KR20180114074A - 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법 및 도포 장치 - Google Patents

고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법 및 도포 장치 Download PDF

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Abstract

과제: 본 발명은, 고체 입자를 함유하는 액체를, 고체 입자가 분산된 상태에서 양호한 정밀도로 정량 토출하기 위한 장치 및 방법의 제공한다.
해결 수단: 제1 저류 용기와, 제1 공압 공급관과, 계량 구멍을 가지는 계량부와, 계량 구멍 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 노즐과, 제1 위치 및 제2 위치를 가지는 전환 밸브와, 플런저 구동 장치와, 전환 밸브 구동 장치를 포함하고, 제2 저류 용기와, 제2 공압 공급관과, 계량 구멍의 상부에 설치되고, 분기 유로를 가지는 분기부와, 제2 저류 용기와 계량 구멍을 연통 또는 차단하는 개폐 기구를 더 포함하고, 제2 저류 용기에 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있는 것, 제1 저류 용기에 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있는 것을 특징으로 하는 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치 및 이 장치를 이용한 토출 방법에 관한 것이다.

Description

고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법 및 도포 장치
본 발명은, 고체 입자를 함유하는 액체 재료를 교반하고, 고체 입자가 분산된 상태에서 도포하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
각종 액체 재료를 소정량씩 분배하는 장치로서, 액체 재료를 저류(貯留)하는 용기를 가지고, 이 용기와 접속하는 노즐로부터 기체 압력 또는 기계적 압력의 작용에 의해 소정량씩 노즐로부터 토출을 행하는 「디스펜서」라는 장치가 알려져 있다. 출원인이 제안하는 디스펜서로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되는, 계량 구멍 내벽에 슬라이딩 접촉하는 플런저를 후퇴시킴으로써 토출하는 액체 재료를 계량 구멍 내에 충전하고, 플런저를 진출시킴으로써 노즐로부터 액재를 토출하는 디스펜서가 있다.
디스펜서에서 토출을 행하는 여러 가지 종류의 액체 재료 중에서도, 특히, 액체보다 비중이 큰 고체 입자를 혼합한 액체를 토출하고자 한 경우, 시간이 경과함에 따라 고체 입자가 용기의 바닥부나 유로의 홈에 침강하는 등의 문제가 발생해 버린다. 또한, 고체 입자의 분산이 불충분하면, 노즐에 막힘이 발생하여 토출할 수 없게 되는 등의 문제점이 생긴다. 이것을 방지하기 위해서는, 고체 입자가 액체 내에서 분산된 상태를 유지하도록 교반을 행할 필요가 있다.
최근, 고체 입자를 혼합한 액체(예를 들면, LED용 형광체를 혼입한 투광성 수지)를 토출하는 데에, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 구조를 가지는 디스펜서가 많이 이용되도록 되어 있지만, 특허문헌 1의 디스펜서는 액체를 교반하기 위한 수단을 가지고 있지 않으므로, 교반을 행하기 위한 수단이 필요하다.
액체의 교반은, 용기에 교반 장치를 설치하여 실시하는 것이 일반적이다. 그러나, 용기에 교반 장치를 설치해도, 용기와 토출 기구를 연결하는 배관의 도중에 고체 입자의 침강 등이 발생해버려, 고체 입자가 분산된 상태에서 토출을 할 수 없는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결하기 위해 지금까지, 다음과 같은 방법이나 장치가 제안되어 왔다.
특허문헌 2는, 2개 이상의 용기 중 적어도 하나의 용기 내에 충전되어 있는 고형 입자를 포함하는 액체에 0.001MPa 내지 10MPa의 압력을 가하고, 한편, 나머지 중 적어도 하나의 용기 내의 액체의 압력을 상기 용기 내의 액체의 압력보다 작게 하는 것에 의해 상기 2개 이상의 용기 사이에서 상기 액체를 유통로를 통하여 흐르게 하면서 상기 유통로 내의 상기 액체의 유량을 유량 조정 수단에 의해 조정하는 조정 공정과, 상기 유통로부터의 상기 액체를 밸브에 의해 토출하는 토출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법이다.
특허문헌 3은, 필러 함유 액체 재료의 수용 용기의 하단에, 토출구에 이르기까지 대략 균일한 내경(內徑)을 가지는 토출 통로를 설치하고, 그 토출 통로의, 상기 토출구의 근방 위치에, 관통 통로를 설치한 회전 밸브체를 가지는 밸브를 배치하고, 또한 그 밸브보다 상류 측에서, 상기 토출 통로에 왕복 펌프를 접속하여 이루어지는 필러 함유 액체 재료의 토출 장치이다.
일본특허 제4774407호 공보 일본공개특허 제2003-300000호 공보 일본공개특허 평8-80464호 공보
고체 입자를 함유하는 액체 재료를, 간이한 기기 구성에 의해 교반하고, 고체 입자가 분산된 상태에서 양호한 정밀도로 정량 토출하기 위한 기술 수단이 요구되었다.
특허문헌 2나 특허문헌 3과 같이, 액체 재료를 저류하는 용기에 배압을 인가하여 토출하는 방식의 토출 장치에 있어서는, 용기 내의 잔량의 변화와 함께 토출 제어 조건이 복잡하게 변화되므로, 원하는 양의 토출을 양호한 정밀도로 행하는 것이 곤란하였다.
이에, 본 발명은, 고체 입자를 함유하는 액체를, 고체 입자가 분산된 상태에서 양호한 정밀도로 정량 토출하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료를 저류하는 제1 저류 용기와, 상기 제1 저류 용기에 가압 에어를 공급하는 제1 공압(空壓) 공급관과, 상기 액체 재료가 충전되는 계량 구멍을 가지는 계량부와, 상기 계량 구멍 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 상기 액체 재료를 토출하는 토출구를 가지는 노즐과, 상기 제1 저류 용기와 상기 계량 구멍을 연통하는 제1 위치 및 상기 계량 구멍과 상기 노즐을 연통하는 제2 위치를 가지는 전환 밸브와, 상기 계량부와 상기 전환 밸브를 연통하는 제1 액체 이송관과, 상기 플런저를 진퇴 이동시키는 플런저 구동 장치와, 상기 전환 밸브의 제1 위치 및 제2 위치를 전환시키는 전환 밸브 구동 장치를 포함하는 액체 재료의 토출 장치에 있어서, 상기 액체 재료를 저류하는 제2 저류 용기와, 상기 제2 저류 용기에 가압 에어를 공급하는 제2 공압 공급관과, 상기 계량 구멍의 상부에 설치되고, 분기 유로를 가지는 분기부와, 상기 분기 유로과 상기 제2 저류 용기를 연통하는 제2 액체 이송관과, 상기 제2 저류 용기와 상기 계량 구멍을 연통 또는 차단하는 개폐 기구를 더 포함하고, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있는 것, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 제1 저류 용기와 상기 제2 저류 용기의 용적비가 1:0.5∼1 또는 0.5∼1:1인 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 프로세서 및 토출 제어 프로그램이 기억된 기억 장치를 구비하는 토출 제어 장치를 더 포함하고, 상기 토출 제어 프로그램이, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제1 이송 단계와, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제2 이송 단계와, 상기 제1 이송 단계와 상기 제2 이송 단계를 교호로 실행하는 연속 이송 단계를 포함하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 제어 프로그램을 구비하는 토출 장치에 있어서, 상기 제1 이송 단계 및 제2 이송 단계에서, 상기 플런저의 선단이 상기 분기 유로보다 위쪽으로 위치한 상태로 하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 제어 프로그램을 구비 토출 장치에 있어서, 상기 토출 제어 프로그램이, 상기 연속 이송 단계의 실행을 상기 제2 이송 단계 완료 후에 종료하고, 상기 개폐 기구를 폐쇄 위치로 하고, 상기 전환 밸브를 제2 위치로 하는 토출 준비 단계과, 상기 플런저를 원하는 양 하강시켜 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는 토출 단계를 포함하는 것을 특징으로 해도 되고, 이 경우, 상기 토출 단계에서, 상기 플런저의 하강 및 정지를 복수 회 반복하는 것에 의해 복수 회에 걸쳐 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 일정 압력의 가압 에어를 계속해서 공급하는 것, 상기 제2 공압 공급관으로부터 일정 압력의 가압 에어를 계속해서 공급하는 것을 특징으로 해도 되고, 이 경우, 상기 제1 공압 공급관으로부터, 사전에 정해진 시간 동안 가압 에어를 공급하는 것, 상기 제2 공압 공급관으로부터, 사전에 정해진 시간 동안 가압 에어를 공급하는 것을 특징으로 해도 되고, 또는, 상기 제1 저류 용기 또는 상기 제1 액체 이송관에 설치된 제1 액체 센서와, 상기 제2 저류 용기 또는 상기 제2 액체 이송관에 설치된 제2 액체 센서를 더 포함하고, 상기 제1 이송 단계에서, 상기 제1 액체 센서가 액체의 부존재를 검지하는 동안까지 가압 에어를 공급하는 것, 상기 제2 이송 단계에서, 상기 제2 액체 센서가 액체의 부존재를 검지하는 동안까지 가압 에어를 공급하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 분기부의 하부에 설치되고, 상기 플런저가 슬라이딩 접촉하는 개구를 가지는 실(seal)을 더 구비하고, 상기 개폐 기구의 개방 위치가, 상기 플런저의 선단을 상기 실보다 위쪽으로 위치시키는 것에 의해 실현되고, 상기 개폐 기구의 폐쇄 위치가, 상기 플런저의 선단을 상기 실보다 아래쪽으로 위치시키는 것에 의해 실현되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 개폐 기구가 개폐 밸브에 의해 구성되는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 도포 장치는, 상기 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치와, 피(被)도포물을 탑재하는 워크테이블과, 액체 재료의 토출 장치와 피도포물을 상대 이동시키는 상대 이동 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 방법은, 상기 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치를 이용한 토출 방법으로서, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제1 이송 공정과, 상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제2 이송 공정과, 상기 개폐 기구를 폐쇄 위치로 하고, 상기 전환 밸브를 제2 위치로 하는 토출 준비 공정과, 상기 플런저를 원하는 양 하강시켜 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는 토출 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 토출 방법에 있어서, 상기 고체 입자가, 상기 액체 재료보다 비중이 큰 고체 입자를 포함하는 것을 특징으로 해도 되고, 이 경우, 상기 고체 입자가 LED용 형광체인 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 방법에 있어서, 상기 제1 이송 공정에 있어서, 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료의 60% 이상을 상기 제2 저류 용기로 이송하는 것, 상기 제2 이송 공정에 있어서, 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료의 60% 이상을 상기 제1 저류 용기로 이송하는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명에 의하면, 고체 입자를 함유하는 액체 재료를, 고체 입자가 분산된 상태에서 양호한 정밀도로 정량 토출할 수 있다.
또한, 동일 유로 내에 있어서의 액체 재료의 흐름을 역전하여 교반을 행하므로, 유로 내에서의 고체 입자의 침착을 최소한으로 할 수 있다.
또한, 2개의 저류 용기를 연통하는 유로의 도중에 계량 구멍이 형성되어 있으므로, 계량 구멍 내의 교반을 충분히 행할 수 있다.
[도 1] 실시형태예 1에 관한 토출 장치의 교반 동작 시의 측면도이다.
[도 2] 실시형태예 1에 관한 토출 장치의 토출 동작 시의 측면도이다.
[도 3] 실시형태예 2에 관한 토출 장치의 측면도이다.
[도 4] 도 4의 (a)는 실시형태예 3에 관한 토출 장치의 좌측면도이고, 도 4의 (b)는 정면도이며, 도 4의 (c)는 우측면도이다.
[도 5] 도 5의 (a)는 실시형태예 4에 관한 토출 장치의 좌측면도이고, 도 5의 (b)는 정면도이며, 도 5의 (c)는 우측면도이다.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태예를 설명한다. 그리고, 본 명세서 중에서 사용하는 「액체 재료」는 특별히 단서가 없는 한, 고체 입자를 함유하는 액체 재료로 한다.
《실시형태예 1》
(1) 구성
도 1은, 실시형태예 1에 관한 토출 장치의 측면도이고, 단면 부분에 해칭을 하고 있다.
실시형태예 1에 관한 토출 장치(1)는, 액체 재료를 저류하는 저류 용기(11, 12)와, 저류 용기(11, 12)와 계량부(3)의 연통 또는 계량부(3)와 노즐(5)의 연통을 전환시키는 전환 밸브 유닛(2)과, 토출되는 액체 재료가 충전되는 계량부(3)와, 계량부(3) 내를 진퇴 이동하는 플런저(4)와, 액체 재료를 토출하는 토출구를 가지는 노즐(5)과, 저류 용기(11, 12)를 지지하는 홀더(6)와, 베이스체(7)를 포함하여 구성된다.
저류 용기 A(11)와 저류 용기 B(12)는, 동일 용량의 시린지에 의해 구성되고, 모두 베이스체(7)에 연결된 홀더(6)에 의해 유지되고 있다. 저류 용기 A(11)와 저류 용기 B(12)를 동일 용량으로 할 필연성은 없지만, 한쪽의 저류 용기에 저류되는 액체 재료의 대부분을 다른 쪽의 저류 용기로 이송할 수 있으면 교반 효율이 높아지기 때문에, 한쪽의 저류 용기와 다른 쪽의 저류 용기의 용적비가 1:0.5∼1로 이루어지는 것이 바람직하고, 용적비가 1:0.6∼1로 되는 것이 보다 바람직하고, 용적비가 1:0.7∼1로 되는 것이 더욱 바람직하다. 본 실시형태예와는 상이하게, 저류 용기(11, 12) 내에 교반 장치를 별도 설치해도 된다.
저류 용기 A(11)의 하단에 형성된 유출구에는 액체 이송관 A(13)가 착탈 가능하게 접속되어 있고, 저류 용기 B(12)의 하단에 형성된 유출구에는 액체 이송관 B(14)이 착탈 가능하게 접속되어 있다. 저류 용기 A(11)의 상단에 설치된 칼라(collar)에는 접속구 A(15)가 착탈 가능하게 장착되어 있고, 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어 공급원 A(71)로부터 가압 에어의 공급을 받는다. 저류 용기 B(12)의 상단에 설치된 칼라에는 접속구 B(16)가 착탈 가능하게 장착되어 있고, 공압 공급관 B(18)를 통하여 가압 에어 공급원 B(72)로부터 가압 에어의 공급을 받는다. 그리고, 본 명세서에서는 「에어」의 용어를 공기에 한정한 의미로 사용하지 않고, 다른 가스(예를 들면, 질소 가스)도 포함한 의미로 사용하는 것으로 한다.
액체 이송관 A(13)는 전환 밸브 유닛(2)과 연통되어 있고, 전환 밸브(21)의 주면(周面) 상에 형성된 연통 홈(211)을 통하여 계량 구멍(31)과 연통된다. 액체 이송관 B(14)는 분기부(35)의 제2 영역(38)과 연통되어 있다. 액체 이송관 A(13) 및 액체 이송관 B(14)는 임의의 재질의 관(管)에 의해 구성할 수 있고, 가요성의 관에 의해 구성해도 되고, 조인트 부재를 설치해도 된다.
전환 밸브 유닛(2)은 전환 밸브(21)와, 밸브 블록(22)을 구비하고 있다. 전환 밸브(21)는 원기둥형의 회전 밸브이고, 주면 상에 형성된 가늘고 긴 연통 홈(211)과, 연통 홈(211)과 중첩되지 않도록 형성된 관통공(212)을 구비하고 있다. 전환 밸브(21)는, 후술하는 전환 밸브 구동 장치(23)에 의해 회전 구동되고, 액체 이송관 A(13)와 계량 구멍(31)을 연통 홈(211)에 의해 연통하는 제1 위치와 노즐(5)과 계량 구멍(31)을 관통공(212)에 의해 연통하는 제2 위치를 취한다.
밸브 블록(22)의 아래쪽에는 노즐 연결 부재(51)가 배치되고, 위쪽에는 계량부(3)가 배치되어 있다.
노즐 연결 부재(51)는 밸브 블록(22)에 나사결합 접속되어 있고, 계량 구멍(31)의 중심과 동일 직선 상에 중심을 가지는 곧은 토출 유로를 구비하고 있다. 노즐 연결 부재(51)의 하단에는, 토출구를 가지는 노즐(5)이 착탈 가능하게 장착되어 있고, 토출구의 중심은 계량 구멍(31) 및 토출 유로의 중심과 동일 직선 상에 위치하고 있다.
계량부(3)는 내부에 계량 구멍(31)을 가지는 원통형의 부재이고, 상부에 분기부(35)가 설치되어 있다. 계량 구멍(31)은 곧은 원기둥형의 유로이고, 플런저(4)보다 대경(大徑)으로 구성되어 있다. 분기부(35)에는, 제1 영역(37) 및 제2 영역(38)으로 이루어지는 단면 T자형의 유로가 형성되어 있다. 제1 영역(37)은 계량 구멍(31)과 같은 직경이고, 분기 유로인 제2 영역(38)은 제1 영역보다 소경(小徑)이다. 상하로 연장되는 제1 영역(37)의 상단부에는 제1 실(33)이 배치되고, 하단부에는 제2 실(34)이 배치되어 있다. 제1 실(33) 및 제2 실(34)은, 환형(環形)의 탄성 부재(예를 들면, O링, 스프링 하중 실)이며, 플런저(4)가 슬라이딩 접촉하는 크기의 개구를 가지고 있다. 제2 실(34)은 후술하는 바와 같이, 플런저(4)와 협동하여 개폐 기구를 구성한다.
플런저(4)는 로드형의 부재이고, 플런저 구동 장치(43) 및 슬라이더(41)에 의해, 상하 방향으로 이동된다. 후술하는 교반 동작 시에는, 제2 영역(38)의 상단과 제1 실(33)의 하단 사이에 플런저(4)의 선단이 위치한다(도 1 참조). 후술하는 토출 동작 시에는, 플런저(4)의 선단은 제2 실(34)의 하단보다 아래쪽의 계량 구멍(31) 내로 진출 동작한다(도 2 참조).
플런저(4)가 계량 구멍(31) 내로 침입함으로써 계량 구멍(31)의 용적이 감소하고, 아래쪽으로 개구되는 토출구로부터 액체 재료가 토출된다. 플런저(4)는, 1회의 진출 동작에 의해 최하강 위치까지 이동시켜도 되고, 진출 동작 및 정지 동작을 복수 회 반복하는 것에 의해 최하강 위치까지 이동시켜도 된다. 즉, 계량 구멍(31) 내의 액체 재료를 1회로 전량 토출해도 되고, 복수 회로 나누어 토출해도 된다.
그리고, 플런저(4)의 선단부의 형상은 도시한 평면 이외의 임의의 형상으로 할 수 있고, 예를 들면, 포탄형, 구형 또는 선단에 돌기가 형성된 형상으로 하는 것이 개시된다.
슬라이더(41)는, 상하로 연장되는 슬라이드 레일(42)에 이동 가능하게 장착되어 있다. 슬라이더(41)의 상단부는 플런저 구동 장치(43)의 연결 부재(44)와 연결되어 있고, 플런저 구동 장치(43)를 구동시키는 것에 의해 상하 이동된다. 플런저 구동 장치(43)는 베이스체(7)에 고착 설치되어 있고, 예를 들면 전동 액추에이터, 리니어 액추에이터에 의해 구성된다.
베이스체(7)의 최상부에는 전환 밸브 구동 장치(23)가 배치되어 있다. 전환 밸브 구동 장치(23)의 구동력은, 도시하지 않은 동력 전달 부재에 의해 전달되고, 전환 밸브(21)를 회전 동작시킨다. 여기에서, 동력 전달 부재로서는 예를 들면 환형의 체인이나 벨트 등이 사용된다(특허문헌 1 참조). 전환 밸브 구동 장치(23) 및 플런저 구동 장치(43)를 연직 방향으로 배치하는 것에 의해, 토출 장치(1)를 폭이 가늘게 구성하는 것을 가능하게 하고 있다.
토출 제어 장치(100)는 프로세서와, 토출 제어 프로그램이 기억된 기억 장치를 구비하여 이루어지고, 토출 제어 프로그램을 실행하면, 후술하는 본 발명의 토출 동작 및 교반 동작이 자동으로 실행된다. 토출 제어 장치(100)와, 상기 각 구동 장치(23, 43) 및 가압 에어 공급원(71, 72)과의 사이는 제어 배선(일부 도시하지 않음)으로 접속되어 있고, 제어를 위한 신호가 통신된다.
(2) 동작
(2-1) 교반 동작
상기 구성의 토출 장치(1)에 있어서, 액체 재료의 교반을 행할 때는, 토출 제어 프로그램에 의해 다음의 동작이 실시된다. 액체 재료는 저류 용기 A(11)에만 저류되어 있는 것으로 한다.
1) 먼저, 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 전환 밸브(21)를 액체 이송관 A(13)[저류 용기 A(11)]와 계량 구멍(31)이 연통하는 제1 위치로 전환한다(도 1의 i의 화살표 참조).
2) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 최상승 위치까지 상승시키고, 플런저(4)의 선단을 제2 영역(38) 상단과 제1 실(33) 하단 사이에 위치시킨다 (도 1의 ii의 화살표 참조).
3) 저류 용기 A(11)에 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어 공급원 A(71)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 설정된 시간 공급한다. 이에 의해, 액체 재료가 액체 이송관 A(13), 전환 밸브(21)의 연통 홈(211), 계량 구멍(31), 제1 영역(37), 제2 영역(38), 액체 이송관 B(14)의 순서대로 흐르고, 저류 용기 B(12)에 일정량의 액체 재료가 공급된다.
4) 가압 에어 공급원 A(71)의 동작을 정지하고, 공압 공급관 A(17)를 통한 가압 에어의 공급을 정지한다. 가압 에어의 공급을 정지하면, 저류 용기 A(11) 내의 압력이 가압 에어 공급 전의 압력까지 저하되고, 저류 용기 B(12)를 향하여 유동하고 있던 액체 재료가, 그 유동을 정지한다.
5) 다음에, 저류 용기 B(12)에 공압 공급관 B(18)를 통하여 가압 에어 공급원 B(72)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 설정된 시간 공급한다. 이에 의해, 액체 재료가 액체 이송관 B(14), 제2 영역(38), 제1 영역(37), 계량 구멍(31), 전환 밸브(21)의 연통 홈(211), 액체 이송관 A(13)의 순서대로 흐르고, 저류 용기 A(11)에 일정량의 액체 재료가 되돌려진다. 여기에서, 토출 제어 프로그램에 토출 동작의 실행 상황을 감시시키고, 액체 재료의 소비량에 따라서 가압 에어를 공급하는 시간을 감소시키는 기능을 프로그램해도 된다.
6) 가압 에어 공급원 B(72)의 동작을 정지하고, 공압 공급관 B(18)를 통한 가압 에어의 공급을 정지한다. 가압 에어의 공급을 정지하면, 저류 용기 B(12) 내의 압력이 가압 에어 공급 전의 압력까지 저하되고, 저류 용기 A(11)를 향하여 유동하고 있던 액체 재료가, 그 유동을 정지한다.
7) 상기 3)∼6)을 반복한다. 상기 3) 및 5)에서는, 한쪽의 저류 용기 내에 저류되는 액체 재료의 대부분(예를 들면, 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상)을 다른 쪽의 저류 용기로 이송하는 것이, 충분한 교반을 얻기 위해서는 바람직하다. 또한, 한쪽의 저류 용기에 저류되는 액체 재료의 거의 전부를 다른 한쪽의 저류 용기로 이송하여 교반하는 것도 가능하지만, 밸브 유닛(2)이나 계량 구멍(31)까지 에어가 도달하면 잔류 에어의 문제가 생기므로, 액체 이송관(13, 14) 내에 수두(水頭) 위치(액면)가 들어가는 범위에서 이송을 하는 것이 바람직하다.
(2-2) 토출 동작
상기 구성의 토출 장치(1)에 있어서, 노즐(5)로부터 액체 재료의 토출을 행할 때는, 토출 제어 프로그램에 의해 다음의 동작이 실시된다. 이하에서는, 교반 동작이 종료되고, 전환 밸브(21)는 제1 위치에 있고, 계량 구멍(31), 제1 영역(37) 및 저류 용기 A(11)에 액체 재료가 충전되어 있는 상태[다만, 저류 용기 B(12)에 소량의 액체 재료가 남아 있어도 됨]로부터, 토출 동작으로 이행하는 경우의 예를 설명한다.
1) 먼저, 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 하강시키고, 플런저(4)의 선단을 제2 실(34)의 하단보다 조금 아래에 위치시킨다(도 2의 i의 화살표 참조). 즉, 제1 실(33)이 플런저(4)에 대하여 충분한 실링성(sealing characteristic)을 발현하는 위치까지 플런저(4)를 하강시킨다. 이에 의해, 플런저(4)의 외주면이 제2 실(34)의 개구 내주면(內周面)과 맞닿은 상태로 되고, 저류 용기 A(11)와 저류 용기 B(12)의 연통이 차단된다[즉, 제2 실(34)과 플런저(4)가 저류 용기 A(11)와 저류 용기 B(12)의 연통을 차단하는 개폐 기구의 역할을 수행함]. 이 때, 전환 밸브(21)는 제1 위치에 있으므로, 플런저(4)를 하강 이동시켜도 노즐(5)로부터의 불필요한 액체 재료가 누출되는 일은 없다.
2) 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 노즐(5)과 계량 구멍(31)을 관통공(212)에 의해 연통하는 제2 위치로 전환한다(도 2의 ii의 화살표 참조).
3) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 원하는 양만큼 하강시키는 것에 의해, 노즐(5)로부터 액체 재료를 토출한다. 여기에서, 플런저(4)를 1회의 진출 동작에 의해 최하강 위치까지 이동하여 토출해도 되고, 진출 동작 및 정지 동작을 복수 회 반복하는 것에 의해 최하강 위치까지 이동시켜도 된다.
4) 계량 구멍(31)에 액체 재료를 충전하기 위해서는, 먼저, 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 전환 밸브(21)를 액체 이송관 A(13)[저류 용기 A(11)]과 계량 구멍(31)이 연통하는 제1 위치로 전환한다.
5) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 상승시키고, 플런저(4)의 선단을 제2 실(34)의 하단보다 조금 아래에 위치시킨다. 이에 의해, 저류 용기 A(11) 내의 액체 재료가 계량 구멍(31)에 충전된다. 이 때, 저류 용기 A(11) 내의 액체 재료에 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어를 공급하여, 충전 작업을 신속하게 행하도록 해도 된다.
6) 상기 2)∼5)을 반복하는 것에 의해, 연속 토출이 가능해진다.
(3) 토출 제어 프로그램
토출 제어 프로그램에는, 전술한 교반 동작을 사전에 설정한 타이밍(예를 들면, 토출 동작과 토출 동작의 사이)으로 실시하도록 프로그램되어 있다. 교반 동작을 실시하고 나서 토출 동작을 함으로써 교반 작용을 높여도 되고, 토출하지 않는 동안은, 교반 동작을 반복 실행하도록 프로그램해도 된다. 보다 상세하게는, 토출 제어 장치(100)에 동작 지령을 일정 시간(예를 들면, 사전의 계측에 의해 설정된 입자 침강의 문제가 생기는 시간) 이상 수신하지 않는 것을 검지하는 타이머를 설치하고, 타이머가 일정 시간의 경과를 검지한 경우에 1회 또는 복수 회의 교반 동작을 실행하도록 프로그램해도 된다(상기 타이머는, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현됨).
토출 등의 타이밍에 의존하지 않고, 일정한 주기로, 다음 토출 동작의 실행까지 교반 동작을 실행하는 시간이 있는 타이밍을 검출하고, 상기 타이밍에 1회 내지 복수 회의 교반 동작을 행하도록 프로그램해도 된다.
(4) 도포 장치
토출 장치(1)는 도포 장치의 도포 헤드에 탑재되고, 도포 헤드[토출 장치(1)]와 워크테이블을 XYZ축 구동 장치에 의해 상대 이동시키고, 공작물 상에 액체 재료를 도포하는 작업에 이용된다. XYZ 구동 장치는, 예를 들면 공지의 XYZ축 서보 모터와 볼 나사를 구비하여 구성되고, 토출 장치(1)의 토출구를 공작물의 임의의 위치에, 임의의 속도로 이동시키는 것이 가능하다.
(5) 용도
본 실시형태예의 토출 장치 및 방법은, 액체 재료보다 비중이 큰 고체 입자가 함유하는 액체 재료의 도포 공정, 예를 들면 형광체(이것이 고체 입자에 상당)를 혼합한 액체 재료를 LED 소자 상에 도포하는 공정에서 이용된다. LED 소자로의 도포 공정에서 사용되는 액체 재료는, 예를 들면 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지이며, 형광체로는 질화물계, 산질화물계, 산화물계, 황화물계의 형광체가 포함된다. 형광체의 구체예로서는 이트륨, 알루미늄의 복합 산화물로 이루어지는 가넷 구조의 결정에 다른 원소를 혼합한 황색 형광체인 YAG계 형광체(화학식 Y3Al5O12:Ce), 화학식 Lu3Al5O12:Ce로 표시되는 녹색 형광체인 LuAG계 형광체, 화학식 (Sr, Ca)AlSiN3:Eu로 표시되는 적색 형광체인 SCASN계 형광체, 화학식 CaAlSiN3:Eu로 표시되는 적색 형광체인 CASN계 형광체, 화학식 La3Si6N11:Ce로 표시되는 황색 형광체인 LSN계 형광체, 화학식 CaSc2O4:Ce로 표시되는 녹색 형광체인 스칸듐 산화물 형광체, 화학식 SiAlON:Eu로 표시되는 녹색 형광체인 사이알론계 형광체를 들 수 있다.
(6) 작용 효과
이상에 설명한 실시형태예 1의 토출 장치(1)는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료를 교반 동작으로 교반하는 것에 의해, 고체 입자가 분산된 상태에서 토출 동작을 행할 수 있다. 종래의 토출 장치에서는, 계량 구멍의 상단부가 유로의 종단으로 되어 있었기 때문에, 계량 구멍 내의 교반을 충분히 행할 수 없었으나, 실시형태예 1에서는 계량 구멍(31)이 저류 용기 A(11)와 저류 용기 B(12)를 연통하는 유로의 도중에 위치하므로, 계량 구멍(31) 내를 충분히 교반하는 것이 가능하다.
또한, 진출 이동하는 플런저(4)에 의해 배제된 부피분의 액체 재료를 토출하는 토출 방식이므로, 개폐 밸브의 개폐 시간에 토출량을 제어하는 토출 방식과 비교하여, 원하는 양의 액체 재료를 양호한 정밀도로 토출하는 것이 가능하다.
또한, 충전 동작과 유입 동작에서는, 액체 재료의 흐름 방향이 역전되는 것에 의해 정방향의 흐름으로 침전된 고체 입자가 역방향의 흐름으로 감아올려지는 경우가 있으므로, 유로 내에 고체 입자의 침착이 생기기 어렵다는 작용 효과를 얻을 수 있다.
《실시형태예 2》
실시형태예 2에 관한 토출 장치(1)는, 개폐 기구로서 기능하는 개폐 밸브(39)를 포함하는 점에서, 실시형태예 1과 주로 상이하다. 이하에서는 상위점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
(1) 구성
도 3은, 실시형태예 2에 관한 토출 장치의 측면도이고, 단면 부분에 해칭을 하고 있다.
실시형태예 2에 관한 토출 장치(1)는, 분기부(35)에 제1 실(33)은 설치되어 있으나, 실시형태예 1에서 설치되어 있던 제2 실(34)은 포함하고 있지 않다. 본 실시형태예에서는, 액체 이송관 B(14)의 분기부(35) 측의 단부에 개폐 밸브(39)를 구비하고 있다. 개폐 밸브(39)는 저류 용기 B(12)와 분기부(35)의 제1 영역(37)을 연통하는 유로 중의 임의의 위치에 설치할 수 있지만, 교반 동작 시에 에어가 액체 이송관 B(14)에 침입하여 잔류 에어가 생기는 것도 상정되므로, 제2 영역(38)의 개구단 또는 그 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 교반 동작 시에는, 수두 위치(액면)가 개폐 밸브(39)에 도달하지 않도록 하는 것이 바람직하므로, 저류 용기 B(12)로부터 먼 쪽의 액체 이송관 B(14)의 단부 또는 제2 영역(38)에 개폐 밸브를 설치하는 것이 바람직하다. 개폐 밸브(39)는, 토출 제어 장치(100)와 제어 배선(도시하지 않음)에 의해 접속되어 있고, 토출 제어 장치(100)에 의해 개폐된다.
본 실시형태예에서는, 분기부(35)와 계량부(3)를 일체적으로 형성하고 있으나, 분기부(35)를 별도의 부품에 의해 구성하고, 계량부(3)와 접합해도 된다.
토출 제어 프로그램은 후술하는 동작을 행하도록 프로그램되어 있다. 그 외의 구성은 실시형태예 1과 동일하다.
(2) 동작
(2-1) 교반 동작
상기 구성의 토출 장치(1)에 있어서, 액체 재료의 교반을 행할 때는, 토출 제어 프로그램에 의해 다음의 동작이 실시된다. 액체 재료는, 저류 용기 A(11)에만 저류되어 있는 것으로 한다.
1) 먼저, 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 전환 밸브(21)를 액체 이송관 A(13)[저류 용기 A(11)]와 계량 구멍(31)이 연통하는 제1 위치로 전환한다(도 3의 i의 화살표 참조). 개폐 밸브(39)는 개방 위치로 한다.
2) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 최상승 위치까지 상승시키고, 플런저(4)의 선단을 제2 영역(38) 상단과 제1 실(33) 하단 사이에 위치시킨다 (도 3의 ii의 화살표 참조).
3) 저류 용기 A(11)에 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어 공급원 A(71)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 설정된 시간 공급한다. 이에 의해, 저류 용기 B(12)에 일정량의 액체 재료가 공급된다.
4) 가압 에어 공급원 A(71)의 동작을 정지하고, 공압 공급관 A(17)를 통한 가압 에어의 공급을 정지한다. 이에 의해, 저류 용기 B(12)를 향하여 유동하고 있던 액체 재료가, 그 유동을 정지한다.
5) 다음에, 저류 용기 B(12)에 공압 공급관 B(18)를 통하여 가압 에어 공급원 B(72)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 설정된 시간 공급한다. 이에 의해, 저류 용기 A(11)에 일정량의 액체 재료가 되돌려진다.
6) 가압 에어 공급원 B(72)의 동작을 정지하고, 공압 공급관 B(18)를 통한 가압 에어의 공급을 정지한다. 이에 의해, 저류 용기 A(11)를 향하여 유동하고 있던 액체 재료가, 그 유동을 정지한다.
7) 상기 3)∼6)을 반복한다. 이 동안에, 개폐 밸브(39)는 개방 위치인 채로 한다.
(2-2) 토출 동작
상기 구성의 토출 장치(1)에 있어서, 노즐(5)로부터 액체 재료의 토출을 행할 때는, 토출 제어 프로그램에 의해 다음의 동작이 실시된다. 이하에서는, 교반 동작이 종료되고, 전환 밸브(21)는 제1 위치에 있고, 계량 구멍(31), 제1 영역(37) 및 저류 용기 A(11)에 액체 재료가 충전되어 있는 상태[다만, 저류 용기 B(12)에 소량의 액체 재료가 남아있어도 됨]로부터, 토출 동작으로 이행하는 경우의 예를 설명한다.
1) 먼저, 개폐 밸브(39)를 폐쇄 위치로 한다. 이에 의해, 액체 이송관 B(14)와 계량 구멍(31)의 연통이 차단된다.
2) 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 노즐(5)과 계량 구멍(31)을 관통공(212)에 의해 연통하는 제2 위치로 전환한다.
3) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 원하는 양만큼 하강시키는 것에 의해, 노즐(5)로부터 액체 재료를 토출한다. 여기에서, 플런저(4)를 1회의 진출 동작에 의해 최하강 위치까지 이동하여 토출해도 되고, 진출 동작 및 정지 동작을 복수 회 반복하는 것에 의해 최하강 위치까지 이동시켜도 된다. 개폐 밸브(39)는 폐쇄 위치에 있으므로, 플런저(4)가 하강 동작해도 액체 이송관 B(14)에 액체 재료가 역류하는 일은 없다.
4) 계량 구멍(31)에 액체 재료를 충전하기 위해서는, 먼저, 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 전환 밸브(21)를 액체 이송관 A(13)[저류 용기 A(11)]와 계량 구멍(31)이 연통하는 제1 위치로 전환한다.
5) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 상승시키고, 플런저(4)의 선단을 분기부(35)의 제1 영역(37)에 위치시킨다[바람직하게는 플런저(4)의 선단이, 제2 영역(38)의 위쪽에 위치하게 함]. 이에 의해, 저류 용기 A(11) 내의 액체 재료가 계량 구멍(31)에 충전된다.
6) 상기 2)∼5)를 반복하는 것에 의해, 연속 토출이 가능해진다. 이 동안에, 개폐 밸브(39)는 폐쇄 위치인 채로 한다.
(3) 작용 효과
이상에 설명한 실시형태예 2의 토출 장치(1)에 의해서도, 실시형태예 1과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
《실시형태예 3》
실시형태예 3에 관한 토출 장치(1)는, 저류 용기 B(12)를 지지하는 조인트 부재(141)를 포함하는 점에서, 실시형태예 1과 주로 상이하다. 이하에서는 상위점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
(1) 구성
도 4의 (a)는 실시형태예 3에 관한 토출 장치(1)의 좌측면도이고, 도 4의 (b)는 정면도이며, 도 4의 (c)는 우측면도이다. 도 4의 (a) 중, 투과 부분에 점선을 긋고 있다.
본 실시형태예에서는, 저류 용기 A(11)가 정면 측에 배치되고, 저류 용기 B(12)가 우측면 측에 배치되어 있다. 저류 용기 A(11)는, 베이스체(7)에 고착 설치된 홀더(6)에 의해 보디부를 지지하고 있는 홀더(6)는 측면에서 볼 때 L자형의 관 지지 부재(61)를 구비하고 있고, 관 지지 부재(61)에 의해 액체 이송관 A(13)을 지지하고 있다. 액체 이송관 A(13)는, 실시형태예 1과 마찬가지로 세관에 의해 구성되어 있다.
본 실시형태예의 액체 이송관 B(14)는, 액체가 충전된 저류 용기 B(12)를 지지하는 데에 충분한 강도를 가진 두꺼운 관에 의해 구성되어 있다. 액체 이송관 B(14)는 분기부(35)로부터 수평 방향으로 연장되고, 조인트 부재(141)에 연결되어 있다. 조인트 부재(141)의 상부에는 접속부(142)가 형성되어 있고, 접속부(142)에 저류 용기 B(12)가 착탈 가능하게 장착된다. 저류 용기 A 및 저류 용기 B(12)는, 상이한 높이에 배치되어 있지만, 교반성에 대한 영향은 없다.
저류 용기 A(11)의 상단에 설치된 칼라에는 접속구 A(15)가 착탈 가능하게 장착되어 있고, 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어 공급원 A(71)로부터 가압 에어의 공급을 받는다. 저류 용기 B(12)의 상단에 설치된 칼라에는 접속구 B(16)가 착탈 가능하게 장착되어 있고, 공압 공급관 B(18)를 통하여 가압 에어 공급원 B(72)로부터 가압 에어의 공급을 받는다. 각 구동 장치 (23, 43) 및 가압 에어 공급원(71, 72)의 동작이 토출 제어 장치(100)에 의해 제어되는 점은 실시형태예 1과 동일하다.
그 외의 구성은, 실시형태예 1과 동일하다.
본 실시예와는 상이하게, 저류 용기 B(12)를 좌측면 측에 배치해도 된다.
본 실시예와는 상이하게, 가압 에어 공급원 A(71) 및 가압 에어 공급원 B(72)를, 하나의 가압 에어 공급원과 전환 밸브의 조합에 의해 실현해도 된다. 즉, 가압 에어 공급원과 공압 공급관 A(17)를 연통하는 제1 위치와 가압 에어 공급원과 공압 공급관 B(18)를 연통하는 제2 위치를 가지는 전환 밸브를 이용하여, 하나의 가압 에어 공급원으로부터 2개의 저류 용기(11, 12)에 가압 에어를 공급해도 된다.
(2) 동작
교반 동작 및 토출 동작은, 실시형태예 1과 동일하다.
(3) 작용 효과
이상에 설명한 실시형태예 3의 토출 장치(1)에 의해서도, 실시형태예 1과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
《실시형태예 4》
실시형태예 4에 관한 토출 장치(1)는, 액체 센서(81, 82)를 포함하는 점에서, 실시형태예 3과 주로 상이하다. 이하에서는 상위점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
(1) 구성
도 5의 (a)는 실시형태예 4에 관한 토출 장치(1)의 좌측면도이고, 도 5의 (b)는 정면도이며, (c)는 우측면도이다.
액체 센서(81, 82)는 각각 저류 용기(11, 12)의 하부에 배치되어 있고, 예를 들면 광학 센서나 초음파 센서에 의해 구성된다. 액체 센서(81, 82)는 제어 배선(도시하지 않음)에 의해 토출 제어 장치(100)와 접속되어 있고, 검출 신호를 토출 제어 장치(100)에 송신한다. 보다 상세하게는, 검출 위치에 액체 재료가 존재하는지 검출하고, 액체 재료가 존재하는 경우에는 액체 있음 신호를 토출 제어 장치(100)에 송신하고, 액체 재료가 존재하지 않는 경우에는 액체 없음 신호를 토출 제어 장치(100)에 송신한다.
토출 제어 장치(100)는, 검출 위치에 있어서의 액체 있음 신호가 액체 없음 신호로 변화된 경우에는, 저류 용기(11, 12)의 수두 위치(액면)가 저하되었다고 판정하고, 가압 에어 공급원(71, 72)의 동작을 제어한다. 여기에서, 액체 센서(81, 82)에 의한 검출 동작을 가압 에어 공급원(71, 72)의 가압 동작과 연동시켜, 가압 동작과 관계가 있는 액체 센서(81, 82)에만 검출 동작을 행하게 하도록 해도 된다.
전환 밸브 구동 장치(23)는 베이스체(7)를 협지하여 밸브 블록(22)의 배면에 설치되어 있다. 실시형태예 4에서도, 전환 밸브 구동 장치(23) 및 플런저 구동 장치(43)를 연직 방향으로 배치하는 것에 의해, 토출 장치(1)를 폭이 가늘게 구성하는 것을 가능하게 하고 있다.
토출 제어 프로그램은 후술하는 동작을 행하도록 프로그램되어 있다.
그 외의 구성은, 실시형태예 3과 동일하다.
본 실시형태예에서는, 하나의 저류 용기에 하나의 액체 센서를 배치하는 구성을 개시하였으나, 하나의 저류 용기의 위쪽과 아래쪽에 2개의 액체 센서를 배치하고, 수두 위치가 2개의 액체 센서 사이에서 상하하는 조건으로 교반 동작을 행하도록 해도 된다. 또한, 액체 센서는 저류 용기(11, 12)에 설치할 필연성은 없고, 액체 이송관(13, 14)에 설치해도 된다.
(2) 동작
(2-1) 교반 동작
상기 구성의 토출 장치(1)에 있어서, 액체 재료의 교반을 행할 때는, 토출 제어 프로그램에 의해 다음 동작이 실시된다. 액체 재료는 저류 용기 A(11)에만 저류되어 있는 것으로 한다.
1) 먼저, 전환 밸브 구동 장치(23)를 구동하여, 전환 밸브(21)를 액체 이송관 A(13)[저류 용기 A(11)]와 계량 구멍(31)이 연통하는 제1 위치로 전환한다.
2) 플런저 구동 장치(43)를 구동하여 플런저(4)를 최상승 위치까지 상승시키고, 플런저(4)의 선단을 제2 영역(38) 상단과 제1 실(33) 하단 사이에 위치시킨다.
3) 액체 센서 A(81)는, 검출 위치에 액체 재료가 존재하는지를 검출하고, 토출 제어 장치(100)에 검출 신호를 송신한다.
4) 저류 용기 A(11)에 공압 공급관 A(17)를 통하여 가압 에어 공급원 A(71)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 공급한다. 이에 의해, 액체 재료가 액체 이송관 A(13), 전환 밸브(21)의 연통 홈(211), 계량 구멍(31), 제1 영역(37), 제2 영역(38), 액체 이송관 B(14)의 순서대로 흐르고 저류 용기 B(12)에 액체 재료가 공급된다.
5) 액체 센서 A(81)로부터 토출 제어 장치(100)에 액체 없음 신호가 송신되면, 가압 에어 공급원 A(71)로부터의 가압 에어의 공급을 정지한다.
6) 액체 센서 B(82)는 검출 위치에 액체 재료가 존재하는지를 검출하고, 토출 제어 장치(100)에 검출 신호를 송신한다.
7) 저류 용기 B(12)에 공압 공급관 B(18)를 통하여 가압 에어 공급원 B(72)로부터 가압 에어를 일정 압력으로 공급한다. 이에 의해, 액체 재료가 액체 이송관 B(14), 제2 영역(38), 제1 영역(37), 계량 구멍(31), 전환 밸브(21)의 연통 홈(211), 액체 이송관 A(13)의 순서대로 흐르고, 저류 용기 A(11)에 액체 재료가 되돌려진다.
8) 액체 센서 B(82)로부터 토출 제어 장치(100)에 액체 없음 신호가 송신되면, 가압 에어 공급원 B(72)로부터의 가압 에어의 공급을 정지한다.
9) 상기 3)∼8)을 반복한다. 상기 5)에 있어서, 액체 센서 A(81)에 의한 검출 동작을 정지하고, 상기 8)에 있어서, 액체 센서 A(81)에 의한 검출 동작을 개시해도 된다. 마찬가지로, 상기 8)에 있어서, 액체 센서 B(82)에 의한 검출 동작을 정지하고, 상기 5)에 있어서, 액체 센서 B(82)에 의한 검출 동작을 개시해도 된다.
(2-2) 토출 동작
토출 동작은 실시형태예 1 및 실시형태예 2와 동일하므로, 설명을 생략한다. 토출 동작 시에, 액체 센서(81, 82)에 의해 액체 재료의 잔량을 검출시켜도 된다.
(3) 작용 효과
이상에 설명한 실시형태예 4의 토출 장치(1)에 의하면, 교반 동작 시에 있어서, 한쪽의 저류 용기로부터 다른 쪽의 저류 용기에 액체 재료를 이송할 때의 가압 시간을 사전에 설정하지 않고도, 액체 센서(81, 82)에 의해 액체 재료의 잔량을 검출하고, 과부족 없는 양의 액체 재료를 이송하여 충분한 교반을 행하는 것이 가능해진다.
1 : 토출 장치
2 : 전환 밸브 유닛
3 : 계량부
4 : 플런저
5 : 노즐
6 : 홀더
7 : 베이스체
11 : 저류 용기 A(제1 저류 용기)
12 : 저류 용기 B(제2 저류 용기)
13 : 액체 이송관 A
14 : 액체 이송관 B
15 : 접속구 A
16 : 접속구 B
17 : 공압 공급관 A(제1 공압 공급관)
18 : 공압 공급관 B(제2 공압 공급관)
21 : 전환 밸브
22 : 밸브 블록
23 : 전환 밸브 구동 장치
31 : 계량 구멍
33 : 제1 실
34 : 제2 실
35 : 분기부
37 : 제1 영역
38 : 제2 영역(분기 유로)
39 : 개폐 밸브
41 : 슬라이더
42 : 슬라이드 레일
43 : 플런저 구동 장치
51 : 노즐 연결 부재
61 : 관 지지 부재
71 : 가압 에어 공급원 A
72 : 가압 에어 공급원 B
81 : 액체 센서 A(제1 액체 센서)
82 : 액체 센서 B(제2 액체 센서)
100 : 토출 제어 장치

Claims (16)

  1. 고체 입자를 함유하는 액체 재료를 저류(貯留)하는 제1 저류 용기;
    상기 제1 저류 용기에 가압 에어를 공급하는 제1 공압(空壓) 공급관;
    상기 액체 재료가 충전되는 계량 구멍을 가지는 계량부;
    상기 계량 구멍 내를 진퇴 이동하는 플런저;
    상기 액체 재료를 토출하는 토출구를 가지는 노즐;
    상기 제1 저류 용기와 상기 계량 구멍을 연통하는 제1 위치 및 상기 계량 구멍과 상기 노즐을 연통하는 제2 위치를 가지는 전환 밸브;
    상기 계량부와 상기 전환 밸브를 연통하는 제1 액체 이송관;
    상기 플런저를 진퇴 이동시키는 플런저 구동 장치; 및
    상기 전환 밸브의 제1 위치 및 제2 위치를 전환시키는 전환 밸브 구동 장치
    를 포함하는 액체 재료의 토출 장치에 있어서,
    상기 액체 재료를 저류하는 제2 저류 용기;
    상기 제2 저류 용기에 가압 에어를 공급하는 제2 공압 공급관;
    상기 계량 구멍의 상부에 설치되고, 분기 유로를 가지는 분기부;
    상기 분기 유로과 상기 제2 저류 용기를 연통하는 제2 액체 이송관; 및
    상기 제2 저류 용기와 상기 계량 구멍을 연통 또는 차단하는 개폐 기구
    를 더 포함하고,
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있고,
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송할 수 있는,
    고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저류 용기와 상기 제2 저류 용기의 용적비가 1:0.5∼1 또는 0.5∼1:1인, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    프로세서 및 토출 제어 프로그램이 기억된 기억 장치를 구비하는 토출 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 토출 제어 프로그램이,
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제1 이송 단계;
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제2 이송 단계; 및
    상기 제1 이송 단계와 상기 제2 이송 단계를 교호로 실행하는 연속 이송 단계를 포함하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 이송 단계 및 제2 이송 단계에 있어서, 상기 플런저의 선단이 상기 분기 유로보다 위쪽에 위치한 상태로 하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 토출 제어 프로그램이,
    상기 연속 이송 단계의 실행을 상기 제2 이송 단계 완료 후에 종료하고, 상기 개폐 기구를 폐쇄 위치로 하고, 상기 전환 밸브를 제2 위치로 하는 토출 준비 단계; 및
    상기 플런저를 원하는 양 하강시켜 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는 토출 단계를 포함하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 토출 단계에서, 상기 플런저의 하강 및 정지를 복수 회 반복하는 것에 의해 복수 회에 걸쳐 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공압 공급관으로부터 일정 압력의 가압 에어를 계속해서 공급하고,
    상기 제2 공압 공급관으로부터 일정 압력의 가압 에어를 계속해서 공급하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 공압 공급관으로부터, 사전에 정해진 시간 동안, 가압 에어를 공급하고,
    상기 제2 공압 공급관으로부터, 사전에 정해진 시간 동안, 가압 에어를 공급하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 저류 용기 또는 상기 제1 액체 이송관에 배치된 제1 액체 센서; 및
    상기 제2 저류 용기 또는 상기 제2 액체 이송관에 배치된 제2 액체 센서를 더 포함하고,
    상기 제1 공압 공급관으로부터, 상기 제1 액체 센서가 액체의 부존재를 검지하는 동안까지, 가압 에어를 공급하고,
    상기 제2 공압 공급관으로부터, 상기 제2 액체 센서가 액체의 부존재를 검지하는 동안까지, 가압 에어를 공급하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기부의 하부에 설치되고, 상기 플런저가 슬라이딩 접촉하는 개구를 가지는 실(seal)을 더 포함하고,
    상기 개폐 기구의 개방 위치가, 상기 플런저의 선단을 상기 실보다 위쪽에 위치시키는 것에 의해 실현되고,
    상기 개폐 기구의 폐쇄 위치가, 상기 플런저의 선단을 상기 실보다 아래쪽에 위치시키는 것에 의해 실현되는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개폐 기구가 개폐 밸브에 의해 구성되는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치; 및
    피(被)도포물을 탑재하는 워크테이블; 및
    상기 액체 재료의 토출 장치와 상기 피도포물을 상대 이동시키는 상대 이동 장치
    를 구비하는 도포 장치.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 장치를 이용한 토출 방법으로서,
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제1 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제2 저류 용기에 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제1 이송 공정;
    상기 전환 밸브를 제1 위치로 하고, 상기 개폐 기구를 개방 위치로 한 상태에서, 상기 제2 공압 공급관으로부터 가압 에어를 공급함으로써 상기 제1 저류 용기에 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료를 이송하는 제2 이송 공정;
    상기 개폐 기구를 폐쇄 위치로 하고, 상기 전환 밸브를 제2 위치로 하는 토출 준비 공정; 및
    상기 플런저를 원하는 양 하강시켜 상기 계량 구멍 내의 액체 재료를 토출하는 토출 공정
    을 포함하는 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고체 입자가, 상기 액체 재료보다 비중이 큰 고체 입자를 포함하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고체 입자가 LED용 형광체인, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이송 공정에 있어서, 상기 제1 저류 용기 내의 액체 재료의 60% 이상을 상기 제2 저류 용기로 이송하고,
    상기 제2 이송 공정에 있어서, 상기 제2 저류 용기 내의 액체 재료의 60% 이상을 상기 제1 저류 용기로 이송하는, 고체 입자를 함유하는 액체 재료의 토출 방법.
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