TWI592216B - Discharge device and method of liquid material - Google Patents

Description

液體材料之吐出裝置及方法

本發明係關於一種將自水、溶劑、試劑等之低黏性材料至焊錫膏、銀膏、接著劑等之高黏性材料之液體材料以微量且精度良好地吐出之液體材料之吐出裝置及方法。

習知，提出有使用往返移動之柱塞將少量之液體材料自吐出口以液滴狀吐出之各種技術。

例如，於專利文獻1之實施例中，揭示有一種裝置之構成，該裝置係分配少量之液體材料之材料分配裝置，其構成為：將壓縮空氣導入至空氣室中且使閥頭自閥座分離而打開閥，將該空氣室之壓縮空氣排出至外部且藉由壓縮彈簧而將閥按壓至閥座上，使軸產生停止工作之力量，從而自噴嘴之出口端分配液體材料。

申請人於專利文獻2中，揭示有一種液滴之吐出方法，其係藉由空氣壓力作用下之柱塞桿之退行動作而打開吐出口，且藉由彈簧之彈性力或空氣壓力作用下之上述柱塞桿之進出動作而自上述吐出口吐出液滴。

於專利文獻3中，揭示有一種吐出裝置，其係黏性流體吐出裝置，其具備有：筒狀本體，其形成為筒狀，且於筒內具有收容黏性流體之黏性流體收容室；柱塞，其前端插入至黏性流體收容室中，且擠出黏性流體；壓電驅動體，其抵抗朝 與黏性流體之吐出方向相反之方向賦能之螺旋彈簧之賦能力而使柱塞驅動；及噴嘴，其與柱塞對向而設置於筒狀本體上，且具有吐出黏性流體之吐出口。

申請人於專利文獻4中，揭示有一種液滴吐出裝置，其具備有柱塞位置決定機構，該柱塞位置決定機構將進出停止時之柱塞之前端部之位置規定為位於其進出方向上之液室之內壁附近。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2004-31927號公報

專利文獻2：日本專利特開2002-282740號

專利文獻3：日本專利特開2009-219993號公報

專利文獻4：國際公開第2008/108097號小冊子

於使閥頭或柱塞高速移動而吐出液體材料之方式之裝置中，藉由調節閥頭或柱塞之移動速度而進行吐出量之調節。

上述專利文獻1中揭示之裝置係利用壓縮彈簧之彈性力使閥頭急速地移動而吐出液體材料者，但於使閥頭之移動距離(衝程)為固定之狀態下，而無法調節閥頭之移動速度。即，為了使閥頭高速地移動，需加長閥頭之衝程以加大壓縮彈簧之位移量，又，為了使閥頭低速地移動，需縮短閥頭之 衝程以減小壓縮彈簧之位移量。

又，若以加長衝程為前提，則亦會產生裝置尺寸變大之課題、或以高速周期吐出則變得困難之課題。

專利文獻2中揭示之裝置係使藉由彈簧之彈性力作用下之柱塞桿進行進出動作而吐出液體材料者，其具有與專利文獻1相同之課題。

專利文獻3中揭示之裝置之構成為形成與第1室隔開之第2室而來進行吐出，故而難以調節吐出量。又，由於與下述情形之關係，即，於使用有壓電驅動體之構成中，無法使衝程超出一定程度，故而可吐出之液體材料之種類亦受到限制。

鑒於上述課題，本發明之目的在於提供一種可容易地進行柱塞之移動速度之調節的液體材料之吐出裝置及方法。

第1發明係一種液體材料之吐出裝置，其係包括：液室，其與吐出口連通，且被供給有液體材料；柱塞，其後端部形成有活塞，前端部於液室內進行進退移動；彈性體，其對柱塞提供賦能力；及加壓室，其配設有活塞且被供給有加壓氣體；且藉由使柱塞以高速進出移動而自吐出口吐出液體材料之吐出裝置，其特徵在於：上述彈性體對柱塞朝後退方向產生賦能，且供給至上述加壓室中之加壓氣體對活塞提供推進力，藉此使柱塞進行進出移動。

第2發明如第1發明，其特徵在於：包括有衝程調節機構，其抵接於上述活塞，且調節活塞之最後退位置。

第3發明如第1或2發明，其特徵在於：包括位置規定機構，其包含設置於上述柱塞上之抵接部、及與抵接部對向之位置規定構件，且規定上述柱塞之最進出位置。

第4發明如第3發明，其特徵在於：上述抵接部包含設置於活塞之進出方向上之凸狀構件，上述位置規定構件包含與上述加壓室之上述活塞對向之壁面。

第5發明如第3發明，其特徵在於：包括距離調節機構，其調節上述位置規定構件與上述加壓室之距離。

第6發明如第5發明，其特徵在於：上述抵接部包含設置於活塞之進出方向上之凸狀構件。

第7發明如第5發明，其特徵在於：上述柱塞具有連結上述活塞與上述前端部之桿部，且於桿部上設置有上述抵接部。

第8發明如第1或2發明，其特徵在於：進而包括調節上述彈性體的賦能力之賦能力調節機構，其包含：與上述活塞對向而保持上述彈性體之移動構件；及調節移動構件之位置之位置調節機構。

第9發明如第1或2發明，其特徵在於：進而包括：增壓器，其對供給至上述加壓室中之加壓氣體進行增壓；及調壓器，其將經增壓器增壓後之加壓氣體減壓至所望壓力並供給 至加壓室。

第10發明如第9發明，其特徵在於：於連通上述增壓器與上述加壓室之流路上設置有緩衝槽。

第11發明如第1或2發明，其特徵在於：進而設置有流量閥，該流量閥控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量。

第12發明如第1或2發明，其特徵在於：將上述加壓室由上述活塞分割成兩個氣密空間，且設置有流量閥，其控制於活塞上升時流入至加壓室中之氣體之流量。

第13發明係一種液體材料之吐出方法，其所使用之吐出裝置包括：液室，其與吐出口連通，且被供給有液體材料；柱塞，其後端部形成有活塞，前端部於液室內進行進退移動；彈性體，其對柱塞提供賦能力；及加壓室，其配設有活塞且被供給有加壓氣體；該液體材料之吐出方法之特徵在於包括：填充步驟，其藉由排出上述加壓室內之加壓氣體而使上述柱塞朝後退方向移動；及吐出步驟，其藉由對上述加壓室供給加壓氣體而使柱塞進行進出移動。

第14發明如第13發明，其特徵在於：於所使用之吐出裝置中設置有位置規定機構，其包含：設置於柱塞上之抵接部、及與抵接部對向之位置規定構件，且規定上述柱塞之最進出位置；在柱塞之前端部與液室之內壁非接觸之狀態下使柱塞進出移動，藉此對液材提供慣性力而使其以液滴之狀態進行吐出。

第15發明如第14發明，其特徵在於：於上述吐出步驟中，自吐出口擠出為了藉由使柱塞進出移動至不與液室接觸之最進出位置為止以形成所望之液滴而必要之量之液材，繼而使柱塞後退移動藉此分割自吐出口擠出之液材而形成微量之液滴。

第16發明如第13、14或15發明，其特徵在於：於所使用之吐出裝置中設置有：增壓器，其對供給至上述加壓室中之加壓氣體進行增壓；及調壓器，其將藉由增壓器增壓後之加壓氣體減壓至所望壓力並供給至加壓室；於上述吐出步驟中，供給調壓後之加壓氣體。

第17發明如第16發明，其特徵在於：於連通上述增壓器與上述加壓室之流路上設置有緩衝槽。

第18發明如第13、14或15發明，其特徵在於：於所使用之吐出裝置中設置有流量閥，其控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量，於上述填充步驟中，控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量。

第19發明如第13、14或15發明，其特徵在於：於所使用之吐出裝置中將上述加壓室由上述活塞分割成兩個氣密空間，且設置有流量閥，其控制於活塞上升時流入至加壓室中之氣體之流量，於上述填充步驟中，控制流入至上述加壓室中之氣體之流量。

根據本發明，能提供一種可容易地進行柱塞之移動速度之調節的液體材料之吐出裝置及方法。更詳細而言，可獨立於柱塞之衝程之調節而進行柱塞之移動速度之調節。

對例示本發明之實施形態之液體材料之吐出裝置進行說明。以下，為方便說明，有時將液體材料之吐出方向稱為「下」或「前」，將其相反方向稱為「上」或「後」。

本發明之吐出裝置係包括：液室，其與吐出口(噴嘴)連通，且被供給有液體材料；柱塞，其後端部形成有活塞，前端部於液室內進退移動；彈性體，其對柱塞提供賦能力；及加壓室，其配設有活塞且被供給有加壓氣體；彈性體對柱塞朝後退方向賦能，且被供給至加壓室中之加壓氣體對活塞提供推進力，藉此使柱塞進出移動，而吐出液體材料。

本發明之裝置係藉由調節加壓室之空氣壓力而可不改變衝程而容易地使活塞(即柱塞)之進出速度產生可變。換言之，本發明之裝置係藉由調節空氣壓力以改變柱塞之進出速度而可容易地進行吐出量之調節。

在使用有壓縮螺旋彈簧等之壓縮型彈性體之本發明之裝置中，當柱塞位於前進位置時彈性體成為彎曲度較大之狀態，當柱塞位於後退位置時彈性體成為伸張之狀態。如此，柱塞於後退位置上時彈性體成為接近自然之狀態，故而於反覆數次進行吐出作業時，易對下一個吐出動作進行準備。

又，藉由彈性體而對柱塞提供之賦能力係亦以加速加壓室內之壓縮空氣之排出之方式而作用，故而可使柱塞以短時間進行後退移動。本發明之裝置係適合於連續地高速吐出(例如，每秒100發以上)液體材料之用途。

再者，作為彈性體，除螺旋彈簧外，亦可使用板彈簧、橡膠等。如以下實施例8中所述，彈性體亦可使用拉伸螺旋彈簧等之拉伸型彈性體。

較佳為，設置有規定柱塞之最進出位置之位置規定機構。藉由設置該位置規定機構，以此不僅可實施使柱塞與閥座碰撞而使液體材料自噴嘴飛翔吐出之方式，而且可實施如下方式：使柱塞高速移動，且不使柱塞與閥座產生碰撞而使其驟然停止，以此對液體材料提供慣性力而使其自噴嘴飛翔吐出。

較佳為設置有衝程調節機構，其抵接於活塞，且調節活塞之最後退位置。藉由設置該衝程調節機構而可調節柱塞之衝程。

較佳為設置有用以調節彈性體之賦能力之賦能力調節機構。藉由設置該賦能力調節機構而可調節於活塞之後退移動中產生作用之彈性力(回復力)，且可調節柱塞之後退速度。

亦可設置有控制自加壓室排出之加壓氣體之流量之流量閥。藉由該流量閥亦可調節柱塞之後退速度。又，亦可將加壓室藉由活塞分割成兩個氣密之空間，且設置有控制於活塞 上升時流入至前方(下方)之空間中之氣體之流量的流量閥，藉由該流量閥來調節柱塞之後退速度。

本發明亦可適用於以下用途：微量吐出如焊膏之類之不宜以油墨噴射來吐出之高黏度之液體。此處，所謂高黏度之液體，例如係指黏度為10000~500000 mPa‧s之液體，尤其係指黏度為20000 mPa‧s~500000 mPa‧s之液體，進一步而言，係指黏度為30000 mPa‧s~500000 mPa‧s之液體。

又，所謂微量吐出，例如係指噴出直徑為數十~數百μm之液滴、或體積為1 nl以下(較佳為0.1~0.5 nl以下)之液滴之吐出。本發明中，即便為數十μm以下(較佳為30 μm以下)之吐出口徑，亦可形成液滴。

於微量吐出高黏度之液體時，較佳為實施包括如下步驟之吐出方法：擠出步驟，其係藉由使柱塞進出移動自吐出口擠出於形成所望之液滴而必要之量之液體材料；及分割步驟，其係將藉由使柱塞後退移動來分割自吐出口擠出之液體材料而形成微量之液滴。此處，更佳為於分割步驟之後進而實施吸入步驟，其係使柱塞後退移動而於吐出路內形成氣液界面，且使柱塞之移動停止。一面參照圖9，一面說明該吐出方法。

圖9(a)表示吐出動作開始時之初始狀態。於該初始狀態下，柱塞之前端部31於一連串之吐出動作中相對於吐出路12而位於最遠處之作動開始位置。此時，吐出路12之吐出 口11側係亦可為吸入有微量之外部大氣(空氣)之狀態。

圖9(b)係表示自圖9(a)之柱塞之作動開始位置使柱塞前進移動而使吐出路12內之液體材料到達吐出口(吐出路12之吐出口側端面)為止之狀態。圖9(c)係表示自圖9(b)之柱塞之位置使柱塞更進而前進移動後之狀態。該狀態下，到達吐出口之液體材料係朝吐出口之外方被擠出而並未被分割。

圖9(d)係表示自圖9(c)之柱塞之位置使柱塞更進而前進移動後，使柱塞於最進出位置產生停止之狀態。該狀態下，於形成所望大小之液滴而必要之量之液體材料則朝吐出口11之外方被擠出。

圖9(e)係表示自圖9(d)之柱塞之位置(最進出位置)使柱塞稍微後退移動後之狀態。於柱塞後退移動後，柱塞於液室50內所占之容積之比例減少，朝向液室50內之方向之力作用於吐出路12內之液體材料及存在於吐出口11之外方之液體材料上。因此，自吐出口被擠出之液體材料上，朝柱塞之前進方向之慣性力產生作用，並同時朝柱塞之後退方向之力發揮作用，從而開始形成液滴(吐出口附近之部分受到切斷作用)。

圖9(f)係表示自圖9(e)之柱塞之位置使柱塞更進而後退移動後之狀態。於使柱塞更進而後退移動後，對自吐出口11被擠出之液體材料之切斷作用更強。藉此，自吐出路12連續之從吐出口11被擠出之液體材料係於吐出口附近之部分 被分割而形成液滴。

圖9(g)係表示自圖9(f)之柱塞之位置使柱塞更進而後退移動後之狀態。自吐出口11被擠出之液體材料中，殘留於吐出路12側之液體材料係藉由柱塞之後退移動而被吸入至吐出路12內。

對下一個吐出作準備，較佳為，吐出路12之吐出口11側係成為吸入有微量之外部大氣(空氣)之狀態。即，使吐出路12內成為存在有氣液界面之狀態。藉此，可防止液體材料之乾燥，又，可防止於吐出作業待機時因液滴而污染周邊環境。此時，注意不要越過吐出路12而將外部大氣(空氣)吸入至液室50中。

圖9(h)係表示自圖9(g)之柱塞之位置使柱塞更進而後退移動而成為作動結束位置之狀態。圖9(a)~(h)係用以形成1個液滴之一連串之動作。1次吐出結束時之柱塞之位置係成為較最進出位置更後退之位置。

以下，藉由實施例而說明本發明之實施形態之詳情，但本發明並非藉由實施例而受到任何限定。

[實施例1]

實施例1之裝置係使由彈簧47朝後退方向賦能之柱塞(活塞33)藉由自壓力供給源94供給之加壓空氣而進出，以此將液體材料自吐出口11吐出者。以下，首先說明實施例1之裝置之構成，繼而說明動作。

《構成》

圖1係實施例1之裝置之構成圖。本體71係為方塊狀之構件，其內部形成有作為加壓室之活塞室49。於活塞室49中，上下滑動自如地配設有形成柱塞之後端部之活塞33。活塞33係將活塞室49分割為前方活塞室43與後方活塞室44。於活塞33之側面上，環狀地設置有密封構件A35，藉此保持前方活塞室43與後方活塞室44之氣密性。

後方活塞室44係自電磁切換閥72被供給加壓空氣。柱塞之移動速度與被供給至後方活塞室44中之空氣之壓力之大小成比例。電磁切換閥72係經由壓力調整器(調節器)95而與供給壓縮空氣之壓力供給源94連通。壓力調整器95係由例如包含減壓閥或減壓閥與緩衝槽之組合所構成。電磁切換閥72係根據來自控制部90之指令而以如下方式作動：對連通壓力調整器95與後方活塞室44之第1位置、與連通後方活塞室44與外界(大氣)之第2位置來進行切換。

再者，本實施例中，將電磁切換閥72直接固定於本體71上，但亦可經由管(壓送管)等而配置於與本體71分離之位置上。

於後方活塞室44上，配設有後方擋止件42，其與作為活塞33之後端之後方抵接部34產生抵接，且規定活塞33之最後退位置。後方擋止件42係與插通於本體71後端部而配設之測微計46相連結，且該等係作為衝程調節機構而發揮 功能。即，藉由轉動測微計46，使後方擋止件42之前端之位置於上下方向產生移動，藉此可調節柱塞之衝程。

前方活塞室43係與彈簧室48連通之空間。於前方活塞室43及彈簧室48中配設有彈簧47。於彈簧47內，插通有柱塞之桿部30。彈簧47係壓縮螺旋彈簧，其一端與彈簧室47之底部抵接或固定，另一端抵接或固定於活塞33。

當電磁切換閥72位於第1位置時，彈簧47係藉由活塞33而被壓縮且處於積蓄彈性能量之狀態。若電磁切換閥72位於第2位置，則藉由因壓縮而積蓄之彈簧47之彈性能量而使活塞33後退移動，以此亦促進後方活塞室44之壓縮空氣之排出。因此，可以短時間轉移至下一個吐出動作，從而可縮短周期時間。

柱塞之桿部30係插通至本體71之插通孔51中。桿部30係由包含粗徑部與細徑部所構成。細徑部係插通至導引件45中，藉此，進退移動之柱塞以不會朝左右搖動之方式被導引。細徑部之前端構成於液室50內進退移動之前端部31。

本實施例中，形成有吐出路12之液室50之內底面構成閥座，藉由前端部31抵接於液室50之底部，以此分割液體材料，使液體材料自吐出口11吐出。實施例1中之柱塞之最進出位置係藉由前端部31抵接於液室50之內底面而規定。

液室50係與送液路52連通，且經由送液管53而自儲留容器80將液體材料供給至液室50。實施例1中，並未對儲 留容器80內之液體材料進行加壓，而是利用自重而供給至液室50內，但亦可如下述實施例2般形成對儲留容器80進行加壓之構成。送液管53係若可將本體與儲留容器進行流體性連接，則可使用任意之構件，亦可為並非圓管狀。液室50內之液體材料藉由密封構件B36而防止其浸入至插通孔51內。

《準備步驟》

首先，於液室50內充滿液體材料。即，將液體材料自儲留容器80經由送液管53及送液路52而供給至液室50，且將液室50以液體材料充滿至吐出口11為止。

其次，使電磁切換閥72位於藉由連通壓力調整器95與後方活塞室44之第1位置，使柱塞產生進出，並使柱塞之前端部31接觸到液室52之內底面而使吐出口11產生閉止。

完成以上之準備步驟，以此可進行液體材料之連續吐出。

《正式動作》

於將液室50以液體材料充滿之狀態下，將電磁切換閥72切換為連通後方活塞室44與外部大氣(大氣)之第2位置。藉此，將後方活塞室44內之空氣被排出至外部，彈簧47將活塞33朝上方推上，柱塞之前端部31自液室50之內底面分離。活塞33係上升至後方抵接部34與後方擋止件42相抵接為止，並停止。伴隨柱塞於液室50內所占之體積減少，液體材料自儲留容器80流入至液室50內。

其次，將電磁切換閥72切換為第1位置後，供給至後方活塞室44中之壓縮空氣作用於活塞33之力超越彈簧47之賦能力，則柱塞前進移動。柱塞之前端部31接觸到液室50之內底面後，柱塞之移動停止，並且自吐出口11流出之液體材料被分割，液體材料則飛翔吐出。以上為一次吐出動作。

將電磁切換閥72再次切換為第2位置而向液室50內補充液體材料，其次，藉由將電磁切換閥72切換為第1位置而進行第二次吐出。以後，藉由連續反覆地執行該動作而可連續吐出液體材料。

根據以上說明之實施例1之裝置，於使柱塞之衝程固定之狀態下，藉由加壓空氣之壓力調節而可容易地進行柱塞之進出速度之調節。

[實施例2]

實施例2之裝置中，於液體材料吐出時柱塞之前端部31未抵接於液室50之內底面，該方面與實施例1之裝置不同。即，實施例2之裝置係包括規定柱塞之前端部31之位置之柱塞位置決定機構，在柱塞之前端部與液室之內壁非接觸之狀態下藉由使柱塞進出移動及進出停止，對液體材料提供慣性力以液滴之狀態來吐出。

圖2係實施例2之裝置之構成圖。本裝置藉由插通於設置於本體71上之長孔55中之固定螺絲54而可調節本體71相對於基底70之位置。即，鬆開固定螺絲54而使本體71 相對於基底70為可動，且藉由位置規定構件40而調節本體71之位置，鎖緊固定螺絲54而將本體71固定於基底70上。

位置規定構件40係配設於本體71與吐出單元57之間。位置規定構件40係包含：圓柱狀之前方凸部、圓柱狀之後方凸部、及連結該等之圓盤狀之旋轉鈕。於位置規定構件40之中心軸上，設置有貫通孔，於該貫通孔中插通有柱塞之桿部30。前方凸部係為圓柱狀，於外周面上其包含有用以與吐出單元57所具備之後方凹部螺合之螺絲槽。旋轉鈕於表面構成相當於位置顯示構件(移動量確認構件)之刻度，且使自外部可知已旋轉之角度。藉由旋轉鈕而可定量地瞭解位置規定構件40之位置之變化。後方凸部係插入至設置於本體71上之凹部中。

活塞33係包含：突出於前方之前方抵接部32、及突出於後方之後方抵接部34。前方抵接部32係與前方活塞室43之內底面抵接，規定柱塞之最進出位置。即，前方活塞室43之內底面構成前方擋止件56。此處，藉由調節位置規定構件40之位置而可調節柱塞之最進出位置之前端部31與液室50之內底面之距離。即，前方抵接部32、前方擋止件56及位置規定構件40構成規定柱塞之最進出位置之位置規定機構。

於吐出單元57之前端部，螺插有噴嘴構件10。於噴嘴構件10內之液室50中，有自儲留容器80被供給之液體材料。

實施例2中，將藉由壓力調整器B96來供給經調壓至所望之壓力之壓縮空氣至儲留容器80。壓力調整器B96係由例如包含減壓閥或減壓閥與緩衝槽之組合所構成。控制部90係可根據液體材料之性質而改變供給壓力，例如，於吐出高黏性材料之情形時供給較高之壓力。

根據以上說明之實施例2之裝置，柱塞之前端部未與閥座接觸，故而柱塞桿及閥座並未磨損，又，即便為焊膏等之含有填料之液體材料，亦可進行良好之吐出。

[實施例3]

實施例3之裝置中，於活塞室49之下方(前方)具備有使活塞室49之大小可變之移動構件41。又，具備有施加對儲留容器80所望之壓力之電磁切換閥B98、與減壓閥B99，以上方面與實施例2之裝置不同。

圖3係實施例3之裝置之構成圖。本實施例之本體71係其上下方向之長度相較於基底70十分地短(本體71之長度為基底70之一半以下)，且包含構成活塞室49之底面且開放之空間。於本體71內之空間中滑動自如地配設之活塞33係於側周面上設置有密封構件A35，形成氣密之後方活塞室44。於本體71之下端部內周上形成有螺絲槽，且螺插有於外周上形成有螺絲槽之移動構件41。

藉由移動構件41之外周螺絲槽與本體71之下端部內周螺絲槽所構成之螺絲機構(位置調節機構)可改變活塞室49之 大小。本實施例中，藉由朝正向旋轉並鎖緊移動構件41則可縮小活塞室49，藉由朝逆向旋轉並鬆開移動構件41則可擴大活塞室49。

移動構件41於鉛垂方向之貫通孔中，插通有彈簧47。彈簧47之一端抵接或固定於活塞33，另一端抵接或固定於吐出單元57。

本實施例之活塞33亦與實施例2同樣地包含有突出於前方之前方抵接部32。該前方抵接部32係與移動構件41之後端面抵接而規定柱塞之最進出位置。即，移動構件41之後端面構成前方擋止件56。而且，前方抵接部32、前方擋止件56及移動構件41構成規定柱塞之最進出位置之位置規定機構。

本實施例中，可使柱塞觸底而吐出，亦可使柱塞不觸底而吐出。例如，藉由使移動構件41大量地鬆開並朝下方移動，而使活塞33之抵接部32可以大幅地前進，以此可規定柱塞之前端部31抵接於液室50之內底面之最進出位置。若自該狀態來鎖緊移動構件41且使柱塞之最進出位置往後退時，則可規定柱塞之前端部31未抵接於液室50之內底面之最進出位置。

於吐出單元57之前端部，螺插有噴嘴構件10。於噴嘴構件10內之液室50中，自儲留容器80供給有液體材料。

實施例3中，將由減壓閥B99調壓後之壓縮空氣經由電 磁切換閥B98而供給至儲留容器80。電磁切換閥B98係根據控制部90之指令而作動，對連通減壓閥B99與儲留容器80之位置、及連通儲留容器80與外部大氣之位置來進行切換。在將儲留容器80與其他儲留容器進行交換時，藉由將電磁切換閥B98切換為連通儲留容器80與外部大氣之位置則可防止壓縮空氣白白地被耗費掉。

根據以上說明之實施例3之裝置，可發揮與實施例2相同之效果。又，在將儲留容器與其他儲留容器進行交換時，可防止壓縮空氣白白地被耗費掉。

[實施例4]

實施例4之裝置中，代替壓力調整器95而具備有調壓器(減壓閥)91、緩衝槽92及增壓器93，該方面與實施例3之裝置不同。

柱塞之移動速度係與供給至後方活塞室44中之空氣之壓力之大小成比例，故而為了使柱塞高速移動而需供給高壓之空氣。因此，本實施例中，代替實施例3之壓力調整器95而設置有減壓閥91、緩衝槽92及增壓器93。

圖4係實施例4之裝置之構成圖。減壓閥91係用以消除已增壓之壓縮空氣之壓力之不均的減壓閥，將已增壓之壓縮空氣調壓至所望壓力，並供給至電磁切換閥72。增壓器93係對自壓力供給源94供給之空氣之壓力進行增壓。配設於連通增壓器93與減壓閥91之流路上之緩衝槽92係藉由暫 時儲留已增壓之加壓空氣而防止律動之產生。此處，緩衝槽92亦可設置於連通減壓閥91與電磁切換閥72之流路上。進而，亦可於連通增壓器93與減壓閥91之流路上設置第1緩衝槽，且於連通減壓閥91與電磁切換閥72之流路上設置第2緩衝槽。

又，本實施例之裝置中，於移動構件41與活塞33之間保持有彈簧47。因此為如下構成：藉由調節移動構件41相對於本體71之距離而同時調節柱塞之衝程與彈簧47之賦能力。即，若使移動構件41相對於本體71而朝下方移動，則柱塞之最進出位置往前進，並同時彈簧之賦能力變弱，若使移動構件41相對於本體71而朝上方移動，則柱塞之最進出位置向後退，並同時彈簧之賦能力變強。

本實施例之裝置中，包括：對已增壓之壓縮空氣進行調壓之減壓閥91、及暫時儲留已增壓之壓縮空氣之緩衝槽92，故而可穩定供給用以使柱塞高速移動所必要之高壓之空氣。

[實施例5]

實施例5之裝置中，具備有獨立於柱塞之衝程且用以調節彈簧之賦能力之機構(賦能力調節機構)，該方面與上述各實施例之裝置不同。又，包括彙集有電磁切換閥、調壓器、增壓器及控制部之控制裝置97，該方面亦不同。

本實施例之裝置中，本體71之上下方向之長度相較於基底70十分地短，該方面與實施例3類似，但將前方抵接部 32設置於柱塞之桿部30上之方面與實施例3不同。

圖5係實施例5之裝置之構成圖。本實施例之本體71係其上下方向之長度相較於基底70十分地短(本體71之長度為基底70之一半以下)，且包含有構成活塞室49之底面且開放之空間。於本體71內之空間中滑動自如地配設之活塞33係於側周面上設置有密封構件A35，而形成氣密之後方活塞室44。於本體71之下端部內周上形成有螺絲槽，且螺插有於外周上形成有螺絲槽之移動構件41。

具備有可調節移動構件41與本體71之距離之螺絲機構，且可改變活塞室49之大小，該方面與實施例3及4為相同。又，彈簧47由移動構件41之後端面與活塞33之前端面所夾持而保持，該方面與實施例4為相同。然而，本實施例中，柱塞之最進出位置係藉由位置規定構件40而規定，該方面與實施例4不同。

本實施例中，若移動構件41朝正向旋轉而朝測微計46之方向前進，則夾壓彈簧47之力增大，若朝逆向旋轉而朝噴嘴構件10之方向前進，則夾壓彈簧47之力減少。即，藉由移動構件41而調節規定柱塞之後退移動速度之彈簧47之彈性力，以此可獨立於柱塞之衝程而來調節柱塞之後退速度。

柱塞之桿部30係由粗徑部與細徑部所構成，細徑部插通至配置於移動構件41之下方之導引件45中，且以不會朝左 右搖動之方式而被導引。桿部30之粗徑部之前端面形成前方抵接部32。

柱塞之最進出位置係藉由前方抵接部32抵接於形成於位置規定構件40之後端部之前方擋止件56而被規定。位置規定構件40係配設於導引件45與吐出單元57之間。位置規定構件40包含：圓柱狀之前方凸部、圓柱狀之後方凸部、及連結該等之圓盤狀之旋轉鈕。於位置規定構件40之中心軸上設置有貫通孔，於該貫通孔中插通有柱塞之桿部30之細徑部。

根據以上說明之實施例5之裝置，不僅可調節柱塞之最進出位置，而且可調節彈簧47之彈性力以調節柱塞之後退移動速度。

[實施例6]

實施例6之裝置中，具備有流量控制閥73，該方面與實施例5之裝置不同。即，實施例6之裝置中，除藉由移動構件41來調節彈簧47之賦能力之機構外，亦可藉由流量控制閥73來調節活塞33之後退速度。

圖6係實施例6之裝置之構成圖。圖6之裝置中，於電磁切換閥72之空氣排出口76上連接有流量控制閥73。電磁切換閥72若取得連通後方活塞室44與空氣排出口76之第2位置，則將後方活塞室44內之壓縮空氣自空氣排出口76排出，但此時，藉由以流量控制閥73控制空氣之排出流量 則可控制柱塞之後退移動速度。

[實施例7]

實施例7中，揭示有在與實施例6之裝置不同之位置上具備有流量控制閥73之裝置。

圖7係實施例7之裝置之構成圖。實施例7之裝置中，在設置於前方活塞室43之側方之開口上配設有流量控制閥73。又，本實施例中，移動構件41之後部構成前方活塞室43之壁面。在設置於移動構件41之中心軸上之貫通孔(插通有桿部30之孔)中設置有密封構件C37，以此使前方活塞室43產生氣密，從而提高藉由流量控制閥73之調節效果。

實施例7中，可藉由以移動構件41控制彈簧47之彎曲度而調節活塞33之後退移動速度，並同時可藉由控制流入至前方活塞室43中之空氣之流量而來調節活塞33之後退移動速度。

再者，亦可於電磁切換閥72之空氣排出口76上設置第2流量控制閥，且藉由2個流量控制閥來控制柱塞之後退移動速度。

[實施例8]

實施例8中，揭示有使用拉伸螺旋彈簧作為彈簧(彈性體)47之裝置。

圖8係實施例8之裝置之構成圖。實施例8之裝置中，將屬於拉伸螺旋彈簧之彈簧47配設於後方活塞室44內，且由 活塞33及移動構件41所夾持而保持。即，彈簧47係其一端安裝於活塞33之後部，另一端安裝於移動構件41之前部，且對活塞33提供後退方向之賦能力。

移動構件41係螺插於本體71之上部(後部)，且移動構件41之下部(前部)形成後方活塞室44之壁面。藉由移動構件41之外周螺絲槽與本體71之下端部內周螺絲槽所構成之螺絲機構(位置調節機構)而可改變活塞室49之大小。

在設置於移動構件41之中心軸上之貫通孔中設置有密封構件D38，並同時在本體71與移動構件41之間設置有密封構件E39，使後方活塞室44產生氣密。在設置於移動構件41之中心軸上之貫通孔中，插通有測微計46。與測微計46連結之後方擋止件42係相對於移動構件41產生相對移動，與活塞33產生抵接而來規定最後退位置。

若使測微計46正向旋轉，且使後方擋止件42相對於移動構件41之位置產生進出，則彈簧47之伸展變大，可使活塞33更快速地後退移動。

若使測微計46逆向旋轉，且使後方擋止件42相對於移動構件41之位置產生後退，則彈簧47之伸展變小，活塞33之後退速度變得更緩慢。

柱塞之移動距離(衝程)係成為自後方抵接部34與後方擋止件42抵接之位置至前方抵接部32與前方擋止件56抵接之位置為止。藉由適當調節移動構件41之位置、測微計46 之旋轉度、及位置規定構件40之位置而可調節柱塞之衝程，該方面與其他實施例相同。

本實施例中，亦藉由將電磁切換閥72切換為第1位置且對後方活塞室44供給壓縮空氣，而對活塞33提供克服彈簧47之賦能力之進出力，使柱塞產生前進移動以進行吐出。

(產業上之可利用性)

本發明之液體材料之吐出裝置及方法係適合於高精度地吐出微量之液體材料之作業，例如，適合於液晶面板製造步驟中之密封塗佈裝置或液晶滴下裝置、對印刷基板之焊錫膏塗佈裝置。

本發明可適用於以下方式之任一者：使柱塞(閥體)與閥座(液室內壁)碰撞而使液體材料自噴嘴飛翔吐出之方式；使柱塞高速移動，且不使柱塞與閥座碰撞而使其驟然停止，以此對液體材料提供慣性力而使其自噴嘴飛翔吐出之方式。

10‧‧‧噴嘴構件

11‧‧‧吐出口

12‧‧‧吐出路

30‧‧‧桿部

31‧‧‧前端部

32‧‧‧前方抵接部

33‧‧‧活塞

34‧‧‧後方抵接部

35‧‧‧密封構件A

36‧‧‧密封構件B

37‧‧‧密封構件C

38‧‧‧密封構件D

39‧‧‧密封構件E

40‧‧‧位置規定構件

41‧‧‧移動構件

42‧‧‧後方擋止件

43‧‧‧前方活塞室

44‧‧‧後方活塞室

45‧‧‧導引件

46‧‧‧測微計

47‧‧‧彈簧(彈性體)

48‧‧‧彈簧室

49‧‧‧活塞室

50‧‧‧液室

51‧‧‧插通孔

52‧‧‧送液路

53‧‧‧送液管

54‧‧‧固定螺絲

55‧‧‧長孔

56‧‧‧前方擋止件

57‧‧‧吐出單元

70‧‧‧基底

71‧‧‧本體

72‧‧‧電磁切換閥

73‧‧‧流量控制閥

75‧‧‧空氣供給口

76‧‧‧空氣排出口

80‧‧‧儲留容器

90‧‧‧控制部

91‧‧‧調壓器(減壓閥)

92‧‧‧緩衝槽

93‧‧‧增壓器(增壓閥)

94‧‧‧壓力供給源

95‧‧‧壓力調整器

96‧‧‧壓力調整器B

97‧‧‧控制裝置

98‧‧‧電磁切換閥B

99‧‧‧減壓閥B

圖1係實施例1之裝置之構成圖。

圖2係實施例2之裝置之構成圖。

圖3係實施例3之裝置之構成圖。

圖4係實施例4之裝置之構成圖。

圖5係實施例5之裝置之構成圖。

圖6係實施例6之裝置之構成圖。

圖7係實施例7之裝置之構成圖。

圖8係實施例8之裝置之構成圖。

圖9係說明柱塞之位置與液體材料之狀態之關係之圖。

10‧‧‧噴嘴構件

11‧‧‧吐出口

30‧‧‧桿部

31‧‧‧前端部

33‧‧‧活塞

34‧‧‧後方抵接部

35‧‧‧密封構件A

36‧‧‧密封構件B

42‧‧‧後方擋止件

43‧‧‧前方活塞室

44‧‧‧後方活塞室

45‧‧‧導引件

46‧‧‧測微計

47‧‧‧彈簧(彈性體)

48‧‧‧彈簧室

49‧‧‧活塞室

50‧‧‧液室

51‧‧‧插通孔

52‧‧‧送液路

53‧‧‧送液管

71‧‧‧本體

72‧‧‧電磁切換閥

75‧‧‧空氣供給口

76‧‧‧空氣排出口

80‧‧‧儲留容器

90‧‧‧控制部

94‧‧‧壓力供給源

95‧‧‧壓力調整器

Claims (26)

1. 一種液體材料之吐出裝置，其係包括：液室，其與吐出口連通；柱塞，其形成有活塞，前端部於液室內進行進退移動；彈性體，其對柱塞提供賦能力；及加壓室，其配設有活塞且被供給有加壓氣體；且藉由使柱塞以高速進出移動而自吐出口吐出液體材料之吐出裝置，其特徵在於：上述彈性體對柱塞朝後退方向產生賦能，且供給至上述加壓室中之加壓氣體對活塞提供維進力，藉此使柱塞進行進出移動，且可調節加壓室之空氣壓力。
2. 如申請專利範圍第1項之液體材料之吐出裝置，其包括：衝程調節機構，其抵接於上述柱塞，且調節柱塞之最後退位置。
3. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其包括：位置規定機構，該位置規定機構包含設置於上述柱塞上之抵接部、及與抵接部對向之位置規定構件，且規定上述柱塞之最進出位置。
4. 如申請專利範圍第3項之液體材料之吐出裝置，其中，上述抵接部包含設置於活塞之進出方向上之凸狀構件，上 述位置規定構件包含與上述加壓室之上述活塞對向之壁面。
5. 如申請專利範圍第3項之液體材料之吐出裝置，其包括：距離調節機構，該距離調節機構係調節上述位置規定構件與上述加壓室之距離。
6. 如申請專利範圍第5項之液體材料之吐出裝置，其中，上述抵接部包含設置於活塞之進出方向上之凸狀構件。
7. 如申請專利範圍第5項之液體材料之吐出裝置，其中，上述柱塞包含連結上述活塞及上述前端部之桿部，且於桿部上設置有上述抵接部。
8. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其進而包括：調節上述彈性體的賦能力之賦能力調節機構，該賦能力調節機構包含：與上述活塞對向而保持上述彈性體之移動構件；及調節移動構件之位置之位置調節機構。
9. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其進而包括：增壓器，其對供給至上述加壓室中之加壓氣體進行增壓；及調壓器，其將經增壓器增壓後之加壓氣體減壓至所望壓力並供給至加壓室。
10. 如申請專利範圍第9項之液體材料之吐出裝置，其中，於連通上述增壓器與上述加壓室之流路上設置有緩衝槽。
11. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其進而設置：流量閥，該流量閥控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量。
12. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其中，將上述加壓室由上述活塞分割成兩個氣密空間，且設置有流量閥，其控制於活塞上升時流入至加壓室中之氣體之流量。
13. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其中，上述液室係與被供給有液體材料之送液路連通。
14. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其中，上述彈性體對上述活塞賦能。
15. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料之吐出裝置，其中，上述柱塞係以前端部不與液室之側壁接觸之方式，較液室更細地形成。
16. 一種液體材料之吐出方法，其所使用之吐出裝置包括：液室，其與吐出口連通， 柱塞，其形成有活塞，前端部於液室內進行進退移動；彈性體，其對柱塞提供朝後退方向之賦能力；及加壓室，其配設有活塞且被供給有加壓氣體；該液體材料之吐出方法之特徵在於包括：填充步驟，其藉由排出上述加壓室內之加壓氣體而使上述柱塞朝後退方向移動；及吐出步驟，其藉由對上述加壓室供給已調節至所望壓力之加壓氣體而使柱塞以所望速度進行進出移動。
17. 如申請專利範圍第16項之液體材料之吐出方法，其中，於所使用之吐出裝置中設置有位置規定機構，其包含：設置於上述柱塞上之抵接部、及與抵接部對向之位置規定構件，且規定上述柱塞之最進出位置；在柱塞之前端部與液室之內壁非接觸之狀態下使柱塞進出移動，藉此對液材提供慣性力而使其以液滴之狀態進行吐出。
18. 如申請專利範圍第17項之液體材料之吐出方法，其中，於上述吐出步驟中，自吐出口擠出為了藉由使柱塞進出移動至不與液室接觸之最進出位置為止以形成所望之液滴而必要之量之液材，繼而使柱塞後退移動藉此分割自吐出口擠出之液材而形成微量之液滴。
19. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出 方法，其中，於所使用之吐出裝置中設置有：增壓器，其對供給至上述加壓室中之加壓氣體進行增壓；及調壓器，其將藉由增壓器增壓後之加壓氣體減壓至所望壓力並供給至加壓室；於上述吐出步驟中，供給調壓後之加壓氣體。
20. 如申請專利範圍第19項之液體材料之吐出方法，其中，於連通上述增壓器與上述加壓室之流路上設置有緩衝槽。
21. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出方法，其中，於所使用之吐出裝置中設置有流量閥，其控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量，於上述填充步驟中，控制自上述加壓室排出之加壓氣體之流量。
22. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出方法，其中，於所使用之吐出裝置中將上述加壓室由上述活塞而分割成兩個氣密空間，且設置有流量閥，其控制於活塞上升時流入至加壓室中之氣體之流量，於上述填充步驟中，控制流入至上述加壓室中之氣體之流量。
23. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出 方法，其中，上述液室係與被供給有液體材料之送液路連通。
24. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出方法，其中，上述彈性體對上述活塞賦能。
25. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出方法，其中，上述柱塞係以前端部不與液室之側壁接觸之方式，較液室更細地形成。
26. 如申請專利範圍第16、17或18項之液體材料之吐出方法，其中包括：衝程調節機構，其抵接於上述柱塞，且調節柱塞之最後退位置。