TWI617363B - 噴嘴及具備該噴嘴之液體材料吐出裝置 - Google Patents

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Kazumasa Ikushima
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Abstract

提供一種噴嘴、及具備有該噴嘴之液體材料吐出裝置， 其無需經過特別之處理過程，即可將附著於噴嘴外表面上之影響吐出作業之多餘液體材料以簡易之方式加以除去。
一種液體材料吐出用噴嘴及具備該噴嘴之液體材料 吐出裝置，與該液體材料吐出用噴嘴相關之本發明係具備有：胴部，其具有液體流入空間；及吐出管，其與液體流入空間產生連通，且自胴部而朝向下方延伸，其特徵在於：於胴部之下端，設置有將吐出管之側面加以包圍的液體除去構件，液體除去構件係具備有溝狀空間，該溝狀空間係設置在複數個包圍面之間，且使朝向自吐出管之側面而離開之方向的毛細管力產生作用，較佳為，具備有包圍面，該包圍面係為將吐出管之側面加以包圍的複數個包圍面，且與吐出管之側面產生協同作用而使朝向吐出管之基端方向的毛細管力產生作用。

Description

噴嘴及具備該噴嘴之液體材料吐出裝置
本發明係關於一種液體材料吐出裝置之噴嘴之改良，更詳細而言，關於可除去附著於噴嘴外表面之多餘液體材料之噴嘴、及具備該噴嘴之液體材料吐出裝置。
於液體材料吐出裝置中，若持續進行吐出，因表面張力等之影響，時而會產生一種所謂「液攀昇」現象(參照圖11)，即、多餘之液體材料18附著於噴嘴56之吐出管57的前端面及外側面等之噴嘴外表面上之現象。若產生這種「液攀昇」，將會影響附著於噴嘴56之外表面(特別是其吐出管57之前端面)的液體材料18，進而引起於吐出量上產生不勻、吐出後之液體材料18的形狀與意圖達成者產生差異(例如，應成為圓形者變為橢圓形等之畸形形狀)等之不良。
特別是於液體材料在附著於塗佈對象物之前自噴嘴離開的方式(以下，稱為飛射吐出方式)之吐出裝置中，不僅僅是上述不良，還會引起液體材料不自噴嘴分離、液體材料不附著於塗佈對象物上、飛射方向拐彎等之不良。此外，附著於噴嘴上之液體材料，還會帶來更大之不良影響、無法承受自重而掉落並附著於塗佈對象物之沒法預測之位置等之不良增大。
因此，迄今為止，對除去此種「液攀昇」，用以將噴嘴保持為
清潔狀態之技術，已提出有各種之方案。
專利文獻1係一種擦拭裝置之技術，其具備：一對擦拭輥，其將塗佈噴嘴之前端挾入，且朝互為相反之方向旋轉；及節距進給裝置，其使擦拭輥於軸向上移動一定長度，該擦拭裝置中，於使噴嘴移動至擦拭裝置頭上後，使噴嘴下降至被插入擦拭輥為止，且於此狀態下使馬達旋轉由擦拭輥將殘留於噴嘴外之黏著劑等擠壓除去。
專利文獻2提供一種技術，該裝置具備刮除手段，該刮除手段包括：刮除構件，其具有橫跨吐出噴嘴之前端開口部之長度；及往返移動機構，其使刮除構件於接觸在吐出噴嘴之前端開口部的狀態下朝相對於吐出方向為正交之方向往返移動，於該裝置中實施一刮除步驟，於將流動材料塗佈於被塗佈構件後，將在自吐出噴嘴之前端開口部突出之狀態下所殘留之流動材料刮除。
專利文獻3係一種噴嘴清掃裝置之技術，該噴嘴清掃裝置具備：逆圓錐狀凹部，其可供噴嘴前端插卸自如；筒狀清掃孔，其自該凹部之下端開口朝正下方延伸且供噴嘴前端插入；空氣供給通路，其於凹部與清掃孔之間具有吹出口，且噴出壓縮空氣；及空氣吸引流路，其連通於清掃孔，對壓縮空氣及被吹落之膠材進行吸引排除，於該噴嘴清掃裝置中，將噴嘴插入凹部與清掃孔內，自吹出口噴出壓縮空氣，將噴嘴下端部分之膠材吹落，並自空氣吸引流路吸引排除。
專利文獻4提供一種技術，該裝置具備：洗淨室，其具有漏斗部；第一溶劑供給手段，其將溶劑供給於漏斗部；第二溶劑供給手段，其將溶劑供給於漏斗部之上部側；及噴嘴吸引手段，於該裝置 中，當噴嘴被收容於洗淨室內時，藉由吸引手段使噴嘴內之處理液面後退，自第一溶劑供給手段供給溶劑以形成溶劑之渦流，對噴嘴進行清洗，且自第二溶劑供給手段供給溶劑，於洗淨室內形成液灘，然後藉由吸引手段進行吸引，於噴嘴前端內部形成處理液層、空氣層及溶劑層。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2002-79151號公報
專利文獻2：日本專利特開2005-246139號公報
專利文獻3：日本專利特開2007-216191號公報
專利文獻4：日本專利特開2010-62352號公報
上述專利文獻1至4之技術，具有以下之課題。
(1)為了除去附著於噴嘴外表面之液體材料，需要有複雜之機構，這招致零件數增加及成本上昇。
(2)需要有設置該機構之場所，亦即，需要與吐出裝置分開設置用以除去液體材料之其他裝置，因而吐出裝置變得大型化。
(3)需要有用以除去液體材料之動作，這招致吐出裝置之工作效率降低。此外，需要有用以除去液體材料之控制，因而整體之控制變得複雜。
因此，本發明之目的在於，提供一種噴嘴、及具備該噴嘴之液體材料吐出裝置，其無需經過特別之處理過程，即可簡易 地將附著於噴嘴外表面上之影響吐出作業之多餘液體材料除去。
發明者想到了藉由設置一種不用使任何構件動作而用以除去附著於噴嘴外表面之多餘液體之構造，可期達成吐出裝置之小型化並可削減製造及運營成本。並且，發明者得到一種發現，即、藉由毛細管力之作用對附著於噴嘴外表面之多餘的液體進行吸引，可消除噴嘴前端之液體之滯留，進而創作完成了本發明。亦即，本發明係由以下之技術手段所構成。
與液體材料吐出用噴嘴相關之本發明，係具備有：胴部，其具有液體流入空間；及吐出管，其與液體流入空間產生連通，且自胴部而朝向下方延伸，其特徵在於：於胴部之下端，設置有將吐出管之側面加以包圍的液體除去構件，液體除去構件係具備有溝狀空間，該溝狀空間係設置在複數個包圍面之間，且使朝向自吐出管之側面而離開之方向的毛細管力產生作用，較佳為，具備有包圍面，該包圍面係為將吐出管之側面加以包圍的複數個包圍面，且與吐出管之側面產生協同作用而使朝向吐出管之基端方向的毛細管力產生作用。
上述液體材料吐出用噴嘴之發明中，其特徵也可為：上述溝狀空間係藉由以對向之方式所設置之一對導引面而加以構成。其中，較佳之特徵在於：上述一對導引面間之距離係為吐出管之外徑的1~3倍，更佳之特徵在於：上述包圍面與上述吐出管之外側面之距離，係為吐出管之外徑的1~3倍。又，較佳之特徵在於：上述一對導引面間之距離及上述包圍面與上述吐出管之外側面之距離，係皆為2000μm以下。
在上述液體材料吐出用噴嘴之發明中，其特徵亦可為：藉由上述包圍面所界定之將吐出管之側面加以包圍之空間，係構成圓筒狀空間。
在上述液體材料吐出用噴嘴之發明中，其特徵亦可為：上述溝狀空間係由複數個溝狀空間所構成。其中，較佳之特徵在於：上述複數個溝狀空間係相對於吐出管以呈放射狀且均等之方式加以配置。
在上述液體材料吐出用噴嘴之發明中，其特徵亦可為：上述液體除去構件之高度係在上述吐出管之長度以下。與氣壓式液體材料吐出裝置相關之本發明，係具備有此液體材料吐出用噴嘴、於前端裝設有上述液體材料吐出用噴嘴且貯存液體材料之注射筒、及將加壓氣體供給至注射筒之供氣管，其特徵在於：上述吐出管之長度係為上述液體除去構件之高度之1.2~1.5倍。
與液體材料吐出裝置相關之本發明，係為具備有上述液體材料吐出用噴嘴之液體材料吐出裝置。
在上述液體材料吐出裝置之發明中，其特徵亦可為：更進一步具備有真空機構及吸引裝置，真空機構係具備有具有貫通孔之塊狀構件，該貫通孔係於液體除去構件之附近具有內側開口，且塊狀構件之貫通孔之外側開口與吸引裝置係被加以連接。其中，其特徵亦可為：更進一步具備有液量檢測機構及液量檢測裝置，液量檢測機構係具備有被插入至塊狀構件之貫通孔的感測器，且感測器與液量檢測裝置係被加以連接。
在上述液體材料吐出裝置之發明中，其特徵亦可為：更進一步具備有液量檢測機構及液量檢測裝置，液量檢測機構係具備有將液 體材料吐出用噴嘴加以包圍之塊狀構件、於液體除去構件之附近具有開口且形成在塊狀構件之感測器用孔、及被插入至感測器用孔之感測器，且感測器與液量檢測裝置係被加以連接。
根據本發明，藉由毛細管力之作用，不用經過由人或機械執行之液體除去動作，即可將附著於噴嘴外表面之影響吐出作業之多餘液體材料除去。
1‧‧‧噴嘴
2‧‧‧胴部
3‧‧‧胴部封閉壁外面
4‧‧‧吐出管
5‧‧‧吐出流路
6‧‧‧開口
7‧‧‧鍔部
8‧‧‧胴部內側面
9‧‧‧胴部封閉壁內面
10‧‧‧包圍面
11‧‧‧導引面
12‧‧‧前端面
13‧‧‧斜面
14‧‧‧包圍空間
15‧‧‧溝狀空間
16‧‧‧液體除去構件
17‧‧‧吐出裝置(飛射吐出方式)
18‧‧‧液體材料
19‧‧‧驅動部
20‧‧‧桿
21‧‧‧活塞
22‧‧‧彈簧
23‧‧‧彈簧室
24‧‧‧空氣室
25‧‧‧衝程調整螺絲
26‧‧‧切換閥
27‧‧‧供氣管
28‧‧‧排氣管
29‧‧‧控制線
30‧‧‧密封構件
31‧‧‧吐出部
32‧‧‧液室
33‧‧‧連接構件
34‧‧‧密封構件
35‧‧‧閥片
36‧‧‧連通孔
37‧‧‧供給路徑
38‧‧‧延設部
39‧‧‧貯存容器
40‧‧‧接管
41‧‧‧噴嘴固定器
42‧‧‧吐出裝置(氣壓式)
43‧‧‧真空機構
44‧‧‧塊狀構件
45‧‧‧貫通孔
46‧‧‧支持部
47‧‧‧通氣孔
48‧‧‧接頭
49‧‧‧液量檢測機構
50‧‧‧塊狀構件
51‧‧‧貫通孔
52‧‧‧支持部
53‧‧‧感測器
54‧‧‧感測器用孔
55‧‧‧連接線
56‧‧‧噴嘴(習知)
57‧‧‧吐出管(習知)
58‧‧‧倒角面
59‧‧‧胴部(習知)
60‧‧‧驅動部本體
61‧‧‧吐出部本體
圖1為顯示本發明之噴嘴之一實施形態例之立體圖。
圖2為顯示本發明之噴嘴之一實施形態例之仰視圖(a)、及前視圖(b)。
圖3為沿圖2內所示之A-A線所作之剖視圖。
圖4為對本發明之噴嘴之作用進行說明之說明圖。其中，(a)為液體材料到達包圍面時，(b)為液體材料到達吐出管基端時，(c)為液體材料進入以平面壁所界定之溝狀空間時，(d)為液體材料到達溝狀空間之最外部時。
圖5為實施例1之飛射吐出方式之吐出裝置之部分剖面概略圖。
圖6為實施例2之氣壓式吐出裝置之概略側視圖。
圖7為對實施例3之噴嘴所具有之溝狀空間進行說明之仰視圖。其中，(a)顯示一個溝之情況，(b)顯示2個溝之情況，(c)顯示3個溝之情況，(d)顯示5個溝之情況，(e)顯示6個溝之情況。
圖8為對實施例4之噴嘴所具有之外壁進行說明之說明圖。其 中，(a)為仰視圖，(b)為沿(a)中所示之R-R線所作之剖視圖。
圖9為對實施例5之真空機構進行說明之說明圖。其中，(a)為仰視圖，(b)為沿(a)中所示之S-S線所作之剖視圖。
圖10為對實施例6之液量檢測機構進行說明之說明圖。其中，(a)為仰視圖，(b)為沿(a)中所示之T-T線所作之剖視圖。
圖11為對習知之噴嘴進行說明之說明圖。其中，(a)為仰視圖，(b)為前視圖。
以下，對用以實施本發明之形態例進行說明。
<構造>
圖1為顯示本發明之噴嘴之一實施形態之立體圖，圖2為顯示本發明之噴嘴之一實施形態之仰視圖(a)及前視圖(b)，圖3為顯示沿圖2內所示之A-A線所作之剖視圖。再者，以下之說明中，有將吐出管側作為「下」，將鍔部側作為「上」之情形。此外，有將形成有鍔部之側作為「外」，將胴部中心軸側作為「內」之情形。
本實施形態之噴嘴1主要具備圓筒狀之胴部2、吐出管4及液體除去構件16。
胴部2係成為空心，且藉由胴部內側面8及胴部封閉 壁內面9構成胴部內側空間。上表面構成胴部封閉壁內面9之胴部封閉壁外面3，係與通過吐出流路5之中心的胴部軸線直角(亦即水平)形成，且將胴部2封閉。吐出管4係垂直地安裝於胴部封閉壁外面3，具有連通胴部內側空間與外部之吐出流路5。開口6係設於胴部2之上端。水平方向延長之鍔部7係以圍繞開口6之方式設於胴部2之上端。
於胴部2之下端接合有液體除去構件16。液體除去 構件16既可與胴部2一體成形，也可卸裝自如地接合於胴部2。液體除去構件16具備由包圍面10及胴部封閉壁外面3所構成之圓筒狀的包圍空間14、及由導引面11及胴部封閉壁外面3所構成之溝狀空間15，且藉由毛細管力對附著於吐出管4外表面之多餘液體材料進行吸引。若自下表面觀察(參照圖2(a))，本實施形態之液體除去構件16具備藉由配置成十字狀之溝狀空間15所分離之4個扇形突起部。4個扇形突起部為相同之形狀，且具有構成溝狀空間15之外側面之導引面11、及鄰接於導引面11之包圍面10。此外，各扇形突起部係於下表面側具有前端面12及斜面13。本實施形態之液體除去構件16係依如下方式構成。
於吐出管4之周圍且與吐出管4間隔規定之距離，相對於吐出管4對稱地配置有4個包圍面10。與吐出管4之外側面對向之包圍面10，係具有沿吐出管4之外側面形狀而彎曲之曲面，且與胴部封閉壁外面3垂直設置。包圍面10係以設定為曲面為較佳，該曲面係構成與圓筒狀之吐出管4同心之圓的曲面，但不必一定要設定成此種曲面之構成。包圍面10係與實質上與包圍面10正交之2個導引面11及前端面12相接。導引面11係與胴部封閉壁外面3垂直設置之平面，一端與包圍面10連接且朝胴部2之半徑方向延伸至外部。前端面12係與胴部封閉壁外面3平行之平面，其構成包圍面10及導引面11之端部。於胴部2之外側面的下端形成有與液體除去構件16之外面連接之斜面13。又，斜面13不是必須之構成，例如，如後述(實施例4)，也可為於胴部2不設置斜面13之構成。
藉由上述各壁(3、10、11、12)，於吐出管4之周圍形 成使毛細管力作用之複數個空間(14、15)。首先，於包圍面10與吐出管4之外面之間形成有包圍吐出管4之圓筒狀包圍空間14。在此所稱之圓筒狀，還包含水平截面為諸如等邊六角形、等邊八角形、等邊十角形、等邊十二角形之六角以上之等邊多角形(由各邊構成之內側面也可為曲面)。此外，具有4組沿胴部2之半徑方向間隔規定之距離而對向之一對導引面11，且於各組之間形成有4個溝狀空間15。本實施形態例之溝狀空間15，係自吐出管4(或包圍空間14)呈放射狀配置之複數個長方體狀空間，且連絡包圍空間14與外部。自其他觀點而言，也可將液體除去構件16換稱為以下之構成者，即、準備可安裝於胴部2之圓錐台狀之構件，以吐出管4之外面露出之方式將中心部分切削成圓筒狀而形成包圍空間14，並自包圍空間14切削朝向外部之溝而形成溝狀空間15。
包圍面10及導引面11之高度(上下方向長度)，係以與吐出管4之長度相同、或較吐出管4低為較佳。換一種說法，吐出管4之長度，係以與包圍面10及導引面11之高度相同、或較包圍面10及導引面11之高度長為較佳。這是因為若包圍面10及導引面11之高度高於吐出管4，於液體材料18到達包圍面10時，將會位於較吐出管4之前端面下方之位置，這會使得液體材料18容易附著於吐出管4之前端面。本實施形態例中，顯示吐出管4之長度係與包圍面10及導引面11之高度相同之情況。對吐出管4較包圍面10及導引面11更長之情況的具體例，留待後述之實施例2進行說明。
溝狀空間15係設置有一個或複數個，但於設置複數個之情況下，以均等配置為較佳。這是因為若不均等地配置複數個 溝狀空間15，液體材料18之朝各溝狀空間15之進入會產生偏差，於進入量少之溝狀空間15中，會造成空間浪費。本實施形態例中，以將4個溝狀空間15形成為十字狀之方式配置。本實施形態例中，顯示4個溝狀空間15之情況，但不限於此。對溝狀空間15之個數、配置及變化例，留待後述之實施例3中進行說明。
又，考慮到毛細管力及對後述之液體材料18之積蓄作用間的平衡，以包圍空間14及溝狀空間15之寬度與噴嘴之吐出管4之外徑同寬、或較噴嘴之吐出管4之外徑更寬為較佳。具體而言，可為噴嘴之吐出管4之外徑之1倍至3倍。
<作用>
一方面參照圖4，一方面對本發明之噴嘴1之作用進行說明。再者，圖4所示之8個圖中，末尾加注「1」之編號之圖分別表示仰視圖，末尾加注「2」之編號之圖表示沿對應之英文字母的末尾加上「1」之編號的圖中所示之一點鏈線所作之剖視圖。
圖4(a1)及(a2)：於液體材料吐出裝置中，若持續地進行吐出，則液體材料18開始朝吐出管4之前端面、外側面攀昇。並且，若液攀昇量增加，液體材料18最終會到達包圍面10。若液體材料18到達包圍面10，藉由包圍面10與吐出管4之外面之作用，欲將液體材料18朝上方(吐出管4之基端方向)搬運之毛細管力開始作用，將液攀昇至此之液體材料18朝由包圍面10與吐出管4之外面所界定之圓筒狀包圍空間14吸引。此時，藉由此毛細管力，吐出管4之前端面之液體材料18被朝包圍空間14牽拉吸引，因而吐出管4之前端面之液體材料18被除去。
圖4(b1)及(b2)：其後，即使液體材料之朝吐出管4外表面之附著量增加，藉由利用包圍面10與吐出管4之外側面之作用而形成之毛細管力，液體材料18於包圍空間14內仍被持續地朝上方(吐出管4之基端方向)搬運。此液體材料18之移動，一直持續至液體材料18到達吐出管4之基端為止。換言之，液體材料18上昇移動至迄由包圍面10及吐出管4之外面所界定之圓筒狀包圍空間14被液體材料18填滿為止。再者，由於在迄圓筒狀之包圍空間14被填滿為止之期間，毛細管力也作用於附著於吐出管4之前端面之液體材料18，因而可維持於吐出管4之前端面幾乎不存在液體材料18之狀態。
圖4(c1)及(c2)：若進一步液攀昇，液體材料18會進入由2個導引面11所界定之溝狀空間15。於溝狀空間15中，藉由2個導引面11之作用，欲將液體材料18朝自噴嘴1之外側面吸引離開之方向(半徑方向外側)搬運之毛細管力開始作用，將圓筒狀之包圍空間14內之液體材料18朝溝狀空間15引入。於此階段，由於吐出管4之前端面之液體材料18也自包圍空間14被朝溝狀空間15牽引，因而可維持於吐出管4之前端面幾乎不存在液體材料18之狀態。此外，於此階段，也有藉由包圍面10及之吐出管4之外側面而產生之毛細管力發生作用之情況。亦即，有在包圍空間14內對附著於吐出管4外表面之液體材料18作用朝上方(吐出管4之基端方向)之力，同時還作用朝溝狀空間15內引入之力之情況。
圖4(d1)及(d2)：若繼續液攀昇，液體材料18最終到達溝狀空間15之最外部，此時，溝狀空間15之毛細管力不再產生。若達到此狀態，可進行噴嘴1之交換及液體材料18之擦拭等。惟， 若要達到此狀態需要很長時間，於此期間內，液體材料18已用完或者已先被換為其他品種，因而可認為一般幾乎不會達成此種狀態。
如上述，本發明之噴嘴1中，由於藉由吐出管4及形成於其周圍之包圍面10及導引面11之作用而使毛細管力作用，因而可除去附著於吐出管4之外表面之多餘液體材料18。
此外，由於存在有圓筒狀包圍空間14及溝狀空間15，該包圍空間14係由吐出管4及形成於其周圍之包圍面10所構成，該溝狀空間15係由複數個導引面11所構成，因而，可蓄積某一定量之液體材料18。因此，可不用立即除去液體材料18，進而可使毛細管力作用一定時間。
又，也可將真空產生源等之吸引裝置連接於溝狀空間15，適時地除去多餘之液體材料18。
此外，本發明之噴嘴1係由液體除去構件16包圍吐出管4，因而可防止吐出管4與外部接觸。吐出管4之直徑越小，則越容易因外部之接觸而變形或破損，因而可說其對越微量吐出用之吐出管越有效。
以上說明之本發明之噴嘴，例如，較適合於利用在使柱塞前進移動，然後急停而對液體材料施加慣性力進行吐出之飛射吐出方式之吐出裝置、對前端具有噴嘴之注射筒所貯存之液體材料施加所需時間之經調壓後之空氣之氣壓式吐出裝置。又，飛射吐出方式之吐出裝置包含柱塞座落型之噴射式及柱塞非座落型之噴射式。
以下，根據實施例對本發明之詳細構成進行說明， 惟，本發明不受任何實施例所限制。
[實施例1]
圖5為顯示實施例1之飛射吐出方式之吐出裝置之部分剖視圖。
本實施例之吐出裝置17係藉由使桿20上下移動，使桿20之前端對噴嘴1之吐出管4所具有之吐出流路5的入口進行作用，將液體材料18自噴嘴1之吐出管4飛射吐出之吐出裝置。此吐出裝置17主要具備：驅動部19，其於上下方向對桿20進行驅動；及吐出部31，其藉由被驅動之桿20之作用將液體材料18吐出。
實施例1之吐出裝置17，係藉由一方面使噴嘴1與工件相對移動，一方面將液體材料18以液滴狀態自噴嘴1吐出，從而可實現所需圖案之塗佈描繪。
驅動部19具備具有活塞室之驅動部本體60，活塞室係藉由活塞21被分隔為彈簧室23及空氣室24。活塞21係固定於桿20上，且構成為於活塞室內可於上下方向滑動自如。於活塞21之側面設置有密封構件30，以使流入空氣室24內之壓縮空氣不被漏出。於活塞21之上側形成有彈簧室23，彈簧室23係收容用以下降驅動桿20之彈簧22，於活塞21之下側形成有空氣室24，空氣室24係供用以使桿20上昇之壓縮空氣流入。於彈簧室23之上部設置有限制桿20之移動且用以對移動距離即衝程進行調整之衝程調整螺絲25。衝程之調整係藉由改變衝程調整螺絲25之下端與桿20之上端之距離而進行。朝空氣室24內之壓縮空氣之流入，係自壓縮氣體源(未圖示)通過供氣管27且經由切換閥26而進行。空氣室24內之壓縮空氣之流出，係經由切換閥26且通過排氣管28所 進行。切換閥26係使用電磁閥或高速回應閥等，且藉由以控制線29所連接之控制裝置(未圖示)進行開閉控制。
吐出部31具備吐出部本體61，吐出部本體61具有供桿20之前端部分上下移動之液室32。於液室32之上部配置有具有供桿20插通之貫通孔之連接構件33，於此貫通孔內設置有用於不使來自液室32之液體材料洩漏之密封構件34。於液室32之下部安裝有閥片35，閥片35係於中央貫通設置有連通液室32及吐出管4之連通孔36。於液室32之側面設置有連通液室32與貯存容器39之供給路徑37，貯存於貯存容器39內之液體材料18通過延設部38朝液室32供給。此外，於貯存容器39內通過接管40被供給有用以壓送液體材料18之壓縮氣體。
藉由桿20之側面與液室32之內側面以非接觸之狀態朝閥片35高速移動而抵接於閥片35，可自噴嘴1將液體材料18以液滴之狀態吐出。此外，也可設置使急速前進之桿20不抵接於閥片35而用以急停之機構，使桿20高速前進行，然後再使桿20急停，對液體材料18施加慣性力而以液滴之狀態吐出。
實施例1之噴嘴1係圖1至圖4所記載之噴嘴，對其基本構成已於上述中說明，故而省略說明。實施例1之吐出管4之內徑例如為Φ100~400μm，外徑為內徑之1.5~3倍，長度為內徑之數倍。自吐出管4之外側面至各包圍面10之距離，係吐出管4之外徑之1~3倍，各包圍面10之高度(上下方向長度)係與吐出管4之長度相同。各導引面11之高度(上下方向長度)係與吐出管4之長度相同，對向設置之一對導引面11、11間之距離，係與自吐出管4外側面至各包圍面10之距離相同。但以自吐出管4外側面至各包 圍面10之距離及一對導引面11、11間之距離，皆為2000μm以下為較佳。
並且，此噴嘴1係藉由噴嘴固定器41與閥片35一起可卸裝自如地固定於液室32之下部。自供給路徑37供給之液體材料18，係自液室32經閥片35之連通孔36且通過噴嘴1之吐出管4之吐出流路5朝外部排出。
以上說明之實施例1之吐出裝置17中，即使於持續 吐出之過程中發生液體材料18之液攀昇，由於具備具有液體除去構件16之噴嘴1，因而可除去附著於吐出管4之前端面之多餘液體材料18。噴嘴1所具備之液體除去構件16，係吐出管4之長度以下之小型構件，因而吐出裝置17也不會有大型化之情況。此外，由於液體除去構件16係固定之構件且構造也簡單，因而製造成本也廉價。又，為了除去附著於吐出管4之前端面之多餘液體材料，不需要特別之動作，因而可實現吐出裝置17之高工作效率。
[實施例2]
圖6為實施例2之氣壓式吐出裝置之概略側視圖。
本實施例之吐出裝置42主要由貯存液體材料18之貯存容器39、及供給為了排出液體材料18而需要之壓縮氣體之接管40所構成。具有圓筒狀包圍空間14及溝狀空間15之噴嘴1，係可卸裝式地螺合於貯存容器39之與接管40相反的一端(下端)。本實施例之噴嘴1，其基本構造與實施例1之噴嘴1共同，但於圓筒狀之包圍空間14及溝狀空間15之深度較吐出管4之長度淺(亦即，包圍面10及導引面11之高度低)之點與實施例1之噴嘴1不同。其理由如後述。
氣壓式吐出裝置42中，與飛射吐出方式之吐出裝置 17不同，自吐出管4流出之液體材料18在附著於塗佈對象物後自吐出管4離開。因此，吐出管4之前端接近至幾乎與塗佈對象物接觸而進行吐出。因此，如實施例1，若吐出管4之長度與包圍面10及導引面11之高度相同，圓錐台狀之液體除去構件16會接觸吐出後之液體材料18，進而產生不良。因此，於如氣壓式吐出裝置般，於液體材料18在附著於塗佈對象物後自噴嘴1離開之方式中，以將吐出管4之長度設定為較液體除去構件16之高度(上下方向長度)更長為較佳。具體而言，若設定在包圍面10及導引面11之高度的1.5倍以內、更佳為1.2倍以內，由如上述之毛細管力作用，可獲得與迄上述說明止之噴嘴(吐出管4之長度與包圍面10及導引面11之高度相同之噴嘴)同樣之功效。考慮到液體除去構件16有接觸至吐出後之液體材料18之虞，以將吐出管4之長度設定於液體除去構件16之高度(上下方向長度)的1.2~1.5倍之範圍內為較佳。
於以上說明之實施例2之氣壓式吐出裝置42中，一 方面可為自吐出管4流出之液體材料18在附著於塗佈對象物後自吐出管4離開之吐出方式，一方面可將附著於吐出管4之前端面之多餘液體材料18除去。
[實施例3]
實施例3係關於噴嘴1所具有之溝狀空間15之變化。圖7為顯示噴嘴1所具有之溝狀空間15之變化例之仰視圖。其中，(a)顯示一個溝狀空間15之情況，(b)顯示2個溝狀空間15之情況，(c)顯示3個溝狀空間15之情況，(d)顯示5個溝狀空間15之情況，(e)顯示6個溝狀空間15之情況。使用哪一種類之噴嘴1， 可根據液體材料18之物性(黏度及構成物等)、以多少時間或次數連續地進行吐出等之條件適宜地選擇。(b)~(e)之任一情況中，各溝狀空間15之容積實質上相同。在此，於具有複數個溝狀空間15之情況，以各溝狀空間15自圓筒狀包圍空間14呈放射狀且均等地配置為較佳。這是因為若溝狀空間15之配置間隔不均等，液體材料18之朝各溝狀空間15之進入會產生偏差，於進入量少之溝狀空間15中，會造成空間浪費。又，在溝狀空間15為2個之情況，如(b)所示，2個溝狀空間15較佳為以使吐出管4位於中央之方式被設置在同一直線上。
具有以上說明之(a)~(e)之溝狀空間之噴嘴1，皆可應用於飛射吐出方式之吐出裝置或氣壓式吐出裝置。
[實施例4]
圖8為顯示實施例4之噴嘴1之仰視圖(a)，及顯示沿(a)中所示之R-R線所作之剖視圖(b)。
實施例之噴嘴1係將胴部2之外側面下端之斜面去除，且將斜面13之長度縮短，與實施例1(圖1至圖3)比較，有將前端面12之面積擴大。換一種說法，本實施例中，藉由擴大前端面12之面積，以擴大導引面11之面積，進而增加液體除去構件16之可保持液體量。自增加可保持液體量之觀點而言，以液體除去構件16之高度(上下方向長度)亦即包圍面10及導引面11之高度與吐出管4之長度相同為較佳。此外，自吐出管4之外側面至包圍面10之距離，係較實施例1寬(例如，為實施例1之1.2~2倍)，導引面11、11間之距離係自吐出管4之外側面至包圍面10之距離的1.2~2倍。實施例4中，由於包圍空間14及溝狀空間15之間隙係較實施例1寬，因而可多出該增加部分之可保持液體量。但，以自吐出管4之外側面至包圍面10之距離及一對導引面11、11間之距離，皆 為2000μm以下為較佳。再者，吐出管4之外形及長度、胴部內側空間之形狀係與實施例1相同。
以上說明之實施例4之噴嘴，係藉由擴大溝狀空間15之容積，與實施例1之噴嘴1比較，可蓄積更多之液體材料18。
[實施例5]
圖9為顯示具備實施例5之真空機構之噴嘴1之仰視圖(a)，及沿(a)所示之S-S線所作之剖視圖(b)。於此圖中，吐出裝置係以與實施例1相同之飛射吐出方式之吐出裝置為例。實施例5之噴嘴1係於實施例1之噴嘴1上附加真空機構43者。以下，對與實施例1共同之構成，省略說明，只對附加之構成即真空機構43進行說明。
本實施例之真空機構43具備：包圍噴嘴1之塊狀構件44；及經由接頭48連接之真空產生源(未圖示)。塊狀構件44係於其中央設置有供噴嘴1嵌插之貫通孔45。貫通孔45係呈階梯狀構成其鉛垂截面，且於其上部設置有抵接支持吐出裝置17之噴嘴固定器41之水平面即支持部46。於包圍溝狀空間15之貫通孔45之下部設置有通氣孔47。通氣孔47係連通貫通孔45之內周面與塊狀構件44之外面。通氣孔47係以位於貫通孔45之內周面之開口位於溝狀空間15之中心線上之方式配置。圖9之例中，2個溝狀空間15與2個通氣孔47係排列於同一直線上。但不限此例，也可將直角配置之2個溝狀空間15與2個通氣孔47分別排列設置於同一直線上，也可設置與溝狀空間15之數量相同個數之通氣孔47(本實施例中為4個通氣孔47)。
貫通孔45內側面側之通氣孔47的端部，不需要設置 於與貫通孔45之內周面相同之面上，也可形成為自貫通孔45之內周面再朝內側突出。藉此，使溝狀空間15與通氣孔47之距離靠近，從而可作用更強之吸引力。於塊狀構件44外側面側之通氣孔47之端部設置有接頭48，且與未圖示之真空產生源連接。藉由此真空產生源之作用，可吸入蓄積於噴嘴1之溝狀空間15及包圍空間14內之液體材料18，自噴嘴1除去不要之液體。且較佳構成為，於接頭48與真空產生源之間設置對真空作用之開/關進行切換之電磁閥、用以防止吸入之液體材料進入真空產生源等之過濾器(皆未圖示)。
以上說明之實施例5之吐出裝置17，藉由設置真空機構43，可對噴嘴1之外表面作用更強之液體吸引力。此外，由於可自噴嘴1適時地分離除去不要之液體材料18，因而可始終維持不要之液體材料18不附著於吐出管4外表面之清潔狀態，而可進一步減少擦拭等之維護保養作業。
[實施例6]
圖10為顯示具備實施例6之液量檢測機構之噴嘴1之仰視圖(a)，及沿(a)所示之T-T線所作之剖視圖(b)。於此圖中，吐出裝置係以與實施例1之相同之飛射吐出方式之吐出裝置為例。實施例6之噴嘴1係於實施例1之噴嘴1上附加液量檢測機構49者。以下，對與實施例1共同之構成，省略說明，只對附加之構成即液量檢測機構49進行說明。
本實施例之液量檢測機構49具備：包圍噴嘴1之塊狀構件50；及非接觸式地檢測液體之存在之感測器53。塊狀構件50係於其中央設置有供噴嘴1嵌插之貫通孔51。貫通孔51係呈階梯狀構成其鉛垂截面，且於其上部設置有抵接支持吐出裝置17之 噴嘴固定器41之水平面即支持部52。於包圍溝狀空間15之貫通孔51之下部設置有感測器用孔54。於感測器用孔54嵌設有檢測面面向貫通孔51內側之感測器53。感測器用孔54係以位於貫通孔51之內周面之開口位於溝狀空間15之中心線上之方式配置。圖10之例中，相對於4個溝狀空間15中之一個，設置一個感測器用孔54。 雖只要有一個感測器53即充分，但為了提高檢測精度，也可設於2至4個部位。複數個感測器用孔54之配置，例如，揭示有2個溝狀空間15與2個感測器用孔54排列於同一直線上之情形、直角配置之2個溝狀空間15與2個感測器用孔54分別排列於同一直線上之情形、設置與溝狀空間15之數量相同個數之感測器用孔54(本實施例中為4個感測器用孔54)之情形。
於感測器53上安裝有連接線55，且通過塊狀構件50 之外側面，連接於未圖示之液量檢測裝置。此液量檢測裝置係可以規定之時序對來自感測器53之信號進行監控之電腦，對存在於溝狀空間15內之液體材料之量高精度地進行檢測，且向用戶發出警報。此液量檢測裝置也可兼作對吐出裝置17之動作進行控制之控制裝置(分配控制器)。作為感測器53，例如可使用光學感測器及超音波感測器等。此外，本實施例之液量檢測機構49也可與前述之真空機構43並設。亦即，揭示將塊狀構件50所具備之複數個感測器用孔54之一個以上作為感測器插入用孔加以利用，將剩餘之感測器用孔54中之一個以上作為真空機構43用之通氣孔加以利用之情況。例如，揭示有呈十字狀設置4個感測器用孔54(或通氣孔47)，將排列於同一直線上之2各溝狀空間15及2個感測器用孔54作為真空機構43之通氣孔使用，且於位於與此通氣孔正交之位置之感 測器用孔54內嵌插感測器53。
以上說明之實施例6之吐出裝置17，係藉由設置液量檢測機構49，對朝噴嘴1之溝狀空間15及包圍空間14之液體材料18之過度蓄積等進行檢測，可事先防止對塗佈對象物等之不要之垂滴等。此外，可節省定期性地對貯存於液體除去構件16之多餘液體材料18之量進行檢查之工夫，可明顯削減運用負載。又，藉由與真空機構43組合，可將更強之液體吸引力作用於噴嘴1之外表面，並可適時地自噴嘴1分離除去不要之液體材料18。
1‧‧‧噴嘴
2‧‧‧胴部
3‧‧‧胴部封閉壁外面
4‧‧‧吐出管
5‧‧‧吐出流路
7‧‧‧鍔部
10‧‧‧包圍面
11‧‧‧導引面
12‧‧‧前端面
13‧‧‧斜面
14‧‧‧包圍空間
15‧‧‧溝狀空間
16‧‧‧液體除去構件

Claims (16)

  1. 一種液體材料吐出用噴嘴，其係用於以液滴之狀態進行吐出者，具備有：胴部，其具有液體流入空間；及吐出管，其與液體流入空間相連通，且自胴部朝下方延伸；其特徵在於：於胴部之下端設置將吐出管之側面加以包圍的液體除去構件，液體除去構件具備有包圍吐出管之側面的複數個包圍面及溝狀空間，該溝狀空間係設置在複數個包圍面之間，使朝向離開吐出管之側面之方向的毛細管力產生作用，蓄積自吐出管之外表面除去之液體；上述溝狀空間係由被對向地設置之一對導引面及與一對導引面正交之平坦之胴部封閉外面所構成，且該一對導引面間之距離較吐出管之外徑寬，上述吐出管為圓筒狀且具有環狀之前端面，上述包圍面對於攀上吐出管之側面的液體，與吐出管之側面產生協同作用而使朝向吐出管之基端方向的毛細管力產生作用。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述一對導引面間之距離係吐出管之外徑的3倍以下。
  3. 如申請專利範圍第2項之液體材料吐出用噴嘴，其中，其具備有以使上述吐出管位於中央之方式被設置在同一直線上的2個溝狀空間。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述包圍面與上述吐出管之外側面之距離，係吐出管之外徑的1~3倍。
  5. 如申請專利範圍第4項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述吐 出管之長度係上述吐出管之內徑的複數倍，且朝向上述基端方向的毛細管力係作用至攀上吐出管之側面的液體到達吐出管之基端為止。
  6. 如申請專利範圍第4項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述一對導引面間之距離及上述包圍面與上述吐出管之外側面之距離，皆為2000μm以下。
  7. 如申請專利範圍第5項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述一對導引面間之距離及上述包圍面與上述吐出管之外側面之距離，皆為2000μm以下。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料吐出用噴嘴，其中，包圍由上述包圍面所界定之吐出管之側面的空間，係構成圓筒狀空間。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述溝狀空間係由複數個溝狀空間所構成。
  10. 如申請專利範圍第9項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述複數個溝狀空間係相對於吐出管呈放射狀地且均等地被配置。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之液體材料吐出用噴嘴，其中，上述吐出管之長度係與上述包圍面及上述導引面的高度相同，或是較上述包圍面及上述導引面的高度更長。
  12. 一種氣壓式液體材料吐出裝置，其特徵在於，其具備有：申請專利範圍第11項所記載之液體材料吐出用噴嘴；注射筒，其於前端裝設有上述液體材料吐出用噴嘴，且貯存液體材料；及供氣管，其將加壓氣體供給至注射筒； 上述吐出管之長度係上述液體除去構件之高度之1.2~1.5倍。
  13. 一種液體材料吐出裝置，其具備有申請專利範圍第1或2項之液體材料吐出用噴嘴、及對液體材料施加慣性力之柱塞。
  14. 如申請專利範圍第13項之液體材料吐出裝置，其中，其進一步具備有真空機構及吸引裝置，真空機構具備有具有貫通孔之塊狀構件，該貫通孔於液體除去構件之附近具有內側開口，且塊狀構件之貫通孔之外側開口與吸引裝置相連接。
  15. 如申請專利範圍第13項之液體材料吐出裝置，其中，其進一步具備有液量檢測機構及液量檢測裝置，液量檢測機構具備有將液體材料吐出用噴嘴加以包圍之塊狀構件、於液體除去構件之附近具有開口且被形成於塊狀構件之感測器用孔、及被插入感測器用孔之感測器，且感測器與液量檢測裝置相連接。
  16. 如申請專利範圍第14項之液體材料吐出裝置，其中，其進一步具備有液量檢測機構及液量檢測裝置，液量檢測機構具備有被插入上述塊狀構件之貫通孔的感測器，且感測器與液量檢測裝置相連接。
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