WO2005009630A1 - 液滴調整方法及び液滴吐出方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

　繰り返して吐出する液滴を、精度良い量の液滴として吐出するための吐出量の調整方法、吐出方法およびその装置を提供することを課題とする。 　調整および吐出方法にあっては、管の内壁面に密着して摺動するプランジャーの進出移動および進出停止によって、前記管と連通する吐出口より吐出される液滴の吐出量を調整する液滴量の調整方法であって、前記吐出口から吐出される液滴が吐出毎に一定の量となるよう、前記進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を調整することを特徴とし、吐出装置は、管と、前記管の内壁面に密着して摺動するプランジャーと、前記管と連通し液材を飛滴するよう吐出する吐出口と、前記プランジャーの動作を制御する制御手段と、を具える液材の吐出装置であって、前記制御手段は、進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を制御することを特徴とする。

Description

明 細 書

液滴調整方法及び液滴吐出方法並びにその装置

技術分野

[0001] 本発明は、繰り返して吐出する液滴を、（吐出毎に整った形状）、あるいは精度良い 量の液滴として吐出するための調整方法、吐出方法および装置を開示するものであ る。

^景技術

[0002] 従来の管状部材の内面にプランジャーが密着摺動して液滴を飛滴させる技術は、 先端面を液材に密接させた前記プランジャーを高速前進させ、次いでプランジャー 駆動手段を急激停止させて、液材に慣性力を印加して液材を吐出させるものがある（ 例えば、特許文献 1参照）。また、前記プランジャーを、液材吐出するノズルと液材を 貯留する貯留部とを連通する液送路内に配設するものがある（例えば、特許文献 2参 照）。

特許文献 1 :特願 2002-301239号

特許文献 2：特開 2003 - 126750号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上記従来技術は、液材をワーク等の被着体に付着させる前に、ノズルから液材を離 間させるための技術であって、一の液材を飛滴させて吐出させるために有効な技術 であるが、繰り返して液滴を吐出する際の吐出毎の量精度を向上させるための方法 を開示するものではなかった。従来技術においては、一回のプランジャー吐出動作 においてノズルから二以上の液滴が吐出されることや、液滴が吐出されないことなど があり、さらなる吐出毎の吐出量精度向上が望まれていた。

[0004] そこで、本発明は、上記従来技術の有する欠点を解消し、繰り返して吐出する液滴 を、精度良い量の液滴として吐出するための吐出量の調整方法、吐出方法およびそ の装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段 [0005] 上記課題を解決するため、請求項 1の発明は、管の内壁面に密着して摺動するプ ランジャーの進出移動および進出停止によって、前記管と連通する吐出口より吐出さ れる液滴の吐出量を調整する液材の吐出量調整方法であって、前記吐出口から吐 出される液滴が吐出毎に一定の量となるよう、前記進出移動するプランジャーが減速 を開始してから停止するまでの移動速度を調整することを特徴とし、請求項 2の発明 は、前記請求項 1の調整方法により調整された移動速度に、前記プランジャーの動 作を制御することによって、液滴を吐出することを特徴とし、請求項 3の発明は、前記 請求項 2の方法によって吐出された液滴を、ワーク上に塗布することを特徴とする。

[0006] また、請求項 4の発明は、管の内壁面を密着して摺動するプランジャーの進出移動 によってノズル先端から吐出される液材を液滴に形成する液滴の形成方法であって 、前記進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでのプランジャー の速度を制御することによって、均一な液滴を形成することを特徴とする。

[0007] 請求項 5の発明は、管と、前記管の内壁面に密着して摺動するプランジャーと、前 記管と連通し液材を飛滴するよう吐出する吐出口と、前記プランジャーの動作を制御 する制御手段と、を具える液材の吐出装置であって、前記制御手段は、進出移動す るプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を制御することを特徴 とし、請求項 6の発明は、請求項 5の液材吐出装置が、進出移動するプランジャーが 減速を開始してから停止するまでの移動速度を、制御手段に指示する指示手段 (入 力手段)を有することを特徴とし、請求項 7の発明は、請求項 6の液材吐出装置にお ける制御手段が、指示手段 (入力手段）により指示された (入力された)進出移動する プランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度に関するデータに基づ いてプランジャーの動作を制御することを特徴とする。

発明の効果

[0008] 前記進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を 制御することによって、ノズルから吐出された液材を分断する力を制御することができ るから、ノズノレ先端の吐出口から液滴を液切れ良く離間させることができ、ノズル先端 力 液滴が二以上の液滴に分断されて吐出されることなぐまた、液滴が吐出されな くなるようなこともなく、均一な液滴が形成でき、かつ吐出毎の吐出量精度が向上する 図面の簡単な説明

[0009] [図 1]プランジャーの作動説明図であり、（a)は速度変化図、（b)は位置変化図である。

[図 2]プランジャーの他の作動説明図であり、（a)は速度変化図、（b)は位置変化図で める。

[図 3]液材吐出装置の全体図であり、（a)は正面図、（b)は側面図である。

[図 4]液材吐出装置の要部拡大図である。

符号の説明

[0010] 1 計量部

2 プランジャー

3 モータ

4 吐出バノレブ

5 弁体

6 流路

7 ノズル

8 流路

9 管

10 液材供給バルブ

11 貯留容器

12 貯留容器接続具

13 孔

21 プランジャーロッド

22 プランジャー

23 気泡抜き孔

24 シール部

25

31 枠体 33 案内ロッド

34 プランジャー支持体

35 固定ネジ

41 制御装置

42 入力手段

発明を実施するための最良の形態

[0011] 管内壁面に密着摺動して液材を押圧するプランジャーの進出移動する量によって 、ノズノレ先端より吐出される液滴量が定まる。

このプランジャーが管内の液材を押圧してノズノレ先端より液滴を吐出するときのブラ ンジャー移動プロセスにおいて、すなわち、停止するプランジャーが進出移動を開始 して加速し一定速度を保った後に減速して停止することによりプランジャーが規定量 移動するプロセスにおいて（図 1中の aから h)、または、停止するプランジャーが進出 移動を開始して加速し一定速度を保持せずに減速して停止することによりプランジャ 一が規定量移動するプロセスにおいて（図 2中の aから g)、前記移動するプランジャ 一の減速度（図 1中の eから h、図 2中の dから g)を制御することによって、ノズル先端 から吐出された液材が、ノズル側に残留する液材とノズルより飛滴される液滴とに分 断されるときの液材に与える慣性力を制御することができ、前記分断を滑らかに行うこ とができる。

また、減速度を調整することによって滑らかに分断された液滴は、繰り返しの吐出に おいても、吐出毎の液滴形状に乱れが少なぐまた、前記分断の位置も安定し、吐出 量精度も良好である。

実施例 1

[0012] 図面にもとづいて本発明の実施例を説明する力 S、本発明は、この実施例によって 限定されるものではない。

[0013] 図 3に示すように、枠体、および、枠体に支持された吐出部および液材貯留容器、 液材の吐出状態を制御する制御部で構成されており、枠体 31は、プランジャー支持 体 34を上下方向に案内する案内ロッド 33と、枠体 31の上部に設けたモータ 3により 回転されプランジャー支持体 34を上下方向に移動させるネジ軸 32とを支持する枠 体と、吐出バルブ 4と液材供給バルブ 10および吐出バルブ 4を介して計量部 1を支 持する下部枠体とで構成されてレ、る。

[0014] 枠体 31に支持され管状部材で形成された計量部 1内には、プランジャー支持体 34 の上下動により、計量部 1の内面に密接した状態で上下動するプランジャー 2が配設 されており、計量部 1の先端には吐出バルブ 4が配設され、吐出バルブ 4の他端には ノズノレ 7が配設されている。ここで、吐出バルブ 4の弁体 5に設けた流路 6の内径を計 量部 1の内径とほぼ等しぐ吐出バルブ 4が開位置においては、液材が計量部 1から 吐出バルブ 4へ円滑に流動するように構成する。

[0015] なお、この実施例では、吐出バルブ 4は、計量部 1とノズル 7とを連通する開位置と 閉止する閉位置との 2位置を取るロータリーバルブを採用した力 S、流路の径が計量部 1の内径と等しければ、スライドバルブ、ピンチバブルを用いてもよい。

[0016] 計量部 1の中央部外壁には計量部 1に連通する管 9が設けられ、管 9の他端は貯留 容器 11と連通しており、管 9と貯留容器 11との間に液材供給バルブ 10が配設されて いる。ここで、液材供給バルブ 10は、計量部 1と貯留容器 11とを連通する開位置、ま たは閉止する閉位置、の 2位置を取り、また、貯留容器 11は、液材供給バルブ 10と、 貯留容器 11と、の間に設けられた貯留容器接続具 12により、装置から着脱可能であ る。

[0017] 液材が充填された貯留容器 11を貯留容器接続具 12に接続し、液材供給バルブ 1 0を開位置にし、貯留容器 11と計量部 1を連通させ、前記プランジャー 2を後退移動 させると、貯留容器 11内の液材は、液材供給バルブ 10を通じて計量部 1内へ流入 する。

[0018] 液材の吐出は、液材供給バルブ 10を閉位置にし、吐出バルブ 4を開位置にし、プ ランジャー 2を所望する吐出量に応じて進出移動する。ここで、所望する吐出量と計 量部 1の内径とにより、プランジャー 2の進出移動量を算出することが可能である。プ ランジャー 2の進出動作は、急速に加速した後に、プランジャー 2を弁座に当接させ ることなくプランジャー駆動手段を急激に停止させることにより、プランジャー 2は急速 にその移動が停止し、計量部 1内の液材は、前記プランジャー 2の急速移動および 急激な停止により与えられた慣性力によって、ノズル 7先端より吐出される。慣性力が 大きくなると液材は飛滴する。ここで、計量部 1内径と吐出バルブ 4の内径とはほぼ等 しいから、圧力損出が少なぐ液材に与えられた力を効果的に液材の吐出に利用す ることが可能である。

[0019] プランジャー 2が最下端まで移動した後には、吐出バルブ 4を閉位置にし、液材供 給バルブ 10を開位置にして、プランジャー 2を後退移動して液材を供給する。このと き、貯留容器 11に加圧手段を接続して、貯留容器 11内の液材を加圧して計量部 1 への流入を促進することも可能である。

[0020] このように、適宜計量部 1に液材を貯留容器 11から吸入し、計量部 1内の液材をノ ズル 7より吐出し、を繰り返して吐出作業を行う。ところで、計量部 1内に貯留した液材 は、計量部 1内の液材が無くなるまで複数回にわたって吐出することができるから、吐 出すべきワークの大きさ等の作業性を考慮して、計量部 1内に貯留する液材の量を 適宜決めることができる。

[0021] 図 3中、 41は制御装置であり、モータ 3の回転動作、および、吐出バルブ 4の動作 を制御するものであり、 42は入力手段であり、プランジャー 2の位置、移動距離、移 動速度、加速度、減速度等のプランジャー 2の動作、および吐出バルブ 4の動作に 関するパラメータを入力するものである。

[0022] 上記制御部における液材の吐出状態の制御は、管内壁面に密着摺動して液材を 押圧するプランジャーの進出移動する量によって、ノズル先端より吐出される液滴量 が定まるので、この前記プランジャーが管内の液材を押圧してノズル先端より液滴を 吐出するときのプランジャー移動プロセスにおいて、すなわち、停止するプランジャー が進出移動を開始して加速し一定速度を保った後に減速して停止することによりブラ ンジャーが規定量移動するプロセスにおいて（図 1中の aから h)、または、停止するプ ランジャーが進出移動を開始して加速し一定速度を保持せずに減速して停止するこ とによりプランジャーが規定量移動するプロセスにおいて（図 2中の aから g)、移動す るプランジャーの減速度（図 1中の eから h、図 2中の dから g)を制御することによって、 ノズノレ先端から吐出された液材が、ノズノレ側に残留する液材とノズルより飛滴される 液滴とに分断されるときの液材に与える慣性力を制御することができ、前記分断を滑 らかに行うことができる。 また、減速度を調整することによって滑らかに分断された液滴は、繰り返しの吐出に おいても、吐出毎の液滴形状に乱れが少なぐまた、前記分断の位置も安定し、吐出 量精度も良好である。

実施例 2

[0023] 実施例 1の液滴形成装置では、充填時に配管内に空気が残存し、残存した空気の 圧縮性に伴って圧力応答が鈍くなるおそれがあるので、この実施例の液滴形成装置 は、実施例 1の液滴形成装置のプランジャー 2に、図 4に示す気泡抜き部を付加した ものである。

[0024] プランジャー 2は、管状部を有し、前記管状部は外壁面と連通する孔 13を有するプ ランジャーロッド 21と、プランジャーロッド 21の先端に装着され、中心にプランジャー ロッド 21の管状部と連通する気泡抜き孔 23を有し、外壁に計量部内壁面と密着する シール部 24を有するプランジャーヘッド 22と、前記プランジャーロッド 21の管状部に 挿入されるバルブロッド 25とで構成されている。

[0025] プランジャーロッド 21の上部は大径の筒部に形成され、さらに、上端部にはフラン ジ部が形成されており、該フランジ部によってプランジャーロッド 21はプランジャー支 持体 34に固定される。

前記大径の筒部にはバルブロッド 25の上部の大径部が摺動可能に装着されてお り、プランジャー支持体 34に螺着した固定ネジ 35が当接しており、通常、バルブロッ ド 25は固定ネジ 35により一端が加圧されて、バルブロッド 25の他端がプランジャー ヘッド 22と密着し、気泡抜き孔 23を閉じている。

[0026] 固定ネジ 35を緩めると、バルブロッド 25は、バルブロッド 25の長さ方向に移動が可 能なため、前記バルブロッド 25が前記固定ネジ 35と当接するとき、バノレブロッド 25と プランジャーヘッド 22とが離間してプランジャーヘッド 22に設けた気泡抜き孔 23を解 放し、プランジャーロッド 21とバルブロッド 25との間隙を介して、前記プランジャーロッ ド 21の気泡抜き孔 23とを連通して外界と連通する。

したがって、固定ネジ 35を緩めることで、プランジャーヘッド 22は、プランジャーロッ ド 21および気泡抜き孔 23を介して外部と連通可能であり、当該経路により、プランジ ヤーヘッド 21から外部へ気泡を排出する。 [0027] 上記構成の液滴形成装置の作動および制御は、基本的には実施例 1の場合と同 様であるが、液材充填開始時、計量部 1と貯留容器 11の間の配管中に空気が残留 する。

そこで、液材供給バルブ 10を閉位置にし、固定ネジ 35を緩めてバルブロッド 25の 拘束を解いた状態でプランジャー 2を進出移動させると、バルブロッド 25は計量部 1 内の空気に押されてプランジャーロッド 21内を後退移動し、バルブロッド 25はプラン ジャーヘッド 22から離れて、計量部 1の内部は気泡抜き孔 23、プランジャーロッド 21 とバルブロッド 25との間の間隙、プランジャーロッド 21に設けた孔 13を介して外部に 連通する排気路を形成されるので、さらにプランジャー 2を進出移動させると計量部 1 内の空気は前記排気路を経て外部に排出される。さらにプランジャーロッド 2を進出 移動させ残留空気の全量の排気が終了したら、固定ネジ 35を締めてバルブロッド 25 の先端部をプランジャーヘッド 22に当接させて、気泡抜き孔 23を閉じて計量部 1内と 外部との連通を絶つことによって気泡抜きは終了する。

[0028] なお、上記説明は、作業開始時における気泡抜きであるが、吐出作業中であっても 計量部 1内に気泡混入が認められる場合には、速やかに固定ネジ 35を緩め、吐出 バルブ 4を閉めてプランジャー 2を進出移動させて気泡抜き作業を行い、気泡抜きが 終了したら固定ネジ 35を閉め吐出バルブ 4を開き、吐出作業を継続することができる

Claims

請求の範囲

[1] 管の内壁面に密着して摺動するプランジャーの進出移動および進出停止によって

、前記管と連通する吐出口より吐出される液滴の吐出量を調整する液滴量の調整方 法であって、

前記吐出口から吐出される液滴が吐出毎に一定の量となるよう、前記進出移動す るプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を調整することを特徴 とする液滴量の調整方法。

[2] 前記請求項 1の調整方法により調整された移動速度に、前記プランジャーの動作を 制御することによって、液滴を吐出することを特徴とする液滴の吐出方法。

[3] 前記請求項 2の方法によって吐出された液滴を、ワーク上に塗布する液滴の吐出 方法。

[4] 管の内壁面を密着して摺動するプランジャーの進出移動によってノズノレ先端から吐 出される液材を液滴に形成する液滴の形成方法であって、

前記進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでのプランジャー の速度を制御することによって、均一な液滴を形成することを特徴とする液滴の吐出 方法。

[5] 管と、前記管の内壁面に密着して摺動するプランジャーと、前記管と連通し液材を 飛滴するよう吐出する吐出口と、前記プランジャーの動作を制御する制御手段と、を 具える液材の吐出装置であって、

前記制御手段は、進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでの 移動速度を制御することを特徴とする液材の吐出装置。

[6] 進出移動するプランジャーが減速を開始してから停止するまでの移動速度を、制御 手段に指示する入力手段を有することを特徴とする請求項 5の液材の吐出装置。

[7] 前記制御手段は、入力手段により入力された進出移動するプランジャーが減速を 開始してから停止するまでの移動速度に関するデータに基づいてプランジャーの動 作を制御することを特徴とする請求項 6の液材の吐出装置。