JP2016030242A - シリンジ着脱機構および当該機構を備える装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】取付部および上部接続部を有するシリンジが螺合装着される吐出装置用シリンジの着脱機構において、前記取付部が、小径開口を有する内筒、内筒を囲む外筒およびネジ部を含み、前記着脱機構が、前記内筒が挿入される筒状の挿入部を有し、内部に前記小径開口と吐出装置のノズルとを連通する流路が形成された支持部材と、を備え、前記取付部のネジ部と係合するネジ部を有し、前記挿入部に回転自在に取り付けられる回転部材を設け、前記回転部材を回転させることにより前記シリンジを装着することができることを特徴とするシリンジ着脱機構および当該機構を備える装置。
【選択図】図3
Description
上記シリンジ着脱機構において、前記内筒(62)が、前記小径開口(68)に向けて細くなるように外周面にテーパーが形成されており、前記挿入部(23)が、前記内筒(62)の外周面に当接するテーパーが形成された内周面を有する上部挿入孔(26)を有することを特徴としてもよい。
上記シリンジ着脱機構(1)において、前記支持部材(20)が、前記挿入部(23)よりも大径の支持部(22)を有し、前記回転部材(40)が、前記挿入部(23)が挿入される貫通孔(44)を有する***部(42,43)と、***部よりも大径の操作部(41)と、前記支持部(22)が嵌合される凹部(45)と、を有することを特徴としてもよく、この場合、前記操作部(41)の側面に滑り止め加工が施されていることが好ましい。
上記の塗布装置(100)において、前記吐出装置(2)が、前記連結部材(15)が相互に平行となるように配置された複数台の吐出装置からなることを特徴としてもよい。
また、着脱時に、シリンジおよびアダプタを任意の向きにして固定することができるので、上部接続部およびアダプタの向きを調整して吐出装置の全幅(連結部材と直交する方向の幅)を小さく抑えることができる。
<構成>
図1に、本発明の着脱機構1を備える液体材料吐出装置2を示す。
本発明の着脱機構1を備える液体材料の吐出装置2(ディスペンサ)はメカ式であり、ポンプ部3およびポンプ駆動部4からなる本体12と、ノズル5とを有する。
ポンプ部3に内蔵するポンプとしては、棒状体の表面の軸方向に螺旋状のつばが形成されたスクリューを回転させ、このスクリューの回転によりつばが液体材料を搬送して液体を吐出するスクリュー式や、先端にノズルを有する計量部の内面に密着摺動するプランジャを所望量移動して吐出するプランジャ式などが例示される。スクリューやプランジャーなどの推進力付与部材は、吐出口と連通し、液体材料が供給される液室に配置され、液体材料に吐出に必要な推進力を与える。ポンプ部3の出口側には上下に延びるノズル5が取り付けられ、ノズル5の下端に設けられた吐出口から液体材料70が吐出される。
ポンプ駆動部4に内蔵するポンプを駆動するための駆動装置には、例えば、プランジャやスクリューを駆動するためのモータ、切替バルブを駆動するためのモータ、プランジャを付勢するスプリング、加圧気体供給源が含まれる。
一方、シリンジ6の下端には、内面にネジ部65が形成される取付部10が設けられている。シリンジ6は、取付部10を螺合装着することで着脱機構1に取り付けることができる。着脱機構1および金属製の連結部材15は、ネジなどの固定部材17を用いてポンプ部3に着脱自在に固定されている。着脱機構1と連結部材15を合わせて接続部材と呼ぶ場合がある。
既存の吐出装置が、着脱機構および連結部材をネジ等の固定部材で着脱できるタイプのものである場合には、既存の着脱機構を本発明の着脱機構1に置き換えることにより、容易に本発明の効果を得ることが可能となる。
上部接続部7は、貯留筒61の上端部中央に設けられた大径開口71と、貯留筒61の上端部から左右側方に延出される鍔72とから構成される。一対の鍔72は、大径開口71の中心に対して対称の形状である。
液体材料は樹脂製のバレル261に貯留され、バレル先端には取付部を構成する金属製または樹脂製の接合具210が接続される。接合具210は、小径開口を有する内筒、内筒を囲む外筒およびネジ部を含んでいる。
バレル251は金属製のカートリッジ263に挿入され、金属製のカートリッジキャップ208でふたをして使用される。キャップ208の固定具としては、(a)に示すようなフック209をフック溝207に掛けるタイプや、(c)に示すようなキャップネジ部217とシリンジネジ部219とを締めるタイプがある。この場合、フック209またはシリンジネジ部219が上部接続部7を構成する。なお、フック209は、図示した正面側と背面側の2箇所にある。キャップ208には、圧縮気体を供給するための配管が接続されている。
カートリッジ式の貯留容器は、容量が大きい場合(例えば100mL以上)に適している。なお、図5では樹脂製のバレルを例示したが、市販の接着剤等で見られるようなラミネートや金属箔のチューブや、市販のコーキング剤等で見られるような可撓性で筒状の袋に入ったシーラントにも、カートリッジ式は適用できる。カートリッジ式の貯留容器でも、吐出装置への着脱時に配管がねじれないという効果を奏することができる。本明細書における「シリンジ」には、カートリッジ式の貯留容器も含まれるものとする。
本発明の着脱機構1は、連結部材15に接続する支持部材20と、支持部材20に覆い被さるように回転可能に設けられる回転部材40とから主に構成される。
支持部材20は一つの塊からなる金属製部材であるが、下部を基部21と呼称し、基部21の上側に位置する中央部を支持部22と呼称し、上部を挿入部23と呼称するものとする。基部21は、シリンジ6と連結部材15とを連通するL字流路(24、25)を内部に有し、連結部材15と接続される。支持部22は、基部21の上側に設けられ、回転部材40をその肩部28で支承する。挿入部23は、支持部22の上側に設けられ、シリンジ6の内筒62が挿入される上部挿入孔26を有する。
支持部22は、側面29に環状溝33がぐるりと凹設されている。環状溝33には、後述する抜け防止部材51が装着される。
操作部41は円盤状の部材であり、貫通孔44と連通する凹部45が底面48の中心部分に設けられている。胴部42は、操作部41よりも小径の円盤状の部材であり、中心に貫通孔44が設けられている。凹部45の底面側から支持部材20の挿入部23に挿入され、支持部22を凹部45に嵌合することで回転部材40が位置決めされる。言い換えると、段付きの円柱である支持部22および挿入部23がぴったりと嵌合する貫通孔(44、45)が回転部材40の中心軸と同心となるように形成されている。ここで、回転部材の底面48と基部上面30との間に若干の隙間ができ、回転部材40の回転動作が妨げられなくなる高さに肩部28を構成することが好ましい。
操作部41の形状もまた、上面視円形に限定されない。例えば、操作部41の形状を側部挿入孔47の配置に合わせるよう、上面視I字状(側部挿入孔47が対向する2箇所の場合)、上面視Y字状(側部挿入孔47が3箇所の場合)、上面視十字状(側部挿入孔47が4箇所の場合)にしてもよい。操作部側面50の表面には、より操作をし易くするため、すべり止めの機能を持たせることが好ましい。例えば、ローレット切り、梨地、サンドブラスト等の加工処理を施すとよい。胴部42の形状も上面視円形に限定されず、例えば、凸部43と同径としてもよい(すなわち、胴部42を設けず、操作部41から直ぐに凸部43を***させてもよい。)。
操作部41、胴部42および凸部43は一体的に作製してもよいし、複数の部材を組み合わせてもよい。
符号111はX方向(符号121)への相対移動を可能とするX軸駆動装置、符号112はY方向(符号122)への相対移動を可能とするY軸駆動装置、符号113はZ方向(符号123)への相対移動を可能とするZ軸駆動装置である。XYZ軸駆動装置(111,112,113)には、例えば、サーボモータやステッピングモータとボールネジとの組合せ、リニアモータなどを用いることができる。これらの駆動装置は、XYZ軸駆動装置の動作を制御する塗布制御部(図示せず)を内蔵する架台105に配置される。架台105の上面に操作ボタン104が設けられている。架台105の横にはディスペンスコントローラ101が設置されており、圧縮気体源102からの圧縮気体を所望の条件でシリンジ6へ供給する。
図示の例示とは異なり、塗布装置100には、吐出装置2を複数台設けてもよい。連結部材15が平行になるように吐出装置2を複数台配置した場合でも、本発明の着脱機構1によれば一の吐出装置の上部接続部7が隣り合う他の吐出装置の上部接続部7とぶつかることが無いので、複数台の吐出装置2の設置スペースを最小限とすることが可能である。本発明の着脱機構1は、省スペース化の要求が強い卓上型の塗布装置で特に有利な効果を奏するが、非卓上型の塗布装置にも適用できることは当然である。
以下に、本発明の着脱機構1の作用について説明する。図3に、本発明の着脱機構1におけるシリンジ6装着時の作用を説明する説明図を示す。
(a)まず、シリンジ6の内筒62を支持部材20の上部挿入孔26へ挿入し、シリンジ6のネジ部65と回転部材40のネジ部46が当接するまでシリンジ6を下降させる(図3(a)参照)。
(b)ついで、回転部材40をネジが締まる方向へ回転させると、シリンジ6のネジ部65と回転部材40のネジ部46が噛み合い、ネジの作用でシリンジ6が下降し始める(図3(b)参照)。このとき、シリンジ6を押し下げるように力を加えながら回転部材40を回転させるとスムーズに前記ネジ部(65、46)同士を係合させることができる。このとき、回転部材40は、抜け防止部材51があるために、ネジの作用で上昇することなく、その場で回転するだけである。言い換えると、シリンジ6のみがネジの作用で下降し、他の部材は上昇しない。このとき、シリンジ6は下降するだけで回転されないため、シリンジ6の上部接続部7やアダプタ8の向きを調整することができ、後述の手順を経ることで上部接続部7やアダプタ8の向きを所望の向きに固定することができる。なお、支持部材20の上部挿入孔内面32のテーパとシリンジ6の内筒外周面67のテーパとは、この時点では接触していない。
なお、図示しないが、シリンジ6を取り外す場合は、上記操作と逆の操作をすればよい。このときも、シリンジ6を回転させることなく、回転部材40を回転させるだけで、シリンジ6を移動(外すときは上昇)させることができる。
また、上部接続部およびアダプタの向きを調整して吐出装置の全幅を小さく抑えることができる。
なお、図示しないが、シリンジ6を取り外す場合は、上記操作と逆の操作をすればよい。このときも、シリンジ6を回転させることなく、回転部材40を回転させるだけで、シリンジ6を移動(外すときは上昇)させることができる。
Claims (9)
- 取付部および上部接続部を有するシリンジが螺合装着される吐出装置用シリンジの着脱機構において、
前記取付部が、小径開口を有する内筒、内筒を囲む外筒およびネジ部を含み、
前記着脱機構が、前記内筒が挿入される筒状の挿入部を有し、内部に前記小径開口と吐出装置のノズルとを連通する流路が形成された支持部材と、を備え、
前記取付部のネジ部と係合するネジ部を有し、前記挿入部に回転自在に取り付けられる回転部材を設け、
前記回転部材を回転させることにより前記シリンジを装着することができることを特徴とするシリンジ着脱機構。 - 前記支持部材が、側周面に形成された環状溝を備え、
前記回転部材が、前記環状溝に対向する側部挿入孔を備え、
さらに、前記側部挿入孔と前記環状溝にわたって延在する抜け防止部材を1個または複数個備えることを特徴とする請求項1に記載のシリンジ着脱機構。 - 前記内筒が、前記小径開口に向けて細くなるように外周面にテーパーが形成されており、
前記挿入部が、前記内筒の外周面に当接するテーパーが形成された内周面を有する上部挿入孔を有することを特徴とする請求項1に記載のシリンジ着脱機構。 - 前記支持部材が、前記挿入部よりも大径の支持部を有し、
前記回転部材が、前記挿入部が挿入される貫通孔を有する***部と、***部よりも大径の操作部と、前記支持部が嵌合される凹部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のシリンジ着脱機構。 - 前記操作部の側面に滑り止め加工が施されていることを特徴とする請求項4に記載のシリンジ着脱機構。
- 吐出口を有するノズルと、
吐出口と連通し、液体材料が供給される液室と、
内部に液室が配置される本体と、
内部にノズルと連通する流路が形成され、前記本体に接続される連結部材と、
液室内に配置され、液体材料に吐出に必要な推進力を与える推進力付与部材と、
推進力付与部材を動作させる推進力付与部材駆動源と、吐出制御部と、を備える吐出装置において、
請求項1ないし5のいずれかに記載のシリンジ着脱機構を備えることを特徴とする吐出装置。 - 請求項6に記載の吐出装置と、
シリンジに圧力を印加するための圧縮気体を供給する圧縮気体源と、
取付部および上部接続部を有し、前記シリンジ着脱機構に螺合装着されるシリンジと、
前記シリンジと前記圧縮気体源とを連通する配管と接続され、前記上部接続部に取り付けられるアダプタと、
塗布対象物を載置するワークテーブルと、
前記吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるXYZ軸駆動装置と、
XYZ軸駆動装置の動作を制御する塗布制御部と、を備える塗布装置。 - 前記シリンジの前記上部接続部が、同一直線上に延びる細長い鍔により構成されることを特徴とする請求項7に記載の塗布装置。
- 前記吐出装置が、前記連結部材が相互に平行となるように配置された複数台の吐出装置からなることを特徴とする請求項7に記載の塗布装置。
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