KR20180114072A - 증압 회로를 구비하는 액체 재료 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

과제 : 본 발명은, 택트 타임를 짧게 할 수 있는 액체 재료 토출 장치를 제공한다.
해결 수단 : 토출구와 연통하고, 액체 재료가 공급되는 액실과, 후단부에 피스톤이 형성되고, 선단부가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성 부재와, 피스톤이 배치되고 가압 기체가 공급되는 피스톤실과, 피스톤실에 탄성체의 가압력을 상회하는 가압 에어를 공급하거나, 또는 피스톤실 내의 가압 에어를 배출하는 압력 공급 장치를 포함하고, 상기 플런저를 진출 이동시켜 액체 재료에 관성력을 인가하는 것에 의해 상기 토출구로부터 액체 재료를 토출하는 액체 재료 토출 장치로서, 상기 압력 공급 장치와 에어원을 연통하는 증압 회로를 포함하고, 상기 증압 회로가, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제1 증압 계통과, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제2 증압 계통과, 제1 증압 계통 및 제2 증압 계통을 합류시키는 합류부를 구비하는, 액체 재료 토출 장치에 관한 것이다.

Description

증압 회로를 구비하는 액체 재료 토출 장치
본 발명은, 증압 회로를 구비하는 액체 재료 장치에 관한 것이며, 특히, 증압 작용이 우수한 증압 회로를 구비하고, 고점성 재료를 고택트(high tact)로 토출할 수 있는 액체 재료 토출 장치에 관한 것이다.
종래, 왕복 이동하는 플런저를 이용하여 소량의 액체 재료를 토출구로부터 액적(液適) 상태로 토출시키는 토출 장치(디스펜서라고도 함)는 종종 제안되고 있고, 출원인도 많은 토출 장치를 제안하고 있다.
예를 들면, 출원인에 관한 특허문헌 1에는, 에어압력에 의한 플런저 로드의 퇴행 동작에 의해 토출구를 열고, 스프링의 탄성력 또는 에어압에 의한 상기 플런저 로드의 진출 동작에 의해 액적을 상기 토출구로부터 토출하는 액적의 토출 방법이 개시된다.
출원인에 관한 특허문헌 2에는, 플런저를 후퇴 방향으로 가압하는 탄성체를 가지고, 가압실에 공급된 가압 기체(氣體)가 피스톤에 추진력을 부여하는 것에 의해 플런저를 진출 이동시키는 액체 재료 토출 장치가 개시된다.
출원인에 관한 특허문헌 3에는, 피스톤과 연결되고, 액실(液室) 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체와, 피스톤이 배치되는 피스톤실과, 가압 기체를 피스톤실에 공급하고, 또는 피스톤실로부터 가압 기체를 배출하는 전자(電磁) 밸브를 포함하고, 상기 전자 밸브가 피스톤실에 병렬 접속된 복수의 전자 밸브로 이루어지는 액체 재료 토출 장치가 개시된다.
일본공개특허 제2002-282740호 공보 일본공개특허 제2013-081884호 공보 국제공개 제2013/118669호 팜플렛
최근, 생산 현장에서는 토출 작업의 생산성을 높이는 것이 요구되고 있고, 플런저를 왕복 동작하여 토출을 행하는 토출 장치에 있어서는, 일정 시간 내에 보다 많은 토출 작업을 행하는 것, 즉, 토출 장치의 고택트화가 요구되고 있다. 고택트의 연속 토출을 실현하기 위해서는, 토출 장치를 구동시키기 위한 토출 주파수를 올리는 것이 필요해진다. 그러나, 기존의 토출 장치에 있어서 토출 주파수를 상승시키면, 구동용 에어의 소비량도 증가하므로, 에어압의 회복이 충분하지 않고, 플런저의 동작이 한결같지 않게 된다는 과제가 있었다.
특히, 고점성 재료를 토출하는 경우에는 구동용 에어를 고압으로 할 필요가 있으므로, 에어 소비는 더욱 커지고, 택트 타임(tact time)을 단축할 수 없다는 과제가 현저하였다.
그래서, 본 발명은 택트 타임를 짧게 할 수 있는 액체 재료 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 액체 재료 토출 장치는, 토출구와 연통(連通)하고, 액체 재료가 공급되는 액실과, 후단부에 피스톤이 형성되고, 선단부가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성 부재와, 피스톤이 배치되고 가압 기체가 공급되는 피스톤실과, 피스톤실에 탄성체의 가압력을 상회하는 가압 에어를 공급하거나, 또는 피스톤실 내의 가압 에어를 배출하는 압력 공급 장치를 포함하고, 상기 플런저를 진출 이동시켜 액체 재료에 관성력을 인가하는 것에 의해 상기 토출구로부터 액체 재료를 토출하는 액체 재료 토출 장치로서, 상기 압력 공급 장치와 에어원(air source)을 연통하는 증압 회로를 포함하고, 상기 증압 회로가, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제1 증압 계통과, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제2 증압 계통과, 제1 증압 계통 및 제2 증압 계통을 합류시키는 합류부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 제1 증압 계통이 상기 합류부와 접속되는 유로에 제1 체크 밸브를 가지고, 상기 제2 증압 계통이 상기 합류부와 접속되는 유로에 제2 체크 밸브를 가지는 것을 특징으로 해도 되고, 이 경우, 상기 제1 증압 계통이 상기 증압 밸브의 하류에 배치된 저류(貯留) 탱크를 가지고, 상기 제2 증압 계통이 상기 증압 밸브의 하류에 배치된 저류 탱크를 가지는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하고, 상기 제1 증압 계통의 저류 탱크가 상류 측 저류 탱크와 하류 측 저류 탱크로 구성되고, 상기 제2 증압 계통의 저류 탱크가 상류 측 저류 탱크와 하류 측 저류 탱크로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 증압 회로가 상기 에어원으로 공급된 가압 에어를 제1 증압 계통 및 제2 증압 계통으로 분기하는 분기부를 구비한 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 제1 증압 계통이 제1 에어원에 접속되고, 상기 제2 증압 계통이 제2 에어원에 접속되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 증압 회로의 하류에 배치되고, 상기 압력 공급 장치에 조압된 가압 에어를 공급하는 압력 조정 밸브를 포함하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 탄성체가 상기 피스톤을 위쪽으로 가압하고, 상기 압력 공급 장치가 상기 피스톤을 아래쪽으로 이동시키는 가압 에어를 공급하는 것, 또는, 상기 탄성체가 상기 피스톤을 아래쪽으로 가압하고, 상기 압력 공급 장치가 상기 피스톤을 위쪽으로 이동시키는 가압 에어를 공급하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 압력 공급 장치가 전자 밸브에 의해 구성되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 액실과 연통되는 저류 용기와, 상기 저류 용기에 원하는 압력의 가압 에어를 공급하는 저류 용기용 감압 밸브와, 상기 저류 용기와 상기 저류 용기용 감압 밸브를 연통 또는 차단하는 개폐 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로서도 되고, 이 경우, 상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 상기 저류 용기용 감압 밸브와 상기 에어원을 연통하는 분기부를 포함하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 액체 재료 토출 장치에 있어서, 또한, 상기 액실과 연통되는 저류 용기와, 상기 저류 용기에 원하는 압력의 가압 에어를 공급하는 저류 용기용 감압 밸브와, 상기 저류 용기와 상기 저류 용기용 감압 밸브를 연통하는 제1 위치 및 상기 저류 용기와 외계(外界)를 연통하는 제2 위치를 가지는 전환 밸브를 포함하는 것을 특징으로해도 되고, 이 경우, 상기 저류 용기용 감압 밸브가 상기 증압 회로와는 상이한 에어원에 접속되는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 도포 장치는, 상기 액체 재료 토출 장치와, 피(被)도포물을 탑재하는 워크테이블과, 액체 재료 토출 장치와 피도포물을 상대 이동시키는 상대 이동 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 증압 작용이 우수한 증압 회로를 구비하고, 고택트에서의 토출 작업을 행할 수 있는 액체 재료 토출 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
[도 1] 실시형태예 1의 액체 재료 토출 장치의 구성도이다.
[도 2] 실시형태예 2의 액체 재료 토출 장치의 구성도이다.
[도 3] 실시형태예 3의 액체 재료 토출 장치의 구성도이다.
[도 4] 실시형태예 4의 액체 재료 토출 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시형태를 예시하는 액체 재료 토출 장치를 설명한다. 이하에서는 설명의 형편상, 액체 재료의 토출 방향을 「아래」 또는 「앞」, 그 반대 방향을 「위」또는 「뒤」라고 칭하는 경우가 있다.
《실시형태예 1》
도 1에 나타내는 실시형태예 1의 토출 장치(1)는, 선단부(31)가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저(3)와, 플런저를 전진 방향으로 가압하는 탄성 부재(4)와, 플런저(3)의 후단부에 형성된 피스톤(33)이 배치되는 피스톤실(20)과, 피스톤실(20)에 공급하는 구동용 에어를 증압하는 증압 회로(80)를 포함하고, 피스톤(33)이 탄성 부재(4)의 가압력에 의해 추진력을 얻는 것에 의해 플런저(3)가 진출 이동하고, 액체 재료를 토출한다.
조압되기 전의 구동용 에어는, 에어원(71)으로부터 공급된다. 에어원(71)은 예를 들면 대해서는에 설치된 컴프레서에 의해 공급되는 공장압력(예를 들면, 0.4∼0.7 [MPa]), 봄베 등에 의해 공급되는 가스압력에 의해 구성된다. 토출 장치(1)는, 생산 현장에 설치된 에어원(71)과 증압 회로(80)를 착탈(着脫) 가능한 커넥터(도시하지 않음)에 의해 접속하여 사용되는 경우가 많다. 그리고, 본 명세서에서는 「에어」의 용어를 공기에 한정한 의미로 사용하지 않고, 다른 가스(예를 들면, 질소 가스)도 포함한 의미로 사용하는 것으로 한다.
증압 회로(80)는 병렬로 설치된 제1 증압 계통(81a∼84a)과, 제2 증압 계통(81b∼84b)으로 구성된다. 에어원(71)으로부터의 구동용 에어는, 분기부를 가지는 접속관(72)을 통하여 제1 증압 계통(81a∼84a) 및 제2 증압 계통(81b∼84b)에 공급된다. 에어원(71)으로부터 제1 증압 계통(81a∼84a) 및 제2 증압 계통(81b∼84b)까지의 유로 길이는 동일한 길이다(다만, 반드시 동일한 길이로 하지 않아도 됨). 제1 증압 계통(81a∼84a) 및 제2 증압 계통(81b∼84b)은, 동일한 기기 및 동일한 길이의 관에 의해 구성되어 있다. 제1 증압 계통(81a∼84a) 및 제2 증압 계통(81b∼84b)의 종단부는 합류관(73)과 연통하고 있고, 합류관(73)에 의해 각 계통으로부터의 에어가 합류되어 에어압 조정 밸브(91)에 공급된다.
실시형태예 1에서는, 에어원(71)으로부터 제1 증압 계통(81a∼84a)을 통하여 에어압 조정 밸브(91)에 도달할 때까지의 유로 길이와, 에어원(71)으로부터 제2 증압 계통(81b∼84b)을 통하여 에어압 조정 밸브(91)에 도달할 때까지의 유로 길이는, 실질적으로 동일한 길이로 하고 있다. 도 1에서는, 하나의 에어원(71)으로부터의 구동용 에어를 접속관(72)에 의해 2개의 계통으로 분기하고 있지만, 2개의 에어원을 설치하고, 각 에어원과 각 증압 계통을 일대일로 접속해도 된다.
증압 밸브(81a, 81b)는 에어원(71)으로부터 공급되는 에어를 증압한다(즉, 가압함). 실시형태예 1에서는, 2개의 증압 밸브(81a, 81b)로 에어를 증압하는 것에 의해, 하나의 증압 밸브로 증압하는 경우와 비교하여 예를 들면, 두배의 증압 작용을 실현하는 것이 가능하다. 증압(가압)된 에어는, 하류에 설치된 감압 밸브(83a, 83b)에 의해 원하는 압력에 조압된다. 에어원(71)으로부터 공급된 에어의 압력을 높인 후에 감압 밸브(83a, 83b)로 조압하는 것에 의해, 에어원(71)보다 높은 원하는 압력값(예를 들면, 1.0MPa)으로 양호한 정밀도로 유지된 에어를 공급하는 것이 가능해진다. 증압 밸브(81a, 81b)는 컴프레서에서는 만들 수 없는 높은 압력이 필요할 경우에 특히 효과적이다. 실시형태예 1에서는 증압 계통을 2개 설치하고 있지만, 예를 들면, 3∼5개 또는 4∼6개 설치해도 된다. 마찬가지로, 증압 계통과 일대일로 대응하는 개수(예를 들면, 3∼5개 또는 4∼6개)의 에어원을 설치해도 된다.
증압 밸브(81a, 81b)와 감압 밸브(83a, 83b) 사이에는, 저류 탱크(82a, 82b)가 설치되어 있다. 저류 탱크(82a, 82b)는 증압 밸브(81a, 81b)로 증압한 에어를 유지하는 버퍼 탱크이고, 구동용 에어가 연속하여 소비되었을 때의 공급 에어의 부족을 방지하고, 일정 압력의 에어를 안정하게 공급하는 것을 가능하게 한다. 토출 동작을 하지 않고 있을 때 증압 밸브(81a, 81b)를 작동시키고, 고압 에어를 저장시켜 놓는 것이 바람직하다.
각 계통의 종단부 부근에는 체크 밸브(84a, 84b)가 설치되어 있다. 체크 밸브(84a, 84b)는, 하나의 계통으로부터 다른 계통으로 에어가 역류하는 것을 방지한다. 체크 밸브(84a, 84b)가 없으면, 각 계통에 배치된 감압 밸브(83a, 83b)의 2차 압력에 차이가 생긴 경우에, 계통간에서 불필요한 에어의 흐름이 발생한다. 체크 밸브(84a, 84b)가 설치되어 있는 것에 의해, 에어원(71)으로부터 합류관(73)까지의 흐름의 방향이 정방향으로 되는 것이 담보된다. 합류관(73)의 종단은, 에어압 조정 밸브(91)와 접속되어 있다.
에어압 조정 밸브(91)는 예를 들면 감압 밸브에 의해 구성되고, 공급관(74)을 통하여 압력 공급 장치(51)의 에어 공급구(52)와 연통된다. 에어압 조정 밸브(91)는 합류관(73)으로부터 공급된 에어의 압력을, 피스톤(33)의 구동에 최적인 에어압으로 조정한다. 즉, 에어원(71)으로부터 공급된 에어는, 증압 회로(80) 및 에어압 조정 밸브(91)를 통과하는 것에 의해, 피스톤(33)의 구동에 최적인 에어압으로 조정할 수 있다. 에어압 조정 밸브(91)로부터 압력 공급 장치(51)에 공급되는 에어의 압력은, 에어원(71)의 공급 압력보다 항상 높아지는 것이 통상이지만, 에어원(71)의 공급 압력 보다 낮은 압력을 공급하는 것도 가능하다.
압력 공급 장치(51)는, 전방 피스톤실(22)과 에어 공급구(52)을 연통하는 제1 위치와, 전방 피스톤실(22)과 에어 배출구(53)를 연통하는 제2 위치를 취할 수 있는 전환 밸브이다. 압력 공급 장치(51)가 제1 위치를 취하면, 에어 공급구(52)로부터 전방 피스톤실(22)에 에어가 공급되고, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]가 후퇴 이동한다. 압력 공급 장치(51)가 제2 위치를 취하면, 전방 피스톤실(22)의 에어가 에어 배출구(53)로부터 외부로 배출되고, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]가 탄성 부재(4)의 작용에 의해 진출 이동한다. 여기에서, 에어 배출구(53)에 관을 연결하여 원하는 위치에 배출시키도록 해도 된다.
압력 공급 장치(51)는 예를 들면 전자 밸브, 삼방 밸브에 의해 구성된다. 압력 공급 장치(51)는 제어 장치(50)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어 장치(50)로부터 소정의 토출 주파수로 출력되는 위치 변경 신호에 기초하여 제1 위치와 제2 위치를 바꾼다.
피스톤실(20)은, 환형(環形) 실링 부재를 가지는 피스톤(33)에 의해 기밀하게 분단되어 있고, 피스톤(33)의 위쪽이 후방 피스톤실(21)로 되고, 피스톤(33)의 아래쪽이 전방 피스톤실(22)로 된다.
후방 피스톤실(21)에는 피스톤(33)의 후단(후방 맞닿음부)과 맞닿고, 피스톤(33)의 최후퇴 위치를 규정하는 후방 스토퍼(41)가 배치되어 있다. 그리고, 피스톤(33)의 후단은 반드시 도시한 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 후방 스토퍼(41)와 대향하는 돌기를 형성해도 된다.
후방 스토퍼(41)는, 본체(2)의 후단부를 삽통(揷通)하여 배치되는 마이크로미터(42)와 연결되어 있고, 이들이 스트로크 조절 기구(機構)로서 기능한다. 즉, 마이크로미터(42)를 돌리고, 후방 스토퍼(41)의 선단의 위치를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 플런저의 스트로크를 조절하는 것이 가능하다.
후방 피스톤실(21)에는 탄성 부재(4)가 배치된다. 탄성 부재(4) 내에는, 플런저의 로드부(32)가 삽통되어 있다. 탄성 부재(4)는 압축 코일 스프링이고, 일단(一端)이 후방 피스톤실(21)의 천장부와 맞닿거나 또는 고정되고, 타단(他端)이 피스톤(33)과 맞닿거나 또는 고정된다. 탄성 부재(4)가 탄성 에너지에 의해 피스톤(33)을 진출 이동시키는 것에 의해 후방 피스톤실(21)의 압축 에어는 단시간으로 방출되므로, 택트 타임를 단축하는 것이 가능하다.
플런저의 로드부(32)는 가이드(5)에 삽통되어 있고, 좌우로 흔들리지 않도록 안내되어 있다. 가이드(5)의 아래쪽에는 환형의 실(seal)(7)이 설치되어 있고, 액체 재료의 침입을 방지하고 있다. 로드부(32)의 선단이 선단부(31)를 구성하고, 선단부(31)보다 폭이 넓은(대경) 액실(13) 내를 진퇴 이동한다. 선단부(31)가 진행 방향으로 존재하는 액체 재료에 관성력을 부여함으로써, 토출구(11)로부터 액체 재료가 액적의 상태로 토출된다. 그리고, 플런저의 선단부(31)의 형상은 도시한 포탄형 이외의 임의의 형상으로 할 수 있고, 예를 들면 평면, 구형 또는 선단에 돌기가 형성된 형상으로 하는 것이 개시된다.
액실(13)은 액체 공급로(12)와 연통되어 있고, 액체 공급관(9)을 통하여 저류 용기(8)로부터 액체 재료가 액실(13)에 공급된다. 실시형태예 1의 저류 용기(8)는, 내부의 액체 재료가 가압되지 않는 시린지이고, 자중에 의해 액실(13) 내에 액체 재료가 공급된다. 액체 공급관(9)은 본체와 저류 용기를 유체적으로 접속할 수 있으면 임의의 부재를 사용할 수 있고, 원형 관형이 아니어도 되고, 예를 들면 블록형의 부재에 유로를 뚫어서 형성해도 된다.
본체(2)의 하단에는, 액실(13)이 형성된 노즐 부재(10)가 나사삽입된다. 노즐 부재(10) 바닥면의 중심에는, 아래쪽으로 개구되는 토출구(11)가 형성되어 있다. 진출 이동하는 플런저의 선단부(31)가 액실(13)의 바닥면(즉 밸브 시트)에 착좌함으로써, 플런저(3)의 진출 이동이 정지된다. 그리고, 실시형태예 1과는 상이하게, 토출 시에 플런저의 선단부(31)가 액실(13)의 바닥면에 착좌되지 않는 구성의 토출 장치에 있어서도, 본 발명의 기술 사상은 적용 가능하다.
본 발명은, 크림 납땜과 같은 잉크젯에서의 토출에 적합하지 않은 고점도의 액체를 미량 토출하는 용도에도 적용할 수 있다. 여기에서, 고점도의 액체란, 예를 들면 점도 1,000∼500,000mPa·s의 액체를 말하고, 특히, 점도 10,000mPa·s∼500,000mPa·s의 액체 또는 점도 10,000mPa·s∼100,000mPa·s의 액체를 말한다.
또한, 미량 토출이란 예를 들면 착탄이 수십∼수백㎛인 액적, 또는, 부피가 1nl 이하(바람직하게는, 0.1∼0.5nl 이하)인 액적의 토출을 말한다. 본 발명은 수십㎛ 이하(바람직하게는 30㎛ 이하)의 토출 구경(口徑)이라도, 액적을 형성할 수 있다.
액체 재료 토출 장치(1)는 도포 장치의 도포 헤드에 탑재되고, 도포 헤드[토출 장치(1)]와 워크테이블(103)을 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, 액체 재료 토출 장치(1)의 토출구를 공작물의 임의의 위치에, 임의의 속도로 이동시키는 것이 가능하다.
이상에 설명한 실시형태예 1의 토출 장치(1)에 의하면, 고점도의 액체를 사용하여, 예를 들면 300숏(shot)/초의 고택트의 연속 토출을 행했을 때라도, 에어압의 부족이 생기는 일은 없다.
《실시형태예 2》
실시형태예 2에 관한 액체 재료 토출 장치(1)는, 저류 용기(8)를 가압하는 분기 회로를 포함하는 점에서, 실시형태예 1과 주로 상이하다. 이하에서는 상이점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
도 2에 나타내는 실시형태예 2의 토출 장치(1)는, 접속관(72)으로부터 분기된 분기관(75)을 포함하고 있다. 즉, 실시형태예 2의 접속관(72)은 3개로 분기되어 있다. 분기관(75)은 저류 용기(8)와 연통되어 있고, 분기관(75)의 도중에는 감압 밸브(92)와 개폐 밸브(93)가 배치되어 있다.
감압 밸브(92)는 에어원(71)으로부터 공급되는 가압 에어를 원하는 압력으로 감압하고, 저류 용기(8)에 공급한다. 저류 용기(8) 내의 액체 재료는 가압되기 때문에, 고점성 재료라도 액실(13)로 보내주는 것이 가능하다. 개폐 밸브(93)는, 토출 작업 동안은 개방 상태로 되고, 저류 용기(8)를 교환할 때 폐쇄 상태로 된다. 저류 용기(8)는 내부의 액체 재료가 가압되는 뚜껑이 부착된 시린지이다. 액체 재료를 소비한 후에 시린지를 교환할 때는, 감압 밸브(92)의 압력을 대기압까지 떨어뜨리고, 개폐 밸브(93)를 폐지하는 것에 의해, 신속하게 교환할 수 있다. 만일 개폐 밸브(93)가 없으면, 에어가 불기 시작한 상태에서 시린지를 교환하지 않으면 안 되어, 에어가 쓸데없이 소비되고, 안전하게 시린지 교환 작업을 행할 수 없다.
실시형태예 2에 관한 토출 장치(1)에서는, 압력 공급 장치(51)가 제1 위치를 취하면 에어 공급구(52)로부터 후방 피스톤실(21)에 에어가 공급되고, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]이 진출 이동한다. 압력 공급 장치(51)가 제2 위치를 취하면 후방 피스톤실(21)의 에어가 에어 배출구(53)부터 외부로 배출되어, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]가 탄성 부재(4)의 작용에 의해 후퇴 이동한다. 그 외의 구성은 실시형태예 1과 동일하다.
실시형태예 2에 관한 액체 재료 토출 장치(1)는, 에어원(71)으로부터 공급되는 에어를 분기하고, 감압 밸브(92)를 통하여 액체 저류 용기(8) 내의 액체 재료를 가압할 수 있는 구성으로 되어 있으므로, 고점성의 액체 재료의 토출 작업을 행하는 경우에 특히 유효하다.
《실시형태예 3》
실시형태예 3에 관한 액체 재료 토출 장치(1)는, 탄성 부재(4)가 피스톤(33)의 위쪽에 배치되어 있는 점에서, 실시형태예 2와 주로 상이하다. 이하에서는 상이점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 실시형태예 3에 관한 토출 장치(1)에서는, 압력 공급 장치(51)가 제1 위치를 취하면 에어 공급구(52)로부터 전방 피스톤실(22)에 에어가 공급되고, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]이 후퇴 이동한다. 압력 공급 장치(51)가 제2 위치를 취하면 전방 피스톤실(22)의 에어가 에어 배출구(53)부터 외부로 배출되고, 피스톤(33)[즉, 플런저(3)]이 탄성 부재(4)의 작용에 의해 진출 이동한다.
또한, 실시형태예 3에 관한 토출 장치(1)에서는, 플런저의 로드부(32)가 대경부와 소경부(小徑部)로 구성되어 있고, 가이드(5)에 삽통되는 소경부의 선단이 선단부(31)를 구성하고 있다. 그 외의 구성은, 실시형태예 2와 동일하다.
실시형태예 3에 관한 액체 재료 토출 장치(1)도, 실시형태예 2와 마찬가지로 액체 저류 용기(8) 내의 액체 재료를 가압할 수 있는 구성으로 되어 있으므로, 고점성의 액체 재료의 토출 작업을 행하는 경우에 특히 유효하다.
《실시형태예 4》
실시형태예 4에 관한 액체 재료 토출 장치(1)는, 저류 용기(8)를 가압하기 위한 에어원을 포함하는 점, 증압 회로(80)의 각 계통이 각각 2개의 저류 탱크(82, 85)를 구비하는 점에서 실시형태예 2와 주로 상이하다. 이하에서는 상이점에 관한 구성을 중심으로 설명하고, 일치점에 대해서는 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 실시형태예 4의 토출 장치(1)는, 저류 용기(8)에 가압 에어를 공급하기 위한 에어원(76)을 포함하고 있다. 에어원(76)은 플런저 구동용 에어원(71)과는 별도로 설치되어 있고, 예를 들면 에어원(71)은 통상의 공장압력을 에어원으로 하고, 에어원(76)은 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급하는 에어원에 의해 구성하는 것이 개시된다. 에어원(76)을 에어원(71)과 분리하는 것에 의해, 저류 용기(8) 내의 액체 재료의 종류에 따라서 에어원(76)으로부터 공급하는 가스를 가변으로 하는 것이 가능해진다.
에어원(76)은 관(77)에 의해 저류 용기(8)와 연통되어 있고, 관(77)의 도중에는 감압 밸브(92)와 전환 밸브(94)가 배치되어 있다. 감압 밸브(92)는 실시형태예 2 및 실시형태예 3과 동일하고, 가압 에어를 원하는 압력으로 감압하고, 저류 용기(8)에 공급한다.
전환 밸브(94)는, 저류 용기(8)를 감압 밸브(92)와 연통하는 제1 위치와 저류 용기(8)를 배출구(78)와 연통하는 제2 위치를 가지고 있다. 토출 작업 시에는 전환 밸브(94)를 제1 위치로 하고, 저류 용기(8)의 교환 시에는 전환 밸브(94)를 제2 위치로 한다. 제2 위치로 함으로써, 저류 용기(8) 내의 가스를 안전하게 빼고 나서, 교환 작업을 행할 수 있다.
실시형태예 4에 관한 액체 재료 토출 장치(1)는, 에어원(71)과는 별도의 에어원(76)으로부터 공급되는 에어에 의해 액체 저류 용기(8) 내의 액체 재료를 가압하는 구성으로 되어 있으므로, 공기 등과 반응하여 성질이 변화하는 액체 재료의 토출 작업을 행하는 경우에 특히 유효하다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명은 액체 재료를 토출하는 작업 전반에 이용할 수 있고, 예를 들면, 액정 패널 제조 공정에 있어서의 실링 도포 장치나 액정 적하 장치, 프린트 기판으로의 납땜 페이스트 도포 장치, 은 페이스트 도포 장치 및 언더필 도포 장치에 적용할 수 있다.
본 발명은, 플런저(밸브체)를 밸브 시트(액실 내벽)에 충돌시켜 액체 재료를 노즐로부터 비상 토출시키는 방식, 플런저를 고속 이동시키고, 플런저를 밸브 시트에 충돌시키지 않고 급격하게 정지함으로써 액체 재료에 관성력을 부여하여 노즐로부터 비상 토출시키는 방식 중 어떠한 것에도 적용할 수 있다.
1 : 토출 장치
2 : 본체
3 : 플런저
4 : 탄성 부재
5 : 가이드
6 : 노즐 부재
7 : 실링
8 : 저류 용기(시린지)
9 : 액체 공급 튜브
11 : 토출구
12 : 액재 공급로
13 : 액실
15 : 밸브 시트
20 : 피스톤실
21 : 후방 피스톤실
22 : 전방 피스톤실
31 : (플런저의)선단
32 : 로드부
33 : 피스톤
41 : 후방 스토퍼
42 : 마이크로미터
50 : 제어 장치
51 : 압력 공급 장치
52 : 에어 공급구
53 : 에어 배출구
71 : 에어원
72 : 접속관
73 : 합류관
74 : 공급관
75 : 분기관
76 : (저류 용기 가압용)에어원
77 : 관
78 : 배출구
80 : 증압 회로
81 : 증압 밸브
82 : 저류 탱크
83 : 감압 밸브
84 : 체크 밸브
91 : 에어압 조정 밸브(감압 밸브)
92 : (저류 용기 가압용)감압 밸브
93 : 개폐 밸브
94 : 전환 밸브

Claims (14)

  1. 토출구와 연통(連通)하고, 액체 재료가 공급되는 액실;
    피스톤이 형성되고, 선단부가 상기 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저;
    상기 플런저에 가압력을 부여하는 탄성 부재;
    피스톤이 배치되고 가압 기체가 공급되는 피스톤실;
    상기 피스톤실에 탄성체의 가압력을 상회하는 가압 에어를 공급하거나, 또는 상기 피스톤실 내의 가압 에어를 배출하는 압력 공급 장치
    를 포함하고,
    상기 플런저를 진출 이동시켜 액체 재료에 관성력을 인가하는 것에 의해 상기 토출구로부터 액체 재료를 토출하는 액체 재료 토출 장치로서,
    상기 압력 공급 장치와 에어원(air source)을 연통하는 증압 회로를 포함하고,
    상기 증압 회로가, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제1 증압 계통과, 증압 밸브 및 감압 밸브를 가지는 제2 증압 계통과, 상기 제1 증압 계통 및 제2 증압 계통을 합류시키는 합류부를 구비하는,
    액체 재료 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증압 계통이, 상기 합류부와 접속되는 유로에 제1 체크 밸브를 가지고,
    상기 제2 증압 계통이, 상기 합류부와 접속되는 유로에 제2 체크 밸브를 가지는, 액체 재료 토출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 증압 계통이, 상기 증압 밸브의 하류에 배치된 저류(貯留) 탱크를 가지고,
    상기 제2 증압 계통이, 상기 증압 밸브의 하류에 배치된 저류 탱크를 가지는, 액체 재료 토출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 증압 계통의 저류 탱크가, 상류 측 저류 탱크와 하류 측 저류 탱크로 구성되고,
    상기 제2 증압 계통의 저류 탱크가, 상류 측 저류 탱크와 하류 측 저류 탱크로 구성되는, 액체 재료 토출 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증압 회로가, 상기 에어원으로부터 공급된 가압 에어를 상기 제1 증압 계통 및 상기 제2 증압 계통으로 분기되는 분기부를 구비하는, 액체 재료 토출 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 증압 계통이 제1 에어원에 접속되고,
    상기 제2 증압 계통이 제2 에어원에 접속되는, 액체 재료 토출 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증압 회로의 하류에 배치되고, 상기 압력 공급 장치에 조압된 가압 에어를 공급하는 압력 조정 밸브를 포함하는, 액체 재료 토출 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체가 상기 피스톤을 위쪽으로 가압하고, 상기 압력 공급 장치가 상기 피스톤을 아래쪽으로 이동시키는 가압 에어를 공급하거나, 또는,
    상기 탄성체가 상기 피스톤을 아래쪽으로 가압하고, 상기 압력 공급 장치가 상기 피스톤을 위쪽으로 이동시키는 가압 에어를 공급하는, 액체 재료 토출 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 공급 장치가 전자(電磁) 밸브에 의해 구성되는, 액체 재료 토출 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액실과 연통되는 저류(貯留) 용기;
    상기 저류 용기에 원하는 압력의 가압 에어를 공급하는 저류 용기용 감압 밸브; 및
    상기 저류 용기와 상기 저류 용기용 감압 밸브를 연통 또는 차단하는 개폐 밸브를 더 포함하는 액체 재료 토출 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액실과 연통되는 저류 용기;
    상기 저류 용기에 원하는 압력의 가압 에어를 공급하는 저류 용기용 감압 밸브;
    상기 저류 용기와 상기 저류 용기용 감압 밸브를 연통하는 제1 위치 및 상기 저류 용기와 외계(外界)를 연통하는 제2 위치를 가지는 전환 밸브를 더 포함하는 액체 재료 토출 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 저류 용기용 감압 밸브와 상기 에어원을 연통하는 분기부를 포함하는 액체 재료 토출 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 저류 용기용 감압 밸브가, 상기 증압 회로와는 상이한 에어원에 접속되는, 액체 재료 토출 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 액체 재료 토출 장치;
    피(被)도포물을 탑재하는 워크테이블; 및
    상기 액체 재료 토출 장치와 상기 피도포물을 상대 이동시키는 상대 이동 장치
    를 포함하는 도포 장치.
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