JPH1024263A - 定量吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンジから液体を定量吐出したあと、シリ
ンジ内の圧力の立下がり時間を短縮させ、生産性を向上
させる。 【解決手段】 液体１を充填したシリンジ２に対しエア
供給源８から電磁切換弁６を介して加圧空気が供給され
シリンジから液体が定量吐出される。シリンジの近傍に
急速排気弁４が配置される。急速排気弁は、加圧空気の
供給終了時にシリンジ内の加圧空気により作動されシリ
ンジ内の加圧空気を排気する。シリンジ２から加圧空気
を排出する経路が従来より短縮されることにより、排気
の抵抗が小さくなり立下がり時間を短縮でき、また、吐
出終了時にシリンジ内の圧力を瞬時に解放できるので、
残圧によるシリンジからの液ダレを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定量吐出装置、特
に接着剤などの粘性流体を充填したシリンジに対しエア
供給源から電磁切換弁を介して加圧空気を所定時間供給
してシリンジから液体ないし流体を定量吐出する定量吐
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、例えばチップマウ
ンタ用接着剤塗布装置で接着剤を定量吐出するために用
いられる定量吐出装置が知られている。この種の装置の
従来の構成では、エア供給源からシリンジへ加圧空気を
供給するための配管の経路の途中に電磁切換弁が設けら
れ、電磁切換弁を介してシリンジへ加圧空気を供給し、
加圧空気の供給時間を制御することにより、定量吐出が
行なわれている。

【０００３】すなわち吐出時には、制御信号によって電
磁切換弁がオンされることにより、電磁切換弁のシリン
ジ側のポートとエア供給源側のポートの間が連通してシ
リンジに加圧空気が供給され、図６中の時間Ｔ1におい
てシリンジ内の空気の圧力Ｐが立上り、シリンジから液
体が吐出される。その後、電磁切換弁がオフされると、
電磁切換弁のシリンジ側のポートが大気に連通したポー
トと連通するように切り換えられ、シリンジ側の加圧空
気が大気中に排気され、図６中の時間Ｔ2においてシリ
ンジ内の圧力Ｐが立下がり、吐出が終了する。立上がり
時間Ｔ1となる電磁切換弁のオン時間の制御により吐出
量が制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、チップマウン
ト用接着剤塗布装置において接着剤を定量吐出させる場
合、上述した定量吐出装置を用いた装置での生産性は、
図６に示したシリンジ内の圧力Ｐの立上がり時間Ｔ1＋
立下がり時間Ｔ2に依存しており、この時間Ｔ1＋Ｔ2を
短縮することが生産性向上につながり、市場より要望さ
れている。

【０００５】ここで立下がり時間Ｔ2に注目すると、上
述した従来の構成では、電磁切換弁のオフにより加圧空
気が排気される時、シリンジ内の加圧空気はシリンジ、
電磁切換弁間の配管、電磁切換弁、及び必要に応じて電
磁切換弁の大気に連通するポートに接続される配管等を
通じて大気中に排気されるため、その配管と弁機構が抵
抗となり、立下がり時間Ｔ2を短くするのに限界があっ
た。

【０００６】また、前記の抵抗により完全な圧力解放ま
でに時間がかかるため、残圧によりシリンジからの液ダ
レを発生し易く、これを防止するにはシリンジに負圧を
作用させる機構等を付加する必要があり、コスト高とな
るという問題があった。

【０００７】そこで本発明は、簡単な構成で、吐出終了
時におけるシリンジ内の圧力の立下がり時間を短縮でき
る定量吐出装置を提供することをその課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は、液体を充填したシリンジに対しエア供給源から電
磁切換弁を介して加圧空気を供給してシリンジから液体
を定量吐出する定量吐出装置において、前記電磁切換弁
とシリンジ間に急速排気弁を配置し、加圧空気の供給終
了時にシリンジ内の加圧空気により急速排気弁を作動さ
せてシリンジ内の加圧空気を排気することを特徴とする
定量吐出装置によって解決される。

【０００９】このような構成によれば、排気に対する抵
抗が小さくなり、加圧空気の供給終了時にシリンジから
排気を急速に行なって、シリンジ内の圧力の立下がり時
間を短縮することが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００１１】図１には、本発明による定量吐出装置の１
実施形態が図示されている。

【００１２】図１において、２は先端に液体を吐出する
ための吐出口が形成されたシリンジであり、このシリン
ジ２には例えば接着剤などの液体１が充填される。シリ
ンジ２は配管３を介して急速排気弁４に接続される。

【００１３】この急速排気弁４はシリンジ近傍に配置さ
れ、入口の有効断面積に比べ大きな排気通路面積をも
ち、また、図２に示すように、Ａ，Ｂ，Ｃの３つのポー
トを有し、それぞれのポートが連通する弁室４１内には
円錐形のシャトル弁４２が設けられる。このシャトル弁
４２は、ポート間に支配する空気圧の関係に従い、矢印
で示す直線方向に移動するようになっている。弁室４１
のポートＡ側の内側面はシャトル弁４２に対応した円錐
形の曲面に形成され、ポートＣ側にはシャトル弁４２よ
り径が小さい円形の管４３が突設されている。ポートＢ
は弁室４２の側方に連通している。

【００１４】この急速排気弁４のポートＢに対しては、
図１に示すように、シリンジ２に接続された配管３が接
続される。急速排気弁４のポートＣは大気に連通してお
り、ポートＡには配管５を介して電磁切換弁６が接続さ
れる。

【００１５】電磁切換弁６もＡ，Ｂ，Ｃの３つのポート
を有し、ポートＡには配管７を介して加圧空気を供給す
るエア供給源８が接続され、ポートＢには配管５を介し
て急速排気弁４が接続され、ポートＣは大気に連通して
いる。電磁切換弁６はマイクロコンピュータ等から構成
される制御部９からの制御信号によりオン、オフされて
ポート間の連通状態が切り換えられ、オン状態ではポー
トＡ，Ｂ間が連通し、オフ状態ではポートＢ，Ｃ間が連
通するようになっている。

【００１６】制御部９には、キーボードやスイッチ等に
より吐出量などの吐出条件を設定する設定入力部１０
と、その入力により設定された吐出条件のデータを表示
するための表示部１１が接続されている。制御部９は、
設定入力部１０から入力された吐出条件のデータに基づ
いて電磁切換弁６のオン時間を決定し、電磁切換弁を駆
動して吐出動作を行わせる。また、制御部９はエア供給
源８を制御し、エア供給源８の供給する加圧空気の圧力
を一定圧力に保つ。

【００１７】次に上記のように構成された装置の動作を
説明する。

【００１８】不図示のホストシステムから液体１の吐出
を指示する吐出信号が制御部９に入力されると、制御部
９は予め設定入力部１０からの入力により設定された吐
出条件に基づいて決定した所定時間だけ電磁切換弁６を
オンする。

【００１９】これにより電磁切換弁６は、ポートＡ，Ｂ
間が連通するように切り換えられ、エア供給源８からの
加圧空気が配管７，電磁切換弁６，配管５を介して急速
排気弁４のポートＡに供給される。すると加圧空気の圧
力によりシャトル弁４２が押されて図３（ａ）のように
ポートＣ側に移動して管４３に当接する。これにより、
ポートＣへの通路が閉鎖されるとともに、シャトル弁４
２の端部のブレード部４２ａとポートＢ間の隙間が開い
てポートＡ，Ｂ間が連通し、加圧空気は矢印で示すよう
にポートＡからポートＢに流れ、配管３を介してシリン
ジ２へ供給される。これによりシリンジ２内の空気の圧
力Ｐが図４中の時間Ｔ1に示されるように立上り、シリ
ンジ２から液体が吐出される。

【００２０】続いて上記所定時間の経過後に電磁切換弁
６がオフされることにより、電磁切換弁６のポートＢ，
Ｃ間が連通してポートＡ，Ｂ間が遮断され、加圧空気の
供給が終了し、急速排気弁４においてポートＡからの圧
力が遮断される。これにより、それまでシリンジ２およ
び配管３に供給されていた加圧空気の圧力により、図３
（ｂ）に示すようにシャトル弁４２がポートＡ側に移動
してポートＡを塞ぎ、ポートＢ，Ｃ間が連通し、かつＣ
の穴の断面積を大きくしておくことによりシリンジ２，
配管３内の加圧空気は矢印のようにポートＢからポート
Ｃに短時間に大量に流れ、大気中に排出される。これに
より、シリンジ２内の圧力Ｐは図４中の時間Ｔ2’に示
されるように急速に立下がり、シリンジ２からの液体の
吐出が終了する。

【００２１】ここで、シリンジ２内の圧力Ｐを下げる排
気の経路が短縮されることにより排気に対する抵抗が顕
著に小さくなり、圧力Ｐの立下がり時間Ｔ2’は従来の
立下がり時間Ｔ2より大幅に短縮される。

【００２２】このように吐出終了時のシリンジ内の圧力
の立下がり時間を大幅に短縮できるので、この定量吐出
装置を用いる装置の生産性を向上できる。また、吐出終
了時にシリンジ内の圧力を瞬時に解放できるので、残圧
によるシリンジからの液ダレを防止することができ、そ
の防止のための機構も不要となり、装置のコストダウン
を図れる。

【００２３】上述したような急速排気は、急速排気弁の
排気ポートＣに負圧を発生させることにより更にその効
果を高めることができる。この例が図５に図示されてい
る。

【００２４】図５の構成では、急速排気弁４の排気ポー
トＣが電磁切換弁１３を介して所定の負圧を発生させる
エア吸入源１５に接続される。電磁切換弁１３は、その
ポートＡが配管１２を介して急速排気弁４の排気ポート
Ｃに接続され、ポートＢが配管１４を介してエア吸入源
１５に接続され、ポートＣは大気に連通している。また
電磁切換弁１３は、オン状態でポートＡ，Ｂ間、オフ状
態でポートＢ，Ｃ間が連通する。電磁切換弁１３とエア
吸入源１５は制御部９により制御される。

【００２５】このような構成において、制御部９は所定
時間だけ電磁切換弁６をオンにして定量吐出を行なった
あと、電磁切換弁６をオフにし、その直後に所定時間だ
け電磁切換弁１３をオンにする。電磁切換弁６のオフに
より、図３（ｂ）に図示したようにシリンジ内の加圧空
気は排気ポートＣを介して急速に排気される。このとき
電磁切換弁１３が所定時間オンされることによりエア吸
入源１５の発生する負圧が急速排気弁４のポートＣに所
定時間だけ作用するので、シリンジ２，配管３の加圧空
気が図１の構成よりも急速にポートＣから排気される。
このようにして吐出終了時のシリンジ２内の圧力の立下
がり時間をより短縮することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シリンジ近傍に急速排気弁を配置し、加圧空
気の供給終了時にシリンジ内の加圧空気により急速排気
弁を作動させてシリンジ内の加圧空気を排気するように
しているので、加圧空気を排出する経路が短縮されるこ
とにより、加圧空気の供給終了時にシリンジから排気を
急速に行なって、シリンジ内の圧力の立下がり時間を短
縮することができる。また、吐出終了時にシリンジ内の
圧力を瞬時に解放できるので、残圧によるシリンジから
の液ダレを防止することができ、その防止のための機構
も不要となり、装置のコストダウンを図れるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定量吐出装置の１実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１の急速排気弁の構造を示す断面図である。

【図３】吐出時と吐出終了時の急速排気弁の動作を示す
断面図である。

【図４】吐出動作時におけるシリンジ内の圧力の経時変
化を示すグラフ図である。

【図５】本発明の他の実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図６】従来の装置の吐出動作時におけるシリンジ内の
圧力の経時変化を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 液体 ２ シリンジ ３，５，７，１２，１４ 配管 ４ 急速排気弁 ６，１３ 電磁切換弁 ８ エア供給源 ９ 制御部 １０ 設定入力部 １１ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 英司 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を充填したシリンジに対しエア供給
   源から電磁切換弁を介して加圧空気を供給してシリンジ
   から液体を定量吐出する定量吐出装置において、 前記電磁切換弁とシリンジ間に急速排気弁を配置し、 加圧空気の供給終了時にシリンジ内の加圧空気により急
   速排気弁を作動させてシリンジ内の加圧空気を排気する
   ことを特徴とする定量吐出装置。
2. 【請求項２】 加圧空気の供給終了時に前記急速排気弁
   の排気ポートに所定の負圧を発生させることを特徴とす
   る請求項１に記載の定量吐出装置。