(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023115794
(43)【公開日】2023-08-21
(54)【発明の名称】ディスペンサ
(51)【国際特許分類】
B05C 5/00 20060101AFI20230814BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20230814BHJP
B05C 9/14 20060101ALI20230814BHJP
【FI】
B05C5/00 101
B05C11/10
B05C9/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022018206
(22)【出願日】2022-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】519231500
【氏名又は名称】ハンファ精密機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001601
【氏名又は名称】弁理士法人英和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】杉本 洋一郎
(72)【発明者】
【氏名】高木 幸三
【テーマコード(参考)】
4F041
4F042
【Fターム(参考)】
4F041AA01
4F041AA03
4F041AA05
4F041AA06
4F041AB01
4F041BA02
4F041BA05
4F041BA10
4F041BA11
4F041BA13
4F041BA24
4F041BA36
4F041BA48
4F042AA01
4F042AA06
4F042AA11
4F042AB00
4F042BA07
4F042BA08
4F042BA12
4F042BA19
4F042CB03
4F042CB26
4F042DH01
(57)【要約】
【課題】ノズルブロックの着脱を容易に行うことができると共に、複数のディスペンサを並列配置する場合に省スペース化を図ることのできるディスペンサを提供する。
【解決手段】ディスペンサ本体1と、ディスペンサ本体1に着脱可能に装着されるノズルブロック3とを備えるディスペンサにおいて、ノズルブロック3に、これを一対のスライダ16の真下から上方向に移動させて一対のスライダ16同士の間に装着する際に、第1連結ピン17及び第2連結ピン18にそれぞれ当接して一対のスライダ16をスライド方向Sの他側S2に向けてスライドさせる第1傾斜部35及び第2傾斜部36と、第1傾斜部35及び第2傾斜部36を通過した第1連結ピン17及び第2連結ピン18とそれぞれ係合する第1係合凹部37及び第2係合凹部38を設けた。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディスペンサ本体と、前記ディスペンサ本体に着脱可能に装着されるノズルブロックとを備えるディスペンサであって、
前記ノズルブロックは、
液体材料を吐出するノズルと、
前記ノズルに液体材料を供給する供給流路と、
先端部が前記供給流路内を上下方向に往復動作するタペットと、を含み、
前記ディスペンサ本体は、
前記タペットに変位を与える変位拡大機構と、
前記変位拡大機構に変位を与えるアクチュエータと、
前記ノズルブロックを挟むように対向配置され、水平方向にスライド可能な一対のスライダと、
前記一対のスライダのスライド方向と直交する方向に沿って設けられ、前記一対のスライダ同士をスライド方向の一側において連結する第1連結ピンと、
前記一対のスライダのスライド方向と直交する方向に沿って設けられ、前記一対のスライダ同士をスライド方向の他側において連結する第2連結ピンと、
前記一対のスライダをスライド方向の一側に向けて弾性的に付勢する第1付勢部材と、を含み、
更に前記ノズルブロックは、
前記一対のスライダの真下から上方向に移動させて前記一対のスライダ同士の間に装着する際に、前記第1連結ピン及び前記第2連結ピンにそれぞれ当接して前記一対のスライダをスライド方向の他側に向けてスライドさせる第1傾斜部及び第2傾斜部と、
前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部の下方にそれぞれ設けられ、前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部を通過した前記第1連結ピン及び前記第2連結ピンとそれぞれ係合する第1係合凹部及び第2係合凹部と、を含む
ディスペンサ。
【請求項2】
前記ディスペンサ本体は、前記ノズルブロックの両側面にそれぞれ設けられた上下方向のガイド溝とそれぞれ係合して、前記ノズルブロックの上下方向の移動をガイドするガイドピンを更に含む、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項3】
前記ディスペンサ本体は、上下方向に移動可能なプレート部材と、前記プレート部材を下方に向けて弾性的に付勢する第2付勢部材と、を更に含み、
前記ノズルブロックがディスペンサ本体に装着されているときに、前記プレート部材の下面部が前記ノズルブロックの上面部に弾性的に当接している、請求項1又は2に記載のディスペンサ。
【請求項4】
前記ディスペンサ本体は、前記プレート部材に取り付けられたヒーター部材を更に含む、請求項3に記載のディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体材料を吐出するディスペンサに関する。
【背景技術】
【0002】
水、油、レジンなどの液体材料を吐出するディスペンサは、半導体工程や医療分野などの様々な分野に使われている。特に半導体工程においては、アンダーフィル工程にディスペンサが多く使われており、半導体素子のパッケージの内部をレジンで充填する用途にもディスペンサが多く使われている。LED素子の製造工程においては、蛍光物質とレジンとが混合された蛍光液をLEDチップに塗布する工程にディスペンサが使われている。
【0003】
このように液体材料を吐出するディスペンサとしては、タペットの往復動作によってノズルから液体材料を吐出する形式のものが知られており、特許文献1では、タペット及びノズルを含む流体ユニット(ノズルブロック)と、タペットを往復動作させるためのアクチュエータを含むアクチュエータユニット(ディスペンサ本体)とを着脱可能に連結させることのできるドージングシステム(ディスペンサ)が開示されている。流体ユニット(ノズルブロック)を着脱可能とすることで、流体ユニット(ノズルブロック)に含まれるタペットやノズルを洗浄するなどのメンテナンス作業を容易に実施できるという利点がある。
【0004】
しかし特許文献1のドージングシステム(ディスペンサ)では、流体ユニット(ノズルブロック)をアクチュエータユニット(ディスペンサ本体)に着脱する際に、流体ユニット(ノズルブロック)を回転させる必要がある。そのため、流体ユニット(ノズルブロック)の着脱に手間がかかり、また、複数のドージングシステム(ディスペンサ)を並列配置する場合に、少なくとも流体ユニット(ノズルブロック)を回転させることができる分の間隔をあけて並列配置する必要があり、広い設置スペースが必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、ノズルブロックの着脱を容易に行うことができると共に、複数のディスペンサを並列配置する場合に省スペース化を図ることのできるディスペンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一観点によれば、次のディスペンサが提供される。
ディスペンサ本体と、前記ディスペンサ本体に着脱可能に装着されるノズルブロックとを備えるディスペンサであって、
前記ノズルブロックは、
液体材料を吐出するノズルと、
前記ノズルに液体材料を供給する供給流路と、
先端部が前記供給流路内を上下方向に往復動作するタペットと、を含み、
前記ディスペンサ本体は、
前記タペットに変位を与える変位拡大機構と、
前記変位拡大機構に変位を与えるアクチュエータと、
前記ノズルブロックを挟むように対向配置され、水平方向にスライド可能な一対のスライダと、
前記一対のスライダのスライド方向と直交する方向に沿って設けられ、前記一対のスライダ同士をスライド方向の一側において連結する第1連結ピンと、
前記一対のスライダのスライド方向と直交する方向に沿って設けられ、前記一対のスライダ同士をスライド方向の他側において連結する第2連結ピンと、
前記一対のスライダをスライド方向の一側に向けて弾性的に付勢する第1付勢部材と、を含み、
更に前記ノズルブロックは、
前記一対のスライダの真下から上方向に移動させて前記一対のスライダ同士の間に装着する際に、前記第1連結ピン及び前記第2連結ピンにそれぞれ当接して前記一対のスライダをスライド方向の他側に向けてスライドさせる第1傾斜部及び第2傾斜部と、
前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部の下方にそれぞれ設けられ、前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部を通過した前記第1連結ピン及び前記第2連結ピンとそれぞれ係合する第1係合凹部及び第2係合凹部と、を含む
ディスペンサ。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ノズルブロックを上下方向に移動させることで、ディスペンサ本体に着脱可能である。そのため、ノズルブロックの着脱を容易に行うことができると共に、複数のディスペンサを並列配置する場合に省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の一実施形態であるディスペンサを一側面側から見た斜視図。
【
図2C】
図1のディスペンサの要部を下面側から見た斜視図。
【
図4】ディスペンサ本体の要部を下面側から見た斜視図(
図2Cの状態からノズルブロック3を取り外した状態を示す斜視図)。
【
図5】
図2Cにおいて一対のスライダのうち一方のスライダを省略した斜視図。
【
図6】ディスペンサ本体にノズルブロックを着脱する手順を概念的に示す概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1に、本発明の一実施形態であるディスペンサを一側面側から見た斜視図で示している。また、
図2A、
図2B及び
図2Cにはそれぞれ
図1のディスペンサの要部を、側面図、縦断面図及び下面側から見た斜視図として示している。更に、
図3にはノズルブロック単体を斜視図で示している。
本実施形態のディスペンサは、ディスペンサ本体1と、ディスペンサ本体1に着脱可能に装着されるノズルブロック3とを備えている。
【0011】
ディスペンサ本体1は、メインフレーム11の両側面がカバー111で覆われた形状を有し、その内部に後述する各部材が設置されている。なお、メインフレーム11の上面部には、メインフレーム11内に設置されている各部材へ電源を供給するための電源端子12、並びにメインフレーム11内に冷却用のエアを導入し排出するためのエア導入部13A及びエア排出部13Bが設けられている。
【0012】
ノズルブロック3は、メインフレーム11の下面側に着脱可能に装着されている。ノズルブロック3は、ブロック本体31と、液体材料を吐出するノズル32と、ノズル32に液体材料を供給する供給流路33と、先端部が供給流路33内を上下方向に往復動作するタペット34とを含む。
ノズル32は、ノズルナット321により、ブロック本体31の下面側のノズル装着部311に装着されている。
供給流路33は、ブロック本体31の上面部に設けられている液体材料導入部312とノズル32とを連通するように、ブロック本体31内に形成されている。なお、液体材料導入部312には、液体材料を貯留するタンク(図示省略)から液体材料が導入される。
タペット34はタペットホルダ341に保持されており、このタペット34を保持したタペットホルダ341が、ディスペンサ本体1のメインフレーム11の下面部に設けられているタペット装着孔112(
図4参照)に装着されており、タペットホルダ341に保持されているタペット34の上端部がメインフレーム11内に突出している。また、タペットホルダ341にはタペット34を上方に向けて弾性的に付勢する付勢部材342が組み込まれている。付勢部材342としては例えば圧縮コイルばねを用いることができる。
【0013】
図2Bに表れているようにディスペンサ本体1は、メインフレーム11内に、タペット34に変位を与える変位拡大機構14と、変位拡大機構14に変位を与えるアクチュエータ15とを更に備えている。
変位拡大機構14は、支点部141とレバー142とを含む。支点部141は円柱形状であり、メインフレーム11に固定されている。レバー142は支点部141周りに回転可能に設置され、一端の下面がタペット34の上端部と接触し、この一端と支点部141との間であって支点部141に近い部分の上面がアクチュエータ15の下端部に接触するようになっている。また、レバー142の他端の上面には、レバー142の他端を下方に向けて弾性的に付勢する付勢部材143の下端部が接触している。付勢部材342としては例えば圧縮コイルばねを用いることができる。
このように、変位拡大機構14は、レバー142の支点部141周りの回転中心を支点、レバー142とアクチュエータ15の下端部との接触面を力点、レバー142がタペット34を押す点を作用点とする「てこ機構」であり、タペット34の上下方向の変位量をアクチュエータ15の上下方向の変位量よりも拡大する機能を担っている。
ここで、アクチュエータ15は変位拡大機構14に上下方向の変位を与え、その結果としてタペット34を上下方向に往復動作させるための駆動源として用いられ、モータやエア、ピエゾ素子などを用いることができる。なお、本実施形態ではピエゾ素子を用いている。
【0014】
図1及び
図2A~Cに表れているようにディスペンサ本体1は、ノズルブロック3のブロック本体31を挟むように対向配置され、水平方向にスライド可能な一対のスライダ16と、一対のスライダ16のスライド方向Sと直交する方向に沿って設けられ、一対のスライダ16同士をスライド方向Sの一側S1において連結する第1連結ピン17と、一対のスライダ16のスライド方向Sと直交する方向に沿って設けられ、一対のスライダ16同士をスライド方向Sの他側S2において連結する第2連結ピン18と、一対のスライダ16をスライド方向Sの一側S1に向けて弾性的に付勢する第1付勢部材19とを更に備えている。
一対のスライダ16のスライド方向Sの一側S1には、スライド方向Sに沿って伸びる一対の長孔161が設けられ、この一対の長孔161に、ディスペンサ本体1のメインフレーム11に設けられているガイドピン20が挿入されている。また、一対のスライダ16のスライド方向Sの他側S2にはスライダブロック162が設けられ、このスライダブロック162が、ディスペンサ本体1のメインフレーム11に設けられているガイドプレート21の上面にスライド可能に載置されている。そして第1付勢部材19は、スライダブロック162を介して、一対のスライダ16をスライド方向Sの一側S1に向けて弾性的に付勢している。そのため一対のスライダ16は常時は、一対の長孔161のスライド方向S他側S2の端部がガイドピン20に突き当たる位置にある。なお、第1付勢部材19例えば圧縮コイルばねを用いることができる。
【0015】
図4に、ディスペンサ本体1の要部を下面側から見た斜視図として示している。この
図4は、
図2Cの状態からノズルブロック3を取り外した状態に相当する。また
図5には、
図2Cにおいて一対のスライダ16のうち一方のスライダを省略した状態を示している。
ノズルブロック3は、詳細は後述するが一対のスライダ16の真下から上方向に移動させて一対のスライダ16同士の間に装着する際に、第1連結ピン17及び第2連結ピン18にそれぞれ当接して一対のスライダ16をスライド方向Sの他側S2に向けてスライドさせる第1傾斜部35及び第2傾斜部36と、第1傾斜部35及び第2傾斜部36の下方にそれぞれ設けられ、第1傾斜部35及び第2傾斜部36を通過した第1連結ピン17及び第2連結ピン18とそれぞれ係合する第1係合凹部37及び第2係合凹部38とを更に備えている。
また、ディスペンサ本体1は、ノズルブロック3のブロック本体31の両側面にそれぞれ設けられた上下方向のガイド溝313とそれぞれ係合して、ノズルブロック3の上下方向の移動をガイドするガイドピン22を更に備えている。
【0016】
更にディスペンサ本体1は、上下方向に移動可能なプレート部材23と、プレート部材23を下方に向けて弾性的に付勢する第2付勢部材24とを備えている。そして
図2Bに表れているように、ノズルブロック3がディスペンサ本体1に装着されているときに、プレート部材23の下面部がノズルブロック3のブロック本体31の上面部に弾性的に当接している。なお、第2付勢部材24としては例えば圧縮コイルばねを用いることができる。
また、ディスペンサ本体1は、プレート部材23に取り付けられたヒーター部材25を更に備えている。
【0017】
次に、ディスペンサXの動作について説明する。
液体材料導入部312を介して液体材料が導入、充填されている供給流路33内をタペット34の先端部が上方向に移動する際にノズル32近傍に液体材料が供給される。このとき液体材料導入部312に導入される液体材料には、液体材料の粘性等の性状に応じて適切な値の背圧をかけておく。なお、本実施形態においてディスペンサ本体1は、ノズルブロック3のブロック本体31の上面部に弾性的に当接しているプレート部材23に取り付けられたヒーター部材25を有することから、そのヒーター部材25によって供給流路33内の液体材料を加熱して所定温度に保つことができる。所定温度は液体材料の粘性等の性状に応じて適宜設定し、例えば30~80℃程度の温度域から選択される温度とすることができる。すなわち、ヒーター部材25は加熱機能に加えて温度調整機能を有する。
【0018】
タペット34の先端部が供給流路33内をノズル32に近接する方向すなわち下方向に移動する際に、ノズル32近傍の液体材料圧力が上昇して液体材料が吐出される。
その後、タペット34の先端部が供給流路33内を上方向に移動すると再びノズル32近傍に液体材料が供給され、更にその後、タペット34の先端部が供給流路33内を下方向に移動するとノズル32から液体材料が吐出される。このようにタペット34の先端部が供給流路33内を上下方向に往復動作することで、ノズル32から液体材料が間欠的に吐出される。
【0019】
次に、ディスペンサ本体1にノズルブロック3を着脱する手順について、主に
図6を参照しながら説明する。
図6には、ディスペンサ本体1にノズルブロック3を着脱する手順を概念的に概略縦断面図で示している。すなわち、
図6は基本的に縦断面図であるが、ノズルブロック3のブロック本体31の内部構造やタペットホルダ341の内部構造など、一部省略又は簡略化して示している。
ディスペンサ本体1にノズルブロック3を装着する際は、
図6(a)に示しているように、ノズルブロック3を、一対のスライダ16の真下に位置させて、その位置から上方向に移動させる。具体的には
図6には表れていないが、ノズルブロック3のブロック本体31の両側面にそれぞれ設けられた上下方向のガイド溝313を、ディスペンサ本体1のメインフレーム11に設けられたガイドピン22に係合させるようにして、ノズルブロック3を上方向に移動させる。
そうすると、ノズルブロック3の第1傾斜部35及び第2傾斜部36が、一対のスライダ16同士を連結している第1連結ピン17及び第2連結ピン18にそれぞれ当接し、そのままノズルブロック3を上方向に移動させることにより、一対のスライダ16がスライド方向Sの他側S2に向けてスライドする(
図6(b)参照)。
その後、更にノズルブロック3を上方向に移動させると、第1連結ピン17及び第2連結ピン18が第1傾斜部35及び第2傾斜部36を通過し、第1傾斜部35及び第2傾斜部36の下方にそれぞれ設けられた第1係合凹部37及び第2係合凹部38とそれぞれ係合する(
図6(c)~(d))。すなわち、第1連結ピン17及び第2連結ピン18が第1傾斜部35及び第2傾斜部36を通過すると、その直後に一対のスライダ16が第1付勢部材19による付勢力により、スライド方向Sの一側S1に向けてスライドすることで、第1連結ピン17及び第2連結ピン18が第1係合凹部37及び第2係合凹部38とそれぞれ係合し、
図6(d)に示すようにノズルブロック3が一対のスライダ16同士の間に装着される。また、このときタペットホルダ341は、ディスペンサ本体1のメインフレーム11の下面部に形成されているタペット装着孔112に嵌入し、タペットホルダ341に保持されているタペット34の上端部がメインフレーム11内に突出する。
【0020】
このようにノズルブロック3が一対のスライダ16同士の間に装着された状態では、
図2Bに表れているように、ディスペンサ本体1に上下方向に移動可能に設けられたプレート部材23の下面部が、第2付勢部材24による付勢力によりノズルブロック3のブロック本体31の上面部に弾性的に当接している。これにより、ノズルブロック3の位置保持が安定すると共にノズルブロック3の振動が抑制される。
【0021】
一方、ディスペンサ本体1からノズルブロック3を取り外す際は、
図6(d)の状態から一対のスライダ16をスライド方向Sの他側S2に向けてスライドさせて、第1連結ピン17及び第2連結ピン18と第1係合凹部37及び第2係合凹部38との係合を解除し、そのままノズルブロック3を下方向に移動させる。
【0022】
このように本実施形態では、ノズルブロック3を上下方向に移動させることで、ディスペンサ本体1に着脱可能である。そのため、ノズルブロック3の着脱を容易に行うことができると共に、複数のディスペンサを並列配置する場合に省スペース化を図ることができる。
【符号の説明】
【0023】
X ディスペンサ
1 ディスペンサ本体
11 メインフレーム
111 カバー
112 タペット装着孔
12 電源端子
13A エア導入部
13B エア排出部
14 変位拡大機構
141 支点部
142 レバー
143 付勢部材
15 アクチュエータ
16 スライダ
161 長孔
162 スライダブロック
17 第1連結ピン
18 第2連結ピン
19 第1付勢部材
20 ガイドピン
21 ガイドプレート
22 ガイドピン
23 プレート部材
24 第2付勢部材
25 ヒーター部材
3 ノズルブロック
31 ブロック本体
311 ノズル装着部
312 液体材料導入部
313 ガイド溝
32 ノズル
321 ノズルナット
33 供給流路
34 タペット
341 タペットホルダ
342 付勢部材
35 第1傾斜部
36 第2傾斜部
37 第1係合凹部
38 第2係合凹部