液体滴下装置
【課題】プランジャの回転動作時における遠心力による滴下への影響がなく、微量の液体を精度良く滴下することができる液体滴下装置を提供する。
【解決手段】本発明の液体滴下装置１は、回転及び進退可能なプランジャロッド８と、バルブ７と、シリンジ６とを有する。シリンジ６の底部には、それぞれプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向に延びる貫通孔からなるシリンジ供給口６０とシリンジ排出口６１が設けられる。バルブ７は、プランジャロッド８と共に回転動作のみするように連結され、バルブ７の底部には、それぞれ回転軸Ｏ方向に延びる貫通孔からなるバルブ供給口７０とバルブ排出口７１が設けられる。プランジャロッド８の回転に伴い、シリンダ供給口６０及びバルブ供給口７０と、シリンダ排出口６１及びバルブ排出口７１とが、排他的に重なり合い、それぞれ回転軸Ｏ方向に延びる液体供給流路と液体排出流路が形成される。
【解決手段】本発明の液体滴下装置１は、回転及び進退可能なプランジャロッド８と、バルブ７と、シリンジ６とを有する。シリンジ６の底部には、それぞれプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向に延びる貫通孔からなるシリンジ供給口６０とシリンジ排出口６１が設けられる。バルブ７は、プランジャロッド８と共に回転動作のみするように連結され、バルブ７の底部には、それぞれ回転軸Ｏ方向に延びる貫通孔からなるバルブ供給口７０とバルブ排出口７１が設けられる。プランジャロッド８の回転に伴い、シリンダ供給口６０及びバルブ供給口７０と、シリンダ排出口６１及びバルブ排出口７１とが、排他的に重なり合い、それぞれ回転軸Ｏ方向に延びる液体供給流路と液体排出流路が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルコールや水などの低粘度の液体から半田ペーストやシール材等の高粘度の液体まで幅広い粘度の液体を高精度に定量滴下する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を定量滴下させる液体滴下装置としては、プランジャロッドの進退動作により液体の保持体積を変動させて液体を滴下させるもの、液体を常時加圧しておき、ノズル部に接続される流路を開閉することにより、開放された時間分の液体を滴下させるもの（例えば特許文献１参照）、その他スクリューポンプやギアポンプ等によるものが開発されている。
【０００３】
また、液体滴下装置の中で、プランジャポンプのようなプランジャロッドの進退動作によって液体の滴下・供給を行う構成のものでは、液体に圧力を加えるピストン部と、液体の滴下・供給を切り換えるバルブが必要になる。そして、従来より、このピストン部とバルブ部を一体化し、プランジャロッドのスクリュー動作のみで両機能を果たすものが知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
上述した液体滴下装置は、産業用途においてＴＶパネルの製作、半導体製造装置のワイヤーボンディング工程や、ＰＣ等の基板製作工程で使用される。
特に、パネル製作工程においては、携帯電話の液晶パネルに代表されるパネルの小型化に伴い、ガラス基板を均一に貼り合わせるための高さコントロールが必要になり、また、スペーサー、液晶、シール材については微量の液体を定量滴下するように制御する必要がある。
【０００５】
さらに、基板配線や基板への半田塗布に関しては、基板の小型化に伴い、配線の幅を縮小することや、半田付け量を減少することが求められ、このような場合においても、微量の液体を精度よく滴下する必要がある。
一方、特許文献２に記載の液体滴下装置は、プランジャロッドのスクリュー動作により液体の滴下・供給を行うものであるが、プランジャロッドの回転軸に対して法線方向に液体供給流路と液体滴下流路が存在するため、プランジャロッドの回転と同時に遠心力が発生し、液体の滴下精度が良くないという問題がある。
また、プランジャロッドの高速回転時においてはプランジャロッドの進退動作によらない遠心力のみで液体が滴下してしまい、滴下間隔を縮めることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０８１０５号公報
【特許文献２】特許第４０３４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、微量の液体を精度良く滴下することができる液体滴下装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明は、駆動源からの動力が伝達される本体部と当該本体部と一体的に構成された駆動部とを有し、一定方向に回転し、かつ、当該回転の回転軸方向へ往復移動するプランジャと、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり液体源から液体が供給される供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記液体源から供給された液体を排出する排出口とが、平面状の内側底面を有する底部に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、前記プランジャの駆動部とはまり合うシリンダ空間を有するとともに、前記プランジャと共に回転動作のみするように当該プランジャの駆動部に連結され、さらに、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間内に液体を供給する供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間から液体を排出する排出口とが、平面状の外側底面を有する底部に設けられたシリンダバルブとを備え、前記プランジャの回転に伴い、前記シリンダの内側底面と前記シリンダバルブの外側底面とが摺動し、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口と、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口とが、排他的に重なり合うことによって、前記回転軸方向に延びる液体供給流路と前記回転軸方向に延びる液体排出流路がそれぞれ形成されるように構成されている液体滴下装置である。
本発明では、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わず、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、前記プランジャの本体部方向への移動を拘束するカラー部材が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、前記シリンダの供給口の面積より面積が大きい場合にも効果的である。
【０００９】
本発明は、プランジャの回転及び液体供給流路を介してシリンダ空間に自動的に液体が供給されるとともに、液体排出流路を介してシリンダ空間から液体が自動的に排出されるものである。
このような本発明にあっては、プランジャの回転に伴い、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口の重なりによって形成される液体供給流路と、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口の重なりによって形成される液体排出流路とが、共にプランジャの回転軸方向へ延びるように構成されることから、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、精度よく液体を滴下することができる。
【００１０】
また、本発明においては、プランジャとシリンダバルブとが共に回転するように連結され、駆動源から動力が伝達される駆動部分を一体化することにより駆動時の誤差はプランジャの動作のみになるため、駆動部側の誤差は一つの駆動部のみの誤差に減らすことができ、さらに、駆動部分を一体化することにより装置の小型化が可能になる。
【００１１】
さらには、例えばピストン部とバルブ部が別の駆動系を使用した場合には両者の動作の同期を取るのに手間がかかるのに対し、本発明では、一体化して駆動部分を一つにすることによりプランジャの動作に同期してシリンダバルブも駆動するため、液体の滴下・供給を行う際、毎回必ず同一部位にて行うことができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明において、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合わず、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている場合には、プランジャを一定方向に回転させた場合において、プランジャの駆動部がシリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際には、シリンダバルブのシリンダ空間内の負圧によって液体供給流路を介してシリンダ空間に自動的に液体が供給され、プランジャの駆動部がシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際には、シリンダバルブのシリンダ空間内の正圧によって液体排出流路を介してシリンダ空間から液体が自動的に排出されるため、簡素な構成の液体滴下装置を得ることができる。
【００１３】
本発明において、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている場合には、液体供給流路を介して液体を液体源側に戻すことができるため、液体の供給律束又は駆動源の歯車のバックラッシュ等によるプランジャの往復動作の切り換えの際における圧力の変動（上昇）を抑えて滴下・供給時の液体に与える圧力を一定にすることができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００１４】
本発明において、シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、プランジャ駆動部に設けられた係合突部と係合するカラー部材が設けられている場合には、プランジャの本体部方向への移動を拘束してプランジャの動作を精度良く制御することができるとともに、カラー部材の厚さを変えることによってシリンダバルブに加える予圧を調整できるので、シリンダの内側底面とシリンダバルブの外側底面の間の摺動抵抗を調整することができる。
【００１５】
本発明において、シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、シリンダの供給口の面積より面積が大きい場合には、シリンダバルブの供給口をシリンダの供給口と接続する際において、液体の滴下・供給時における圧力変動を抑えることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によれば、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、微量の液体を精度良く滴下することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る液体滴下装置の実施の形態の構成を示す断面図
【図２】同実施の形態の要部を示す組立断面斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）：同実施の形態におけるシリンジの供給口及び排出口の位置関係を示す図
【図４】（ａ）（ｂ）：同実施の形態におけるバルブの供給口及び排出口の位置関係を示す図
【図５】同実施の形態におけるシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係並びにシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係を示す図
【図６】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その１）で、図６（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のシリンジとバルブをＡ−Ａ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図７】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その２）で、図７（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のシリンジとバルブをＢ−Ｂ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図８】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その３）で、図８（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のシリンジとバルブをＣ−Ｃ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図９】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その４）で、図９（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のシリンジとバルブをＤ−Ｄ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る液体滴下装置の実施の形態の構成を示す断面図である。また、図２は、本実施の形態の要部を示す組立断面斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態の液体滴下装置１は、例えばステンレス等の金属からなる有底円筒形状の本体部２を有している。なお、本明細書においては、図１に示す状態で液体滴下装置１を配置した場合を例にとって上下関係を説明する。
【００１９】
本実施の形態の場合、例えば液体滴下装置１の下方に液体タンク３が配置され、この液体タンク３に接続された供給パイプ４を介して本体部２の底部から液体滴下装置１に液体を供給するように構成されている。
また、本体部２の底部には、液体を滴下するためのノズル５が、その滴下部分を例えば鉛直下方に向けて取り付けられている。
【００２０】
一方、本体部２の内部には、例えばステンレス等の金属材料からなる有底円筒形状のシリンジ（シリンダ）６が設けられている。ここで、シリンジ６は、その外側底面が本体部２の内側底面に密着するとともに、その外側壁面が本体部２の内側壁面に密着するように形成されている。
シリンジ６の底部には、液体滴下装置１に液体を供給するため例えば丸形状の貫通孔からなるシリンジ供給口（シリンダの供給口）６０が設けられている。このシリンジ供給口６０は、上述した供給パイプ４と連結するように設けられている。
【００２１】
また、シリンジ６の底部には、液体タンク３から供給された液体を排出するため例えば丸形状の貫通孔からなるシリンジ排出口（シリンダの排出口）６１が設けられている。このシリンジ排出口６１は、上述したノズル５と連結するように設けられている。
なお、本実施の形態の場合、シリンジ６は、その頂部（上部）側の部分である上側端部６ａが、本体部２の頂部（上部）側の部分から突き出すように形成されている。
【００２２】
シリンジ６内の底部、即ち平面状に形成された内側底面６ｂには、例えばステンレス等の金属材料からなる有底円筒形状のバルブ（シリンダバルブ）７が設けられている。
このバルブ７は、その外側底面７ａが平面状に形成され、シリンジ６内の内側底面６ｂに対して回転摺動できるように構成されている。
【００２３】
また、バルブ７は、例えば円筒凹部形状に形成されたシリンダ空間７２を有している。
一方、バルブ７の底部には、シリンダ空間７２内に液体を供給する例えば貫通孔からなるバルブ供給口（シリンダバルブの供給口）７０が設けられている。
本実施の形態の場合、このバルブ供給口７０は、後述するように、長孔円弧形状に形成されている。
【００２４】
また、バルブ７の底部には、液体タンク３から供給された液体を排出するため例えば丸形状の貫通孔からなるバルブ排出口（シリンダバルブの排出口）７１が設けられている。
バルブ７には、プランジャロッド（プランジャ）８が装着される。
本実施の形態のプランジャロッド８は、円柱形状の本体部８０と、本体部８０と一体的に構成された駆動部８１とを有している。
【００２５】
本体部８０は、図示しない回転駆動機構からの動力により、当該円柱の回転軸Ｏを中心として回転するとともに、この回転軸Ｏ方向へ周期的に往復移動（進行又は退行）するように構成されている。
また、プランジャロッド８の駆動部８１は、この回転軸Ｏ方向へそれぞれ延びる円柱形状の連結部８２とピストン部８３が設けられている。ここで、駆動部８１のピストン部８３は、連結部８２より小径に形成されている。
【００２６】
一方、駆動部８１の連結部８２には、本体部８０の近傍に、例えば二つの駆動突部８４、８５が設けられている。
本実施の形態の場合、これら二つの駆動突部８４、８５は、プランジャロッド８の回転軸Ｏに対して線対称となる位置に連結部８２と一体的に設けられ、それぞれ例えば平板形状に形成されている。
【００２７】
一方、バルブ７に設けられたシリンダ空間７２は、プランジャロッド８の駆動部８１とはまり合う有底円筒穴形状に形成されている。
また、バルブ７には、シリンダ空間７２の開口端部に、上述したプランジャロッド８の駆動突部８４、８５とそれぞれ係合する二つの係合溝部７３、７４が設けられている。
【００２８】
そして、図１に示すように、プランジャロッド８の駆動部８１をバルブ７のシリンダ空間７２に挿入し、それぞれの駆動部８１をシリンジ６の係合溝部に係合させた状態で、プランジャロッド８が回転軸Ｏ方向に移動できるように、バルブ７のシリンダ空間７２の深さ、プランジャロッド８の駆動部８１の長さ、駆動突部８４、８５の長さ及び位置が定められている。
【００２９】
その一方で、バルブ７のシリンダ空間７２の開口端部７ｂ上にはシリンジ６の上側端部６ａの内側壁にまで延びる、例えば樹脂からなるカラー部材７５が取り付けられ、このカラー部材７５の下面がプランジャロッド８の駆動突部８４、８５の上端部と当接することにより、プランジャロッド８の本体部方向（図１では上方向）への移動を拘束するように構成されている。
【００３０】
また、このカラー部材７５は、その厚さを変えることにより、バルブ７に加える予圧を調整できるので、シリンジ６の内側底面６ｂとバルブ７の下側底面７ａの間の摺動抵抗を調整する機能を有している。
なお、このカラー部材７５上には、シリンジ６の上側端部６ａの内側壁に当接するようにシール部材７６が設けられ、このシール部材７６がプランジャロッド８の本体部８０の側面に密着してバルブ７のシリンダ空間７２が気密になるように構成されている。
【００３１】
そして、シール部材７６の上端部には、例えば樹脂からなるカラー部材７７が設けられ、このカラー部材７７の上端部には、蓋部材７８が設けられている。
ここで、この蓋部材７８は、プランジャロッド８の本体部８０の外周面とはまり合う平板状の基部７８ａと、この基部７８ａの下方に設けられた円筒状の接合部７８ｂとから構成され、蓋部材７８の接合部７８ｂの端部内周面には雌ねじ部（図示せず）が形成されている。
【００３２】
一方、上述した本体部２の上端部２ａの外周面には、蓋部材７８の接合部７８ｂ雌ねじ部とはまり合う雄ねじ部（図示せず）が形成され、この上端部２ａの雄ねじ部と蓋部材７８の接合部７８ｂの雌ねじ部とがはまり合うことによって、蓋部材７８が本体部２に対して締結されるように構成されている。
そして、このような構成により、蓋部材７８を回転させることによって、バルブ７に加える予圧を調整し、シリンジ６の内側底面６ｂとバルブ７の下側底面７ａの間の摺動抵抗を調整するようになっている。
【００３３】
図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるシリンジの供給口及び排出口の位置関係を示す図、図４（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるバルブの供給口及び排出口の位置関係を示す図である。図５は、シリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係並びにシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係を示す図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、まず、前提として、シリンジ排出口６１は、直径がｄ1の真円形状に形成され、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする円で且つシリンジ排出口６１に外接する円Ｃ1によって囲まれた第１の配置領域ａに配置されているものとする。
一方、シリンジ供給口６０は、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するため、上記第１の配置領域ａと重ならない領域、すなわち、第１の配置領域ａの外側の領域に配置される。
図３（ｂ）に示すように、シリンジ供給口６０は、直径がＤ1の真円形状に形成され、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つシリンジ供給口６０に内接する円Ｃ2と外接する円Ｃ3とによって囲まれた領域に配置される。
【００３５】
ただし、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、シリンジ排出口６１を配置すべき第２の配置領域Ａは、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、シリンジ供給口６０に接する二つの直線Ｌ1、Ｌ2間の領域と重なる領域を除く必要がある。
【００３６】
なお、シリンジ供給口６０とシリンジ排出口６１の直径は同一であっても異なっていてもよい。
一方、図４（ａ）に示すように、バルブ７の底部には、直径がｄ2の真円形状に形成されたバルブ供給口７０と、例えばリングを切断したような長孔円弧形状に形成されたバルブ排出口７１が設けられている。
【００３７】
本実施の形態においては、バルブ供給口７０は、シリンジ供給口６０の面積より面積が大きくなるように構成されている。
ここで、このバルブ排出口７１は、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つバルブ排出口７１に内接する円Ｃ4と外接する円Ｃ5とによって囲まれた領域に配置される。
【００３８】
ただし、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、バルブ排出口７１を配置すべき第１の配置領域ｂは、図４（ａ）に示すように、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、バルブ供給口７０の両端部に接する二つの直線Ｌ3、Ｌ4間を起点として、バルブ供給口７０側の領域においてこれと重なる領域を除く必要がある。
【００３９】
本発明の場合、特に限定されることはないが、円滑な液体の供給を行う観点からは、バルブ排出口７１は、シリンジ排出口６１の直径と同一に設定することが好ましい。
そして、同様の観点から、図３（ａ）及び図４（ａ）に示す条件において、シリンジ６とバルブ７が重なった状態で、シリンジ６の第１の配置領域ａと、バルブ７の第１の配置領域ｂとが重なるように、各円Ｃ1、Ｃ4、Ｃ5の大きさを設定する。
その結果、図１に示すように、これら連結されたシリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１によってプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向である鉛直方向に延びる液体排出流路が形成される。
【００４０】
一方、本実施の形態のバルブ供給口７０は、幅がＤ2に形成され、その長さは、当該リングの半分より若干長くなるように形成されている。
ここで、バルブ供給口７０は、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つバルブ供給口７０に内接する円Ｃ6と外接する円Ｃ7とによって囲まれた第２の配置領域Ｂに配置されるが、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、バルブ供給口７０を配置すべき第２の配置領域Ｂは、図４（ｂ）に示すように、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、バルブ供給口７０に接する二つの直線Ｌ5、Ｌ6間の領域と重なる領域を除く領域となる（バルブ供給口７０の部分を含む）。
【００４１】
本発明の場合、特に限定されることはないが、円滑な液体の排出を行う観点からは、シリンジ供給口６０の直径Ｄ1とバルブ供給口７０の幅Ｄ2は、同一に設定することが好ましい。
そして、同様の観点から、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示す条件において、シリンジ６とバルブ７が重なった状態で、シリンジ６の第２の配置領域Ａと、バルブ７の第２の配置領域Ｂとが重なるように、各円Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7の大きさを設定する。
【００４２】
その結果、図１に示すように、これら連結されたシリンジ供給口６０及びバルブ排出口７１によってプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向である鉛直方向に延びる液体供給流路が形成される。
なお、図１は、本発明の理解を助けるために描いたもので、本発明では、後述するように、液体供給流路と液体排出流路は、いずれか一方のみが形成される。
【００４３】
例えば、本実施の形態においては、図５に示すように、バルブ７の回転に伴い、シリンジ排出口６１とバルブ排出口７１とが重なった状態で、シリンジ供給口６０が、バルブ供給口７０と重ならないように構成されている。
図６（ａ）（ｂ）〜図９（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の液体滴下装置の動作を示すものである。
【００４４】
図６（ａ）（ｂ）は初期状態を示すもので、この状態においては、バルブ供給口７０及びシリンジ供給口６０、バルブ排出口７１及びシリンジ排出口６１は、いずれも重なり合わないため、液体の供給及び排出は行われない。
この状態から、図７（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が重なり合って開放され、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が閉じた状態でプランジャロッド８が上方に後退動作をするため、この動作に伴う負圧によって、液体タンク３内の液体が、供給パイプ４、シリンジ供給口６０及びバルブ供給口７０を介してシリンダ空間７２内に供給される。
【００４５】
なお、この状態では、プランジャロッド８の駆動突部８４、８５の上端部がカラー部材７５の下面と当接し、プランジャロッド８の本体部８０方向（図１では上方向）への移動が拘束される。
次に、図８（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が重なり合って開放されるとともに、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が閉じた状態でプランジャロッド８が下方に進行動作をするため、この動作に伴う正圧によって、シリンジ６のシリンダ空間７２内の液体のうち所定量の液体が、バルブ供給口７０、シリンジ供給口６０及び供給パイプ４を介して液体ポンプ内に戻される。
【００４６】
その後、図９（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が重なり合って開放され、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が閉じた状態でプランジャロッド８が下方に進行動作をするため、この動作に伴う正圧によって、シリンダ空間７２内の液体が、バルブ排出口７１、シリンジ排出口６１を介して移動し、ノズル５から滴下される（符号１０によって液体を示す）。
【００４７】
以上述べたように、本実施の形態にあっては、それぞれ排他的に重なり合う、シリンジ供給口６０とバルブ供給口７０によって形成される液体供給流路と、シリンジ排出口６１とバルブ排出口７１によって形成される液体排出流路とが、ともにプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向へ延びるように構成されていることから、プランジャロッド８の回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、精度よく液体を滴下することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、プランジャロッド８とバルブ７とが共に回転するように連結され、駆動源から動力が伝達される駆動部分を一体化することにより駆動時の誤差はプランジャロッド８の動作のみになるため、駆動部側の誤差は一つの駆動部のみの誤差に減らすことができ、さらに、駆動部分を一体化することにより装置の小型化が可能になる。
【００４９】
さらには、例えばピストン部とバルブ部が別の駆動系を使用した場合（図示せず）には両者の動作の同期を取るのに手間がかかるのに対し、本実施の形態では、一体化にして駆動部分を一つにすることによりプランジャロッド８の動作に同期してバルブ７も駆動するため、液体の滴下・供給を行う際、毎回必ず同一部位にて行うことができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５０】
さらにまた、本実施の形態によれば、プランジャロッド８の回転及び進退動作のみにより、液体供給流路を介してシリンダ空間７２に自動的に液体が供給されるとともに、液体排出流路を介してシリンダ空間７２から液体が自動的に排出されるため、構成が簡素な液体滴下装置を得ることができる。
【００５１】
さらにまた、本実施の形態によれば、プランジャロッド８がバルブ７の底部に近づく方向に移動する際に、シリンジ供給口６０及びバルブ供給口７０が重なり合い、かつ、シリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１が重なり合わない期間を有するように構成され、これにより液体供給流路を介して所定量の液体を液体タンク３側に戻すことができるため、液体の供給律束又は駆動源の歯車のバックラッシュ等によるプランジャロッド８の往復動作の切り換えの際における圧力の変動（上昇）を抑えて滴下・供給時の液体に与える圧力を一定にすることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５２】
さらにまた、本実施の形態においては、バルブ供給口７０が長孔円弧形状に形成され、かつ、シリンジ供給口６０の面積より面積が大きいことから、バルブ供給口７０をシリンダの供給口と接続する際において、液体の滴下・供給時における圧力変動を抑えることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、液体供給流路と液体排出流路とがプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向に延びるように構成したが、必ずしも回転軸Ｏと平行である必要はなく、多少の角度の傾きやカーブは許容されるものである。
【００５４】
また、シリンジ供給口６０の径とバルブ供給口７０の幅、及びシリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１の径は必ずしも同一である必要はなく、円滑な液体の供給及び滴下が確保できる限り、それぞれ異ならせることも可能である。
さらに、バルブ供給口７０の円弧の長さについては、円滑な液体の供給、戻し及び滴下が確保できる限り、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…液体滴下装置、２…本体部、３…液体タンク、４…供給パイプ、５…ノズル、６…シリンジ（シリンダ）、６ａ…上側端部、６ｂ…内側底面、７…バルブ（シリンダバルブ）、７ａ…外側底面、８…プランジャロッド（プランジャ）、１０…液体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルコールや水などの低粘度の液体から半田ペーストやシール材等の高粘度の液体まで幅広い粘度の液体を高精度に定量滴下する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を定量滴下させる液体滴下装置としては、プランジャロッドの進退動作により液体の保持体積を変動させて液体を滴下させるもの、液体を常時加圧しておき、ノズル部に接続される流路を開閉することにより、開放された時間分の液体を滴下させるもの（例えば特許文献１参照）、その他スクリューポンプやギアポンプ等によるものが開発されている。
【０００３】
また、液体滴下装置の中で、プランジャポンプのようなプランジャロッドの進退動作によって液体の滴下・供給を行う構成のものでは、液体に圧力を加えるピストン部と、液体の滴下・供給を切り換えるバルブが必要になる。そして、従来より、このピストン部とバルブ部を一体化し、プランジャロッドのスクリュー動作のみで両機能を果たすものが知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
上述した液体滴下装置は、産業用途においてＴＶパネルの製作、半導体製造装置のワイヤーボンディング工程や、ＰＣ等の基板製作工程で使用される。
特に、パネル製作工程においては、携帯電話の液晶パネルに代表されるパネルの小型化に伴い、ガラス基板を均一に貼り合わせるための高さコントロールが必要になり、また、スペーサー、液晶、シール材については微量の液体を定量滴下するように制御する必要がある。
【０００５】
さらに、基板配線や基板への半田塗布に関しては、基板の小型化に伴い、配線の幅を縮小することや、半田付け量を減少することが求められ、このような場合においても、微量の液体を精度よく滴下する必要がある。
一方、特許文献２に記載の液体滴下装置は、プランジャロッドのスクリュー動作により液体の滴下・供給を行うものであるが、プランジャロッドの回転軸に対して法線方向に液体供給流路と液体滴下流路が存在するため、プランジャロッドの回転と同時に遠心力が発生し、液体の滴下精度が良くないという問題がある。
また、プランジャロッドの高速回転時においてはプランジャロッドの進退動作によらない遠心力のみで液体が滴下してしまい、滴下間隔を縮めることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０８１０５号公報
【特許文献２】特許第４０３４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、微量の液体を精度良く滴下することができる液体滴下装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明は、駆動源からの動力が伝達される本体部と当該本体部と一体的に構成された駆動部とを有し、一定方向に回転し、かつ、当該回転の回転軸方向へ往復移動するプランジャと、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり液体源から液体が供給される供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記液体源から供給された液体を排出する排出口とが、平面状の内側底面を有する底部に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、前記プランジャの駆動部とはまり合うシリンダ空間を有するとともに、前記プランジャと共に回転動作のみするように当該プランジャの駆動部に連結され、さらに、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間内に液体を供給する供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間から液体を排出する排出口とが、平面状の外側底面を有する底部に設けられたシリンダバルブとを備え、前記プランジャの回転に伴い、前記シリンダの内側底面と前記シリンダバルブの外側底面とが摺動し、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口と、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口とが、排他的に重なり合うことによって、前記回転軸方向に延びる液体供給流路と前記回転軸方向に延びる液体排出流路がそれぞれ形成されるように構成されている液体滴下装置である。
本発明では、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わず、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、前記プランジャの本体部方向への移動を拘束するカラー部材が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、前記シリンダの供給口の面積より面積が大きい場合にも効果的である。
【０００９】
本発明は、プランジャの回転及び液体供給流路を介してシリンダ空間に自動的に液体が供給されるとともに、液体排出流路を介してシリンダ空間から液体が自動的に排出されるものである。
このような本発明にあっては、プランジャの回転に伴い、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口の重なりによって形成される液体供給流路と、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口の重なりによって形成される液体排出流路とが、共にプランジャの回転軸方向へ延びるように構成されることから、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、精度よく液体を滴下することができる。
【００１０】
また、本発明においては、プランジャとシリンダバルブとが共に回転するように連結され、駆動源から動力が伝達される駆動部分を一体化することにより駆動時の誤差はプランジャの動作のみになるため、駆動部側の誤差は一つの駆動部のみの誤差に減らすことができ、さらに、駆動部分を一体化することにより装置の小型化が可能になる。
【００１１】
さらには、例えばピストン部とバルブ部が別の駆動系を使用した場合には両者の動作の同期を取るのに手間がかかるのに対し、本発明では、一体化して駆動部分を一つにすることによりプランジャの動作に同期してシリンダバルブも駆動するため、液体の滴下・供給を行う際、毎回必ず同一部位にて行うことができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明において、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合わず、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている場合には、プランジャを一定方向に回転させた場合において、プランジャの駆動部がシリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際には、シリンダバルブのシリンダ空間内の負圧によって液体供給流路を介してシリンダ空間に自動的に液体が供給され、プランジャの駆動部がシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際には、シリンダバルブのシリンダ空間内の正圧によって液体排出流路を介してシリンダ空間から液体が自動的に排出されるため、簡素な構成の液体滴下装置を得ることができる。
【００１３】
本発明において、プランジャがシリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、シリンダの供給口及びシリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、シリンダの排出口及びシリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている場合には、液体供給流路を介して液体を液体源側に戻すことができるため、液体の供給律束又は駆動源の歯車のバックラッシュ等によるプランジャの往復動作の切り換えの際における圧力の変動（上昇）を抑えて滴下・供給時の液体に与える圧力を一定にすることができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００１４】
本発明において、シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、プランジャ駆動部に設けられた係合突部と係合するカラー部材が設けられている場合には、プランジャの本体部方向への移動を拘束してプランジャの動作を精度良く制御することができるとともに、カラー部材の厚さを変えることによってシリンダバルブに加える予圧を調整できるので、シリンダの内側底面とシリンダバルブの外側底面の間の摺動抵抗を調整することができる。
【００１５】
本発明において、シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、シリンダの供給口の面積より面積が大きい場合には、シリンダバルブの供給口をシリンダの供給口と接続する際において、液体の滴下・供給時における圧力変動を抑えることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によれば、プランジャの回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、微量の液体を精度良く滴下することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る液体滴下装置の実施の形態の構成を示す断面図
【図２】同実施の形態の要部を示す組立断面斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）：同実施の形態におけるシリンジの供給口及び排出口の位置関係を示す図
【図４】（ａ）（ｂ）：同実施の形態におけるバルブの供給口及び排出口の位置関係を示す図
【図５】同実施の形態におけるシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係並びにシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係を示す図
【図６】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その１）で、図６（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のシリンジとバルブをＡ−Ａ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図７】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その２）で、図７（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のシリンジとバルブをＢ−Ｂ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図８】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その３）で、図８（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のシリンジとバルブをＣ−Ｃ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【図９】（ａ）（ｂ）：同実施の形態の液体滴下装置の動作を示す図（その４）で、図９（ａ）は、シリンジとバルブの位置関係を示す平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のシリンジとバルブをＤ−Ｄ線で断面した部分を含む、シリンジ、バルブ及びプランジャロッドを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る液体滴下装置の実施の形態の構成を示す断面図である。また、図２は、本実施の形態の要部を示す組立断面斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態の液体滴下装置１は、例えばステンレス等の金属からなる有底円筒形状の本体部２を有している。なお、本明細書においては、図１に示す状態で液体滴下装置１を配置した場合を例にとって上下関係を説明する。
【００１９】
本実施の形態の場合、例えば液体滴下装置１の下方に液体タンク３が配置され、この液体タンク３に接続された供給パイプ４を介して本体部２の底部から液体滴下装置１に液体を供給するように構成されている。
また、本体部２の底部には、液体を滴下するためのノズル５が、その滴下部分を例えば鉛直下方に向けて取り付けられている。
【００２０】
一方、本体部２の内部には、例えばステンレス等の金属材料からなる有底円筒形状のシリンジ（シリンダ）６が設けられている。ここで、シリンジ６は、その外側底面が本体部２の内側底面に密着するとともに、その外側壁面が本体部２の内側壁面に密着するように形成されている。
シリンジ６の底部には、液体滴下装置１に液体を供給するため例えば丸形状の貫通孔からなるシリンジ供給口（シリンダの供給口）６０が設けられている。このシリンジ供給口６０は、上述した供給パイプ４と連結するように設けられている。
【００２１】
また、シリンジ６の底部には、液体タンク３から供給された液体を排出するため例えば丸形状の貫通孔からなるシリンジ排出口（シリンダの排出口）６１が設けられている。このシリンジ排出口６１は、上述したノズル５と連結するように設けられている。
なお、本実施の形態の場合、シリンジ６は、その頂部（上部）側の部分である上側端部６ａが、本体部２の頂部（上部）側の部分から突き出すように形成されている。
【００２２】
シリンジ６内の底部、即ち平面状に形成された内側底面６ｂには、例えばステンレス等の金属材料からなる有底円筒形状のバルブ（シリンダバルブ）７が設けられている。
このバルブ７は、その外側底面７ａが平面状に形成され、シリンジ６内の内側底面６ｂに対して回転摺動できるように構成されている。
【００２３】
また、バルブ７は、例えば円筒凹部形状に形成されたシリンダ空間７２を有している。
一方、バルブ７の底部には、シリンダ空間７２内に液体を供給する例えば貫通孔からなるバルブ供給口（シリンダバルブの供給口）７０が設けられている。
本実施の形態の場合、このバルブ供給口７０は、後述するように、長孔円弧形状に形成されている。
【００２４】
また、バルブ７の底部には、液体タンク３から供給された液体を排出するため例えば丸形状の貫通孔からなるバルブ排出口（シリンダバルブの排出口）７１が設けられている。
バルブ７には、プランジャロッド（プランジャ）８が装着される。
本実施の形態のプランジャロッド８は、円柱形状の本体部８０と、本体部８０と一体的に構成された駆動部８１とを有している。
【００２５】
本体部８０は、図示しない回転駆動機構からの動力により、当該円柱の回転軸Ｏを中心として回転するとともに、この回転軸Ｏ方向へ周期的に往復移動（進行又は退行）するように構成されている。
また、プランジャロッド８の駆動部８１は、この回転軸Ｏ方向へそれぞれ延びる円柱形状の連結部８２とピストン部８３が設けられている。ここで、駆動部８１のピストン部８３は、連結部８２より小径に形成されている。
【００２６】
一方、駆動部８１の連結部８２には、本体部８０の近傍に、例えば二つの駆動突部８４、８５が設けられている。
本実施の形態の場合、これら二つの駆動突部８４、８５は、プランジャロッド８の回転軸Ｏに対して線対称となる位置に連結部８２と一体的に設けられ、それぞれ例えば平板形状に形成されている。
【００２７】
一方、バルブ７に設けられたシリンダ空間７２は、プランジャロッド８の駆動部８１とはまり合う有底円筒穴形状に形成されている。
また、バルブ７には、シリンダ空間７２の開口端部に、上述したプランジャロッド８の駆動突部８４、８５とそれぞれ係合する二つの係合溝部７３、７４が設けられている。
【００２８】
そして、図１に示すように、プランジャロッド８の駆動部８１をバルブ７のシリンダ空間７２に挿入し、それぞれの駆動部８１をシリンジ６の係合溝部に係合させた状態で、プランジャロッド８が回転軸Ｏ方向に移動できるように、バルブ７のシリンダ空間７２の深さ、プランジャロッド８の駆動部８１の長さ、駆動突部８４、８５の長さ及び位置が定められている。
【００２９】
その一方で、バルブ７のシリンダ空間７２の開口端部７ｂ上にはシリンジ６の上側端部６ａの内側壁にまで延びる、例えば樹脂からなるカラー部材７５が取り付けられ、このカラー部材７５の下面がプランジャロッド８の駆動突部８４、８５の上端部と当接することにより、プランジャロッド８の本体部方向（図１では上方向）への移動を拘束するように構成されている。
【００３０】
また、このカラー部材７５は、その厚さを変えることにより、バルブ７に加える予圧を調整できるので、シリンジ６の内側底面６ｂとバルブ７の下側底面７ａの間の摺動抵抗を調整する機能を有している。
なお、このカラー部材７５上には、シリンジ６の上側端部６ａの内側壁に当接するようにシール部材７６が設けられ、このシール部材７６がプランジャロッド８の本体部８０の側面に密着してバルブ７のシリンダ空間７２が気密になるように構成されている。
【００３１】
そして、シール部材７６の上端部には、例えば樹脂からなるカラー部材７７が設けられ、このカラー部材７７の上端部には、蓋部材７８が設けられている。
ここで、この蓋部材７８は、プランジャロッド８の本体部８０の外周面とはまり合う平板状の基部７８ａと、この基部７８ａの下方に設けられた円筒状の接合部７８ｂとから構成され、蓋部材７８の接合部７８ｂの端部内周面には雌ねじ部（図示せず）が形成されている。
【００３２】
一方、上述した本体部２の上端部２ａの外周面には、蓋部材７８の接合部７８ｂ雌ねじ部とはまり合う雄ねじ部（図示せず）が形成され、この上端部２ａの雄ねじ部と蓋部材７８の接合部７８ｂの雌ねじ部とがはまり合うことによって、蓋部材７８が本体部２に対して締結されるように構成されている。
そして、このような構成により、蓋部材７８を回転させることによって、バルブ７に加える予圧を調整し、シリンジ６の内側底面６ｂとバルブ７の下側底面７ａの間の摺動抵抗を調整するようになっている。
【００３３】
図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるシリンジの供給口及び排出口の位置関係を示す図、図４（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるバルブの供給口及び排出口の位置関係を示す図である。図５は、シリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係並びにシリンジの供給口とバルブの供給口との位置関係を示す図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、まず、前提として、シリンジ排出口６１は、直径がｄ1の真円形状に形成され、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする円で且つシリンジ排出口６１に外接する円Ｃ1によって囲まれた第１の配置領域ａに配置されているものとする。
一方、シリンジ供給口６０は、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するため、上記第１の配置領域ａと重ならない領域、すなわち、第１の配置領域ａの外側の領域に配置される。
図３（ｂ）に示すように、シリンジ供給口６０は、直径がＤ1の真円形状に形成され、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つシリンジ供給口６０に内接する円Ｃ2と外接する円Ｃ3とによって囲まれた領域に配置される。
【００３５】
ただし、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、シリンジ排出口６１を配置すべき第２の配置領域Ａは、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、シリンジ供給口６０に接する二つの直線Ｌ1、Ｌ2間の領域と重なる領域を除く必要がある。
【００３６】
なお、シリンジ供給口６０とシリンジ排出口６１の直径は同一であっても異なっていてもよい。
一方、図４（ａ）に示すように、バルブ７の底部には、直径がｄ2の真円形状に形成されたバルブ供給口７０と、例えばリングを切断したような長孔円弧形状に形成されたバルブ排出口７１が設けられている。
【００３７】
本実施の形態においては、バルブ供給口７０は、シリンジ供給口６０の面積より面積が大きくなるように構成されている。
ここで、このバルブ排出口７１は、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つバルブ排出口７１に内接する円Ｃ4と外接する円Ｃ5とによって囲まれた領域に配置される。
【００３８】
ただし、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、バルブ排出口７１を配置すべき第１の配置領域ｂは、図４（ａ）に示すように、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、バルブ供給口７０の両端部に接する二つの直線Ｌ3、Ｌ4間を起点として、バルブ供給口７０側の領域においてこれと重なる領域を除く必要がある。
【００３９】
本発明の場合、特に限定されることはないが、円滑な液体の供給を行う観点からは、バルブ排出口７１は、シリンジ排出口６１の直径と同一に設定することが好ましい。
そして、同様の観点から、図３（ａ）及び図４（ａ）に示す条件において、シリンジ６とバルブ７が重なった状態で、シリンジ６の第１の配置領域ａと、バルブ７の第１の配置領域ｂとが重なるように、各円Ｃ1、Ｃ4、Ｃ5の大きさを設定する。
その結果、図１に示すように、これら連結されたシリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１によってプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向である鉛直方向に延びる液体排出流路が形成される。
【００４０】
一方、本実施の形態のバルブ供給口７０は、幅がＤ2に形成され、その長さは、当該リングの半分より若干長くなるように形成されている。
ここで、バルブ供給口７０は、プランジャロッド８の回転軸Ｏを中心とする同心円で且つバルブ供給口７０に内接する円Ｃ6と外接する円Ｃ7とによって囲まれた第２の配置領域Ｂに配置されるが、供給される液体と排出される液体が混ざり合うことを回避するためには、バルブ供給口７０を配置すべき第２の配置領域Ｂは、図４（ｂ）に示すように、プランジャロッド８の回転軸Ｏを通り、バルブ供給口７０に接する二つの直線Ｌ5、Ｌ6間の領域と重なる領域を除く領域となる（バルブ供給口７０の部分を含む）。
【００４１】
本発明の場合、特に限定されることはないが、円滑な液体の排出を行う観点からは、シリンジ供給口６０の直径Ｄ1とバルブ供給口７０の幅Ｄ2は、同一に設定することが好ましい。
そして、同様の観点から、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示す条件において、シリンジ６とバルブ７が重なった状態で、シリンジ６の第２の配置領域Ａと、バルブ７の第２の配置領域Ｂとが重なるように、各円Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7の大きさを設定する。
【００４２】
その結果、図１に示すように、これら連結されたシリンジ供給口６０及びバルブ排出口７１によってプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向である鉛直方向に延びる液体供給流路が形成される。
なお、図１は、本発明の理解を助けるために描いたもので、本発明では、後述するように、液体供給流路と液体排出流路は、いずれか一方のみが形成される。
【００４３】
例えば、本実施の形態においては、図５に示すように、バルブ７の回転に伴い、シリンジ排出口６１とバルブ排出口７１とが重なった状態で、シリンジ供給口６０が、バルブ供給口７０と重ならないように構成されている。
図６（ａ）（ｂ）〜図９（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の液体滴下装置の動作を示すものである。
【００４４】
図６（ａ）（ｂ）は初期状態を示すもので、この状態においては、バルブ供給口７０及びシリンジ供給口６０、バルブ排出口７１及びシリンジ排出口６１は、いずれも重なり合わないため、液体の供給及び排出は行われない。
この状態から、図７（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が重なり合って開放され、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が閉じた状態でプランジャロッド８が上方に後退動作をするため、この動作に伴う負圧によって、液体タンク３内の液体が、供給パイプ４、シリンジ供給口６０及びバルブ供給口７０を介してシリンダ空間７２内に供給される。
【００４５】
なお、この状態では、プランジャロッド８の駆動突部８４、８５の上端部がカラー部材７５の下面と当接し、プランジャロッド８の本体部８０方向（図１では上方向）への移動が拘束される。
次に、図８（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が重なり合って開放されるとともに、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が閉じた状態でプランジャロッド８が下方に進行動作をするため、この動作に伴う正圧によって、シリンジ６のシリンダ空間７２内の液体のうち所定量の液体が、バルブ供給口７０、シリンジ供給口６０及び供給パイプ４を介して液体ポンプ内に戻される。
【００４６】
その後、図９（ａ）（ｂ）に示すように、プランジャロッド８を９０度回転させると、バルブ排出口７１とシリンジ排出口６１が重なり合って開放され、バルブ供給口７０とシリンジ供給口６０が閉じた状態でプランジャロッド８が下方に進行動作をするため、この動作に伴う正圧によって、シリンダ空間７２内の液体が、バルブ排出口７１、シリンジ排出口６１を介して移動し、ノズル５から滴下される（符号１０によって液体を示す）。
【００４７】
以上述べたように、本実施の形態にあっては、それぞれ排他的に重なり合う、シリンジ供給口６０とバルブ供給口７０によって形成される液体供給流路と、シリンジ排出口６１とバルブ排出口７１によって形成される液体排出流路とが、ともにプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向へ延びるように構成されていることから、プランジャロッド８の回転動作における遠心力による滴下への影響がなく、精度よく液体を滴下することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、プランジャロッド８とバルブ７とが共に回転するように連結され、駆動源から動力が伝達される駆動部分を一体化することにより駆動時の誤差はプランジャロッド８の動作のみになるため、駆動部側の誤差は一つの駆動部のみの誤差に減らすことができ、さらに、駆動部分を一体化することにより装置の小型化が可能になる。
【００４９】
さらには、例えばピストン部とバルブ部が別の駆動系を使用した場合（図示せず）には両者の動作の同期を取るのに手間がかかるのに対し、本実施の形態では、一体化にして駆動部分を一つにすることによりプランジャロッド８の動作に同期してバルブ７も駆動するため、液体の滴下・供給を行う際、毎回必ず同一部位にて行うことができ、これにより液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５０】
さらにまた、本実施の形態によれば、プランジャロッド８の回転及び進退動作のみにより、液体供給流路を介してシリンダ空間７２に自動的に液体が供給されるとともに、液体排出流路を介してシリンダ空間７２から液体が自動的に排出されるため、構成が簡素な液体滴下装置を得ることができる。
【００５１】
さらにまた、本実施の形態によれば、プランジャロッド８がバルブ７の底部に近づく方向に移動する際に、シリンジ供給口６０及びバルブ供給口７０が重なり合い、かつ、シリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１が重なり合わない期間を有するように構成され、これにより液体供給流路を介して所定量の液体を液体タンク３側に戻すことができるため、液体の供給律束又は駆動源の歯車のバックラッシュ等によるプランジャロッド８の往復動作の切り換えの際における圧力の変動（上昇）を抑えて滴下・供給時の液体に与える圧力を一定にすることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５２】
さらにまた、本実施の形態においては、バルブ供給口７０が長孔円弧形状に形成され、かつ、シリンジ供給口６０の面積より面積が大きいことから、バルブ供給口７０をシリンダの供給口と接続する際において、液体の滴下・供給時における圧力変動を抑えることができ、液体滴下の精度をより向上させることができる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、液体供給流路と液体排出流路とがプランジャロッド８の回転軸Ｏ方向に延びるように構成したが、必ずしも回転軸Ｏと平行である必要はなく、多少の角度の傾きやカーブは許容されるものである。
【００５４】
また、シリンジ供給口６０の径とバルブ供給口７０の幅、及びシリンジ排出口６１及びバルブ排出口７１の径は必ずしも同一である必要はなく、円滑な液体の供給及び滴下が確保できる限り、それぞれ異ならせることも可能である。
さらに、バルブ供給口７０の円弧の長さについては、円滑な液体の供給、戻し及び滴下が確保できる限り、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…液体滴下装置、２…本体部、３…液体タンク、４…供給パイプ、５…ノズル、６…シリンジ（シリンダ）、６ａ…上側端部、６ｂ…内側底面、７…バルブ（シリンダバルブ）、７ａ…外側底面、８…プランジャロッド（プランジャ）、１０…液体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力が伝達される本体部と当該本体部と一体的に構成された駆動部とを有し、一定方向に回転し、かつ、当該回転の回転軸方向へ往復移動するプランジャと、
前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり液体源から液体が供給される供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記液体源から供給された液体を排出する排出口とが、平面状の内側底面を有する底部に設けられたシリンダと、
前記シリンダ内に設けられ、前記プランジャの駆動部とはまり合うシリンダ空間を有するとともに、前記プランジャと共に回転動作のみするように当該プランジャの駆動部に連結され、さらに、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間内に液体を供給する供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間から液体を排出する排出口とが、平面状の外側底面を有する底部に設けられたシリンダバルブとを備え、
前記プランジャの回転に伴い、前記シリンダの内側底面と前記シリンダバルブの外側底面とが摺動し、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口と、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口とが、排他的に重なり合うことによって、前記回転軸方向に延びる液体供給流路と前記回転軸方向に延びる液体排出流路がそれぞれ形成されるように構成されている液体滴下装置。
【請求項２】
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わず、
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている請求項１記載の液体滴下装置。
【請求項３】
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている請求項２記載の液体滴下装置。
【請求項４】
前記シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、前記プランジャの本体部方向への移動を拘束するカラー部材が設けられている請求項１乃至３のいずれか１項記載の液体滴下装置。
【請求項５】
前記シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、前記シリンダの供給口の面積より面積が大きい請求項１乃至４のいずれか１項記載の液体滴下装置。
【請求項１】
駆動源からの動力が伝達される本体部と当該本体部と一体的に構成された駆動部とを有し、一定方向に回転し、かつ、当該回転の回転軸方向へ往復移動するプランジャと、
前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり液体源から液体が供給される供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記液体源から供給された液体を排出する排出口とが、平面状の内側底面を有する底部に設けられたシリンダと、
前記シリンダ内に設けられ、前記プランジャの駆動部とはまり合うシリンダ空間を有するとともに、前記プランジャと共に回転動作のみするように当該プランジャの駆動部に連結され、さらに、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間内に液体を供給する供給口と、前記回転軸方向に延びる貫通孔からなり前記シリンダ空間から液体を排出する排出口とが、平面状の外側底面を有する底部に設けられたシリンダバルブとを備え、
前記プランジャの回転に伴い、前記シリンダの内側底面と前記シリンダバルブの外側底面とが摺動し、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口と、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口とが、排他的に重なり合うことによって、前記回転軸方向に延びる液体供給流路と前記回転軸方向に延びる液体排出流路がそれぞれ形成されるように構成されている液体滴下装置。
【請求項２】
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部から離れる方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わず、
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合わず、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合うように構成されている請求項１記載の液体滴下装置。
【請求項３】
前記プランジャが前記シリンダバルブのシリンダ空間の底部に近づく方向に移動する際に、前記シリンダの供給口及び前記シリンダバルブの供給口が重なり合い、かつ、前記シリンダの排出口及び前記シリンダバルブの排出口が重なり合わない期間を有するように構成されている請求項２記載の液体滴下装置。
【請求項４】
前記シリンダバルブのシリンダ空間の開口端部上に、前記プランジャの本体部方向への移動を拘束するカラー部材が設けられている請求項１乃至３のいずれか１項記載の液体滴下装置。
【請求項５】
前記シリンダバルブの供給口が、長孔円弧形状に形成され、かつ、前記シリンダの供給口の面積より面積が大きい請求項１乃至４のいずれか１項記載の液体滴下装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２５７６０（Ｐ２０１１−１２５７６０Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３５１８（Ｐ２００９−２８３５１８）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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