(57)【要約】【課題】流体の排出口付近における成形時のバリの発生を抑制し、流体の吐出量を高精度に管理することが可能な流体排出器具を提供する。【解決手段】ディスペンサノズル１０は、略筒状の本体部１１、略円錐状の突起部１２、流体排出口１３、凸部１４を備えている。本体部１１は、内部に形成され流体が流れる第１流路１１ｂを有する。突起部１２は、本体部１１における流体を排出する側の先端に設けられ第１流路１１ｂと連結され流体が流れる第２流路１２ｂを有する。流体排出口１３は、突起部１２の先端部分に設けられており、第２流路１２ｂから流体を排出する。凸部１４は、本体部１１における突起部１２の近傍に設けられており、本体部１１の外周面から突出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂によって成形され、流体を排出する流体排出器具であって、
内部に形成され前記流体が流れる第１流路を有する略筒状の本体部と、
前記本体部における前記流体を排出する側の先端に設けられ、前記第１流路と連結され前記流体が流れる第２流路を有する略円錐状の突起部と、
略円錐状の前記突起部の先端部分に設けられており、前記第２流路から前記流体を排出する流体排出口と、
前記本体部における前記突起部の近傍に設けられており、前記本体部の外周面から突出する凸部と、
を備えている流体排出器具。
【請求項２】
前記突起部は、前記本体部の先端側の端面から突出するように形成されている、
請求項１に記載の流体排出器具。
【請求項３】
前記本体部の前記端面における前記突起部の外周部分に配置された略円環状の平面部を、さらに備えている、
請求項２に記載の流体排出器具。
【請求項４】
前記突起部は、前記流体排出口が設けられた先端部が鋭角になるように成形されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流体排出器具。
【請求項５】
前記凸部は、成形時に発生するガスを逃がすために設けられている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の流体排出器具。
【請求項６】
前記凸部は、前記流体の流路に対して略垂直な方向に沿って配置されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の流体排出器具。
【請求項７】
前記凸部は、前記流体の流路に対して略平行な方向に沿って配置されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の流体排出器具。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の流体排出器具と、
前記流体排出器具から排出される前記流体の吐出量を制御する制御部と、
を備えた流体分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、流体を分注するために使用される流体排出器具およびこれを備えた流体分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な用途で使用される流体を正確に分注する流体分注装置において、樹脂製のディスペンサノズルが用いられている。
例えば、特許文献１には、流体の分注における定量精度や目的物に対するノズル位置精度を損なうことなく、金属性精密ノズルと比較して容易に大量生産することが可能な樹脂製のディスペンサノズルの構成について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の流体排出器具では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたディスペンサノズルは、量産性と成形性向上を目的として、フィラーを含む樹脂組成物によって構成されている。このため、ディスペンサノズルの先端部分に設けられた流体の排出口付近において、成形時に発生するガスの影響等によってバリが発生するおそれがある。
【０００５】
このような流体の排出口付近に生じたバリは、樹脂製の流体排出器具であるため、成形後の二次加工によって除去することは困難であって、流体排出口付近における流体の滲みや吐出量のばらつき等の要因となる。
本発明の課題は、流体の排出口付近における成形時のバリの発生を抑制し、流体の吐出量を高精度に管理することが可能な流体排出器具およびこれを備えた流体分注装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る流体排出器具は、樹脂によって成形され、流体を排出する流体排出器具であって、略筒状の本体部と、略円錐状の突起部と、流体排出口と、凸部と、を備えている。略筒状の本体部は、内部に形成され流体が流れる第１流路を有する。略円錐状の突起部は、本体部における流体を排出する側の先端に設けられ、第１流路と連結され流体が流れる第２流路を有する。流体排出口は、略円錐状の突起部の先端部分に設けられており、第２流路から流体を排出する。凸部は、本体部における突起部の近傍に設けられており、本体部の外周面から突出する。
【０００７】
ここでは、例えば、各種流体を分注する流体分注装置のノズル等に使用される流体排出器具において、本体部における流体の排出側の先端部分に、流体排出口を有する突起部が設けられている。そして、本体部における突起部の近傍の外周面には、外周面から突出するように形成された凸部が設けられている。
ここで、凸部は、流体排出器具の成形時に成形用金型内に樹脂が注入された際に、成形用金型内に発生するガスを逃がすために設けられている。
【０００８】
また、流体は、本体部の流路を通って、突起部の先端の流体排出口から排出される。このとき、流体排出口付近に、成形時に発生するバリ等の不均一な部分が含まれている場合には、流体の滲み等の問題が発生するおそれがある。
そして、仮に、流体排出口付近にバリが発生した場合には、流体の滲み等の問題が発生するため、二次加工によって除去されることが好ましい。しかし、樹脂製の流体排出器具である場合には、二次加工によってバリの部分だけを正確に除去することは困難であった。
【０００９】
本発明の流体排出器具は、成形用金型内に樹脂が注入された際に、本体部から突起部へと樹脂が充填されていく際に発生するガスを、本体部の突起部の近傍において外周面から突出するように形成された凸部の部分へと逃がすようにして成形される。
これにより、流体排出口付近は、ガスによる影響を受けることなく均一なバリのない形状とすることができる。
この結果、流体を排出した際に流体排出口付近に生じる滲みの発生を抑制して、流体の吐出量を高精度に管理することができる。
【００１０】
第２の発明に係る流体排出器具は、第１の発明に係る流体排出器具であって、突起部は、本体部の先端側の端面から突出するように形成されている。
ここでは、流体排出口が設けられた略円錐状の突起部が、本体部の先端側の端面から突出するように形成されている。
なお、略円錐状の突起部は、例えば、本体部の端面全体を覆うように形成されていてもよいし、端面の外周部分の一部を残して、端面の中央部分に形成されていてもよい。
これにより、本体部の先端側の端面に設けられた略円錐状の突起部の先端の流体排出口から、高精度に流体を排出することができる。
【００１１】
第３の発明に係る流体排出器具は、第２の発明に係る流体排出器具であって、本体部の端面における突起部の外周部分に配置された略円環状の平面部を、さらに備えている。
ここでは、略円錐状の突起部が、本体部の先端側の端面の外周部分の一部を残して、端面の中央部分に形成されており、その外周部分に略円環状の平面部が形成されている。
これにより、本体部の先端側の端面の中央部分に設けられた略円錐状の突起部の先端の流体排出口から、滲みのない状態で流体を排出することができる。
【００１２】
第４の発明に係る流体排出器具は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る流体排出器具であって、突起部は、流体排出口が設けられた先端部が鋭角になるように成形されている。
【００１３】
ここでは、流体排出口が設けられた突起部の先端部が、鋭角に形成されている。
これにより、流体排出口から排出される流体に対して、突起部の先端部が鋭角に形成されているため、流体の滲みや這い上がりが生じにくい構造とすることができる。
この結果、流体排出口付近において滲んだ流体が付着したままとなることを抑制し、流体排出口付近の清浄性を保持することができる。
【００１４】
第５の発明に係る流体排出器具は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る流体排出器具であって、凸部は、成形時に発生するガスを逃がすために設けられている。
ここでは、成形用金型内に樹脂を注入して成形される際に発生するガスが、流体排出口付近に影響を及ぼすことなく、本体部における突起部の近傍に設けられた凸部から逃げるように構成されている。
これにより、成形用金型を用いた成形時において、突起部の先端部分に樹脂が注入された際に、流体排出口付近にガスが溜まって、バリが発生してしまうことを効果的に抑制することができる。
【００１５】
第６の発明に係る流体排出器具は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る流体排出器具であって、凸部は、流体の流路に対して略垂直な方向に沿って配置されている。
【００１６】
ここでは、流体の流路の方向に対して略垂直な方向に沿って、凸部が本体部の外周面から突出するように形成されている。
なお、凸部は、例えば、流体排出器具を成形するための成形用金型の合わせ面に沿って形成されていてもよい。
これにより、成形用金型を用いた成形時において、突起部の先端部分に樹脂が注入された際に、流体排出口付近にガスが溜まって、バリが発生してしまうことを効果的に抑制することができる。
【００１７】
第７の発明に係る流体排出器具は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る流体排出器具であって、凸部は、流体の流路に対して略平行な方向に沿って配置されている。
ここでは、流体の流路の方向に対して略平行な方向に沿って、凸部が本体部の外周面から突出するように形成されている。
なお、凸部は、例えば、流体排出器具を成形するための成形用金型の合わせ面に沿って形成されていてもよい。
これにより、成形用金型を用いた成形時において、突起部の先端部分に樹脂が注入された際に、流体排出口付近にガスが溜まって、バリが発生してしまうことを効果的に抑制することができる。
【００１８】
第８の発明に係る流体分注装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る流体排出器具と、流体排出器具から排出される流体の吐出量を制御する制御部とを備えている。
【００１９】
ここでは、上述した流体排出器具と、流体排出器具から排出される流体の吐出量を制御する制御部とを含む流体分注装置を構成する。
これにより、上述したように、流体排出器具から流体を排出した際に流体排出口付近に生じる滲みの発生を抑制して、流体の吐出量を高精度に管理することが可能な流体分注装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る流体排出器具によれば、流体の排出口付近における成形時のバリの発生を抑制し、流体の吐出量を高精度に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るディスペンサノズルを備えた流体分注装置の構成を示す模式図。
【図２】図１の流体分注装置に含まれるディスペンサノズルの構成を示す斜視図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図２のディスペンサノズルの側面図および平面図。
【図４】図２のディスペンサノズルの断面図。
【図５】図２のＡ部分の拡大図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図２のディスペンサノズルの成形時における樹脂の充填状態を示す断面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係るディスペンサノズルの先端部の形状を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係るディスペンサノズル（流体排出器具）１０について、図１〜図６（ｄ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係るディスペンサノズル１０は、図１に模式的に示す流体分注装置２０において、流体を分注するための流体分注器具として使用される。
なお、流体分注装置２０によって分注される流体には、例えば、接着剤、検体、薬液等の液体が含まれる。
（１）流体分注装置２０の構成
流体分注装置２０は、図１に示すように、ディスペンサ（制御部）２１、高圧タンク２２、溶剤タンク２３、管路２４ａ，２４ｂおよびディスペンサノズル１０を備えている。
【００２３】
ディスペンサ２１は、図１に示すように、高圧タンク２２と溶剤タンク２３とに接続されており、ディスペンサノズル１０から排出される流体の量を制御する。
高圧タンク２２は、図１に示すように、ディスペンサ２１と接続されており、ディスペンサ２１に対して圧縮された空気を供給する。
溶剤タンク２３は、図１に示すように、ディスペンサノズル１０から排出される流体を貯留する容器であって、管路２４ａを介してディスペンサ２１と、管路２４ｂを介してディスペンサノズル１０と、それぞれ接続されている。そして、溶剤タンク２３は、ディスペンサ２１によって調整された量の流体を、ディスペンサノズル１０へ供給する。
ディスペンサノズル１０は、流体分注装置２０における最下流側に配置されており、管路２４ｂを介して溶剤タンク２３から供給された所定量の流体を排出する。
【００２４】
（２）ディスペンサノズル１０の構成
ディスペンサノズル１０は、樹脂製の流体排出器具であって、例えば、成形用金型を用いた射出成形によって成形される。そして、ディスペンサノズル１０は、図２の斜視図に示すように、本体部１１、突起部１２、流体排出口１３、凸部１４を有している。
【００２５】
なお、ディスペンサノズル１０を成形する樹脂３０（図６参照）としては、例えば、ＰＰ（polypropylene）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
本体部１１は、図２に示すように、略筒状の形状を有しており、排出方向における下流側に向かって外径が小さくなるように形成されている。また、本体部１１は、図２に示すように、管路２４ｂが接続される流入口１１ａと、流体が流れる流路１１ｂと、平面部１１ｃとを有している。
【００２６】
流入口１１ａは、図２に示すように、本体部１１の上端面に形成されており、管路２４ｂから供給される流体が流入する。
流路１１ｂは、図２に示すように、流入口１１ａから流入した流体が流れる略円柱状の空間であって、本体部１１の長手方向に沿って、略円筒状の本体部１１の中心軸を中心に形成されている。そして、流路１１ｂは、図３（ａ）の側面図および図４の断面図に示すように、流体の排出方向における下流側に向かって、内径が小さくなるように形成されている。
【００２７】
平面部１１ｃは、図２に示すように、本体部１１における流体の排出方向における最下流側の端面であって、流体の排出方向に対して略垂直に配置されている。そして、平面部１１ｃは、図３（ｂ）の平面図に示すように、突起部１２の周囲を取り囲むように、略円環状の形状を有している。
突起部１２は、図５に示すように、略円錐状の形状を有しており、本体部１１における流体を排出する側の端面に配置されている。また、突起部１２は、略円環状の平面部１１ｃによって取り囲まれるように、本体部１１における排出側の端面の略中央に配置されている。さらに、突起部１２は、略円錐状の本体部１２ａと、本体部１１の流路１１ｂに連結された流路１２ｂとを有している。
【００２８】
流路１２ｂは、図５に示すように、略円錐状の本体部１２ａの中心軸に沿って配置されており、本体部１１側の流路１１ｂの延長線上に配置されている。
流体排出口１３は、図５に示すように、略円錐状の突起部１２の排出側の先端に形成されており、流路１２ｂの排出側の端部に配置されている。すなわち、流体排出口１３は、ディスペンサノズル１０の流路１１ｂ，１２ｂの最下流側に配置されており、流路１１ｂ，１２ｂ内を移動してきた流体を、ディスペンサノズル１０の外側へ排出する。
【００２９】
また、流体排出口１３は、流体を排出する部分において、突起部１２の外周面が断面視において鋭角に交差するように配置されている。
これにより、流体排出口１３から排出された流体の滲みや這い上がり等の問題が発生することを効果的に抑制することができる。よって、ディスペンサノズル１０の先端部分が、排出された流体によって汚染されることなく、清潔に保つことができるとともに、ディスペンサノズル１０の流体排出口１３からの吐出量を高精度に管理することができる。
【００３０】
凸部１４は、図５に示すように、突起部１２の近傍であって平面部１１ｃの最外周側に配置されている。そして、凸部１４は、本体部１１の外周面から径方向外側に向かって円環状に突出するように形成されている。
なお、本実施形態のディスペンサノズル１０では、本体部１１、突起部１２、および凸部１４が成形用金型内において一体的に成形される。
【００３１】
そして、本実施形態では、流体排出口１３が先端に設けられた突起部１２の近傍に、成形時に成形用金型内において発生するガスを逃がすため部分として、凸部１４が用いられている。
ディスペンサノズル１０の成形時において、凸部１４からガスを逃がす製造工程においては、後段にて詳述する。
【００３２】
＜ディスペンサノズル１０の製造工程＞
本実施形態のディスペンサノズル１０は、成形用金型内に形成された空間に、図６（ａ）〜図６（ｂ）に示すように、樹脂３０が充填されて成形される。
ここで、ディスペンサノズル１０の成形は、以下のような条件の下で実施される。なお、以下の成形条件は、一例であって、本実施形態のディスペンサノズル１０の成形条件は、これらの条件に限定されるものではない。
【００３３】
・成形機サイズ  ３０トン（横型）
・金型温度          ４０℃
・保圧              ６０ＭＰａ
・充填時間          １．３ｓｅｃ
・冷却時間          ７ｓｅｃ
・成形サイクル      ２５ｓｅｃ
本実施形態のディスペンサノズル１０は、以上のような成形条件により、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、成形用金型内に樹脂３０が充填されて成形される。
【００３４】
なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）では、説明の便宜上、成形用金型については図示せず、ディスペンサノズル１０の形状を用いて説明する。
すなわち、ディスペンサノズル１０の製造工程では、図６（ａ）に示すように、内部にディスペンサノズル１０を成形するための空間が形成された成形用金型（図示せず）内に、樹脂３０が注入される。
【００３５】
樹脂３０は、図６（ａ）に示すように、ディスペンサノズル１０の流入口１１ａ側の端部から供給される。
次に、樹脂３０は、図６（ｂ）に示すように、突起部１２が設けられた本体部１１の排出側の先端部分に向かって円筒状の形に充填されていく。
次に、樹脂３０は、図６（ｃ）に示すように、本体部１１の排出側の先端部分に配置された略円錐状の突起部１２に相当する空間の先端まで充填される。これにより、略円錐状の突起部１２の先端に形成される流体排出口１３が形成される。
【００３６】
次に、樹脂３０は、突起部１２の部分を充填した後、図６（ｄ）に示すように、突起部１２の近傍であって、本体部１１の外周面から径方向外側に向かって突出するように形成された凸部１４に相当する空間を充填する。
本実施形態のディスペンサノズル１０の製造工程では、以上のように、ディスペンサノズル１０の成形用金型内を充填していく樹脂３０は、本体部１１、突起部１２に相当する空間の部分を充填した後、最終的に、凸部１４に相当する空間を充填する。
【００３７】
ディスペンサノズル１０を上記のような形状としたことにより、ディスペンサノズル１０の成形時に成形用金型内において発生するガスの排出を、本体部１１の外周面から突出するように形成された凸部１４から行うことができる。
すなわち、例えば、複数のブロックによって構成される成形用金型の合わせ面の位置に、突起部１２の近傍に形成される凸部１４に相当する空間を設けることで、成形時に成形用金型内に発生するガスを、効果的に排出することができる。
【００３８】
ここで、このような樹脂射出成形において、成形時に成形用金型内に発生するガスを外部へ逃がすことは、成形不良を防ぐためには重要である。
本実施形態のディスペンサノズル１０は、上記の構成を備えているため、射出成形時に成形用金型内に発生するガスを、凸部１４が成形される部分から効果的に外部へ逃がすことができる。
【００３９】
このため、流体排出口１３が形成される突起部１２付近においてガスを逃がす構造ではないため、突起部１２における流体排出口１３が形成される近傍に、バリが発生してしまうことを抑制することができる。
この結果、流体排出口１３付近を、均一でバリのない形状とすることができるため、流体を吐出させた際に生じる流体排出口１３付近における流体の滲みの発生を抑制することができる。よって、流体排出口１３付近において、余分な流体の広がりや汚染等を回避することができるとともに、流体の吐出量を高精度に管理することができる。
【００４０】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、図１に示すように、凸部１４が、流体の排出方向に対して略垂直な方向に沿って、本体部１１の外周面から突出するように形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
例えば、図７に示すように、流体の排出方向に対して略平行な方向に沿って、本体部１１の端面（平面部１１ｃ）における最外周部から突出するように形成された凸部１１４を備えたディスペンサノズル（流体排出器具）１１０を用いてもよい。
この場合でも、ディスペンサノズル１１０の成形時に、樹脂の流れの終端となる凸部１１４の部分からガスを逃がすことができるため、突起部１２の先端に形成された流体排出口１３付近にバリが発生することを抑制することができるという上記と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（Ｂ）
上記実施形態では、成形用樹脂としてＰＰ（polypropylene）を用いてディスペンサノズル１０を成形した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ＰＥ（polyethylene）、ＰＣ（polycarbonate）、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）、ＰＭＭＡ（polymethyl Methacrylate）、ＰＡ（polyamide）、ＰＯＭ（polyoxymethylene）、ＰＥＴ（polyethyleneterephthalate）、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＳ（polystyrene）、ＰＬＡ（Poly-Lactic Acid）、ＰＧＡ（polyglycolic acid）、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）、ＰＰＳ（Polyphenylene sulfide）等のＰＰ以外の樹脂を用いて、ディスペンサノズルを成形してもよい。
【００４３】
（Ｃ）
上記実施形態では、成形時のガスを逃がすための凸部１４が、本体部１１の端面（平面部１１ｃ）の延長線上に配置された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、凸部が、本体部の外周面から突出するように形成された構成であってもよい。
【００４４】
（Ｄ）
上記実施形態では、本体部１１の排出側の先端に設けられた突起部１２が、本体部１１の端面の一部を覆うように配置されており、突起部１２の外周部分を取り囲むように円環状の平面部１１ｃが配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、突起部が、本体部の排出側の端面全体を覆うように配置された構成であってもよい。
【００４５】
（Ｅ）
上記実施形態では、流体を分注するために使用されるディスペンサノズルとして、本発明の流体排出器具が用いられた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４６】
例えば、注射針等の他の用途で使用される流体排出器具として用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の流体排出器具は、流体の排出口付近における成形時のバリの発生を抑制し、流体の吐出量を高精度に管理することができるという効果を奏することから、各種流体を排出する器具に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０      ディスペンサノズル（流体排出器具）
１１      本体部
１１ａ    流入口
１１ｂ    流路（第１流路）
１１ｃ    平面部
１２      突起部
１２ａ    本体部
１２ｂ    流路（第２流路）
１３      流体排出口
１４      凸部
２０      流体分注装置
２１      ディスペンサ（制御部）
２２      高圧タンク
２３      溶剤タンク
２４ａ，２４ｂ  管路
３０      樹脂
１１０    ディスペンサノズル（流体排出器具）
１１４    凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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