(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジの上端にタンクの設けられたタンクに連通した液の出入ポートが設けられ、シリンジのピストンロッド側にも液の充填空間及び液の出入りポートの設けられた液体定量吐出装置において、  前記シリンジの上端の液の出入ポートがドレン配管にてタンクに連通され、前記ピストンロッド側出入りポートは三方切換バルを介して吐出ノズルの設けられた吐出ノズル管路又はタンクの設けられたタンク管路に切換えられるよう連接され、シリンジのピストン突入上端には、シリンジ内面とシールしているＯリングの外形より大なる逃がし溝が形成され、しかもシリンジはピストン側を上にして垂直に立て、タンクはシリンジの位置より上方に置くか、圧力ガスをタンク内に導入して液に圧力を付加すべく設けられていることを特徴とする液体定量吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［産業上の利用分野］
アセトン、メチルエチルケトン、フロン等の液体又は混合液体等蒸発性の大きい液の分注、塗布、注入のための定量吐出装置。
【０００２】
［従来の技術］
注射器様の単動シリンジの頂部吐出口に、シリンジ内部が、吐出ノズル側又はタンク側に連通する様に切換える三方弁を設けて、シリンジピストンの前進時にノズルから液を吐出し、後退時には三方弁を切換えて、タンクと連通させ、シリンジ内に液を吸入する定量吐出装置に於いて、アセトン、メチルエチルケトン、フロン等の液体又は混合液体を微量吐出する場合、蒸発性の大きい液はシリンジ内で微小の気泡を発生させ、成長し、目に見える大きさの気泡となってシリンジの頂部に集まり、やがて液の流れと共にノズル側に排出される。
微量吐出の場合、この気泡は無視できない大きさとなり吐出精度を悪くし、あるいは空打ち現象を起す。又シリンジ内や管路に滞留する気泡群は吐出時の液切れの悪さや、液だれを起す。自動注入機や自動塗布機に於いては機械の性能機能に及ぼす影響大である。
【０００３】
［発明が解決しようとする課題］
気泡を排出する管路を設けシリンジ内に生成した気泡を吐出管路内に流入させない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
シリンジの上端にタンクの設けられたタンクに連通した液の出入ポートが設けられ、シリンジのピストンロッド側にもロッドシールを設けて液の充填空間を設けると共に液の出入りポートの設けられた液体定量吐出装置において、  前記シリンジの上端の液の出入ポートがドレン配管にてタンクに連通され、前記ピストンロッド側出入りポートは三方切換バルを介して吐出ノズルの設けられた吐出ノズル管路又はタンクの設けられたタンク管路に切換えられるよう連接され、シリンジのピストン突入上端には、シリンジ内面とシールしているＯリングの外形より大なる逃がし溝が形成され、しかもシリンジはピストン側を上にして垂直に立て、タンクはシリンジの位置より上方に置くか、圧力ガスをタンク内に導入して液に圧力を付加すべく設けられていることを特徴とする。
【０００５】
［作用］
シリンジのピストンロッド側に液を充填し、三方切換バルブをシリンジ…ノズル開路側に切換える。ピストンを下方に下げるとノズルより液が吐出する。
発生した気泡は上方に浮上り、ピストン下面に集まり、吐出ノズル管路には流入しない。繰返し吐出後集まった気泡の影響が無視できなくなったとき、三方切換バルブをシリンジ…タンク開路側に切換え、ピストンを上方へ移動させると液を吸入し、ピストンを上端の逃がし溝に突入させると、気泡はピストンのＯリング外周と大径溝との隙間を通ってタンク管路に排出される。気泡が排出された時点でピストンを少し戻して逃がし溝を閉じる。次に三方切換バルブをシリンジ…ノズル開路側に切換える。
【０００６】
［効果］
発生気泡をノズル管路側に流入させないので高精度吐出を確保できる。
発生気泡をタンク側に放出できるので、ドレンタンクが不要。
液の吸入時に同時に気泡抜きを行うので、時間をほとんど要しない。
ピストンストロークのわずかな延長と、シリンジ内に逃がし溝を形成することと、制御のプログラミングを加えるのみで、構造簡単で、費用をほとんど要しない。
【０００７】
［実施例１］
液体定量吐出装置１は、シリンジ２を固着し、ピストンロッド６の出入移動を行う吐出ヘッド８と、シリンジ２の下方ポートに連設する三方切換バルブ１６と、その駆動装置２１と、シリンジ２より上方に設置されるタンク１８と、吐出ヘッド８の駆動用のパルスモーター１０の動きを制御するコントローラー１４を主要素として構成する。
シリンジ２は上端に、ピストン４のＯリング５の外径より大きい溝径の逃がし溝３を形成する。シリンジ２の下端に、ピストンロッド６のロッドシール７を装着し、ピストン下側にも液室を形成する。逃がし溝３の上端にタンクポート２２を設け、タンク１８の上部にドレン配管２３にて連通させる。シリンジ２の下端に液の出入ポート２４を設け、三方切換バルブ１６とバルブ配管１７にて連通させる。三方切換バルブ１６のタンク側はタンク配管１５にてタンク１８と連通させ、ノズル側はノズル配管１９にてノズル２０と連通させる。
吐出ヘッド８はプッシャー９を案内し、パルスモーター１０により回転する送りネジ１１によりプッシャー９は往復運動をする。ピストンロッド６はプッシャー９に固着されプッシャー９の往復と共にシリンジ２内に突入、引込みをする。
プッシャー９の下降端及び上昇端を検出する下端センサ１２及び上端センサ１３を吐出ヘッド８に装着する。
バルブ駆動装置２１は三方切換バルブ１６の切換駆動をコントローラー１４の制御により行う。
三方切換バルブ１６がバルブ配管１７とノズル配管１９が連通する様にバルブ駆動装置２１にて位置決めし、パルスモーター１０が正転しプッシャー９を下方に下げると、ピストン４も下方に引き下げられ、シリンジ２内の液はノズル２０より吐出する。プッシャー９が少しづつ下がり微量吐出を繰返すうちにシリンジ２内に気泡が発生し、ピストン４の下面に集まる。下端センサ１２がプッシャー９を検知するとコントローラー１４はバルブ駆動装置２１に指令を出し、三方切換バルブ１６を駆動し、バルブ配管１７とタンク配管１５を連通させる。
次にコントローラー１４はパルスモーター１０を逆転させ、プッシャー９はピストンロッド６を上方に押し、タンク１８の液はシリンジ２内に流入する。
さらにプッシャー９が上昇するとピストン４は逃がし溝３に突入し、上端センサ１３を検知して停止する。ピストン４が逃がし溝３に突入するとＯリング５は作用しなくなり、液はピストン４の外周を通ってドレン配管２３に流入する。このときピストン４の下部に集まっていた気泡を洗い流し、ドレン配管２３に放出する。このときパルスモーター１０を正逆転させてピストン４を逃がし溝３内で小さく往復運動させると、ピストン下面に引っ掛かっている小さな気泡を引き離し、放出が容易に行われる。次にコントローラー１４はパルスモーター１０を正転させ、ピストン４を引き下げ、逃がし溝３より脱出させる。次にバルブ駆動装置２１にて三方切換バルブ１６を切換え、バルブ配管１９を連通させて、一連の動作を終了する。
コントローラー１４にはあらかじめ必要な動作順序のプログラムを何種類か組込んでおき、セレクト機能にて所要の動作を与える。
動作順序としては
▲１▼全自動  ……シーケンサ等外部の制御装置の指令により吐出する。
▲２▼吐出単動  …手動ボタンの操作により吐出する。
▲３▼気泡抜き  …気泡抜き動作を行う。
▲４▼液抜き  ……シリンジ、管路内の液を抜く。
▲５▼洗浄  ………タンク、シリンジ、管路の洗浄。
▲６▼液入  ………シリンジ内に液を充満させる。
以上の動作順序のプログラムを組込んで、所要プログラムを選定して動作させると、吐出装置１の取扱が簡便になる。
【０００８】
［実施例２］
実施例２の吐出装置３０は、吐出ヘッド８は実施例１と共通とする。
シリンジ３１は、シリンジ内径より若干径を小とする円筒ピストン３２を、下端のピストンシール３３にて封止している。シリンジ３１の上端ポート３４は給液バルブ３５に連通し、下端ポート３６は吐出バルブ３７に連通している。
給液バルブ３５はタンク３８に連通し、吐出バルブ３７はノズル３９に連通する。
給液バルブ３５、吐出バルブ３７は共に、管路開又は管路閉の二方切換バルブでそれぞれ駆動装置４０、４１にて駆動される。
吐出バルブ３７を管路開とし、給液バルブ３５を管路閉として、プッシャー９が円筒ピストン３２をシリンジ３１内に押し込むと、内部の液はノズル３９より吐出する。シリンジ３１内に発生した気泡はシリンジ上部に集まる。次に吐出バルブを管路閉とし、給液バルブ３５を管路開とすると、気泡はタンク側に浮上して放出される。プッシャー９を下げ円筒ピストンを引き戻すと、タンク３８の液はシリンジ３１内に吸入される。給液バルブ３５を管路閉とし、吐出バルブ３７を管路開として一連の動作を終了する。
シリンジ３１の場合シールはピストンシール３３のみで良いので抵抗が小さく、シリンジ内面と円筒ピストン３２の外周とは隙間があるので、セラミック粉等の混在した液にも、噛りを起すことなく適応させることが出来る。
給液バルブ３５、吐出バルブ３７の両者共管路開とするとタンク３８内の液はノズル３９まで容易に流れ出るので内部洗浄が簡単。又銀粉等の混在物があり、常に撹拌を必要とする様な液の場合、タンク３８内で常に撹拌し、シリンジ３１の容量は必要最小限に設定し、液の寿命時間が経過すれば直ちに、シリンジ内の液を排出し、新しい液をタンクより導入して使用することが容易に行える。
【０００９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例１の横断面図の簡略画
【図２】本発明実施例２の横断面図の簡略画
【符号の説明】
１、定量吐出装置    ２、シリンジ    ３、逃がし溝    ４、ピストン
５、Ｏリング    ６、ピストンロッド    ７、ロッドシール
８、吐出ヘッド    ９、プッシャー    １０、パルスモーター
１１、送りネジ    １２、下端センサ    １３、上端センサ
１４、コントローラー    １５、タンク配管    １６、三方切換バルブ
１７、バルブ配管    １８、タンク    １９、ノズル配管
２０、ノズル    ２１、バルブ駆動装置    ２２、タンクポート
２３、ドレン配管    ２４、出入ポート
【図１】
0003700100.tif 000002
【図２】
0003700100.tif 000003