(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジ容器１０に充填された流体材料２５を当該カートリッジ容器１０内のプランジャ１５によって圧送して吐出させる材料塗布装置において、
前記プランジャ１５に接して当該プランジャ１５を押圧するピストン１９を備えたエアシリンダ１４と、当該エアシリンダ１４と併用して前記プランジャ１５を空気圧で移動させる加圧室Ｃと、前記エアシリンダ１４及び加圧室Ｃに高圧エアをそれぞれ供給する単一のエア供給手段１７とを備え、
前記エア供給手段１７からエアシリンダ１４及び加圧室Ｃに高圧エアをそれぞれ供給して、前記プランジャ１５を押圧することを特徴とする材料塗布装置。
【請求項２】
流体材料２５が充填されたカートリッジ容器１０を収容するとともに上部が開口端とされたカートリッジタンク１２と、
前記カートリッジタンク１２の開口端を覆うカートリッジキャップ１６と、
単一のエア供給手段１７を介して高圧エアが供給されるとともに前記カートリッジキャップ１６の上方に位置するエアシリンダ１４と、
前記エアシリンダ１４の下端に設けられて前記カートリッジキャップ１６を貫通して前記カートリッジ容器１０内に延びるピストンロッド１８と、
前記ピストンロッド１８の下端に固定されるピストン１９と、
前記ピストン１９に嵌合して前記流体材料２５に押圧力を付与するプランジャ１５と、
前記カートリッジキャップ１６と前記プランジャ１５との間に形成された加圧室Ｃと、
前記カートリッジキャップ１６に設けられて前記単一のエア供給手段１７からの高圧エアを加圧室Ｃに供給する供給口１６Ａとを備え、
前記単一のエア供給手段１７から前記エアシリンダ１４と加圧室Ｃに高圧エアを供給し、
前記ピストンロッド１８による押圧力と、加圧室Ｃ内の圧力上昇との両方によって前記プランジャ１５を押し下げ可能に設け、
前記カートリッジタンク１２は、前記カートリッジキャップ１６に係合可能に設けられていることを特徴とする材料塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は材料塗布装置に係り、更に詳しくは、カートリッジ容器に充填された流体、例えば、接着剤、シール剤等、比較的粘性のある流体材料を安定して圧送することのできる材料塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カートリッジ容器に充填されたシリコーン、エポキシ等の高粘度流体からなる接着剤やシール剤等の材料をワークに塗布する装置が知られている。図２及び図３には、従来の材料塗布装置の要部断面図が示されている。図２において、カートリッジタンク５０の内部に収納されたカートリッジ容器５２内には、接着剤又はシール剤等の流体材料５３が充填されている。カートリッジ容器５２内には、プランジャ５６が上下動可能に挿入されており、このプランジャ５６をキャップ５７に設けられたエア供給口５８からカートリッジタンク５０内に高圧エアを供給することで、流体材料５３が圧送可能となっている。圧送された流体材料は、吐出口５４から吐出されて、図示しないワークの被塗布面に塗布される。なお、取り入れられたエアが漏れないように、キャップ５７の下方には、ラバーパッキン６０が取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の材料塗布装置の場合、特に高粘度な材料を塗布する際には、カートリッジ容器５２内に高圧のエアを送り込む必要があり、その結果、図３に示されるように、プランジャ５６の変形等によってプランジャ５６以下のカートリッジ容器５２内に空気が入り込み、プランジャ５６と材料５３との間に空気層６４が生じる。すると、この空気層６４の影響によって内部の材料５３が硬化して吐出不良を招いたり、材料５３を最後まで完全に使い切ることを困難にするという不都合を招来する。また、プランジャ５６下方の空気層６４がプランジャ５６を押し下げるときにクッションとして作用し、充分な吐出量を得ることができないという不都合もある。更には、高圧のエアの影響によりプランジャ５６が浮き上がって反転する場合もあり、ひいては、プランジャとしての役割を果たすことを不可能にする場合もある。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来例の不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、カートリッジ容器に充填されたシリコーン、エポキシ等の高粘度の流体材料を確実に圧送することができ、吐出不良を生じることなく流体材料を完全に使い切ることができる材料塗布装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の材料塗布装置は、カートリッジ容器１０に充填された流体材料２５を当該カートリッジ容器１０内のプランジャ１５によって圧送して吐出させる材料塗布装置において、
前記プランジャ１５に接して当該プランジャ１５を押圧するピストン１９を備えたエアシリンダ１４と、当該エアシリンダ１４と併用して前記プランジャ１５を空気圧で移動させる加圧室Ｃと、前記エアシリンダ１４及び加圧室Ｃに高圧エアをそれぞれ供給する単一のエア供給手段１７とを備え、
前記エア供給手段１７からエアシリンダ１４及び加圧室Ｃに高圧エアをそれぞれ供給して、前記プランジャ１５を押圧する、という構成を採っている。このような構成を採用することにより、カートリッジ容器に充填された高粘度の流体材料を圧送して吐出させる場合に、空気圧で移動されるプランジャに対して、駆動手段のピストンの押圧力によるプランジャの姿勢の矯正という作用が加えられる。これにより、プランジャの変形による空気のカートリッジ容器内への巻き込みがなくなり、材料の硬化による吐出不良等が防止される。
【０００６】
また、本発明に係る材料塗布装置は、流体材料２５が充填されたカートリッジ容器１０を収容するとともに上部が開口端とされたカートリッジタンク１２と、前記カートリッジタンク１２の開口端を覆うカートリッジキャップ１６と、
単一のエア供給手段１７を介して高圧エアが供給されるとともに前記カートリッジキャップ１６の上方に位置するエアシリンダ１４と、
前記エアシリンダ１４の下端に設けられて前記カートリッジキャップ１６を貫通して前記カートリッジ容器１０内に延びるピストンロッド１８と、
前記ピストンロッド１８の下端に固定されるピストン１９と、
前記ピストン１９に嵌合して前記流体材料２５に押圧力を付与するプランジャ１５と、
前記カートリッジキャップ１６と前記プランジャ１５との間に形成された加圧室Ｃと、
前記カートリッジキャップ１６に設けられて前記エア供給手段１７からの高圧エアを加圧室Ｃに供給する供給口１６Ａとを備え、
前記単一のエア供給手段１７から前記エアシリンダ１４と加圧室Ｃに高圧エアを供給し、
前記ピストン１９による押圧力と、加圧室Ｃ内の圧力上昇との両方によって前記プランジャ１５を押し下げ可能に設け、
前記カートリッジタンク１２は、前記カートリッジキャップ１６に係合可能に設けられる、という構成も採用することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明に係る材料塗布装置の実施例を図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１には、本実施例に係る材料塗布装置の要部断面図が示されている。同図において、本実施例の材料塗布装置は、流体材料が充填されたカートリッジ容器１０と、このカートリッジ容器１０を収容するカートリッジタンク１２と、駆動手段としてのエアシリンダ１４と、カートリッジタンク１２の上端に取り付けられたカートリッジキャップ１６とを含んで構成されている。
【０００９】
カートリッジ容器１０には、シール剤、又は接着剤等の高粘度の流体材料２５が充填されているとともに、カートリッジ容器１０の下端には、流体材料の吐出部１０Ａが形成されている。また、カートリッジ容器１０の内部には、皿状のプランジャ１５が移動可能に配設されている。
【００１０】
エアシリンダ１４は、カートリッジキャップ１６の上方に位置するとともに、圧搾空気で駆動され、その上部には、エアを供給するエア供給口１４Ａが設けられている。エアシリンダ１４には、単一のエア供給手段１７からエア供給口１４Ａを介して高圧エアが供給される。また、エアシリンダ１４の下端には、カートリッジ容器１０内に延びるとともに、エアシリンダ１４内に供給された高圧エアによって伸長可能なピストンロッド１８が設けられており、ピストンロッド１８の下端にピストン１９が固定されている。ピストン１９の外径は、プランジャ１５の凹部の内径と略同一寸法若しくは若干小径に形成されており、ピストン１９がプランジャ１５の凹部に嵌合する状態が保たれるようになっている。更に、エアシリンダ１４には、ピストンロッド１８の位置を検出するプランジャ位置検出手段としてのリードスイッチ２３が設けられ、これにより、プランジャ１５が下降限に達したことが検出され、ひいては材料の消費された状態が把握できるようになっている。
【００１１】
カートリッジキャップ１６は、カートリッジタンク１２の上部開口端に配置され、カートリッジタンク１２の開口端を覆って、プランジャ１５との間に加圧装置を構成する加圧室Ｃが形成されている。カートリッジキャップ１６の頂壁中央部には、孔１１が穿設されており、孔１１には、エアシリンダ１４が挿入され、すなわちピストンロッド１８が貫通し、孔１１の内側に配置されたソケット２０がエアシリンダ１４の下端と螺合して、エアシリンダ１４をカートリッジキャップ１６上に支持可能となっている。また、カートリッジキャップ１６には、前記加圧室Ｃとともに加圧装置を形成するエアの供給口１６Ａが設けられており、エアシリンダ１４の場合と同様に、エア供給手段１７から高圧エアが前記加圧室Ｃ内に供給される。また、ソケット２０の下部には、ブッシュ２１が取り付けられ、エアシリンダ１４の下端から下方へと延びるピストンロッド１８がこのブッシュ２１の内側に沿って案内されて上下動する。なお、カートリッジキャップ１６の外周面下部には図示しない係合溝が形成されており、この係合溝には、カートリッジタンク１２の上部外周面に突設された図示しない突起が相対回転によって係合可能に設けられている。
【００１２】
ブッシュ２１のフランジ部２１Ａにはゴムシール２２が支持されている。ゴムシール２２には、供給口１６Ａから供給されたエアをプランジャ１５の方向に導く孔２２Ａが穿設されている。また、カートリッジキャップ１６とゴムシール２２との間には、シールばね２４が介装され、このシールばね２４は、ゴムシール２２をカートリッジ容器１０側に付勢し、ゴムシール２２をカートリッジ容器１０の上端縁に密着させ、カートリッジ容器１０内に供給されるエアの漏れ防止が図られている。
【００１３】
次に、本実施例に係る材料塗布装置の使用方法について説明する。
【００１４】
先ず、エアシリンダ１４のエア供給口１４Ａから高圧エアをエア供給手段１７から供給するとともに、カートリッジキャップ１６のエア供給口１６Ａからも高圧エアを供給する。すると、図１に示されるように、エアシリンダ１４のピストンロッド１８が高圧エアによって下降しながら、先端のピストン１９によってプランジャ１５を押圧する。それと同時に、カートリッジキャップ１６内に供給されたエアで、ゴムシール２２の孔２２Ａを通って加圧室Ｃが加圧され、これらが相互に作用して皿状のプランジャ１５を二点鎖線に示されるように下降させる。つまり、プランジャ１５は、ピストンロッド１８による押圧力と、加圧室Ｃ内の圧力上昇との両方によって下方へと押し下げられ、カートリッジ容器１０内で流体材料２５を圧送すなわち押圧力を付与して当該流体材料２５を吐出部１２Ａから吐出させる。吐出した流体材料２５は、図示しないワークの被塗布面に塗布される。
【００１５】
下降中のプランジャ１５は、エアシリンダ１４のピストン１９の押圧力によって姿勢が矯正され変形することがないために、流体材料２５の減少に追従してスムースに下降し、プランジャ１５と、流体材料２５との間にエアを巻き込む可能性はない。また、プランジャ１５以下のカートリッジ容器１０内は流体材料２５の加圧に伴う反力を発生させるが、前記加圧室Ｃが加圧されているため、圧力格差が大きく生ずることがない。すなわち、プランジャ１５を挟む上下の空間における圧力バランスが良好に保たれることになる。従って、プランジャ１５の外周側の変形がより確実に防止される。そして、プランジャ１５が下降し、エアシリンダ１４に設けられたリードスイッチ２３によってピストンロッド１８の下降端の位置、つまり、プランジャ１５がカートリッジ容器１０内の下端に達したことが検出され、これにより、カートリッジ容器１８内の流体材料２５を使い切ったことを検知することができる。
【００１６】
なお、流体材料２５の粘度等の違いにより、エアシリンダ１４に加える空気圧と、プランジャ１５への空気圧を変化させるのがよい場合もある。例えば、エアシリンダ１４には、低圧の圧力を加える一方、プランジャ１５には、高圧の圧力を加えてもよい。更には、プランジャ１５に空気圧をかけず、エアシリンダ１４のみを駆動させるといった方法もある。
【００１７】
このように、本実施例の材料塗布装置によれば、カートリッジ容器１０のプランジャ１５をピストンロッド１８の押圧力と、カートリッジキャップ１６内に供給される空気圧とによって下降させるようにしているので、プランジャ１５の移動を安定姿勢にて行うことができ、プランジャ１５と流体材料２５との間に空気層が生じることを防止しつつ流体材料２５を最後まで使い切ることができる。また、空気のカートリッジ容器１０内への巻き込みがないために、流体材料２５が硬化することがないとともに、プランジャ１５の下降不良、姿勢不良を確実に防止でき、流体材料２５が吐出不能になるといった事態を未然に防止することができるという従来例にない格別の効果が得られる。
【００１８】
なお、本実施例では、プランジャ位置検出手段として、ピストンロッド１８の下降端の位置を検出するリードスイッチを用いているが、逐次、ピストンロッド１８の位置を検出して、結果的にプランジャ１５の位置を検知できる検出機構を用いれば、この検出結果からカートリッジ容器１０内の流体材料の残量をアナログ的に検知することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カートリッジ容器に充填された高粘度の流体材料を圧送して吐出させる場合に、駆動手段の押圧力によってプランジャが移動するため流体材料の圧送時に駆動手段によるプランジャの姿勢の矯正という作用が加えられ、同時に駆動手段と独立した加圧装置によってプランジャを加圧しているため、材料の加圧に伴う反力との均衡が図られるようになり、プランジャの変形を防止することができる。従って、プランジャの変形による空気のカートリッジ容器内への巻き込みがなくなり、材料の硬化による吐出不良等も防止される。また、カートリッジ容器内に空気層が生じないので、カートリッジ容器内の流体材料を最後まで完全に使い切ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る材料塗布装置の要部断面図。
【図２】従来の材料塗布装置の要部断面図。
【図３】従来の材料塗布装置の要部断面図。
【符号の説明】
１０  カートリッジ容器
１２  カートリッジタンク
１４  エアシリンダ
１４Ａ  エア供給口
１５  プランジャ
１６  カートリッジキャップ
１６Ａ  エア供給口
１７  エア供給手段
１８  ピストンロッド
１９  ピストン
２３  リードスイッチ
Ｃ  加圧室
【図１】
0003552431.tif 000002
【図２】
0003552431.tif 000003
【図３】
0003552431.tif 000004