(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体塗布装置の液体貯留容器を、ホルダに対して着脱可能に保持する方法であって、
ホルダに、液体貯留容器の挿入孔を貫通孔として有するホルダ本体と、液体貯留容器の先端部に設けられたノズルを挿入されるノズルホルダとを設け、
ホルダ本体の前記挿入孔内に挿入配置した液体貯留容器を、その挿入孔内にその挿入孔の全周にわたって設けた弾性膜体とホルダ本体との間への流体圧力の供給による弾性膜体の縮径変形によって、その挿入孔と液体貯留容器との中心軸同士を一致させて固定保持するとともに、
ノズルホルダに挿入したノズルを、そのノズルホルダとノズルとの掛合によってノズル中心軸に対する直交方向へ位置決めすることを特徴とする液体貯留容器の保持方法。
【請求項２】
ホルダ本体と、
ホルダ本体に貫通させて設けた、液体貯留容器の挿入孔と、
ホルダ本体の側壁部に貫通させて設けた加圧流体供給孔と、
ホルダ本体に流体密に取付けた、前記挿入孔の全周にわたる弾性膜体と、
ホルダ本体に対して取付けた、液体貯留容器の先端部に設けられたノズルを挿入されてそのノズルとの掛合によりノズル中心軸に対する直交方向へそのノズルを位置決めするノズルホルダと、
を具えてなる液体貯留容器の保持装置。
【請求項３】
ホルダ本体に、加圧流体供給孔に連通して前記挿入孔を囲繞する環状溝を設けるとともに、筒状とした弾性膜体を、その環状溝を跨いで流体密に取付けてなる請求項２に記載の液体貯留容器の保持装置。
【請求項４】
筒状とした弾性膜体の軸線方向の端部分を、ホルダ本体で挟持固定してなる請求項３に記載の液体貯留容器の保持装置。
【請求項５】
ホルダ本体を、中間部材と端部部材とに分割構成し、筒状とした弾性膜体の軸線方向の端部分を、中間部材と端部材とで挟持してなる請求項４に記載の液体貯留容器の保持装置。
【請求項６】
弾性膜体を、ゴム、プラスチック、または金属のいずれかにより形成してなる請求項２〜５のいずれか１項に記載の液体貯留容器の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液体を貯留する液体貯留容器に設けたノズルから液体を吐出及び塗布する液体塗布装置における、液体貯留容器の保持方法及び装置に関し、その液体貯留容器を着脱可能に保持する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体塗布装置は、図７に例示するように、液体貯留容器、たとえばシリンジ111をホルダ112に保持して、そのシリンジ111に設けたノズル113から液体を吐出すると共に、ノズル113とワーク114とを相対的に移動させることによって、ワーク114上に所望の形状に液体を塗布するものである。このような液体の塗布に当っては、ホルダ112に保持したシリンジ111を、それのメンテナンスや、液体の入った新しいシリンジと交換するために、ホルダ112から取外すことが必要となり、多いときには一日に10回以上もその取外しを行うことがある。
【０００３】
ところで、シリンジ111の、ホルダ112による従来の保持構造は、多くは図８に示すように、ホルダ112に、同図（ｂ）に示すようなスリット115付きのスリーブ116を収納する貫通孔117を設けるとともに、その側壁に形成した雌ねじ部に、スリーブ116に達するつまみねじ118を螺合させてなる。
【０００４】
かかる構造の下でのシリンジ111の保持は、図９に示すように、シリンジ111をスリーブ116内に差込んでつまみねじ118を締込み、そのねじ118をもって、スリーブ116を押圧して、そのスリーブ116を、スリット115の狭幅化に基いて縮径変形させ、これによって、スリーブ116内にシリンジ111をホールドすることにより行うことができる。
一方、シリンジ111の取外しは、つまみねじ118を緩めて、スリーブスリット115を拡幅させて、スリーブ116によるシリンジ111の締付けを解除することによって行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、つまみねじ118を用いたこのような従来構造にあっては、そのねじ118の摩耗によって、ねじ部から塵が発生し、その塵が精密な液体塗布作業を妨げるという問題があった。
すなわち、このような塵は、ねじ118を操作する場合以外であっても、滞留していたねじ部からこぼれたり、舞い上がったりして、被塗布物、ノズルなどを汚損し、液体を塗布した製品の品質不良をもたらすことになる。
そしてこのことは、数μm程度の高い精度で、液体を塗布することが必要となる場合にとくに重大であった。
【０００６】
しかも、この従来技術では、シリンジ111の固定のための、つまみねじ118の締込み力の力加減に基準がないため、シリンジ111の固定保持の度毎に、シリンジ締付け力が変化することになり、その締付け力が弱い場合は、シリンジ111が緩んで、ノズル吐出口の位置がずれ、正確な位置に塗布できなくなるため、製品不良が生じていた。
一方、シリンジ111の締付け力が強すぎると、シリンジ111が破損する場合や、変形する場合があり、シリンジ111の内部形状が変化したときは、液体の塗布が影響を受けることになって正確な塗布が出来なくなる。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、液体貯留容器のホルダへの保持および、それの取外しに当っての塵の発生がなく、また、液体貯留容器を常に一定の力で確実に保持することができる、液体貯留容器の保持方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液体貯留容器の保持方法は、液体塗布装置の、シリンジ等の液体貯留容器を、ホルダに対して着脱可能に保持するに当って、
ホルダに、液体貯留容器の挿入孔を貫通孔として有するホルダ本体と、液体貯留容器の先端部に設けられたノズルを挿入されるノズルホルダとを設け、
ホルダ本体の前記挿入孔内に挿入配置した液体貯留容器を、その挿入孔内にその挿入孔の全周にわたって設けた弾性膜体とホルダ本体との間への流体圧力の供給による弾性膜体の縮径変形によって、その挿入孔と液体貯留容器との中心軸同士を一致させて固定保持するとともに、
ノズルホルダに挿入したノズルを、そのノズルホルダとノズルとの掛合によってノズル中心軸に対する直交方向へ位置決めすることにある。
【０００９】
ここでは、所定の液体圧力、ガス圧力等の流体圧力をもって、たとえば、シリンジを所期した通りの位置に、所要の力で保持することで、摩耗塵の発生、ひいては、その塵の付着に起因する品質不良の発生を有効に防止することができ、併せて、所定の供給圧力に基いて、シリンジを過不足のない力で保持することで、所期した通りの位置に、所定量の液体を正確に塗布することができる。
【００１０】
またここでは、ホルダ本体の挿入孔内にその挿入孔の全周にわたって設けた弾性膜体とホルダ本体との間への流体圧力の供給によって、弾性膜体を縮径変形させ、この弾性膜体で液体貯留容器を押圧して保持する。これによれば、加圧流体の常時の流動下で液体貯留容器をフローティング保持する場合に比し、加圧流体の消費量を大きく減じることができ、またホルダ本体の挿入孔と液体貯留容器との中心軸同士を一致させて液体貯留容器を固定保持することができる。
さらにここでは、上記のようにホルダ本体の挿入孔と液体貯留容器との中心軸同士を一致させた状態で、ノズルホルダに挿入したノズルを、そのノズルホルダとノズルとの掛合によってノズル中心軸に対する直交方向へ位置決めする。
【００１１】
このような方法を実施に用いて好適な、この発明に係る液体貯留容器の保持装置は、
ホルダ本体と、
ホルダ本体に貫通させて設けた、液体貯留容器の挿入孔と、
ホルダ本体の側壁部に貫通させて設けた加圧流体供給孔と、
ホルダ本体に流体密に取付けた、前記挿入孔の全周にわたる弾性膜体と、
ホルダ本体に対して取付けた、液体貯留容器の先端部に設けられたノズルを挿入されてそのノズルとの掛合によりノズル中心軸に対する直交方向へそのノズルを位置決めするノズルホルダと、
を具えるものである。
【００１２】
この装置では、液体貯留容器を、ホルダ本体の挿入孔に挿入し、加圧流体供給孔から、たとえば加圧空気を供給すると、弾性膜体が挿入孔の内方側へたわみ変形して、液体貯留容器の側面の全周に密着するとともに、それを押圧するので、液体貯留容器がホルダに、所要の力で確実に固定されることになる。
【００１３】
この場合、供給する加圧空気の圧力を、所望の圧力に設定することにより、ホルダによるシリンジ保持力を所期した通りのものとすることができ、この保持力は、液体貯留容器を交換しても実質上一定である。
【００１５】
ここで好ましくは、ホルダ本体に、加圧流体供給孔に連通して前記挿入孔を囲繞する環状溝を設けるとともに、そのホルダ本体に、筒状とした弾性膜体を、その環状溝を跨いで流体密に取付ける。これによれば、環状溝内の加圧流体の加圧力による筒状弾性膜体の均等な縮径変形下で、液体貯留容器をその側面の全周にわたって固定保持できるので、保持がより一層確実なものとすることができる。
【００１６】
また、径の異なる液体貯留容器を挿入孔内へ挿入しても、弾性膜体が、液体貯留容器をその全周にわたって締付けるので、液体貯留容器の中心軸線が、挿入孔の中心軸線と同軸になるように保持することができ、これによれば、ノズルを液体貯留容器に直接的に取付けて、液体を塗布する場合のように、ノズル吐出口が、液体貯留容器の中心軸線上に位置するときに、その吐出口を、挿入孔の中心線上に常に整列させることができるので、液体の塗布に当って、それらの両者が位置ずれすることに起因する塗布位置の変化を有効に防止することができる。
【００１７】
ところで、筒状弾性膜体をこのように配設する場合には、それの軸線方向の両端部分を、ホルダ本体で挟持固定することが好ましく、これによれば、弾性膜体の流体密な取付けを簡単、かつ確実に実現することができる。
【００１８】
そしてこのことは、より具体的には、ホルダ本体を、中間部材と端部部材とに分割構成し、筒状とした弾性膜体の軸線方向の端部分を、中間部材と端部材とで挟持することにより行うことができる。
このようにすることで、弾性膜体の挟み込み端部分が、中間部材と端部部材とにつぶされてそれらに密着するので、加圧流体供給孔からの加圧流体の、挿入孔内へのもれ出しを効果的に防止することができる。
【００１９】
なおここで、弾性膜体を、ゴム、プラスチックまたは金属のいずれかにより形成した場合には、液体貯留容器の保持をさらに確実なものとすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基いて説明する。
図１は、この発明に係る装置の実施形態を示す図であり、図中1は全体として六面体形状をなすホルダ本体を示す。
【００２１】
ここでは、このホルダ本体１に、図では上下方向に貫通する、液体貯留容器、たとえばシリンジの挿入孔2を設けるとともに、ホルダ本体1の側壁部に貫通する加圧流体、たとえば加圧空気の供給孔3を設け、そして、前記挿入孔内の、その加圧空気供給孔3と対応部分に、弾性膜体4を接着その他によって気密に取付けて、供給される加圧空気の、挿入孔内への押出を防止する。
【００２２】
このように構成してなる保持装置では、挿入孔2内への、図１（ｂ）に仮想線で示すように、シリンジ5を所定の位置まで挿入した状態で、加圧空気供給孔3に供給した加圧空気により、弾性膜体4を、挿入孔2の中心部側へ凸となる形状に弾性変形させて、シリンジ5に部分的に密着させるとともに、そのシリンジ5を、挿入孔2の、加圧空気供給孔3とは直径方向に対応する対向壁面に、加圧空気の圧力に応じた力で押圧することにより、シリンジ5を摩耗塵等の発生なしに、適宜の力で固定保持することができる。
【００２３】
図２は他の実施態様を示す図であり、これは、ホルダ本体1に、加圧空気供給孔3に連通して挿入孔2を取り囲む環状溝6を設けるとともに、筒状とした弾性膜体4を、その環状溝6を跨いで、ホルダ本体1に気密に固着等させたものである。これによれば、加圧空気供給孔3への加圧空気の供給によって筒状弾性膜体4を弾性変形させることにより、シリンジ5をその全周にわたって均等に締付け保持することができ、この結果として、シリンジ5、ひいては、それに設けたノズル7を挿入孔2と同軸とすることができる。
【００２４】
図３は、図２に示す構造を具体化するための一例を示すものであり、これは、ホルダ本体1を、軸線方向の中央部分に位置する中間部材8と、両端部部材9とに分割構成し、筒状とした、好ましくはゴム製の弾性膜体4の両端部分、ここではそれぞれの端部フランジ10を、両部材間に、それらの端部フランジ10の圧潰変形下で挟持したものであり、この構成によれば、弾性膜体4の気密な取付けを簡単かつ確実に実現することができる。
【００２５】
ところで、これらの装置はいずれも、従来技術で述べたホルダ112に代えて使用に供することができ、加圧流体供給孔3を、切換弁その他を介して加圧空気供給源等に接続することで、弾性膜体4を供給圧力に応じて弾性変形させることができる。
【００２６】
図４はさらに他の実施形態を示す断面斜視図であり、ここでは、ホルダ本体1の全体をほぼ円筒形状とするとともに、加圧空気供給孔3の周壁に、クイックジョイント螺合用のねじ部を設け、また、中間部材8の両端部分に、端部部材9のいんろう嵌めのための小径部を設けて、この小径部対応部分で、両部材8、9を螺着もしくは固着可能とする。
【００２７】
またここでは、筒状弾性膜体4に、端部フランジ10に連続する大径部11を付設し、これらの端部フランジ10および大径部11の両者を、中間部材8と端部部材9とで圧潰変形させることにより、筒状弾性膜体4の端部分をより確実に抜け止め挟持するとともに、筒状弾性体４をより気密に挟持することができる。
【００２８】
このように構成してなる液体貯留容器の保持装置は、図５に示すように、ホルダケース12に収納して使用することができ、シリンジ5を、それの挿入孔2内へ挿入した状態で、装置に取付けたクイックジョイント13に接続したホースを経て、環状溝6内へ所要の圧力の加圧空気を供給することにより、筒状弾性膜体４は、図６に示すように、その全周にわたって均等に縮径変形し、これにより、シリンジ5の周りに、全周にわたって同じ力で密着して、それをホルダケース12に保持する。
【００２９】
一方、シリンジ5をそこから取り外すときは、クイックジョイント13を経て加圧空気を排出することで、シリンジ5に密着していた弾性膜体4を元形状に弾性復帰させて、シリンジ5に対する拘束を解除する。
【００３０】
ところで、ここにおけるホルダケース12は、図６に示すところから明らかなように、その内径段差部で、保持装置を支持しているも、これのみにては、保持装置の位置決め固定精度等が不足する場合には、ねじ止め、接着等により、保持装置をホルダケース12に固定することもできる。なお、この場合のねじは、組立て時の固定に当ってまわすだけなので、このときに、発生した塵を予め除去しておけば、シリンジの交換のたび毎にねじをまわすことはないので、事後的に塵が発生することはない。
【００３１】
このようなホルダケース12を用いる場合は、図６に示すように、ノズル7の外径と同じ内径を有するノズルホルダ14によって、軸方向の位置を固定することができるので、ノズル7を三次元的に位置決め固定することができて、塗布位置座標を高精度で設定できるようになるので、より高精度の塗布が可能となる。
【００３２】
なお、加圧空気供給回路は、図６に示すように、加圧空気供給源15を、レギュレータ16および切換弁17を順次に介してクイックジョイント13に接続することにより構成することができる。
これによれば、レギュレータ16により、保持装置に供給される加圧空気の圧力を所要の圧力に設定し、切換弁17によりその加圧空気の供給のON・OFFを行うことができ、切換弁17がOFF状態のときは、装置内の加圧空気は、その切換弁17から外気に排出される。
【００３３】
以上、この発明の実施形態を図面に示すところに基いて説明したが、液体貯留容器の挿入孔は、その横断面形状を、所要に応じて円形以外の各種の形状とすることができ、また、液体貯留容器としては、図示のシリンジ以外の各種形状のものを用いることができる。
【００３４】
また、上記実施形態において、弾性膜体はゴムから形成されているが、これに限定されるものではなく、シリンジが保持できる弾性と、流体密性を有するような材料であれば良く、たとえば、プラスチックや金属などでも良いことは勿論のことである。
【００３５】
加えて、加圧空気供給回路において、レギュレータ16の、圧力を0にまで下げることで、切換弁を省くこともできる。また、レギュレータ、切換弁は、手動式のものに限らず、制御手段によって、機械的または電気的に操作するものとすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、ねじを使用することなしに、加圧流体で液体貯留容器を固定保持することができるので、塵の発生を確実に防止することができる。
従って、塵によって、精密な作業が妨げられることがない。
しかも、ワーク、ノズル等が塵で汚されることがないので、液体塗布環境のいかんにかかわらず、品質不良の発生を効果的に防止することができる。
【００３７】
またここでは、液体貯留容器の保持力を加圧流体の圧力の設定に基いて特定することができるので、液体貯留容器の保持力を、それの交換等の前後にわたって、一定の力に維持することができ、これがため、液体貯留容器の保持力が弱すぎることに起因するノズル吐出口の位置ずれのおそれがなく、液体の塗布位置精度を高めることができる。また、保持力が強すぎることによる、液体貯留容器の破損や、変形のおそもれなく、液体貯留容器の内部形状が変化することによる、液体塗布量への影響を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る装置の実施形態を示す図である。
【図２】他の実施形態を示す図である。
【図３】図２の具体例を示す軸線方向断面図である。
【図４】さらに他の実施形態を示す断面斜視図である。
【図５】図４に示す装置の適用例を示す斜視図である。
【図６】図５の断面を加圧空気供給回路とともに示す図である。
【図７】従来技術を示す斜視図である。
【図８】シリンジ保持構造を示す斜視図である。
【図９】つまみねじの作用を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1  ホルダ本体
2  挿入孔
3  供給孔
4  弾性膜体
5  シリンジ
6  環状溝
7  ノズル
8  中間部材
9  端部材
10  端部フランジ
11  大径部
12  ホルダケース
13  クイックジョイント
14  ノズルホルダ
15  加圧空気供給源
16  レギュレータ
17  切換弁
【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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【図８】
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【図９】
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