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JP2016007594A - Discharge device - Google Patents

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JP2016007594A
JP2016007594A JP2014131208A JP2014131208A JP2016007594A JP 2016007594 A JP2016007594 A JP 2016007594A JP 2014131208 A JP2014131208 A JP 2014131208A JP 2014131208 A JP2014131208 A JP 2014131208A JP 2016007594 A JP2016007594 A JP 2016007594A
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air
syringe
liquid material
discharge device
shaft
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Application number
JP2014131208A
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Japanese (ja)
Inventor
近郷 泰郎
Yasuo Chikasato
泰郎 近郷
洋志 滝川
Hiroshi Takigawa
洋志 滝川
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Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-pulse type discharge device capable of suppressing sedimentation of particles contained in a liquid resin.SOLUTION: In a discharge device for discharging a liquid material 12 stored in a syringe 11 by a pressure of air pulse applied from a nozzle 15, including a stirrer 1641 for stirring the liquid material in the syringe, kinetic energy of the air pulse is converted into rotary motion energy by an air turbine mechanism comprising a rotor part 16 attached on the prolongation of a shaft 163 of the stirrer, to thereby rotate the stirrer.

Description

本発明はシリンジに充填された固形粒子を分散させた液状材料の吐出に際して用いられるエアパルス式吐出装置について、特に時間経過にともない発生する液状材料の粒子濃度の不均一を抑制することが可能な吐出装置に関する。   The present invention relates to an air pulse type discharge device used for discharging a liquid material in which solid particles filled in a syringe are dispersed. In particular, the discharge is capable of suppressing non-uniformity in the particle concentration of the liquid material that occurs over time. Relates to the device.

エアパルス式吐出装置は、供給圧力および時間が制御されたエアをシリンジに供給することにより、シリンジに収容された液状材料を、定量吐出するものである。図14はエアパルス式吐出装置の概要を示す。シリンジ71には液状材料72が収容されており、エアパルスを供給するエアパルスジェネレータ77とシリンジ74はシリンジキャップ74に備付けられたエアコネクタ75とエアチューブ76を介して接続されている。エアチューブ76を介してエアパルスジェネレータ77はエア源78から供給される加圧エアからエアパルスを生成してシリンジ内にエアパルスを供給する。エアパルスの圧力がシリンジ内の液状材料72の液面加わることで、液状材料72はシリンジ71から吐出される。   The air pulse type discharge device discharges a liquid material contained in a syringe in a fixed amount by supplying air with controlled supply pressure and time to the syringe. FIG. 14 shows an outline of an air pulse type discharge device. A liquid material 72 is accommodated in the syringe 71, and an air pulse generator 77 for supplying an air pulse and the syringe 74 are connected via an air connector 75 and an air tube 76 provided on the syringe cap 74. An air pulse generator 77 generates an air pulse from the pressurized air supplied from the air source 78 via the air tube 76 and supplies the air pulse into the syringe. The liquid material 72 is discharged from the syringe 71 by the pressure of the air pulse being applied to the liquid surface of the liquid material 72 in the syringe.

液状材料72が液体と比重の異なる粒子73を含む接着剤やコーティング剤等である場合、液状材料72の粒子濃度を一定に保って吐出する必要がある。ところが、液状材料72内部の粒子73は比重の違いから時間経過と共に下方に沈降を始め,シリンジ先端部に溜まってしまい粒子の沈降部を発生させる。それによって液状材料72の粒子濃度に不均一が発生することになり、生産時の連続吐出プロセスではロット内の初めと終わりでは品質に差異が生じてしまう。   When the liquid material 72 is an adhesive or a coating agent containing particles 73 having a specific gravity different from that of the liquid, it is necessary to discharge the liquid material 72 while keeping the particle concentration constant. However, the particles 73 inside the liquid material 72 begin to settle downward with the lapse of time due to the difference in specific gravity, and accumulate at the tip of the syringe to generate a sedimented portion of the particles. As a result, the particle concentration of the liquid material 72 becomes non-uniform, and in the continuous discharge process during production, there is a difference in quality at the beginning and end of the lot.

液状材料72に含有した粒子73の分散性は時間とともに変化するが沈降に至る時間は樹脂材料72の粘性に大きく依存し、粘性が高ければ、沈降に至る時間は長くなる。一般の液状材料の多くは、温度上昇に伴い粘度が低下する。従って、粒子濃度の不均一を抑制するために、容量の大きな攪拌槽を使用して攪拌した液状材料を温調器を具備した小型のシリンジに小分けにして、低い温度を保つように温調を施すことで粘度低下を抑えながら、吐出プロセスですぐに使用する等の処置が実施されている。   The dispersibility of the particles 73 contained in the liquid material 72 changes with time, but the time to settle largely depends on the viscosity of the resin material 72. If the viscosity is high, the time to settle becomes long. In many common liquid materials, the viscosity decreases as the temperature increases. Therefore, in order to suppress unevenness in particle concentration, the liquid material stirred using a large-capacity stirring tank is subdivided into small syringes equipped with a temperature controller, and temperature control is performed to maintain a low temperature. While suppressing the decrease in viscosity by applying, treatment such as use immediately in the discharge process is performed.

さらに、より能動的には、シリンジ内で樹脂材料と粒子を攪拌しながら吐出を実施するための装置も検討されている。例えば、耐食ポンプや防爆ポンプとして既に一般化しているマグネットポンプのインペラー回転駆動機構のように、攪拌層の内部に駆動部を設けず液体材料内に設置された攪拌子を回転させる攪拌装置として、密閉容器の外に駆動側マグネットロータを配置し、密閉容器の壁を挟んで内側に攪拌子を備えた従動側マグネットロータを配置し、駆動側マグネットロータによる回転磁界に従って、攪拌子を回転させる方法がある。この方式を吐出装置に組み込み、樹脂材料の攪拌を行う試みがなされてきた。   Furthermore, an apparatus for performing discharge while stirring the resin material and particles in a syringe more actively has been studied. For example, as an impeller rotation drive mechanism of a magnet pump that is already generalized as a corrosion-resistant pump or an explosion-proof pump, as a stirring device that rotates a stirring bar installed in a liquid material without providing a drive unit inside the stirring layer, A method in which a drive side magnet rotor is disposed outside the sealed container, a driven side magnet rotor having a stirrer is disposed inside the sealed container wall, and the stirrer is rotated in accordance with the rotating magnetic field generated by the drive side magnet rotor. There is. Attempts have been made to incorporate this method into a discharge device and stir the resin material.

上記攪拌装置を備えた吐出装置の例として、特許文献1の装置がある。特許文献1には、容器と、撹拌子と、撹拌子を磁力により回転させる撹拌子回転手段とを具備した吐出装置であって、撹拌子を容器内底部に配置し、回転体を具備する撹拌子回転手段を容器の底面下方または容器の外周面底部に沿って配置した吐出装置が開示されている。   As an example of a discharge device provided with the stirring device, there is a device of Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a discharge device including a container, a stirrer, and a stirrer rotating unit that rotates the stirrer by a magnetic force. The stirrer is disposed at the bottom of the container and includes a rotating body. A discharge device is disclosed in which the child rotating means is disposed below the bottom of the container or along the bottom of the outer peripheral surface of the container.

また、別の例として特許文献2の装置がある。特許文献2では、磁石を有する攪拌子と、攪拌子に側方から磁力を作用させることにより、攪拌子を位置規定する撹拌子保持機構と、撹拌子保持機構を回転させる回動機構と、を備え、回動機構により攪拌子保持機構を回転させることにより、攪拌子を回転させることを特徴とする攪拌装置を備えた吐出装置が開示されている。   Another example is the apparatus disclosed in Patent Document 2. In Patent Document 2, a stirrer having a magnet, a stirrer holding mechanism that positions the stirrer by applying a magnetic force to the stirrer from the side, and a rotation mechanism that rotates the stirrer holding mechanism, There is disclosed a discharge device provided with a stirrer characterized in that the stirrer is rotated by rotating a stirrer holding mechanism by a rotating mechanism.

特開2005−120956号報JP 2005-120956 A 特開2013−158733号報JP 2013-158733 A

特許文献1の装置において、容器底部に配置した攪拌子を容器外下方から磁力によって回転させているため、容器底面の外側に攪拌子回転手段を配設させる必要がある。このため吐出口の周りが煩雑になり、容器の筒径が大きくなり容量も大型化する。そのため、デッドボリュームが増し、塗布量の小さなワーク(被塗布対象物)では吐出量誤差が生じやすくなる。さらに、攪拌子回転手段が占める空間容量により、ワークの形状によっては接触や干渉が生じることも懸念させる。   In the apparatus of Patent Document 1, since the stirrer arranged at the bottom of the container is rotated by a magnetic force from below the container, it is necessary to dispose the stirrer rotating means outside the bottom of the container. For this reason, the periphery of the discharge port becomes complicated, the cylinder diameter of the container increases, and the capacity increases. For this reason, the dead volume is increased, and a discharge amount error is likely to occur in a work (object to be coated) with a small coating amount. Furthermore, due to the space capacity occupied by the stirring bar rotating means, there is a concern that contact and interference may occur depending on the shape of the workpiece.

一方、特許文献2の装置では、容器の側面を撹拌子回転手段が回転体として囲う構造となっているため、容器内の液状材料の粘度を一定に保つために設ける温調装置の熱交換器を容器に取り付けることができない。これは、温度により粘度が変化する高粘度の液状材料などを用いた場合に、安定吐出の隘路となる虞がある。   On the other hand, in the apparatus of Patent Document 2, since the stirrer rotating means surrounds the side surface of the container as a rotating body, the heat exchanger of the temperature control apparatus provided to keep the viscosity of the liquid material in the container constant. Cannot be attached to the container. This may become a bottleneck for stable discharge when a highly viscous liquid material whose viscosity changes with temperature is used.


さらに、特許文献1の装置および特許文献2の装置の双方供に、撹拌子回転手段として駆動側マグネットロータを回転させるためのアクチュエータの駆動源として電動機が別途必要であり、吐出装置が大掛かりなものとなっている。

Furthermore, both the apparatus of Patent Document 1 and the apparatus of Patent Document 2 require a separate electric motor as a drive source for the actuator for rotating the drive side magnet rotor as the stirring bar rotating means, and the discharge device is large. It has become.

本発明は、容器に温調装置の熱交換器を装着することで液状樹脂の粘度管理をしながら、さらに特別に駆動源の付設を必要としない液状樹脂攪拌手段を具備することで、液状樹脂に含まれた粒子の沈降を抑制することができる吐出装置を提供することを目的とする。   The present invention provides a liquid resin stirring means that does not require any special drive source while controlling the viscosity of the liquid resin by attaching a heat exchanger of a temperature control device to the container. It is an object of the present invention to provide a discharge device capable of suppressing sedimentation of particles contained in the container.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の発明によれば、シリンジの上端開口部に接続されたエアチューブから供給されるエアパルスの圧力によって前記シリンジに収納された液状材料を吐出する吐出装置であって、前記シリンジ内に攪拌子を備え、前記攪拌子は前記シリンジの外筒に対する同軸中心線上にベアリングで支持されたシャフトで保持され、前記シャフトの上端部に付設されたロータ部を含むエアタービン機構を有し、前記エアタービン機構は前記エアパルスが前記エアチューブによるエア供給口からシリンジ内の液状材料の液面に加圧力として作用するまでのエアの流れの経路の間に位置しており、前記エアパルスを作動流体として前記エアタービン機構は前記ロータ部を回転させることで、前記攪拌子が回転することを特徴とした吐出装置とすることで、攪拌子駆動用の動力を別途設けることなく、液状樹脂に含まれた粒子の沈降を抑制することができる。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the liquid material stored in the syringe is discharged by the pressure of the air pulse supplied from the air tube connected to the upper end opening of the syringe. A discharge device comprising a stirrer in the syringe, the stirrer being held by a shaft supported by a bearing on a coaxial center line with respect to the outer cylinder of the syringe, and a rotor attached to an upper end of the shaft An air turbine mechanism that includes a portion between the air flow path from when the air pulse acts as an applied pressure to the liquid surface of the liquid material in the syringe from the air supply port of the air tube. The air turbine mechanism is rotated by using the air pulse as a working fluid, and the rotor is rotated to rotate the stirrer. Preparative With ejection apparatus wherein, without separately providing a power for stirrer drive, it is possible to suppress the precipitation of the contained particles in the liquid resin.

上記目的を達成するため、本発明の請求項2に記載の発明によれば、前記ロータ部は、複数の渦巻状の流路が形成されたインペラーと、前記インペラーの中心部に設置された流路案内部材とで構成されており、前記エアタービン機構は、前記エアチューブに接続されて前記流路案内部材へエアを噴出するノズルと、前記ロータ部とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置とすることで、エアチューブから供給されるエアパルスの流速が低い場合においても、攪拌子を回転力を高めることができる。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, the rotor section includes an impeller in which a plurality of spiral flow paths are formed, and a flow installed at the center of the impeller. The air turbine mechanism includes a nozzle that is connected to the air tube and ejects air to the flow path guide member, and the rotor portion. By setting it as the discharge apparatus of Claim 1, even when the flow velocity of the air pulse supplied from an air tube is low, a stirring bar can be made to raise rotational force.

上記目的を達成するため、本発明の請求項3に記載の発明によれば、前記インペラーは、前記シャフトに対して上下何れかの片側が開いた片側オープンタイプであり、流路は開いた方向に向けて凹となる湾曲した底面を有していることを特徴とした請求項1および請求項2に記載の吐出装置とすることで、インペラーから排出されたエアの流れに対するエネルギー損失を低減することができ、シリンジ内部の液状材料に対する押子としての機能低下を抑制することができる。   In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 3 of the present invention, the impeller is a one-side open type in which one of the upper and lower sides is open with respect to the shaft, and the flow path is opened. The discharge device according to claim 1 or 2, wherein the discharge device according to claim 1 or 2 has a curved bottom surface that is concave toward the surface, thereby reducing energy loss with respect to the flow of air discharged from the impeller. It is possible to suppress a decrease in function as a presser for the liquid material inside the syringe.

上記目的を達成するため、本発明の請求項4に記載の発明によれば、前記ロータ部は前記シリンジの上端開口部より突出したシャフトの上端に設置され、シリンジ内の液状材料に浸漬するのは前記攪拌子とシャフトの一部のみとした配置が特徴の請求項1乃至請求項3に記載の吐出装置とすることで、本発明による吐出装置を簡素な構造で実現することができる。   In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 4 of the present invention, the rotor portion is installed at the upper end of the shaft protruding from the upper end opening of the syringe, and is immersed in the liquid material in the syringe. The discharge device according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge device according to any one of claims 1 to 3 is characterized in that only the part of the stirrer and the shaft is arranged, so that the discharge device according to the present invention can be realized with a simple structure.

上記目的を達成するため、本発明の請求項5に記載の発明によれば、前記エアタービン機構はシャフト支持用のベアリングを保持するベアリング保持筒内に収められており、前記ベアリング保持筒は、前記ベアリング保持筒の外部でシリンジの下端吐出口方向に突出したシャフトの片端に設置された攪拌子ともにシリンジ内に収容されており、シリンジ内の液状材料に浸漬するのは前記攪拌子とベアリング保持筒の外部に突出したシャフトとベアリング保持筒の一部のみとした配置となっており、液状材料の液面に作用する押子として、前記ベアリング保持筒とシリンジ内壁面の隙間を摺動可能としたプランジャが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の吐出装置とすることで、液状樹脂の粘度が高い場合でも、シリンジの壁面への液状材料の付着残留分を低減し、液面への均一な押し圧を保つことを可能とし、吐出不良を軽減することができる。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, the air turbine mechanism is housed in a bearing holding cylinder that holds a bearing for supporting a shaft, and the bearing holding cylinder is The stirrer installed at one end of the shaft protruding in the direction of the lower end discharge port of the syringe outside the bearing holding cylinder is accommodated in the syringe, and it is immersed in the liquid material in the syringe to hold the stirrer and the bearing It is arranged with only a part of the shaft that protrudes outside the cylinder and the bearing holding cylinder, and as a pusher that acts on the liquid level of the liquid material, it can slide in the gap between the bearing holding cylinder and the inner wall surface of the syringe The discharge device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plunger is provided, so that the liquid resin has a high viscosity even when the viscosity of the liquid resin is high. To reduce adhesion remainder of the liquid material on the wall of di-, make it possible to maintain a uniform pressing force to the liquid surface, it is possible to reduce the ejection failure.

上記目的を達成するため、本発明の請求項6に記載の発明によれば、前記シリンジの側面を囲うように温調装置の熱交換器が装着されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の吐出装置とすることで、液状材料の粘度を一定に保つために温調を施すことができ、特に温度により粘度が変化しやすい高粘度の液状材料などの場合に、安定吐出を可能とする。   In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, a heat exchanger of a temperature control device is mounted so as to surround the side surface of the syringe. By using the discharge device according to claim 6, temperature control can be performed to keep the viscosity of the liquid material constant, and in particular, in the case of a high-viscosity liquid material in which the viscosity is likely to change depending on the temperature, it is stable. Allows discharge.

本発明による吐出装置は、吐出時のエア圧送用に用いるエアパルスを回転アクチュエータの駆動源として流用するため専用の動力を必要せず、粒子が混和された液状材料の吐出プロセスにおいて、吐出毎の粒子濃度のバラツキを抑制することができる。   The discharge device according to the present invention uses an air pulse used for air pressure feeding at the time of discharge as a drive source of the rotary actuator, and does not require a dedicated power. In the discharge process of a liquid material in which particles are mixed, the particles for each discharge Variations in density can be suppressed.

図1は本発明による実施形態である吐出装置1の概略を示したもので、一部を断面とした構造図である。FIG. 1 shows an outline of a discharge apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and is a structural view partially cut in cross section. 図2(a)は本発明の要部となる吐出装置1のロータ部16とその周辺の部材を抜粋し、一部を断面として示し、この範囲におけるエアパルスの流れを明示的に書き添えた部分図で、図2(b)は図2(a)におけるロータ部16のA−A’断面図である。FIG. 2 (a) is an excerpt of the rotor portion 16 and its peripheral members of the discharge device 1, which is the main part of the present invention, and shows a part of it as a cross section, and a partial view explicitly adding the flow of air pulses in this range. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the rotor portion 16 in FIG. 図3はロータ部16を下方から観た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the rotor portion 16 as viewed from below. 図4はロータ部16の形状を示す投影図で、図4(a)は上方から観た平面図、図4(b)は下方から観た平面図である。4A and 4B are projection views showing the shape of the rotor section 16, FIG. 4A being a plan view seen from above, and FIG. 4B being a plan view seen from below. 図5は吐出装置1に使用されるロータ保持部材13を示すもので、図5a)は平面図、図5(b)は図5(a)おけるBOB’断面図である。5A and 5B show the rotor holding member 13 used in the discharge device 1. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a BOB 'sectional view in FIG. 5A. 図6はロータ部を下方から観た平面図で、図6(a)は流路を回転軸対象に二か所設けたインペラーを組み合わせた例を示し、図6(b)は流路を回転軸対象に四か所設けたインペラーを組み合わせた例を示している。FIG. 6 is a plan view of the rotor portion as viewed from below, FIG. 6 (a) shows an example in which an impeller having two flow paths provided on a rotation axis is combined, and FIG. 6 (b) shows a rotation of the flow path. The example which combined the impeller provided in four places to the axis | shaft object is shown. 図7はロータ部を下方から観た平面図で、流路とは別に調速用流路を回転軸対象に二か所設けたインペラーを組み合わせた例を示している。FIG. 7 is a plan view of the rotor portion as viewed from below, and shows an example in which an impeller provided with two speed control flow paths for the rotation axis is provided separately from the flow path. 図8は一部を断面として示し、ノズル15とノズル挿入口1621の隙間をシールした例を示す部分図である。FIG. 8 is a partial view showing an example in which a part is shown as a cross section and the gap between the nozzle 15 and the nozzle insertion port 1621 is sealed. 図9は本発明による別の実施形態である吐出装置2の概略を示したもので、一部を断面とした構造図である。FIG. 9 shows an outline of a discharge apparatus 2 which is another embodiment according to the present invention, and is a structural view partially showing a cross section. 図10は吐出装置2のロータ部26とその周辺の部材を抜粋し、一部を断面として示し、この範囲におけるエアパルスの流れを明示的に書き添えた部分図である。FIG. 10 is a partial view in which the rotor part 26 of the discharge device 2 and its peripheral members are extracted, a part thereof is shown as a cross section, and the flow of air pulses in this range is explicitly written. 図11は吐出装置2に使用される導管にベアリング保持筒を固定する環状部材の形状例を示すもので、図11(a)は平面図、図11(b)は図11(a)におけるC−C’断面図である。FIG. 11 shows an example of the shape of an annular member for fixing a bearing holding cylinder to a conduit used in the discharge device 2, FIG. 11 (a) is a plan view, and FIG. 11 (b) is C in FIG. 11 (a). It is -C 'sectional drawing. 図12は吐出装置2に使用されるプランジャ29の形状例を示すものであり、(a)は平面図で、(b)はD−D’断面図である。FIG. 12 shows an example of the shape of the plunger 29 used in the discharge device 2, wherein (a) is a plan view and (b) is a D-D ′ sectional view. 図13は白色LED装置3の樹脂封止工程における蛍光体が混和された樹脂を本発明による吐出装置1を使用して注入している様子を示した模式図である。FIG. 13 is a schematic view showing a state in which a resin mixed with a phosphor in the resin sealing step of the white LED device 3 is injected using the discharge device 1 according to the present invention. 図14は従来のエアパルス式吐出装置の示した概略図である。FIG. 14 is a schematic view showing a conventional air pulse discharge device.

本発明による吐出装置は上述の課題を考慮して成されたもので、エアパルスを作動流体として回転運動に変えるエアタービン機構によりシリンジ内に備えた攪拌子を回転させ、液状材料に混和された粒子の沈降を抑制することを特徴としたものである。   The discharge device according to the present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and particles mixed in a liquid material by rotating a stirring bar provided in a syringe by an air turbine mechanism that converts an air pulse into a rotational motion as a working fluid. It is characterized by suppressing the sedimentation of water.

(第一の実施形態)
図1は第一の実施形態として本発明による吐出装置を簡素な構成で実現した吐出装置1の概略を示したもので、一部を断面とした構造図である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an outline of a discharge device 1 which has realized a discharge device according to the present invention with a simple configuration as a first embodiment, and is a structural view partially showing a cross section.

吐出装置1は液状材料12を収納するシリンジ11と、フランジ継手14とルーズフランジ141によってシリンジ11の上端開口部に設けられているフランジ部112を挟み込むようにして設置されたロータ保持部材13と、ロータ保持部材13の中央に付設されたベアリング131と、ベアリング131で支持されシリンジ11内にシリンジ11の外筒に対する同軸中心線上に配設されたシャフト163と、シャフト163の一方の先端に付設されてシリンジ11下端の吐出口111の近くに配置された回転ヘッダ164と、回転ヘッダ164が具備する複数の攪拌子1641と、シャフト163のシリンジ11の外に突出した先端に設置された流路案内部材162とインペラー161で形成されたロータ部16と、前記フランジ継手14に設置され、流路案内部材162に設けられた円錐台状のノズル挿入口1621に先端部が同軸上に、且つ壁面が接触しないように一定の隙間を確保しながら保持されたノズル15と、ノズル15のエア吸入口に設けられたエア配管コネクタ171と、エア配管コネクタ171とエアパルスジェネレータ(図示せず)を接続するエアチュ―ブ17とで構成されている。尚、以降、図1に正対視した状態でエアチューブ17の方向を上方向、吐出口111の方向を下方向と記述する。   The discharge device 1 includes a syringe 11 that stores a liquid material 12, a rotor holding member 13 that is installed so as to sandwich a flange portion 112 provided at an upper end opening of the syringe 11 by a flange joint 14 and a loose flange 141, A bearing 131 attached to the center of the rotor holding member 13, a shaft 163 supported by the bearing 131 and disposed on the coaxial center line with respect to the outer cylinder of the syringe 11 in the syringe 11, and attached to one end of the shaft 163. A rotary header 164 disposed near the discharge port 111 at the lower end of the syringe 11, a plurality of stirrers 1641 provided in the rotary header 164, and a channel guide installed at the tip of the shaft 163 protruding outside the syringe 11. The rotor portion 16 formed by the member 162 and the impeller 161, and the flange joint 1 A nozzle 15 held in a conical truncated nozzle insertion port 1621 provided in the flow path guide member 162 while maintaining a certain gap so that the tip is coaxial and the wall surface does not contact; The air pipe connector 171 provided at the air suction port of the nozzle 15 and the air tube 17 connecting the air pipe connector 171 and an air pulse generator (not shown). In the following description, the direction of the air tube 17 is described as an upward direction and the direction of the discharge port 111 is described as a downward direction when viewed from the front in FIG.

図2(a)は本発明の要部となる吐出装置1のロータ部16とその周辺の部材を抜粋し、一部を断面として示し、この範囲におけるエアの流れをa1乃至a4として明示的に書き添えた部分図で、図2(b)はロータ部16のA−A’断面図である。図3はロータ部16を下方から観た斜視図である。図4はロータ部16の形状を示す投影図で(a)は上方から観た平面図、(b)は下方から観た平面図である。   FIG. 2A shows an excerpt of the rotor 16 of the discharge device 1 and its peripheral members, which are the main part of the present invention, and shows a part of it as a cross section. The air flow in this range is explicitly shown as a1 to a4. FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the rotor portion 16. FIG. 3 is a perspective view of the rotor portion 16 as viewed from below. 4A and 4B are projection views showing the shape of the rotor portion 16, wherein FIG. 4A is a plan view seen from above, and FIG. 4B is a plan view seen from below.

図4(b)に示すように、ロータ部16は流路案内部材162とインペラー161の組合せで構成されており、インペラー161には流路案内部材162に設けられたエア供給口1623と接続されるように渦巻状の流路1611が設けられている。またインペラー161は下方側が開いた片側オープンタイプであり、図3に示すように流路1611は軸方向の下方に向けて凹となる湾曲した底面を有している。尚、インペラー161は始動トルクを低く抑えるために軽量な部材で作成されるものとし、例えばナイロン樹脂等の強度の高いプラスチックを用いた粉末積層造形等で作成する。   As shown in FIG. 4B, the rotor portion 16 is configured by a combination of a flow path guide member 162 and an impeller 161, and the impeller 161 is connected to an air supply port 1623 provided in the flow path guide member 162. A spiral channel 1611 is provided as shown. Further, the impeller 161 is a one-side open type in which the lower side is open, and as shown in FIG. 3, the channel 1611 has a curved bottom surface that becomes concave downward in the axial direction. The impeller 161 is made of a lightweight member in order to keep the starting torque low. For example, the impeller 161 is made by powder additive manufacturing using high-strength plastic such as nylon resin.

図5はロータ保持部材13の平面図である。中央にはベアリング131が設置される丸孔133を有し、丸孔133を取り巻くように複数の通気孔132が配置されている。フランジ部112には前述のフランジ継手14およびルーズフランジ141とともにねじ締結用の複数の通し孔134を有する。尚、図示していないが、必要に応じてフランジ継手14とロータ保持部材13あるいはロータ保持部材とルーズフランジ141の間の夫々にOリング等のシール材を挿入してもよい。   FIG. 5 is a plan view of the rotor holding member 13. The center has a round hole 133 in which the bearing 131 is installed, and a plurality of vent holes 132 are arranged so as to surround the round hole 133. The flange portion 112 has a plurality of through holes 134 for fastening screws together with the flange joint 14 and the loose flange 141 described above. Although not shown, a sealing material such as an O-ring may be inserted between the flange joint 14 and the rotor holding member 13 or between the rotor holding member and the loose flange 141 as necessary.

ベアリング131は自己潤滑性樹脂で成形されたブッシュタイプのすべり軸受けを用いているが、小型の玉軸受け等を用いてもよい。   The bearing 131 uses a bush type slide bearing formed of a self-lubricating resin, but a small ball bearing or the like may be used.

シャフト163の下端に設置されている独楽状の回転ヘッダ164および回転ヘッダ164の底面の逆円錐の部分に回転軸対象に取り付けられた二つの攪拌子1641は、この構成に限定するものではなく、攪拌子1641の員数を増しても良い。更に、回転ヘッダ164を設けずに、シャフト163を挟んで複数の翼を攪拌子として設けたものでも良い。   The two stirring bars 1641 attached to the rotating shaft object on the inverted conical portion of the bottom surface of the rotary header 164 and the bottom surface of the rotary header 164 installed at the lower end of the shaft 163 are not limited to this configuration. The number of the stirring bars 1641 may be increased. Furthermore, the rotary header 164 may be omitted, and a plurality of blades may be provided as a stirrer with the shaft 163 interposed therebetween.

上述した吐出装置1の構成において、ノズル15とロータ部16の組合せは、エアチューブ17を介して供給されたエアパルスの運動エネルギーを流用してシャフト163の回転運動エネルギーに変換するエアタービン機構を形成するものである。   In the configuration of the discharge device 1 described above, the combination of the nozzle 15 and the rotor unit 16 forms an air turbine mechanism that diverts the kinetic energy of the air pulse supplied through the air tube 17 and converts it into the rotational kinetic energy of the shaft 163. To do.

ここで、吐出装置1におけるエアタービン機構と吐出機構に係るエアの作用について、以下、図2(a)の書き添えたエアの流れ(以降エア流と表記)a1乃至a4を用いて説明する。
(1)液状材料12を押圧するためにエアチューブ17を介して供給されたエア流a1はノズル15によって流速を増しながら流路案内部材162の凹部1622へ噴出される。
(2)エア流a1はノズル15から噴出した後に凹部1622の底面に設けられた円錐形状部1624に衝突して分流され、凹部1622の底面に沿う流れとなって、一部はインペラー161へのエア供給口1623に向かうエア流a2となる。
(3)エア流a2はエア供給口1623からインペラー161に供給され渦巻状(後述)の流路1611の壁面に衝動力を与えながら流路1611を通過することで、シャフト163に回転運動r1を加えるように作用し、攪拌子1641を旋回させる。流路1611は軸方向に凹となる湾曲した底面を有しているため、不要なエネルギー損失を抑えながら、流路1611を通る流れは半径方向の外向きから軸方向の下向きに方向の変わるエア流a3となる。
(4)エア流a3はインペラー161から排出された後にロータ保持部材13に設けられた通気孔132を通過しシリンジ11内に向かうエア流a4となって、シリンジ11内の空間の圧力を高める加圧エアとなって液状材料12への押子として作用を担う。尚、エアパルスはエア流a3としてインペラー161から排出された後に、急激に速度は低下し、エア流a4に至る状態ではシリンジ11内の空間の圧力を高めるためだけに作用し流速は失われる。
Here, the air turbine mechanism in the discharge device 1 and the action of air related to the discharge mechanism will be described below using the air flows (hereinafter referred to as air flows) a1 to a4 appended in FIG.
(1) The air flow a <b> 1 supplied through the air tube 17 to press the liquid material 12 is jetted into the recess 1622 of the flow path guide member 162 while increasing the flow velocity by the nozzle 15.
(2) After the air flow a1 is ejected from the nozzle 15, it collides with the conical shape portion 1624 provided on the bottom surface of the concave portion 1622 and is diverted to flow along the bottom surface of the concave portion 1622, and a part of the air flow a1 is directed to the impeller 161. The air flow a2 toward the air supply port 1623 is obtained.
(3) The air flow a2 is supplied to the impeller 161 from the air supply port 1623 and passes through the flow path 1611 while applying impulsive force to the wall surface of the spiral (described later) flow path 1611. The stirrer 1641 is rotated by acting to add. Since the flow path 1611 has a curved bottom surface that is concave in the axial direction, the flow through the flow path 1611 is changed from a radially outward direction to an axially downward direction while suppressing unnecessary energy loss. It becomes flow a3.
(4) After the air flow a3 is discharged from the impeller 161, the air flow a3 passes through the vent hole 132 provided in the rotor holding member 13 and becomes the air flow a4 toward the syringe 11, thereby increasing the pressure in the space in the syringe 11. It acts as a pusher to the liquid material 12 as pressurized air. It should be noted that after the air pulse is discharged from the impeller 161 as the air flow a3, the speed rapidly decreases, and in the state reaching the air flow a4, it acts only to increase the pressure in the space in the syringe 11 and the flow velocity is lost.

これにより、吐出装置1ではエアパルスジェネレータから供給されるエアパルスによるエア流が液状材料12を吐出するための押子の機能を果たすために使用されるだけでなく、攪拌子1641を旋回させ、それにより液状材料12を攪拌するため作動流体としても流用される。   Thereby, in the discharge device 1, not only the air flow by the air pulse supplied from the air pulse generator is used to perform the function of a pusher for discharging the liquid material 12, but also the stirrer 1641 is swung, Therefore, the liquid material 12 is also used as a working fluid to stir the liquid material 12.

多くの場合、液状材料12の粘度の影響を受けるため、ロータ部16は盛大に回転するものではない。しかしながら、前述のとおり、本発明の主たる目的はシリンジ11に収容された液状材料12が粒子121を混和されたものであるとき、連続吐出プロセスにおいて、吐出毎の粒子濃度のバラツキを抑制することが可能な吐出装置を実現することであり、エアパルス毎に液状材料12に僅かに流動が生じれば良く、エアパルスによる一回の吐出では、攪拌子1641の旋回角度は小さくて良い。例えば液状材料12がシリコーン樹脂で蛍光体粒子を含む場合、樹脂粘度が低く沈降が最も早いものでも、シリンジ11に液状材料12をセットした後に吐出毎の粒子濃度のバラツキが顕著となり始めるまでの余裕時間は10分程度ある。従って、連続吐出プロセスにおいて、吐出間隔が前記余裕時間に比較して十分短ければ、シリンジ11内部で液状材料12の流動が連続的に生じ、蛍光体の沈降は抑制される。   In many cases, the rotor portion 16 does not rotate greatly because it is affected by the viscosity of the liquid material 12. However, as described above, the main object of the present invention is to suppress variation in particle concentration at each discharge in the continuous discharge process when the liquid material 12 contained in the syringe 11 is mixed with the particles 121. This is to realize a possible discharge device, and it is sufficient that a slight flow occurs in the liquid material 12 for each air pulse, and the swirl angle of the stirrer 1641 may be small in one discharge by the air pulse. For example, when the liquid material 12 is a silicone resin and contains phosphor particles, even if the resin viscosity is low and the sedimentation is the fastest, there is a margin until the variation in particle concentration at each discharge starts to become noticeable after the liquid material 12 is set in the syringe 11. The time is about 10 minutes. Therefore, in the continuous discharge process, if the discharge interval is sufficiently shorter than the margin time, the flow of the liquid material 12 continuously occurs in the syringe 11 and the settling of the phosphor is suppressed.

インペラー161に設けられた流路1611は図4(b)に示したように、回転軸対象に三か所配置することに限定するものではなく、液状材料12の粘度や粒子の粒径等に応じて、最適な回転を得るために適宜変更しても良い。図6はロータ部16を下方から観た平面図で(a)は流路1611を回転軸対象に二か所設けたインペラー161aを組み合わせた例を示し、(b)は流路1611を回転軸対象に四か所設けたインペラー161bを組み合わせた例を示している。このように設置される流路1611の員数に制限はないが、シャフト163のブレ発生を抑制するため配置は回転軸対象とするのが好ましい。   As shown in FIG. 4 (b), the flow path 1611 provided in the impeller 161 is not limited to being arranged at three locations on the rotating shaft target, but the viscosity of the liquid material 12, the particle size of the particles, and the like. Accordingly, it may be appropriately changed to obtain an optimum rotation. 6A and 6B are plan views of the rotor portion 16 as viewed from below. FIG. 6A shows an example in which an impeller 161a provided with two channels 1611 on the rotation axis is combined, and FIG. The example which combined the impeller 161b provided in four places to the object is shown. Although the number of the flow paths 1611 installed in this way is not limited, it is preferable that the arrangement is a rotation axis target in order to suppress the occurrence of blurring of the shaft 163.

更に、回転力を調整するために、インペラー161にエア抜き用の流路を設けても良い。図7はロータ部16を下方から観た平面図で流路1611とは別に調速用流路1612を回転軸対象に二か所設けたインペラー161cを組み合わせた例を示している。調速用流路1612は衝動力を受けずにエア流を通過させるようにラジアル方向の外に開いた三角州形状等としたものである。   Furthermore, in order to adjust the rotational force, an air vent channel may be provided in the impeller 161. FIG. 7 is a plan view of the rotor portion 16 as viewed from below, and shows an example in which an impeller 161c provided with two speed control flow channels 1612 on the rotation axis object is combined with the flow channel 1611. The speed adjusting channel 1612 has a triangular shape or the like that opens outward in the radial direction so as to allow the air flow to pass without receiving impulsive force.

また、ノズル15とノズル挿入口1621の隙間による運動エネルギーの結合ロスが無視できない場合には、ロータ部16の上側に設けたシールタイプのベアリング等でノズル15を回転軸として支持すればよい。図8はノズル15とノズル挿入口1621の隙間をシールした例を示すものである。インペラー161の上面に固定されたベアリング1613によりノズル15を支持している。ベアリング1613とのはめあいを確保するために、ノズル15の先端形状に応じたアダプター151をノズル15に装着している。アダプター151はノズル15とシャフト163のずれ、即ち軸のたわみを許す弾性構造体とするのが好ましく、例えばゴム、皮などを用いて作成する。   Further, when the kinetic energy coupling loss due to the gap between the nozzle 15 and the nozzle insertion port 1621 cannot be ignored, the nozzle 15 may be supported as a rotating shaft by a seal-type bearing or the like provided on the upper side of the rotor portion 16. FIG. 8 shows an example in which the gap between the nozzle 15 and the nozzle insertion port 1621 is sealed. The nozzle 15 is supported by a bearing 1613 fixed to the upper surface of the impeller 161. In order to secure the fit with the bearing 1613, an adapter 151 corresponding to the tip shape of the nozzle 15 is attached to the nozzle 15. The adapter 151 is preferably an elastic structure that allows displacement between the nozzle 15 and the shaft 163, that is, deflection of the shaft, and is made of, for example, rubber or leather.

(第二の実施形態)
第一の実施形態として説明した吐出装置1は、液状樹脂121の粘度が高い場合、シリンジ11の壁面に液状材料12の付着残留分が多くなり、液面レベルに部分的に高低差が生じる場合がある。それはやがて液状樹脂121内でのエア貫通を引き起こし、吐出不良に至る虞がある。そこで、プランジャを装着することで液面を均一に押し圧することを可能とする吐出装置2を第二の実施形態として図9乃至図12により以下説明していく。
(Second embodiment)
In the discharge device 1 described as the first embodiment, when the viscosity of the liquid resin 121 is high, the residual amount of the liquid material 12 on the wall surface of the syringe 11 is increased, and the level difference is partially generated in the liquid level. There is. This eventually causes air penetration in the liquid resin 121 and may lead to ejection failure. Therefore, a discharge device 2 that can press the liquid surface uniformly by attaching a plunger will be described below as a second embodiment with reference to FIGS. 9 to 12.

図9は本発明を用いた第二の実施形態として吐出装置2の概略を示したもので、一部を断面とした構造図である。吐出装置2は液状材料12を収納するシリンジ21と、シリンジ21のフランジ部212を挟みこむようにしてルーズフランジ241とフランジ継手24が締結されており、前記フランジ継手24の中央部でフランジ継手24を貫通するように敷設され、シリンジ21の中心軸に沿い、シリンジ21内部まで進展して配置され、下方先端部にノズル25が形成されている導管251と、前記フランジ継手24の上面から露出した導管251の上方端部に接続されたエア配管コネクタ171と、該エア配管コネクタ171で接続されておりエアパルスジェネレータ(図示せず)から配管されたエアチュ―ブ17と、前記導管251に装着された二つの環状部材282と、前記環状部材282によって固定されたベアリング保持筒28と、前記ベアリング保持筒28とシリンジ21の間のスペースを摺動するプランジャ29と、前記ベアリング保持筒28の下端部に付設されたシールタイプのベアリング281と、前記ベアリング281で支持されベアリング保持筒28から下方に伸びたシャフト263と、前記シャフト263の下方先端に付設されてシリンジ21の吐出口211の近くに配置される回転ヘッダ164と、回転ヘッダ164が具備した複数の攪拌子1641と、前記ベアリング保持筒28の内側に位置するシャフト263の先端に設置された流路案内部材262とインペラー261で形成されたロータ部26とで構成されている。   FIG. 9 shows an outline of a discharge device 2 as a second embodiment using the present invention, and is a structural view partially showing a cross section. In the discharge device 2, a loose flange 241 and a flange joint 24 are fastened so as to sandwich a syringe 21 that stores the liquid material 12 and a flange portion 212 of the syringe 21, and the flange joint 24 passes through the flange joint 24 at the center. A conduit 251 that extends along the central axis of the syringe 21 and extends to the inside of the syringe 21, and has a nozzle 25 formed at the lower tip, and a conduit 251 that is exposed from the upper surface of the flange joint 24. An air pipe connector 171 connected to the upper end of the air pipe, an air tube 17 connected by the air pipe connector 171 and piped from an air pulse generator (not shown), and two pipes attached to the conduit 251. Two annular members 282, a bearing holding cylinder 28 fixed by the annular member 282, and the bellows. A plunger 29 that slides in the space between the ring holding cylinder 28 and the syringe 21, a seal-type bearing 281 attached to the lower end of the bearing holding cylinder 28, and supported by the bearing 281 downward from the bearing holding cylinder 28 A shaft 263 extending to the bottom, a rotary header 164 attached to the lower end of the shaft 263 and disposed near the discharge port 211 of the syringe 21, a plurality of agitators 1641 provided in the rotary header 164, and the bearing holding The flow path guide member 262 installed at the tip of the shaft 263 located inside the cylinder 28 and the rotor portion 26 formed by the impeller 261 are configured.

尚、前記流路案内部材262の上面部には円錐台状のノズル挿入口2621が設けられており、前記ノズル25が接触しないように一定の間隔を保ちながら同軸上に挿入されている。   In addition, a frustoconical nozzle insertion port 2621 is provided on the upper surface of the flow path guide member 262, and the nozzle 25 is inserted coaxially with a constant interval so as not to contact.

図10は吐出装置2のロータ部26とその周辺の部材を抜粋し、一部を断面として示し、この範囲におけるエアの流れをa21乃至a24として明示的に書き添えた部分図である。流路案内部材262は前記ノズル挿入口2621の他、ノズル25から噴出されたエア流の分流器として機能する凹部2622及び円錐形状部2624、インペラー261へのエア供給口2623が設けられており、吐出装置1における流路案内部材162と構成は同様である。該流路案内部材262と組み合されるインペラー261は吐出装置1におけるインペラー161と同様に、複数の凹となる湾曲した底面を有する流路2611が設けられているが、インペラー261は上方側が開いた片側オープンタイプであり、流路2611の湾曲した底面は軸方向の上方に向いている点で前記インペラー161と相違がある。   FIG. 10 is a partial view in which the rotor portion 26 of the discharge device 2 and its peripheral members are extracted, a part thereof is shown as a cross section, and the air flow in this range is explicitly written as a21 to a24. In addition to the nozzle insertion port 2621, the flow path guide member 262 is provided with a concave portion 2622 and a conical portion 2624 that function as a flow divider of the air flow ejected from the nozzle 25, and an air supply port 2623 to the impeller 261. The configuration of the flow path guide member 162 in the discharge device 1 is the same. The impeller 261 combined with the flow path guide member 262 is provided with a flow path 2611 having a plurality of concave curved bottom surfaces, like the impeller 161 in the discharge device 1, but the impeller 261 is one side whose upper side is open. This is an open type, and is different from the impeller 161 in that the curved bottom surface of the channel 2611 faces upward in the axial direction.

ベアリング281は液状材料12に浸漬して使用されるため機密を確保が求められる。従って、はめあいにすきまが存在するすべり軸受け等の使用は好ましくなく、シール型の小型玉軸受けを用いる。   Since the bearing 281 is used by being immersed in the liquid material 12, it is required to ensure confidentiality. Accordingly, it is not preferable to use a slide bearing or the like in which a clearance exists in the fit, and a seal-type small ball bearing is used.

図11に導管251にベアリング保持筒28を固定する環状部材282の形状例を示す。(a)は平面図で、(b)はC−C’断面図である。環状部材282は車輪のスポークホイールに類似した円形外周を持つ板材で、中央部に円形外周の中心部に導管251と嵌め合わせるための丸孔2821、通風を得るために丸孔2821の周囲を囲む複数個の扇型の通気孔2822、が設けられている。図10に示したようにベアリング保持筒28の下端部で保持されるベアリング281によって、導管251と同軸配置されるシャフト263を保持する構造となっているため、導管251とベアリング保持筒28は十分に同軸度を確保することが求められる。従って、環状部材282の外周と丸孔2821との同心度を小さくすることが必要で、環状部材282は切削用樹脂板材や金属板材を用いた切削加工で作成することが望ましい。   FIG. 11 shows an example of the shape of the annular member 282 that fixes the bearing holding cylinder 28 to the conduit 251. (A) is a top view, (b) is C-C 'sectional drawing. The annular member 282 is a plate member having a circular outer periphery similar to the spoke wheel of the wheel, and surrounds the round hole 2821 for fitting the conduit 251 to the center of the circular outer periphery at the center and the periphery of the round hole 2821 for obtaining ventilation. A plurality of fan-shaped ventilation holes 2822 are provided. As shown in FIG. 10, since the shaft 263 coaxially arranged with the conduit 251 is held by the bearing 281 held at the lower end of the bearing holding tube 28, the conduit 251 and the bearing holding tube 28 are sufficient. It is required to ensure the coaxiality. Therefore, it is necessary to reduce the concentricity between the outer periphery of the annular member 282 and the round hole 2821, and the annular member 282 is preferably formed by cutting using a resin plate material for cutting or a metal plate material.

ベアリング保持筒28の外側側面はプランジャ29との摺動部分となるため、ベアリング保持筒28はプランジャ29に用いる材料に比較して硬度があり、自己潤滑性を有する樹脂材料等により作成してもよいが、使用後の洗浄時に炭化水素系溶剤を用いる必要がある場合、使用可能な材料は接着性に乏しいフッ素樹脂系に限られてしまう。従って、ベアリング保持筒28はステンレス等の金属材料によるパイプを用いてバフ研磨等の表面仕上げに留意して作成するのが好ましい。更に液状樹脂12に含まれる粒子121に対する耐摩耗性の向上が求められる場合、DLCコーティング等の表面処理を施してもよい。   Since the outer side surface of the bearing holding cylinder 28 becomes a sliding portion with the plunger 29, the bearing holding cylinder 28 has a hardness compared to the material used for the plunger 29, and may be made of a resin material having self-lubricating properties. Although it is good, when it is necessary to use a hydrocarbon solvent at the time of washing after use, usable materials are limited to fluororesins having poor adhesion. Therefore, it is preferable that the bearing holding cylinder 28 is made using a pipe made of a metal material such as stainless steel while paying attention to surface finishing such as buffing. Furthermore, when improvement in abrasion resistance for the particles 121 contained in the liquid resin 12 is required, surface treatment such as DLC coating may be performed.

図12にプランジャ29の形状例を示す。(a)は平面図で、(b)はD−D’断面図である。プランジャ29は弾性樹脂材料からなり、ベアリング保持筒28とシリンジ21間で摺動可能に装着されるリング状の部材である。プランジャ29は中央にベアリング保持筒28を通すための貫通孔291が設けられている。また、プランジャ29の外径は、シリンジ21の内径よりわずかに大径に、中央の貫通孔291の穴径はベアリング保持筒28外形よりわずかに小径に作成される。さらに、吐出後の液状材料12による圧縮反力の作用によって、プランジャ29がシリンジ21上方に押し返されることを抑制するために、外周面上にはシリンジ21の軸方向と平行に複数本のスリット292が、貫通孔291による内周面上にも軸方向と平行に複数本のスリット293が設けられており、これにより上部へ圧力を排出するようになっている。   FIG. 12 shows an example of the shape of the plunger 29. (A) is a top view, (b) is D-D 'sectional drawing. The plunger 29 is made of an elastic resin material, and is a ring-shaped member that is slidably mounted between the bearing holding cylinder 28 and the syringe 21. The plunger 29 is provided with a through-hole 291 for passing the bearing holding cylinder 28 in the center. Further, the outer diameter of the plunger 29 is made slightly larger than the inner diameter of the syringe 21, and the hole diameter of the central through hole 291 is made slightly smaller than the outer shape of the bearing holding cylinder 28. Further, in order to prevent the plunger 29 from being pushed back above the syringe 21 by the action of the compression reaction force caused by the discharged liquid material 12, a plurality of slits are formed on the outer peripheral surface in parallel with the axial direction of the syringe 21. 292 is also provided with a plurality of slits 293 in parallel with the axial direction on the inner peripheral surface of the through-hole 291 so that pressure is discharged upward.

プランジャ29がなく、液状材料12の粘性が高い場合、シリンジ21やベアリング保持筒28の壁面に液状材料12の付着残留分が多くなり、液面レベルに部分的に高低差が生じてしまうが、プランジャ29を装着することで液面を均一に押圧することが可能となる。   When there is no plunger 29 and the viscosity of the liquid material 12 is high, the residual amount of the liquid material 12 is increased on the wall surfaces of the syringe 21 and the bearing holding cylinder 28, and the level difference is partially generated in the liquid level. By mounting the plunger 29, the liquid level can be pressed uniformly.

ここで、吐出装置2におけるエアタービン機構と吐出機構に係るエアパルスによるエアの作用について、以下、図10の書き添えたエアの流れ(以降エア流と表記)a21乃至a24を用いて説明する。
(1)液状材料12を押圧するためにエアチューブ17を介して供給されたエア流a21はノズル25によって流速を増しながら流路案内部材262の凹部2622へ噴出される。
(2)エア流a21はノズル25から噴出した後に凹部1622の底面に設けられた円錐形状部2624に衝突して分流され、凹部2622の底面に沿う流れとなって、一部はインペラー261へのエア供給口2623に向かうエア流a22となる。
(3)エア流a22はエア供給口2623からインペラー261に供給され流路2611の壁面に衝動力を与えながら流路2611を通過することで、シャフト263に回転運動r2を加えるように作用し、攪拌子2641を旋回させる。流路2611は軸方向の上方に向けて凹となる湾曲した底面を有しているため、不要なエネルギー損失を抑えながら、流路2611を通る流れは半径方向の外向きから軸方向の上向きに方向の変わるエア流a23となる。
(4)エア流a23はインペラー261から排出された後にシリンジ保持筒28内を上向きに通過しシリンジ21内に向かう流れa24となって、シリンジ21内の空間の圧力を高める加圧エアとなってプランジャ29を下方に押し下げる。尚、エアパルスによるエアはエア流a23としてインペラー261から排出された後に、急激に速度は低下し、エア流a24に至る状態ではシリンジ21内の空間の圧力を高めるためだけに作用し流速は失われる。
Here, the air turbine mechanism in the discharge device 2 and the action of air by the air pulse related to the discharge mechanism will be described below using the air flow (hereinafter referred to as air flow) a21 to a24 appended in FIG.
(1) The air flow a <b> 21 supplied via the air tube 17 to press the liquid material 12 is jetted to the concave portion 2622 of the flow path guide member 262 while increasing the flow velocity by the nozzle 25.
(2) After the air flow a21 is ejected from the nozzle 25, it collides with the conical shape portion 2624 provided on the bottom surface of the concave portion 1622 and becomes a flow along the bottom surface of the concave portion 2622, and a part thereof is directed to the impeller 261. The air flow a22 toward the air supply port 2623 is obtained.
(3) The air flow a22 is supplied to the impeller 261 from the air supply port 2623 and passes through the flow path 2611 while applying impulsive force to the wall surface of the flow path 2611, thereby acting to apply a rotational motion r2 to the shaft 263, The stirrer 2641 is turned. Since the flow path 2611 has a curved bottom surface that is concave upward in the axial direction, the flow through the flow path 2611 is directed upward in the axial direction from outward in the radial direction while suppressing unnecessary energy loss. The air flow changes a direction a23.
(4) After the air flow a23 is discharged from the impeller 261, the air flow a23 passes through the syringe holding cylinder 28 upward and becomes a flow a24 toward the syringe 21, and becomes pressurized air that increases the pressure in the space in the syringe 21. The plunger 29 is pushed down. In addition, after the air by an air pulse is discharged | emitted from the impeller 261 as the air flow a23, a speed | rate falls rapidly, and in the state which reaches the air flow a24, it acts only to raise the pressure of the space in the syringe 21, and the flow velocity is lost. .

これにより、吐出装置2ではエアパルスジェネレータから供給されるエアパルスが液状材料12を吐出するためのプランジャ29を押圧するために使用されるだけでなく、攪拌子2641を旋回させ、それにより液状材料12を攪拌するため作動流体としても流用される。   Thereby, in the discharge device 2, not only the air pulse supplied from the air pulse generator is used to press the plunger 29 for discharging the liquid material 12, but also the stirrer 2641 is swung, thereby the liquid material 12. Is also used as a working fluid.

図13は白色LED装置3の樹脂封止工程における蛍光体が混和された樹脂を本発明による吐出装置1を使用して注入している様子を模式的に示したものである。白色LED装置3は基台35と枠体351とで形成されたキャビティ352内に複数個の青色LED素子33が載置されており、キャビティ352を黄色蛍光体が混和された封止樹脂34により封止して作成されるものである。吐出装置1へのエアパルスはエア源38から供給されるエアをエアパルスジェネレータ36によって減圧されたエアパルスとしてエアチューブ37を介して供給される。吐出装置1のシリンジには温調装置(図示なし)の熱交換器39が取り付けられており、液状材料32の粘度管理がなされている。吐出装置1は液状材料12を押圧するためのエアパルスの運動エネルギーを流用し、内部のエアタービン機構により回転ヘッダ164の回転運動エネルギーに変換することで、エアパルスのワンショット毎に液状材料32を流動させ、該液状材料32に分散された粒子321の沈降を抑制しながら吐出を行うことを可能としている。   FIG. 13 schematically shows a state in which a resin mixed with a phosphor in the resin sealing step of the white LED device 3 is injected using the discharge device 1 according to the present invention. In the white LED device 3, a plurality of blue LED elements 33 are placed in a cavity 352 formed by a base 35 and a frame body 351, and the cavity 352 is sealed with a sealing resin 34 mixed with a yellow phosphor. It is created by sealing. The air pulse to the discharge device 1 is supplied through the air tube 37 as the air pulse decompressed by the air pulse generator 36 from the air supplied from the air source 38. A heat exchanger 39 of a temperature control device (not shown) is attached to the syringe of the discharge device 1, and the viscosity of the liquid material 32 is managed. The discharge device 1 uses the kinetic energy of the air pulse for pressing the liquid material 12 and converts it into the rotational kinetic energy of the rotary header 164 by the internal air turbine mechanism, thereby flowing the liquid material 32 for each shot of the air pulse. Thus, it is possible to perform discharge while suppressing sedimentation of the particles 321 dispersed in the liquid material 32.

白色LED装置3のキャビティ352は浅く広い形状を有するものであり、連続吐出することで樹脂封止が達成されるものであるため、従来は局所的に樹脂の蛍光体濃度ばらつきが生じ、それによって色度ムラの発生が避けられず、出来栄えの検査において歩留りを低下させていた。本発明による吐出装置を使用して連続吐出により樹脂封止を行うことで、蛍光体濃度ばらつきを抑制し、白色LED装置3の色度ムラは軽減される。   Since the cavity 352 of the white LED device 3 is shallow and has a wide shape, and resin sealing is achieved by continuous ejection, conventionally, the phosphor concentration variation of the resin locally occurs, thereby The occurrence of chromaticity unevenness was inevitable, and the yield was lowered in the quality inspection. By performing resin sealing by continuous ejection using the ejection device according to the present invention, variation in phosphor concentration is suppressed, and chromaticity unevenness of the white LED device 3 is reduced.

1、2 吐出装置
3 白色LED装置
11、21 シリンジ
12、32 液状材料
13 ロータ保持部材
14、24 フランジ継手
15、25 ノズル
16、26 ロータ部
17、37 エアチューブ
28 ベアリング保持筒
29 プランジャ
33 青色LED素子
34 封止樹脂
35 基台
36 エアパルスジェネレータ
38 エア源
111、211 吐出口
112、212 シリンジのフランジ部
121、321 粒子
131 ベアリング
132 通気孔
133 丸孔
134 通し孔
141、241 ルーズフランジ
151 アダプター
161、261 インペラー
162、262 流路案内部材
163、263 シャフト
164、264 回転ヘッダ
171 エア配管用コネクタ
251 導管
281 ベアリング(シールタイプ)
282 環状部材
291 貫通孔
292、293 スリット
351 枠体
352 キャビティ
1611、2611 インペラーの流路
1612 インペラーの調速用流路
1621、2621 ノズル挿入口
1622、2622 インペラーの凹部
1623、2623 インペラーエア供給口
1624、2624 円錐形状部
1641、2641 攪拌子

2821 丸孔
2822 扇型の通気孔
1, 2 Discharge device 3 White LED device 11, 21 Syringe 12, 32 Liquid material 13 Rotor holding member 14, 24 Flange joint 15, 25 Nozzle 16, 26 Rotor portion 17, 37 Air tube 28 Bearing holding cylinder 29 Plunger 33 Blue LED Element 34 Sealing resin 35 Base 36 Air pulse generator 38 Air source 111, 211 Discharge port 112, 212 Syringe flange part 121, 321 Particle 131 Bearing 132 Vent hole 133 Round hole 134 Through hole 141, 241 Loose flange 151 Adapter 161 , 261 Impeller 162, 262 Flow path guide member 163, 263 Shaft 164, 264 Rotating header 171 Air piping connector 251 Conduit 281 Bearing (seal type)
282 Annular member 291 Through hole 292, 293 Slit 351 Frame 352 Cavity 1611, 2611 Impeller flow path 1612 Impeller speed control flow path 1621, 2621 Nozzle insertion port 1622, 2622 Impeller recess 1623, 2623 Impeller air supply port 1624 , 2624 Cone-shaped portion 1641, 2641 Stirrer

2821 Round hole 2822 Fan-shaped vent

Claims (6)

シリンジの上端開口部に接続されたエアチューブから供給されるエアパルスの圧力によって前記シリンジに収納された液状材料を吐出する吐出装置であって、
前記シリンジ内に攪拌子を備え、
前記攪拌子は前記シリンジの外筒に対する同軸中心線上にベアリングで支持されたシャフトで保持され、
前記シャフトの上端部に付設されたロータ部を含むエアタービン機構を有し、
前記エアタービン機構は前記エアパルスが前記エアチューブによるエア供給口からシリンジ内の液状材料の液面に加圧力として作用するまでのエアの流れの経路の間に位置しており、
前記エアパルスを作動流体として前記エアタービン機構は前記ロータ部を回転させることで、前記攪拌子が回転することを特徴とした吐出装置。
A discharge device that discharges the liquid material stored in the syringe by the pressure of an air pulse supplied from an air tube connected to the upper end opening of the syringe,
A stirrer is provided in the syringe,
The stirrer is held by a shaft supported by a bearing on a coaxial center line with respect to the outer cylinder of the syringe,
An air turbine mechanism including a rotor portion attached to an upper end portion of the shaft;
The air turbine mechanism is located between air flow paths from when the air pulse acts as an applied pressure to the liquid surface of the liquid material in the syringe from the air supply port by the air tube,
The discharge device according to claim 1, wherein the air turbine mechanism rotates the rotor portion by using the air pulse as a working fluid, whereby the stirrer rotates.
前記ロータ部は、複数の渦巻状の流路が形成されたインペラーと、
前記インペラーの中心部に設置された流路案内部材とで構成されており、
前記エアタービン機構は、前記エアチューブに接続されて前記流路案内部材へエアを噴出するノズルと、前記ロータ部とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
The rotor portion includes an impeller in which a plurality of spiral flow paths are formed;
It is composed of a channel guide member installed at the center of the impeller,
The discharge device according to claim 1, wherein the air turbine mechanism includes a nozzle that is connected to the air tube and ejects air to the flow path guide member, and the rotor portion.
前記インペラーは、前記シャフトに対して上下何れかの片側が開いた片側オープンタイプであり、流路は開いた方向に向けて凹となる湾曲した底面を有していることを特徴とした請求項1および請求項2に記載の吐出装置。   The impeller is a one-side open type in which one of the upper and lower sides is open with respect to the shaft, and the flow path has a curved bottom surface that is concave toward the opening direction. The ejection device according to claim 1 and claim 2. 前記ロータ部は前記シリンジの上端開口部より突出したシャフトの上端に設置され、シリンジ内の液状材料に浸漬するのは前記攪拌子とシャフトの一部のみとした配置が特徴の請求項1乃至請求項3に記載の吐出装置。   The said rotor part is installed in the upper end of the shaft which protruded from the upper-end opening part of the said syringe, and only the said stirring element and a part of shaft are immersed in the liquid material in a syringe, The arrangement | positioning characterized by the above-mentioned. Item 4. The discharge device according to Item 3. 前記エアタービン機構はシャフト支持用のベアリングを保持するベアリング保持筒内に収められており、
前記ベアリング保持筒は、前記ベアリング保持筒の外部でシリンジの下端吐出口方向に突出したシャフトの片端に設置された攪拌子ともにシリンジ内に収容されており、
シリンジ内の液状材料に浸漬するのは前記攪拌子とベアリング保持筒の外部に突出したシャフトとベアリング保持筒の一部のみとした配置となっており、
液状材料の液面に作用する押子として、前記ベアリング保持筒とシリンジ内壁面の隙間を摺動可能としたプランジャが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の吐出装置。
The air turbine mechanism is housed in a bearing holding cylinder that holds a shaft supporting bearing,
The bearing holding cylinder is housed in the syringe together with a stirrer installed at one end of a shaft that protrudes toward the lower end discharge port of the syringe outside the bearing holding cylinder,
Immersion in the liquid material in the syringe is an arrangement that is only a part of the shaft and the bearing holding cylinder protruding outside the stirring bar and the bearing holding cylinder,
The discharge according to any one of claims 1 to 3, wherein a plunger capable of sliding in a gap between the bearing holding cylinder and the syringe inner wall surface is provided as a pusher acting on a liquid surface of the liquid material. apparatus.
前記シリンジの側面を囲うように温調装置の熱交換器が装着されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の吐出装置。   The discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein a heat exchanger of a temperature control device is attached so as to surround a side surface of the syringe.
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