ディスペンサとは？意味や用途を製造業向けに解説 (基礎編)

製造業向けディスペンサの用途

続いて、製造業向けディスペンサがどのようなものに使われているのか、用途の一例を見てみましょう。

ディスペンサが使われる
用途の一例

ワークへの塗布イメージ

接着や充填、コーティング、潤滑油の塗布など様々な場面で使用されています。

上記のように、ディスペンサには様々な用途があり、ユニコントロールズでは各種用途に対応しています。
ディスペンサをお探しの方、導入をご検討の方は無料相談もお受けしていますので、ぜひお気軽にご相談ください。

製造業向けディスペンサの
吐出方式

続いて、ディスペンサの吐出方式について詳しく見ていきましょう。
製造業ディスペンサには、液体の性質や用途、使用量及び、環境の条件により、いくつかの吐出方式がありますので、簡単に解説していきます。

1）流量（圧力）時間制御方式

吐出量を「圧力」と「時間」および「ニードル径」の3つのファクターで調整する方法です。以下3つの方式にさらに分けられます。

1. シリンジ方式
2. 定量バルブ（接触式）方式
3. 定量バルブ（非接触式）方式

それぞれ詳しく見ていきましょう。

シリンジ方式

シリンジ方式は、シリンジに入れた材料をコンプレッサの圧力で吐出するシンプルな方式です。
機器構成としては、おもにシリンジ、コンプレッサ、ニードル及び、ディスペンサ（減圧弁・開放弁・タイマーなど機能のあるコントローラ）で構成します。

吐出流量は主に圧力値とニードル径で調整し、ディスペンサによって弁を閉じる（エア供給を止める）ことで吐出を止めます。
シリンジは使い捨てで使用する場合は洗浄が不要なこと、比較的安価なことも特徴のひとつです。
尚、シリンジ内の材料が少なくなると 、水頭差によって吐出量が変化することがデメリットの一つです。

シリンジ方式の製品を見る

定量バルブ（接触式）方式

定量バルブ方式はシリンジ方式にくらべ、材料を大量に使用する場合や吐出精度を上げたい場合に効果的な方法です。
材料を入れたタンクを常時加圧してバルブへ液体を圧送し、バルブの開閉をコントローラにて行うシステムです。
吐出量の調整は、おもにタンクの圧力値、時間、ニードルを含む配管径にて行います。

機器構成としては、「コントローラ」「タンク」「減圧弁」「バルブ」「ニードル」が最小構成です。
また、材料の特色に合わせたバルブを選択することが可能です。
キレが悪い液体の場合などは、ニードル先端でサックバック効果（材料を引き戻す）のあるバルブを選定したり、材料の性質によって吐出調整する選択肢がシリンジ式より増えたりします。
なお、基本的にはニードル先端をワークに接触させて吐出することが多いです。

定量バルブ（接触式）方式の製品を見る

2）チューブ方式

チューブ方式は、大気中の水分と反応して固まる、一般に言う 瞬間接着剤（シアノ系接着剤）の供給用途に向いています。
原理は弾力性のあるチューブをローラーで押さえたり、開放したりすることを繰り返して 、チューブ内の負圧で材料をチューブ内に引き込み定量供給するものです。
接液する部分はチューブのみになるため、硬化が速い接着剤が固まったとしても、チューブを交換するだけなのでメンテナンスフリーです。

3）容積計量方式

容量計量法式は、供給する材料の容量分を計量（吸引）して、計量した分を供給（排出）する方式です。
流量時間制御方式に比べて、 計量した分の材料を供給する方式のため、原理的に材料自重や粘度変化の影響を殆ど受けず、間欠充填が精度良くできるのが大きな特徴です。
計量した分を都度充填する間欠充填のため 連続供給吐出はできず、また材料に固形物が混入していると吐出量に影響することがあります。

下記コンテンツにて容積計算方式の解説をしていますのでご覧ください。

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ディスペンサに関する豆知識
（材料編）

最後に、ディスペンサに関する豆知識を紹介します。

液体の粘度や単位についての
豆知識

まずは接着剤などの「液体」についての豆知識を見ていきましょう。

1）材料粘度とは

材料粘度とは、一言でいうと液体などの粘りの度合のこと。粘度を密度で割った物を動粘度（どうねんど）と言います。

粘度は下記の単位で表現されることが多いです。

1. パスカル秒（Pa・s）
2. ミリパスカル秒（mPa・s）
3. センチポアズ（cP/cps）

材料粘度の目安として、低粘度、中粘度、高粘度の三種類に分けて分類することが多いです。
材料粘度を普段よく目にするもので例えた目安が下記のようになります。（20℃～25℃）

一般的に材料の温度が上がる程、粘度が下がる傾向にあります。
製造用ディスペンサで吐出できる目安は、流動性がある状態が条件になります。

2）材料に関連する単位
（比重1.0の水の場合）

1回の吐出量の目安の基準として、体積や重さを指標として判断することが一般的です。
よく使われる単位は下記になります。（数値は水の場合になります）

接着剤の種類や概要

製造用ディスペンサでは、様々な液体を吐出しますが、その中でも特に使用することの多い接着剤について、特性と種類を少しだけ説明します。
接着剤は「一液性」と「二液性」のものがあり、それぞれの詳細は以下のようになっています。

一液性の接着剤

化学反応の仕方による特性によって種類がいくつかあります。

1. 溶剤揮発型…材料に含まれている溶剤が大気中で揮発して固まる。例）ゴム製ボンド
2. 水分揮発型…材料に含まれている水分が大気中で揮発して固まる。例）水性ボンド（木工用ボンド）
3. 嫌気性型…大気が遮断されて固まる特性が有り、ネジの固定用に良く使われる。例）ネジロック
4. 水分反応型…材料が大気中の水分と反応して固まる。例）瞬間接着剤
5. UV硬化型…UV（紫外線）を照射する事によって化学反応を起こして固まる。
6. 熱硬化型…熱を加える事によって化学反応を起こして固まる。 熱の温度は材料によって色々である。

二液性の接着剤

主に主剤と硬化剤に分かれていて、それを混合する事により化学反応を起こして固まる。
代表的なものにエポキシや発泡ウレタンがある。
発泡ウレタンは硬化するのが非常に短いのが特徴。
尚、混合は行わず、2液を別々に塗布して2液が接触した時点から化学変化を起こして硬化するものもある。

製造業向けディスペンサ検討時の
整理事項

いざディスペンサの導入をしようと計画する場合、どのように整理すればよいのか？
と迷うことがあるかと思います。
その際には、下記の仕様書をぜひ参考にしてみてください。
もちろん、その他の情報も必要になりますが、詳細は具体的導入を検討する段階でもよいかと思います。