はじめまして。製造現場でのディスペンサー導入・選定コンサルタントとして20年以上携わってきた、中村誠一と申します。半導体や電子部品の製造ラインで数えきれないほどの液材塗布工程に関わってきた経験をもとに、今回は「粘度別ディスペンサーの選び方」を徹底解説します。

「とりあえず汎用品を選んだら、吐出が安定しない」「高粘度の接着剤が詰まって困っている」——こういったご相談を現場からよくいただきます。ディスペンサー選定で失敗する原因の多くは、液材の粘度に合った機器が選ばれていないことにあります。本記事では、粘度の基本から、低粘度・中粘度・高粘度それぞれに適した吐出方式、そして選定の際に見落としがちなポイントまで、現場目線でわかりやすく解説していきます。

ディスペンサーと粘度の関係を理解しよう

粘度とは？mPa・sで表される液体の「とろとろ度」

粘度とは、液体の「流れにくさ」を数値で表したものです。単位はSI単位の「Pa・s（パスカル秒）」が正式ですが、実際の工業現場では「mPa・s（ミリパスカル秒）」がよく使われます。なお、旧単位の「cP（センチポイズ）」は「mPa・s」と数値的に同じなので、メーカーのカタログによってどちらかが使われていても同じ意味と考えて問題ありません。

参考として、身近な液体の粘度目安（20〜25℃）をまとめると以下のようになります。

液体の種類	粘度の目安（mPa・s）
水	約1
アルコール系洗浄剤	1〜5
低粘度フラックス	10〜200
オリーブオイル	約100
エポキシ接着剤（低粘度）	500〜3,000
とんかつソース	2,000〜4,000
はちみつ	10,000前後
放熱グリース	50,000〜500,000
水あめ	約100,000
ホットメルト接着剤（高温時）	500,000以上

この表からわかるように、工業で使われる液材の粘度は数mPa・sから100万mPa・sを超えるものまで、非常に広い範囲に及びます。この差を無視してディスペンサーを選んでしまうと、吐出量のばらつきや液切れ不良、最悪の場合は機器の故障につながります。

粘度が違えばディスペンサーも変える必要がある理由

ディスペンサーには、空気圧で液体を押し出すものからスクリューやピストンで機械的に押し出すものまで、さまざまな吐出方式があります。問題は、それぞれの方式に「得意な粘度域」があるという点です。

たとえばエアパルス方式は構造がシンプルで汎用性が高い反面、液体の粘度変化や容器内の残量変化が吐出量に直結しやすいという特性があります。低粘度液体には向いていますが、高粘度液体には圧力が足りず、液が出てこない、あるいは量が安定しないといった問題が起きます。

一方、スクリュー方式やプランジャー（ピストン）方式は、機械的な力で液体を押し出すため粘度変化の影響を受けにくく、高粘度材料の定量吐出に優れています。ただし、低粘度の液体には向かない場合もあります。

こうした方式ごとの特性を理解した上で、液材の粘度に合ったディスペンサーを選ぶことが、安定した塗布品質を実現するための第一歩です。

低粘度液体（1〜500 mPa・s）向けディスペンサーの選び方

対象となる液体の例

低粘度に分類される液体は、水やアルコールに近いサラサラとした質感のものが多いです。製造現場では以下のような液材が該当します。

• 低粘度フラックス（はんだ付け用）
• 瞬間接着剤（シアノアクリレート系）
• 低粘度エポキシ系接着剤
• 溶剤系インク・コーティング剤
• 洗浄剤・希釈剤

適した吐出方式

チュービング方式（ペリスタルティックポンプ方式）

瞬間接着剤や嫌気性接着剤など、エアと接触させたくない液材に最適です。チューブをローラーで連続的に圧迫することで液体を送り出すため、液材とエアが直接接触しません。構造がシンプルでメンテナンスもしやすく、少量の手作業塗布から自動化ラインまで幅広く活用できます。

エアパルス（時間圧力）方式

シリンジやバレルに精密管理された圧縮エアをかけて、ノズルから液体を吐出します。粘度の幅が広く対応できる汎用性の高さが特長で、設備コストも比較的低く抑えられます。ただし、液材の粘度が変化したり、容器内の残量が減ったりすると吐出量が変動しやすいという弱点があります。このため、粘度が安定している液材や、多少の誤差が許容される工程に向いています。

ジェット方式（非接触吐出）

ノズルを対象物に近づけることなく、液材を飛ばして塗布するノンコンタクト方式です。精密な電子部品や微小な塗布点に向いており、高速で繰り返し塗布できることも利点です。低粘度〜やや高めの低粘度帯に適しています。

低粘度液体使用時の注意点

低粘度液体はノズル先端から垂れやすく、「液ダレ」や「糸引き」が問題になりがちです。ノズル先端形状の選定（先端が細くテーパー状になっているものが有効）や、吐出後のサックバック（逆引き）機能のあるディスペンサーを選ぶと、こうしたトラブルを防ぎやすくなります。

中粘度液体（500〜10,000 mPa・s）向けディスペンサーの選び方

対象となる液体の例

中粘度帯は、マヨネーズやケチャップ、シロップのようなトロみのある液体に相当します。工業用では以下のような液材が該当します。

• 一般的なエポキシ系・シリコーン系接着剤
• 封止材（アンダーフィル）
• 低粘度タイプのグリース
• 中粘度のシーリング剤

適した吐出方式

プランジャー（ピストン）方式

シリンダー内でピストンが往復運動し、一定量の液材を押し出します。ピストンのストロークで体積を直接管理するため、粘度変化の影響を受けにくく、高い繰り返し精度を実現できます。1ショットあたりの吐出量を精密にコントロールしたい中粘度材料に特に向いています。

エアパルス方式（改良型・高圧対応）

エアパルス方式でも、圧力レンジを高めた機種なら中粘度帯に対応できます。ただし、液材の粘度変化や温度変化の影響を受けやすい点は変わらないため、定量性よりも速度やコストを優先する場面に向いています。

中粘度液体使用時の注意点

中粘度帯の液材は、温度によって粘度が大きく変動するものが多いです。夏場と冬場で吐出量が変わってしまうようなトラブルは、現場でも頻繁に報告されます。定量性を重視する場合は、タンクやホースにヒーターを設けて温度管理する工夫が必要になります。

高粘度液体（10,000 mPa・s以上）向けディスペンサーの選び方

対象となる液体の例

高粘度帯は、グリースやパテのような非常に流れにくい液体です。工業現場では、以下のような液材が代表的です。

• 放熱グリース・シリコーングリース
• フィラー入り導電性接着剤
• ホットメルト接着剤
• 高粘度シーリング剤・コーキング材
• 2液混合型エポキシ（高粘度タイプ）

適した吐出方式

スクリュー（エンドレスポンプ）方式

ローターとステーターで形成される空洞の中をスクリューが回転し、液体を連続的に送り出します。推進力が非常に高く、フィラー（充填材）入りの液材でも詰まりにくいのが特長です。スクリューの回転数で流量を精密にコントロールできるため、連続塗布のラインに向いています。放熱材や導電性接着剤などの高粘度・フィラー入り材料を多く扱う現場では、この方式が最有力候補となります。

高圧プランジャーポンプ方式

高粘度材料を正確に押し出すため、高圧環境下でのプランジャー駆動を行う方式です。吐出圧力を高められる設計となっているため、数十万〜百万mPa・s級の超高粘度材料にも対応できます。

具体的な機器の例として、高粘度液体に対応したプログラム式ポンプディスペンサー「P-FLOWシリーズ Hタイプ」のような機種があります。最大1,050,000 mPa・sの超高粘度液材まで対応し、最大19.6MPaという高圧での吐出が可能です。ACサーボモーターとPLC制御による精密な圧力コントロールで、ショットごとの吐出量を安定させることができます。超高粘度グリースや放熱材の塗布工程での導入実績も多く、高精度な塗布が求められる用途に向いています。

高粘度ディスペンサー選定の重要ポイント

高粘度材料を扱う場合は、以下の点を特に確認してください。

• 最大吐出圧力：液材の粘度に見合った圧力が出せるか（目安として粘度50,000 mPa・s以上は10MPa以上の対応が望ましい）
• フィラー耐性：液材にフィラー（セラミック粒子、金属粉など）が含まれている場合、スクリューや内部部品の摩耗耐性を確認する
• 液材の供給方法：ドラム缶やカートリッジから直接供給できる構成かどうか
• 保温・加温機能：粘度を安定させるための温度管理機能がついているか

粘度以外に確認すべき選定ポイント

粘度は最も重要な選定基準ですが、それだけで決めてしまうと後悔する場合があります。現場経験から、以下のポイントも合わせて確認することをおすすめします。

吐出量と塗布パターン

点塗布（ドット）なのか、線塗布なのか、面塗布（ポッティング）なのかによって、適した方式やノズル形状が変わります。微量の点塗布には精密プランジャー方式やジェット方式が向いており、連続した線塗布にはスクリュー方式が適しています。

液材の性状

粘度だけでなく、以下の性状も確認が必要です。

• 揺変性（チクソトロピー）：静止時は粘度が高く、せん断をかけると下がる性質。スクリュー方式が対応しやすい
• フィラー含有：粒子入りの液材は詰まりやすく、スクリュー方式や高圧プランジャー方式が有利
• 2液混合：主剤と硬化剤を混合しながら吐出する場合は、2液用ミキサー付きのシステムが必要
• 揮発性・反応性：エアと接触させてはいけない液材は、チュービング方式や密閉型が必須

生産量・タクトタイム

手動での少量生産から、24時間連続稼動の自動ラインまで、要求される生産量によって必要なディスペンサーのスペックは大きく変わります。高速大量生産には応答速度の速いジェット方式や高回転スクリュー方式が向いており、多品種少量生産にはプランジャー方式の汎用性が活きてきます。

メンテナンスと部品交換性

ディスペンサーは定期的なメンテナンスが不可欠です。部品の交換頻度、消耗品の入手のしやすさ、洗浄のしやすさなどを事前に確認しておくことで、導入後のランニングコストを抑えられます。特にスクリュー方式はフィラー入り液材での使用時にローターやステーターが摩耗しやすいため、部品交換コストを見積もっておくことをおすすめします。

粘度変化への対策

現場でよく見落とされがちなのが、液材の粘度は使用環境によって変化するという点です。定量吐出ディスペンサーメーカーのナカリキッドコントロールが公開している技術情報によると、液体の粘度は温度が上がるほど低下（サラサラになる）し、温度が下がるほど上昇（ドロドロになる）する傾向があります。この性質はアンダラーデ式という数学モデルで定式化されており、精密な吐出が求められる工程では温度管理が欠かせません。

具体的な対策としては以下が挙げられます。

• タンクや配管にバンドヒーターを設けて液材温度を一定に保つ
• 使用前に液材を一定時間室温に馴染ませてから使用する
• 容積計量方式（プランジャー・スクリュー方式）を採用し、粘度変化の影響を受けにくい方式に切り替える

季節や工場環境の温度変動が大きい場合は、特にこの点を重視して機種選定を行うことを強くおすすめします。

まとめ

粘度別ディスペンサーの選び方について、低粘度から高粘度まで整理してきました。要点を振り返ります。

• 低粘度（1〜500 mPa・s）：チュービング方式・エアパルス方式・ジェット方式が適しており、液ダレ対策が重要
• 中粘度（500〜10,000 mPa・s）：プランジャー方式が定量性に優れ、温度管理も合わせて行う
• 高粘度（10,000 mPa・s以上）：スクリュー方式・高圧プランジャー方式が基本で、フィラー耐性や最大吐出圧力を確認する
• 粘度だけでなく、液材の性状・塗布パターン・生産量・メンテナンス性も考慮する
• 温度変化による粘度変動を想定した対策を事前に検討する

ディスペンサーの選定は、液材の特性を正確に把握することから始まります。「なんとなく汎用品で対応できるだろう」という判断が、後々の品質トラブルや歩留まりの悪化につながることは少なくありません。迷ったときは、ディスペンサーメーカーや専門家に液材の粘度データを持参して相談することを強くおすすめします。本記事が、現場での適切なディスペンサー選定の一助となれば幸いです。

最終更新日 2026年3月31日 by egetpr