JP2010279895A

JP2010279895A - ペースト塗布装置

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Publication number: JP2010279895A
Application number: JP2009134846A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sasakuri; 真二笹栗
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-06-04
Also published as: JP5251734B2

Abstract

【課題】精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を複数のシリンジそれぞれについて実現することができるペースト塗布装置を提供することを目的とする。
【解決手段】正圧の供給を受けてペーストＰＴを吐出し、負圧の供給を受けてペーストＰＴの吸い込みを行う複数のシリンジ２を有するペースト塗布装置１が、正圧が供給される正圧管路ＬＰと、負圧が供給される負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）と、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２に正圧管路又は負圧管路を選択的に切り替えて接続する複数の切り替えバルブ５１と、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２が負圧管路に接続されているときにそのシリンジ２に供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段（負圧調整用電空レギュレータ３１）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のシリンジを備えたペースト塗布装置に関するものである。

ペースト塗布装置は、正圧の供給を受けてペーストを吐出し、負圧の供給を受けてペーストの吸い込みを行うシリンジを備えており、そのシリンジに繋がる管路（以下、シリンジ管路）には、正圧が供給される正圧管路と、負圧が供給される負圧管路が一つの切り替えバルブを介して繋がり、シリンジ管路には開閉バルブが介装されている。そして、シリンジからペーストを吐出させるときには、切り替えバルブをシリンジ管路と正圧管路が接続されるように切り替えるとともに開閉バルブを開く方向に切り替えてシリンジ内に正圧を供給し、シリンジ内のペーストが外部に押し出されるようにする。一方、シリンジからのペーストの吐出を停止させるときには、切り替えバルブをシリンジ管路と負圧管路が接続されるように切り替えてシリンジ内に負圧を供給し、シリンジから垂れているペーストがシリンジ内に吸い込まれるようにしたうえで、一定時間経過後に開閉バルブを閉じる方向に切り替えてシリンジ内を密閉し、ペーストがシリンジから垂れないようにする。

また、ペースト塗布装置の中には複数のシリンジを備え、その中から選択したシリンジよりペーストが吐出されるようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。このようなペースト塗布装置では、各シリンジのシリンジ管路は一つの主管路から枝分かれして延びており、正圧管路と負圧管路は一つの切り替えバルブを介して主管路に繋がり、各シリンジに繋がる複数のシリンジ管路のそれぞれには開閉バルブが介装されている。そして、選択したシリンジからペーストを吐出させるときには、切り替えバルブを主管路と正圧管路が接続されるように切り替えるとともに、選択したシリンジ以外のシリンジについては開閉バルブを閉じるようにして、選択したシリンジにのみ正圧が供給されるようにする。一方、ペーストの吐出を停止させるときには、切り替えバルブを主管路と負圧管路が接続されるように切り替えるとともに、全てのシリンジについての開閉バルブを開くようにして、全てのシリンジに負圧が供給されるようにしたうえで、その後全ての開閉バルブを閉じるようにする。

特開平４−３０５２６５号公報

しかしながら、ペースト塗布装置では、ペーストの吸い込み時にシリンジ内に供給する負圧の圧力レベルが低すぎるとペーストの垂れが解消されず、シリンジ内に供給する負圧の圧力レベルが高すぎるとペーストの過剰な吸い込みによってシリンジ内に空隙が生じ、次の吐出時に定量吐出を行うことができなくなるという問題点がある。このような問題点を解決するため、主管路と負圧管路とが接続されているときに、負圧管路内の負圧の圧力調整を行うようにすることが考えられるが、定量吐出と垂れ防止を実現するための最適の圧力はシリンジごとに異なるため、上記従来の複数のシリンジを有するペースト塗布装置のように、複数のシリンジの全部に同一の圧力レベルの負圧が供給される構成のものでは、ペーストの吸い込み時における負圧の圧力調整をシリンジごとに行うことはできず、精度のよい定量吐出と確実な垂れ防止を各シリンジについて実現することは困難であった。

そこで本発明は、精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を複数のシリンジそれぞれにつ
いて実現することができるペースト塗布装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載のペースト塗布装置は、正圧の供給を受けてペーストを吐出し、負圧の供給を受けてペーストの吸い込みを行う複数のシリンジと、正圧が供給される正圧管路と、負圧が供給される負圧管路と、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジに正圧管路又は負圧管路を選択的に切り替えて接続する複数の切り替えバルブと、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジが負圧管路に接続されているときにそのシリンジに供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段とを備えた。

本発明では、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジに正圧管路又は負圧管路を選択的に切り替えて接続する複数の切り替えバルブと、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジが負圧管路に接続されているときにそのシリンジに供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段を備えたものとなっているので、ペーストの吸い込み時における負圧の圧力調整をシリンジごとに行うことができ、精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を複数のシリンジそれぞれについて実現することができる。

本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の構成を示す空圧回路図本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置の動作を説明する空圧回路図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるペースト塗布装置が備えるシリンジの一部断面側面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１において、本実施の形態におけるペースト塗布装置１は、ペーストＰＴを吐出する２つのシリンジ２、正圧を供給する正圧源３、負圧を供給する負圧源４、制御装置５及び制御装置５により制御される複数の電磁バルブを備えて正圧源３及び負圧源４から２つのシリンジ２に供給される圧力の制御を行う空圧回路６を備えて構成されている。

図１において各シリンジ２は、ペーストＰＴが貯留されるペースト貯留部２ａ及びペースト貯留部２ａに繋がって下方に開口するペースト吐出口２ｂを備えている。

図１において、空圧回路６は、正圧源３から正圧が供給され、下流側端が２つに分岐した正圧管路ＬＰ、負圧源４から負圧が供給される２つの負圧第１管路ＬＮ１、正圧管路ＬＰに介装された正圧調整用電空レギュレータ２１、各負圧第１管路ＬＮ１に介装された２つの負圧調整用電空レギュレータ３１、入口側１ポート（Ａポート）出口側２ポート（Ｂ１ポート及びＢ２ポート）の３ポート弁であり、Ａポートに負圧第１管路ＬＮ１の下流側端が接続された２つの開閉バルブ４１、各開閉バルブ４１のＢ１ポートに上流側端が接続された２つの負圧第２管路ＬＮ２、入口側２ポート（Ａ１ポート及びＡ２ポート）出口側１ポート（Ｂポート）の３ポート弁であり、Ａ１ポートに正圧管路ＬＰの分岐した一方又は他方の下流側端が接続され、Ａ２ポートに負圧第２管路ＬＮ２の下流側端が接続された２つの切り替えバルブ５１、各シリンジ２内（ペースト貯留部２ａ内）から延びて切り替えバルブ５１のＢポートに接続された２つのシリンジ管路ＬＳ、２つのシリンジ管路ＬＳそれぞれから分岐した２つのシリンジ分岐管路ＬＳＢ、入口側２ポート（Ａ１ポート及びＡ２ポート）出口側１ポート（Ｂポート）の３ポート弁であり、Ａ１ポートにシリンジ分
岐管路ＬＳＢが接続された２つの大気開放バルブ６１を備えている。

各シリンジ管路ＬＳには、そのシリンジ管路ＬＳ内の圧力（すなわち、そのシリンジ管路ＬＳが繋がるシリンジ２内の圧力）を計測する圧力計７１が接続されている。これら２つの圧力計７１によって計測された各シリンジ管路ＬＳ内の圧力の情報（計測情報）は制御装置５に入力される。また、各開閉バルブ４１のＢ２ポート及び各大気開放バルブ６１のＡ２ポートは管路が接続されないポートであり、プラグで栓がしてある。

正圧調整用電空レギュレータ２１は正圧管路ＬＰ内の正圧を制御装置５により設定されるレギュレータ調整圧に調整する。また、各負圧調整用電空レギュレータ３１は対応する負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）内の負圧を制御装置５により設定されるレギュレータ調整圧に調整する。

開閉バルブ４１、切り替えバルブ５１及び大気開放バルブ６１はいずれも制御装置５からの動作信号を受けてスプール（図示せず）の位置切り替えを行う２位置切り替え電磁バルブである。

開閉バルブ４１のスプールは、制御装置５からスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置４１ａに位置し、ＡポートとＢ２ポートを連通させて負圧第１管路ＬＮ１を閉塞するとともに、負圧第２管路ＬＮ２に繋がるＢ１ポートを閉止する。一方、開閉バルブ４１のスプールは、制御装置５からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置４１ｂに位置し、ＡポートとＢ１ポートを連通させて負圧第１管路ＬＮ１と負圧第２管路ＬＮ２を接続する。

切り替えバルブ５１のスプールは、制御装置５からのスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置５１ａに位置し、Ａ２ポートとＢポートを連通させて負圧第２管路ＬＮ２とシリンジ管路ＬＳを接続するとともに、正圧管路ＬＰに繋がるＡ１ポートを閉止する。一方、切り替えバルブ５１のスプールは、制御装置５からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置５１ｂに位置し、Ａ１ポートとＢポートを連通させて正圧管路ＬＰとシリンジ管路ＬＳを接続するとともに、負圧第２管路ＬＮ２に繋がるＡ２ポートを閉止する。

大気開放バルブ６１のスプールは、制御装置５からのスプール駆動信号が出力されていないとき（オフのとき）にはノーマル位置６１ａに位置し、シリンジ分岐管路ＬＳＢに繋がるＡ１ポートを閉止するとともに、Ａ２ポートを開放ポートであるＢポートに連通させる。一方、大気開放バルブ６１のスプールは、制御装置５からスプール駆動信号が出力されているとき（オンのとき）にはオフセット位置６１ｂに位置し、シリンジ分岐管路ＬＳＢに（すなわちシリンジ管路ＬＳに）繋がるＡ１ポートを開放ポートであるＢポートに連通させる。

制御装置５は、両シリンジ２のいずれからもペーストＰＴを吐出させていない状態（アイドリング状態）では、空圧回路６における２つの開閉バルブ４１、２つの切り替えバルブ５１及び２つの大気開放バルブ６１の各スプールをノーマル位置に位置させている（図２）。この状態では、両切り替えバルブ５１が正圧管路ＬＰを閉塞しているので、両シリンジ２内（ペースト貯留部２ａ内）に正圧は供給されず、また両開閉バルブ４１がそれぞれ負圧第１管路ＬＮ１を閉塞しているので、シリンジ２内には負圧も供給されない。一方、両シリンジ２内から延びた２つのシリンジ管路ＬＳは、それぞれ対応する切り替えバルブ５１によって負圧第２管路ＬＮ２の下流側端と接続されるが、両負圧第２管路ＬＮ２の上流側端は両開閉バルブ４１によって閉塞されており、２つのシリンジ分岐管路ＬＳＢはそれぞれ大気開放バルブ６１によって閉塞されているので、両シリンジ２内は密閉された
状態となっている。なお、図２では、正圧を受けている管路を太い実線で表し、負圧を受けている管路を太い破線で表している（図３、図４及び図５についても同じ）。

制御装置５は、上記アイドリング状態から、２つのシリンジ２のうち選択した
一方又は双方のシリンジ２よりペーストＰＴを吐出させるときには、そのペーストＰＴを吐出させたいシリンジ２に繋がる切り替えバルブ５１のスプールをオフセット位置５１ｂに切り替える。例えば、図２中に示す左側のシリンジ２からのみペーストＰＴを吐出させる場合には、図３に示すように、左側のシリンジ２に繋がる切り替えバルブ５１（図中に示す２つの切り替えバルブ５１のうち、下側の切り替えバルブ５１）のスプールをオフセット位置５１ｂに切り替える。

切り替えバルブ５１がオフセット位置５１ｂに切り替えられると、その切り替えバルブ５１に対応するシリンジ管路ＬＳが正圧管路ＬＰに接続されてシリンジ２内に正圧が供給され、その正圧がペーストＰＴの吐出圧となってシリンジ貯留部２ａ内のペーストＰＴを外部（下方）に押し出すので、そのシリンジ２のペースト吐出口２ｂからペーストＰＴが吐出される（図３）。

制御装置５は、シリンジ２からのペーストＰＴの吐出を開始したら、そのペーストＰＴの吐出時間を計測すること等によって、予め定めた定量のペーストＰＴが吐出されたかどうかの判断を行う。そして、定量のペーストＰＴが吐出されたと判断したときには、ペーストＰＴを吐出させているシリンジ２に繋がる開閉バルブ４１のスプールをオフセット位置４１ｂに切り替え、切り替えバルブ５１のスプールをノーマル位置５１ａに切り替え、大気開放バルブ６１のスプールをオフセット位置５１ｂに切り替える（図４）。そうすると、正圧管路ＬＰが切り替えバルブ５１によって閉塞されてシリンジ２からのペーストＰＴの吐出が停止される一方、負圧第１管路ＬＮ１と負圧第２管路ＬＮ２が開閉バルブ４１によって接続され、シリンジ管路ＬＳが切り替えバルブ５１によって負圧第２管路ＬＮ２に接続されるので、シリンジ２内には負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）から負圧が供給される。

ここで、シリンジ管路ＬＳから分岐したシリンジ分岐管路ＬＳＢが大気開放バルブ６１を介して大気に開放されるので、シリンジ管路ＬＳ内の圧力は正圧から負圧にスムーズに移行する。但し、大気開放バルブ６１からシリンジ分岐管路ＬＳを開放したままではシリンジ２内の負圧の圧力レベルは上がらないので、制御装置５は、シリンジ２内に負圧を作用させ始めてから所定時間（例えば、シリンジ２内の負圧が完全に抜け切る時間として予め定めた時間）が経過したら、大気開放バルブ６１をノーマル位置６１ａに切り替えてシリンジ分岐管路ＬＳＢを閉塞する（図５）。

制御装置５は、シリンジ２からのペーストＰＴの吐出を停止させてそのシリンジ２内への負圧の供給を開始したら、その負圧の供給を開始したシリンジ２のシリンジ管路ＬＳに繋がる圧力計７１により計測されるシリンジ２内の圧力の計測情報に基づいて、負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）からそのシリンジ２内に供給される負圧を、そのシリンジ２のペースト吐出口２ｂから垂れているペーストＰＴをシリンジ２内に吸い込ませることができるレベルの圧力（以下、「吸引圧力Ｐｈ１」と称する）に調整する。制御装置５は、具体的には、圧力計７１によって計測されるシリンジ２内の圧力が、目標値として定めた吸引圧力Ｐｈ１になるように、そのシリンジ２に繋がる負圧調整用電空レギュレータ３１のレギュレータ調整圧を変化させることによって（すなわちフィードバック制御によって）行う。これによりシリンジ２のペースト吐出口２ｂから垂れているペーストＰＴはシリンジ２内に吸い込まれる（図６（ａ）。ペースト吸い込み工程）。

なお、上記吸引圧力Ｐｈ１は、シリンジ２内のペーストＰＴがペースト吐出口２ｂから
垂れないように保持し得る圧力（以下、「保持圧力Ｐｈ０」と称する。例えば−１ｋＰａ）よりも低い圧力（圧力レベルの高い負圧。例えば−１０ｋＰａ）として任意に定めることができる。

制御装置５は、上記のようにシリンジ２内に供給される圧力を吸引圧力Ｐｈ１に調整したら、圧力計７１によるシリンジ２内の圧力の計測情報に基づいて、負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）からシリンジ２内に供給される負圧を、シリンジ２内のペーストＰＴがシリンジ２から垂れないように保持し得るレベルの圧力（上述の保持圧力Ｐｈ０）に調整する。制御装置５は、具体的には、圧力計７１によって計測されるシリンジ２内の圧力が、目標値として定めた保持圧力Ｐｈ０になるように負圧調整用電空レギュレータ３１のレギュレータ調整圧を変化させることによって（すなわちフィードバック制御によって）実行する。これにより、ペースト吸い込み工程でシリンジ２内に吸い込まれたペーストＰＴはその自重でシリンジ２内を垂れた後、そのペーストＰＴの下端の位置が、ペースト吐出口２ｂの下端部付近の位置に保持される（図６（ｂ））。このためシリンジ２内に空隙部分が形成されることが防止され、次の吐出時には定量のペーストＰＴを吐出することができ、精度の良い定量吐出を実現することができるようになる（空隙形成防止工程）。また、ペーストＰＴの下端の位置がペースト吐出口２ｂの下端部付近の位置に保持されることから、ペーストＰＴの垂れが確実に防止される。

なお、上記の保持圧力Ｐｈ０吸引圧力Ｐｈ１はそれぞれシリンジ２内のペーストＰＴの残量によって変化するので、これら保持圧力Ｐｈ０及び吸引圧力Ｐｈ１の値はペーストＰＴの残量に応じてその都度定める必要があるが、ペーストＰＴの残量は、例えば、制御装置５が、シリンジ２内のペーストＰＴの初期量、ペーストＰＴを吐出した回数及び吐出１回当たりのペーストＰＴの吐出量の関係から求めることができる。

制御装置５は、空隙形成防止工程においてシリンジ２内の圧力を保持圧力Ｐｈ０に調整したら、次いでシリンジ２内（ペースト貯留部２ａ内）を密閉する（密閉工程）。このシリンジ２内の密閉は、開閉バルブ４１のスプールをノーマル位置４１ａに切り替えることによって行う（図２）。開閉バルブ４１がノーマル位置４１ａに切り替えられると、負圧第１管路ＬＮ１は負圧第２管路ＬＮ２との接続が解除されて閉塞され、シリンジ管路ＬＳに繋がる負圧第２管路ＬＮ２の上流側端は閉塞されるので、負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）からシリンジ管路ＬＳへの負圧の供給が遮断されてシリンジ管路ＬＳが閉塞され（シリンジ分岐管路ＬＳＢは大気開放バルブ６１によって閉塞されている）、シリンジ２内は密閉され、シリンジ２からのペーストＰＴの垂れが防止された状態が保持されて、アイドリング状態に戻る。

上記の説明では２つ有するシリンジ２のうち、一方のシリンジ２のみからペーストＰＴを吐出させる例を示したが、他方のシリンジ２のみからペーストＰＴを吐出させることもできるし、双方のシリンジ２から同時にペーストＰＴを吐出させることもできる。本実施の形態におけるペースト塗布装置１では、シリンジ２ごとに正圧又は負圧の供給ができ、しかも負圧が供給されているシリンジ２についてはその負圧の圧力調整を自在に行うことができるので、各シリンジ２について、他のシリンジ２とは無関係に、精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を実現することができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるペースト塗布装置１は、正圧の供給を受けてペーストＰＴを吐出し、負圧の供給を受けてペーストＰＴの吸い込みを行う複数（ここでは２つ）のシリンジ２と、正圧が供給される正圧管路ＬＰと、負圧が供給される負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）と、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２に正圧管路ＬＰ又は負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）を選択的に切り替えて接続する複数（ここでは２つ）の切り替えバルブ５１と、各シ
リンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２が負圧管路に接続されているときにそのシリンジ２に供給される負圧の圧力調整を行う複数（ここでは２つ）の圧力調整手段（負圧調整用電空レギュレータ３１）を備えたものとなっている。

本実施の形態におけるペースト塗布装置１では、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２に正圧管路ＬＰ又は負圧管路（負圧第１管路ＬＮ１及び負圧第２管路ＬＮ２）を選択的に切り替えて接続する複数の切り替えバルブ５１と、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２が負圧管路に接続されているときにそのシリンジ２に供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段を備えたものとなっているので、ペーストＰＴの吸い込み時における負圧の圧力調整をシリンジ２ごとに行うことができ、精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を複数のシリンジ２それぞれについて実現することができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、シリンジ２のほか、これに対応して設けられる切り替えバルブ５１及び圧力調整手段としての負圧調整用電空レギュレータ３１等の数はそれぞれ２つであったが、これらは３つ以上であってもよい。また、各シリンジ２に対応して設けられ、各シリンジ２が負圧管路に接続されているときにそのシリンジ２に供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段は、前述の実施の形態では電空レギュレータ（負圧調整用電空レギュレータ３１）であるとしていたが、他の構成のものに置き換えてもよい。

精度の良い定量吐出と確実な垂れ防止を複数のシリンジそれぞれについて実現することができるペースト塗布装置を提供する。

１ペースト塗布装置
２シリンジ
３１負圧調整用電空レギュレータ（圧力調整手段）
５１切り替えバルブ
ＬＰ正圧管路
ＬＮ１負圧第１管路（負圧管路）
ＬＮ２負圧第２管路（負圧管路）
ＰＴペースト

Claims

正圧の供給を受けてペーストを吐出し、負圧の供給を受けてペーストの吸い込みを行う複数のシリンジと、正圧が供給される正圧管路と、負圧が供給される負圧管路と、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジに正圧管路又は負圧管路を選択的に切り替えて接続する複数の切り替えバルブと、各シリンジに対応して設けられ、各シリンジが負圧管路に接続されているときにそのシリンジに供給される負圧の圧力調整を行う複数の圧力調整手段とを備えたことを特徴とするペースト塗布装置。