JP2011173056A - 塗布装置、及び液溜まり除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの液溜まりを簡便に除去することができる塗布装置、及び液溜まり除去方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る塗布装置は、ペースト状物質を吐出するノズル２４と、ノズル２４からのペースト状物質２２を加熱する加熱ブロック２１と、加熱ブロック２１によって加熱されたペースト状物質２２を受ける受け部材２３と、を備えるものである。この構成を備えることによって、ノズルの液溜まりを簡便に除去することができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布装置及び液溜まり除去方法に関し、特に詳しくは、ペースト状物質を塗布する塗布装置、及びノズルへの液溜まりを除去する液溜まり除去方法に関する。

樹脂などを塗布する場合、樹脂を供給するノズルが使用される（特許文献１）。また、特許文献１では、樹脂を低粘度化するため、ノズルにヒータが設けられている。ヒータにより樹脂を低粘度化することで、塗布を容易にしている。

このような塗布ノズルでは、塗布対象物への塗布を実施する前に、ノズル先端に溜まった液剤を取り除く必要がある。すなわち、ノズル先端に液剤が溜まっている場合、溜まり分の液剤が余分となってしまう。従って、塗布量安定化のために、塗布前には、毎回溜まっている液剤を吐出する処理を実行する。すなわち、塗布する前には、毎回、ノズルの液溜まりを除去する必要がある。

特開昭６１−１０１２６８号公報 特開２００４−６６０９３号公報

塗布装置１において、ノズル６の先端の液剤を除去するため、例えば、液剤を受け用の平板１４に吐出することができる（図７）。この場合、液剤を吐出した位置と同じ位置に、再度液剤を吐出してしまうと、ノズル先端に、液剤が再付着してしまうことがある。従って、毎回、別箇所に液剤を吐出する必要が生じてしまう。このため、平板の大型化、あるいは平板の交換を頻繁の行う必要が生じてしまう。平板１４の材質を布状のものやスポンジ状のもの等、液剤を吸収できる素材とすることも可能である。この場合、低粘度のエポキシ樹脂であれば常に同位置で液剤吐出を行うことができる。しかしながら、高粘度のエポキシ樹脂の場合には吸収されにくくなるため、常に同位置での液剤吐出を行うことができなくなる。よって、平板１４の交換頻度は増えてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡便にノズルの液溜まりを除去することができる塗布装置、及び液溜まり除去方法を提供することを目的としている。

本発明に係る塗布装置は、ペースト状物質を吐出するノズルと、前記ノズルからの前記ペースト状物質を加熱する加熱ブロックと、前記加熱ブロックによって加熱されたペースト状物質を受ける受け部材と、を備えるものである。

本発明に係る液溜まり除去方法は、ペースト状物質を吐出するノズルの液溜まりを除去する液溜まり除去方法であって、前記ノズルから、前記ペースト状物質を加熱ブロックに吐出するステップと、前記加熱ブロックの熱によって、前記ノズルからのペースト状物質の粘度を低下させるステップと、を備えるものである。

本発明によれば、ノズルの液溜まりを簡便に除去することができる塗布装置、及び液溜まり除去方法を提供することができる。

本発明にかかる塗布装置を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる塗布装置の全体構成を示す斜視図である。 塗布装置に用いられる除去ユニットの構成を示す図である。 塗布装置に用いられる耐熱ブロックの構成を示す図である。 塗布装置に用いられる加熱ブロックの構成を示す図である。 除去ユニットにおいて、液剤を除去する様子を示す側面図である。 平板を用いた塗布装置の全体構成を示す斜視図である。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは必ずしも一致しない。

本発明にかかる塗布装置は、図１に示すように、ペースト状物質２２を吐出するノズル２４と、ノズル２４からのペースト状物質２２を加熱する加熱ブロック２１と、加熱ブロック２１によって加熱されたペースト状物質２２を受ける受け部材２３と、を備えている。ノズル２４から、ペースト状物質２２を加熱ブロック２１に吐出する。そして、加熱ブロック２１の熱によって、ノズル２４からのペースト状物質２２の粘度を低下させる。これにより、簡便に液溜まりを除去することができる。

本発明の実施形態にかかる塗布装置の構成について、図２を用いて説明する。図２は、塗布装置の全体構成を示す斜視図である。図２に示すように塗布装置１は、Ｘ軸２、Ｙ軸３、及びＺ軸４を備えた汎用の３軸ロボットである。そして、Ｚ軸４には、樹脂を貯蔵するシリンジ５が取り付けられている。例えば、シリンジ５には、例えば、エポキシ樹脂などのペースト状物質が貯蔵されている。

そして、シリンジ５の下端には、ノズル６が設けられている。塗布装置１が、Ｘ軸２、Ｙ軸３、及びＺ軸４を駆動することで、シリンジ５の先端に取り付けられたノズル６が所定の塗布位置まで移動する。このように、ノズル６はＸＹ方向（水平方向）とＺ方向（鉛直方向）に移動自在に設けられている。例えば、所定の塗布位置でシリンジ５側からノズル６に空気を供給することで、ノズル６から樹脂が吐出される。また、塗布装置１のステージ上には、除去ユニット７と樹脂受け８が設置されている。除去ユニット７は、ノズル６の液溜まりを除去するためのものである。樹脂受け８は、除去ユニット７から滴下する樹脂を受けるためのものである。樹脂受け８として、必要に応じた適当な大きさの容器を用いることができる。例えば、樹脂受け８として、適当な大きさを有する受け皿や平板を用いることができる。

図３〜５を用いて本実施形態にかかる塗布装置の特徴部分の一つである除去ユニット７の構成を説明する。図３は、除去ユニット７の構成を示す図であり、上側に上面図が示され、下側に側面断面図が示されている。図４は、除去ユニット７に設けられた耐熱ブロック９の構成を示す図であり、上側に上面図が示され、下側に側面断面図が示されている。図５は、除去ユニット７に設けられた加熱ブロック１０の構成を示す図であり、上側に上面図が示され、下側に側面断面図が示されている。

除去ユニット７は耐熱ブロック９と加熱ブロック１０とを備えている。加熱ブロック１０は耐熱ブロック９に圧入されている。例えば、耐熱ブロック９は直方体状のブロックであり、その中央に、円筒状の穴が設けられている。この円筒状の穴に加熱ブロック１０が挿入される。加熱ブロック１０は、例えば、熱伝導率の高い材料で設けられている。これにより、加熱ブロック１０全体が均一に加熱される。また、耐熱ブロック９は熱伝導率の低い材料で形成されている。

加熱ブロック１０の下面には、ヒータ１１と熱電対１２を設置するための穴が２つ設けられている。それぞれの穴に、ヒータ１１と熱電対１２が挿入される。ヒータ１１は、例えば、カートリッジヒータである。ヒータ１１に電流を供給して発熱させることで、加熱ブロック１０が加熱される。また、熱電対１２は、温度を測定するための温度センサである。熱電対１２は、ヒータ１１、又はヒータ１１近傍の温度を測定する。そして、熱電対１２での測定温度に応じて、塗布装置１がヒータ１１に供給する電流を制御する。これにより、加熱ブロック１０が所定の温度まで加熱される。

さらに、加熱ブロック１０の中央には、円形の貫通穴１０ａが設けられている。貫通穴１０ａは上下方向（Ｚ方向）に加熱ブロック１０を貫通している。貫通穴１０ａは２つのヒータ１１の中間に形成されている。また、貫通穴１０ａは、テーパ状に形成されている。すなわち、上側では貫通穴１０ａの開口径が大きくなっており、下側に行くほど、開口径が小さくなっている。さらに、本実施形態では、２段階のテーパ形状になっている。すなわち、貫通穴１０ａの側面（テーパ面）の傾斜角度が、厚さ方向の途中で変わっている。上側のテーパ面の傾斜角度はなだらかになっており、下側のテーパ面の角度が急峻になっている。このようにすることで、樹脂を流れ落ちやすくできるとともに、ノズル６の位置調整を容易に行うことができる。そして、Ｘ軸２、Ｙ軸３、及びＺ軸４によって、加熱ブロック１０のテーパ部がノズル６の真下になるように配置される。ノズル６は、テーパ面に向けて樹脂を吐出する。これにより、テーパ面に樹脂が付着される。

次に、図６を用いて、塗布装置１の動作について説明する。ここでは、ノズル６の先端の液溜まりを除去する除去方法を説明する。まず、Ｚ軸４を降下して、ノズル６を加熱ブロック１０に近づけていく。これによって、ノズル６の先端が、貫通穴１０ａの側面に対して近接する。すなわち、加熱ブロック１０のテーパ部の真上にノズル６の先端が配置される。ノズル６が上側のテーパ面に対して近接する。ここで、ノズル６と加熱ブロック１０のテーパ面との距離は、液剤の粘度や吐出量に応じて、任意のものとされている。すなわち、加熱ブロックとノズル６との距離を、液剤の粘度と吐出量に応じて調整する。

次に、ノズル６から樹脂１３を吐出する。これにより、ノズル６の先端に液溜まりとして付着していた樹脂１３が加熱ブロック１０に接触する。例えば、ノズル６にシリンジ５側から空気を供給する。これにより、加熱ブロック１０のテーパ部に樹脂１３が滴下される。ここで、加熱ブロック１０は所定の温度まで加熱されているため、樹脂１３の粘度が低下する。樹脂１３は、テーパ部を下方向に流れていく。すなわち、粘度の低下した樹脂１３が、貫通穴１０ａを通って、滴下される。これにより、樹脂１３が、加熱ブロック１０に残ることなく、樹脂受け８に落下する。

このように加熱ブロック１０で樹脂１３を加熱することで、樹脂１３の流動性を高くしている。よって、樹脂受け８にスポンジ状のものや、布状のものを用いる必要がなくなる。さらに、樹脂受け８の同じ箇所に、樹脂を滴下することができる。よって、樹脂受け８のサイズを小さくすることができる。また、加熱温度、テーパ角度を変えることで、さまざまな樹脂に適用することができる。さらに、加熱ブロック１０に表面摩擦抵抗値の低い表面処理を施してもよい。これにより、より樹脂１３が落下しやすくなる。よって、様々な粘度の樹脂に採用することが可能にある。ノズル６より除去された液剤が加熱により低粘度化される。よって、加熱ブロック１０に残ることなく、樹脂受け８に溜まっていく。このため、樹脂受け８のサイズ次第では樹脂受け８の交換頻度を少なくすることが可能となる。

このように、構成が単純でかつ、除去後の溶剤の処理を容易に行うことができる。また、粘度に左右されずに、ノズル先端に付着した樹脂を除去することができる。よって、ノズル先端の液溜まりを容易に除去することができる。さらに、加熱ブロック１０の加熱温度を、はんだの溶融温度まで上昇させることで、はんだ塗布装置にも適用可能である。すなわち、温度によって粘度が変化するペースト状物質を塗布する塗布装置であれば本発明を適用することができる。

１ 塗布装置
２ Ｘ軸
３ Ｙ軸
４ Ｚ軸
５ シリンジ
６ ノズル
７ 除去ユニット
８ 受け皿
９ 耐熱ブロック
１０ 加熱ブロック
１０ 貫通穴
１１ ヒータ
１２ 熱電対
１３ 樹脂
１４ 平板
２１ 加熱ブロック
２２ ペースト状物質
２３ 受け部材
２４ ノズル

Claims (6)

1. ペースト状物質を吐出するノズルと、
   前記ノズルからの前記ペースト状物質を加熱する加熱ブロックと、
   前記加熱ブロックによって加熱されたペースト状物質を受ける受け部材と、を備える塗布装置。
2. 前記加熱ブロックが前記受け部材の上方に配置されたテーパ状の貫通穴が設けられ、
   前記貫通穴のテーパ面によって前記ペースト状物質が加熱されることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記貫通穴が２段階のテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
4. ペースト状物質を吐出するノズルの液溜まりを除去する液溜まり除去方法であって、
   前記ノズルから、前記ペースト状物質を加熱ブロックに吐出するステップと、
   前記加熱ブロックの熱によって、前記ノズルからのペースト状物質の粘度を低下させるステップと、を備える液溜まり除去方法。
5. 前記ペースト状物質の粘度に応じて前記加熱ブロックの温度を調整する請求項４に記載の液溜まり除去方法。
6. 前記加熱ブロックから落下する前記ペースト状物質が受け部材の同じ位置に滴下されることを特徴とする請求項４、又は５に記載の液溜まり除去方法。

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