JP2012228678A

JP2012228678A - 接着剤塗布装置

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Publication number: JP2012228678A
Application number: JP2011099891A
Authority: JP
Inventors: Ichiri Fujita; 一里藤田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-22

Abstract

【課題】硬化時間が長い接着剤を使用する場合でも、効率よく接着剤塗布を行うことができる接着剤塗布装置を提供する。
【解決手段】所定の位置関係に位置決めされたレンズ１００と鏡筒１１０とに接着剤Ａｄを塗布する接着剤塗布装置１は、レンズと鏡筒とを位置決めされた状態で保持する保持ユニット１０と、保持ユニットに保持されたレンズおよび鏡筒を回転させる駆動部３０と、保持ユニットに保持されたレンズおよび鏡筒の上方から接着剤を吐出する接着剤供給部４０と、駆動部および接着剤供給部の動作を制御する制御部５０とを備え、保持ユニットは、レンズと鏡筒とを位置決めされた状態で保持したまま、駆動部に対して着脱可能であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、接着剤塗布装置、より詳しくは、接着剤による部分固定が行われたワークを効率よく製造することができる接着剤塗布装置に関する。

レンズを鏡枠に固定する方法の一つに接着剤による固定がある。固定に用いる接着剤は製品の用途によって最適なものが選択される。例えば耐熱性が必要な場合は耐熱性の高い接着剤が選択される。従来は作業者によって接着剤を塗布していたが、現在ではディスペンサとロボットを組み合わせるなどして自動化が進められている。

しかし、接着剤による固定には、接着剤の硬化に伴う硬化収縮によってレンズの浮きや位置ずれが発生し、製品の光学的性能を満たせなくなる場合があるという問題がある。この問題に対して、特許文献１には、接着剤の塗布後、レンズを装置により挟持したまま硬化させることで硬化収縮によるレンズの浮きや位置ずれをなくすことが記載されている。

特開平６−３４７６７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、接着剤の塗布後、接着剤が硬化させるまでレンズが動かないように挟持し続けなければならない。このため、接着剤が硬化するまで次のワークに対する接着剤塗布を行うことができないという問題がある。特に、二液反応の接着剤や加熱で硬化する接着剤等の、硬化時間が長い接着剤を使用する場合は、製造効率が著しく低下するため、問題であった。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、硬化時間が長い接着剤を使用する場合でも、効率よく接着剤塗布を行うことができる接着剤塗布装置を提供することを目的とする。

本発明は、所定の位置関係に位置決めされた第一の部品と第二の部品とに接着剤を塗布する接着剤塗布装置であって、前記第一の部品と前記第二の部品とを前記位置決めされた状態で保持する保持ユニットと、前記保持ユニットに保持された前記第一の部品および前記第二の部品を回転させる駆動部と、前記保持ユニットに保持された前記第一の部品および前記第二の部品の上方から前記接着剤を吐出する接着剤供給部と、前記駆動部および前記接着剤供給部の動作を制御する制御部とを備え、前記保持ユニットは、前記第一の部品と前記第二の部品とを前記位置決めされた状態で保持したまま、前記駆動部に対して着脱可能であることを特徴とする。

前記保持ユニットは、前記第一の部品を前記第二の部品に押し当てるように付勢する押圧機構と、前記第一の部品と前記第二の部品を挟んで前記押圧機構と対向する位置に配置された固定部材とを有し、前記押圧機構が、前記固定部材との間に発生する磁力によって前記第一の部品を付勢することにより、前記第一の部品と前記第二の部品とが位置決めされた状態で保持されてもよい。

本発明の接着剤塗布装置によれば、硬化時間が長い接着剤を使用する場合でも、効率よく接着剤塗布を行うことができる。

本発明の第一実施形態の接着剤塗布装置を示す図である。同接着剤塗布装置の保持ユニットを示す図である。同接着剤塗布装置による接着剤塗布の流れを示すフローチャートである。本発明の第二実施形態の接着剤塗布装置における保持ユニットを示す図である。同接着剤塗布装置の変形例における保持ユニットを示す図である。同保持ユニットが備える片面４極磁石を示す図である。

本発明の第一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態の接着剤塗布装置（以下、単に「塗布装置」と称する。）１を模式的に示す図である。塗布装置１は、接着剤を塗布してレンズ（第一の部品）１００を鏡筒（第二の部品）１１０に固定するものであり、レンズ１００および鏡筒１１０を保持する保持ユニット１０と、保持ユニット１０に保持されたレンズ１００および鏡筒１１０を回転させる駆動部３０と、接着剤を吐出する接着剤供給部４０と、塗布装置１の各部の動作を制御する制御部５０とを備えている。

図２は、レンズ１００および鏡筒１１０が設置された保持ユニット１０を示す図である。保持ユニット１０は、鏡筒１１０が設置される回転ステージ１１と、回転ステージ１１が載置される押圧部２１とを備えている。
回転ステージ１１は、上面に凹部１２を有し、鏡筒１１０の下部が凹部１２内に入るようにして回転ステージ１１上に保持される。鏡筒１１０と凹部１２とに互いに嵌合する溝と突起等を設け、回転ステージ１１と鏡筒１１０とが相対回転不能となるように鏡筒１１０が設置されると、後述する接着剤塗布時に回転ステージ１１と鏡筒１１０とのすべりが抑制され、回転ステージ１１と鏡筒１１０とが一体となって回転されるため、好ましい。回転ステージ１１の下面の中心には、駆動部３０が係合するための係合穴１３が設けられている。

押圧部２１は、回転ステージ１１が載置されるベース２２と、ベース２２から延びるアーム２３と、アーム２３に取り付けられた押圧機構２４とを備えている。
ベース２２は、凹部２２Ａを有し、回転ステージ１１の下部が凹部２２Ａ内に進入するように回転ステージ１１が載置される。回転ステージ１１は、ベース２２に対して相対回転可能に支持される。

アーム２３は、ベース２２から垂直に延びる垂直部２３Ａと、垂直部２３Ａの先端部からベース２２に対して平行（略平行を含む。）に延びる水平部２３Ｂとを有する。水平部２３Ｂの先端は、回転ステージ１１の軸線上またはその近傍に位置しており、鏡筒１１０に載置されたレンズ１００の概ね直上に位置することになる。

押圧機構２４は、水平部２３Ｂの先端部に取り付けられた軸受２５と、軸受２５に接続されたバネ２６と、バネ２６に接続された押圧部材２７とを備えている。軸受２５は、水平部２３Ｂに対して回転可能に取り付けられており、例えば公知のベアリング等を用いることができる。バネ２６は、押圧部材２７を回転ステージ１１上の鏡筒１１０およびレンズ１００に向かって付勢する付勢力を発揮する。押圧部材２７は、レンズ１００の表面を傷めない材質で形成されており、バネ２６の付勢力を受けてレンズ１００の上面に接触し、レンズ１００を鏡筒１１０に押し付けてレンズ１００と鏡筒１１０との位置関係を保持する。

駆動部３０は、図１に示すように、駆動軸３１と、駆動軸３１を回転駆動する駆動源３２とを備えている。駆動軸３１の先端は、回転ステージ１１の係合穴１３に挿入されて、自身が軸線回りに回転することにより、回転ステージ１１を回転させることができる。互いに係合する駆動軸３１の先端および係合穴の、軸線に直交する断面形状を非円形とすると、駆動軸３１と回転ステージ１１との間で回転ずれが発生することを防止できるため、好ましい。
駆動源３２は、駆動軸３１を回転させることができればその種類に特に制限はなく、例えばモータ等の各種駆動機構を用いることができる。

塗布装置１は、保持ユニット１０が設置されるステージ２を備えており、駆動部３０は、ステージ２に設けられた穴２Ａの下方に配置されている。駆動部３０は、図示しないアクチュエータによりレール３３に沿って上下動可能であり、駆動軸３１の先端を穴２Ａから突没させることができる。ステージ２には、保持ユニット１０を所定の位置に設置するためのガイド３が取り付けられており、ガイド３に沿って保持ユニット１０をステージ２上に設置すると、駆動軸３１の先端が保持ユニット１０に保持された回転ステージ１１の係合穴１３に進入可能な位置関係となる。

接着剤供給部４０は、接着剤Ａｄが充填されたシリンジ４１と、シリンジ４１に圧縮エアーを供給するディスペンサ４２とを備える。シリンジ４１とディスペンサ４２とは、チューブ４３で接続されており、シリンジ４１内に圧縮エアーが供給されることにより、シリンジ４１から接着剤Ａｄが吐出される。シリンジ４１は、図示しない移動機構によりレール４４Ａおよび４４Ｂに沿って移動可能であり、レンズ１００および鏡筒１１０に対する接着剤Ａｄの吐出位置を調節することができる。
なお、接着剤Ａｄの種類には特に制限はなく、ＵＶ硬化性、二液性、熱硬化性等の各種のものを、レンズ１００および鏡筒１１０の材質や用途等を考慮して適宜選択することができる。

制御部５０は、駆動部３０、駆動部３０を移動させるアクチュエータ、シリンジ４１を移動させる移動機構、およびディスペンサ４２と接続されており、接続された各部の動作を制御する。制御部５０は、図示しないインターフェースを備えており、保持ユニットに設置されるレンズおよび鏡筒のサイズや、接着剤Ａｄの種類等の、接着を好適に行うために必要な各種パラメータを使用者が入力したり、各部の移動を行ったりすることができる。

上記のように構成された塗布装置１の使用時の動作について説明する。
図３は、塗布装置１を用いたレンズ１００と鏡筒１１０とを接着する作業の流れを示すフローチャートである。
まず使用者は、ステップＳ１において、レンズ１００と鏡筒１１０とが位置決めされた状態で保持ユニット１０に設置する。この作業の詳細な手順には特に制限はないが、例えば、最初に鏡筒１１０の下部を回転ステージ１１の凹部１２内に差し込んで回転ステージ１１上に鏡筒１１０を設置する。次に、鏡筒１１０内に位置決めされた状態でレンズ１００を配置し、レンズ１００の上面に押圧部材２７を接触させて、押圧機構２４でレンズ１００と鏡筒１１０との位置決め状態を保持する。

次に、ステップＳ２において、レンズ１００および鏡筒１１０が取り付けられた保持ユニット１０を、ガイド３に沿ってステージ２上に設置し、図示しない機構でベース２２をステージ２に固定する。これにより、回転ステージ１１、鏡筒１１０、および駆動部３０の駆動軸３１が同軸に配置される。さらに、使用者は塗布装置１を起動し、制御部５０を介して駆動部３０を上方に移動させ、駆動軸３１の先端と回転ステージ１１の係合穴１３とを係合させる。また、シリンジ４１を移動させて、レンズ１００周縁部の上方に位置させ、レンズと鏡筒との接着部位に接着剤Ａｄを吐出可能な位置関係に調節する。
以上で、接着工程前の準備が終了し、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、駆動部３０により保持ユニット１０の回転ステージ１１が回転されるが、ベース２２はステージ２に固定されているため、押圧部２１は回転せず、回転ステージ１１と、レンズ１００および鏡筒１１０とが一体となって回転する。また、押圧機構２４も、軸受２５がアーム２３に対して回転可能であるため、レンズ１００を鏡筒１１０に対して押圧しつつ、押圧部２１に対して回転する。

レンズ１００および鏡筒１１０が回転された状態で、制御部５０は、ディスペンサ４２を動作させてシリンジ４１から接着剤Ａｄを所定の量および態様で吐出する。すると、レンズ１００周縁部の接着部位に接着剤Ａｄが塗布され、レンズ１００と鏡筒１１０とが接着できるように配置される。シリンジ４１からの接着剤Ａｄの吐出態様は、レンズおよび鏡筒の用途等にもとづいて設定されてよく、全周に塗布されるように吐出されてもよいし、周方向に間隔をあけるようにスポット状に吐出されてもよい。例えば、レンズ１００と鏡筒１１０とを水密に接着したい場合は、接着剤Ａｄを全周にわたって塗布するよう、接着剤供給部４０が制御されればよい。
接着剤Ａｄの塗布が終了したら、シリンジ４１からの接着剤吐出が停止され、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、使用者は、保持ユニット１０をステージ２から取り外す。取り外した保持ユニット１０は、接着剤Ａｄの種類に応じて、室温で所定時間放置する、加熱炉等で加熱する等の所定の硬化処理が施される。硬化により接着剤Ａｄは収縮するが、レンズ１００および鏡筒１１０は、保持ユニット１０に保持されているため、接着剤Ａｄの硬化収縮に伴ってレンズ１００と鏡筒１１０との位置関係が変化することはなく、位置決め状態が好適に保持された状態で、レンズ１００と鏡筒１１０とが接着される。接着剤Ａｄの硬化後、レンズ１００と鏡筒１００とが良好に位置決めされて接着された本実施形態のワークが完成するため、使用者は保持ユニット１０からワークを取り外すと、一連の工程が終了する。

接着剤の塗布を続けて行う際は、保持ユニット１０をステージ２から取り外した後、別の保持ユニットと、新しいレンズおよび鏡筒とを準備し、ステップＳ１からＳ４を繰り返すことで、接着剤塗布作業を連続的に行うことができる。したがって、保持ユニットを多数準備しておくことで、多数のワークを連続製造することが可能である。

以上説明したように、本発明の塗布装置１によれば、レンズ１００と鏡筒１１０とを位置決めして保持する保持ユニット１０が、レンズ１００と鏡筒１１０とを位置決めした状態で駆動部３０と着脱可能であるため、接着剤Ａｄの塗布が終了した後にステージ２から取り外すことで、別の場所に移動させて硬化処理を行うことができる。
したがって、二液反応の接着剤や、加熱により硬化する接着剤等の、硬化処理に要する時間が比較的長い接着剤を使用する場合でも、塗布後に保持ユニットを取り外し、新しい保持ユニットを取り付けることで、先に塗布した接着剤の硬化を待たずに次の塗布作業を行うことができる。その結果、接着剤を塗布した鏡筒等の部品が長時間塗布装置を占有することがなく、ワークの製造効率を著しく向上することができる。

次に、本発明の第二実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態の塗布装置と上述の塗布装置１との異なるところは、保持ユニットの構成である。なお、以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図４は、本実施形態の塗布装置における保持ユニット６１を示す図である。保持ユニット６１の押圧機構６２は、軸受２５と、軸受に挿通固定された軸棒６３と、軸棒６３に接続された押圧部材６４とを備えている。また、回転ステージ１１には、設置されるレンズ１００や鏡筒１１０等と干渉しない位置に固定部材６５が配置されている。
押圧部材６４および固定部材６５の材質は、その間に互いを引き寄せる磁力が発生するように設定されている。すなわち、押圧部材６４および固定部材６５の一方が磁石を含んで形成され、他方が磁性体（強磁性体）で形成されてもよいし、押圧部材６４および固定部材６５の双方が磁石を含んで形成され、互いに引き合うように磁極を並べて配置されてもよい。磁石としては、例えば磁力の強いネオジム磁石等を好適に用いることができる。

本実施形態の塗布装置においては、上述したステップＳ１において、押圧部材６４をレンズ１００の上面に接触させると、押圧部材６４と固定部材６５との間に磁力が発生し、当該磁力によってレンズ１００が鏡筒１１０に押し当てられて位置決め状態が保持される。
したがって、本実施形態の塗布装置においても、第一実施形態の塗布装置１と同様に、レンズと鏡筒とが位置決めされた状態を保持したまま別の場所に移動させて硬化処理を行うことができ、ワークの製造効率を著しく向上させることができる。

また、押圧部材６４に接続された軸棒６３が押圧部２１に保持された軸受２５に挿通されているため、磁力を用いながらも押圧部材が軸ずれを起こすことがなく、好適に位置決め状態を保持することができる。

また、第一実施形態のようにバネによって所定の押圧力を発生するためには、ある程度の太さの素線からなるバネが必要となるため、バネを用いた押圧機構の小型化には限度があるが、本実施形態においては、そのような構成上の制約が存在しないため、押圧機構の簡素化や小型化が比較的容易である。したがって、小さなワークに対応できる保持ユニットや押圧機構を容易に構成することができる。

本実施形態では、軸棒６３が軸受２５に固定された例を説明したが、軸棒６３が軸受２５に挿通されてさえいれば押圧部材６４の軸ずれを防ぐことができるため、軸棒６３は、軸受２５に固定されずに挿通されてもよい。

また、図５および図６に示すように、押圧機構６６に公知の片面４極の磁石６７Ａを備え、固定部材として、同様の片面４極磁石６７Ｂを用い、互いに引き合うように各々の磁石の磁極を配置してもよい。このようにすると、磁石６７Ａと磁石６７Ｂとは相対回転せずに引き合うため、軸棒６３を備えなくても押圧機構６６の軸ずれが好適に防止される。

したがって、押圧部にアームを設け、押圧機構をアームと係合させる必要がなく、ベース２２のみとすることができるため、ステージ２への保持ユニットの着脱をさらに容易にすることができる。また、アームを備えない構成の場合、回転ステージ１１を回転させる代わりに、接着剤供給部４０を保持ユニット１０に対して回転させて接着剤Ａｄを塗布することが可能になる。この場合、そもそも接着剤が塗布されるレンズおよび鏡筒が回転しないため、部品の回転による位置ずれの可能性を完全に排除して接着剤の塗布を行うことも可能になる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各実施形態における構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。

例えば、本発明の塗布装置において、駆動部は、駆動軸と回転ステージとが係合した後、回転ステージの底面とベースの底面とがわずかに離間し、かつ回転ステージの下部は依然として凹部内に位置する程度まで上昇し、その後回転ステージが回転されて接着剤が塗布されてもよい。このようにすると、ベースと回転ステージとの摩擦を低減して、より円滑に回転ステージを回転させることができる。

また、接着剤の塗布態様が全周にわたらない、例えばスポット状である等の場合は、保持ユニットのうち回転ステージのみを回転させるのに代えて、保持ユニット全体が駆動部により回転されてもよい。

さらに、本発明の塗布装置の対象となるワークは、上述のレンズおよび鏡筒に限られない。したがって、レンズや鏡筒のほかにも、ある回転軸を中心とした円弧状に接着剤を塗布して固定するワークであれば、好適に適用することができる。

１接着剤塗布装置
１０、６１保持ユニット
２４、６２、６６押圧機構
６５固定部材
６７Ｂ片面４極磁石（固定部材）
３０駆動部
４０接着剤供給部
５０制御部
１００レンズ（第一の部品）
１１０鏡筒（第二の部品）

Claims

所定の位置関係に位置決めされた第一の部品と第二の部品とに接着剤を塗布する接着剤塗布装置であって、
前記第一の部品と前記第二の部品とを前記位置決めされた状態で保持する保持ユニットと、
前記保持ユニットに保持された前記第一の部品および前記第二の部品を回転させる駆動部と、
前記保持ユニットに保持された前記第一の部品および前記第二の部品の上方から前記接着剤を吐出する接着剤供給部と、
前記駆動部および前記接着剤供給部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記保持ユニットは、前記第一の部品と前記第二の部品とを前記位置決めされた状態で保持したまま、前記駆動部に対して着脱可能であることを特徴とする接着剤塗布装置。
前記保持ユニットは、
前記第一の部品を前記第二の部品に押し当てるように付勢する押圧機構と、
前記第一の部品と前記第二の部品を挟んで前記押圧機構と対向する位置に配置された固定部材と、を有し、
前記押圧機構が、前記固定部材との間に発生する磁力によって前記第一の部品を付勢することにより、前記第一の部品と前記第二の部品とが位置決めされた状態で保持されることを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布装置。