JP3618935B2

JP3618935B2 - 接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法

Info

Publication number: JP3618935B2
Application number: JP30926696A
Authority: JP
Inventors: 雅俊加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: JPH10146554A

Description

【０００１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法に係り、特に接着剤をシリンジンニードルから吐出するように構成された場合において、ニードル先端に残留する接着剤を除去する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、接着剤をシリンジニードルから吐出するように構成された装置が知られており、接着剤の一定量分を一定速度で接着部に対して移動しつつ吐出供給することで自動的に接着を行うことで所謂自動接着を行うようにしている。
【０００３】
このように自動接着を行うときに、接着剤の粘性によりシリンジニードルの先端部にある程度の接着剤が残留することは避けられない。
【０００４】
そこで、従来からニードル先端をスポンジに差し込むか、または紙あるいは布等で挟み込むようにして残留した接着剤を排除するようにしていた。この排除作業を行わないと、残留した接着剤が次第に成長して、吐出に支障を来すことになり、また、長時間放置すると固化して重大な障害となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにスポンジを用いると、接着剤が付着したニードルを差し込むと同時に接着剤がスポンジ側に付着し、その後ニードルをスポンジから引き抜くと、スポンジ側に付着した接着剤の一部が再びニードル側に付着することになり結局は接着剤の一部がニードル側に付着することになる。特に接着剤の粘度が高いときには清掃の効果はほとんど期待できない。
【０００６】
また、紙あるいは布等でニードルを挟み込んで清掃するようにした場合では、挟み込んだ方向と直角になる外周面側であって十分に挟持できない箇所の接着剤は拭き取りにくいので接着剤の一部がニードル側に付着したままとなる。また、何度も拭き取るようにすると紙、布が汚れるために、新しい払拭部位を使用するようになるために紙や布等の払拭部材の送り装置が必要となり、かなり大がかりとなる等の不具合が生じていた。
【０００７】
したがって、本発明の接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法及び該方法による物品は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高圧気体を吹き付けることで接着剤吐出用のニードルの先端を清掃を行うようにして、装置を簡単に構成でき、清掃の時間短縮を実現でき、また次に接着剤を吐出する際の接着剤の吐出量を一定に保つことができる接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法の提供を目的としている。
【０００８】
また、接着剤吐出の直前にニードル清掃を行うことによりニードルの詰まりを防止でき、かつ接着剤の回収を容易にできる接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法の提供を目的としている。
【０００９】
また、適量の接着剤により接着されるインジェトヘッドの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、接着剤により接着される部位を有する物品を固定位置に固定する固定手段と、シリンジニードルを介して接着剤を吐出するとともに前記部位に対して相対移動しつつ接着剤を供給する接着剤供給手段とを備えた接着剤吐出装置であって、高圧気体を吹き付けることで前記シリンジニードルの端部に残留した接着剤を除去するために、前記高圧気体を前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に吹き付けるように構成される清掃手段と、前記清掃手段で吹き飛ばされた接着剤を回収するために、開口部を有する箱体と、前記開口部から離れた前記箱体内に位置し、接着剤を付着する気体透過性部材と、から構成される回収手段とを具備することを特徴としている。
【００１１】
また、接着剤により接着される部位を有する物品を固定位置に固定し、シリンジニードルを介して接着剤を吐出するとともに前記部位に対して相対移動しつつ接着剤を供給する接着剤吐出方法であって、高圧気体を吹き付けることで前記シリンジニードルの端部に残留した接着剤を除去するために、前記高圧気体を前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に吹き付け、開口部を有する箱体と、前記開口部から離れた箱体内に前記箱体内に位置し、接着剤を付着する気体透過性部材とから構成される回収手段により、前記清掃手段で吹き飛ばされた接着剤を回収することを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態につき、添付の各図を参照して述べる。
【００２２】
先ず、図１は本発明の第１の実施形態に係る概略構成を示した概略構成図である。本図において、ベース１３６上には図示のＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動を行う駆動機構を固定するための基部３６が固定されている。また、このベース１３６上には、後述するワーク３０を載置して、所定位置において不動状態に保持するための位置決め固定部３７が固設されており、この固定部３７においてさらに回収箱４０を設けている。
【００２３】
また、駆動機構は接着剤を吐出するための吐出装置１００をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動するステージ機構部２０、２１、２２を図示のように連結するように構成されており、各ステージ機構部に設けられている不図示の駆動モータを制御部２００に接続することで、後述のように吐出装置１００を駆動するように構成されている。
【００２４】
図１に図２の吐出装置１００の要部破断図（ａ）と、Ａ‐Ａ矢視図（ｂ）をさらに参照して、位置決め固定部１５はステージ機構部２０に固定されており、この固定部１５に固定されている部材１５ｂにシリンジ保持具８が固定されている。このシリンジ保持具８はシリンジ７を着脱自在に保持するとともに、シリンジ７には内蔵の接着剤を一定量を一定速度でニードル６の先端開口部から吐出するための塗布装置制御部２０１が設けられている。また、この塗布装置制御部２０１は上記の制御部２００に接続されている。
【００２５】
一方、シリンジ７のニードル６を位置決めするためのＶ溝１１を形成した固定部の側壁面には一対の位置決めピン９ａ、９ｂが植設されており、これらのピンにより案内される位置決め穴１０ａ、１０ｂを穿設した位置決め可動部１４を図示の矢印方向に移動可能に保持している。
【００２６】
また、固定ピン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが固定部１５の両側側面と位置決め可動部１４の側面に夫々植設されており、これらの間において引っ張りバネ１３を張設状態で夫々設けている。
【００２７】
以上の構成によりシリンジ７のニードル６は、位置決め可動部１４と位置決め固定部１５のＶ溝１１により３箇所が挟持されて、不動状態にされる。
【００２８】
また、固定部１５には高圧エアーの吹き出し部１ｂ、１ｃが設けられる一方で可動部１４に吹き出し部１ａが設けられている。これらの吹き出し部は穴の穿設後の状態では端部のだれ、ばりおよび端面による粘性発生により吹き出したエアーの指向性が悪化するのを防止するために肉厚の薄いパイプを埋め込むように構成されている。
【００２９】
これらの吹き出し部は穴加工したエアーの流路２に連通しており、この流路に連通するエアー継ぎ手３からエアー供給を得るために、圧縮エアーを供給するためのエアーチューブ４に接続されている。また、エアー流路を塞ぐためのめくら蓋５が流路に嵌入されており、ドリル加工後の開口孔を塞ぐようにしている。
【００３０】
再度、図１において、エアーチューブ４の途中部位には上記の制御部２００に接続された電磁弁２０２が接続されており、高圧エアー発生部２０４からの供給エアーをオンオフ制御することで、上記の各吹き出し部からニードルに向けて高圧エアーを噴射するように構成されている。また、各吹き出し部１ａ、１ｂ、１ｃは接着剤を吐出するニードル６の長手方向に対して角度αが約３０度の傾きとなるように取り付けられている。
【００３１】
一方、図３は接着剤回収部４０の箱体５０の中心断面図であって、開口部５０ｂを通る面で破断して示した図である。本図において、箱体５０の略中央には開口部５０ｂが設けられており、ニードル６をこの上に移動してから上記のようにエアーを吹き付けることで、内蔵のエアー透過性部材５１上に接着剤を付着させる。また、このエアー透過性部材５１の外周縁部には挟み込み部５２、５３が設けられており、箱体５０の内部に固定されている受け部５５ａ、５５ｂにおいて支持するように構成されている。
【００３２】
以上の構成により、再度図１を参照して、可動部１４を図１の矢印Ｄ１方向に手で引っ張るようにして、ニードル６をＶ溝１１にセットし、接着剤の充填されたシリンジ７をシリンジ保持具８に挿入し、塗布装置制御部２０１をセットし、シリンジ７の高さを調整した後に、位置決め可動部１４を自由にすると、上記の引っ張りバネ１３の作用によりニードル位置決め用Ｖ溝１１に接着剤吐出用ニードル６が自然と位置する位置決めが完了する。
【００３３】
次に、ワーク３０として本願出願人の提案になるインクジェットヘッド（以下、ＢＪヘッドと呼ぶ）を事例にした接着剤の封止工程について説明する。
【００３４】
図４は、ＢＪヘッドの外観斜視図である。本図においてＢＪヘッドはインクを吐出させるためのノズルとヒータ部が形成されたチップ３２と、チップタンク３３と、上記のチップ３２に吐出信号を供給するための回路パターンが形成されたＴＡＢ３１と、アルミプレート３４と封止用の接着剤を流し込むための封止部３８とから構成されている。
【００３５】
このワークであるＢＪヘッドによれば、図５（ａ）の要部破断図に示すように、ＴＡＢ３１とチップ３２の間がチップタンク３３上において接着剤３５により接着される。また、図５（ｂ）に示すように吹き付けを行わないと、接着剤３５が次第に成長して、固化する。
【００３６】
以上の構成において、図７の制御フローチャートと図１の概略構成図に基づき制御例を述べると、先ず装置の起動が行われて準備が整うと、ステップＳ１において、ニードル６が回収部４０の箱部５０上に移動されて、ステップＳ２において電磁弁２０２への通電が行われて、吹き出し部１ａ、１ｂ、１ｃから高圧エアーが吹き付けられる。即ち、エアーチューブ４に圧縮エアーを短時間供給しニードル６の先端に付着した余分な接着剤を吹き飛ばす。また、圧縮エアーの圧力は元圧でおよそ４Ｋｇ／ｃｍ２〜６Ｋｇ／ｃｍ２（但し、半角文字の２はべき乗を示す）である。尚、接着剤の種類によっては別の気体を使用することがあり、特に湿気を嫌う接着剤の場合にはエアーの代わりに圧縮窒素を吹き付けるようにすることもある。
【００３７】
次に、ステップＳ３において、不図示のロボット装置によりＢＪヘッド３０が位置決め固定部３７に移送されて、固定された後にセンサ２０３により正常位置にセットされたことが検出され制御部２００に信号が送られる。
【００３８】
以上で、接着の準備が整ったので、ステップＳ４においてニードル６をワーク３０の接着開始位置に移動するように上記の各ＸＹＺステージ２０、２１、２２の駆動が行われて、ニードル６の先端を接着封止開始部まで移動させる。このときニードル６の先端はチップおよびＴＡＢの表面に接触しないように位置決めする。
【００３９】
次に、ステップＳ５の接着ルーチンに進み塗布装置制御部２０１の作用でシリンジ７から接着剤３５を吐出しながらニードル６をＸ軸ステージにより移動させるようにして、６ヶ所の接着剤封止部の全てに接着剤を吐出する。このようにして接着剤３５による封止が完了したことがステップＳ６で判断されると、接着剤吐出装置の接着剤吐出を終了し、ニードル６を接着剤回収部４０の開口部５０ｂに挿入して待機する。また、これに前後して、チップタンク３３が位置決め固定部３７から取り外されて、新しいチップタンクが取り付けられる。
【００４０】
ここで、吹き付けの時間は０．１秒から１秒程度である。長時間にわたり圧縮エアーを吹き付けるとニードル６内の接着剤がエアーによる負圧により外部に吐出されてしまい、次に吐出を行うときに接着剤の吐出量が減少するからである。また、吹き飛ばされた接着剤３５はエアー透過性部材５１であるメッシュ状の紙または布に付着するようになるので、エアーはそのまま透過されることになり、ニードル清掃は終了する。
【００４１】
封止が完了したときには図５（ｂ）に示したようにニードルの先端に接着剤が付着しているが、ＢＪヘッドの接着剤の封止部３８はニードル６の径に対して幅が狭いためニードルにこのように接着剤が余分に付着しているとチップおよびＴＡＢ表面に過剰な接着剤が付着してしまい、インクの吐出口を塞ぐ等の不具合が生じることになる。このため必ず清掃しておく必要がある。
【００４２】
また接着剤は常温硬化の接着剤であるために、ニードル詰まりの問題の解消をする必要がある。つまり、接着剤の吐出直前までニードル先端の接着剤をつけたまま待機するようにしている理由は、接着剤が表面から効果が始まるが短時間であればその硬化し始めた接着剤も圧縮エアーによって吹き飛ばすことができることによる。
【００４３】
もしも、ニードル清掃を行なってから待機している場合にはニードルの先端が硬化し始めてしまいエアーによる吹き飛ばしができなくなるからである。
【００４４】
最後に図８は他の実施形態例を示した部分破断図であり、既に説明済みの構成には同一符号を付して説明を割愛すると、エアー吹き出し部に接着剤吐出用ニードルを使用したものであり接着剤吐出用ニードル６の周りに３ヶ所配置するようにしている。
【００４５】
以上をまとめると、圧縮エアーまたは高圧ガスを吹き付けることでニードル清掃を行うようにするので装置構成が簡単になる。また、圧縮エアーまたはガスを短時間だけ吹き付けることにより、清掃の時間が短縮できるとともに、負圧発生が短時間となるので次に接着剤を吐出するときの接着剤の吐出量を一定に保つことができるようになる。また、接着剤吐出の直前にニードル清掃を行うことによりニードルの詰まりを防止できる。
【００４６】
さらに、接着剤吐出方向に対して斜め後方に、ニードルの周りに複数箇所吹き出し口を設けることにより、接着剤を一定方向に吹き飛ばすことができるため接着剤の回収が容易になり、かつニードルの先端全周を完全に清掃できる。
【００４７】
また、エアー透過性の部材を用いれば、接着剤を吹き飛ばしたエアーはそのまま透過して、接着剤のみ付着するようにできるので簡単に接着剤を回収する事ができ、また取り替えることもできるようになる。
【００４８】
尚、上記説明ではワークに対して相対移動するニードルを設けるようにした事例について述べたが、これに限定されず、ニードル側を固定し、ワークと回収箱を一体的に移動するように構成して、接着剤を吐出するように構成することもでき、種々の構成が可能であることは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着剤吐出装置を簡単に構成することができ、接着剤供給のためのシリンジのニードルの清掃時間を大幅に短縮でき、また次に接着剤を吐出する際の吐出量を一定に保つことができ、かつまた吹き飛ばされた接着剤の回収を容易に行うことのできる接着剤吐出装置及び接着剤吐出方法を提供することができる。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の接着剤吐出装置の概略構成図である。
【図２】図１のシリンジのニードルの要部拡大図である。
【図３】回収部４０の断面図である。
【図４】ＢＪヘッドの外観斜視図である。
【図５】接着剤による封止工程の接着剤吐出状態の説明図である。
【図６】別実施形態の要部拡大図である。
【図７】制御例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ…吹き出し部、２…流路、３…継ぎ手、４…エアーチューブ、６…ニードル、７…シリンジ、１３…引っ張りバネ、１４…可動部、１５…固定部

Claims

接着剤により接着される部位を有する物品を固定位置に固定する固定手段と、シリンジニードルを介して接着剤を吐出するとともに前記部位に対して相対移動しつつ接着剤を供給する接着剤供給手段とを備えた接着剤吐出装置であって、
高圧気体を吹き付けることで前記シリンジニードルの端部に残留した接着剤を除去するために、前記高圧気体を前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に吹き付けるように構成される清掃手段と、
前記清掃手段で吹き飛ばされた接着剤を回収するために、開口部を有する箱体と、前記開口部から離れた前記箱体内に位置し、接着剤を付着する気体透過性部材と、から構成される回収手段とを具備することを特徴とする接着剤吐出装置。
前記清掃手段は、前記高圧気体として所定圧力に昇圧された圧縮エアーを前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に対して複数方向から瞬間的に吹き付けるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤吐出装置。
前記清掃手段は、前記シリンジニードルの前記外周部のラジアル方向において略３等分するように配設されることを特徴とする請求項２に記載の接着剤吐出装置。
前記清掃手段は、接着剤の吐出を行う前に前記高圧気体を吹き付けるように制御する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の接着剤吐出装置。
前記回収手段は、前記固定手段に対して並設されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接着剤吐出装置。
接着剤により接着される部位を有する物品を固定位置に固定し、シリンジニードルを介して接着剤を吐出するとともに前記部位に対して相対移動しつつ接着剤を供給する接着剤吐出方法であって、
高圧気体を吹き付けることで前記シリンジニードルの端部に残留した接着剤を除去するために、前記高圧気体を前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に吹き付け、
開口部を有する箱体と、前記開口部から離れた箱体内に前記箱体内に位置し、接着剤を付着する気体透過性部材とから構成される回収手段により、前記清掃手段で吹き飛ばされた接着剤を回収することを特徴とする接着剤吐出方法。
前記除去のために、前記高圧気体として所定圧力に昇圧された圧縮エアーを前記シリンジニードルの端部の近傍の外周部に対して複数方向から瞬間的に吹き付けることを特徴とする請求項６に記載の接着剤吐出方法。
前記圧縮エアーを前記シリンジニードルの前記外周部のラジアル方向において略３等分した方向から吹き付けることを特徴とする請求項７に記載の接着剤吐出方法。
接着剤の吐出を行う事前に、前記高圧気体を吹き付けるように制御することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の接着剤吐出方法。