JPH07204558A - 接着剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンジ内のフロートの上部空間に高温の圧
縮空気が供給されても、その熱が下方の接着剤に伝達さ
れることを抑える。 【構成】 塗布ヘッド２２は、ヘッド主部３４の下端部
に、塗布ノズル３５を有すると共に、上部にシリンジ３
７を交換可能に有する。シリンジ３７は、下端の口部が
先細り状となった円筒状をなし、内部に、熱硬化性樹脂
からなる接着剤Ａが収容されると共に、接着剤Ａの上面
に浮かぶフロート４１が収容される。シリンジ３７の上
部空間に、圧力調整機構４３からエアホース４２を介し
て圧縮空気が供給されることにより、塗布ノズル３５か
ら接着剤Ａが吐出する。フロート４１を、熱伝導率の小
さい硬質ウレタンフォームから構成すると共に、その外
周部に、シリンジ３７の内周部を摺動するＯリング４８
を嵌め込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布ヘッドに内部に接
着剤を収容した円筒状のシリンジを備える接着剤塗布装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えばプリント基板上の所定の塗
布点に自動的に接着剤を塗布し、その後、その塗布点を
含んだ位置に電子部品を自動的に装着する部品実装シス
テムが供されてきている。この部品実装システムの一部
を構成する接着剤塗布装置は、図５に一部を示すよう
に、接着剤Ａの塗布作業を行う塗布ヘッド１、基板２を
作業位置に搬入し，搬出する図示しない搬送機構、前記
塗布ヘッド１を含むディスペンスユニット３を水平方向
に自在に移動させる図示しないＸＹ移動機構、塗布デー
タなどに基づいて各機構を制御する制御装置等から構成
されている。前記ディスペンスユニット３は、前記塗布
ヘッド１を上下動自在に備えると共に、その塗布ヘッド
１を上下動させるヘッド駆動機構を備えている。

【０００３】そして、前記塗布ヘッド２は、図５に示す
ように、接着剤Ａが通る細管部４ａを上下に延びて有す
るヘッド主部４の下端部に、前記塗布ノズル５を袋ナッ
ト６により交換可能に備えて構成されている。また、ヘ
ッド主部４の上部には、接着剤Ａを収容したシリンジ７
を交換可能に保持するための円筒状のシリンジホルダ８
が設けられている。

【０００４】前記シリンジ７は、先端（下端）の口部が
先細り状となった円筒状をなし、その口部が前記細管部
４ａに連結された状態で、前記シリンジホルダ８に着脱
可能に取付けられるようになっている。そして、シリン
ジ７内には、接着剤Ａの上面に浮かぶ例えばポリカーボ
ネイトや塩化ビニール製のフロート９が収容されてお
り、また、シリンジ７の上端部は、エアホース１０を介
して圧力調整機構１１に連結されている。この圧力調整
機構１１は、加圧源１２，電空減圧弁１３，切換弁１４
等から構成されている。

【０００５】このとき、図６に示すように、前記フロー
ト９は、前記シリンジ７の内径寸法Ｄよりもやや小さい
外径寸法ｄを有する円形状をなし、その一部に金属リン
グ１５が設けられている。一方、前記ディスペンスユニ
ット３側には、前記金属リング１５の位置を検出するた
めの近接センサ１６（図５参照）が設けられている。ま
た、前記シリンジ７は一般にスロウアウェイ方式（使い
捨て方式）が採用されるが、フロート９については、そ
の都度取出して繰返し使用される。

【０００６】これにて、塗布ヘッド１は、基板２上の所
定の塗布点の上方に移動され、そこから塗布ノズル５が
基板２上の塗布点に近接するまで下降され、ここで、前
記圧力調整機構１１により、シリンジ７内のフロート９
の上部空間が短時間だけ正圧とされることにより、塗布
ノズル５から接着剤Ａが吐出されて塗布点に塗布される
ようになっているのである。このとき、フロート９によ
り接着剤Ａは均一に加圧されるようになっている。ま
た、この塗布作業が進行して接着剤Ａが減少するに伴
い、フロート９もシリンジ７内を次第に下降することに
なるが、前記近接センサ１６により、接着剤Ａの残量が
検出されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、次のような欠点があった。即ち、まず、
接着剤Ａの塗布時には、上記のようにシリンジ７内のフ
ロート９の上部空間に圧縮空気が供給されるのである
が、この空気は高温となるため、その熱がフロート９を
介して接着剤Ａに伝達され、接着剤Ａの温度も上昇して
しまうことになる。本発明者の実験によれば、従来のも
のでは、フロート９の上部の空気の温度は、約８０〜９
０℃となり、また、これに伴い、接着剤Ａの温度は約４
５〜５０℃に上昇していた。

【０００８】ここで、近年では、接着剤Ａとして熱硬化
性樹脂が一般に用いられている。このため、接着剤Ａの
温度上昇に伴って、接着剤の一部で硬化反応が開始され
てしまい、接着剤Ａの粘度が上昇してしまうことにな
る。このように接着剤Ａの粘度が上昇すると、塗布ノズ
ル５内の接着剤Ａの流れが悪くなって接着剤Ａの吐出量
が変化するなどの不具合を招いていた。

【０００９】また、フロート９とシリンジ７の内周面と
の間に隙間があるため、シリンジ７の内周面に接着剤Ａ
が付着したままでフロート９がその位置から下降するこ
とがあり、シリンジ７の内周面に接着剤Ａが付着したま
ま残ると、上記のような高温の空気によりその接着剤Ａ
が硬化されてしまうことになる。このような現象が生ず
ると、硬化した接着剤Ａによりシリンジ７の内径が小さ
くなって、接着剤Ａを使い切ったシリンジ７からフロー
ト９を取出そうとしても、取出せなくなる事態を招いて
しまうことになる。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その主たる目的は、シリンジの上部空気が高温とな
っても、接着剤の温度上昇を低く抑えることができる接
着剤塗布装置を提供するにある。また、これと併せて、
接着剤がシリンジの内周面に付着して硬化することを極
力防止することを副次的な目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤塗布装置
は、塗布ノズルを有する塗布ヘッドと、この塗布ヘッド
に下端の接着剤出口が接続された状態に設けられ内部に
接着剤を収容した円筒状のシリンジと、このシリンジ内
に前記接着剤の上面に浮いた状態に収容されるフロート
と、前記シリンジ内のフロートの上部空間を正圧とする
ことにより前記塗布ノズルから接着剤を吐出させる圧力
調整機構とを具備するものであって、前記フロートを熱
伝導率の小さい材料から構成したところに特徴を有する
ものである。

【００１２】また、この場合、前記フロートの外周部
に、シリンジの内周部に摺接するＯリングを設けたり、
シリンジの内周部に摺接するスクレーパを設けたりすれ
ば、より効果的である。さらには、前記スクレーパを、
フロートの下方の空気を上方に逃がせることが可能な硬
さとすれば一層効果的である。

【００１３】

【作用】上記手段によれば、フロートを熱伝導率の小さ
い材料から構成したので、シリンジ内のフロートの上部
空間に高温の圧縮空気が供給される事情があっても、そ
の熱が下方の接着剤に伝達されることが抑えられ、接着
剤の温度上昇を抑えることができる。

【００１４】また、この場合、フロートの外周部に、シ
リンジの内周部に摺接するＯリングやスクレーパを設け
るようにすれば、シリンジの内周部に付着しようとする
接着剤が、フロートの下降に伴い、Ｏリングあるいはス
クレーパにより掻き取られるようになる。さらには、ス
クレーパを、フロートの下方の空気を上方に逃がせるこ
とが可能な硬さとすれば、フロートをシリンジにセット
する際に、フロートと接着剤との間に、空気が残ること
を防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例（請求項１及び
２に対応）について、図１乃至図３を参照して説明す
る。まず、本実施例に係る接着剤塗布装置の全体構成に
ついて簡単に述べる。図示はしないが、この接着剤塗布
装置は、ベース上に塗布対象物としての基板２１（図３
参照）を作業位置に搬入し，搬出する搬送機構が設けら
れている。

【００１６】そして、前記ベース上には、前記作業位置
の上方部に位置して、複数個の塗布ヘッド２２を備える
ディスペンスユニット２３（図３参照）が設けられてい
ると共に、このディスペンスユニット２３を水平方向に
自在に移動させる周知のＸＹ移動機構（図示せず）が設
けられている。また、塗布データなどに基づいて各機構
を制御するマイコン等からなる制御装置が設けられてい
る。

【００１７】前記ディスペンスユニット２３は、図３に
示すように、フレーム２４の外壁部に例えば４個（１個
のみ図示）の塗布ヘッド２２を備えると共に、それら各
塗布ヘッド２２を選択的に上下動させて前記基板２１上
の所定の塗布点に接着剤Ａの塗布作業を行うヘッド駆動
機構２５を備えて構成されている。この場合、各塗布ヘ
ッド２２は、スライダ２６に支持され、このスライダ２
６がリニアガイド２７を介して前記フレーム２４の外壁
部に上下動自在に支持されている。

【００１８】前記ヘッド駆動機構２５は、軸２８を支点
として揺動するリンクレバー２９の先端部を、前記スラ
イダ２６の上端に連結させ、そのリンクレバー２９に設
けられたカム受けローラ３０を、ばね３１によりカム３
２に常に当接させ、そのカム３２を図示しないモータ等
により回転させることにより、スライダ２６ひいては塗
布ヘッド２２を上下動させるように構成されている。ま
た、前記スライダ２６には、接着剤Ａの残量を検出する
ための近接センサ３３（図２参照）が設けられている。

【００１９】前記塗布ヘッド２２は、図２に示すよう
に、接着剤Ａが通る細管部３４ａを上下に延びて有する
ヘッド主部３４の下端部に、前記塗布ノズル３５を袋ナ
ット３６により着脱可能に備えて構成されている。ま
た、ヘッド主部３４の上部には、接着剤Ａを収容したシ
リンジ３７を交換可能に保持する円筒状のシリンジホル
ダ３８が設けられている。

【００２０】また、塗布ヘッド２２（ヘッド主部３４）
は、前記スライダ２６に軸受け３９，３９を介して水平
方向に回動可能に支持されている。そして、前記ヘッド
主部３４の下部にはギア４０が設けられ、このギア４０
が前記ディスペンスユニット２３に設けられた図示しな
い回転角度調整機構に連結されていることにより、塗布
ヘッド２２が回転され、以て、塗布ノズル３５の回転角
度が自在に変更されるようになっている。

【００２１】そして、前記シリンジ３７は、例えばプラ
スチック材料からなり、先端（下端）の口部が先細り状
となった円筒状をなし、その内部に例えば熱硬化性樹脂
からなる接着剤Ａが収容されている。この場合、シリン
ジ３７はいわゆるスロウアウェイ方式（使い捨て方式）
とされている。このシリンジ３７は、下端の口部が前記
細管部３４ａに連結された状態で、前記シリンジホルダ
３８により着脱可能に取付けられるようになっている。
そして、後述するように、シリンジ３７内には、接着剤
Ａの上面に浮かぶフロート４１が収容されている。

【００２２】さらに、前記シリンジ３７の上端部は、エ
アホース４２を介して圧力調整機構４３に連結されてい
る。この圧力調整機構４３は、加圧源４４，電空減圧弁
４５，切換弁４６等から構成されている。この圧力調整
機構４３により、シリンジ３７内のフロート４１の上部
空間の圧力が調整され、その空間に圧縮空気が供給され
て正圧とされることにより、塗布ノズル３５から接着剤
Ａが吐出されるようになっているのである。

【００２３】さて、前記フロート４１について、図１も
参照しながら述べる。このフロート４１は、熱伝導率の
小さい材料例えば硬質ウレタンフォームから、前記シリ
ンジ３７の内径寸法よりも若干小さい外径寸法を有する
円筒状に形成されている。そして、その中間部には、金
属リング４７が設けられている。この金属リング４７に
より、前記近接センサ３３がフロート４１の高さ位置ひ
いては接着剤Ａの残量が検出可能とされるようになって
いる。

【００２４】さらに、本実施例では、フロート４１の上
部には、凹溝部４１ａが外周面全体に渡ってリング状に
形成されていると共に、その凹溝部４１ａに、Ｏリング
４８が嵌め込まれている。このＯリング４８は、その外
周部が前記シリンジ３７の内周部に軽く接触するように
構成されている。尚、このフロート４１は、接着剤Ａを
使い切ったシリンジ３７から取出され、新たなシリンジ
３７を取付ける際に、そのシリンジ３７内に収容される
ようになっている。

【００２５】次に、上記構成の作用について述べる。前
記制御装置には、予め基板２１上の接着剤塗布点の座標
や、使用する塗布ヘッド２２（塗布ノズル３５）等を指
定した接着剤塗布データが入力される。制御装置は、前
記接着剤塗布データ及び制御プログラムに基づいて、次
のようにして基板２１に対する接着剤Ａの塗布作業を実
行する。

【００２６】即ち、まず、搬送機構により基板２１が作
業位置に搬送され停止される。そして、この基板２１に
対し、ディスペンスユニット２３による接着剤Ａの塗布
作業が行われるのであるが、この作業は、所定の塗布ヘ
ッド２５（塗布ノズル３５）が接着剤塗布点の上方に来
るように、ＸＹ移動機構によりディスペンスユニット２
３が基板２１の上方をＸＹ方向に移動される。また、塗
布ヘッド２５は回転角度調整機構により所定の回転角度
とされる。

【００２７】ディスペンスユニット２３が停止される
と、基板２１の接着剤塗布点上に塗布ノズル３５が来る
ように、ヘッド駆動機構２５により所定の塗布ヘッド２
５のみが下降される。ここで、圧力調整機構４３が駆動
され、シリンジ３７内のフロート４１の上部空間に圧縮
空気が供給されて短時間だけ正圧となり、フロート４１
を介して接着剤Ａが下方への圧力を受け、以て塗布ノズ
ル３５から所定量の接着剤Ａが吐出されて基板２１に塗
布されるのである。その後、シリンジ３７内のフロート
４１の上部空間は、常圧（大気圧）に戻され、塗布ヘッ
ド２２は上昇され、次の接着剤塗布点に対する塗布作業
が繰返される。

【００２８】而して、上記のようにシリンジ３７内のフ
ロート４１の上部空間に圧縮空気が供給されるときに、
この空気は高温（約８０〜９０℃）となるため、その熱
がフロート４１を介して接着剤Ａに伝達され、接着剤Ａ
の温度も上昇してしまうことになる。ところが、本実施
例では、フロート４１を熱伝導率の小さい硬質ウレタン
フォームから構成したので、高温の圧縮空気の熱が下方
の接着剤Ａに伝達されることが抑えられ、接着剤Ａの温
度上昇が抑えられるのである。ちなみに、本発明者の実
験によれば、従来では接着剤Ａの温度が約４５〜５０℃
となっていたものが、本実施例の構成では、接着剤Ａの
温度を約３５℃程度に抑えることができた。

【００２９】従って、熱硬化性樹脂からなる接着剤Ａに
あっても、シリンジ３７内で硬化反応が開始されること
を未然に防止することができ、接着剤Ａの粘度が一定に
保たれ、塗布ノズル３５内の接着剤Ａの流れが安定し
て、接着剤Ａの吐出量を安定させることができるもので
ある。

【００３０】また、この塗布作業が進行して接着剤Ａが
減少するに伴い、フロート４１もシリンジ３７内を次第
に下降するようになるが、このとき、シリンジ３７の内
周面に接着剤Ａが付着したまま残ると、それが硬化して
しまう現象が生ずる。ところが、本実施例では、フロー
ト４１の外周部にＯリング４８が設けられているので、
フロート４１の下降に伴いＯリング４８がシリンジ３７
の内周部に摺接しながら下降し、シリンジ３７の内周部
に付着しようとする接着剤Ａが、そのＯリング４８によ
り掻き取られるようになる。

【００３１】従って、接着剤Ａを無駄なく使用すること
ができると共に、シリンジ３７の内周面に接着剤Ａが付
着して硬化することを防止することができ、接着剤Ａを
使い切ったシリンジ３７からフロート４１を取出す際の
邪魔となることもないのである。

【００３２】このように本実施例によれば、フロート４
１を熱伝導率の小さい材料から構成し、さらに、フロー
ト４１の外周部に、シリンジ３７の内周部に摺接するＯ
リング４８を設けたので、従来のものと異なり、シリン
ジ３７の上部空気が高温となっても、接着剤Ａの温度上
昇を低く抑えることができ、これと併せて、接着剤Ａが
シリンジ３７の内周面に付着して硬化することを極力防
止することができるという優れた効果を得ることができ
るものである。

【００３３】図４は本発明の第２の実施例（請求項１，
３，４に対応）に係るフロート５１を示すものである。
本実施例においては、フロート５１は、やはり熱伝導率
の小さい材料例えば硬質ウレタンフォームから構成され
ていると共に、その上部に凹溝部５１ａが外周面全体に
渡ってリング状に形成され、その凹溝部５１ａに、ひれ
状をなす例えばゴム製のスクレーパ５２が嵌め込まれて
いる。また、このスクレーパ５２は、比較的柔らかい材
料から構成され、フロート５１の下方の空気を逃がせる
ことが可能とされている。

【００３４】かかる構成によれば、上記第１の実施例と
同様に、高温の圧縮空気の熱が下方の接着剤Ａに伝達さ
れることが抑えられ、シリンジ３７内で硬化反応が開始
されることを未然に防止することができ、塗布ノズル３
５内の接着剤Ａの流れが安定して、接着剤Ａの吐出量を
安定させることができる。

【００３５】そして、フロート５１の下降に伴いスクレ
ーパ５２がシリンジ３７の内周部に摺接しながら下降
し、シリンジ３７の内周部に付着しようとする接着剤Ａ
が掻き取られるようになるので、接着剤Ａを無駄なく使
用することができると共に、シリンジ３７の内周面に接
着剤Ａが付着して硬化することを防止することができる
ものである。さらには、スクレーパ５２を、フロート５
１の下方の空気を上方に逃がせることが可能な硬さとし
たので、フロート５１をシリンジ３７にセットする際
に、フロート５１と接着剤Ａとの間に、空気が残ること
を防止することができるものである。

【００３６】尚、上記各実施例では、フロート４１，５
１にＯリング４８あるいはスクレーパ５２を設けるよう
にしたが、少なくともフロートを熱伝導率の小さい材料
から構成すれば、シリンジ３７の上部空気が高温となっ
ても、接着剤Ａの温度上昇を低く抑えることができると
いう所期の目的を達成することができる。その他、本発
明は、上記した各実施例に限定されるものではなく、要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るもので
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の接着剤塗布装置によれば、シリンジ内に接着剤の上面
に浮いた状態に収容されるフロートを、熱伝導率の小さ
い材料から構成したので、シリンジ内のフロートの上部
空間に高温の圧縮空気が供給される事情があっても、そ
の熱が下方の接着剤に伝達されることが抑えられ、接着
剤の温度上昇を抑えることができるという優れた実用的
効果を奏する。

【００３８】また、この場合、フロートの外周部に、シ
リンジの内周部に摺接するＯリングやスクレーパを設け
るようにすれば、シリンジの内周部に付着しようとする
接着剤が、フロートの下降に伴い、Ｏリングあるいはス
クレーパにより掻き取られるようになり、接着剤がシリ
ンジの内周面に付着して硬化することを極力防止するこ
とができる。さらには、スクレーパを、フロートの下方
の空気を上方に逃がせることが可能な硬さとすれば、フ
ロートをシリンジにセットする際に、フロートと接着剤
との間に、空気が残ることを防止することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、シリンジ
内のフロート部分を示す拡大縦断正面図

【図２】塗布ヘッドを示す縦断正面図

【図３】ディスペンスユニット部分を概略的に示す正面
図

【図４】本発明の第２の実施例を示すフロートの拡大正
面図

【図５】従来例を示す図２相当図

【図６】図１相当図

【符号の説明】

図面中、２２は塗布ヘッド、２３はディスペンスユニッ
ト、２５はヘッド駆動機構、３４はヘッド主部、３４ａ
は細管部、３５は塗布ノズル、３７はシリンジ、４１，
５１はフロート、４１ａ，５１ａは凹溝部、４２はエア
ホース、４３は圧力調整機構、４７は金属リング、４８
はＯリング、５２はスクレーパ、Ａは接着剤を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布ノズルを有する塗布ヘッドと、この
   塗布ヘッドに下端の接着剤出口が接続された状態に設け
   られ内部に接着剤を収容した円筒状のシリンジと、この
   シリンジ内に前記接着剤の上面に浮いた状態に収容され
   るフロートと、前記シリンジ内のフロートの上部空間を
   正圧とすることにより前記塗布ノズルから接着剤を吐出
   させる圧力調整機構とを具備するものであって、前記フ
   ロートを熱伝導率の小さい材料から構成したことを特徴
   とする接着剤塗布装置。
2. 【請求項２】 フロートの外周部に、シリンジの内周部
   に摺接するＯリングを設けたことを特徴とする請求項１
   記載の接着剤塗布装置。
3. 【請求項３】 フロートの外周部に、シリンジの内周部
   に摺接するスクレーパを設けたことを特徴とする請求項
   １記載の接着剤塗布装置。
4. 【請求項４】 スクレーパは、フロートの下方の空気を
   上方に逃がせることが可能な硬さとされていることを特
   徴とする請求項３記載の接着剤塗布装置。