JPH04250869A - 熱硬化型接着剤の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱硬化型接着剤の塗布方
法に関するものであり、特に、塗布に伴う接着剤の硬化
防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化型接着剤は、プリント基板に電子
部品を仮止めする場合等に使用される。塗布時には、熱
硬化型接着剤が収容されたシリンジ内へ圧縮気体を供給
することによりノズルから接着剤を所定量ずつ吐出させ
て塗布対象物に塗布する塗布工程と、シリンジに供給し
た圧縮気体を排出する排気工程とが繰り返し行われる。 排気工程の実行によりシリンジ内の圧力が大気圧まで低
下し、接着剤の吐出が停止させられるのである。このよ
うに塗布された接着剤は、加熱により硬化し、接着物を
塗布対象物に接着するのであるが、接着物が電子部品の
ように高温に弱い接着物である場合には硬化温度の低い
接着剤が使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接着剤の硬化
温度が低い場合には接着剤の一部がシリンジ内で硬化し
、ノズルに詰まって塗布に支障を来すことがある。塗布
の繰返しによりシリンジおよび接着剤の温度が上昇する
からである。排気工程においてはシリンジ内の気体が排
出されるのであるが、この排出はシリンジ内の圧力が大
気圧まで低下したとき停止するためシリンジ内には一定
量の気体が残留し、この残留気体が次の塗布工程で供給
される圧縮気体によりシリンジ内で圧縮される。すなわ
ち、塗布作業が行われている間、シリンジ内で気体の圧
縮，膨張が繰り返されるのであり、シリンジに供給され
る圧縮気体自体の温度が高い場合は勿論、たとえ圧縮気
体自体の温度は高くなくてもシリンジ内の残留気体の温
度が徐々に高くなるとともに、シリンジおよび接着剤に
も熱が蓄積されてそれらの温度が接着剤の硬化温度付近
まで高くなるのである。この問題は、硬化温度の低い接
着剤が使用されるようになるほど、また、単位時間当た
りの接着剤塗布点数が多くなるほど重要な問題となる。

【０００４】本発明は、シリンジ内の温度上昇を低く抑
え、硬化を生ずることなく接着剤を塗布し続けることが
できる方法を提供することを課題として為されたもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の塗布方法は、上
記の課題を解決するために、前記（ａ）塗布工程と、（
ｂ）排気工程とに加えて、（ｃ）排気工程後にシリンジ
内に残留した気体を新気により排出する掃気工程を設け
たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】排気工程後に掃気工程を実行すれば、シリンジ
内に残留した高温の圧縮気体が排出されるとともに、新
気によってシリンジや接着剤が冷却され、シリンジ内の
温度上昇が抑制される。なお、排気工程は、シリンジに
供給された圧縮気体が接着剤の吐出を停止させるべく排
出される工程であり、掃気工程は、排出されないでシリ
ンジ内に残った気体が新気に置換される工程であって、
排気工程と掃気工程とは必ずしも確然と区別して行われ
る必要はない。

【０００７】

【発明の効果】上記のように本発明の塗布方法によれば
、シリンジ内の温度上昇を抑制することができ、接着剤
の硬化を生ずることなく、良好に塗布を行うことができ
る。単位時間当たりの接着剤塗布点数を同じにすれば、
硬化温度の低い接着剤の塗布が可能となり、硬化温度を
同じにすれば単位時間当たりの塗布点数を多くして作業
能率を高めることが可能となるのである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明をプリント基板に接着剤を塗布
する場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１には、本発明の一実施例である塗布方
法の実施に使用される塗布ヘッド１０が示されている。 塗布ヘッド１０はシリンジ１２と、その下端部に円筒状
のアダプタ１４を介して取り付けられた塗布ノズル１６
とを有している。塗布ノズル１６には、内径が０．６ｍ
ｍの吐出管１８が１本取り付けられている。また、シリ
ンジ１２は有底円筒状を成し、アクリル系の熱硬化型の
接着剤２０が収容されるとともに、接着剤２０上に残留
量検出用のフロート２２が載せられている。このシリン
ジ１２の開口は蓋体２４により気密に閉塞されるととも
に、蓋体２４には継手部材２６が気密に嵌合されている
。継手部材２６内には、第一空気通路２８および第二空
気通路３０が形成されている。第一空気通路２８の一端
は、シリンジ１２内の接着剤２０と蓋体２４との間の空
気室３２に開口させられ、他端はホース等により構成さ
れる配管３４により塗布用圧縮空気供給源３６に接続さ
れている。この配管３４の途中には電磁方向切換弁３８
が設けられており、その切換えにより空気室３２は、塗
布用圧縮空気供給源３６に連通する状態と、サイレンサ
４０を介して大気に連通する状態とに切り換えられる。

【００１０】また、第二空気通路３０の一端は空気室３
２に開口させられ、他端は配管４６により掃気用圧縮空
気供給源４８に接続されている。この配管４６の途中に
は電磁開閉弁５０が設けられており、空気室３２は掃気
用圧縮空気供給源４８から圧縮空気が供給される状態と
、供給されない状態とに切り換えられる。なお、上記塗
布用圧縮空気供給源３６および掃気用圧縮空気供給源４
８はいずれも、工場用にコンプレッサにより供給される
圧縮空気をレギュレータにより必要な圧力に調整し、シ
リンジ１２に供給するものである。また、配管４６の電
磁開閉弁５０と第二空気通路３０との間の部分の径は８
ｍｍとされている。

【００１１】次に作動を説明する。塗布ヘッド１０は、
図示しない移動装置により、水平面内におけるＸ方向お
よび上下方向に移動させられてプリント基板に接着剤２
０を塗布する。また、本実施例においては、塗布用圧縮
空気供給源３６が供給する圧縮空気の圧力は２．５ｋｇ
／ｃｍ２　，掃気用圧縮空気供給源４８が供給する圧縮
空気の圧力は０．５ｋｇ／ｃｍ２　，１回の塗布量５グ
ラム，周囲温度２５度であり、１秒に８回の割合で塗布
を行い、１枚のプリント基板につき４０００点塗布する
。

【００１２】非塗布時には電磁方向切換弁３８および電
磁開閉弁５０の各ソレノイドは消磁され、空気室３２に
は掃気用圧縮空気供給源４８から比較的低圧の圧縮空気
が供給されるとともに、第一空気通路２８およびサイレ
ンサ４０を経て排気されている。したがって、空気室３
２内の圧力はほぼ大気圧となっている。そして、塗布時
には電磁方向切換弁３８のソレノイドが励磁され、空気
室３２が塗布用圧縮空気供給源３６に連通させられると
ともに、電磁開閉弁５０が閉じられる。それにより空気
室３２に比較的高圧の圧縮空気が供給され、空気室３２
内の圧力が２．５ｋｇ／ｃｍ２　近くまで上昇してフロ
ート２２が押し下げられ、接着剤２０が吐出管１８から
吐出されてプリント基板に塗布される。１回の塗布量で
ある５グラムの接着剤２０を吐出するのに要する圧縮空
気の供給時間は予め設定されており、供給時間が経過す
れば電磁方向切換弁３８のソレノイドが消磁され、空気
室３２は大気に開放されて空気室３２内の高温の圧縮空
気はサイレンサ４０から排出される。この排気により空
気室３２内の圧力が大気圧にほぼ等しくなったとき電磁
開閉弁５０が開かれ、掃気用圧縮空気供給源４８から新
しい圧縮空気が供給されて空気室３２に残っている高温
の空気と置換されるとともに、比較的低圧，低温の圧縮
空気によりシリンジ１２，フロート２２，接着剤２０等
が冷却され、空気室３２の温度が低下させられる。した
がって、接着剤２０の塗布時には空気室３２内の空気の
圧縮により空気室３２の温度が上昇するが、その後の掃
気により接着剤２０等の温度上昇が抑えられ、接着剤２
０の硬化が防止される。掃気用圧縮空気は次回の接着剤
２０の塗布まで供給し続けられる。

【００１３】なお、本実施例におけるように、塗布用圧
縮空気の供給後、掃気用圧縮空気の供給に先立って空気
室３２を大気に連通させ、圧縮空気が排気されるように
すれば、掃気用圧縮空気が供給されるときには空気室３
２内の圧力は低下しており、高温の圧縮空気が掃気用圧
縮空気供給源４８側に逆流することがなく、速やかに排
出されてシリンジ１２の温度上昇が有効に抑制される。

【００１４】本実施例装置の効果を確認するため、プリ
ント基板に１０ｍｍ間隔で多数点の接着剤を塗布する実
験を行った。その際の空気室３２の温度変化を図２のグ
ラフに示す。この温度はシリンジ１２の周壁の空気室３
２に当たる部分に熱電対をその先端を空気室３２内に貫
通させて設け、測定した。このグラフから明らかなよう
に、接着剤２０の塗布が繰り返し実行されても温度は４
０度まで上昇するのみである。比較のために従来の接着
剤塗布時における空気室３２の温度を図３のグラフに示
す。この塗布は上記実施例の塗布と同じ条件で行われ、
温度は７２度まで上昇した。図３のグラフ中、温度が下
がっている部分は一列の接着剤塗布点への塗布が終了し
てプリント基板が後退させられる間、塗布が一時中断さ
れた部分である。この測定結果から明らかなように、空
気室３２の温度は接着剤の塗布により上昇するが、掃気
により温度上昇が抑制される。なお、空気室３２には非
塗布時にも掃気用圧縮空気が供給されているが、吐出管
１８からの接着剤２０のにじみ出しはなかった。

【００１５】このような掃気による温度上昇抑制効果は
、掃気用圧縮空気の圧力が低く、その流量が大きいとき
に、吐出管１８からの接着剤２０のにじみ出しを生ずる
ことなく得ることができる。このことは、次の３種類の
実験結果から明らかである。図４に示すグラフは、掃気
用圧縮空気の圧力が５ｋｇ／ｃｍ２　，配管の径が４ｍ
ｍの場合の空気室３２の温度であり、４７度まで上昇し
、従来に比較して温度は低いが吐出管１８からの接着剤
２０のにじみ出しが見られた。また、図５に示すグラフ
は、掃気用圧縮空気の圧力が１ｋｇ／ｃｍ２　，配管の
径が４ｍｍの場合の空気室３２の温度であり、５０度で
あるが接着剤２０のにじみ出しはなかった。さらに、図
６に示すグラフは、掃気用圧縮空気の圧力が１ｋｇ／ｃ
ｍ２　，ホースの径が８ｍｍの場合の空気室３２の温度
であり、３８度であるが、接着剤２０のにじみ出しがあ
った。これらのことから温度上昇抑制効果は、掃気用圧
縮空気の圧力の高低よりも流量に依存し、にじみ出しは
、掃気用圧縮空気の流量が多くても空気室３２内の圧力
が低ければ（掃気用圧縮空気を導く配管の径が小さけれ
ば空気室３２の圧力が低くなる）生じないことがわかる
。

【００１６】本発明の別の実施例を図７に示す。本実施
例は、１個の電磁方向切換弁６０により、塗布用圧縮空
気供給源３６および掃気用圧縮空気供給源４８から空気
室３２への圧縮空気の供給を切り換えるようにしたもの
である。電磁方向切換弁６０は５ポート２位置の切換弁
であり、第一空気通路２８を掃気用圧縮空気供給源４８
に連通させ、第二空気通路３０を大気に開放する第一位
置と、第一空気通路２８を塗布用圧縮空気供給源３６に
連通させ、第二空気通路３０を閉じる第二位置とに切り
換えられる。なお、掃気用圧縮空気の流量は絞り６２に
より絞られる。

【００１７】本実施例において非塗布時には電磁方向切
換弁６０は第一位置にあり、空気室３２へは塗布時以外
にも圧縮空気が供給され、掃気が行われている。塗布時
には電磁方向切換弁６０が第二位置に切り換えられ、塗
布用圧縮空気供給源３６から圧縮空気が所定時間供給さ
れ、接着剤２０が塗布される。塗布後、電磁方向切換弁
６０が第一位置に切り換えられ、空気室３２内の高温の
圧縮空気が排出され、掃気される。本実施例の場合には
、塗布時間の経過後、電磁方向切換弁６０が第一位置に
切り換えられ、空気室３２内の圧縮気体がサイレンサ４
０を経て排出されるとともに空気室３２に掃気用圧縮空
気が供給される状態となるが、この圧縮空気の圧力は低
いため、当初は空気室３２内の高圧の塗布用圧縮空気が
掃気用圧縮空気供給源４８側に逆流し、その後、逆流し
た圧縮空気が掃気用圧縮空気により押し戻されて空気室
３２から排出されることとなる。この逆流した空気の空
気室３２への押し戻しまでが排気工程であり、更に空気
室３２に残留する高温の空気の新気による置換が行われ
る間が掃気工程である。

【００１８】本発明の更に別の実施例を図８に示す。本
実施例は、接着剤２０を塗布するための圧縮空気の供給
源と、掃気のための圧縮空気の供給源とを共通にしたも
のである。圧縮空気供給源６４は、レギュレータ６６，
電磁方向切換弁６８が設けられた配管によって第一空気
通路２８に接続されるとともに、レギュレータ７０，逆
止弁７１，絞り７２が設けられた別の配管によって第二
空気通路３０に接続されている。レギュレータ６６の制
御圧はレギュレータ７０の制御圧より高く設定されてい
る。接着剤の非塗布時には電磁方向切換弁６８は図示の
状態にあり、空気室３２にはレギュレータ７０により制
御された低圧の圧縮空気が供給され、第一空気通路２８
，電磁方向切換弁６８を通って大気に排出されており、
塗布時には電磁方向切換弁６８が図中右の状態に切り換
えられ、高圧の圧縮空気が空気室３２に供給されて接着
剤２０が吐出される。

【００１９】圧縮空気の供給源を１個のみ設ける場合、
図９に示すように構成することもできる。第一空気通路
２８は、絞り７４が設けられた配管によって圧縮空気供
給源７６に接続され、第二空気通路３０は電磁開閉弁７
８の切換えにより、大気に開放される状態と、閉じられ
た状態とに切り換えられる。圧縮空気供給源７６が空気
室３２に供給する圧縮空気の圧力は一定であるが、電磁
開閉弁７８が開かれた状態では、空気室３２が大気に連
通させられているため供給された圧縮空気の圧力が低下
し、空気室３２内の圧力は上昇せず、接着剤２０は吐出
されない。電磁開閉弁７８が閉じられれば、空気室３２
内の圧力が上昇し、接着剤２０が吐出され、次に電磁開
閉弁７８が開かれれば空気室３２内の圧縮空気がまず排
気され、続いて掃気される。

【００２０】本発明の更に別の実施例を図１０に示す。 本実施例は、図９の実施例と同様に圧縮空気供給源を１
個設けるとともに、空気室８０に供給した圧縮空気をシ
リンジ８２の周壁８４から排出するようにしたものであ
る。シリンジ８２の開口を塞ぐ蓋体８６内には、ホース
接続口８８，空気室９０，複数の空気孔９２が設けられ
、絞り９４を有する配管９６により圧縮空気供給源９８
に接続されている。また、フロート１００内には空気室
１０２，空気室１０２を空気室８０に連通させる複数の
空気孔１０４が設けられるとともに、ホース１０６によ
り周壁８４に設けられた開口１０８に接続されている。 開口１０８は電磁開閉弁１１０の切換えにより、大気に
連通する状態と閉じられた状態とに切り換えられるよう
になっている。

【００２１】接着剤の非塗布時には電磁開閉弁１１０は
開かれており、空気室８０の圧力は上昇せず、圧縮空気
供給源９８により供給された圧縮空気はホース１０６を
通って排出される。塗布時には電磁開閉弁１１０が閉じ
られるため空気室８０内の圧力が上昇し、フロート１０
０が押し下げられて接着剤２０が吐出される。本実施例
においては、掃気用の圧縮空気が空気室８０の一方の端
から他方の端へ流れるために掃気が確実に行われ、かつ
、掃気用の圧縮空気が接着剤２０内に配設されたホース
１０６を通って流れるため、その空気の流れにより接着
剤２０が冷却される利点がある。

【００２２】なお、上記各実施例においては常温の空気
を圧縮してそのまま空気層に供給するようにされていた
が、圧縮した空気を冷却してから供給するようにしても
よい。また、上記実施例において圧縮気体として空気が
用いられていたが、窒素ボンベから窒素を供給するなど
、空気以外の気体を用いてもよい。ボンベから圧縮気体
を供給する場合には圧縮気体自体の温度が室温より低く
なるため、シリンジおよび接着剤の温度上昇を一層良好
に回避することができる。

【００２３】さらに、上記各実施例においては１個のシ
リンジ１２を有する塗布ヘッド１０により接着剤を塗布
する場合について説明したが、複数のシリンジ１２が交
互にあるいは同時に使用される接着の塗布にも本発明を
適用することができる。その他、特許請求の範囲を逸脱
することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改
良を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である熱硬化型接着剤の塗布
方法に使用される塗布ヘッドを示す正面断面図である。

【図２】上記塗布方法により接着剤が塗布される際のシ
リンジの空気室の温度と時間との関係を示すグラフであ
る。

【図３】従来の塗布方法により接着剤を塗布する際のシ
リンジの空気室の温度と時間との関係を示すグラフであ
る。

【図４】上記実施例の塗布方法に至る実験において得ら
れた空気室の温度変化を示すグラフである。

【図５】上記実施例の塗布方法に至る実験において得ら
れた空気室の温度変化を示すグラフである。

【図６】上記実施例の塗布方法に至る実験において得ら
れた空気室の温度変化を示すグラフである。

【図７】本発明の別の実施例である熱硬化型接着剤の塗
布方法に使用される塗布ヘッドを示す正面断面図である
。

【図８】本発明の更に別の実施例である熱硬化型接着剤
の塗布方法に使用される塗布ヘッドを示す正面断面図で
ある。

【図９】本発明の更に別の実施例である熱効果型接着剤
の塗布方法に使用される塗布ヘッドを示す正面断面図で
ある。

【図１０】本発明の更に別の実施例である熱効果型接着
剤の塗布方法に使用される塗布ヘッドを示す正面断面図
である。

【符号の説明】

１２　　シリンジ １６　　塗布ノズル ２０　　接着剤 ３２　　空気室 ８０　　空気室 ８２　　シリンジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンジ内に収容された熱硬化型接着
   剤を、圧縮気体の供給によりノズルから吐出させ、塗布
   対象物に塗布する塗布工程と、前記シリンジに供給され
   た圧縮気体を排出する排気工程とを含む熱硬化型接着剤
   の塗布方法において、前記排気工程後に前記シリンジ内
   に残留した気体を新気により排出する掃気工程を設けた
   ことを特徴とする熱硬化型接着剤の塗布方法。