JP2004237196A - 接着剤塗布ヘッド及び接着剤塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】接着剤塗布装置の接着剤塗布ヘッドにおいて、より簡易な構成により接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えること。
【解決手段】接着剤Bを収容するシリンジ1と連通するように備えられたチェンバ2とにより構成される接着剤塗布ヘッド10において、そのチェンバ2が接着剤塗布ヘッド10に形成する内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の1倍から2倍の容積とすることによって、接着剤塗布ヘッド10の内部と外部とを隔てるチェンバ2の表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることにより、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱を放熱しやすくするようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】接着剤Bを収容するシリンジ1と連通するように備えられたチェンバ2とにより構成される接着剤塗布ヘッド10において、そのチェンバ2が接着剤塗布ヘッド10に形成する内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の1倍から2倍の容積とすることによって、接着剤塗布ヘッド10の内部と外部とを隔てるチェンバ2の表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることにより、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱を放熱しやすくするようにした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤の塗布を行う接着剤塗布ヘッド及び接着剤塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、プリント基板上の所定の位置に、電子部品を仮止め、接着するための接着剤を塗布する接着剤塗布装置が使われていた。この接着剤塗布装置は、図5に示す接着剤塗布ヘッド111のシリンジ11内にシリンジキャップ22の供給口22aからエアを送り込み、その送り込まれたエアがシリンジ11内で圧縮されたエア圧によりノズル33から接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する。
このシリンジ11内に送り込まれたエアが圧縮されると、エアはその圧縮エネルギーを放出するため熱を発生する(圧縮発熱)。特に、エアの圧縮が急激に行われる断熱圧縮が繰り返し行われるような場合や、既に熱を帯びた圧縮エアが供給された場合には、シリンジ11内の温度はより上昇し、高温(80℃〜90℃)になる。
このように、シリンジ11内の温度が高温になると、シリンジ11内に収容された接着剤Bが熱硬化型接着剤である場合、接着剤Bは硬化してしまうので、その硬化を防ぐため、接着剤Bの塗布動作の休止時にはシリンジ11内に外気(エア)の掃気を行い、シリンジ11内を冷却し、接着剤塗布ヘッド111内の温度の上昇を抑える技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、シリンジ11内の温度が高温となることにより、シリンジ11内の接着剤Bの粘度が変化し、所定の接着剤の吐出、塗布が行えなくなることを防ぐため、シリンジ11の周囲に冷却媒体を供給し、接着剤塗布ヘッド111内の温度上昇を抑える技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−250869号公報
【特許文献2】
特開平11−244758号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の場合、シリンジ11内でエアを圧縮することと、シリンジ11内に外気(エア)の掃気を行うことを共に行うため、複雑なエアの送気経路を設け、その送気経路の切り替えを行う必要があり、煩雑なものであった。
また、上記特許文献2の場合、冷却媒体を冷却するための冷却装置や、シリンジ11への冷却媒体供給手段が必要となり、接着剤塗布装置がより大掛かりなものとなっていた。
【0005】
本発明は、接着剤塗布装置の接着剤塗布ヘッドにおいて、より簡易な構成により接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることをその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、接着剤(B)を収容し、該接着剤を吐出する吐出口(1b)を有するシリンジ(1)と、シリンジと連通するとともに、圧縮気体が供給される供給口(2a、4a、5a)を有する空気室(2、4、5)と、を備え、空気室の容積は、シリンジの容積の1倍から2倍であることを特徴とする。
【0007】
請求項1記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドにおいて、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、空気室内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このように、密閉空間である接着剤塗布ヘッドの空気室内に圧縮気体を供給すると、気体が断熱圧縮されたことによる圧縮発熱等に基づく熱エネルギーも空気室内に供給されることとなり、その熱エネルギーが接着剤塗布ヘッドに蓄積され、接着剤塗布ヘッド内の温度が上昇する傾向がある。
そこで、本発明のように、シリンジの容積の1倍から2倍の容積を有する空気室を備えることによって、接着剤塗布ヘッドの内部と外部とを隔てる空気室の表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることにより、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱エネルギーを、空気室を介して接着剤塗布ヘッドの外部に放出し易くなる。
よって、このようなより簡易な構成により接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることができ、接着剤塗布ヘッド内が所定の温度以上となることを防ぐことができる。
従って、接着剤塗布ヘッド内の温度が高温になり、シリンジ内に収容されている接着剤の粘性等の物性が変化してしまったり、硬化してしまったりすることによって、接着剤塗布ヘッドから接着剤の所定の吐出が行えないといったトラブルを回避することができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の接着剤塗布ヘッド(10、10a、10b)において、空気室が、シリンジより熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、空気室はシリンジより熱伝導率の高い材料で構成されているので、空気室はより速やかに伝熱を行うことができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内に供給される熱エネルギーは、空気室を介して接着剤塗布ヘッドの外へより放出し易くなるので、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッド(10b)において、空気室(5)に、該空気室の内部を冷却するヒートパイプ(60)を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、空気室には、空気室の内部を冷却するヒートパイプが備えられているので、ヒートパイプを介して接着剤塗布ヘッド内の熱を外部に放熱することができる。つまり、接着剤塗布ヘッド内に配置されたヒートパイプの一端側で吸収した熱エネルギーを、接着剤塗布ヘッド外に配置されたヒートパイプの他端側で放出するように放熱することによって、接着剤塗布ヘッド内の冷却を行うことができる。
よって、空気室及びヒートパイプを介しての接着剤塗布ヘッド内の放熱を行うことにより、より速やかな放熱を行うことができる。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置(400)であって、空気室に対して送風を行うファン(40)を備えたことを特徴とする。
【0013】
請求項4記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドを備えた接着剤塗布装置において、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、接着剤塗布ヘッド内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このような接着剤塗布ヘッド内に圧縮気体とともに供給される熱エネルギーを効率よく接着剤塗布ヘッドの外に放出し易くするために備えられた空気室に対し、送風を行うファンが備えられたことにより、そのファンからの送風によって空気室が空冷されるので、より冷却効率を向上させることができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0014】
請求項5記載の発明は、請求項3に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置(400)であって、ヒートパイプに対して送風を行うファン(70)を備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項5記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドを備えた接着剤塗布装置において、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、接着剤塗布ヘッド内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このような接着剤塗布ヘッド内に圧縮気体とともに供給される熱エネルギーを効率よく接着剤塗布ヘッドの外に放出し易くするために備えられたヒートパイプに対し、送風を行うファンが備えられたので、そのファンからの送風によって、接着剤塗布ヘッド外に配置され、接着剤塗布ヘッドの内部の熱を放出するヒートパイプの他端側を空冷することができ、ヒートパイプの他端側の温度を下げることができる。従って、接着剤塗布ヘッド内に配置されたヒートパイプの一端側から吸収した接着剤塗布ヘッドの内部の熱を、他端側へ伝熱しやすくなるので、より冷却効率を向上させることができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1から図5に基づいて説明する。本実施の形態における接着剤塗布装置は、プリント基板上の所定の位置に、電子部品を仮止め、接着するための接着剤を塗布する装置である。
【0017】
〔第1の実施の形態〕
図1に示されるように、接着剤塗布装置100は、内部に収容した接着剤Bを吐出して塗布する接着剤塗布ヘッド10と、接着剤塗布ヘッド10に圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0018】
接着剤塗布ヘッド10は、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられた空気室としてのチェンバ2と、シリンジ1の下端側の先端部である吐出口1bに備えられたノズル3と、を有している。
【0019】
シリンジ1は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂等により成形された略円筒形状の部材であり、下端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に吐出口1bが形成されている。この吐出口1bからシリンジ1が収容している接着剤Bを吐出し、ノズル3を介して塗布する。
【0020】
チェンバ2は、熱伝導率が高く、熱伝導性のよい材料、例えば、アルミニウムで成形された略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に供給口2aが形成されている。この供給口2aに後述するエア供給手段50から圧縮エアが供給される。
チェンバ2の下端側の下開口部2bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。また、チェンバ2の内周径及び外周径は、それぞれシリンジ1の内周径及び外周径と同サイズに形成されている。そして、チェンバ2の内部は供給口2aを介して圧縮エアが供給される内部空間2cが形成されている。
【0021】
ここで、内部空間2cの容積は、シリンジ1の容積の1倍から2倍であることが好ましく、本実施の形態においては1倍の容積を有している。
チェンバ2の内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の2倍以上にすると、接着剤塗布ヘッド10が大型化し、接着剤塗布装置100も大型化してしまう問題が生じる。また、チェンバ2の内部空間2cの容積が大きいと、圧縮エアによる内部空間2cの加圧が緩慢になり、接着剤Bの吐出の応答性が低下する問題が生じる。
また、チェンバ2の内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の1倍以下にすると、充分な放熱面積を確保できず、放熱効率が低下してしまう問題が生じる。そこで、本発明においては、チェンバの内部空間の容積は、シリンジ1の容積の1倍から2倍が好適なサイズであるとした。
【0022】
ノズル3は、吐出口1bより細い口径のノズル口3aを有しており、吐出口1bより吐出される接着剤Bをより小さな塗布領域に塗布することを可能にする。また、ノズル3は、ノズル口3a(接着剤塗布ヘッド10)と接着剤Bを塗布するプリント基板との距離を安定させるためのストッパ3bを有している。
【0023】
エア供給手段50は、圧縮エアを発生させ、圧縮エアの供給を行うエア供給源20と、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10の間に配設される配管30と、エア供給源20と接着剤塗布ヘッド10との間に位置するように配管30に備えられる電磁弁40と、を有している。
【0024】
エア供給源20は、例えば、エアコンプレッサであり、発生させた圧縮エアを配管30を介して接着剤塗布ヘッド10へ供給する。なお、エアコンプレッサは、各接着剤塗布装置100毎に設けられていてもよく、また、複数の接着剤塗布装置100に対して1つのエアコンプレッサを設け、分岐された配管30を介して圧縮エアを分配するようにしてもよい。
【0025】
配管30は、例えば、耐圧ホースであり、一端はエア供給源20に接続され、他端が接着剤塗布ヘッド10のチェンバ2の供給口2aに接続されている。そして、エア供給源20から供給される圧縮エアを接着剤塗布ヘッド10へ送気する。
【0026】
電磁弁40は、図示しない制御手段によりオン/オフの切り替えが制御されており、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10への圧縮エアの供給/非供給を切り替える。例えば、図1に示される電磁弁40はオン状態であり、エア供給源20と接着剤塗布ヘッド10とが連通し、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10へ圧縮エアが供給される状態である。そして、図1に示される電磁弁40が図中時計回りに45°回転することにより、電磁弁40はオフ状態となり、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10へ圧縮エアが供給されない状態となる。
また、電磁弁40は、図示しない制御手段による切り替え制御により、接着剤塗布ヘッド10の内部の圧力が大気圧となるように切り替えを行う。例えば、図1に示される電磁弁40が図中反時計回りに45°回転することにより、接着剤塗布ヘッド10(チェンバ2)の内部に外気の通気が可能となる。そして、加圧されていた接着剤塗布ヘッド10(チェンバ2)の内部が大気圧となる。
【0027】
このような接着剤塗布装置100において、図示しない制御手段により駆動制御される図示しない移動手段によって、接着剤塗布ヘッド10はプリント基板の所定の位置に移動される。そして、図示しない制御手段により切り替えられる電磁弁40のオン/オフに基づき、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10への圧縮エアの供給を切り替えつつ、接着剤塗布ヘッド10内(チェンバ2内)を加圧する。そして、接着剤塗布ヘッド10内(チェンバ2内)に供給された圧縮エアの圧力により、接着剤塗布ヘッド10は接着剤Bを吐出し、所定の位置に接着剤Bを塗布する。
【0028】
このような接着剤Bの吐出、塗布を連続的に行うため、長時間、断続的にエア供給源20から接着剤塗布ヘッド10に圧縮エアが供給されることにより接着剤塗布ヘッド10内で断熱圧縮が繰り返し行われた場合や、接着剤塗布ヘッド10に到達前の加圧により既に高温化した圧縮エアが接着剤塗布ヘッド10に供給された場合は、断熱圧縮により生じた熱や圧縮エア自体により供給された熱が、接着剤塗布ヘッド10内に蓄積され、温度が上昇する傾向がある。
【0029】
本発明の接着剤塗布ヘッド10においては、チェンバ2が内部空間2cを形成して備えられているので、内部空間2c内の熱は内部空間である内部空間2cからチェンバ2を介して外部へ放出される。特に、チェンバ2の容積がシリンジ1の容積と同じサイズとなっているため、チェンバ2の表面積は、図5に示される従来の接着剤塗布ヘッド111のシリンジキャップ22の表面積より広い。つまり、接着剤塗布ヘッド10のチェンバ2は、放熱面積が広く確保でき、接着剤塗布ヘッド10内の熱はチェンバ2から外部へ放熱されやすく、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制する。さらに、チェンバ2は、熱伝導率の高いアルミニウム製であるので、より効率的に放熱が行われることとなり、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇をより効果的に抑制することができる。
【0030】
また、圧縮エアが配管30を介して、接着剤塗布ヘッド10に供給された際、圧縮エアは、細く狭い配管30から広い内部空間2cに開放されるため、一時的に圧力が低下することに伴い、その圧縮エアの温度が低下する(膨張吸熱)。よって、図5に示される従来の接着剤塗布ヘッド111のように、より狭い空間に圧縮エアが供給される場合より、本発明のチェンバ2を備え内部空間2cを形成した接着剤塗布ヘッド10の方が、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。
【0031】
このように、本発明の接着剤塗布ヘッド10において、シリンジ1の容積と同じサイズの内部空間2cを形成するチェンバ2を備えたことにより、接着剤塗布ヘッド10内に熱を蓄積しにくくなり、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。そして、接着剤塗布ヘッド10内の温度を40℃から45℃に抑えることができる。
【0032】
このように、本発明の接着剤塗布装置100は、大掛かりな冷却装置や構成部材を備えることなく、好適に接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。そして、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑えることにより、シリンジ1内の熱硬化型接着剤が硬化することを防ぐことができる。また、同様にシリンジ1内の接着剤の粘度が変化し、所定の接着剤の吐出、塗布が行えなくなることを防ぐことができる。従って、接着剤塗布装置100は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0033】
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第2の実施の形態を、図2に基づき説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図2に示されるように、接着剤塗布装置200は、内部に収容した接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する接着剤塗布ヘッド10aと、接着剤塗布ヘッド10aに圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0034】
接着剤塗布ヘッド10aは、ノズル3を備え、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられたチェンバ4と、を有している。
チェンバ4は、シリンジ1より大きい径を有する略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に供給口4aが形成されている。この供給口4aにエア供給手段50から圧縮エアが供給される。また、チェンバ4の下端側の下開口部4bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。そして、チェンバ4の内部は供給口4aを介して圧縮エアが供給される内部空間4cが形成されており、内部空間4cの容積は、シリンジ1の容積と同じ容積を有している。
【0035】
このように、チェンバ4の径を、より大きく、太くすることにより、内部空間4cの容積を変化することなく、チェンバ4の縦方向の長さを短くすることができる。そして、このようにチェンバ4の形状を変形させた場合でも、内部空間4cの容積をシリンジ1の容積と同じサイズにすることにより、チェンバ4の表面積を広く確保し、本第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10aの放熱効率と、前述の第1の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10の放熱効率とは、ほとんど変わらなくすることができる。よって、第1の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10と同様に、接着剤塗布ヘッド10aはその内部の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置200は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0036】
そして、本第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10aは、チェンバ4の表面積が広く、放熱面積が大きく、放熱効率がよい形状でありつつ、接着剤塗布ヘッド10aの縦方向の長さは短いので、接着剤塗布装置200における接着剤塗布ヘッド10aの配設スペースを縦方向に薄くすることができる。
【0037】
このように、チェンバの内部空間の容積をある程度(シリンジ1の容積の1倍から2倍)確保しつつ、チェンバの径を太くしてチェンバの縦方向の長さを短くしたり、チェンバの径を細くしてチェンバの縦方向の長さを長くしたりするように、チェンバの形状を変化させることにより、放熱効率がよい表面形状を有しつつ、接着剤塗布装置における接着剤塗布ヘッドの配設スペースに応じた形状のチェンバとすることができる。
よって、様々な接着剤塗布装置に応じて、チェンバの形状を設計変更することにより、本発明にかかる接着剤塗布ヘッドは汎用性を有することになる。
【0038】
なお、内部空間4cの容積を変化させずに、そのチェンバ4の表面積(放熱面積)をより広くすることによって、接着剤塗布ヘッド10a内の熱をチェンバ4から外部へより放熱しやすくすることができ、接着剤塗布ヘッド10a内の温度の上昇をより抑制することができる。
【0039】
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第3の実施の形態を、図3に基づいて説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図3に示されるように、接着剤塗布装置300は、内部に収容した接着剤Bを吐出して塗布する接着剤塗布ヘッド10bと、接着剤塗布ヘッド10bに圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0040】
接着剤塗布ヘッド10bは、ノズル3を備え、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられたチェンバ5と、を有している。
チェンバ5は、シリンジ1より大きい径を有する略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に取付口5dが形成されており、この取付口5dには、ヒートパイプ60が取り付けられている。また、チェンバ5のテーパ面には供給口5aが形成されており、この供給口5aにエア供給手段50から圧縮エアが供給される。また、チェンバ5の下端側の下開口部5bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。そして、チェンバ5の内部は供給口5aを介して圧縮エアが供給される内部空間5cが形成されており、内部空間5cの容積は、シリンジ1の容積と同じ容積を有している。
【0041】
ヒートパイプ60は、取付口5dからチェンバ5の内部内部空間5cへ、ヒートパイプ60の一端側のパイプ下端部60aを挿入するように、気密性をもって取り付けられており、ヒートパイプ60の他端側のパイプ上端部60bは、チェンバ5の外部に配置されている。
【0042】
ヒートパイプ60は、一般的に、熱伝導性のよい金属、例えば、銅製の金属パイプの内壁に毛細管構造を持たせ、そのパイプの内部を真空にし、作動液としての少量の水や代替フロンなどを密封した伝熱素子である。
このようなヒートパイプ60の一端であるパイプ下端部60aが加熱されると作動液が蒸発し(蒸発潜熱による熱の吸収)、蒸気流となって、より低温側である他端のパイプ上端部60bへ移動する。そして、パイプ上端部60bへ移動した作動液の蒸気は、低温のパイプ上端部60bの管壁に接触し冷却されて凝縮する(凝縮潜熱による熱の放出)。そして、凝縮液となった作動液は、毛細管現象または重力により加熱側のパイプ下端部60aへ戻る。そして、再び蒸発(熱の吸収)→移動→凝縮(熱の放出)のサイクルを繰り返して、熱を連続的に効率よくパイプ下端部60aからパイプ上端部60bへ輸送し、外部に放熱する。
【0043】
このように、ヒートパイプ60は、チェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)内で上昇した熱を、パイプ下端部60aからパイプ上端部60bへ伝導、伝熱するように、チェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)の外へ放熱する。
つまり、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制するように、シリンジ1の容積と同じサイズの内部空間5cが形成されたチェンバ5に、さらに、ヒートパイプ60を備えたことにより、よりチェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)内で発生する熱の放熱効率が良好となり、接着剤塗布ヘッド10b内に熱を蓄積しにくくなるので、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置300は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0044】
〔第4の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第4の実施の形態を、図4に基づいて説明する。なお、第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図4に示されるように、接着剤塗布装置400は、内部に収容した接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する接着剤塗布ヘッド10bと、接着剤塗布ヘッド10bに圧縮エアを供給するエア供給手段50と、接着剤塗布ヘッド10bのチェンバ5に向けて送風を行う冷却ファン70と、を備えている。
【0045】
冷却ファン70は、図示しない回転駆動手段により回転駆動されることにより、チェンバ5に向けて送風を行う。特に、その送風は、チェンバ5に備えられたヒートパイプ60(パイプ上端部60b)に向けられている。
このように、冷却ファン70により、チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)に送風が行われることにより、チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)は空冷される。チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)が空冷され、温度が低下すると、接着剤塗布ヘッド10b内の熱を伝導、伝熱しやすくなり、接着剤塗布ヘッド10b内で発生する熱の放熱効率が良好となり、接着剤塗布ヘッド10b内に熱を蓄積しにくくなるので、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置400は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0046】
なお、以上の実施の形態において、エア供給源20は、エアコンプレッサを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、不活性ガスなどの気体が封入されたガスボンベから気体を供給する構成であってもよい。
【0047】
また、接着剤塗布装置において、接着剤塗布ヘッドから接着剤Bを吐出しないタイミングにおいては、図示しない制御手段による切り替え制御により、接着剤塗布ヘッドの内部の圧力が大気圧となるように電磁弁40を開放するとともに、接着剤塗布ヘッドの内部に外気を流入させることにより、接着剤塗布ヘッドの内部を冷却するようにしてもよい。
【0048】
また、チェンバの形状は略円筒形に限らず任意である。
また、チェンバにおける放熱効率を向上させるために、チェンバの表面積を増加させるようにチェンバに凹凸形状を付与したり、放熱フィンを設けたり、チェンバの壁面、壁部の厚みを薄くしたりしてもよい。
また、ヒートパイプ60や冷却ファン70の備えられる位置や数は任意である。
なお、上記様々な放熱効率の向上対策を複合させることにより、チェンバの内部空間の容積が、シリンジの容積の1倍以下、例えば、0.8倍であっても、接着剤塗布ヘッド、接着剤塗布装置の機能上、問題ない程度に接着剤塗布ヘッド内の温度上昇を抑制可能となる場合もある。
【0049】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0050】
【発明の効果】
本発明にかかる接着剤塗布装置の接着剤塗布ヘッドにおいて、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられたチェンバの容積を、シリンジの容積の1倍から2倍の容積とすることによって、接着剤塗布ヘッドの内部と外部とを隔てるチェンバの表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることができる。そして、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱を、大きい放熱面積を有するチェンバを介して接着剤塗布ヘッドの外部に放出することにより、従来より充分な放熱を行うことができる。
また、そのチェンバにヒートパイプを備えたり、チェンバ及びヒートパイプに対し送風を行うファンを備えたりすることにより、チェンバ及びヒートパイプの放熱効率を向上させることができる。
よって、このような簡易な構成による接着剤塗布ヘッド内の熱の放熱により、接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることができ、接着剤塗布ヘッド内が所定の温度以上となることを防ぐことができる。そして、所定の接着剤の塗布を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図2】第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図3】第3の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図4】第4の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図5】従来の接着剤塗布ヘッドを示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 シリンジ
1b 吐出口
2、4、5 チェンバ(空気室)
2a、4a、5a 供給口
2c、4c、5c 内部空間
10、10a、10b 接着剤塗布ヘッド
20 エア供給源
30 配管
40 電磁弁
50 エア供給手段
60 ヒートパイプ
70 冷却ファン(ファン)
100、200、300、400 接着剤塗布装置
B 接着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤の塗布を行う接着剤塗布ヘッド及び接着剤塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、プリント基板上の所定の位置に、電子部品を仮止め、接着するための接着剤を塗布する接着剤塗布装置が使われていた。この接着剤塗布装置は、図5に示す接着剤塗布ヘッド111のシリンジ11内にシリンジキャップ22の供給口22aからエアを送り込み、その送り込まれたエアがシリンジ11内で圧縮されたエア圧によりノズル33から接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する。
このシリンジ11内に送り込まれたエアが圧縮されると、エアはその圧縮エネルギーを放出するため熱を発生する(圧縮発熱)。特に、エアの圧縮が急激に行われる断熱圧縮が繰り返し行われるような場合や、既に熱を帯びた圧縮エアが供給された場合には、シリンジ11内の温度はより上昇し、高温(80℃〜90℃)になる。
このように、シリンジ11内の温度が高温になると、シリンジ11内に収容された接着剤Bが熱硬化型接着剤である場合、接着剤Bは硬化してしまうので、その硬化を防ぐため、接着剤Bの塗布動作の休止時にはシリンジ11内に外気(エア)の掃気を行い、シリンジ11内を冷却し、接着剤塗布ヘッド111内の温度の上昇を抑える技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、シリンジ11内の温度が高温となることにより、シリンジ11内の接着剤Bの粘度が変化し、所定の接着剤の吐出、塗布が行えなくなることを防ぐため、シリンジ11の周囲に冷却媒体を供給し、接着剤塗布ヘッド111内の温度上昇を抑える技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−250869号公報
【特許文献2】
特開平11−244758号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の場合、シリンジ11内でエアを圧縮することと、シリンジ11内に外気(エア)の掃気を行うことを共に行うため、複雑なエアの送気経路を設け、その送気経路の切り替えを行う必要があり、煩雑なものであった。
また、上記特許文献2の場合、冷却媒体を冷却するための冷却装置や、シリンジ11への冷却媒体供給手段が必要となり、接着剤塗布装置がより大掛かりなものとなっていた。
【0005】
本発明は、接着剤塗布装置の接着剤塗布ヘッドにおいて、より簡易な構成により接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることをその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、接着剤(B)を収容し、該接着剤を吐出する吐出口(1b)を有するシリンジ(1)と、シリンジと連通するとともに、圧縮気体が供給される供給口(2a、4a、5a)を有する空気室(2、4、5)と、を備え、空気室の容積は、シリンジの容積の1倍から2倍であることを特徴とする。
【0007】
請求項1記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドにおいて、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、空気室内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このように、密閉空間である接着剤塗布ヘッドの空気室内に圧縮気体を供給すると、気体が断熱圧縮されたことによる圧縮発熱等に基づく熱エネルギーも空気室内に供給されることとなり、その熱エネルギーが接着剤塗布ヘッドに蓄積され、接着剤塗布ヘッド内の温度が上昇する傾向がある。
そこで、本発明のように、シリンジの容積の1倍から2倍の容積を有する空気室を備えることによって、接着剤塗布ヘッドの内部と外部とを隔てる空気室の表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることにより、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱エネルギーを、空気室を介して接着剤塗布ヘッドの外部に放出し易くなる。
よって、このようなより簡易な構成により接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることができ、接着剤塗布ヘッド内が所定の温度以上となることを防ぐことができる。
従って、接着剤塗布ヘッド内の温度が高温になり、シリンジ内に収容されている接着剤の粘性等の物性が変化してしまったり、硬化してしまったりすることによって、接着剤塗布ヘッドから接着剤の所定の吐出が行えないといったトラブルを回避することができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の接着剤塗布ヘッド(10、10a、10b)において、空気室が、シリンジより熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、空気室はシリンジより熱伝導率の高い材料で構成されているので、空気室はより速やかに伝熱を行うことができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内に供給される熱エネルギーは、空気室を介して接着剤塗布ヘッドの外へより放出し易くなるので、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッド(10b)において、空気室(5)に、該空気室の内部を冷却するヒートパイプ(60)を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、空気室には、空気室の内部を冷却するヒートパイプが備えられているので、ヒートパイプを介して接着剤塗布ヘッド内の熱を外部に放熱することができる。つまり、接着剤塗布ヘッド内に配置されたヒートパイプの一端側で吸収した熱エネルギーを、接着剤塗布ヘッド外に配置されたヒートパイプの他端側で放出するように放熱することによって、接着剤塗布ヘッド内の冷却を行うことができる。
よって、空気室及びヒートパイプを介しての接着剤塗布ヘッド内の放熱を行うことにより、より速やかな放熱を行うことができる。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置(400)であって、空気室に対して送風を行うファン(40)を備えたことを特徴とする。
【0013】
請求項4記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドを備えた接着剤塗布装置において、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、接着剤塗布ヘッド内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このような接着剤塗布ヘッド内に圧縮気体とともに供給される熱エネルギーを効率よく接着剤塗布ヘッドの外に放出し易くするために備えられた空気室に対し、送風を行うファンが備えられたことにより、そのファンからの送風によって空気室が空冷されるので、より冷却効率を向上させることができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0014】
請求項5記載の発明は、請求項3に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置(400)であって、ヒートパイプに対して送風を行うファン(70)を備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項5記載の発明によれば、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられた空気室とにより構成される接着剤塗布ヘッドを備えた接着剤塗布装置において、その空気室の供給口から圧縮気体を供給することにより、接着剤塗布ヘッド内の圧力を高め、その圧力によりシリンジの吐出口から接着剤を吐出し、所定の位置に接着剤を塗布する。
このような接着剤塗布ヘッド内に圧縮気体とともに供給される熱エネルギーを効率よく接着剤塗布ヘッドの外に放出し易くするために備えられたヒートパイプに対し、送風を行うファンが備えられたので、そのファンからの送風によって、接着剤塗布ヘッド外に配置され、接着剤塗布ヘッドの内部の熱を放出するヒートパイプの他端側を空冷することができ、ヒートパイプの他端側の温度を下げることができる。従って、接着剤塗布ヘッド内に配置されたヒートパイプの一端側から吸収した接着剤塗布ヘッドの内部の熱を、他端側へ伝熱しやすくなるので、より冷却効率を向上させることができる。
よって、接着剤塗布ヘッド内の放熱をより速やかに行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1から図5に基づいて説明する。本実施の形態における接着剤塗布装置は、プリント基板上の所定の位置に、電子部品を仮止め、接着するための接着剤を塗布する装置である。
【0017】
〔第1の実施の形態〕
図1に示されるように、接着剤塗布装置100は、内部に収容した接着剤Bを吐出して塗布する接着剤塗布ヘッド10と、接着剤塗布ヘッド10に圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0018】
接着剤塗布ヘッド10は、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられた空気室としてのチェンバ2と、シリンジ1の下端側の先端部である吐出口1bに備えられたノズル3と、を有している。
【0019】
シリンジ1は、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂等により成形された略円筒形状の部材であり、下端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に吐出口1bが形成されている。この吐出口1bからシリンジ1が収容している接着剤Bを吐出し、ノズル3を介して塗布する。
【0020】
チェンバ2は、熱伝導率が高く、熱伝導性のよい材料、例えば、アルミニウムで成形された略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に供給口2aが形成されている。この供給口2aに後述するエア供給手段50から圧縮エアが供給される。
チェンバ2の下端側の下開口部2bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。また、チェンバ2の内周径及び外周径は、それぞれシリンジ1の内周径及び外周径と同サイズに形成されている。そして、チェンバ2の内部は供給口2aを介して圧縮エアが供給される内部空間2cが形成されている。
【0021】
ここで、内部空間2cの容積は、シリンジ1の容積の1倍から2倍であることが好ましく、本実施の形態においては1倍の容積を有している。
チェンバ2の内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の2倍以上にすると、接着剤塗布ヘッド10が大型化し、接着剤塗布装置100も大型化してしまう問題が生じる。また、チェンバ2の内部空間2cの容積が大きいと、圧縮エアによる内部空間2cの加圧が緩慢になり、接着剤Bの吐出の応答性が低下する問題が生じる。
また、チェンバ2の内部空間2cの容積を、シリンジ1の容積の1倍以下にすると、充分な放熱面積を確保できず、放熱効率が低下してしまう問題が生じる。そこで、本発明においては、チェンバの内部空間の容積は、シリンジ1の容積の1倍から2倍が好適なサイズであるとした。
【0022】
ノズル3は、吐出口1bより細い口径のノズル口3aを有しており、吐出口1bより吐出される接着剤Bをより小さな塗布領域に塗布することを可能にする。また、ノズル3は、ノズル口3a(接着剤塗布ヘッド10)と接着剤Bを塗布するプリント基板との距離を安定させるためのストッパ3bを有している。
【0023】
エア供給手段50は、圧縮エアを発生させ、圧縮エアの供給を行うエア供給源20と、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10の間に配設される配管30と、エア供給源20と接着剤塗布ヘッド10との間に位置するように配管30に備えられる電磁弁40と、を有している。
【0024】
エア供給源20は、例えば、エアコンプレッサであり、発生させた圧縮エアを配管30を介して接着剤塗布ヘッド10へ供給する。なお、エアコンプレッサは、各接着剤塗布装置100毎に設けられていてもよく、また、複数の接着剤塗布装置100に対して1つのエアコンプレッサを設け、分岐された配管30を介して圧縮エアを分配するようにしてもよい。
【0025】
配管30は、例えば、耐圧ホースであり、一端はエア供給源20に接続され、他端が接着剤塗布ヘッド10のチェンバ2の供給口2aに接続されている。そして、エア供給源20から供給される圧縮エアを接着剤塗布ヘッド10へ送気する。
【0026】
電磁弁40は、図示しない制御手段によりオン/オフの切り替えが制御されており、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10への圧縮エアの供給/非供給を切り替える。例えば、図1に示される電磁弁40はオン状態であり、エア供給源20と接着剤塗布ヘッド10とが連通し、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10へ圧縮エアが供給される状態である。そして、図1に示される電磁弁40が図中時計回りに45°回転することにより、電磁弁40はオフ状態となり、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10へ圧縮エアが供給されない状態となる。
また、電磁弁40は、図示しない制御手段による切り替え制御により、接着剤塗布ヘッド10の内部の圧力が大気圧となるように切り替えを行う。例えば、図1に示される電磁弁40が図中反時計回りに45°回転することにより、接着剤塗布ヘッド10(チェンバ2)の内部に外気の通気が可能となる。そして、加圧されていた接着剤塗布ヘッド10(チェンバ2)の内部が大気圧となる。
【0027】
このような接着剤塗布装置100において、図示しない制御手段により駆動制御される図示しない移動手段によって、接着剤塗布ヘッド10はプリント基板の所定の位置に移動される。そして、図示しない制御手段により切り替えられる電磁弁40のオン/オフに基づき、エア供給源20から接着剤塗布ヘッド10への圧縮エアの供給を切り替えつつ、接着剤塗布ヘッド10内(チェンバ2内)を加圧する。そして、接着剤塗布ヘッド10内(チェンバ2内)に供給された圧縮エアの圧力により、接着剤塗布ヘッド10は接着剤Bを吐出し、所定の位置に接着剤Bを塗布する。
【0028】
このような接着剤Bの吐出、塗布を連続的に行うため、長時間、断続的にエア供給源20から接着剤塗布ヘッド10に圧縮エアが供給されることにより接着剤塗布ヘッド10内で断熱圧縮が繰り返し行われた場合や、接着剤塗布ヘッド10に到達前の加圧により既に高温化した圧縮エアが接着剤塗布ヘッド10に供給された場合は、断熱圧縮により生じた熱や圧縮エア自体により供給された熱が、接着剤塗布ヘッド10内に蓄積され、温度が上昇する傾向がある。
【0029】
本発明の接着剤塗布ヘッド10においては、チェンバ2が内部空間2cを形成して備えられているので、内部空間2c内の熱は内部空間である内部空間2cからチェンバ2を介して外部へ放出される。特に、チェンバ2の容積がシリンジ1の容積と同じサイズとなっているため、チェンバ2の表面積は、図5に示される従来の接着剤塗布ヘッド111のシリンジキャップ22の表面積より広い。つまり、接着剤塗布ヘッド10のチェンバ2は、放熱面積が広く確保でき、接着剤塗布ヘッド10内の熱はチェンバ2から外部へ放熱されやすく、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制する。さらに、チェンバ2は、熱伝導率の高いアルミニウム製であるので、より効率的に放熱が行われることとなり、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇をより効果的に抑制することができる。
【0030】
また、圧縮エアが配管30を介して、接着剤塗布ヘッド10に供給された際、圧縮エアは、細く狭い配管30から広い内部空間2cに開放されるため、一時的に圧力が低下することに伴い、その圧縮エアの温度が低下する(膨張吸熱)。よって、図5に示される従来の接着剤塗布ヘッド111のように、より狭い空間に圧縮エアが供給される場合より、本発明のチェンバ2を備え内部空間2cを形成した接着剤塗布ヘッド10の方が、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。
【0031】
このように、本発明の接着剤塗布ヘッド10において、シリンジ1の容積と同じサイズの内部空間2cを形成するチェンバ2を備えたことにより、接着剤塗布ヘッド10内に熱を蓄積しにくくなり、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。そして、接着剤塗布ヘッド10内の温度を40℃から45℃に抑えることができる。
【0032】
このように、本発明の接着剤塗布装置100は、大掛かりな冷却装置や構成部材を備えることなく、好適に接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑制することができる。そして、接着剤塗布ヘッド10内の温度の上昇を抑えることにより、シリンジ1内の熱硬化型接着剤が硬化することを防ぐことができる。また、同様にシリンジ1内の接着剤の粘度が変化し、所定の接着剤の吐出、塗布が行えなくなることを防ぐことができる。従って、接着剤塗布装置100は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0033】
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第2の実施の形態を、図2に基づき説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図2に示されるように、接着剤塗布装置200は、内部に収容した接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する接着剤塗布ヘッド10aと、接着剤塗布ヘッド10aに圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0034】
接着剤塗布ヘッド10aは、ノズル3を備え、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられたチェンバ4と、を有している。
チェンバ4は、シリンジ1より大きい径を有する略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に供給口4aが形成されている。この供給口4aにエア供給手段50から圧縮エアが供給される。また、チェンバ4の下端側の下開口部4bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。そして、チェンバ4の内部は供給口4aを介して圧縮エアが供給される内部空間4cが形成されており、内部空間4cの容積は、シリンジ1の容積と同じ容積を有している。
【0035】
このように、チェンバ4の径を、より大きく、太くすることにより、内部空間4cの容積を変化することなく、チェンバ4の縦方向の長さを短くすることができる。そして、このようにチェンバ4の形状を変形させた場合でも、内部空間4cの容積をシリンジ1の容積と同じサイズにすることにより、チェンバ4の表面積を広く確保し、本第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10aの放熱効率と、前述の第1の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10の放熱効率とは、ほとんど変わらなくすることができる。よって、第1の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10と同様に、接着剤塗布ヘッド10aはその内部の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置200は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0036】
そして、本第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッド10aは、チェンバ4の表面積が広く、放熱面積が大きく、放熱効率がよい形状でありつつ、接着剤塗布ヘッド10aの縦方向の長さは短いので、接着剤塗布装置200における接着剤塗布ヘッド10aの配設スペースを縦方向に薄くすることができる。
【0037】
このように、チェンバの内部空間の容積をある程度(シリンジ1の容積の1倍から2倍)確保しつつ、チェンバの径を太くしてチェンバの縦方向の長さを短くしたり、チェンバの径を細くしてチェンバの縦方向の長さを長くしたりするように、チェンバの形状を変化させることにより、放熱効率がよい表面形状を有しつつ、接着剤塗布装置における接着剤塗布ヘッドの配設スペースに応じた形状のチェンバとすることができる。
よって、様々な接着剤塗布装置に応じて、チェンバの形状を設計変更することにより、本発明にかかる接着剤塗布ヘッドは汎用性を有することになる。
【0038】
なお、内部空間4cの容積を変化させずに、そのチェンバ4の表面積(放熱面積)をより広くすることによって、接着剤塗布ヘッド10a内の熱をチェンバ4から外部へより放熱しやすくすることができ、接着剤塗布ヘッド10a内の温度の上昇をより抑制することができる。
【0039】
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第3の実施の形態を、図3に基づいて説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図3に示されるように、接着剤塗布装置300は、内部に収容した接着剤Bを吐出して塗布する接着剤塗布ヘッド10bと、接着剤塗布ヘッド10bに圧縮エアを供給するエア供給手段50とを備えている。
【0040】
接着剤塗布ヘッド10bは、ノズル3を備え、接着剤Bを収容するシリンジ1と、シリンジ1の上端側の上開口部1aに気密性をもって取り付けられたチェンバ5と、を有している。
チェンバ5は、シリンジ1より大きい径を有する略円筒形状の部材であり、上端側はテーパ状に細く絞り込まれ、その先端部に取付口5dが形成されており、この取付口5dには、ヒートパイプ60が取り付けられている。また、チェンバ5のテーパ面には供給口5aが形成されており、この供給口5aにエア供給手段50から圧縮エアが供給される。また、チェンバ5の下端側の下開口部5bは、シリンジ1の上開口部1aと気密性をもって接続されている。そして、チェンバ5の内部は供給口5aを介して圧縮エアが供給される内部空間5cが形成されており、内部空間5cの容積は、シリンジ1の容積と同じ容積を有している。
【0041】
ヒートパイプ60は、取付口5dからチェンバ5の内部内部空間5cへ、ヒートパイプ60の一端側のパイプ下端部60aを挿入するように、気密性をもって取り付けられており、ヒートパイプ60の他端側のパイプ上端部60bは、チェンバ5の外部に配置されている。
【0042】
ヒートパイプ60は、一般的に、熱伝導性のよい金属、例えば、銅製の金属パイプの内壁に毛細管構造を持たせ、そのパイプの内部を真空にし、作動液としての少量の水や代替フロンなどを密封した伝熱素子である。
このようなヒートパイプ60の一端であるパイプ下端部60aが加熱されると作動液が蒸発し(蒸発潜熱による熱の吸収)、蒸気流となって、より低温側である他端のパイプ上端部60bへ移動する。そして、パイプ上端部60bへ移動した作動液の蒸気は、低温のパイプ上端部60bの管壁に接触し冷却されて凝縮する(凝縮潜熱による熱の放出)。そして、凝縮液となった作動液は、毛細管現象または重力により加熱側のパイプ下端部60aへ戻る。そして、再び蒸発(熱の吸収)→移動→凝縮(熱の放出)のサイクルを繰り返して、熱を連続的に効率よくパイプ下端部60aからパイプ上端部60bへ輸送し、外部に放熱する。
【0043】
このように、ヒートパイプ60は、チェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)内で上昇した熱を、パイプ下端部60aからパイプ上端部60bへ伝導、伝熱するように、チェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)の外へ放熱する。
つまり、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制するように、シリンジ1の容積と同じサイズの内部空間5cが形成されたチェンバ5に、さらに、ヒートパイプ60を備えたことにより、よりチェンバ5の内部空間5c(接着剤塗布ヘッド10b)内で発生する熱の放熱効率が良好となり、接着剤塗布ヘッド10b内に熱を蓄積しにくくなるので、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置300は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0044】
〔第4の実施の形態〕
次に、本発明にかかる接着剤塗布装置の第4の実施の形態を、図4に基づいて説明する。なお、第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図4に示されるように、接着剤塗布装置400は、内部に収容した接着剤Bを吐出し、所定の位置に塗布する接着剤塗布ヘッド10bと、接着剤塗布ヘッド10bに圧縮エアを供給するエア供給手段50と、接着剤塗布ヘッド10bのチェンバ5に向けて送風を行う冷却ファン70と、を備えている。
【0045】
冷却ファン70は、図示しない回転駆動手段により回転駆動されることにより、チェンバ5に向けて送風を行う。特に、その送風は、チェンバ5に備えられたヒートパイプ60(パイプ上端部60b)に向けられている。
このように、冷却ファン70により、チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)に送風が行われることにより、チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)は空冷される。チェンバ5やヒートパイプ60(パイプ上端部60b)が空冷され、温度が低下すると、接着剤塗布ヘッド10b内の熱を伝導、伝熱しやすくなり、接着剤塗布ヘッド10b内で発生する熱の放熱効率が良好となり、接着剤塗布ヘッド10b内に熱を蓄積しにくくなるので、接着剤塗布ヘッド10b内の温度の上昇を抑制することができる。
従って、接着剤塗布装置400は、安定した接着剤Bの塗布を行うことができる。
【0046】
なお、以上の実施の形態において、エア供給源20は、エアコンプレッサを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、不活性ガスなどの気体が封入されたガスボンベから気体を供給する構成であってもよい。
【0047】
また、接着剤塗布装置において、接着剤塗布ヘッドから接着剤Bを吐出しないタイミングにおいては、図示しない制御手段による切り替え制御により、接着剤塗布ヘッドの内部の圧力が大気圧となるように電磁弁40を開放するとともに、接着剤塗布ヘッドの内部に外気を流入させることにより、接着剤塗布ヘッドの内部を冷却するようにしてもよい。
【0048】
また、チェンバの形状は略円筒形に限らず任意である。
また、チェンバにおける放熱効率を向上させるために、チェンバの表面積を増加させるようにチェンバに凹凸形状を付与したり、放熱フィンを設けたり、チェンバの壁面、壁部の厚みを薄くしたりしてもよい。
また、ヒートパイプ60や冷却ファン70の備えられる位置や数は任意である。
なお、上記様々な放熱効率の向上対策を複合させることにより、チェンバの内部空間の容積が、シリンジの容積の1倍以下、例えば、0.8倍であっても、接着剤塗布ヘッド、接着剤塗布装置の機能上、問題ない程度に接着剤塗布ヘッド内の温度上昇を抑制可能となる場合もある。
【0049】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0050】
【発明の効果】
本発明にかかる接着剤塗布装置の接着剤塗布ヘッドにおいて、接着剤を収容するシリンジと連通するように備えられたチェンバの容積を、シリンジの容積の1倍から2倍の容積とすることによって、接着剤塗布ヘッドの内部と外部とを隔てるチェンバの表面積をより広くし、放熱面積を大きくすることができる。そして、接着剤塗布ヘッドの内部に供給される熱を、大きい放熱面積を有するチェンバを介して接着剤塗布ヘッドの外部に放出することにより、従来より充分な放熱を行うことができる。
また、そのチェンバにヒートパイプを備えたり、チェンバ及びヒートパイプに対し送風を行うファンを備えたりすることにより、チェンバ及びヒートパイプの放熱効率を向上させることができる。
よって、このような簡易な構成による接着剤塗布ヘッド内の熱の放熱により、接着剤塗布ヘッド内の温度の上昇を抑えることができ、接着剤塗布ヘッド内が所定の温度以上となることを防ぐことができる。そして、所定の接着剤の塗布を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図2】第2の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図3】第3の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図4】第4の実施の形態における接着剤塗布ヘッドを縦断面図で示す接着剤塗布装置である。
【図5】従来の接着剤塗布ヘッドを示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 シリンジ
1b 吐出口
2、4、5 チェンバ(空気室)
2a、4a、5a 供給口
2c、4c、5c 内部空間
10、10a、10b 接着剤塗布ヘッド
20 エア供給源
30 配管
40 電磁弁
50 エア供給手段
60 ヒートパイプ
70 冷却ファン(ファン)
100、200、300、400 接着剤塗布装置
B 接着剤
Claims (5)
- 接着剤を収容し、該接着剤を吐出する吐出口を有するシリンジと、
前記シリンジと連通するとともに、圧縮気体が供給される供給口を有する空気室と、を備え、
前記空気室の容積は、前記シリンジの容積の1倍から2倍であることを特徴とする接着剤塗布ヘッド。 - 前記空気室が、前記シリンジより熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の接着剤塗布ヘッド。
- 前記空気室に、該空気室の内部を冷却するヒートパイプを備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッド。
- 請求項1又は2に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して前記接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置であって、
前記空気室に対して送風を行うファンを備えたことを特徴とする接着剤塗布装置。 - 請求項3に記載の接着剤塗布ヘッドを備え、該接着剤塗布ヘッドに圧縮気体を供給して前記接着剤の塗布を行う接着剤塗布装置であって、
前記ヒートパイプに対して送風を行うファンを備えたことを特徴とする接着剤塗布装置。
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