JP2023114396A - 塗布体の製造方法、及び塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくする。【解決手段】塗布体の製造方法は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する第一工程と、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて該糸状材料を該ノズルから切断する第二工程と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、塗布体の製造方法、及び塗布装置に関する。
特許文献1には、硬化する液状材料をノズルから吐出して部材表面に塗布する第一工程と、前記部材表面に塗布された液状材料の終端で吐出を停止した後、塗布済(塗布済み)の硬化した液状材料上へ前記ノズルを移動させ、該液状材料へ前記ノズルを近づけた後、該液状材料から前記ノズルを離す第二工程と、を有する塗布方法が開示されている。
予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向へ該ノズルを移動させる場合では、塗布済の材料の終端から塗布済の材料に沿って糸状材料が延び出る。このため、塗布済の材料の熱の影響を受けて、温度が低下しにくいため、糸状材料が硬化しにくい場合がある。これにより、逆方向へ移動するノズルが、塗布済の材料の終端から離れても、糸状材料が伸びてノズルから切断されにくくなる場合がある。
本発明は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向へ該ノズルを移動させる場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくすることを目的とする。
第1態様は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する第一工程と、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて該糸状材料を該ノズルから切断する第二工程と、を備える。
第2態様では、第1態様において、該第一工程は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。
第3態様では、第2態様において、該第一工程は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向且つ上方へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。
第4態様では、第1~第3態様のいずれか1つにおいて、該第一工程は、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を、該塗布済の材料の温度以下の温度に冷却する。
第5態様では、第4態様において、該第二工程は、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて、該糸状材料を該ノズルから切断し、該糸状材料の温度よりも高い温度の該塗布済の材料に該糸状材料を載せる。
第6態様では、第1~第5態様のいずれか1つにおいて、該第一工程は、予め定めた方向に移動するノズルから融点以上に加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を、該塗布済の材料の温度未満の温度に冷却する。
第7態様では、第6態様において、該第二工程は、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて、該糸状材料を該ノズルから切断し、融点以上の該塗布済の材料に該塗布済の材料の温度未満の温度の該糸状材料を載せる。
第8態様は、加熱した熱可塑性の材料を吐出するノズルと、該ノズルを予め定めた方向に移動させて該材料を部材に塗布し、該ノズルが該材料の吐出を停止した後、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却し、さらに、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて該糸状材料を該ノズルから切断する移動機構と、を備える。
第1態様の構成によれば、予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向へ該ノズルを移動させる場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
第2態様の構成によれば、予め定めた方向以外の方向へノズルを移動させる場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
第3態様の構成によれば、予め定めた方向へノズルを移動させる場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
第4態様の構成によれば、糸状材料の冷却温度が塗布済の材料の温度よりも高い温度である場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
第5態様の構成によれば、糸状材料が載る塗布済の材料の温度が、糸状材料の温度以下である場合に比べ、塗布済の材料上に凹凸が形成されにくい。
第6態様の構成によれば、糸状材料の冷却温度が、該塗布済の材料の温度と同じ温度である場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
第7態様の構成によれば、糸状材料が載る塗布済の材料の温度が、融点未満である場合に比べ、塗布済の材料上に凹凸が形成されてにくい。
第8態様の構成によれば、ノズルが該材料の吐出を停止した後、該停止位置から逆方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する場合に比べ、塗布済の材料の終端から延び出た糸状材料をノズルから切断されやすくできる。
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
〈塗布装置10〉
本実施形態に係る塗布装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る塗布装置10の構成を示す概略図である。
本実施形態に係る塗布装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る塗布装置10の構成を示す概略図である。
塗布装置10は、図1に示されるように、加熱した熱可塑性の材料(以下、塗布材料90という)を吐出して第一部材110(部材の一例)に塗布する。本実施形態では、塗布装置10は、塗布した塗布材料90を硬化させて、図2に示される封止材99(塗布体の一例)を製造する。したがって、塗布装置10は、封止材99を製造する製造装置ともいえる。
製造された封止材99は、図2に示されるように、第一部材110と第二部材120とに挟まれて、第一部材110と第二部材120との間を封止する。塗布装置10は、具体的には、図1に示されるように、吐出部20と、移動機構80と、を備えている。
以下、第一部材110及び第二部材120、塗布材料90、吐出部20及び移動機構80の具体的な構成について説明する。
(第一部材110及び第二部材120)
図2に示される第一部材110及び第二部材120の一例としては、以下のものが挙げられる。すなわち、第一部材110及び第二部材120としては、例えば、第一部材110及び第二部材120の一方が、現像剤を収容する容器(例えば、トナーボックスや廃トナーボックスなど)とされ、第一部材110及び第二部材120の他方が、該容器の蓋体とされる。
図2に示される第一部材110及び第二部材120の一例としては、以下のものが挙げられる。すなわち、第一部材110及び第二部材120としては、例えば、第一部材110及び第二部材120の一方が、現像剤を収容する容器(例えば、トナーボックスや廃トナーボックスなど)とされ、第一部材110及び第二部材120の他方が、該容器の蓋体とされる。
また、第一部材110及び第二部材120としては、例えば、第一部材110及び第二部材120の一方が、感光体等に付着した現像剤を除去する除去部材としてのクリーニングブレードとされ、第一部材110及び第二部材120の他方が該クリーニングブレードを支持する支持体としてのホルダとされる。また、第一部材110及び第二部材120の一方が、該ホルダとされ、第一部材110及び第二部材120の他方が、該ホルダが取り付けられる取付部とされる。
このように、第一部材110及び第二部材120としては、例えば、現像剤など粉体の漏れを抑制する封止材99を介して組み付けられる一対の部材が挙げられる(図2参照)。そして、第一部材110と第二部材120とが封止材99を介して、例えば、ネジやボルト等の締結部材により組み付けられて、組付体130が製造される。
なお、第一部材110と第二部材120とは分離可能に組み付けられていてもよい。また、第一部材110と第二部材120との封止材99で封止される隙間は、間隔が不均一であってもよい。
(塗布材料90)
塗布材料90としては、具体的には、例えば、常温において固体とされ、常温よりも高温(例えば、150℃)において液状となり塗布可能となる熱可塑性の材料が用いられる。また、塗布材料90は、硬化後に弾性を有し外力により形状変化する材料である。具体的には、塗布材料90として、例えば、スチレン系エラストマー、酢酸ビニル系エラストマーなどが挙げられる。なお、エラストマーの分子量が高いほど、塗布材料90が、塗布済の塗布材料90の終端から吐出部20の後述のノズル24へ伸び出る現象(糸引き)が生じやすい。
塗布材料90としては、具体的には、例えば、常温において固体とされ、常温よりも高温(例えば、150℃)において液状となり塗布可能となる熱可塑性の材料が用いられる。また、塗布材料90は、硬化後に弾性を有し外力により形状変化する材料である。具体的には、塗布材料90として、例えば、スチレン系エラストマー、酢酸ビニル系エラストマーなどが挙げられる。なお、エラストマーの分子量が高いほど、塗布材料90が、塗布済の塗布材料90の終端から吐出部20の後述のノズル24へ伸び出る現象(糸引き)が生じやすい。
(吐出部20)
吐出部20は、塗布材料90を第一部材110の塗布面111へ向けて吐出する機能を有している。具体的には、吐出部20は、図1に示されるように、塗布材料90が収容される収容部としての容器22と、塗布材料90を加熱する加熱部23と、加熱した塗布材料90を吐出するノズル24と、ノズル24の吐出及び吐出の停止を制御する制御部26と、を有している。
吐出部20は、塗布材料90を第一部材110の塗布面111へ向けて吐出する機能を有している。具体的には、吐出部20は、図1に示されるように、塗布材料90が収容される収容部としての容器22と、塗布材料90を加熱する加熱部23と、加熱した塗布材料90を吐出するノズル24と、ノズル24の吐出及び吐出の停止を制御する制御部26と、を有している。
加熱部23は、容器22、容器22からノズル24へ通じる流路(図示省略)、及びノズル24の少なくとも一か所において、塗布材料90を加熱源により塗布材料90の融点以上に加熱する。吐出部20では、加熱部23によって加熱されて液状となった塗布材料90を、ノズル24から吐出する。
制御部26は、容器22からノズル24へ通じる流路(図示省略)に設けられ、該流路を開閉する開閉弁(図示省略)を有している。制御部26では、該開閉弁を開くことで、容器22からノズル24へ送られる塗布材料90をノズル24から吐出させ、該開閉弁を閉じることで、ノズル24からの塗布材料90の吐出を停止する。
ノズル24は、塗布対象である第一部材110の塗布面111に向けて下方へ開口している。これにより、加熱部23によって加熱されて液状となった塗布材料90が、ノズル24から第一部材110に向けて下方へ吐出されて、第一部材110の塗布面111に塗布される。
そして、吐出部20が移動機構80により第一部材110の塗布面111に沿って予め定められた移動方向へ移動することで、塗布材料90が塗布面111に対して移動方向へ塗布される。塗布面111に塗布された塗布材料90は、自然冷却によって硬化して、封止材99となる。
なお、吐出部20の外部に塗布材料90を収容する容器を設け、該容器から供給管を通じてポンプ等により吐出部20へ塗布材料90を供給する構成であってもよい。
(移動機構80)
移動機構80は、ノズル24を含む吐出部20を移動させる機構である。具体的には、移動機構80は、例えば、第一部材110の塗布面111に沿った方向と、その方向とは逆方向と、塗布面111から遠ざかる方向と、塗布面111に近づく方向と、に吐出部20を移動可能な機構とさせている。
移動機構80は、ノズル24を含む吐出部20を移動させる機構である。具体的には、移動機構80は、例えば、第一部材110の塗布面111に沿った方向と、その方向とは逆方向と、塗布面111から遠ざかる方向と、塗布面111に近づく方向と、に吐出部20を移動可能な機構とさせている。
さらに具体的には、移動機構80は、図1に示されるように、例えば、塗布面111に沿った+X方向、-X方向、+Y方向及び-Y方向と、塗布面111から遠ざかる+Z方向と、塗布面111に近づく-Z方向と、に吐出部20を移動可能となっている。
-X方向は、+X方向の逆方向である。-Y方向は、+Y方向の逆方向である。-Z方向は、+Z方向の逆方向である。-Y、+Y方向は、-X、+X方向に対して交差(具体的には、直交)する方向である。-Z、+Z方向は、-Y、+Y方向及び-X、+X方向に対して、交差(具体的には、直交)する方向である。また、-Z、+Z方向は、塗布面111に対して、交差(具体的には、直交)する方向である。+Z方向は、例えば、上方であり、-Z方向は、例えば、下方である。
なお、移動機構80としては、吐出部20に対して、第一部材110を移動させる構成であってもよい。すなわち、移動機構80としては、第一部材110の塗布面111に対して吐出部20を相対移動させる構成であればよい。
移動機構としては、例えば、3軸ロボット、6軸ロボットやXYZテーブルなどが用いられる。なお、吐出部20の各方向の移動が、異なる移動機構によって行われる構成であってもよい。
〈組付体130の製造方法〉
組付体130(図2参照)の製造方法について説明する。
組付体130(図2参照)の製造方法について説明する。
本製造方法は、第一部材110と第二部材120とが組み付けられた組付体130(図2参照)を製造する製造方法である。本製造方法は、具体的には、後述の「封止材の製造方法」を用いて封止材99を製造する製造工程と、第一部材110と第二部材120とを組み付ける組付工程と、を有している。
封止材の製造方法は、後述の塗布方法により、塗布材料90を第一部材110の塗布面111に塗布して、封止材99を製造する製造方法である。塗布方法は、第一工程(図3及び図4参照)と、第二工程(図5及び図6参照)と、を有している。
(第一工程)
第一工程は、予め定めた方向に移動するノズル24から加熱した塗布材料90を吐出して第一部材110に塗布した後、塗布材料90の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。第一工程は、具体的には、塗布工程と、冷却工程と、を有しており、塗布工程の後に冷却工程が実行される。
第一工程は、予め定めた方向に移動するノズル24から加熱した塗布材料90を吐出して第一部材110に塗布した後、塗布材料90の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。第一工程は、具体的には、塗布工程と、冷却工程と、を有しており、塗布工程の後に冷却工程が実行される。
(塗布工程)
塗布工程では、図3に示されるように、塗布材料90を吐出部20のノズル24から吐出して、第一部材110の塗布面111に塗布する。なお、図3~図11では、吐出部20の構成部分のうちノズル24のみを図示している。
塗布工程では、図3に示されるように、塗布材料90を吐出部20のノズル24から吐出して、第一部材110の塗布面111に塗布する。なお、図3~図11では、吐出部20の構成部分のうちノズル24のみを図示している。
具体的には、塗布工程では、加熱部23により融点以上に加熱した塗布材料90を吐出部20のノズル24から吐出しながら、ノズル24を含む吐出部20が移動機構80(図1参照)により+X方向(予め定めた方向の一例)へ移動することで、第一部材110の塗布面111に塗布材料90を+X方向に沿って直線状に塗布する。塗布材料90を第一部材110の塗布面111に塗布した後、塗布材料90の塗布を停止する。これにより、塗布工程が終了する。
なお、本実施形態では、塗布面111に塗布された塗布材料90の終端で吐出部20の吐出を停止すると、塗布材料90が高粘度であるため、図3に示されるように、塗布済の塗布材料90の終端からノズル24へ糸状材料90Aが伸び出る。糸状材料90Aは、塗布材料90の終端からノズル24へ延び出た塗布材料90である。
(冷却工程)
冷却工程は、塗布材料90の塗布を停止した停止位置から上記予め定めた方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却する工程である。具体的には、冷却工程では、塗布材料90の塗布を停止した停止位置(図3において実線で示される位置、図4において二点鎖線で示される位置)から+X方向(予め定めた方向に対する逆方向以外の方向の一例、且つ予め定めた方向の一例)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを引き延ばして細くする(図4参照)。これにより、糸状材料90Aの熱容量を低下させることで、自然冷却を促進させる。
冷却工程は、塗布材料90の塗布を停止した停止位置から上記予め定めた方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却する工程である。具体的には、冷却工程では、塗布材料90の塗布を停止した停止位置(図3において実線で示される位置、図4において二点鎖線で示される位置)から+X方向(予め定めた方向に対する逆方向以外の方向の一例、且つ予め定めた方向の一例)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを引き延ばして細くする(図4参照)。これにより、糸状材料90Aの熱容量を低下させることで、自然冷却を促進させる。
冷却工程では、糸状材料90Aを塗布済の塗布材料90の温度以下の温度に冷却する。具体的には、冷却工程では、糸状材料90Aを塗布済の塗布材料90の温度より低い温度に冷却する。これにより、糸状材料90Aが硬化する。
このように、本実施形態の冷却工程では、塗布工程におけるノズル24の移動方向である+X方向へノズル24を移動させる。すなわち、冷却工程におけるノズル24の移動方向と、塗布工程におけるノズル24の移動方向と、が同じ方向である。また、本実施形態では、ノズル24は、塗布工程及び冷却工程において、連続的に+X方向へ移動する。すなわち、ノズル24は、塗布工程から冷却工程へ移行する際に、移動を停止することなく+X方向へ移動する。なお、塗布工程及び冷却工程において、ノズル24は、塗布面111に対して一定の距離を維持したまま移動する。また、冷却工程では、ノズル24を含む吐出部20を移動機構80により移動させることで実行される。
なお、冷却工程では、ノズル24を+X方向へ移動した後、予め定めた位置(図4において実線にて示される位置、図5において二点鎖線にて示される位置)において、予め定めた時間(例えば1秒)、ノズル24の移動を停止してもよい。このように、ノズル24の移動を停止させる時間(予め定めた時間)を設けることにより、当該時間を設けない場合と比べ、糸状材料90Aの硬化の程度を調節できる。
(第二工程)
第二工程は、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断する工程である。具体的には、第二工程では、図5に示されるように、塗布済の塗布材料90上でノズル24を-X方向へ移動させる。すなわち、第二工程では、ノズル24は、塗布済の塗布材料90における終端から始端側へ移動する。
第二工程は、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断する工程である。具体的には、第二工程では、図5に示されるように、塗布済の塗布材料90上でノズル24を-X方向へ移動させる。すなわち、第二工程では、ノズル24は、塗布済の塗布材料90における終端から始端側へ移動する。
このように、本実施形態の第二工程では、塗布工程及び冷却工程におけるノズル24の移動方向である+X方向とは逆方向である-X方向へノズル24を移動させる。すなわち、塗布工程及び冷却工程におけるノズル24の移動方向と、第二工程におけるノズル24の移動方向と、は逆方向である。
ここで、糸状材料90Aは、冷却工程において硬化し、伸びが生じにくい状態であるため、ノズル24が-X方向へ移動し、塗布済の塗布材料90の終端からノズル24が遠ざかることで、図6に示されるように、糸状材料90Aがノズル24から切断される。
さらに、第二工程では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断し、糸状材料90Aの温度よりも高い温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せる。具体的には、第二工程では、糸状材料90Aをノズル24から切断し、融点以上の塗布済の塗布材料90に、塗布済の塗布材料90の温度未満の温度の糸状材料90Aを載せる。
ノズル24から糸状材料90Aが切断された後は、図7に示されるように、ノズル24は、待機位置(図7に示される位置)に移動し、待機する。
なお、第二工程では、ノズル24を含む吐出部20を移動機構80により-X方向へ移動させることで実行される。以上のように、移動機構80がノズル24を含む吐出部20を移動させることで、塗布工程、冷却工程及び第二工程が実行される。したがって、移動機構80は、ノズル24を予め定めた方向に移動させて塗布材料90を第一部材110に塗布し、ノズル24が塗布材料90の吐出を停止した後、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させて(移動させることにより)、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却し、さらに、塗布済の材料上でノズル24を移動させて(移動させることにより)糸状材料90Aをノズル24から切断する移動機構といえる。
(封止材の製造方法)
封止材の製造方法では、前述の塗布方法により塗布材料90が塗布された第一部材110を、例えば常温の雰囲気に置いて自然冷却することで、塗布材料90を硬化させる。なお、送風によって強制冷却してもよい。塗布材料90を硬化させることで、封止材99が製造される。
封止材の製造方法では、前述の塗布方法により塗布材料90が塗布された第一部材110を、例えば常温の雰囲気に置いて自然冷却することで、塗布材料90を硬化させる。なお、送風によって強制冷却してもよい。塗布材料90を硬化させることで、封止材99が製造される。
前述の封止材の製造方法によって製造されることで、封止材99の終端から伸び出た糸状材料90Aが、終端より始端側の表面91に折り返され且つ、表面91に付着された封止材99が製造される。
(組付体130の製造方法における製造工程及び組付工程)
組付体130の製造方法における製造工程では、前述の封止材の製造方法を用いて封止材99を製造する。
組付体130の製造方法における製造工程では、前述の封止材の製造方法を用いて封止材99を製造する。
組付工程では、図2に示されるように、第一部材110と第二部材120との間に封止材99を挟み込んだ状態で、第一部材110と第二部材120とを組み付ける。これにより、組付体130が製造される。なお、第一部材110と第二部材120との組み付けは、例えば、第一部材110と第二部材120とをネジやボルト等の締結部材により締結することで行われる。
〈本実施形態の作用〉
本実施形態の塗布方法では、前述のように、予め定めた方向(具体的には、+X方向)に移動するノズル24から加熱した塗布材料90を吐出して第一部材110に塗布した後(図3参照)、塗布材料90の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向以外の方向(具体的には、+X方向)へノズル24を移動させて(図4参照)、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する(第一工程)。さらに、本実施形態の塗布方法では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて(図5参照)、糸状材料90Aをノズル24から切断する(第二工程、図6参照)。
本実施形態の塗布方法では、前述のように、予め定めた方向(具体的には、+X方向)に移動するノズル24から加熱した塗布材料90を吐出して第一部材110に塗布した後(図3参照)、塗布材料90の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向以外の方向(具体的には、+X方向)へノズル24を移動させて(図4参照)、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する(第一工程)。さらに、本実施形態の塗布方法では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて(図5参照)、糸状材料90Aをノズル24から切断する(第二工程、図6参照)。
ここで、予め定めた方向(具体的には、+X方向)に移動するノズル24から加熱した塗布材料90を吐出して第一部材110に塗布した後、塗布材料90の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向(具体的には、-X方向)へノズル24を移動させる場合(以下、第一の場合という)では、塗布済の塗布材料90の終端から塗布済の塗布材料90に沿って糸状材料90Aが延び出る。このため、塗布済の塗布材料90の熱の影響を受けて、糸状材料90Aの温度が低下しにくいため、糸状材料90Aが硬化しにくい。これにより、逆方向(具体的には、-X方向)へ移動するノズル24が、塗布済の塗布材料90の終端から離れても、糸状材料90Aが伸びてノズル24から切断されにくくなる場合がある。
これに対して、本実施形態では、塗布材料90の吐出を停止した停止位置から該予め定めた方向に対する逆方向以外の方向(具体的には、+X方向)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。
このため、第一の場合に比べ、塗布済の塗布材料90の熱の影響を受けにくく、糸状材料90Aの温度が低下して硬化しやすいため、塗布済の塗布材料90の終端から延び出た糸状材料90Aが伸びにくく、ノズル24から切断されやすい。
本実施形態では、冷却工程において、塗布材料90の吐出を停止した停止位置から該予め定めた方向(すなわち、塗布工程における移動方向と同じ+X方向)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料を冷却する。
このため、予め定めた方向(具体的には+X方向)以外の方向へノズル24を移動させる場合(以下、第二の場合という)に比べ、塗布済の塗布材料90から糸状材料90Aが遠ざかり、糸状材料90Aが冷却されやすい。このため、本実施形態によれば、第二の場合に比べ、塗布済の塗布材料90の終端から延び出た糸状材料90Aが、伸びにくく、ノズル24から切断されやすい。換言すると、本実施形態によれば、第二の場合に比べ、ノズル24の先端から切断された糸状材料90Aを、塗布済の塗布材料90の表面91に載せやすい。
このように、本実施形態の冷却工程では、塗布材料90の吐出を停止した停止位置から、塗布工程におけるノズル24の移動方向である+X方向へノズル24を移動させるので、吐出を停止した停止位置からノズル24の移動方向を変える必要がない。このため、塗布工程から冷却工程へ移行する際に、ノズル24を停止することなく+X方向へ移動させられる。この結果、生産性が向上する。
また、本実施形態の冷却工程では、糸状材料90Aを塗布済の塗布材料90の温度以下の温度に冷却する。
このため、糸状材料90Aの冷却温度が塗布済の塗布材料90の温度よりも高い温度である場合に比べ、塗布済の塗布材料90の終端から延び出た糸状材料90Aが、伸びにくく、第二工程においてノズル24から切断されやすい。
具体的には、本実施形態の冷却工程では、糸状材料90Aを塗布済の塗布材料90の温度未満の温度に冷却する。
このため、糸状材料90Aの冷却温度が塗布済の塗布材料90の温度と同じ温度である場合に比べ、塗布済の塗布材料90の終端から延び出た糸状材料90Aが、伸びにくく、第二工程においてノズル24から切断されやすい。
また、本実施形態の第二工程では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断し、糸状材料90Aの温度よりも高い温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せる(図6参照)。
このため、糸状材料90Aが載る塗布済の塗布材料90の温度が、糸状材料90Aの温度以下である場合に比べ、糸状材料90Aが軟化して、塗布済の塗布材料90上に凹凸が形成されにくい。
具体的には、第二工程では、糸状材料90Aをノズル24から切断し、融点以上の塗布済の塗布材料90に、塗布済の塗布材料90の温度未満の温度の糸状材料90Aを載せる(図6参照)。この場合、糸状材料90Aは、融点以上の塗布済の塗布材料90により再加熱されて融点以上となり、塗布済の塗布材料90と一体化しやすい。
このため、糸状材料90Aが載る塗布済の塗布材料90の温度が、融点未満である場合に比べ、糸状材料90Aが軟化して、塗布済の塗布材料90上に凹凸が形成されにくい。つまり、塗布済の塗布材料90の表面91には、糸状材料90Aの形状が残りにくい。この点について、さらに具体的に説明する。図6の紙面右側に図示された塗布済の塗布材料90の表面91に糸状材料90Aが載った状態(ノズル24から糸状材料90Aを切断した直後の状態)は、時間の経過と共に、糸状材料90Aが軟化して、その下方の塗布済の塗布材料90と一体化し、図6の紙面左側に図示された塗布済の塗布材料90のような状態になる。このように、塗布済の塗布材料90の表面91は、糸状材料90Aによる凸部の形成(凹凸の形成)が抑制される。このため、第一部材110と第二部材120とが封止材99を介して締結部材により組み付けられて製造された組付体130は、粉体等の漏れをより一層抑制できる。
〈塗布工程の変形例〉
塗布工程では、ノズル24を+X方向(予め定めた方向の一例)へ移動させることで、第一部材110の塗布面111に塗布材料90を+X方向に沿って直線状に塗布していたが、これに限られない。塗布工程では、ノズル24を予め定めた曲線に沿った曲線方向(予め定めた方向の一例)に移動させることで、塗布材料90を曲線状に塗布してもよい。この場合では、冷却工程においても、例えば、ノズル24を当該曲線方向へ移動させて、糸状材料90Aを冷却してもよい。
塗布工程では、ノズル24を+X方向(予め定めた方向の一例)へ移動させることで、第一部材110の塗布面111に塗布材料90を+X方向に沿って直線状に塗布していたが、これに限られない。塗布工程では、ノズル24を予め定めた曲線に沿った曲線方向(予め定めた方向の一例)に移動させることで、塗布材料90を曲線状に塗布してもよい。この場合では、冷却工程においても、例えば、ノズル24を当該曲線方向へ移動させて、糸状材料90Aを冷却してもよい。
〈冷却工程の変形例〉
冷却工程では、塗布材料90の塗布を停止した停止位置から+X方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却していたが、これに限られない。例えば、冷却工程では、図8に示されるように、該停止位置から+X方向(予め定めた方向の一例)且つ+Z方向(上方の一例)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却してもよい。このように、冷却工程では、該停止位置からノズル24を+X方向へ移動させつつ、塗布面111から離れる方向へ移動させてもよい。
冷却工程では、塗布材料90の塗布を停止した停止位置から+X方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却していたが、これに限られない。例えば、冷却工程では、図8に示されるように、該停止位置から+X方向(予め定めた方向の一例)且つ+Z方向(上方の一例)へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却してもよい。このように、冷却工程では、該停止位置からノズル24を+X方向へ移動させつつ、塗布面111から離れる方向へ移動させてもよい。
この変形例では、該停止位置から+X方向且つ+Z方向へノズル24を移動させるので、+X方向のみへノズル24を移動させる場合に比べ、塗布済の塗布材料90の終端からノズル24までの距離が遠くできるため、糸状材料90Aが細くなって熱容量が小さくなり、糸状材料90Aが冷却されやすい。この結果、塗布済の塗布材料90の終端から延び出た糸状材料90Aは、第二工程においてノズル24から切断されやすい。換言すると、この変形例では、+X方向のみへノズル24を移動させる場合に比べ、ノズル24の先端から切断された糸状材料90Aを、塗布済の塗布材料90の表面91に載せやすい。また、この変形例では、+X方向のみへノズル24を移動させる場合に比べ、ノズル24の軸方向(上下方向、鉛直方向)と糸状材料90Aが延びる方向との角度を小さくできる。このため、この変形例は、+X方向のみへノズル24を移動させる場合に比べ、意図しない場所でノズル24から糸状材料90Aが落下することをより一層抑制できる。
なお、図8に示される変形例の場合では、第二工程において、例えば、塗布済の塗布材料90上で、ノズル24を、塗布面111に対して一定の距離を維持したまま-X方向へ移動させてもよいし、-Z方向へ移動しながら-X方向へ移動させてもよい。ただし、後者の場合(-Z方向へ移動しながら-X方向へ移動)、ノズル24は、塗布済の塗布材料90の表面91と接触しないように移動させる。
また、冷却工程では、図9に示されるように、該停止位置から+Z方向のみへ(すなわち、真上へ)ノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却してもよい。
なお、図9に示される変形例の場合では、第二工程において、例えば、塗布済の塗布材料90上で、ノズル24を、塗布面111に対して一定の距離を維持したまま-X方向へ移動させてもよいし、-Z方向へ移動しながら-X方向へ移動させてもよい。ただし、後者の場合(-Z方向へ移動しながら-X方向へ移動)、ノズル24は、塗布済の塗布材料90の表面91と接触しないように移動させる。
さらに、冷却工程では、該停止位置から+Y方向又は-Y方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却してもよい(図10参照)。
また、冷却工程では、該停止位置から、-Y方向視にて-X方向であって-X方向視にて-Y方向又は+Y方向へノズル24を移動させて、塗布済の塗布材料90の終端から伸び出た糸状材料90Aを冷却してもよい(図11参照)。
なお、図10及び図11に示される変形例の場合では、第二工程において、例えば、塗布済の塗布材料90の終端とノズル24との距離を維持したまま、塗布済の塗布材料90上にノズル24を移動させた後、塗布済の塗布材料90上で、ノズル24を-X方向へ移動させる。
以上のように、冷却工程では、該停止位置から予め定めた方向に対する逆方向以外の方向へノズル24を移動させればよい。すなわち、冷却工程では、ノズル24が、平面視にて、塗布済の塗布材料90からずれた方向に移動する構成であればよい。
本実施形態の冷却工程では、糸状材料90Aを塗布済の塗布材料90の温度以下の温度に冷却していたが、これに限られない。冷却工程では、糸状材料90Aの温度が低下すればよい。
〈第二工程の変形例〉
本実施形態の第二工程では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断し、糸状材料90Aの温度よりも高い温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せていたが、これに限られない。例えば、第二工程では、糸状材料90Aの温度以下の温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せてもよい。
本実施形態の第二工程では、塗布済の塗布材料90上でノズル24を移動させて糸状材料90Aをノズル24から切断し、糸状材料90Aの温度よりも高い温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せていたが、これに限られない。例えば、第二工程では、糸状材料90Aの温度以下の温度の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せてもよい。
また、本実施形態の第二工程では、具体的には、糸状材料90Aをノズル24から切断し、融点以上の塗布済の塗布材料90に、塗布済の塗布材料90の温度未満の温度の糸状材料90Aを載せていたが、これに限られない。例えば、融点未満の塗布済の塗布材料90に糸状材料90Aを載せてもよい。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。
10 塗布装置
20 吐出部
22 容器
23 加熱部
24 ノズル
26 制御部
80 移動機構
90 塗布材料
90A 糸状材料
91 表面
99 封止材
110 第一部材
111 塗布面
120 第二部材
130 組付体
20 吐出部
22 容器
23 加熱部
24 ノズル
26 制御部
80 移動機構
90 塗布材料
90A 糸状材料
91 表面
99 封止材
110 第一部材
111 塗布面
120 第二部材
130 組付体
Claims (8)
- 予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する第一工程と、
該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて該糸状材料を該ノズルから切断する第二工程と、
を備える塗布体の製造方法。 - 該第一工程は、
予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する
請求項1に記載の塗布体の製造方法。 - 該第一工程は、
予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該予め定めた方向且つ上方へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却する
請求項2に記載の塗布体の製造方法。 - 該第一工程は、
予め定めた方向に移動するノズルから加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を、該塗布済の材料の温度以下の温度に冷却する
請求項1~3のいずれか1項に記載の塗布体の製造方法。 - 該第二工程は、
該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて、該糸状材料を該ノズルから切断し、該糸状材料の温度よりも高い温度の該塗布済の材料に該糸状材料を載せる
請求項4に記載の塗布体の製造方法。 - 該第一工程は、
予め定めた方向に移動するノズルから融点以上に加熱した熱可塑性の材料を吐出して部材に塗布した後、該材料の吐出を停止し、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を、該塗布済の材料の温度未満の温度に冷却する
請求項1~5のいずれか1項に記載の塗布体の製造方法。 - 該第二工程は、
該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて、該糸状材料を該ノズルから切断し、融点以上の該塗布済の材料に該塗布済の材料の温度未満の温度の該糸状材料を載せる
請求項6に記載の塗布体の製造方法。 - 加熱した熱可塑性の材料を吐出するノズルと、
該ノズルを予め定めた方向に移動させて該材料を部材に塗布し、該ノズルが該材料の吐出を停止した後、該停止位置から該方向に対する逆方向以外の方向へ該ノズルを移動させて、塗布済の材料の終端から伸び出た糸状材料を冷却し、さらに、該塗布済の材料上で該ノズルを移動させて該糸状材料を該ノズルから切断する移動機構と、
を備える塗布装置。
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