JP7120119B2 - 液剤塗布方法、液剤塗布機および液状ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、液剤塗布方法、液剤塗布機および液状ガスケットに関する。

特開２０１５－１３９７２５号公報のように、従来より、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ）方式や、ＣＩＰＧ（Ｃｕｒｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ）方式によって、シール剤を塗布する装置が知られている。

特開２０１５－１３９７２５号公報にあるように、塗布開始時および塗布終了時の経過時間と吐出量の関係は、流体の特性（ 例えば粘性） や流体供給手段（ ポンプ） の特性に影響を受け、その曲線形状や勾配要する時間が変化する。また、流体や流体供給手段（ ポンプ） によっては、塗布開始時や塗布終了時の経過時間と吐出量の関係が塗布する都度変化し、その曲線形状や勾配、要する時間がばらつく場合がある。このため、塗布開始時および塗布終了時の先細りの形状は、いずれも様々な形態が存在する。

塗布開始時および塗布終了時の先細りの形状は、いずれも様々な形態が存在するため、塗布開始位置と塗布終了位置の塗布形状はばらつきが大きい。特に有端形状の塗布においては、塗布開始位置と塗布終了位置の形状ばらつきにより塗布形状の寸法が安定しないという問題があった。

特開２０１５－１３９７２５号公報

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、有端形状の塗布形状において、寸法精度に優れた塗布形状を実現する塗布方法を得ることである。

本願の例示的な発明は、液剤を有端状に一連に塗布する塗布方法であって、塗布が完了した状態の液剤の第１端部及び第２端部の間の中途部分におけるいずれかの位置を、塗布開始位置、および塗布終了位置として決定する工程と、前記塗布開始位置から前記第１端部まで液剤を塗布する第１塗布工程と、前記第１端部から折り返して前記第２端部まで液剤を塗布する第２塗布工程と、前記第２端部から折り返して前記塗布終了位置まで液剤を塗布する第３塗布工程と、が含まれる。

本願の例示的な発明によれば、有端形状の塗布形状において、寸法精度に優れた塗布形状を実現する塗布方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る塗布システムを側面から見た模式図である。 図２は、実施形態に係る液状ガスケットを上面から見た模式図である。 図３は、塗布工程を説明するための模式図である。

＜塗布機＞
図１は、液剤塗布装置１０を示す模式図である。液剤塗布装置１０は、塗布機１１と、塗布機１１とワーク９とを相対的に移動させる移動装置１３と、ワーク９を置くワーク載置部１２と、塗布機と移動装置の制御手段（図示しない）を有する。

塗布機１１は、ノズル１１１、液剤貯蔵部１１２、駆動部１１３を有している。ノズル１１１と液剤貯蔵部１１２は接続されている。液剤は駆動部１１３によって液剤貯留部からノズルに供給され、ワーク９に塗布される。なお、駆動部１１３はエアシリンダが用いられるが、これに限らない。モータによってプランジャを動作させるものでもよい。たとえばモータとボールねじを組み合わせた機構でもよいし、モータとスクリューを組み合わせた機構でもよい。

移動装置１３は、塗布機１１と接続され、塗布機１１をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動可能である。移動装置はモータや、ロボシリンダ、多関節ロボットであり、これらを適宜組み合わせてもよい。なお、本実施形態では移動装置１３は塗布機１１と接続されるとしたが、これに限らない。塗布機１１とワーク９とが相対的に移動可能であればよく、例えばワーク９や、ワーク載置部１２と接続されていてもよい。

ワーク載置部１２は、ワーク載置部１２のチャッキング機構を有する。チャッキング機構は、例えばエア吸着方式や、ロボシリンダでワークを固定する方式が用いられる。

図示しない制御手段は塗布条件、移動経路により塗布機１１や移動手段１３を制御する。塗布条件は、あらかじめ設定された条件を読みだしてもよいし、ユーザーが適宜入力した条件に従ってもよい。移動経路は、あらかじめ設定された移動経路に沿って、移動手段１３を制御してもよいし、ユーザーが適宜コントローラなどのインターフェースを操作して入力される情報に従ってもよい。

また、塗布条件を測定するセンサを備えていてもよい。センサは圧力センサや光学センサなど目的に応じて用いることができる。制御手段はセンサからの入力信号に応じて、塗布条件や移動経路を変更するなどの処理を行ってもよい。

＜塗布方法＞
塗布機１１における塗布方法について説明する。まず駆動部１１３が駆動すると、液剤貯蔵部１１２から液剤が押し出されてノズル１１１に流入する。さらに駆動部１１３が駆動すると、液剤はノズル１１１から押し出され、ワーク９への塗布が開始される。塗布が開始されると、移動装置１３が塗布機１１を移動させ、所望の形に塗布を行う。

なお、図示しない制御部が、塗布が完了した状態の液剤の第１端部４及び第２端部５の間の中途部分におけるいずれかの位置を、塗布開始位置１、および塗布終了位置７として決定する。なお、塗布開始位置１および塗布終了位置７はあらかじめ設定されていてもよいし、ユーザーが適宜入力してもよい。

ここで、本実施形態の塗布液としては、硬化型樹脂が用いられる。具体的には液状ガスケットである。ただし、塗布液はこれに限ったものではなく、例えば接着剤などであってもよい。

＜塗布方法詳細＞
図３を参照して塗布方法の詳細について説明する。図３において、塗布工程をわかりやすくするため、各塗布工程で塗布する部分ごとに区切った模式図を示している。各部分の境界線は模式的なものであり、実際に各部分は一繋がりの部材となっている。

まず、第１塗布工程として、塗布開始位置１から第１端部４まで液剤を塗布する。具体的には塗布開始位置１に塗布機１１を移動させる（ステップＳ１）。第１塗布量調整部２において、制御手段により塗布機１１を移動させる（ステップＳ２）。ステップＳ２において、単位長さあたりの塗布量は、塗布開始から所定の量まで暫時増加される。ステップＳ２において、単位長さあたりの塗布量が所定の量となったら、塗布条件（駆動部の出力）を一定とし、矢印２３に示すように、第１端部４まで塗布機１１を移動させて塗布する（ステップＳ３）。

ここでステップＳ２において、制御部によって、暫時増加されるよう塗布条件が制御されても良い。また、制御部は一定の塗布量となるように制御し、液剤の粘度などから塗布量が暫時増加される場合も含む。ここで、ステップＳ２における単位長さあたりの塗布量が塗布開始から所定の量まで暫時増加される部分は第１流量調整部２である。すなわち、第１塗布工程は、単位長さあたりの塗布量が暫時増加される第１塗布量調整部２が形成される工程を含む。これにより、塗布開始時点の塗布量が調整でき、ガスケットの高さ精度を保つことができる。

第２塗布工程として、第１端部４から折り返して第２端部５まで液剤を塗布する。具体的には、矢印２４に示すように、塗布機１１をＺ軸上側に移動させ折り返して塗布する（ステップＳ４）。矢印２５に示すように、塗布機１１を移動させ、塗布されたパターンに重ねて塗布する（ステップＳ５）。矢印２６および矢印２７に示すように塗布機１１を第１塗布量調整部２、塗布開始位置１を通過し第２端部まで移動させて塗布する（ステップＳ６）。

第３塗布工程として、第２端部５から折り返して塗布終了位置７まで液剤を塗布する。具体的には、矢印２８に示すように、塗布機１１をＺ軸上側に移動させ折り返して塗布する（ステップＳ７）。矢印２９に示すように、塗布機１１を移動させ、塗布されたパターンに重ねて塗布する（ステップＳ８）。第２塗布量調整部６において、制御手段により塗布終了位置７まで塗布機を移動させて塗布する（ステップＳ９）。このとき、単位長さあたりの塗布量が暫時減少している。塗布機１１が塗布終了位置７まで移動され、塗布終了となる（ステップＳ１０）。

ここでステップＳ９において、制御部によって、暫時減少されるよう塗布条件が制御されても良い。また、制御部は一定の塗布量となるように制御し、液剤の粘度などから塗布量が暫時減少される場合も含む。ここで、ステップＳ９における単位長さあたりの塗布量が所定の量から塗布終了まで暫時減少される部分は第２流量調整部６である。すなわち、第２塗布工程において、単位長さあたりの塗布量が暫時減少される第２塗布量調整部６が形成される工程を含む。これにより、塗布終了時点の塗布量が調整できる。

ここでステップＳ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８において塗布される部分は定量部８である。定量部８は単位長さあたりの塗布量が所定の量となっている部分であり、言い換えると断面積が長さ方向で等しい部分である。なお、ここでいう長さ方向とは、Ｘ軸、またはＹ軸に沿った方向である。中途部３は、定量部８が重なる部分である。

ここでステップＳ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８により、第１塗布工程、第２塗布工程、第３塗布工程において、単位長さあたりの塗布量が所定量となる定量部８を形成する工程を含む。また、各ステップに沿って塗布が行われることにより、第１塗布量調整部２と第２塗布量調整部１の間に定量部８が挟まれる。これにより、塗布後の液剤の高さを一定にできる。

図２を参照し、液状ガスケットの形状について詳述する。本発明の例示的な実施形態にかかるガスケットは、図２のように例えば円弧状であり、第１端部４、第２端部５の間に中途部３が配置される。さらに、塗布開始位置１、塗布終了位置７は、それぞれ塗布形状における第１端部４、第２端部５の間の中途部３に配置される。第１塗布調整部２、および第２塗布量調整部７は第１端部４および第２端部５と重ならないことが好ましい。塗布開始位置１、塗布終了位置７は、それぞれ塗布形状における他の部分よりも曲率が小さい位置であることが好ましい。これにより、塗布終了時の糸引きの影響を減らすことができる。

なお、塗布開始位置１と塗布終了位置７は重なっていてもよい。第１塗布量調整部２と、第２塗布量調整部６が重なっていることが好ましい。なお、第１流量調整部２の塗布量が増加していく部分に、第２塗布量調整部６の塗布量が減少している部分が重なることにより、塗布後の液剤の高さが一定になる。ここでいう高さが一定とは、公差を含んでほぼ同等の高さであることも含む。

さらに言えば、塗布開始位置１、塗布終了位置７は、それぞれ塗布形状における直線状の位置であることが好ましい。これにより、塗布終了時の糸引きの影響をさらに減らすことができる。

＜ガスケット＞
液状ガスケットは、第１塗布量調整部２、第２塗布量調整部６、中途部３、第１端部４、第２端部５を有する有端形状である。第１端部４は一方側に配置される。第２端部５は他方側に配置される。中途部３は第１端部４と第２端部５を繋ぐ。定量部８断面積が長さ方向で等しい。第１塗布調整部２と、第２塗布調整部６は断面積が長さ方向で変化する。

中途部３は、少なくとも一部で定量部８が高さ方向に重なっている部分を有する。また、中途部３は、高さ方向において、第１塗布調整部２と、第２塗布量調整部６の間に定量部８が配置される部分を有する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。

本発明は、液剤塗布機、液剤塗布方法および液状ガスケットに利用することができる。

１ 塗布開始位置
２ 第１塗布量調整部
３ 中途部
４ 第１端部
５ 第２端部
６ 第２塗布量調整部
７ 塗布終了位置
８ 定量部
９ ワーク
１０ 液剤塗布装置
１１ 塗布機
１２ ワーク載置部
１３ 移動機構

Claims (10)

1. 液状ガスケットを有端状に一連に塗布する塗布方法であって、
   塗布が完了した状態の液状ガスケットの第１端部及び第２端部の間の中途部分におけるいずれかの位置を、塗布開始位置、および塗布終了位置として決定する工程と、
   前記塗布開始位置から前記第１端部まで液状ガスケットを塗布する第１塗布工程と、
   前記第１端部から折り返して前記第２端部まで液状ガスケットを塗布する第２塗布工程と、
   前記第２端部から折り返して前記塗布終了位置まで液状ガスケットを塗布する第３塗布工程と、
   を含み、
   前記第２塗布工程で塗布される液状ガスケットの少なくとも一部は、前記第１塗布工程で塗布された液状ガスケットに高さ方向で重なり、
   前記第３塗布工程で塗布される液状ガスケットの少なくとも一部は、前記第２工程で塗布された液状ガスケットに高さ方向で重なる、塗布方法。
2. 前記第１塗布工程において、
   単位長さあたりの塗布量が暫時増加される第１塗布量調整部が形成される工程を含む、請求項１に記載の塗布方法。
3. 前記第３塗布工程において、
   単位長さあたりの塗布量が暫時減少される第２塗布量調整部が形成される工程を含む、請求項２に記載の塗布方法。
4. 第１塗布量調整部と第２塗布量調整部の間に前記中途部分が挟まれる、
   請求項３に記載の塗布方法。
5. 前記第１塗布工程、前記第２塗布工程、前記第３塗布工程において、単位長さあたりの塗布量が所定量となる定量部を形成する定量塗布工程を含み、
   第１塗布量調整部と第２塗布量調整部の間に定量部が挟まれる、
   請求項３および請求項４のいずれか一つに記載の塗布方法。
6. 液剤を有端状に一連に塗布する塗布方法であって、
   塗布が完了した状態の液剤の第１端部及び第２端部の間の中途部分におけるいずれかの位置を、塗布開始位置、および塗布終了位置として決定する工程と、
   前記塗布開始位置から前記第１端部まで液剤を塗布する第１塗布工程と、
   前記第１端部から折り返して前記第２端部まで液剤を塗布する第２塗布工程と、
   前記第２端部から折り返して前記塗布終了位置まで液剤を塗布する第３塗布工程と、
   を含み、
   前記第２塗布工程で塗布される液剤の少なくとも一部は、前記第１塗布工程で塗布された液剤に高さ方向で重なり、
   前記第３塗布工程で塗布される液剤の少なくとも一部は、前記第２工程で塗布された液剤に高さ方向で重なり、
   前記第１塗布工程は、単位長さあたりの塗布量が暫時増加される第１塗布量調整部が形成される工程を含み、
   前記第３塗布工程は、単位長さあたりの塗布量が暫時減少される第２塗布量調整部が形成される工程を含み、
   前記第１塗布量調整部と前記第２塗布量調整部の間に前記中途部分が挟まれる、塗布方法。
7. 液剤を有端状に一連に塗布する塗布方法であって、
   塗布が完了した状態の液剤の第１端部及び第２端部の間の中途部分におけるいずれかの位置を、塗布開始位置、および塗布終了位置として決定する工程と、
   前記塗布開始位置から前記第１端部まで液剤を塗布する第１塗布工程と、
   前記第１端部から折り返して前記第２端部まで液剤を塗布する第２塗布工程と、
   前記第２端部から折り返して前記塗布終了位置まで液剤を塗布する第３塗布工程と、
   を含み、
   前記第２塗布工程で塗布される液剤の少なくとも一部は、前記第１塗布工程で塗布された液剤に高さ方向で重なり、
   前記第３塗布工程で塗布される液剤の少なくとも一部は、前記第２工程で塗布された液剤に高さ方向で重なり、
   前記第１塗布工程は、単位長さあたりの塗布量が暫時増加される第１塗布量調整部が形成される工程を含み、
   前記第３塗布工程は、単位長さあたりの塗布量が暫時減少される第２塗布量調整部が形成される工程を含み、
   前記第１塗布工程、前記第２塗布工程、前記第３塗布工程において、単位長さあたりの塗布量が所定量となる定量部を形成する定量塗布工程を含み、
   前記第１塗布量調整部と前記第２塗布量調整部の間に前記定量部が挟まれる、塗布方法。
8. 塗布終了位置が、塗布形状における他の少なくとも一部分よりも曲率が小さい位置である、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の塗布方法。
9. 塗布終了位置が、塗布形状における直線状の位置である、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の塗布方法。
10. 液状ガスケットが硬化型樹脂である、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の塗布方法。

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