(57)【要約】【課題】  従来のコーティング装置では、コーティング剤の液面の調整・管理を、モータやポンプやガス圧調整機等の高価な機器を用いて行っていたので、コーティング装置が全体的に複雑で高価になっていた。【解決手段】  流体補充装置は、補充用の流体であるコーティング装置Ｃを貯溜するメインタンク１３と、メインタンク１３からコーティング剤Ｃが補充される補充タンク１２と、メインタンク１３の液相部から延出し、メインタンク１３内のコーティング剤Ｃを補充タンク１２へ補充するための供給管１６とを備え、メインタンク１３は補充タンク１２内におけるコーティング剤Ｃの液面高さに応じて、密閉状態と開放状態とが切り換えられ、メインタンク１３の開放時にはコーティング剤Ｃが自重により補充タンク１２へ供給され、密閉時には補充タンク１２へのコーティング剤Ｃの供給が停止される。【選択図】  図１
2006159127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補充用の流体を貯溜するメインタンクと、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、メインタンクの気相部と補充タンクの気相部とを連通可能に接続するエア連通管とを備え、
補充タンクは大気開放され、メインタンクはエア連通管の開閉により開放状態と密閉状態とが切り換えられ、
メインタンクおよび補充タンクは、メインタンク内の流体の液面が補充タンク内の流体の液面よりも上方に位置するように配置され、
エア連通管の補充タンク側端は、補充タンクに補充される流体の最高液面高さに位置にし、
補充タンク内の液面が最高液面高さより低下するとメインタンクが開放されてメインタンクから補充タンクへの流体の供給が行われ、補充タンク内の液面が最高液面高さに達するとメインタンクが密閉されてメインタンクからの補充タンクへの流体の供給が停止されることを特徴とする流体補充装置。
【請求項２】
補充用の流体を貯溜するメインタンクと、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、ワークがセットされ、ワークへ流体を塗布するためのコーティングタンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、補充タンクの液相部とコーティングタンクの液相部とを連通する液連通管とを備え、
補充タンク内の流体とコーティングタンク内の流体とは液連通管を通じて相互に行き来可能であり、
メインタンクは補充タンク内における流体の液面高さに応じて、密閉状態と開放状態とが切り換えられ、
メインタンクの開放時には流体が自重により補充タンクへ供給され、密閉時には補充タンクへの流体の供給が停止されることを特徴とする流体コーティング装置。
【請求項３】
補充用の流体を貯溜するメインタンクと、昇降可能に構成され、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、ワークがセットされ、ワークへ流体を塗布するためのコーティングタンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、メインタンクの気相部と補充タンクの気相部とを連通可能に接続するエア連通管と、補充タンクの液相部とコーティングタンクの液相部とを連通する液連通管とを備え、
補充タンクおよびコーティングタンクは大気開放されており、
補充タンク内の流体とコーティングタンク内の流体とは液連通管を通じて相互に行き来可能であり、
メインタンクはエア連通管の開閉により開放状態と密閉状態とが切り換えられ、
メインタンクおよび補充タンクは、メインタンク内の流体の液面が補充タンク内の流体の液面よりも上方に位置するように配置され、
エア連通管の補充タンク側端の補充タンクに対する相対高さ位置は固定されており、補充タンクが上昇位置にあるときに、コーティングタンクの上端と同じ高さに位置し、
コーティングタンク内の液面がコーティングタンクの上端より低下するとメインタンクが開放されてメインタンクから補充タンクへの流体の供給が行われ、コーティングタンク内の液面がコーティングタンクの上端に達するとメインタンクが密閉されてメインタンクからの補充タンクへの流体の供給が停止されることを特徴とする流体コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を補充タンクへ補充するための流体補充装置、およびワークへの流体のコーティングを行う流体コーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品や半導体素子等を実装した実装基板に保護樹脂をコーティングして、該実装基板面や実装部品を湿気や物理的・化学的外力等から保護することが行われている。
図５に示すように、このような保護樹脂の実装基板への塗布は、主に、高圧ポンプ１０３を用いて、流体状の保護樹脂をスプレーノズル１０２からワークである実装基板１０１に対してスプレーすることで行われている。
また、流体状の保護樹脂等のコーティング剤を塗布用タンク内に貯溜しておき、貯溜される保護樹脂に実装基板等のワークを浸漬させることで、コーティングすることも行われている。貯溜した液状物にワークを浸漬して、ワークへのコーティングを行うコーティング方法としては、例えば特許文献１に記載されるようなものがある。
【特許文献１】特開平８−１１７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の図５に示すように、スプレー方式によるワークへのコーティングを行う場合には、コーティング剤をコーティングタンク１０４からスプレーノズル１０２へ圧送するための高圧ポンプ１０３が必要となり、コーティング装置が高価で大掛かりなものとなってしまっていた。特にコーティング剤が揮発性の溶剤を含有するものである場合、コーティング剤の粘度変化が大きいため、均一なコーティングを行うためには、コーティング剤の粘度を一定粘度に調整するための粘調機１０５等の付帯設備がさらに必要になるとともに、スプレーノズル１０２等のメンテナンスを定期的に行う必要があった。
【０００４】
また、特許文献１に記載されるように、浸漬によりコーティングを行うコーティング装置では、塗布用タンク内に貯溜されるコーティング剤の液面の調整・管理を、モータやポンプやガス圧調整機等の高価な機器を用いて行っていたので、コーティング装置が全体的に複雑で高価になっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する流体補充装置および流体コーティング装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、流体補充装置は、補充用の流体を貯溜するメインタンクと、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、メインタンクの気相部と補充タンクの気相部とを連通可能に接続するエア連通管とを備え、補充タンクは大気開放され、メインタンクはエア連通管の開閉により開放状態と密閉状態とが切り換えられ、メインタンクおよび補充タンクは、メインタンク内の流体の液面が補充タンク内の流体の液面よりも上方に位置するように配置され、エア連通管の補充タンク側端は、補充タンクに補充される流体の最高液面高さに位置にし、補充タンク内の液面が最高液面高さより低下するとメインタンクが開放されてメインタンクから補充タンクへの流体の供給が行われ、補充タンク内の液面が最高液面高さに達するとメインタンクが密閉されてメインタンクからの補充タンクへの流体の供給が停止される。
このように構成することで、補充タンク内の流体が減少すると、メインタンク内が開放されてメインタンクから補充タンク内に流体が自動的に補充され、補充タンク内の流体の液面が必要な最高液面にまで達すると、エア連通管が閉じて流体の補充が自動的に停止されるようになる。
これにより、補充タンク内における液面検出用のセンサ類や、流体を送出するためのポンプ等といった高価な部品を用いることなく簡単な構成で、補充タンク内の流体の自動補充を実現することができ、常に一定の液面高さを保持することが可能となる。
【０００６】
また、請求項２記載の如く、流体コーティング装置は、補充用の流体を貯溜するメインタンクと、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、ワークがセットされ、ワークへ流体を塗布するためのコーティングタンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、補充タンクの液相部とコーティングタンクの液相部とを連通する液連通管とを備え、補充タンク内の流体とコーティングタンク内の流体とは液連通管を通じて相互に行き来可能であり、メインタンクは補充タンク内における流体の液面高さに応じて、密閉状態と開放状態とが切り換えられ、メインタンクの開放時には流体が自重により補充タンクへ供給され、密閉時には補充タンクへの流体の供給が停止される。
これにより、流体を送出するためのポンプや切り換えバルブ等といった高価な部品を用いることなく簡単な構成で、補充タンクとの間で相互に流体が行き来可能なコーティングタンクの液面高さの変化（即ち補充タンクの液面高さの変化）に応じて、補充タンク内への流体の自動補充を行うことが可能となる。
【０００７】
また、請求項３記載の如く、補充用の流体を貯溜するメインタンクと、昇降可能に構成され、メインタンクから流体が補充される補充タンクと、ワークがセットされ、ワークへ流体を塗布するためのコーティングタンクと、メインタンクの液相部から延出し、メインタンク内の流体を補充タンクへ補充するための供給管と、メインタンクの気相部と補充タンクの気相部とを連通可能に接続するエア連通管と、補充タンクの液相部とコーティングタンクの液相部とを連通する液連通管とを備え、補充タンクおよびコーティングタンクは大気開放されており、補充タンク内の流体とコーティングタンク内の流体とは液連通管を通じて相互に行き来可能であり、メインタンクはエア連通管の開閉により開放状態と密閉状態とが切り換えられ、メインタンクおよび補充タンクは、メインタンク内の流体の液面が補充タンク内の流体の液面よりも上方に位置するように配置され、エア連通管の補充タンク側端の補充タンクに対する相対高さ位置は固定されており、補充タンクが上昇位置にあるときに、コーティングタンクの上端と同じ高さに位置し、コーティングタンク内の液面がコーティングタンクの上端より低下するとメインタンクが開放されてメインタンクから補充タンクへの流体の供給が行われ、コーティングタンク内の液面がコーティングタンクの上端に達するとメインタンクが密閉されてメインタンクからの補充タンクへの流体の供給が停止される。
このような構成において、補充タンクの昇降状態を切り換えることにより、ワークのコーティングタンクへのセット状態と、ワークへの流体の塗布状態とを切り換えるように設定し、また、コーティング装置が流体のワークへの塗布状態にあるときには、エア連通管の先端の高さ位置と、コーティングタンクの上端の高さ位置とが同じ高さになるように設定することで、ワークへ流体を塗布する際には、不足分の流体が補充タンクからコーティングタンクへ補充されて、流体がコーティングタンクの上端まで常に貯溜されることとなる。
これにより、セットされたワークが流体に常に同じ状態で接触することとなるので、ワークへ塗布される流体量のばらつきを抑えるとともに、ワークの必要な箇所への流体のコーティングを確実に行うことができ、センサ類やポンプ等の高価な部品を用いることなく、負圧の原理を利用した簡単で安価な構成で、安定したコーティングを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高価な部品を用いることなく簡単な構成で、補充タンク内における流体の液面高さに応じて、補充タンク内への流体の自動補充を行うことが可能となり、補充タンク内の流体の液面高さを常に一定にすることができる。
また、センサ類やポンプ等の高価な部品を用いることなく、負圧の原理を利用した簡単で安価な構成で、ワークへ塗布される流体量のばらつきを抑えるとともに、ワークの必要な箇所への流体のコーティングを確実に行うことが可能となり、ワークに対するコーティングを安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、流体コーティング装置１は、流体状物であるコーティング剤Ｃをワーク２１（図２図示）へ塗布するためのコーティングタンク１１と、補充用のコーティング剤Ｃを貯溜するメインタンク１３と、メインタンク１３からコーティング剤Ｃが補充される補充タンク１２とを備えている。
コーティングタンク１１、補充タンク１２、およびメインタンク１３内には、コーティング剤Ｃがそれぞれ貯溜されており、補充タンク１２はシリンダ１７により昇降可能に構成されている。
【００１１】
コーティングタンク１１は上面の略全面を開放した箱型容器であり、補充タンク１２は上面に空気孔１２ａを開口した箱型容器であって、両タンク１１・１２は共にその内部が大気開放されている。
コーティングタンク１１の下面と補充タンク１２の下面とはＵ字管１４により接続されており、コーティングタンク１１の液相部（コーティング剤Ｃが貯溜している部分）と補充タンク１２の液相部（コーティング剤Ｃが貯溜している部分）とが連通しているため、コーティングタンク１１内および補充タンク１２内に貯溜されるコーティング剤Ｃが、Ｕ字管１４を通じて、互いに相手のタンク内へ自由に行き来できるようになっている。
【００１２】
メインタンク１３は上面にエア連通管１５が接続された箱型容器であり、その内部は、エア連通管１５の先端１５ａが開放されている場合には大気開放された状態となり、先端１５ａが閉じている場合には密閉状態となる。
また、液相部となっているメインタンク１３の下部からは供給管１６が延出しており、該供給管１６の先端１６ａが補充タンク１２内に挿入されている。
なお、エア連通管１５の先端１５ａおよび供給管１６の先端１６ａは、それぞれエア連通管１５および供給管１６の最下方に位置している。
【００１３】
コーティングタンク１１および補充タンク１２は共に大気開放されており、Ｕ字管１４により連通されているので、コーティングタンク１１内のコーティング剤Ｃの液面と、補充タンク１２のコーティング剤Ｃの液面とは、同じ高さとなっている。
また、メインタンク１３は、該メインタンク１３内のコーティング剤Ｃの液面が、コーティングタンク１１および補充タンク１２内のコーティング剤Ｃの液面よりも高くなる位置に配置されている。
【００１４】
図１に示す流体コーティング装置１は初期状態にあり、シリンダ１７は縮小状態にあって補充タンク１２は下降位置に位置している。
また、前記エア連通管１５の先端１５ａおよび供給管１６の先端１６ａは、補充タンク１２に対する相対高さ位置が固定されている。例えば、補充タンク１２の上面を基準とした場合、該上面から各先端１５ａ・１６ａまでの寸法が補充タンク１２の昇降位置にかかわらず一定となるように構成されている。
そして、図１に示す初期状態にあっては、補充タンク１２内には、エア連通管１５の先端１５ａおよび供給管１６の先端１６ａが、共にコーティング剤Ｃ内に侵入する液面高さとなるまで、該コーティング剤Ｃが貯溜されている。
【００１５】
このような初期状態においては、メインタンク１３内の液面が、補充タンク１２内の液面よりも高い位置にあるため、メインタンク１３内のコーティング剤Ｃは、その重量により供給管１６を通じて補充タンク１２内へ流入しようとする。
しかし、エア連通管１５の先端１５ａが補充タンク１２内のコーティング剤Ｃにより塞がれていてメインタンク１３内は密閉された状態となっており、コーティング剤Ｃがメインタンク１３内から流出しようとするとメインタンク１３内の空間１３ａが負圧となるため、メインタンク１３から補充タンク１２へコーティング剤Ｃが流入することはなく、補充タンク１２内のコーティング剤Ｃの液面は一定高さを保持している。
【００１６】
次に、前述のように構成される流体コーティング装置１を用いた、実装基板へのコーティング剤Ｃの塗布について説明する。
図１に示す初期状態にある流体コーティング装置１のコーティングタンク１１に、図２に示すように、ワーク２１をセットする。ワーク２１は、例えば、電子部品や半導体素子等の実装部品２１ｂを実装した実装基板であり、コーティング剤Ｃを塗布する側の基板面２１ａをコーティングタンク１１側（下方）に向けて、コーティングタンク１１の上方からセットする。
ワーク２１として用いられる実装基板は、例えば、パワー素子が実装されたパワーユニットを構成する実装基板や、インバータ回路を構成する実装基板や、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を構成する実装基板である。
【００１７】
この場合、セットしたワーク２１の高さ位置は位置決めピン１８により決定され、セットされたワーク２１の基板面２１ａとコーティングタンク１１の上端との間には、両者が接触しない適度の若干の隙間ｄａが形成されている。また、コーティングタンク１１の上面は、ワーク２１のコーティングを行う部分が全てカバーされるだけの面積が開口している。
【００１８】
この図２に示す状態から、シリンダ１７のスイッチ１７ａをオンすると、縮小状態にあったシリンダ１７が伸長して補充タンク１２が上昇し、上昇した状態が保持される。
図３に示すように、補充タンク１２の上昇位置は位置決め基準面１９により決定され、本例では、補充タンク１２の上面が位置決め基準面１９に当接する位置まで、該補充タンク１２が上昇する。
【００１９】
補充タンク１２およびコーティングタンク１１は大気開放されており、Ｕ字管１４にて接続されているので、補充タンク１２およびコーティングタンク１１内のコーティング剤Ｃは、補充タンク１２の昇降位置にかかわらず、互いに同じ液面高さを保持しようとする。
従って、図２に示す状態から補充タンク１２が上昇すると、補充タンク１２の上昇に応じてコーティングタンク１１内よりも液面高さが上昇した補充タンク１２内のコーティング剤Ｃが、コーティングタンク１１と補充タンク１２との液面高さが同じになるまで、Ｕ字管１４を通じて自重でコーティングタンク１１内へ流入する。
【００２０】
この場合、補充タンク１２の昇降位置は、コーティングタンク１１と補充タンク１２との液面高さが同じになったときに、コーティングタンク１１および補充タンク１２の液面高さがコーティングタンク１１の上端位置と一致するように設定されている。
また、補充タンク１２の液面高さががコーティングタンク１１の上端位置と一致しているときには、エア連通管１５の先端１５ａと補充タンク１２の液面（補充タンク１２に貯溜されるコーティング剤Ｃの上面）とが面一となって互いに接触した状態となっている。
つまり、コーティングタンク１１の上端位置とエア連通管１５の先端１５ａ（下端）位置とが一致するように設定されている。
【００２１】
このように、コーティングタンク１１内にコーティング剤Ｃが満杯まで貯溜された状態になると、該コーティングタンク１１の上方からセットされたワーク２１の基板面２１ａにコーティング剤Ｃが接触して塗布される。
この場合、セットされたワーク２１の基板面２１ａとコーティングタンク１１の上端との間には、若干の隙間ｄａが形成されているが、基板面２１ａから下方に突出している実装部品２１ｂがコーティング剤Ｃに浸漬されているため、実装部品２１ｂの体積分のコーティング剤Ｃが盛り上がり、基板面２１ａの全面にわたって接触して塗布されることとなる。
なお、図３に示す状態では、エア連通管１５の先端１５ａが補充タンク１２内のコーティング剤Ｃの液面と接触して閉じられているので、メインタンク１３から補充タンク１２へのコーティング剤Ｃの供給は行われない。
【００２２】
ワーク２１の基板面２１ａにコーティング剤Ｃが接触して塗布された後、シリンダ１７が縮小され補充タンク１２が下降して、流体コーティング装置１は図２に示す状態に復帰する。
シリンダ１７が伸長して補充タンク１２が上昇状態を保持する時間は予め設定されており、シリンダ１７は、前記スイッチ１７ａをオンしてから設定時間経過後に自動的に縮小する。この設定時間のカウントは、例えば流体コーティング装置１に備えられるタイマにて行うようにしている。
また、スイッチ１７ａをオンしてから設定時間が経過した後にスイッチ１７ａを手動でオフしてシリンダ１７を縮小させるように構成することも可能である。
【００２３】
シリンダ１７が縮小して補充タンク１２が下降した後に、セットしてあるコーティング剤Ｃが塗布されたワーク２１を取り外して、新しいワーク２１をセットする。
新しいワーク２１をセットした後に、シリンダ１７のスイッチ１７ａをオンして補充タンク１２を再度上昇させる。
【００２４】
補充タンク１２を再度上昇させると、流体コーティング装置１は図４に示すような状態となる。つまり、補充タンク１２およびコーティングタンク１１内のコーティング剤Ｃ量は、前回にワーク２１に塗布されて外部へ持ち出された分だけ減少しており、補充タンク１２およびコーティングタンク１１におけるコーティング剤Ｃの液面が、コーティングタンク１１の上端位置よりも低くなっている。
これにより、補充タンク１２の液面とエア連通管１５の先端１５ａとの間に隙間ｄｂが形成され、該先端１５ａが開放して補充タンク１２の気相部とメインタンク１３の気相部とが連通されるため、メインタンク１３内が大気開放されて、メインタンク１３内のコーティング剤Ｃが自重により供給管１６を通じて補充タンク１２内へ補充される。
【００２５】
コーティング剤Ｃが補充タンク１２内へ補充されると、補充タンク１２およびコーティングタンク１１の液面が上昇し、エア連通管１５の先端１５ａにまで達する。
そして、補充タンク１２の液面がエア連通管１５の先端１５ａに達すると、該先端１５ａが閉じてメインタンク１３内が密閉されて負圧となり、メインタンク１３から補充タンク１２へのコーティング剤Ｃの供給が停止して、図３に示す状態となる。
このように、補充タンク１２の液面がエア連通管１５の先端１５ａに接触する高さが、補充タンク１２における最高液面高さとなり、この最高液面高さ位置にエア連通管１５の先端１５ａが位置している。
以降、補充タンク１２の下降、ワーク２１の取り外しおよび再セット、補充タンク１２の上昇、および補充タンク１２へのコーティング剤Ｃの補充が、繰り返し行われる。
【００２６】
以上のように、流体コーティング装置１では、補充タンク１２およびメインタンク１３を用いてコーティング剤Ｃの補充装置を構成している。
そして、エア連通管１５の先端１５ａを補充タンク１２内の最高液面高さ位置に配置することで、補充タンク１２内のコーティング剤Ｃが減少すると、メインタンク１３内が開放されてメインタンク１３から補充タンク１２内にコーティング剤Ｃが自動的に補充され、補充タンク１２内のコーティング剤Ｃの液面が必要な最高液面にまで達すると、エア連通管１５が閉じてコーティング剤Ｃの補充が自動的に停止されるようになっている。
これにより、補充タンク１２内における液面検出用のセンサ類や、コーティング剤Ｃを送出するためのポンプ等といった高価な部品を用いることなく簡単な構成で、補充タンク１２内のコーティング剤Ｃの自動補充を実現することができ、常に一定の液面高さを保持することが可能となる。
【００２７】
また、前述の補充装置を用いて構成した流体コーティング装置１においては、補充タンク１２を昇降可能として、昇降状態を切り換えることで、ワーク２１のコーティングタンク１１へのセット状態と、ワーク２１へのコーティング剤Ｃの塗布状態とを切り換えるように構成している。また、流体コーティング装置１がコーティング剤Ｃのワーク２１への塗布状態にあるときには、エア連通管１５の先端１５ａの高さ位置と、コーティングタンク１１の上端の高さ位置とが同じ高さになるように設定しているので、ワーク２１へコーティング剤Ｃを塗布する際には、不足分のコーティング剤Ｃが補充タンク１２からコーティングタンク１１へ補充されて、コーティング剤Ｃがコーティングタンク１１の上端まで常に貯溜されることとなる。
【００２８】
これにより、セットされたワーク２１がコーティング剤Ｃに常に同じ状態で接触することとなるので、ワーク２１へ塗布されるコーティング剤Ｃ量のばらつきを抑えるとともに、ワーク２１の必要な箇所へのコーティングを確実に行うことができ、センサ類やポンプや切り換えバルブ等の高価な部品を用いることなく、負圧の原理を利用した簡単で安価な構成で、安定したコーティングを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる流体コーティング装置の初期状態を示す側面断面図である。
【図２】ワークをセットした状態の流体コーティング装置を示す側面断面図である。
【図３】ワークへのコーティング剤の塗布状態にある流体コーティング装置を示す側面断面図である。
【図４】コーティングタンクにおけるコーティング剤の貯溜量が減少して、コーティング剤の補充状態にある流体コーティング装置を示す側面断面図である。
【図５】従来の流体コーティング装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  流体コーティング装置
１１  コーティングタンク
１２  補充タンク
１３  メインタンク
１４  Ｕ字管
１５  エア連通管
１６  供給管
２１  ワーク
【図１】
2006159127.tif 000003
【図２】
2006159127.tif 000004
【図３】
2006159127.tif 000005
【図４】
2006159127.tif 000006
【図５】
2006159127.tif 000007