(57)【要約】【課題】  安価な装置構成、且つ、清掃を必要とすること無くペーストを均一に精度良く塗布できる塗布方法を提供する。【解決手段】  ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置を用いたペースト塗布方法であって、前記ペースト塗布機構を用いてペーストを塗布する工程と、前記スキージで、塗布した前記ペーストの厚みを規制するとともに、前記スキージに設けられた回収機構で所定以上の厚さのペーストを回収するペーストの厚さ調整工程と、を有することを特徴とするペースト塗布方法。【選択図】  図１
2015020085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置を用いたペースト塗布方法であって、
前記ペースト塗布機構を用いてペーストを塗布する工程と、
前記スキージで、塗布した前記ペーストの厚みを規制するとともに、前記スキージに設けられた回収機構で所定以上の厚さのペーストを回収するペーストの厚さ調整工程と、を有することを特徴とするペースト塗布方法。
【請求項２】
前記ペーストを塗布する工程と、前記ペーストの厚さ調整工程と、を同時に行うことを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布方法。
【請求項３】
前記ペーストの厚さ調整工程で回収したペーストを脱気して再利用することを特徴とする請求項１又は２に記載のペースト塗布方法。
【請求項４】
前記スキージは、ペーストの高さを規制する高さ規制面と内部にペーストの幅を規制する溝とを有する凸部を、有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペースト塗布方法。
【請求項５】
前記ペーストを塗布する工程では、塗布面と塗布面の外側に溝とを有する被塗布部材にペーストを塗布し、
前記ペーストの厚さ調整工程の後に、前記被塗布部材が、前記被塗布部材の転写面と水平方向に退避する被塗布部材の退避工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記ペーストを塗布する工程では、被塗布部材にペーストを塗布し、
前記ペーストの厚さ調整工程では、ペースの厚みと幅とを規制する矩形の段差を有するスキージでペーストの厚さを調整し、
前記ペーストの厚さ調整工程の後に、前記スキージが、前記被塗布部材の塗布面と垂直方向の上側に退避するスキージの退避工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペースト塗布方法。
【請求項７】
ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置であって、
前記スキージは、所定以上の厚さのペーストを回収する回収機構を有し、
前記回収機構で回収したペーストを収容するペースト回収容器を有することを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項８】
前記スキージは、溝の中にペーストを回収する穴を有する前記回収機構を有することを特徴とする請求項７に記載のペースト塗布装置。
【請求項９】
前記スキージは、前記穴よりペーストを吸引して回収する前記回収機構を有することを特徴とする請求項８に記載のペースト塗布装置。
【請求項１０】
前記スキージは、ペーストの高さを規制する高さ規制面と内部にペーストの幅を規制する溝とを有する凸部を、有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載のペースト塗布装置。
【請求項１１】
前記ペースト塗布装置は、被塗布部材を有し、
前記被塗布部材は、転写面の外側にペーストを溜める溝を有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のペースト塗布装置。
【請求項１２】
前記スキージは、ペースの厚みと幅とを規制する矩形の段差を有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載のペースト塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品に直接又は転写部材を介してペーストを均一に精度良く塗布する塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペースト塗布装置は、被塗布部材に対してスキージを必要な膜厚幅まで接近させ、被塗布部材の上面に供給されたペーストをスキージで被塗布部材に対して水平にスキージングしてペースト膜を形成する。
【０００３】
このような塗布装置は、スキージにペースト溜りが発生するため、繰り返しスキージング動作を行うと、スキージングの後に出た余分なペーストを清掃する必要があった。
【０００４】
特許文献１は、スリット状の細長い吐出口を有するダイを用いたダイコータ方式の塗布装置を記載している。このダイコータ方式は、被塗布部材の表面に塗布器の吐出口からペーストを吐出し、これと同時に被塗布部材を移動させることで、被塗布部材の表面に塗膜を均一に形成できる方法である。また、必要な分のペーストのみを吐出するので、清掃を必要としない。
【０００５】
特許文献１に記載の塗布装置では、塗布したペーストの膜厚は、被塗布部材の移動速度と、塗布器からのペーストの吐出量とによって決定される。被塗布部材の移動速度を一定にした場合、塗膜の膜厚は、ペーストの吐出量が増加するに連れて増加し、逆に、ペーストの吐出量を一定とした場合には、塗布したペーストの膜厚は被塗布部材の移動速度が増加するに連れて減少する。
【０００６】
特許文献１に記載の塗布装置では、塗布したペーストの膜厚を一定に維持するため、塗布器と被塗布部材の相対移動量を検知して、移動量に応じてペースト供給量を調整できる定容量ポンプの制御を行うことでペーストの均一塗布を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−８６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示したダイコータ方式では、塗布するペーストの膜厚を一定に維持するため、塗布器と被塗布部材の相対移動量の検知とペースト供給量を調整する必要であった。
【０００９】
そこで本発明は、塗布器と被塗布部材の相対移動量検知とペースト供給量の制御を必要としない簡単な構成で、且つ、清掃を必要とすること無くペーストを均一に精度良く領域塗布できる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置を用いたペースト塗布方法であって、前記ペースト塗布機構を用いてペーストを塗布する工程と、前記スキージで、塗布した前記ペーストの厚みを規制するとともに、前記スキージに設けられた回収機構で所定以上の厚さのペーストを回収するペーストの厚さ調整工程と、を有することを特徴とするペースト塗布方法に関する。
【００１１】
また、本発明は、ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置であって、前記スキージは、所定以上の厚さのペーストを回収する回収機構を有し、前記ペースト塗布装置は、前記回収機構で回収したペーストを収容するペースト回収容器を有することを特徴とするペースト塗布装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のペースト塗布装置によれば、スキージを用いて所定の厚みのペーストを形成するとともに、余分なペーストを回収することができるため、スキージの清掃を必要としないペースト塗布装置にすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のペースト塗布装置の概略図である。
【図２】第１実施形態のペースト塗布のフローを示す。
【図３】第１実施形態のペースト塗布装置の動作を示した模式図である。
【図４】第１実施形態のスキージと転写部材との関係を示す模式図である。
【図５】第１実施形態のスキージング、余分なペーストをかき集めて吸引、回収する様子を示した模式図である。
【図６】第１実施形態の塗布方法で塗布されたペーストを示した模式図である。
【図７】第２実施形態のペースト塗布のフローを示す。
【図８】第２実施形態のペースト塗布装置の動作を示した模式図である。
【図９】第２実施形態の（ａ）転写部材の断面図と（ｂ）転写部材のペースト回収時の様子を示した模式図である。
【図１０】第２実施形態で用いるスキージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明のペースト塗布装置の概略図である。図１で、ペースト塗布装置は、ペーストを供給するシリンジ２及びシリンジ２中のペーストを吐出するニードル３を有する塗布機構と、塗布装置の近くに設けられているペーストの膜厚を規制するスキージ１とを有している。また、ペースト塗布装置は、スキージ、シリンジ、ニードルを上下に移動させる上下移動エアシリンダ４、スキージ１に設けられた回収機構で回収された余分なペーストを収容するためのペースト回収容器５を有している。
【００１６】
また、ペースト塗布装置は、回転できる円盤状の塗布部材６、塗布部材６をスキージング位置まで移動させるエアシリンダ７、被塗布部材６を回転させるモータ８を有している。本発明のペースト塗布装置は１〜５の塗布部と６〜８のステージ部を有している。
【００１７】
本発明のペースト塗布方法は、ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置を用いたペースト塗布方法に関する。ペースト塗布方法は、前記ペースト塗布機構を用いてペーストを塗布する工程を有する。本発明のペースト塗布方法は、塗布されたペーストを、スキージで塗布した前記ペーストの厚みを規制するとともに、前記スキージに設けられた回収機構で所定以上の厚さのペーストを回収するペーストの厚さ調整工程と、を有する。
【００１８】
また、本発明のペースト装置は、ペースト吐出機構と、ペーストの厚さを規制するスキージと、を有するペースト塗布装置に関する。前記スキージは、以上の厚さのペーストを回収する回収機構を有し、ペースト塗布装置は、回収機構で回収したペーストを収容するペースト回収容器を有する。
【００１９】
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態のペースト塗布のフローを示す。第１実施形態のペースト塗布について、図２のフロー（ａ）〜（ｇ）と図３〜図６を用いて説明を行う。図３はペースト塗布装置の一連の動作を示した図である。
【００２０】
図２（ａ）「被塗布部材をスキージング位置まで移動」の動作について、図３（ａ）を用いて説明する。本発明のペースト塗布装置の被塗布部材６は通常所定の転写位置（図３（ａ）の位置）におり、後にこの位置で、被塗布部材に均一な膜厚で設けられたペーストを被転写部材に転写する。スキージングの際、スキージング位置へ被塗布部材移動エアシリンダ７により転写位置からスキージング位置へ矢印の方向に被塗布部材６を移動する。
【００２１】
次に、図２（ｂ）「シリンジ、ニードル、スキージをスキージング位置まで下降」の動作について、図３（ｂ）を用いて説明する。スキージ１は、シリンジ２、ニードル３と共に上下移動エアシリンダ４の可動部に固定されている。上下移動エアシリンダ４の下降時にスキージ下面が被塗布部材６に接触しないように、ゆっくりスキージングを行う高さまで下降させる。また、ニードル３は、スキージ１の近傍で、ニードル３の吐出口がスキージ１より高い位置なるように設けられている。
【００２２】
図２（ｃ）「被塗布部材回転、ペースト吐出、余剰ペースト回収を行いながら塗布」の動作について図３（ｃ）を用いて説明する。シリンジ２にはペーストが投入されており、上下移動エアシリンダ４が下降して、スキージ１およびニードル３が所定の位置に達した後に吐出バルブ（不図示）を開き、ニードル３よりペーストを被塗布部材６へ向けて吐出する。ペーストの吐出と同時に被塗布部材回転モータ８により被塗布部材６を矢印１４の方向へ回転させてペーストのスキージングを行い、スキージ１によりニードル３から吐出されたペーストの幅と高さを規制する。図４は本発明のスキージと被塗布部材６との関係を示す模式図である。図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は下面図を示す。図４（ａ）に示すようにスキージ１には矩形の段差９、段差幅１５が設けてあり、図４（ｃ）に示すようにスキージの幅全体に亘って段差９が設けられている。また、スキージ１は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように溝１１を有している。
【００２３】
スキージ１の矩形の段差９及び段差幅１５は、被塗布部材に塗布するペースの幅に応じて設定する。スキージ１と被塗布部材６の隙間１３を狭くすることにより、スキージの矩形の段差９から隙間１３へペーストのはみ出しを防止することができる。スキージ１によってペーストの高さと幅を規定できるように、ちょう度３１０〜３５０の範囲のグリースを用いることが好ましい。ペーストは、ちょう度番号１号のものを用いることができる。
【００２４】
また、図４に示すように、スキージ１には、ペースト回収容器５と配管（不図示）で繋がれたペースト回収穴１０、Ｖ字状の溝１１が設けられている。Ｖ字状の溝１１によりスキージングの際に出た余分なペーストをスキージ１中央へかき集められる。さらにかき集められたペーストを矩形の段差９の近傍に設けたペースト回収穴１０より外部のエジェクタによって吸引し、ペースト回収容器５にペーストを回収することで、ペーストがスキージ１から溢れることを防止する。
【００２５】
図５に、本発明の塗布方法で、ペーストをスキージングし、スキージングで生じた余分なペーストをかき集めて吸引して回収する様子を示した模式図を示す。ニードル３（不図示）からのペーストの吐出とスキージングして余分なペーストの回収とを同時に行い、スキージングの間、余分なペーストを吸引して回収し続ける。ペーストの吐出、余分なペーストの回収は被塗布部材回転モータ８が一回転する間行い、スキージングは被塗布部材回転モータ８を二回転させ、吐出したペーストの高さと幅を規制することができる。これらのスキージングと余分なペーストの回収は同時に行わず、スキージングの後にスキージ１に溜まったペーストを回収しても良い。また、ペーストの塗布に際して、吸引して回収したペーストを必要に応じて再利用しても良い。ペーストを再利用する場合には、ペーストを脱気した後に再利用することが好ましい。
【００２６】
また、スキージング後のペースト形状を示した模式図を図６に示す。スキージ１には、矩形の段差９、段差幅１５が設けられている。また、スキージ１によるスキージングで生じた余分なペーストをＶ字状の溝１１の内側に設けられたスペースト回収穴１０から回収されるので、断面が概矩形の均一な膜厚のペースト１６を精度良く被塗布部材へ塗布することができる。
【００２７】
図２（ｄ）「ペースト吐出完了」後、図２（ｅ）「被塗布部材を回転しながら、シリンジ、 ニードル、スキージを退避位置まで上昇」、（ｆ）「被塗布部材を被転写部材への転写位置まで移動」の動作を行う。詳しくは、スキージ１が被塗布部材６の塗布面と垂直方向の上側に退避するように、上下移動エアシリンダ４が上昇し、被塗布部材移動エアシリンダ７により被塗布部材６が所定の（転写）位置へ戻る。スキージ１が上側に退避した後に水平方向に移動して所定の（転写）位置に戻る時、被塗布部材が回転しながらシリンジ、ニードル、スキージが退避位置まで上昇することで、スキージと被塗布部材間に生じる糸引きをほぼ無くすことができる。
【００２８】
被塗布部材６に塗布したペースを転写する場合、図２（ｇ）「被塗布部材へ被転写部材を押し当てペーストの転写」の動作を行う。ロボットによって吸着もしくは把持したリング状の被転写部材をペースト均一面に対して垂直方向からペースト面へ押し付けて被転写部材の塗布必要箇所へペーストの転写を行う。被塗布部材６がワークである場合には、ペースを転写する必要は無いので図２（ｇ）の工程は行わない。
【００２９】
以上説明した様に、本発明の実施形態によれば、スキージ１に塗布厚みと幅を規制する矩形の段差９を設けたことで、断面が概矩形のペーストを均一な厚みと幅で精度良く塗布することができる。
【００３０】
また、スキージ１進行方向と逆向きにＶ字状の溝１１をスキージ１に形成することで、スキージ１からのペーストの溢れを防止すると共に余分なペーストをかき集めることができる。
【００３１】
また、スキージ１は、矩形の段差９部近傍に吸引して回収するペースト回収穴１０部を有するので、Ｖ字状の溝１１でかき集めたペーストを穴から吸引して回収することができる。これに、清掃を必要とせず、ペーストの領域塗布を繰り返し行うことができる。
【００３２】
さらに、ペーストの吐出量および被塗布部材６の移動速度等、状況に応じた制御を必要としないため、安価な構成で転写布部材６にペーストを均一に領域塗布することが可能である。
【００３３】
実施例として、ちょう度３３０のグリース（日本礦油社製、ＮＰＣ  ＩＦ１０）を用いて、スキージ下面と転写部材の隙間１３を０．１ｍｍ、矩形の段差９を０．３ｍｍ、段差幅１５を８．０ｍｍとした。そして、転写部材回転モータ８の回転数６０ｒｐｍでペーストを塗布したところ、膜厚０．３５±０．０５ｍｍの精度でペーストを塗布できた。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態は、高精度なペースト膜厚を実現するペースト塗布に関する。第２実施形態では、第１実施形態と異なる形状のスキージ及び被塗布部材を用いるとともに、第１実施形態と図２（ｅ）及び（ｆ）の工程が異なる。
【００３５】
図１０は、第２実施形態で用いるスキージ１７を示す図である。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は上面図、図１０（ｃ）は下面図を示す。図１０（ａ）に示すように、スキージ１７は、ペーストの回収穴１０と、凸部２１とを有している。凸部２１は、ペーストの高さを規制する高さ規制面１９と内部にペーストの幅を規制する溝２０とを有している。図１０（ｂ）に示すように、スキージを上面から見ると溝等を有していない。また、図１０（ｃ）に示すように、スキージを下面から見ると高さ規制面１９と幅を規制する溝２０を有している。
【００３６】
図９（ａ）に被塗布部材の断面図を、図９（ｂ）に被塗布部材横移動時のペースト、被塗布部材、スキージの様子を示す。図９（a）に示すように、被塗布部材１８は、塗布面と塗布面の外側に溝を有する。図９（ｂ）に示すように、図４（ａ）のスキージ１から矩形の段差を無くすことで、被塗布部材が横移動してもペーストの厚みを均一に保つことができる。さらに、図９（ａ）に示すように、被塗布部材の塗布面の外側に溝を設けることで、図９（ｂ）に示すように、スキージ１が転写面に沿って水平に移動することにより、糸切り時に発生する僅かなペースト剤を回収することができる。また、この際に回収したペーストを脱気して再利用しても良い。
【００３７】
図７に、第２実施形態のペースト塗布のフローを示す。図７に示す第２実施形態のペースト塗布方法は、第１実施形態の図２（ｅ）「シリンジ、ニードル、スキージを退避位置まで上昇」において、スキージ１が被塗布部材６から退避する際に生じるわずかな糸引きを防止するペースト塗布方法である。第２実施形態の塗布方法は、糸引きを防止することにより、ペーストの高さを精度良く規定することができる。以後、図7の（ａ）〜（ｇ）、図８〜図９を用いて説明をする。
【００３８】
図８は一連の動作を示した模式図である。図７（ａ）「被塗布部材をスキージング位置まで移動」の動作を図８（ａ）に示す。図７（ｂ）「シリンジ、ニードル、スキージをスキージング位置まで下降」の動作を図８（ｂ）に示す。図７（ａ）〜図７（ｂ）の工程は、第１実施形態の動作と同様である。
【００３９】
図７（ｃ）「被塗布部材回転、ペースト吐出、余剰ペースト回収を行いながら塗布」の動作を図８（ｃ）に示す。第２実施形態では、第１実施形態と異なるスキージ１７を用いる。
【００４０】
図７（ｃ）「被塗布部材回転、ペースト吐出、余剰ペースト回収を行いながら塗布」では、スキージ１７を用いる以外は実施形態１と同様にペーストを塗布する。
【００４１】
図７（ｄ）「ペースト吐出完了」し、次動作に移る。
【００４２】
次に、図７（ｅ）「被塗布部材を回転しながら、被塗布部材を被転写部材への転写位置まで移動」では、被塗布部材が、水平方向退避して転写位置に移動する。図７（ｅ）「被塗布部材を回転しながら、被塗布部材を被転写部材への転写位置まで移動」の動作を図８（ｄ）に示す。
【００４３】
図８（ｄ）で、スキージ１７を上昇させずに、被塗布部材１７を回転しながら、転写部材移動エアシリンダ７により被塗布部材を矢印で示す水平方向に横移動する。このようにスキージ１７を動作させることにより、スキージ１７と被塗布部材１８の糸引きを防ぎ、均一な膜圧のペーストを塗布することができる。ちょう度が３２０以上３５０以下のグリースをペーストとして用いた場合、糸引きが発生し易いので、上記のように転写部材６を水平方向に移動することが好ましい。
【００４４】
図７（ｆ）「シリンジ、ニードル、スキージを退避位置まで上昇」の動作を図８（ｅ）に示す。図８（ｅ）に示すように、上下移動エアシリンダ４が上昇することにより、次のサイクルが始まる前にスキージ１７、ニードル３及びシリンジ２を退避位置に移動しておく。これにより、被塗布部材１８が塗布位置に移動する際に、ペースト剤が被塗布部材の中心方向へ侵入することを防ぎ、必要な範囲にペーストを塗布することができる。
【００４５】
以上説明した方法により、被塗布部材１８がスキージから離れる際に、被塗布部材１８が回転し、かつ水平に移動することでスキージ１と被塗布部材１８に生じる僅かな糸引きを防ぐことができる。このため、スキージとペーストに厚み方向の糸引きが発生せず、高精度な膜厚のペーストを塗布することが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１  スキージ
２  シリンジ
３  ニードル
４  上下移動エアシリンダ
５  ペースト回収容器
６  被塗布部材
７  被塗布部材移動エアシリンダ
８  被塗布部材回転モータ
９  矩形の段差
１０  ペースト回収穴
１１  （Ｖ字状の）溝
１２  スキージ下面
１３  スキージ下面と被塗布部材の隙間
１４  回転方向
１５  段差幅
１６  断面が概矩形の均一なペースト
１７  スキージ
１８  被塗布部材
１９  高さ規制面
２０  幅を規制する溝
２１  凸部
【図１】
2015020085.tif 000003
【図２】
2015020085.tif 000004
【図３】
2015020085.tif 000005
【図４】
2015020085.tif 000006
【図５】
2015020085.tif 000007
【図６】
2015020085.tif 000008
【図７】
2015020085.tif 000009
【図８】
2015020085.tif 000010
【図９】
2015020085.tif 000011
【図１０】
2015020085.tif 000012