(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー線硬化型接着剤による部品の接着方法について、エネルギー線硬化型接着剤の特徴であるハイタクトや簡易性を維持し、特殊な接着剤を使用することなく、接着硬化後に内部残留応力を低減し、経時変化による部品の位置ずれを回避する方法及び装置を提供する。【解決手段】塗布した接着剤を、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させる。エネルギー線の空間的あるいは時間的に変調した照射によって、接着剤内部における硬化プロセスの進度に空間的勾配をもって連続的に順次硬化させることにより、塗布した接着剤が、その硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化するので、硬化プロセスの進度が速い部分から遅い部分に向けて時間的ずれをもって硬化する。硬化プロセス中の瞬時瞬時における硬化部分は常に未硬化部分と隣接するため、硬化収縮分が上記未硬化部分から補充されるので、内部応力が発生せず、残留応力が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤を用いて被着物に接着物を接着する部品の接着接合方法において、
塗布した接着剤を、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることを特徴とする、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項２】
請求項１の接着方法であって、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項３】
請求項２の接着方法であって、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度の最小値が接着剤層の端部にあたり、照射強度のプロファイルに最大極値を多くとも１つしかもたない照射方法で，接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項４】
請求項３の接着方法であって、塗布した接着剤層の概略中心が照射強度最大値となり、接着剤層の端部を最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項５】
請求項３の接着方法であって、塗布した接着剤層の一方の外側端部を照射強度の最大値とし、接着剤層の他方の外側端部が最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項６】
請求項１の接着方法であって、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項７】
請求項６の接着方法であって、塗布した接着剤の面内で照射面積を０から時間経過と共に連続的に拡大し、
照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項８】
請求項７の接着方法であって、塗布した接着剤層の概略中心を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項９】
請求項７の接着方法であって、塗布した接着剤層の一方の外側端部を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤層全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項１０】
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えていることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１１】
請求項１０の接着装置であって、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１２】
請求項１０の接着装置において、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が濃度勾配の有るフィルターであることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１３】
請求項１０の接着装置において、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が厚み勾配の有るフィルターであることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１４】
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記エネルギー線の照射開始タイミングを時間的に変調させる時間変調手段とを備えていることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１５】
請求項１４の接着装置において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１６】
請求項１４の接着装置において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が連続的に動作するシャッターとその制御手段で構成されていることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項１７】
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造の各層毎に硬化タイミングをずらす多層接着法であり、
且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項１８】
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造の各層毎に硬化タイミングをずらす多層接着法であり、
且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法。
【請求項１９】
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項２０】
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を時間的に変調させる時間変調手段とを備えることを特徴とするエネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置。
【請求項２１】
前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段が、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる機能を有し、前記空間変調手段とを兼ねていることを特徴とする請求項１０の接着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品の接着接合方法及び接着装置に関するものであり、エネルギー線硬化型接着剤の特徴であるハイタクトや簡易性を維持し、特殊な接着剤を使用することなく、硬化収縮による硬化後の内部の残留応力を低減し、残留応力の経時変化による部品の位置ずれを回避することができるものであり、光学部品の接着接合に効果的に利用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に部品を接着する接着剤としては、熱硬化型、嫌気硬化型、光（紫外線、可視光等）硬化型などが代表的なものであり、幾つかの性質を兼ね備えたものもある。そのうちでも熱硬化型樹脂やエネルギー線硬化型樹脂に代表される硬化型樹脂は、反応速度が速く硬化時間が大幅に短縮されることから、生産工程の高効率化を図る目的で様々な分野において利用されている。
特に光学部品をはじめとしたハイタクト化されている部品接合では一般的に、光硬化型の中でも紫外線（ＵＶ）硬化型の接着剤を使用して接合する場合が多い。その理由は、熱硬化型の場合は、オーブン等で熱を加える工程が必要であり、ハイタクト化の妨げになることや、熱を許容できない部品の接着に適用できないこと等の問題があり、また嫌気硬化型の場合は、硬化速度が比較的遅い等の硬化プロセスの特徴から、その接着構造が限定されるという問題がある。
【０００３】
しかし、硬化の際、どのようなタイプの接着剤でも体積収縮（硬化収縮）による応力（硬化収縮力）が発生するという問題が避けられない。一般に、アクリル系紫外線硬化性樹脂は５〜１０％、エポキシ系紫外線硬化性樹脂は２〜５％程度硬化収縮し、収縮量に比例して硬化収縮力が増加する。この硬化収縮力による影響は、接着強度については僅かであるとしても、硬化後に内部に残留応力が存在すると、この内部残留応力が経時的に徐々に開放され、このために接着当初の接着位置を保持できなくなり、このために、精密組立体の機能が阻害される可能性があることである。
【０００４】
上記の従来技術では、上記の内部残留応力の問題に大きく次の３種類の方法で対処している。
１つ目の方法は、特開２０００−０９０４８１号公報や特開平１０−３０９８０１号公報に記載されているように、使用（塗布）する接着剤を薄く少量とし、温度変動等による経時変化を低減する方法である。しかし、上記特開２０００−０９０４８１号公報に記載されたものでは、特殊な接着剤を使用する必要があり、また、上記特開平１０−３０９８０１号公報のものでは接着構造が限定され、また、間接接着であるので別部品を必要とし、接着箇所が増えるという不具合がある。
【０００５】
２つ目の方法は、特開平１０−１２１０１３号公報、特開平０７−２０１０２８号公報に記載されているように、接着剤自体に工夫を講じる方法である。具体的にはセラミックス微粒子添加や充填材添加で接着剤の硬化収縮を小さくし、残留応力を低減することで温度変動等による経時変化を低減する方法である。これらの接着剤開発が、上記の残留応力の問題に対処するために最も盛んに行われている方策である。しかし、この方法における接着剤は特殊な接着剤であり、また、接着剤の使用量が増えると比例的に硬化収縮量が増え、このために残留応力が大きくなるという不具合がある。
【０００６】
３つめの方法は、特開平０９−１９７１０５号公報に記載されているものように、接着剤の硬化収縮に伴う接合層の収縮に追従して接合層の厚みを調整しながら接合し、上記収縮に起因する内部応力の発生を低減する方法である。しかしこの技術は、硬化収縮する接着剤と収縮しない部品の界面に起きる応力を低減できるにすぎず、硬化後における接着剤内部の残留応力を低減しきれないため、経時変化が避けられず、したがって、接着当初の部品間相互位置を高精度に保持することができない。
【特許文献１】特開２０００−０９０４８１号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９８０１号公報
【特許文献３】特開平１０−１２１０１３号公報
【特許文献４】特開平０７−２０１０２８号公報
【特許文献５】特開平０９−１９７１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように上記従来技術では、接着剤の硬化後においてその内部に残留する応力を十分低減できるものではない。
本発明は上記の問題の解消を目的とし、エネルギー線硬化型接着剤の特徴であるハイタクトや簡易性を維持し、特殊な接着剤を使用することなしに、接着硬化後における内部残留応力を低減し、経時変化による部品の位置ずれを回避する方法及び装置を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
〔解決手段１〕（請求項１に対応）
解決手段１は、エネルギー線硬化型接着剤による部品の接着方法についての手段であり、エネルギー線硬化特性をもつ接着剤を用いて被着物に接着物を接着する部品の接着接合方法において、塗布した接着剤を、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることである。
なお、上記の「硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させる」は、エネルギー線の空間的あるいは時間的に変調した照射によって、接着剤内部における硬化プロセスの進度に空間的勾配（連続的な勾配）をもって連続的に順次硬化させることである。
〔作用〕
塗布した接着剤が、その硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化するので、硬化プロセスの進度が速い部分から遅い部分に向けて時間的ずれをもって硬化して行き、硬化プロセス中の瞬時瞬時における硬化部分は常に未硬化部分と隣接している。そして、上記硬化部分の収縮力により、当該硬化部分に隣接する未硬化部分が抵抗なく引き込まれるので、硬化部分に上記収縮力に伴って応力（引っ張り応力）が生じることはない。
以上のようにして、硬化収縮に伴う内部応力を生じることなしに接着部分全体の接着硬化が成されるので、接着層に内部応力が残留することはない。
【０００９】
〔実施態様１〕（請求項２に対応）
実施態様１は、解決手段１による接着方法において、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
【００１０】
〔実施態様２〕（請求項３に対応）
実施態様２は、上記実施態様１の接着方法において、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度の最小値が接着剤層の端部に当たり、照射強度のプロファイルに最大極値を多くとも１つしかもたない照射方法で，接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
接着剤層の厚さが均一であることを前提とすれば、塗布した接着剤に、エネルギー線の照射強度分布に従った硬化プロセスの進度の空間的な勾配が与えられる。そして、エネルギー線の照射強度のプロファイルに最大極値が多くとも１つしかなく、照射強度の最小値が接着剤層の端部に当たることで、多くとも一つの照射強度のプロファイルの極値点から接着剤層の端部に向かって順次、接着硬化する位置が移動してゆく。
【００１１】
〔実施態様３〕（請求項４に対応）
実施態様３は、上記実施態様２の接着方法において、塗布した接着剤層の概略中心が照射強度の最大値となり、接着剤層の端部が最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
照射強度の最大値が塗布した接着剤層の概略中心に対応し、最小値が接着剤層の端部に対応するので、接着硬化する位置が、接着剤層の概略中心から接着剤層の端部に向かって順次移動してゆく。
【００１２】
〔実施態様４〕（請求項５に対応）
実施態様４は、上記実施態様２の接着方法において、塗布した接着剤層の一方の外側端部を照射強度の最大値とし、接着剤の他方の外側端部が最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
照射強度最大値が接着層の一方の外側端部に対応し、最小値が接着層の他方の外側端部に対応するので、接着剤層の一端から、接着剤層の他端に端部に向かって順次、接着硬化する位置が移動してゆく。
【００１３】
〔解決手段２〕（請求項６に対応）
解決手段２は、上記解決手段１による接着方法において、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）することによって、照射強度分布がないとすれば、照射開始タイミングの時間的変調に応じて照射開始タイミングの最速位置に対応する部分から最遅位置に向かって順次、接着剤の硬化が進行してゆく。
【００１４】
〔実施態様１〕（請求項７に対応）
実施態様１は、上記解決手段２による接着方法において、塗布した接着剤の面内で照射面積を０から時間経過と共に連続的に拡大し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
【００１５】
〔実施態様２〕（請求項８に対応）
実施態様２は、上記実施態様１の接着方法において、塗布した接着剤の概略中心を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
【００１６】
〔実施態様３〕（請求項９に対応）
実施態様３は、上記実施態様１の接着方法において、塗布した接着剤層の一方の外側端部を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
【００１７】
〔解決手段３〕（請求項１０に対応）
解決手段３は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置についての解決手段であり、次の事項によって構成されるものである。
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、
照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えていること。
〔作用〕
接着剤を硬化させるエネルギー線の照射手段が上記制御手段によって制御され、接着剤に照射されるエネルギー線の強度が上記空間変調手段によって空間的に変調される。そして、このエネルギー線強度の空間的変調に応じて、接着剤の硬化が当該接着剤層の一方から他方に向かって順次、進行して行く。
【００１８】
〔実施態様１〕（請求項１１に対応）
実施態様１は、上記解決手段３による接着装置において、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることである。
【００１９】
〔実施態様２〕（請求項１２に対応）
実施態様２は、上記解決手段３による接着装置において、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が濃度勾配の有るフィルターであることである。
〔実施態様３〕（請求項１３に対応）
実施態様３は、上記解決手段３による接着装置において、照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が厚み勾配の有るフィルターであることである。
【００２０】
〔解決手段４〕（請求項１４に対応）
解決手段４は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置についての解決手段であり、次の事項によって構成されるものである。
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記エネルギー線の照射開始タイミングを時間的に変調させる時間変調手段とを備えていること。
〔作用〕
接着剤を硬化させるエネルギー線の照射手段が上記制御手段によって制御され、接着剤に照射されるエネルギー線の照射開始タイミング度が、上記時間変調手段によって時間的に変調される。そして、このエネルギー線の照射開始タイミングの時間的変調に応じて、接着剤の硬化が当該接着剤層の一方（照射開始タイミングの最速位置）から他方（照射開始タイミングの最遅位置）に向かって順次、進行して行く。
【００２１】
〔実施態様１〕（請求項１５に対応）
実施態様１は、上記解決手段４による接着装置において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることである。
【００２２】
〔実施態様２〕（請求項１６に対応）
実施態様２が、上記解決手段４による接着装置において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が連続的に動作するシャッターとその制御手段で構成されていることである。
なお、上記の「シャッター」は、光の透過幅をゼロから所定の範囲まで連続的に変更することができる、いわゆるシャッターであり、上記の「照射開始タイミング」は、上記シャッターの透過幅の連続的な変化によって、照射面の各部分にネルギー線が照射され始めるタイミングである。したがって、上記シャッターの連続動作が制御されることで、照射面の各部分への照射タイミングが時間変調される。
【００２３】
〔解決手段５〕（請求項１７に対応）
解決手段５は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法についての解決手段であり、
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、層毎に硬化タイミングをずらす多層接着法であって、
且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させること。
なお、上記の「層状に配置した接着層」は、照射方向に対して垂直な平面において層状をなしている接着層を意味する。
〔作用〕
接着剤層が硬化タイミングが異なる複数の接着剤層からなるものであるから、一方の接着剤層が硬化するとき、その時点で他方の接着剤層は未硬化でまだ流動性を有するので、当該他方の接着剤層が一方の接着剤層の硬化収縮に対する補充作用をする。さらに、一方の接着剤層、他方の接着剤層について、照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）してエネルギー線がそれぞれ照射され、各接着層内で、硬化速度に空間的勾配が与えられ、未硬化部分が硬化部分に対する補充作用をする。
したがって、上記両補充作用により、接着剤層全体において、その内部での応力の発生、硬化後の応力残留が極力抑制される。
【００２４】
〔解決手段６〕（請求項１８に対応）
解決手段６は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着方法についての解決手段であり、
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造の各層毎に硬化タイミングをずらす多層接着法であって、
且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
接着剤層が硬化タイミングが異なる複数の接着剤層からなるものであるから、一方の接着剤層が硬化するとき、その時点で他方の接着剤層は未硬化でまだ流動性を有するので、当該他方の接着剤層が一方の接着剤層の硬化収縮に対する補充作用をする。さらに、一方の接着剤層、他方の接着剤層について、照射強度を接着剤面内で時間的に変調（勾配）してエネルギー線がそれぞれ照射され、各接着層内で、硬化速度に空間的勾配が与えられ、未硬化部分が硬化部分に対する補充作用をする。
したがって、上記両補充作用により、接着剤層全体において、その内部での応力の発生、硬化後の応力残留が極力抑制される。
【００２５】
〔解決手段７〕（請求項１９に対応）
解決手段７は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置についての解決手段であり、次の事項によって構成されるものである。
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えること。
【００２６】
〔解決手段８〕（請求項２０に対応）
解決手段８は、エネルギー線硬化型接着剤を用いた接着装置についての解決手段であり、次の事項によって構成されるものである。
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を時間的に変調させる時間変調手段とを備えること。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の作用効果は、各請求項に係る発明毎に整理すれば次のとおりである。
（１）請求項１に係る発明
塗布した接着剤において、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることにより、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による内部応力を極力低減することができる。
また、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減されるから、硬化後における残留応力が極力低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００２８】
（２）請求項２に係る発明
塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が極力低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００２９】
（３）請求項３に係る発明
塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度の最小値が接着剤層の外側端部に当たり、照射強度のプロファイルに極値を多くとも１つしかもたない照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着部の内部に周囲より硬化プロセス進度の遅い点が存在せず、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３０】
（４）請求項４に係る発明
塗布した接着剤層の概略中心を照射強度の最大値とし、接着剤層の外側端部が最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着部の内部に周囲より硬化プロセス進度の遅い点が存在せず、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３１】
（５）請求項５に係る発明
塗布した接着剤層の一方の外側端部を照射強度の最大値とし、接着剤層の他方の外側端部が最小値となるように照射強度の勾配を設ける照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着部の内部に周囲よりも硬化プロセス進度の遅い点が存在せず、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３２】
（６）請求項６に係る発明
塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３３】
（７）請求項７に係る発明
塗布した接着剤の面内で照射面積を０から時間経過と共に連続的に拡大し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３４】
（８）請求項８に係る発明
塗布した接着剤層の概略中心を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着部の内部に周囲より硬化プロセス進度の遅い点が存在せず、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３５】
（９）請求項９に係る発明
塗布した接着剤の一端部を照射開始点とし、時間経過と共に連続的に照射面積を広げ、最終的に接着剤全面に照射し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着部の内部に周囲より硬化プロセス進度の遅い点が存在せず、硬化プロセスの進度に空間的な勾配をもって硬化させることができるので、硬化する接着剤に隣接する領域に流動性を確保しつつ順次硬化させることができ、硬化収縮による接着層内の内部応力が極力低減され、残留応力が低減される。
したがって、硬化時（硬化当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、及び残留応力の経時変化に伴うその後の部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００３６】
（１０）請求項１０に係る発明
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えることにより、請求項１〜請求項５の接着方法を実施して、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれが少なく、その後の残留応力の経時変化による部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００３７】
（１１）請求項１１に係る発明
照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることにより、硬化プロセスの進度に任意の勾配を制御性良くもたせることができ、接着硬化当初の接着層内の内部応力、接着層内の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００３８】
（１２）請求項１２に係る発明
照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が濃度勾配の有るフィルターであることにより、硬化プロセスの進度に（変調手段の制御なしで）所定の勾配をもたせることができ、これにより、接着硬化当初の接着層内の内部応力、接着層内の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００３９】
（１３）請求項１３に係る発明
照射されたエネルギー線強度の空間変調手段が厚み勾配の有るフィルターであることにより、変調手段の制御なしで、硬化プロセスの進度に所定の勾配をもたせることができ、これにより、接着硬化当初の接着層内の内部応力、接着層内の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００４０】
（１４）請求項１４に係る発明
エネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記エネルギー線の照射開始タイミングを時間的に変調させる時間変調手段とを備えることにより、請求項６〜請求項９の接着方法を実施して、接着硬化時の接着層内の内部応力が極めて小さく、その後の接着層内の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００４１】
（１５）請求項１５に係る発明
エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が液晶デバイスとその制御手段で構成されていることにより、硬化プロセスの進度に任意の勾配を与えることの制御性が良好であり、接着硬化時の接着層内の内部応力が極めて小さく、また、その後の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００４２】
（１６）請求項１６に係る発明
エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段が連続的に動作するシャッターとその制御手段で構成されていることにより、硬化プロセスの進度に任意の勾配をもたせることの制御性が良好であり、接着硬化時の接着層内の内部応力が極めて小さく、また、その後の残留応力が極めて小さく、したがって、接着硬化時（接着当初）の内部応力による部品相互の位置ずれ、その後の残留応力の経時変化によるその後の部品相互の位置ずれの少ない接着を行うことができる。
【００４３】
（１７）請求項１７に係る発明
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造における各層毎の硬化タイミングを互いにずらす多層接着法であり、且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で空間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を各層毎に順次ずらして硬化させることにより、接着硬化時（接着当初）の接着層の内部応力による部品相互の位置ずれ、残留応力の経時変化に伴う部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００４４】
（１８）請求項１８に係る発明
充填接着において、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造における各層毎に硬化タイミングをずらす多層接着法であり、且つ、それぞれの層毎の硬化プロセスに関して、照射するエネルギー線の照射強度を接着剤面内で時間的に変調（勾配）した照射方法で接着剤を硬化させることにより、接着硬化時（接着当初）の接着層の内部応力による部品相互の位置ずれ、残留応力の経時変化に伴う部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００４５】
（１９）請求項１９に係る発明
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と、前記照射されるエネルギー線の強度を空間的に変調させる空間変調手段とを備えることにより、接着硬化時（接着当初）の接着層の内部応力による部品相互の位置ずれ、残留応力の経時変化に伴う部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【００４６】
（２０）請求項２０に係る発明
複数のエネルギー線硬化特性をもつ接着剤と、前記接着剤を塗布する塗布手段と、塗布手段の制御手段と、前記接着剤の硬化に対応するエネルギー線照射手段と、照射手段の制御手段と前記照射されるエネルギー線の強度を時間的に変調させる時間変調手段とを備えることにより、接着硬化時（接着当初）の接着層の内部応力による部品相互の位置ずれ、残留応力の経時変化に伴う部品相互の位置ずれを極力抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
エネルギー線硬化型接着剤（例えば、光硬化型接着剤（例：ＵＶ硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤）、放射線硬化型接着剤、Ｘ線硬化型接着剤）を用いて部品を互いに接着する方法に本発明を適用する場合の実施の形態を説明する。
通常、被着物２に接着物１をＵＶ硬化型接着剤を用いて接着接合する場合、エネルギー線硬化型接着剤を２部材の界面に接着剤塗布手段で塗布し、これにエネルギー照射手段によってＵＶ（紫外線）光を照射して、接着剤を硬化させて接着させる。この接着剤硬化時に硬化収縮が生じ、一般のアクリル系紫外線硬化性樹脂では５〜１０％、エポキシ系紫外線硬化性樹脂では２〜５％前後収縮する。この硬化収縮に伴って接着層内において引張応力が生じ、それが硬化後に残留する（残留応力）と、その後の時間経過につれてこの残留応力が徐々に解消され、これに伴って接着された部品間に相対移動を生じるので、接着された部品間の相対位置が接着当初のままには維持されなくなる。
【００４８】
そもそも接着硬化時に接着層に内部応力が生じるのは接着剤が硬化収縮するとき、その周辺接着剤に流動性がなく、このために、上記硬化収縮に伴って生じる引っ張り力（収縮力）に対して周辺接着剤が抵抗となることに起因しているのであり、硬化収縮により接着剤の体積が減少するときに周辺の接着剤に流動性があって、上記収縮力に周辺接着剤が引っ張られて硬化収縮分を補充すれば、上記内部応力は発生しない。換言すれば、接着剤が硬化収縮してその体積が減少する際にその周辺の接着剤（隣接領域の接着剤）が同時に硬化してその流動性が失われていると、硬化部分が周囲の抵抗に抗して収縮ことになりその内部に引っ張り応力が生じることになる。そして、接着硬化部分に内部応力が生じると、これが解消さないままで接着剤が硬化してその内部に応力が残留することになる。
【００４９】
接着剤の流動性はその種類によって異なるが、一般的には硬化収縮が終わる前に流動性がなくなってしまうので、接着剤がその全体においてほぼ均等に収縮硬化してゆくと、接着剤に流動性がなくなった後にもなお硬化収縮が進行するので、この硬化進行に伴って内部応力が生じ、増大してしまい、完全に硬化した接着剤層に大きな内部応力が残留してしまうことになる。
本発明の技術的本質は、エネルギー線硬化型接着剤による部品接着において、塗布された接着剤の硬化プロセスの進度（進み具合）を順次ずらし、硬化する部分と未硬化部分とが常に隣接するようにして、硬化部分に隣接する接着剤に流動性を確保しつつ接着剤を部分的に順次硬化させることによって、接着剤全体の内部応力の発生を極力抑制し、これによって硬化後の残留応力を極力抑制することである。
以上のこの発明の技術的本質を具現する実施例について説明する。
【実施例１】
【００５０】
図１に示すのは、本発明の方法を実施する接着装置概要図の１例である。
接着物１と被着物２を接着剤で接着する場合、接着剤塗布手段９と当該塗布手段９を任意位置へ動作させる塗布手段用動作手段１０と当該塗布手段用動作手段１０を制御する動作制御手段１１を備えており、動作制御手段１１により塗布手段用動作手段１０を所定の配置へ動作させて接着剤を塗布し、接着物１と被着物２の相対位置を決め、エネルギー線照射手段５をエネルギー線照射制御手段１２で制御しながら、接着剤に対応したエネルギー線７を照射する。エネルギー線照射手段５によるエネルギー線の照射がエネルギー線照射制御手段（１２）で制御され、照射手段５から射出されたエネルギー線７が空間変調手段６を透過して接着物１と被着物２へ照射される。そして、接着物１と被着物２へのエネルギー線８の照射強度に所望の空間的な変化をつけるように、上記空間変調手段６が空間変調制御手段（１３）によって制御される。なお、エネルギー線照射装置全体の動作やそのタイミングは制御手段（１４）によって制御される。
この実施例１では上記照射強度のプロファイルを制御するために空間変調手段６とその制御手段を備えているが、これらを照射開始タイミングを時間的に変調させる（ずらす）ための時間変調手段とその制御手段に置き換えることもできる。
【実施例２】
【００５１】
次いで、解決手段１の実施態様１の接着方法を、図２を参照しつつ説明する。
これは塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度を接着剤平面内で空間的に変調（勾配）する照射方法の実施例であり、エネルギー線照射手段５から出た直後のエネルギー線７は強度プロファイルがほぼ一定で接着部に向けて射出されており、そのエネルギー線束中に空間変調素子６を挿入しているものである。この空間変調素子６は、エネルギー線７の透過率を場所によって任意に変化させる機能をもっている。図２によるこの例では、透過率が中央で最も高く、外周部に向けて連続的に低下する空間変調素子を用いている。この空間変調素子６を透過したエネルギー線８は、透過率分布に対応した強度プロファイルｋとなっており、当該強度プロファイルｋで接着部に照射される。
上記の強度プロファイルｋでエネルギー線が照射された接着剤層４では、最も照射強度の高い中央部（平面視における中央部で、強度プロファイルｋの中央に対応する部分）において最も早く硬化プロセスが進行し、その外周部ほど硬化プロセスの進行が遅いので、最外周が最も遅く硬化する。したがって、接着剤が硬化してしまう位置は接着剤層の中央部から外周方向に向かって移動する。
つまり、接着プロセスが進行中のある瞬間についてみれば、硬化してしまう接着剤（図２（ｂ）の硬化中領域Ａ参照）に隣接する接着剤（図２（ｂ）の未硬化領域Ｂ参照）はその時点ではまだ未硬化で流動性があるので、硬化してしまう接着剤の収縮力によって引っ張られて、その硬化収縮分を補充（補償）する。このように、接着硬化する部分（図２（ｂ）の硬化中領域Ａ参照）が、その時点でまだ流動性を有している隣接部分（図２（ｂ）の未硬化領域Ｂ参照）からその収縮分の補充を受けながら硬化し、このようにして硬化する部分の位置が接着剤層の外周方向に順次移動して行くことになる。
【実施例３】
【００５２】
肉盛りされた接着剤による接着に適用した実施例３を図３に示している。このものにおける接着方法や原理は、図２の実施例の面接着と同様である。
このものは、接着物１の上面と被着物２の外端側面とによる角部に肉盛りされた接着剤４に空間変調手段６を透過したエネルギー線を照射するものであり、接着剤４に照射される照射強度プロファイルを所望のプロファイルになるように空間変調手段６によって制御している。
肉盛りされた接着剤は厚さが連続的に変化しているので、この影響で硬化プロセスの進行速度は照射強度プロファイルどおりではないから、このことを考慮して、例えば、接着部２の端面近傍から薄い端部に向かって硬化が順次進行するように、照射強度プロファイルを定める必要がある。この実施例のように傾斜勾配の照射強度プロファイルにして、その勾配を適切に調整すればよい。
なお、エネルギー源照射手段５から射出された直後におけるエネルギー線の強度プロファイルが上記のように傾斜した所望のプロファイルである場合は、エネルギー源照射手段５が空間変調手段６の機能を兼ねているので、空間変調手段６を設ける必要はない。しかし、エネルギー源照射手段５が、射出された直後におけるエネルギー線の強度プロファイルを調整できるものでなく、かつ、接着剤４の肉盛り状態が変化するときは、この肉盛り状態の変化に対応するために、空間変調手段６を設ける必要がある。
【００５３】
図４、図５に、本発明の接着硬化方法を実現するのに最も望ましい強度プロファイルを示している（ただし、図２、図３に示したエネルギー線（変調素子を透過したもの）のプロファイルを含む）。
この例は、塗布した接着剤に照射するエネルギー線の照射強度の最小値が接着剤層の外側端部のいずれかの場所に当るようにしたものであり、これにより、当該外側端部の硬化プロセスが、接着層の中で最も遅く進むので、当該外側端部の接着剤が最後に硬化して収縮することになる。
また、図４に示す強度プロファイルｋは極値（最大値）ｐが１つしかないものであり、図５に示す強度プロファイルは極値が１つもないものである。
図４に示す強度プロファイルｋによる場合は、極値（最大値）ｐの照射位置から硬化が始まり、端部（最小値）に向かって連続的に進む。他方、図５に示す強度プロファイルｋによる場合は、接着剤層の一方の端部から硬化が始まり、他方の端部（最小値）に向かって連続的に進む。
したがって、図４、図５の強度プロファイルｋのいずれの場合も、接着層の外側端部、すなわち、その収縮を拘束するものが隣接していない（自由度が高い）外側端部が最後に硬化する。
【００５４】
エネルギー線の照射強度プロファイルが上方に凸の極値を２つ以上持つと、図６（ａ）に示すように極値ｐ，ｐの間に下に凸の極値ｐ´の部分が存在し、当該プロファイルの概略中央を接着層の中央に当てると、下方に凸の極値ｐ´の部分の硬化プロセスの進展がその周囲よりも遅くなる。このため、上記極値ｐ，ｐの間の部分が硬化するときにはそれに隣接する領域が硬化しているので、当該部分に硬化収縮による応力が生じ、これが硬化後に残留することになる。図６（ａ）に示すように極値を２つ以上持つ強度プロファイルによる場合でも、上記の下に凸の極値ｐ´に相当する位置にしか内部応力は残留しないので、従来の強度一定の強度プロファイルでの照射による場合に比して、概ね良好な接着信頼性（経時変化が少ない）が得られる。しかし、最も理想的な強度プロファイルは、解決手段１の実施態様２乃至実施態様４（請求項３乃至請求項５）のものである。
同様に、図６（ｂ）（ｃ）に示す強度プロファイルも、最も理想的な強度プロファイルではないが、従来の強度一定の強度プロファイルでの照射による場合に比して、概ね良好な接着信頼性（経時変化が少ない）が得られる。
【００５５】
上記のような強度プロファイルを得るための空間変調素子として液晶デバイスを利用することができ、液晶デバイスによりグレースケールのようなパターンを表示してそのパターンに相当する強度プロファイルを得ることができる。
また、解決手段３の実施態様２のように濃度勾配のついたフィルターを用いることもでき、解決手段３の実施態様３のような厚み勾配のついたフィルターを用いて、その勾配に応じた強度プロファイルを得ることもできる。
【実施例４】
【００５６】
図７に示す実施例４は解決手段２のもの、すなわち、硬化プロセスの進度に空間的勾配を持たせる手段として時間変調素子を用いたものであり、エネルギー線照射手段５から出たエネルギー線７は強度プロファイルがほぼ一定で、接着部に向けて照射されている。そのエネルギー線束中に時間変調素子６ｂを挿入してあり、この時間変調素子６ｂはエネルギー線が透過する場所を選択的に変化させる機能をもっている。具体的には、解決手段２の実施態様１のように、塗布した接着剤の面内で照射面積を０から時間経過と共に連続的に拡大し、照射開始タイミングを接着剤面内で時間的に変調できるよう、透過面積を連続的に拡大させることができる。
時間変調素子６ｂはまず照射領域の中央からエネルギー線を透過し、そのエネルギー線透過エリアを時間経過と共に外周部に向けて連続的に拡大していくものである。このように照射された接着部は、中央部において最も早く硬化プロセスが進み、外周部へ行くほど遅く硬化プロセスが進み、最外周が最も遅く硬化する。
【００５７】
解決手段２の実施態様３のように、まず接着剤の一端部からエネルギー線を透過させ、時間経過と共に他端部に向けて連続的に透過エリアを拡大していく時間変調素子による場合も、上記と同様にプロセス進度に空間的勾配を持たせることができ、これにより接着剤層に応力が残留することを回避できる。
【実施例５】
【００５８】
図８に示す実施例５は充填接着とよばれる接着形態についての実施例である。
この接着形態では、被着物１と接着物２の相対的位置関係の調整軸数が多い場合に特に用いられ、図示のように接着物１、被着物２のどちらか一方にピン３を設け他方に穴３ａを設けて、当該穴３ａに上記ピン３を挿入して位置を調整し、その後、ピンと穴の間の空間に接着剤４を充填し、これにエネルギー線を照射して接着する。
充填接着の場合も面接着や肉盛接着と同様に考えることができるが、少し異なる点は、ピン３と上記穴３ａの間の空間に接着剤を充填することから、面接着や肉盛接着のように部品と接していない端部、つまり、接着剤の硬化収縮に対応して自由に形状を変化させられるような「自由端部」が存在しないことである。このため、上述の空間的（あるいは時間的）に変調させたエネルギー線照射を行っても、最後に硬化する部分の硬化収縮に拘束力が作用するので内部応力が残留してしまう。しかし、その最後に硬化する部分以外は内部応力が残留していないので、従来の硬化法と比して格段に良好な経時信頼性が確保される。
【実施例６】
【００５９】
実施例６は、本発明の接着方法と特願２００３−１８５６６３号の明細書に記載されている多層接着（２層接着）法とを組み合わせることにより、硬化時（接着当初）も、時間経過後も残留応力の小さい高精度な接着を実現する実施例である。
上記多層接着法は、複数のエネルギー硬化型接着剤を層状に配置した接着層構造をもち、当該接着層構造の各層毎に硬化タイミングをずらす接着法である。この接着方法による場合は、硬化タイミングが速い層が硬化するときの硬化収縮が、硬化タイミングが遅くてまだ硬化プロセスの始まっていない他の接着層の流動性によって補われながら順次層毎に硬化が進んでいくので、最終硬化層以外の硬化層では残留応力が生じない。
【００６０】
図９に、解決手段５及び解決手段６による２層接着と、強度プロファイルを変調されたエネルギー線照射とを組み合わせた接着方法及び装置の例を示している。この例では、部品２の穴３ａ側の接着剤層４ａ（外側接着剤層）が、ピン側の接着剤層４ｂ（内側接着剤層）よりも硬化タイミングが速い。このような接着剤層４ａ，４ｂによる接着部に下方に凸の強度プロファイルに変調されたエネルギー線を照射する。
まず、図示の実線で示す強度プロファイルに変調されたエネルギー線８を照射することにより、まず１層目４ａを硬化させる（ただし、この段階では２層目４ｂには照射しない）。このとき、接着剤は１層目４ａの外周部の硬化プロセス進度がもっとも早く、１層目４ａと２層目４ｂの界面の硬化プロセス進度が最も遅くなる。つまり、１層目は外周部から内周部に向けて硬化が進み、硬化に伴う収縮は隣接領域の流動性により補填される。１層目４ａのうちで最後に硬化する部分、すなわち、１層目４ａと２層目４ｂの界面の部分おいても、２層目がまだ硬化しておらず、これが硬化収縮に対する補充部分として機能するので、残留応力なしに硬化する。
【００６１】
次に２層目４ｂに対して図示の点線で示す強度プロファイルに変調されたエネルギー線を照射する。これにより、２層目４ｂが１層目との界面から硬化が始まり、半径方向内方に向けて硬化位置が進行するので、その最内周部分すなわちピン３に拘束された部分を除いて、その大部分において応力が残留することなしに硬化する。接着当初の初期ずれについては、２層目の収縮分を反映した結果となるので、２層目（４ｂ）を薄い層で形成し、収縮量の少ない接着剤で構成するのが望ましい。
１層目４ａ、２層目４ｂの接着剤硬化が完了したとき、充填接着剤全体としては、接着時の内部応力とその後の残留応力を極小化した接着がなされる。
【００６２】
最後に、図面を参照しながら、全体の制御フローの幾つかの例を説明する。
〔フロー１〕（図１０−１）
図１０−１のフローは、解決手段３において、照射されるエネルギー線強度の空間変調手段として液晶デバイスを用いる場合（実施態様１）の制御フローである。
この場合は先ず、被着物、接着物（エネルギー線硬化型接着剤を塗布したもの）を、調整して所定の位置にセットする（ステップＳ１）。
次に、エネルギー線硬化型接着剤に対応する照射条件（エネルギー線の波長、積算光量）をセットする（ステップＳ２）。
次に、変調素子としての液晶デバイスに所定のパターンをセットする（ステップＳ３）。
次に、硬化箇所にエネルギー線照射を行う（ステップＳ４）。
次に、エネルギー線積算光量を算出する（ステップＳ５）。
次に、算出された積算光量と予め設定されている設定置（エネルギー線硬化型接着剤の硬化が終了するのに必要な積算光量）とを比較して、積算光量が設定値に達したかどうか判定し（ステップＳ６）、積算光量が設定値に達していない場合にはステップＳ４に戻り、設定値に達した場合には、照射を終了する。
【００６３】
〔フロー２〕（図１０−２）
図１０−２のフローは、解決手段３において、照射されるエネルギー線強度の空間変調手段として濃度変調のあるフィルタや厚み変調のあるフィルタを用いる場合（実施態様２、実施態様３）の制御フローである。
この場合は、部品としてフィルタに変調をもたせているので制御フローとして、上記フロー１の場合の変調パターンをセットするという、格別の手順は必要ない。
先ず、被着物、接着物（エネルギー線硬化型接着剤を塗布したもの）を調整して所定の位置にセットする（ステップＳ１）。
次に、エネルギー線硬化型接着剤に対応する照射条件（エネルギー線の波長、積算光量）をセットする（ステップＳ２）。
次に、硬化箇所にエネルギー線照射を行う（ステップＳ３）。
次に、エネルギー線積算光量を算出する（ステップＳ４）。
次に、算出された積算光量と予め設定されているエネルギー線硬化型接着剤の硬化が終了する積算光量とを比較して、積算光量が設定値に達したかどうか判定し（ステップＳ５）、積算光量が設定値に達していない場合にはステップＳ３に戻リ、設定値に達した場合には、照射を終了する。
【００６４】
〔フロー３〕（図１０−３）
図１０−３のフローは、解決手段４において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段として液晶デバイスを用いる場合（実施態様１）の制御フローである。
この場合は先ず、被着物、接着物（エネルギー線硬化型接着剤を塗布したもの）を調整して所定の位置にセットする（ステップＳ１）。
次に、エネルギー線硬化型接着剤に対応する照射条件（エネルギー線の波長、積算光量）をセットする（ステップＳ２）。
次に、硬化箇所にエネルギー線照射を行う（ステップＳ３）。
液晶デバイスの遮光パターンを変化させる（ステップＳ４）。なお、当該ステップＳ４により遮光部分が時間経過に伴って変化する。
次に、エネルギー線積算光量を算出する（ステップＳ５）。
次に、算出された積算光量と予め設定されているエネルギー線硬化型接着剤の硬化が終了する積算光量とを比較して、積算光量が設定値に達したかどうか判定し（ステップＳ６）、積算光量が設定値に達していない場合にはステップＳ４１に戻り、設定値に達している場合には照射を終了する。
【００６５】
〔フロー４〕（図１０−４）
図１０−４のフローは、解決手段４において、エネルギー線の照射開始タイミングの時間変調手段としてシャッター（遮光板）を用いる場合（実施態様２）の制御フローである。
この場合は先ず、被着物、接着物（エネルギー線硬化型接着剤を塗布しているもの）を調整して所定の位置にセットする（ステップＳ１）。
次に、エネルギー線硬化型接着剤に対応する照射条件（エネルギー線の波長、積算光量）をセットする（ステップＳ２）。
次に、硬化箇所にエネルギー線照射を行う（ステップＳ３）。
シャッター（遮光板）を移動させる（ステップＳ４）。なお、これにより遮光部が時間経過に伴って変化する。
次に、エネルギー線積算光量を算出する（ステップＳ５）。
次に、算出された積算光量と予め設定されているエネルギー線硬化型接着剤の硬化が終了する積算光量とを比較して、積算光量が設定値に達したかどうか判定し（ステップＳ６）、積算光量が設定値に達していない場合にはステップＳ４に戻り、設定値に達した場合には、照射を終了する。
【００６６】
なお、積算光量を算出には、予めエネルギー線照射強度を測定しておき、そこから設定光量に達するまでの所要照射時間を算出してあって、制御部は照射時間を計測することで積算光量を算出する。また、直接光量を測定したり、エネルギー線硬化型接着剤の硬化反応熱を測定し、硬化反応が終わるときの温度に達したとき、これをもって必要な積算光量に達したものと判断してもよい。
【００６７】
上述の技術の効果確認のための実験例を以下に示す。
被着物１はアルミニウム製のブロック部材で、大きさは２５ｍｍ□、厚み５ｍｍ、中央にφ１の基準ピンが設けてある。接着物も同種の部材で、大きさは２０ｍｍ□、厚み５ｍｍ、中央にφ３の充填穴を設けてある。被着物と接着物は図１１に示すように充填穴に基準ピンが入るような形で相対的位置を調整し、充填穴中の基準ピン周り（クリアランス１ｍｍ）に接着剤を充填し、硬化することで接着完了となる。この実験で使用した接着剤はアクリル系ＵＶ接着剤（ＴＢ３０３３：必要積算光量３Ｊ／ｃｍ２）である。
実験方法に関しては、従来例として、充填後の接着剤に一様な強度（５０ｍＷ／ｃｍ２）のＵＶ光を照射した場合を用い、本発明の実験例として、図１１に示すようなＵＶ照射に時間的変調を与えて硬化した場合について比較した。
硬化プロセスの進度に勾配をつける度合い（変調度）は前述の時間変調で制御したが、今回は、照射強度（５０ｍＷ／ｃｍ２）で、中心からシャッタを１／３０ｍｍ／ｓｅｃの速度で等速に開いた。図１２は図１１の接着部３ｂの積算光量を表しているが、変調度は、縦軸に積算光量（Ｊ／ｃｍ２）、横軸に接着剤の部位（座標）（ｃｍ）におけるプロファイルの傾きと定義し、単位は（Ｊ／ｃｍ３）と表せる。一様照射の場合、変調度０Ｊ／ｃｍ３であり、今回の時間変調照射では、１５Ｊ／ｃｍ３の変調をつけていることになる。図でもわかるように各部位での積算光量は時間毎に変化していく。
評価は加速度試験で行った。手順としては、硬化後のサンプル同士の相対的位置を３次元測定器で計測し、温度サイクル試験（−２０℃〜７０℃、４ｈｒ、１０サイクル）後、同様の測定をした。その測定により温度サイクル試験前後の変化量を把握し、経時変化の代表的特性値と考えた。
結果を図１３に示す。どちらの場合も実験サンプルの数は９サンプルである。  従来例では、平均値８．４μｍ、ばらつき（３σ）１０．１μｍ、に対し、本発明の方法では、平均値２．１μｍ、ばらつき１．４μｍの結果を得、従来技術に対し経時変化が極めて微小に抑制されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】は、実施例１の接着装置を概念的に示す斜視図である。
【図２】は、実施例２を概念的に示す正面図である。
【図３】は、実施例を概念的に示す正面図である。
【図４】は、本発明の接着方法（硬化方法）を実現するのに最も望ましい強度プロファイルであって、上方に凸の極値を一つ有するものの例を示す模式図である。
【図５】は、本発明の接着方法（硬化方法）を実現するのに最も望ましい強度プロファイルであって、極値を有しないものの例を示す模式図である。
【図６】は、本発明の接着法を実現するのに有効な強度プロファイルであって、極値を２つ有するものの例を示す模式図である。
【図７】（ａ）は、実施例４の接着開始状態を示す模式図であり、（ｂ）は接着終了状態を示す模式図である。
【図８】は、実施例５を概念的に示す正面図である。
【図９】は、実施例６を概念的に示す正面図である。
【図１０−１】は、接着制御フローの例を示すフロー図である。
【図１０−２】は、接着制御フローの他の例を示すフロー図である。
【図１０−３】は、接着制御フローのさらに他の例を示すフロー図である。
【図１０−４】は、接着制御フローのさらに他の例を示すフロー図である。
【図１１】は、実験例におけるＵＶ照射の時間的変調を模式的に示す正面図である。
【図１２】は、図１１の接着部３ｂの積算光量を表す図である。
【図１３】は、実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１：接着物
２：被着物
３：ピン
３ａ：穴
３ｂ：接着部
４：エネルギー線硬化型接着剤
５：エネルギー線照射手段
６：空間変調手段
６ａ：時間変調手段
７：エネルギー線（変調素子透過前）
８：エネルギー線（変調素子透過後）
９：接着剤塗布手段
１０：塗布手段用駆動手段
１１：動作制御手段
１２：エネルギー線照射制御手段
１３：変調手段用制御手段
１４：制御手段
Ａ：硬化中領域
Ｂ：未硬化領域
ｋ：強度プロファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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