(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高粘度接着剤を用いて、被接着物の衛星構体パネルに、平板のＯＳＲ（オプティカルソーラーリフレクター）を接着する平板の接着方法であって、互いに離間して一方向に並列に張られた複数のワイヤを、接着面を上にして配置した前記平板の接着面に置く第１の工程と、前記ワイヤの置かれた状態で前記平板の前記接着面に前記高粘度接着剤を滴下し、スキージを前記ワイヤ上で移動させて前記ワイヤの間が均一な厚さに塗布された前記高粘度接着剤の接着層を形成する第２の工程と、前記ワイヤを前記接着面から上方向に引き上げて外した後、前記平板を反転させて、前記平板の接着面を被接着物の接着面に貼り付ける第３の工程と、前記平板の接着面とは反対側の面に加圧体を当接させ、前記第３の工程において前記ワイヤを外した際に前記ワイヤが前記接着層内に置かれていた位置に形成された溝の方向と略平行な向きにこの加圧体を移動させて加圧して、前記被接着物と前記平板との間の接着層内に内含された気泡を排出する第４の工程とを有する平板の接着方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、前記ワイヤを１〜５ｍｍ程度のピッチで配置したことを特徴とする請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項３】
前記ワイヤは０．５〜０．０２ｍｍの径を有し、前記第２の工程において当該ワイヤ径と同じ厚みで前記高粘度接着剤を塗布することを特徴とする請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項４】
前記第４の工程において、前記加圧体はローラーであることを特徴とした請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項５】
前記高粘度接着剤は、粘度５００００ＣＰＳ以上としたことを特徴とする請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項６】
前記被接着物の接着面は放熱面であることを特徴とする請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項７】
前記平板は熱放射面を形成することを特徴とする請求項１記載の平板の接着方法。
【請求項８】
接着工具を用い、被接着物の衛星構体パネルに平板のＯＳＲ（オプティカルソーラーリフレクター）を、前記接着工具の一部である互いに離間して一方向に並列に張られた複数のワイヤを接着面を上にして配置した前記平板の接着面に置く第１の工程と、前記ワイヤの置かれた状態で前記平板の接着面に前記高粘度接着剤を滴下しスキージを前記ワイヤ上で移動させて前記ワイヤの間が均一な厚さに塗布された前記高粘度接着剤の接着層を形成する第２の工程と、前記接着工具を前記接着面から上方向に引き上げて前記ワイヤを前記接着面から外した後、前記平板を反転させて、前記平板の接着面を被接着物の接着面に貼り付ける第３の工程と、前記平板の接着面とは反対側の面に加圧体を当接させ、前記第３の工程において前記ワイヤを外した際に前記ワイヤが前記接着層内に置かれていた位置に形成された溝の方向と略平行な向きにこの加圧体を移動させて加圧して、前記被接着物と前記平板との間の接着層内に内含された気泡を排出する第４の工程とにより接着する接着方法の、前記第１の工程〜前記第３の工程で用いる接着工具であって、高粘度接着剤を塗布するための開口を有した枠体と、一方向に並列に張られて前記開口面に配設され、両端が前記枠体に支持された複数のワイヤと、を備えたことを特徴とする接着工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば人工衛星や宇宙機器などに搭載されるラジエーターにおいて、衛星構体パネルの外表面（以下熱制御面とする）に接着され、宇宙空間に熱を放射するオプティカルソーラーリフレクター（以下ＯＳＲと記す）などの平板に関し、特に高粘度接着剤を用いた接着方法及び、そのための接着治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７はＯＳＲの構成を示す図である。図において、９は衛星構体の１部分を構成し、内部搭載機器の発熱による熱を伝導により外表面に伝えるアルミを素材としたハニカムパネル、５は例えばボロン系のガラス６の下部に、銀等の金属７を数十層蒸着したもので構成されるＯＳＲ、８はＯＳＲ５の金属７側をハニカムパネル９の外表面（熱制御面）に接着する高粘度接着剤である。
ＯＳＲ５は外部（宇宙空間）からの太陽光２０を反射し、ハニカムパネル９に伝導された内部搭載機器からの熱１９を宇宙空間に放射する放熱特性を持ったものである。ＯＳＲ５は０．５〜１mm程度の厚さの非常に薄いものであり、大きさは２０〜８０mm角程度の板状のものである。人工衛星への実装形態は、図１８に示すように衛星構体を構成するハニカムパネル９上に、０．５〜０．１mm程度の間隔ａでタイル状に（衛星規模により数枚〜数千枚）配置される。又、接着剤８として、非常に粘度が高い５００００ＣＰＳ以上の、例えばシリコン系接着剤等を使用し、０．０５〜０．５mm程度の接着層の厚さでＯＳＲ５を接着する。この時の接着層の厚さは、接着強度を保つとともに熱伝導率を一定にする為に厚さを均一にする必要がある。
【０００３】
このＯＳＲを例えばアルミ板、アルミハニカムパネル等の熱制御面に貼りつける場合、従来の接着方法として次の２つの方法が提案されていた。
【０００４】
[方法１]
まず、第１の接着方法について説明する。図１９は接着剤を均一に塗布する為のメッシュ状のマスク（メッシュマスク）であり、太さ０．０１mm程度の太さを持って十字に編んだワイヤ１０とそのワイヤを保持する枠体２で構成され、各ワイヤ１０のピッチｂは０．０１〜０．０５mm程度である。このメッシュマスクを介して軟質プラスチック等で出来た板状の厚さ１０mm程度のスキージを７０°程度の角度で立てて接着剤を延ばすことによりマスクを構成するワイヤ１０の直径と同等の厚さで接着剤を均一に塗布することができる。
【０００５】
［方法２］
次に、第２の接着方法について説明する。図２０は接着剤を一定の厚さで塗布する為のメタルマスクであり、接着剤８の目標とする接着層の厚さと同等の厚さを有するステンレス製板材に対してエッチング又はレーザ加工を行い、開口１２を形成したメタルマスク１１の周囲を、枠体２で囲んで成形したものである。このメタルマスクを使用し、接着剤を第１の接着方法で述べたスキージにより塗布することにより、マスクの厚さと同等の接着剤塗布厚を得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＯＳＲの接着は上述のような方法で行われていたが、その接着工程において次のような問題があった。
【０００７】
従来の第１の接着方法における第１の問題点として、図１９に示したメッシュマスクを用いて接着剤を塗布した場合、接着剤塗布後、ＯＳＲ５上からメッシュマスクを除去する時に表面張力により接着剤が引っ張られ、図２１に示すような突起１５が形成される。熱制御面にＯＳＲ５を接着する時点で図２１に示すように、突起部分１５が先に接触し中に気泡１３が閉じ込められ逃げ場がないために気泡１３が接着層の中に内包されてしまう。この気泡１３はメッシュマスクのピッチとほぼ同等な大きさ（直径０．０１〜０．０５ｍｍ程度）であり、メッシュマスクの目とほぼ同じ数だけ気泡が発生する。この気泡自体の熱伝導率が接着剤に比較して著しく悪いことから、熱伝導性の低下につながり、その結果衛星内部の熱放射を妨げることになる。
第２の問題点として接着強度及び、熱伝導率を一定に保つ必要性から接着層の厚さを０．０５〜０．５mmに保つ必要があるが、メッシュマスクを構成するワイヤーの径０．０１mm程度で接着層の厚さが決まるため、規定値を満足させることが出来ない。一方、規定の接着層の厚さを満足させようとした場合、ワイヤーを太くする必要があるが、メッシュを構成するワイヤーには交差する点が存在する為、太くした場合にその部分の段差によりスキージが引っかかり、均一な接着厚さで接着剤を塗布することの妨げとなる。その為、メッシュマスクを使用した場合に接着層を厚くすることができないという問題があった。
さらに第３の問題点として、接着剤塗布後、メッシュマスクをＯＳＲ５上から取り外す場合にマスクとＯＳＲ５上の接着剤との接触面積が大きい為に密着性が強く、マスクの取り外しが困難となる問題があった。
【０００８】
次に、従来の第２の接着方法における問題点として、接着剤を塗布する場合に、使用するメタルマスクの構造上、強度的に図２０に示すように最小幅の制限ｃ（約２ｍｍ程度）があり、これにより適正間隔で配置されたＯＳＲ上に接着剤を塗布した場合、マスク幅の分、接着剤が塗布されない部分が生じ、接着面積の減少につながり熱伝導率が低下するという第４の問題があった。
又、第５の問題として、マスク取り外し時に図２０に示すマスク開口部１２の外形形状に沿った形で、図２３に示すように突起１５が形成され、図２４に示すように接着時に突起部分が先に衛星構体の熱制御面と接触し気泡を閉じ込めてしまう。その後加圧しても気泡の逃げ場がない為、比較的大きな気泡（５ｍｍ以上）が発生することになる。これは又、接着面積の減少による熱伝導率の低下、真空中における気泡の膨張によるＯＳＲの破損などにつながっていた。
【０００９】
この発明は上記の課題を解決する為になされたものであり、人工衛星搭載用のＯＳＲなどの平板を高粘度接着剤を用いて接着する場合の気泡の混入を抑止するとともに、一定の接着厚を確保し、人工衛星の構体パネルなどの被接着物に安定した熱放射特性を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による平板の接着方法は、高粘度接着剤を用いて、被接着物の衛星構体パネルに、平板のＯＳＲ（オプティカルソーラーリフレクター）を接着する平板の接着方法であって、互いに離間して一方向に並列に張られた複数のワイヤを、接着面を上にして配置した前記平板の接着面に置く第１の工程と、前記ワイヤの置かれた状態で前記平板の前記接着面に前記高粘度接着剤を滴下し、スキージを前記ワイヤ上で移動させて前記ワイヤの間が均一な厚さに塗布された前記高粘度接着剤の接着層を形成する第２の工程と、前記ワイヤを前記接着面から上方向に引き上げて外した後、前記平板を反転させて、前記平板の接着面を被接着物の接着面に貼り付ける第３の工程と、前記平板の接着面とは反対側の面に加圧体を当接させ、前記第３の工程において前記ワイヤを外した際に前記ワイヤが前記接着層内に置かれていた位置に形成された溝の方向と略平行な向きにこの加圧体を移動させて加圧して、前記被接着物と前記平板との間の接着層内に内含された気泡を排出する第４の工程とを有したものである。
【００１１】
第２の発明による平板の接着方法は、前記第１の工程において、前記ワイヤを１〜５ｍｍ程度のピッチで配置したものである。
【００１２】
第３の発明による平板の接着方法は、前記ワイヤにおいて０．５〜０．０２ｍｍの径を有し、前記第２の工程において当該ワイヤ径と同じ厚みで前記高粘度接着剤を塗布したものである。
【００１３】
第４の発明による平板の接着方法は、前記加圧体をローラーとしたものである。
【００１４】
第５の発明による平板の接着方法は、前記高粘度接着剤の粘度を５００００ＣＰＳ以上としたものである。
【００１５】
第６の発明による平板の接着方法は、前記被接着物の接着面は放熱面としたものである。
【００１６】
第７の発明による平板の接着方法は、前記平板は熱放射面を形成したものである。
【００１７】
第８の発明による接着工具は、平板に高粘度接着剤を塗布するための接着工具において、高粘度接着剤を塗布するための開口を有した枠体と、一方向に並列に張られて前記開口面に配設され、両端が前記枠体に支持された複数のワイヤとを備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態におけるＯＳＲの接着工具であるワイヤーマスクの外観を示す図であり、図１（ａ）はワイヤーマスクの斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視ＡＡ方向の断面図を示し、図２はこの実施の形態におけるＯＳＲの接着工程を示す図である。
【００１９】
図１において、１は直径０．１〜０．５mm程度の太さのワイヤー、２はロの字型で外枠の外形寸法が例えば５００mm×５００mm角程度の大きさであり、かつ内側に矩形状の開口を有し、互いに対向する両側面に複数本の平行な溝が設けられたアルミニウムを素材とする枠体２であり、ワイヤー１を１〜５mm程度の間隔ｄで枠体２の底面に平行に配置し、一定のテンションを張った状態でワイヤの両端を枠体２の両側面に設けられた溝に引っかけ固定することによりワイヤーマスク３を形成する。なお、ワイヤー１は枠体２の底面に複数本を平行に張っても良いが、図１に示すように各溝が一筆書きでつながるように１本のワイヤーを折り返しながら溝に掛けて、それぞれ折り返した（複数の）ワイヤを枠体２の底面に平行に張ってもよい。このように１本のワイヤとすることにより、ワイヤの張替え作業が容易になる。
【００２０】
このように構成されたワイヤーマスク３を用いて、図２に示す以下の工程でＯＳＲの接着を行う。まず、図３に示すように真空吸着台１６上に、複数枚のＯＳＲ５を所定の間隔（例えば０．１〜０．５ｍｍ間隔）で接着面を上にして配置し、ＯＳＲ５を真空吸着台１６に吸着させる（ステップＳ１）。次に、ＯＳＲの接着面上にワイヤーマスク３をセットする（ステップＳ２）。図４はワイヤーマスク３におけるワイヤー１をＯＳＲ５上にセットした状態を示す。このとき、ワイヤーマスク３がＯＳＲ上でずれないように、真空吸着台１６に突起を設けてワイヤーマスク３が台に水平な方向にずれないように固定する、あるいはワイヤーマスク３の２箇所の隅にそれぞれピン（全部で2本）を設けて真空吸着台１６に設けた穴に嵌合させてもよい。
【００２１】
ワイヤーマスク３をセットした後、ワイヤーマスク３上に接着剤を滴下し（ステップＳ３）、例えば硬質プラスチック等で出来た厚さ１０ｍｍ程度で先端を剣型に加工されたスキージ４を、図５に示すようにワイヤー１上で移動させて、接着剤８をワイヤー１の太さと同じ厚さで均一に塗布する（ステップＳ４）。図６は接着剤８が塗布されたＯＳＲ５の状態を示す拡大図である。次に、図７に示すようにワイヤーマスク３を上方向に一定の力で引き上げてワイヤー１を除去し（ステップＳ５）、これによって引き上げ前に接着層内でワイヤー１が置かれていた位置に、図８に示すような一方向で多数の平行な溝１４が形成される。この時、従来の第1の接着方法で示したメッシュマスクと同様、接着剤８の表面張力によりワイヤー１に接着剤が引っ張られて突起１５が形成されるものの、ワイヤーマスク３の使用ワイヤーが太いため、従来の第1の接着方法で示したメッシュマスクとは異なり接着層内に溝１４が残る。
【００２２】
その後、真空吸着台１６を回転させ、接着剤が塗布されたＯＳＲ５の上面が下方を向くように反転し（ステップＳ６）、ＯＳＲ５を被接着物であるハニカムパネル９の接着位置へ移動し、所定の接着位置に載せ、ＯＳＲ５への真空吸着を解除し真空吸着台を除去する（ステップＳ７）。この時の状態の部分拡大図を図９に示す。この後、例えば５ｍｍ程度のスポンジ等の軟質材をローラーの面にまいたローラー１７にて、図１０に示すようにＯＳＲ５を所定の圧力で加圧した状態で、ローラー１７をＯＳＲ５の端部より溝１４と平行な一定の方向に移動させることによって、接着層内に内含された気泡を溝１４に沿って排出する（ステップＳ８）。この時、気泡は始めワイヤー１によって形成された突起により閉じ込められる形となり図１１の気泡１３のようになるが、従来の第２の接着方法で示したメタルマスクと異なり１〜５ｍｍ程度の狭い間隔で形成されているため、上方向からの加圧によって図１２に示すように気泡１３が圧縮されたときに、気泡１３と溝１４との間が狭い為に接着剤が気泡１３の広がる力に抗しきれず、図１３に示すように穴が空き気泡１３が溝１４と連通する。その後、ＯＳＲ５を加圧した状態でローラー１７を一定の方向に移動させることにより、複数の互いに平行に形成された溝１４に沿って一方向に気泡内の空気が流れ出し、風船が縮むように気泡１３が収縮する。さらにワイヤーマスク３により形成された溝１４についても加圧によりこの溝に沿って空気が排出され、ローラー１７の移動に伴って図１４に示すように溝１４が次々と収縮し、最終的には図１５に示すように気泡がすべて排出される。
【００２３】
尚、この時ローラーはＯＳＲ５の端部より一方向に溝１４と平行に加圧しなければならず、複数方向や、溝と直角に加圧した場合には溝が分断される為、気泡の逃げ場がなくなる。また、図２のステップ１から８の工程は、ＯＳＲ５の設置や接着剤の塗布にマニュピレータを用いたり、ＯＳＲ５の加圧にベルトコンベアを用いるなど、適宜自動化して行っても良いことは言うまでもない。
【００２４】
図１６において、従来のメッシュマスクを用いた従来の第１の接着方法およびメタルマスクを用いた従来の第２の接着方法と、この実施の形態の接着方法との、接着状態および作業性に関する対比図を示す。図に示すとおり、この実施の形態の接着方法は従来の第１、第２の接着方法と比べて、接着面積が大きくかつ接着層内に内在する気泡もほぼ見られず優れた接着方法を提供するものである。
特に、この接着方法を用いて人工衛星や宇宙機器の熱制御面などの被接着物にＯＳＲを接着することにより、接着層内の気泡が抑制されるため、この気泡の内在による熱伝導率の低下、及び真空中における気泡の膨張によるＯＳＲ破損などによって発生する熱放射特性の劣化を防止できる。
【００２５】
また保守面においても、メッシュマスクやメタルマスクを用いて、繰り返し接着剤の塗布やマスクの除去を行うことにより、メッシュマスクにおけるワイヤーが摩耗する、あるいはメタルマスクにおける開口１２のエッジが摩耗または欠損する。この場合、従来のメッシュマスクでは、ワイヤーの張替時にワイヤーを十字に編んで所定のテンションで張るため、その張替え作業が難しく時間を要してコスト高になった。また、従来のメタルマスクにおいてはマスクごと交換しなければならなかった。さらに、接着工程終了後にマスクの清掃を行う場合でも、従来のメッシュマスクでは、ワイヤーのクロス部分に接着剤が詰まり清掃が困難であり、また従来のメタルマスクにおいては、開口１２のエッジ部分に引っ掛かりが生じて清掃しずらかった。
しかしこの実施の形態の接着方法で用いるワイヤーマスク３は、ワイヤーを一方向のみに張り、しかもそれ程高いテンションで張らなくても良いため、ワイヤーの摩耗等によってワイヤーを張替る場合でも容易に張り替えができる。また、ワイヤに沿ってあるいはワイヤに垂直な方向に清掃することで、容易に接着剤を除去できる。このため、保守の点で費用低減が図れ、しかもマスクの清掃がし易い点で非常に優れている。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００２７】
平板を被接着物へ接着する際の接着層の気泡を抑制することにより、この気泡による熱伝達率の低下及び真空中における気泡の膨張による放熱特性の劣化を防止できる。
【００２８】
また、ワイヤーを設けた接着工具の製造に関してもエッチング又はレーザー加工等が必要なく、またその保守面に関しても、ワイヤーの摩耗等によるワイヤーの張替ですむことから費用低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるワイヤーマスクの構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施形態１によるワイヤーマスクを用いたＯＳＲの接着工程を説明する図である。
【図３】  ＯＳＲを真空吸着台の上に並べた状態を示した図である。
【図４】  ワイヤーマスクをＯＳＲ上にのせた状態を示す図である。
【図５】  ワイヤーマスクを用いて接着剤をスキージにて塗布している状態を示した図である。
【図６】  ワイヤーマスク上から接着剤を塗布した状態を示した図である。
【図７】  ワイヤーマスクをＯＳＲ接着面より持ち上げた状態を示した図である。
【図８】  ＯＳＲへ接着剤を塗布後、ワイヤーマスクを除去し、溝を形成した状態を示す図である。
【図９】  ワイヤーマスクにて接着剤を塗布したＯＳＲを衛星構体に貼り付けた状態を示した図である。
【図１０】  ＯＳＲをローラーにて加圧している状態を示した図である。
【図１１】  ＯＳＲを衛星構体に貼り付けたときの接着層の状態を示す側面図である。
【図１２】  ＯＳＲ上からの加圧により気泡が圧縮され横方向に広がった状態を示した図である。
【図１３】  気泡がワイヤーマスクにて形成された溝へ排出される過程を示した図である。
【図１４】  ワイヤーマスクにて形成された溝が収縮する過程を示した図である。
【図１５】  ＯＳＲが適正な状態で接着された状態を示す図である。
【図１６】  従来の接着方法のメッシュマスク、及びメタルマスクと、実施の形態１のワイヤーマスクとの比較対照図である。
【図１７】  ＯＳＲの構成を示す図である。
【図１８】  ＯＳＲの衛星構体への実装形態を示す図である。
【図１９】  従来のメッシュマスクの構成について示した図である。
【図２０】  従来のメタルマスクの構成について示した図である。
【図２１】  メッシュマスクをＯＳＲ接着面より持ち上げた状態を示した図である。
【図２２】  メッシュマスクにて接着剤を塗布したＯＳＲを衛星構体に貼り付けた状態を示した図である。
【図２３】  メタルマスクをＯＳＲ接着面より持ち上げた状態を示した図である。
【図２４】  メタルマスクにて接着剤を塗布したＯＳＲを衛星構体に貼り付けた状態を示した図である。
【符号の説明】
１  ワイヤー
２  枠体
３  メタルマスク
４  スキージ
５  ＯＳＲ
６  ガラス
７  蒸着膜
８  接着剤
９  ハニカムパネル
１０  メッシュマスク
１１  メタルマスク
１３  気泡
１４  溝
１５  突起
１６  真空吸着台
１７  ローラー
【図１】
0004564116.tif 000002
【図２】
0004564116.tif 000003
【図３】
0004564116.tif 000004
【図４】
0004564116.tif 000005
【図５】
0004564116.tif 000006
【図６】
0004564116.tif 000007
【図７】
0004564116.tif 000008
【図８】
0004564116.tif 000009
【図９】
0004564116.tif 000010
【図１０】
0004564116.tif 000011
【図１１】
0004564116.tif 000012
【図１２】
0004564116.tif 000013
【図１３】
0004564116.tif 000014
【図１４】
0004564116.tif 000015
【図１５】
0004564116.tif 000016
【図１６】
0004564116.tif 000017
【図１７】
0004564116.tif 000018
【図１８】
0004564116.tif 000019
【図１９】
0004564116.tif 000020
【図２０】
0004564116.tif 000021
【図２１】
0004564116.tif 000022
【図２２】
0004564116.tif 000023
【図２３】
0004564116.tif 000024
【図２４】
0004564116.tif 000025