(57)【要約】   電子基板の生産に用いられる塗布材が充填され、塗布材の吐出を正圧で行うシリンジと、シリンジの内圧を計測するセンサーと、シリンジに連結し、シリンジの内圧を低下させる負圧をシリンジに導くための第１負圧用配管と、第１負圧用配管よりも流量が小さく、第１負圧用配管から分岐してシリンジに連結する第２負圧用配管と、第１負圧用配管と第２負圧用配管とを開閉させることによって、第１負圧用配管及び第２負圧用配管の少なくとも一つを経由してシリンジに負圧を供給させる切替部と、シリンジが塗布材を吐出した直後に切替部を作動させることによって、シリンジから正圧を抜く経路を形成すると共に、センサーの計測値が第１所定値にまで低下した際に切替部を作動させることによって、シリンジから正圧を抜く経路を変更する制御部とを備える塗布装置。
2020170356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子基板の生産に用いられる塗布材が充填され、該塗布材の吐出を正圧で行うシリンジと、
前記シリンジの内圧を計測するセンサーと、
前記シリンジに連結し、前記シリンジの内圧を低下させる負圧を前記シリンジに導くための第１負圧用配管と、
前記第１負圧用配管よりも流量が小さく、前記第１負圧用配管から分岐して前記シリンジに連結する第２負圧用配管と、
前記第１負圧用配管と前記第２負圧用配管とを開閉させることによって、前記第１負圧用配管及び前記第２負圧用配管の少なくとも一つを経由して前記シリンジに負圧を供給させる切替部と、
前記シリンジが塗布材を吐出した直後に前記切替部を作動させることによって、前記シリンジから正圧を抜く経路を形成すると共に、前記センサーの計測値が第１所定値にまで低下した際に前記切替部を作動させることによって、前記シリンジから正圧を抜く経路を変更する制御部とを備える塗布装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記シリンジが塗布材を吐出した直後において、前記第１負圧用配管及び前記第２負圧用配管を閉まった状態から開いた状態にし、前記センサーの計測値が前記第１所定値にまで低下した際において、前記第１負圧用配管を開いた状態から閉まった状態にすると共に、前記第２負圧用配管を開いた状態のままとする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記切替部は、前記シリンジが塗布材を吐出した直後において、前記第１負圧用配管を閉まった状態から開いた状態にすると共に、前記第２負圧用配管を閉まった状態のままとし、前記センサーの計測値が前記第１所定値にまで低下した際において、前記第１負圧用配管を開いた状態から閉まった状態にすると共に、前記第２負圧用配管を閉まった状態から開いた状態にする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記第２負圧用配管に連結し、前記シリンジから塗布材を吐出させる正圧を前記シリンジに供給するための正圧用配管を備える請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項５】
大気開放されると共に前記第２負圧用配管に連結され、前記切替部で開閉される大気圧用配管を備え、
前記制御部は、前記切替部を作動させることによって、前記シリンジから正圧を抜く経路に対して前記大気圧用配管を追加する請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項６】
前記切替部は、前記シリンジが塗布材を吐出した直後において、前記大気圧用配管を閉まった状態から開いた状態にする請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記切替部は、前記センサーの計測値が第２所定値にまで低下した際において、前記大気圧用配管を閉まった状態から開いた状態にする請求項５に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シリンジに充填された塗布材の吐出を正圧で行う塗布装置に関するものである。特に、接着剤、半田、フラックス等の電子基板の生産に用いられる塗布材を塗布する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンジに充填された液体の吐出を正圧で行う塗布装置に関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術は、シリンジ内へ加圧力を供給してシリンジ内の液体を吐出するとともに、シリンジ内へ液体保持用負圧力を供給してシリンジ内の液体の漏出を防止する液体吐出方法であって、液体の吐出停止と同時にシリンジ内圧の吸出しを開始し、シリンジ内圧が所要の値まで低下したときに、シリンジ内圧の吸出しを停止する一方、そのシリンジ内への液体保持用負圧力の供給を開始することを特徴とする。【０００３】
ここでは、負圧度の比較的高い吸圧力と、負圧度の比較的小さい液体保持用負圧力とを使い分け、液体の吐出停止時には、開閉弁の作用下で、シリンジ内に吸圧力だけを作用させ、また、シリンジ内圧が十分に低下した後には、そこへ液体保持用負圧力だけを作用させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９０７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これにより、上記特許文献１に記載の技術は、液体吐出の停止時の液切れ性を大きく向上させ、また、吐出停止後の液垂れを十分に防止することができ、さらには、吐出サイクルのサイクルタイムを短縮して、作業能率を高めることができるが、更に好適に、作業能率を高めることが望まれていた。【０００６】
本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、塗布量の安定と塗布時間の短縮を向上させることを図った塗布装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書は、電子基板の生産に用いられる塗布材が充填され、塗布材の吐出を正圧で行うシリンジと、シリンジの内圧を計測するセンサーと、シリンジに連結し、シリンジの内圧を低下させる負圧をシリンジに導くための第１負圧用配管と、第１負圧用配管よりも流量が小さく、第１負圧用配管から分岐してシリンジに連結する第２負圧用配管と、第１負圧用配管と第２負圧用配管とを開閉させることによって、第１負圧用配管及び第２負圧用配管の少なくとも一つを経由してシリンジに負圧を供給させる切替部と、シリンジが塗布材を吐出した直後に切替部を作動させることによって、シリンジから正圧を抜く経路を形成すると共に、センサーの計測値が第１所定値にまで低下した際に切替部を作動させることによって、シリンジから正圧を抜く経路を変更する制御部とを備える塗布装置を開示する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、塗布装置は、塗布量の安定と塗布時間の短縮を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】塗布装置のシリンジにおける塗布材の吐出過程を示した図である。
【図２】塗布装置のシリンジにおける塗布材の吐出過程を示した図である。
【図３】塗布装置のシリンジにおける塗布材の吐出過程を示した図である。
【図４】塗布装置を示した図である。
【図５】塗布装置のシリンジから正圧を抜く経路の変更過程を示したフローチャートである。
【図６】塗布装置のシリンジから正圧を抜く経路の変更過程を示した図である。
【図７】塗布装置のシリンジから正圧を抜く経路の変更過程を示した図である。
【図８】塗布装置のシリンジから正圧を抜く経路の変更過程を示した図である。
【図９】塗布装置のシリンジから正圧を抜く経路の変更過程を示した図である。
【図１０】塗布装置の変更例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。但し、図面では、構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。
【００１１】
図１に示されるように、塗布装置１は、シリンジ１０、センサー１８、第１配管２０、及び第２配管２２等を備えている。シリンジ１０は、バレル１２、ピストン１４、及びニードル１６等を有している。バレル１２内では、ピストン１４とニードル１６との間において、接着剤３が充填されている。
【００１２】
センサー１８は、圧力を検知するものであり、バレル１２に取り付けられることによって、バレル１２内においてバレル１２及びピストン１４に囲まれた空間に接続されている。これにより、センサー１８は、シリンジ１０の内圧を計測する。第１配管２０及び第２配管２２は、バレル１２に連結されることによって、バレル１２内においてバレル１２及びピストン１４に囲まれた空間に接続されている。
【００１３】
第２配管２２は、第１配管２０よりも内径が小さい。従って、第１配管２０及び第２配管２２内の気体圧力が同一の場合には、第２配管２２は、第１配管２０よりも気体流量が小さい。
【００１４】
このような構成を有する塗布装置１は、シリンジ１０のニードル１６から接着剤３を押し出すことによって、接着剤３を基板５上に塗布する。そのために、シリンジ１０の内圧が、図１に示す大気圧から、図２に示す正圧にされる。その際、図２に示されるように、ニードル１６と基板５とが接近した状態にされ、第２配管２２を介してシリンジ１０に正圧が供給される。このようにして、シリンジ１０は、接着剤３の吐出を正圧で行う。
【００１５】
接着剤３が基板５上に塗布された後は、シリンジ１０の内圧が、図２に示す正圧から、図３に示す大気圧に戻される。その際、図３に示されるように、ニードル１６と基板５とが距離的に離間した状態にされ、第１配管２０及び第２配管２２の少なくとも一つを経由して、シリンジ１０から正圧が抜かれる。
【００１６】
更に、塗布装置１は、シリンジ１０から正圧を抜く経路を変更することによって、接着剤３の塗布量を安定させると共に、接着剤３の塗布時間を短縮させる。そのため、塗布装置１では、図４に示されるように、第２配管２２が、分岐点２４において、第１配管２０から分岐している。その上、塗布装置１は、上述した構成に加えて、正圧用配管２６、大気圧用配管２８、切替部３０、及び制御装置４０等を備えている。
【００１７】
正圧用配管２６は、第２配管２２と正圧源１０１とに連結されるものである。これにより、接着剤３を吐出させる正圧をシリンジ１０に供給する経路が確保される。尚、正圧源１０１は、工場等に設けられた正圧供給ラインである。もっとも、塗布装置１は、正圧源１０１として、エアーコンプレッサー等を備えてもよい。
【００１８】
大気圧用配管２８は、分岐点２４とシリンジ１０との間において、第２配管２２に連結されるものである。大気圧用配管２８では、第２配管２２に連結される端とは反対の端が、大気に開放されている。
【００１９】
第１配管２０では、シリンジ１０に連結される端とは反対の端が、負圧源１０３に連結されている。これにより、シリンジ１０の内圧を低下させる負圧をシリンジ１０に供給する経路が確保される。そのような経路は、第１配管２０及び第２配管２２の少なくとも一つを経由する。尚、負圧源１０３は、工場等に設けられた負圧供給ラインである。もっとも、塗布装置１は、負圧源１０３として、バキュームポンプ等を備えてもよい。
【００２０】
切替部３０は、正圧バルブ３２、第１負圧バルブ３４、及び第２負圧バルブ３６等を有している。正圧バルブ３２は、開閉弁であって、正圧用配管２６に設けられている。第１負圧バルブ３４は、開閉弁であって、分岐点２４とシリンジ１０との間において、第１配管２０に設けられている。第２負圧バルブ３６は、方向制御弁であって、第２配管２２と大気圧用配管２８との間（第２配管２２と大気圧用配管２８の連結部位）に設けられている。
【００２１】
制御装置４０は、塗布装置１を制御するものであって、センサー１８及び切替部３０等に接続されている。これにより、制御装置４０は、センサー１８の計測値に基づいて、切替部３０を作動させることが可能である。切替部３０では、制御装置４０の制御内容に応じて、正圧バルブ３２、第１負圧バルブ３４、及び第２負圧バルブ３６の自動操作が行われる。
【００２２】
次に、図５に表されたフローチャートに基づいて、制御装置４０の切替部３０に対する制御内容を説明する。Ｓ１０乃至Ｓ２２の各処理は、制御装置４０によって実行される。
【００２３】
正圧処理Ｓ１０では、図６に示されるように、制御装置４０が、切替部３０を作動させることによって、正圧バルブ３２を開け、第１負圧バルブ３４を閉じ、第２負圧バルブ３６を全閉する。そのため、シリンジ１０は、正圧源１０１と連通し、負圧源１０３及び大気から遮断される。これにより、シリンジ１０に正圧が供給されるので、シリンジ１０から接着剤３が吐出される。
【００２４】
第１負圧処理Ｓ１２では、図７に示されるように、制御装置４０が、切替部３０を作動させることによって、正圧バルブ３２を閉じ、第１負圧バルブ３４を開け、第２負圧バルブ３６を全開する。そのため、シリンジ１０は、正圧源１０１から遮断され、第１配管２０及び第２配管２２を介して負圧源１０３及び大気と連通する。これにより、シリンジ１０における接着剤３の吐出が終了する。それに加えて、シリンジ１０が接着剤３を吐出した直後において、第１配管２０、第２配管２２、及び大気圧用配管２８が閉まった状態から開いた状態にされることにより、シリンジ１０から正圧を抜く経路が形成される。その際、シリンジ１０から第１配管２０に向けて比較的大きな流量の気体が流れ、シリンジ１０から第２配管２２に向けて比較的小さな流量の気体が流れる。このようにして、シリンジ１０の正圧が速やかに低下していく。
【００２５】
判定処理Ｓ１４では、制御装置４０が、シリンジ１０の内圧が第１所定値Ｖ１以下であるか否かを判定する。この判定は、センサー１８の計測値に基づいて行われる。尚、第１所定値Ｖ１は、大気圧よりも大きな値（正圧）に予め設定されている。ここで、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第１所定値Ｖ１よりも大きい場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、上述した第１負圧処理Ｓ１２が繰り返され、正圧バルブ３２、第１負圧バルブ３４、及び第２負圧バルブ３６の開閉状態が維持される。これに対して、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第１所定値Ｖ１以下である場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、第２負圧処理Ｓ１６が行われる。
【００２６】
第２負圧処理Ｓ１６では、図８に示されるように、制御装置４０が、切替部３０を作動させることによって、第１負圧バルブ３４を閉じる。そのため、シリンジ１０は、第２配管２２を介して負圧源１０３及び大気と連通する。これにより、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第１所定値Ｖ１にまで低下した際において、第１配管２０が開いた状態から閉まった状態にされると共に、第２配管２２及び大気圧用配管２８が開いた状態のままにされることによって、シリンジ１０から正圧を抜く経路が変更される。その際、シリンジ１０から第１配管２０に向けて気体が流れないが、シリンジ１０から第２配管２２に向けて比較的小さな流量の気体が流れる。このようにして、シリンジ１０の正圧が緩やかに低下していく。
【００２７】
判定処理Ｓ１８では、制御装置４０が、シリンジ１０の内圧が第２所定値Ｖ２以下であるか否かを判定する。この判定は、センサー１８の計測値に基づいて行われる。尚、第２所定値Ｖ２は、上述した第１所定値Ｖ１よりも小さく、大気圧よりも僅かに大きな値（正圧）に予め設定されている。ここで、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第２所定値Ｖ２よりも大きい場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、上述した第２負圧処理Ｓ１６が繰り返され、正圧バルブ３２、第１負圧バルブ３４、及び第２負圧バルブ３６の開閉状態が維持される。これに対して、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第２所定値Ｖ２以下である場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、大気圧処理Ｓ２０が行われる。
【００２８】
大気圧処理Ｓ２０では、図９に示されるように、制御装置４０が、切替部３０を作動させることによって、第２負圧バルブ３６において、第２配管２２から第１配管２０に向かう経路を閉じ、第２配管２２から大気圧用配管２８に向かう経路を開ける。そのため、シリンジ１０は、第２配管２２を介して大気と連通する。これにより、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第２所定値Ｖ２にまで低下した際において、シリンジ１０から正圧を抜く経路が変更される。その際、シリンジ１０から第１配管２０に向けて気体が流れないが、シリンジ１０から第２配管２２に向けては、第２負圧処理Ｓ１６のときよりも小さな流量の気体が流れる。このようにして、シリンジ１０の内圧が大気圧に戻っていく。
【００２９】
判定処理Ｓ２２では、制御装置４０が、シリンジ１０の内圧が大気圧であるか否かを判定する。この判定は、センサー１８の計測値に基づいて行われる。ここで、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が大気圧でない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、上述した大気圧処理Ｓ２０が繰り返され、正圧バルブ３２、第１負圧バルブ３４、及び第２負圧バルブ３６の開閉状態が維持される。これに対して、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が大気圧である場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、上述した正圧処理Ｓ１０が再び行われる。これにより、塗布装置１では、接着剤３の塗布が継続される。
【００３０】
以上詳細に説明したようにして、本実施形態の塗布装置１は、塗布量の安定と塗布時間の短縮を向上させている。
【００３１】
ちなみに、本実施形態において、接着剤３は、塗布材の一例である。第１配管２０は、第１負圧用配管の一例である。第２配管２２は、第２負圧用配管の一例である。制御装置４０は、制御部の一例である。
【００３２】
尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００３３】
例えば、制御装置４０は、第１負圧処理Ｓ１２において、切替部３０を作動させることによって、正圧バルブ３２を閉じ、第１負圧バルブ３４を開け、第２負圧バルブ３６において、少なくとも、第２配管２２から第１配管２０に向かう経路を閉じてもよい。これにより、シリンジ１０が接着剤３を吐出した直後において、第１配管２０が閉まった状態から開いた状態にされると共に、第２配管２２が閉まった状態のままにされることによって、シリンジ１０から正圧を抜く経路が形成される。
【００３４】
それに加えて、制御装置４０は、第２負圧処理Ｓ１６において、切替部３０を作動させることによって、第１負圧バルブ３４を閉じ、第２負圧バルブ３６において、少なくとも、第２配管２２から第１配管２０に向かう経路を開ける。これにより、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第１所定値Ｖ１にまで低下した際において、第１配管２０が開いた状態から閉まった状態にされると共に、第２配管２２が閉まった状態から開いた状態にされることによって、シリンジ１０から正圧を抜く経路が変更される。
【００３５】
また、第２負圧バルブ３６では、第２負圧処理Ｓ１６まで、第２配管２２から大気圧用配管２８に向かう経路が閉まった状態のままにされてもよい。その後、制御装置４０は、大気圧処理Ｓ２０において、切替部３０を作動させることによって、第２負圧バルブ３６において、第２配管２２から大気圧用配管２８に向かう経路を閉まった状態から開いた状態にする。これにより、センサー１８の計測値（シリンジ１０の内圧）が第２所定値Ｖ２にまで低下した際において、大気圧用配管２８が閉まった状態から開いた状態にされることによって、シリンジ１０から正圧を抜く経路が追加される。
【００３６】
また、第２配管２２は、スピードコントローラーが設けられることによって、第１配管２０よりも気体流量が小さくされてもよい。そのような場合、第２配管２２の内径は、第１配管２０よりも小さくされなくてもよい。
【００３７】
また、図１０に示されるように、第２負圧バルブ３６は、分岐点２４と負圧源１０３との間において、第１配管２０に設けられてもよい。但し、大気圧用配管２８において、大気圧バルブ３８が設けられる。そのような場合、第２負圧バルブ３６及び大気圧バルブ３８は、開閉弁である。
【００３８】
また、正圧用配管２６は、第２配管２２に連結されるものではなく、シリンジ１０に連結されるものであってもよい。
【００３９】
また、シリンジ１０の内圧が大気圧にまで戻されることなく、シリンジ１０における接着剤３の吐出が終了する場合には、大気圧用配管２８は省かれてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  塗布装置
３  接着剤
１０  シリンジ
１８  センサー
２０  第１配管
２２  第２配管
２６  正圧用配管
２８  大気圧用配管
３０  切替部
４０  制御装置
Ｖ１  第１所定値
Ｖ２  第２所定値
【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】
2020170356.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020170356.tif 000011
【図１０】
2020170356.tif 000012
【国際調査報告】
2020170356.tif 000013
2020170356.tif 000014