(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャーを往復動するように挿入したシリンダの端部に高粘性物質の取入口と排出口とを設け、該シリンダをシリンダ軸を中心に回動可能にシリンダ保持器に保持すると共に、該シリンダ保持器に高粘性物質の供給口と吐出ノズルに連通する吐出口とを設け、前記シリンダ保持器の供給口と前記シリンダの取入口との連通及び前記シリンダ保持器の吐出口と前記シリンダの排出口との連通を前記シリンダの回動により交互に切換え可能に構成したプランジャー押出器を使用し、該プランジャー押出器のシリンダに高粘性物質をいったん定量貯留した後、該プランジャー押出器から被塗布面に塗布する高粘性物質の定量塗布方法。
【請求項２】
前記高粘性物質の２５℃における粘度が１×１０6 センチポイズ以上である請求項１に記載の高粘性物質の定量塗布方法。
【請求項３】
前記高粘性物質がシリコーンゴム組成物である請求項１に記載の高粘性物質の定量塗布方法。
【請求項４】
プランジャーを往復動するように挿入したシリンダの端部に高粘性物質の取入口と排出口とを設け、該シリンダをシリンダ軸を中心に回動可能にシリンダ保持器に保持すると共に、該シリンダ保持器に高粘性物質の供給口と吐出ノズルに連通する吐出口とを設け、前記シリンダ保持器の供給口と前記シリンダの取入口との連通及び前記シリンダ保持器の吐出口と前記シリンダの排出口との連通を前記シリンダの回動により交互に切換え可能に構成した高粘性物質の定量塗布装置。
【請求項５】
前記高粘性物質の２５℃における粘度が１×１０6 センチポイズ以上である請求項４に記載の高粘性物質の定量塗布装置。
【請求項６】
前記高粘性物質がシリコーンゴム組成物である請求項４に記載の高粘性物質の定量塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高粘性物質を基材表面に定量塗布する方法及び装置に関し、さらに詳しくは、自己流動性を持たない高粘性物質を定量塗布するのに好適な方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、窓枠のシーラントや自動車エンジンとオイルパンとの間に挿入されるシール用ガスケットなどは、原材料である液状の熱可塑性樹脂組成物を吐出ノズルから窓枠やオイルパン外縁に沿って吐出しながら塗布した後、それを硬化させて形成されている。この塗布作業には、原材料を窓枠などの寸法に合わせて一定量を過不足なく吐出する必要があり、過剰に吐出すれば原材料の無駄や外観悪化を来たし、また不足すれば不完全シールを来すことになる。
【０００３】
従来、一般に上記塗布作業に使用される原材料は、自己流動性を持った粘性液体の状態で使用されていた。そのため、原材料の定量塗布は開閉バルブ付き吐出ノズルを使用して、開閉バルブをオンオフ操作するだけで所定寸法に塗布することを容易に行うことができた。
しかるに、上記のような塗布作業に使用する原材料として、硬化時間を短縮するなどの目的から、自己流動性を持った粘性液体の状態で塗布するのではなく、高粘度であり、それ自体が自己流動性を殆ど持たないような超高粘性液体の状態で使用する試みがある。しかし、このように自己流動性を持たない超高粘性液体は、従来の吐出ノズルでは吐出できないという問題があり、まして定量吐出などは殆ど不可能という問題があった。
【０００４】
上記のような超高粘性物質は、油圧式押出機等の高圧押出機によって高圧を負荷すれば押し出すことが可能である。しかしながら、上述のような高圧押出機は、加圧室が耐圧構造を必要とするため装置全体が大型になってしまい、しかも高圧で高粘性物質を押し出した場合、その吐出を瞬時に停止できる小型バルブが存在しないため、ますます装置の大型化を回避することができないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、装置構成を小型軽量化しながら、高粘性物質を定量だけ精度良く塗布することを可能にする高粘性物質の定量塗布方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の高粘性物質の定量塗布方法は、プランジャーを往復動するように挿入したシリンダの端部に高粘性物質の取入口と排出口とを設け、該シリンダをシリンダ軸を中心に回動可能にシリンダ保持器に保持すると共に、該シリンダ保持器に高粘性物質の供給口と吐出ノズルに連通する吐出口とを設け、前記シリンダ保持器の供給口と前記シリンダの取入口との連通及び前記シリンダ保持器の吐出口と前記シリンダの排出口との連通を前記シリンダの回動により交互に切換え可能に構成したプランジャー押出器を使用し、該プランジャー押出器のシリンダに高粘性物質をいったん定量貯留した後、該プランジャー押出器から被塗布面に塗布することを特徴とするものである。
【０００７】
このように高粘性物質の取入口と吐出口とを交互に開閉するように構成したプランジャー押出器を利用し、シリンダに高粘性物質を１サイクルの塗布に必要な量だけいったん貯留し、それを吐出し塗布するようにしたので、高粘性物質の塗布における装置構成を小型軽量化することができる。特に、プランジャー押出器は安定した推力を有すると共にストロークスピードを制御することが容易であるため、高粘性物質を精度良く塗布することが可能になる。
【０００８】
また、上記目的を達成する本発明の高粘性物質の定量塗布装置は、プランジャーを往復動するように挿入したシリンダの端部に高粘性物質の取入口と排出口とを設け、該シリンダをシリンダ軸を中心に回動可能にシリンダ保持器に保持すると共に、該シリンダ保持器に高粘性物質の供給口と吐出ノズルに連通する吐出口とを設け、前記シリンダ保持器の供給口と前記シリンダの取入口との連通及び前記シリンダ保持器の吐出口と前記シリンダの排出口との連通を前記シリンダの回動により交互に切換え可能に構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにシリンダの回転に基づいてシリンダの取入口及び排出口を開閉するようにしたので、高粘性物質に対して小型軽量かつ気密性の高いバルブ機構を構成することができる。従って、このような塗布装置によれば、上述の高粘性物質の塗布方法を実施することが可能になる。
本発明において、高粘性物質とは、２５℃における粘度が１×１０6 以上であり、通常は５×１０7 〜２×１０9 センチポイズであり、ＪＩＳ−Ｃ２１２３に規定する可塑度が０．７ｍｍ以上であり、応力を負荷したときに流動性を有する物質である。かかる高粘性物質としては、例えば、オルガノポリシロキサン生ゴムとシリカ微粉体等の無機質充填剤と硬化剤を主成分とするシリコーンゴム組成物（未硬化のシリコーンゴムであり、硬化してシリコーンゴムとなる組成物）がある。本発明の塗布方法及び塗布装置は、上記粘度範囲の高粘性物質を塗布する場合に顕著な作用効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の高粘性物質の塗布装置の一例を示すものである。図において、プランジャー押出器Ｐは、図１のように油圧押出器等からなる材料供給部Ｓに接続される位置をホームポジションとして、この材料供給部Ｓから図２のように離脱して、塗布作業を行う被塗布面の置かれた位置へ移動することができるように構成されている。
【００１１】
シリンダ１は、その底部近傍の側面に高粘性物質の取入口１ａが設けられていると共に、その底部に中心から偏心した位置に排出口１ｂが設けられている。シリンダ１内にはプランジャー２が挿入されており、このプランジャー２は図示しないボールネジの駆動によってシリンダ１内を上下方向に摺動可能となっている。なお、プランジャー２の先端部にはピストンリングが嵌合しており、シリンダ１内の気密性を確保するようになっている。シリンダ１は、筒状のシリンダ保持器３に保持されると共に、その上部に固定したアーム１ｍを介して回転駆動装置４によって軸廻りに往復回転するようになっている。
【００１２】
シリンダ保持器３は、シリンダ１の取入口１ａに対応する位置に供給口３ａが設けられていると共に、その下端にシリンダ１の排出口を開閉する遮蔽板５がボルト固定されている。この遮蔽板５は、図３のように上面側をシリンダ１の排出口１ｂに対応するように偏心した位置に開口し、かつ下面側を中心に開口するようにした吐出口５ａが設けられている。
【００１３】
上記シリンダ１は回転駆動装置４により左右に駆動されることにより、取入口１ａがシリンダ保持器３の供給口３ａに連通する位置と閉止される位置とに切り換わり、また底面の排出口１ｂが遮蔽板５の吐出口５ａに連通する位置と閉止する位置とに切り換わるようになっている。しかも、取入口１ａが供給口３ａに連通するときは、排出口１ｂは吐出口５ａに対して閉止し、逆に取入口１ａが供給口３ａに対して閉止するときは、排出口１ｂは吐出口５ａに連通するようになっている。
【００１４】
シリンダ保持器３には、シリンダ１の取入口１ａに対応する位置に、ねじ込みユニオン６の供給口３ａが臨むように取り付けられている。このねじ込みユニオン６は材料供給部Ｓに脱着するようになっている。この材料供給部Ｓには、例えば高圧用ボールバルブが設けられ、このねじ込みユニオン６離脱している間、高粘性物質が流出しないようになっている。また、シリンダ保持器３の上端には、フランジ７が固定板８を介してボルト固定されている。このフランジ７は、その内径がシリンダ保持器３の内径よりも小さく、その内端部がシリンダ１の縁部に係合することによりシリンダ１が抜け出さないように規制している。
【００１５】
吐出ノズル９は、遮蔽板５の下側に装着され、その絞り込まれた先端部から高粘性物質を吐き出すようになっている。この吐出ノズル９は、ノズル押さえ１０をシリンダ保持器３の下端に螺合させることにより遮蔽板５に対して着脱自在になっており、ノズル径を種々異ならせたものと交換することが可能である。
次に、上述の塗布装置を使用して高粘性物質を被塗布面に塗布する方法について説明する。
【００１６】
先ず、図１に示すように、プランジャー押出器Ｐを材料供給部Ｓに接続すると共に、シリンダ１の取入口１ａがシリンダ保持器３の供給口３ａに連通するようにシリンダ１をセットする。このとき、シリンダ１の排出口１ｂは遮蔽板５によって閉塞される。図１の状態において、材料供給部Ｓから高粘性物質を供給すると共にプランジャー２を上昇させることにより、シリンダ１内に高粘性物質を導き入れる。
【００１７】
次に、図２に示すように、シリンダ１を回転駆動装置４によって回転させることにより、シリンダ１の排出口１ｂが遮蔽板５の吐出口５ｂに連通するようにシリンダ１をセットする。このとき、シリンダ１の取入口１ａはシリンダ保持器３の内側面によって閉塞される。
このようにプランジャー押出器Ｐに高粘性物質の定量をいったん貯留した後、プランジャー押出器Ｐを材料供給部Ｓから切り離し、被塗布面の形状に対応して操作可能な状態にする。この場合、材料供給部Ｓのねじ込みユニオン６は高圧用ボールバルブから構成されているので、供給残圧によって材料を漏出することが防止される。
【００１８】
図２の状態において、プランジャー２を下降させると、シリンダ１内の高粘性物質はシリンダ１の排出口１ｂ及び遮蔽板５の吐出口５ａを通過して吐出ノズル９の先端部から押し出される。従って、プランジャー２の下降と同時にプランジャー押出器Ｐを被塗布面の形状に沿わせて移動させることにより、この被塗布面に定量の高粘性物質を塗布することができる。また、シリンダ１内の高粘性物質を全て押し出した後は、再びプランジャー押出器Ｐを材料供給部Ｓに接続することにより、上記塗布作業を繰り返し行うことができる。
【００１９】
上述のように大型の油圧押出器等からなる材料供給部Ｓと小型軽量のプランジャー押出器Ｐとは分離可能であり、１サイクル分の高粘性物質を貯留したプランジャー押出器Ｐを操作するだけでよいので、装置構成を小型軽量化することができる。また、ボールネジ等によってピストン１を駆動するプランジャー押出器Ｐは、安定した推力を有すると共にストロークスピードを容易に制御することができるので、高粘性物質を精度良く塗布することが可能である。
【００２０】
さらに、上述のプランジャー押出器Ｐは、シリンダ１の回転に基づいてシリンダ１の取入口１ａ及び排出口１ｂの開閉を行うので、高粘性物質の吐出を瞬時に停止させる小型軽量のバルブ機構を構成することができる。
本発明において、高粘性物質としては、その粘度が５×１０7 〜２×１０9 センチポイズとなる物質を使用することが好ましく、その用途に応じて適宜選択することができる。また、本発明の用途としては、高粘性物質の塗布を含む作業でれば特に限定されることはなく、例えば、自動車エンジンのオイルパン、ヘッドカバー、ロッカーカバー等に対するシール材の塗布、或いは電子レンジの窓枠に対するシール材の塗布等がある。
【００２１】
【実施例】
図１の塗布装置において、シリンダ１の材質をポリイミド樹脂とし、プランジャー２及びアーム１ｍの材質をステンレススチール（ＳＵＳ３０４）とし、シリンダ保持器３、遮蔽板５、ユニオン６、フランジ７、固定板８、ノズル９及びノズル押さえ１０の材質をジュラルミンとし、またシリンダ１の内径を１２ｍｍとし、その実容量を１０ｃｃとし、ノズル９の内径を３ｍｍとし、プランジャー２を上下ストロークさせる直動装置の駆動モータを２００Ｗの定格出力とした塗布装置を作製した。
【００２２】
この装置に２５℃における粘度が１×１０9 センチポイズのシリコーンゴム組成物（ジメチルポリシロキサン生ゴムとシリカ微粉体と有機過酸化物からなる組成物）を導入し、この組成物を１〜３０ｇ／分の吐出量で吐出させ、オイルパンのシール部に塗布したところ、このシリコーンゴム組成物はオイルパンのシール部に均一に塗布することができた。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明の高粘性物質の塗布方法によれば、プランジャーを往復動するように挿入したシリンダの端部に高粘性物質の取入口と排出口とを設け、該シリンダをシリンダ軸を中心に回動可能にシリンダ保持器に保持すると共に、該シリンダ保持器に高粘性物質の供給口と吐出ノズルに連通する吐出口とを設け、前記シリンダ保持器の供給口と前記シリンダの取入口との連通及び前記シリンダ保持器の吐出口と前記シリンダの排出口との連通を前記シリンダの回動により交互に切換え可能に構成したプランジャー押出器を使用し、該プランジャー押出器のシリンダに高粘性物質をいったん定量貯留した後、該プランジャー押出器から被塗布面に塗布するから、装置構成を小型軽量化しながら、高粘性物質を定量だけ精度良く塗布することができる。
【００２４】
また、本発明の高粘性物質の塗布装置によれば、プランジャー押出器のシリンダの回動に基づいて高粘性物質の取入口及び排出口の開閉を行うようにしたから、上記塗布方法を容易に実施することができると共に、高粘性物質の吐出を瞬時に停止させる小型軽量のバルブ機構を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施態様からなる高粘性物質の定量塗布装置を示す断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】（ａ）は図１の塗布装置の動作を示す断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】（ａ）は図１及び図２における遮蔽板の上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
Ｓ  材料供給部
Ｐ  プランジャー押出器
１  シリンダ
１ａ  取入口
１ｂ  排出口
２  プランジャー
３  シリンダ保持器
３ａ  供給口
５  遮蔽板
５ａ  吐出口
９  吐出ノズル
【図１】
0003786483.tif 000002
【図２】
0003786483.tif 000003
【図３】
0003786483.tif 000004