特許 7357714 樹脂吐出装置及び樹脂塗布済対象物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(54)【発明の名称】樹脂吐出装置及び樹脂塗布済対象物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20230929BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20230929BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20230929BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B05C11/00

B05D1/26 Z

B05D3/00 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022048839

(22)【出願日】2022-03-24

【審査請求日】2023-02-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000103976

【氏名又は名称】株式会社オリジン

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビリグォーツ

(72)【発明者】

【氏名】坂本 雅樹

【審査官】河内 浩志

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４９０７７２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００６８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８１１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ ５／００－ ５／０４

７／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－ ７／２６

Ｂ６５Ｄ８３／０８－８３／７６

Ｆ０４Ｂ２３／００－２３／１４

５３／００－５３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カートリッジに含まれた樹脂を吐出する樹脂吐出装置であって、
前記カートリッジは、前記樹脂が充填されているシリンジであって充填されている前記樹脂を吐出する吐出ニードルが先端に設けられているシリンジと、前記シリンジの内部の前記樹脂を封止しながら前記シリンジの軸線方向に移動可能なプランジャと、を有し、
前記樹脂吐出装置は、
前記シリンジを支持する支持具と、
前記支持具に支持された前記シリンジの内部の前記プランジャを押圧する押圧機と、を備え、
前記押圧機は、前記プランジャに接触して前記シリンジの軸線方向に移動可能なロッドと、前記ロッドを前記軸線方向に移動させる駆動機構と、を有し、
前記ロッドは、前記駆動機構に接続されたロッド本体と、前記ロッド本体の先端に設けられて前記プランジャに接触するゴム部材とを有し、
前記シリンジは、前記樹脂が充填されている主要部分が中空円筒状に形成されており、
前記プランジャは、主要部分の外観形状が円柱状に形成されており、
前記ゴム部材は、最外径が前記シリンジの内径以下かつ前記プランジャの前記主要部分の外径以上の円柱状に形成されている、
樹脂吐出装置。

【請求項2】

前記プランジャは、前記ロッドが接する側の端部に窪みが形成されており、
前記ゴム部材は、前記最外径の部分よりも前記プランジャ側に存在する先端が、前記プランジャに形成されている前記窪みの内側に嵌まり込む大きさに形成されている、
請求項１に記載の樹脂吐出装置。

【請求項3】

前記ゴム部材は、硬度がショアＡ４０～ショアＡ７０の範囲である、
請求項１又は請求項２に記載の樹脂吐出装置。

【請求項4】

前記ロッドは、前記ゴム部材を前記ロッド本体に固定する固定部材を有する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂吐出装置。

【請求項5】

前記カートリッジから吐出された樹脂が塗布される塗布対象物を受ける受台を備える、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の樹脂吐出装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の樹脂吐出装置によって吐出された樹脂が塗布対象物に塗布された樹脂塗布済対象物を製造する方法であって、
前記樹脂が塗布される塗布対象物を受台に配置する工程と、
前記受台に配置された前記塗布対象物に、前記樹脂吐出装置から吐出された前記樹脂を塗布する工程と、
前記樹脂が塗布された前記塗布対象物を、前記受台から取り出す工程と、を備える、
樹脂塗布済対象物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は樹脂吐出装置及び樹脂塗布済対象物の製造方法に関し、特に比較的粘度の高い樹脂の吐出に適した樹脂吐出装置及び樹脂塗布済対象物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

塗布対象物に塗布する樹脂には、以下のような容器に収容されて提供されているものがある。その容器は、樹脂を吐出するノズルを有する筒状容器に樹脂が充填され、樹脂を挟んでノズルの反対側に筒状容器内を移動可能なプランジャが設けられることにより、筒状容器内に樹脂が封止されている。このような容器に収容された樹脂を吐出する装置として、筒状容器を支持する固定部保護ケースと、プランジャを筒状容器の先端側に押圧可能なピストンとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６８９８６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

容器に収容されている樹脂の粘度が比較的高い場合、ノズルから樹脂を吐出しようとしてプランジャを押圧した際に、プランジャを破損してしまうことがあった。

【0005】

本開示は上述の課題に鑑み、プランジャの破損を抑制する樹脂吐出装置及びこの装置を用いた樹脂塗布済対象物の製造方法を提供することに関する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係る樹脂吐出装置は、カートリッジに含まれた樹脂を吐出する樹脂吐出装置であって、前記カートリッジは、前記樹脂が充填されているシリンジであって充填されている前記樹脂を吐出する吐出ニードルが先端に設けられているシリンジと、前記シリンジの内部の前記樹脂を封止しながら前記シリンジの軸線方向に移動可能なプランジャと、を有し、前記樹脂吐出装置は、前記シリンジを支持する支持具と、前記支持具に支持された前記シリンジの内部の前記プランジャを押圧する押圧機と、を備え、前記押圧機は、前記プランジャに接触して前記シリンジの軸線方向に移動可能なロッドと、前記ロッドを前記軸線方向に移動させる駆動機構と、を有し、前記ロッドは、前記駆動機構に接続されたロッド本体と、前記ロッド本体の先端に設けられて前記プランジャに接触するゴム部材とを有する。

【0007】

このように構成すると、シリンジから樹脂を吐出させる際に、ゴム部材がプランジャに接触してプランジャを押圧するので、プランジャの破損を抑制することができる。

【0008】

また、本開示の第２の態様に係る樹脂吐出装置は、上記本開示の第１の態様に係る樹脂吐出装置において、前記シリンジは、前記樹脂が充填されている主要部分が中空円筒状に形成されており、前記プランジャは、主要部分の外観形状が円柱状に形成されており、
前記ゴム部材は、最外径が前記シリンジの内径以下かつ前記プランジャの前記主要部分の外径以上の円柱状に形成されている。

【0009】

このように構成すると、プランジャをシリンジ内に押し込んだときに、シリンジに充填されている樹脂がプランジャ及びゴム部材とシリンジとの間から漏れることを抑制することができる。

【0010】

また、本開示の第３の態様に係る樹脂吐出装置は、上記本開示の第２の態様に係る樹脂吐出装置において、前記プランジャは、前記ロッドが接する側の端部に窪みが形成されており、前記ゴム部材は、前記最外径の部分よりも前記プランジャ側に存在する先端が、前記プランジャに形成されている前記窪みの内側に嵌まり込む大きさに形成されている。

【0011】

このように構成すると、プランジャをシリンジ内に押し込んだときに、プランジャの窪みに嵌まり込んだゴム部材がプランジャの外側面をシリンジの内壁に押し付けるように作用することとなり、吐出ニードルから樹脂を吐出しながら、シリンジに充填されている樹脂がプランジャとシリンジとの間から漏れることを回避することができる。

【0012】

また、本開示の第４の態様に係る樹脂吐出装置は、上記本開示の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る樹脂吐出装置において、前記ゴム部材は、硬度がショアＡ４０～ショアＡ７０の範囲である。

【0013】

このように構成すると、ゴム部材がプランジャを適切に押圧することができると共に、プランジャがシリンジ内に押し込まれたときにシリンジに充填されている樹脂がプランジャ及びゴム部材とシリンジとの間から漏れることを抑制することができる。

【0014】

また、本開示の第５の態様に係る樹脂吐出装置は、上記本開示の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る樹脂吐出装置において、前記ロッドは、前記ゴム部材を前記ロッド本体に固定する固定部材を有する。

【0015】

このように構成すると、ロッドをプランジャから離れる方向に移動させたときに、ゴム部材がロッド本体から離脱することを防ぐことができる。

【0016】

また、本開示の第６の態様に係る樹脂吐出装置は、上記本開示の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る樹脂吐出装置において、前記カートリッジから吐出された樹脂が塗布される塗布対象物を受ける受台を備える。

【0017】

このように構成すると、シリンジから吐出された樹脂が塗布対象物に塗布される位置を安定させることができる。

【0018】

また、本開示の第７の態様に係る樹脂塗布済対象物の製造方法は、上記本開示の第１の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る樹脂吐出装置によって吐出された樹脂が塗布対象物に塗布された樹脂塗布済対象物を製造する方法であって、前記樹脂が塗布される塗布対象物を受台に配置する工程と、前記受台に配置された前記塗布対象物に、前記樹脂吐出装置から吐出された前記樹脂を塗布する工程と、前記樹脂が塗布された前記塗布対象物を、前記受台から取り出す工程と、を備える。

【0019】

このように構成すると、樹脂が適切に塗布された樹脂塗布済対象物を製造することができる。

【発明の効果】

【0020】

本開示によれば、シリンジから樹脂を吐出させる際に、ゴム部材がプランジャに接触してプランジャを押圧するので、プランジャの破損を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施の形態に係る樹脂吐出装置の斜視図である。

【図2】樹脂吐出装置に装着されるカートリッジの概略構成を示す断面図である。

【図3】一実施の形態に係る樹脂吐出装置が備える押圧機の概略構成を示す断面図である。

【図4】一実施の形態に係る、樹脂塗布済ワークの製造方法の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

【0023】

まず図１を参照して、一実施の形態に係る樹脂吐出装置１（以下、単に「吐出装置１」という。）を説明する。図１は、吐出装置１の斜視図である。吐出装置１は、図１に示すように、アーム１０と、押圧機２０と、受台５１と、を備えている。吐出装置１は、提供されたカートリッジ９０がアーム１０に装着され、適宜アーム１０を動かしながら、適時に押圧機２０を作動させてカートリッジ９０から樹脂を吐出させることで、受台５１に載置されたワークＷに樹脂を塗布する装置である。吐出装置１は、典型的には制御装置６０によって動作が制御される。吐出装置１は、ディスペンサとして機能する。吐出装置１の説明に先立ち、カートリッジ９０について説明する。

【0024】

図２は、カートリッジ９０の概略構成を示す断面図である。カートリッジ９０は、シリンジ９１と、プランジャ９５と、シリンジ９１内に収容されてプランジャ９５で封止された樹脂９９と、を有している。シリンジ９１は、樹脂９９を収容する部材である。シリンジ９１は、本実施の形態では、主要部分が中空円筒状に形成されている。シリンジ９１の、中空円筒状の主要部分の大きさは、用途に応じた適切な寸法を取ることができるが、理解の容易のために、本実施の形態では、直径が約５０ｍｍ、長さが約２００ｍｍであるとして説明する。シリンジ９１は、中空円筒状の一端が、径が小さくなったうえで先端に吐出ニードル９２が設けられている。吐出ニードル９２は、内径を、用途に応じた適切な大きさとすることができ、例えば０．３ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～５．０ｍｍとすることができ、本実施の形態では１．０ｍｍであるとして説明する。なお、シリンジ９１は、図２に示す例では、径が小さくなる部分が、吐出ニードル９２に近づくに連れて断面積が漸減する形状になっているが、主要部分よりも小径であるが径が変わらない短管状に形成されていてもよい。あるいは、径が小さくなる部分を設けずに、主要部分の端面に吐出ニードル９２を設けることとしてもよい。シリンジ９１は、典型的にはポリエチレン樹脂で形成されているが、ポリエチレン以外の樹脂で形成されていてもよく、樹脂以外の材料で形成されていてもよい。

【0025】

プランジャ９５は、シリンジ９１内に樹脂９９を封止しながら樹脂９９を押圧することができる部材である。プランジャ９５は、シリンジ９１の内部をシリンジ９１の軸線が延びる方向に移動することができるように、シリンジ９１の内部に設けられている。プランジャ９５は、外観形状が、概ね円柱状に形成されている。プランジャ９５は、シリンジ９１内の移動に支障がないように、プランジャ９５の外径がシリンジ９１の内径よりもわずかに小さくなっている。例えば、プランジャ９５の外径は、シリンジ９１の内径よりも、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度小さく形成されていてもよく、本実施の形態では０．２ｍｍ小さく形成されていることとする。このような外径をもつプランジャ９５の部分を、プランジャ９５の主要部分ということとする。概ね円柱状のプランジャ９５の外周側面には、円周方向の全周に渡って外側に突き出た厚さが薄いリング状片９６が設けられている。リング状片９６は、１つ又は複数が設けられている。プランジャ９５は、シリンジ９１内に入れられたときに、リング状片９６がシリンジ９１の内壁に接することで、樹脂９９の漏洩を抑制するようになっている。プランジャ９５は、概ね円柱状の一方の端面が、外側にやや凸になるように形成されていてもよい。このプランジャ９５の外側にやや凸になり得る端面は、シリンジ９１内で樹脂９９に接する側となる。プランジャ９５は、外側にやや凸になり得る端面とは反対側の端面に、窪み９７が形成されている。プランジャ９５は、窪み９７が形成されている部分の外周の厚さ（窪み９７の外側のプランジャ９５の厚さ）が、例えば１ｍｍ～２ｍｍに形成されていてもよく、１．２５ｍｍ～１．５ｍｍに形成されていてもよい。プランジャ９５は、典型的にはポリエチレン樹脂で形成されているが、ポリエチレン以外の樹脂で形成されていてもよく、樹脂以外の材料で形成されていてもよい。

【0026】

樹脂９９は、比較的粘度が高い樹脂が用いられる。例えば、温度が２５℃のときの粘度が、７０００００ｍＰａ・ｓ～１１０００００ｍＰａ・ｓ程度、好ましくは８０００００ｍＰａ・ｓ～１００００００ｍＰａ・ｓ程度の室温硬化性樹脂（常温硬化樹脂）を樹脂９９として用いることができる。樹脂９９は、主剤として、シリコーン、変性シリコーン、又はウレタン樹脂を含むものを用いることができる。樹脂９９の具体的な例として、ワッカーケミーＡＧ社のＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）Ｎ９１１１Ｂｌａｃｋが挙げられる。このような高粘度の樹脂９９は、従来の吐出装置（ディスペンサ）を用いてシリンジ９１から吐出させようとしてロッドでプランジャ９５を押した際に、ロッドで押す力が大きくなると、問題が生じることがあった。その問題の例として、吐出ニードル９２から吐出される樹脂９９の流量が追いつかずに、シリンジ９１とプランジャ９５との隙間から樹脂９９が漏れてしまう、プランジャ９５がロッドの圧力で破損してしまう、等が挙げられる。本実施の形態に係る吐出装置１（図１参照）は、比較的高粘度の樹脂９９を扱う際に、上述の問題の発生を抑制するものである。

【0027】

図１に戻って、吐出装置１の構成を説明する。なお、以下の説明において、カートリッジ９０の構成に言及しているときは、適宜図２を参照することとする。アーム１０は、樹脂９９が収容されているカートリッジ９０を保持するものであり、支持具に相当する。アーム１０は、カートリッジ９０に収容された樹脂９９を適切な位置に吐出することができるように、保持したカートリッジ９０を動かすことができるように構成されている。アーム１０は、本実施の形態では、第１アーム１１と、第２アーム１２と、第３アーム１３とを有している。第１アーム１１は、カートリッジ９０を支持する棒状の部材である。第１アーム１１は、典型的には、開閉扉を有する収納ケース（不図示）が設けられており、この収納ケース（不図示）にカートリッジ９０を装着できるようになっている。第１アーム１１は、上下方向（図１中ｚ軸方向）に移動可能に、第２アーム１２に支持されている。第２アーム１２は、第１アーム１１を支持する棒状の部材である。第２アーム１２は、左右方向（図１中ｘ軸方向）に移動可能に、第３アーム１３に支持されている。第３アーム１３は、第２アーム１２を支持する棒状の部材である。第３アーム１３は、前後方向（図１中ｙ軸方向）に移動可能に、レール（不図示）に支持されている。第１アーム１１、第２アーム１２、及び第３アーム１３の移動は、典型的には制御装置６０によって制御される。

【0028】

押圧機２０は、カートリッジ９０のプランジャ９５を押圧して樹脂９９を押し出すものである。押圧機２０は、本実施の形態では、第１アーム１１に取り付けられている。押圧機２０は、カートリッジ９０が第１アーム１１に保持されたときに、カートリッジ９０よりも上側（受台５１の反対側）となる位置で、第１アーム１１に取り付けられている。押圧機２０は、本実施の形態では、駆動機構３１によりロッド２１を動かし、ロッド２１がプランジャ９５を押圧することで、シリンジ９１から樹脂９９が吐出されるようになっている。以下、押圧機２０のより詳細な構成を説明する。

【0029】

図３は、押圧機２０の概略構成を示す断面図である。押圧機２０は、上述のように、ロッド２１と、駆動機構３１とを有している。ロッド２１は、駆動機構３１の作動により、第１アーム１１（図１参照）に保持されたシリンジ９１の軸線が延びる方向に往復移動することができる部材である。ロッド２１は、ロッド本体２２と、ゴム部材２５と、固定部材２８とを有している。ロッド本体２２は、駆動機構３１の動作をプランジャ９５に伝達するための主要な部材である。ロッド本体２２は、典型的には直線状に延びた細長い丸棒状の部材であるが、長手方向に直交する断面の形状は、楕円形あるいは四角形や六角形等の多角形など、円形以外の形状であってもよい。ロッド本体２２は、典型的には金属で形成されているが、樹脂等の金属以外の材料で形成されていてもよい。ロッド本体２２は、丸棒状の軸線が、シリンジ９１の軸線の仮想延長線上に位置するように配置されている。また、ロッド本体２２は、一端が駆動機構３１に接続されており、他端は、第１アーム１１（図１参照）に保持されたカートリッジ９０のプランジャ９５に近接している。

【0030】

ゴム部材２５は、プランジャ９５に接触する部材である。ゴム部材２５は、ロッド本体２２の先端に取り付けられている。ゴム部材２５が取り付けられたロッド本体２２の端部は、駆動機構３１に接続された端部とは反対側の端部である。ゴム部材２５は、外観の基本形状が円柱状に形成されており、一方の端面の側にテーパー部２６が形成されている。また、ゴム部材２５は、円柱状の軸線の位置に、ボルト２９を挿通可能な孔が形成されている。ゴム部材２５は、テーパー部２６の側がプランジャ９５に接するように配置されることとなる。ゴム部材２５は、本実施の形態では、テーパー部２６以外の部分の円柱状の側面の外径に変化はなく、この側面の外径が最外径になっている。ゴム部材２５は、円柱状の側面の最外径が、シリンジ９１の主要部分の内径以下でプランジャ９５の主要部分の外径以上に形成されていることが好ましい。ゴム部材２５は、本実施の形態では、円柱状の側面の最外径が、シリンジ９１の主要部分の内径よりも小さく、プランジャ９５の主要部分の外径よりも大きく形成されており、例えば、シリンジ９１の主要部分の内径よりも０．１ｍｍ小さく形成されている。ゴム部材２５は、円柱状の側面の最外径はプランジャ９５の窪み９７の内径よりも大きいが、テーパー部２６の途中までの先端の径は窪み９７の内径よりも小さく形成されている。このため、ゴム部材２５は、プランジャ９５に向けて押圧したときに、テーパー部２６の先端側の一部はプランジャ９５の窪み９７の内側に嵌まり込み、残りのテーパー部２６及び最外径の部分はプランジャ９５の上端に位置することとなる。

【0031】

ゴム部材２５は、所定の硬度を有する高分子物質で形成されている。ゴム部材２５は、本実施の形態では、ウレタンゴム等のポリウレタン材料が用いられている。ゴム部材２５の所定の硬度は、シリンジ９１とプランジャ９５との隙間からの樹脂９９の漏洩を抑制する観点、及びプランジャ９５を押圧したときのプランジャ９５の破損を抑制する観点から決定するとよい。このような観点を考慮して、ゴム部材２５の所定の硬度は、ショアＡ４０～ショアＡ７０の範囲とすることが好ましい。本実施の形態ではショアＡ５０のゴム部材２５を用いている。その理由は、前述の構成のカートリッジ９０（前述のシリンジ９１に前述の製品の樹脂９９が充填されたもの）を用いた場合に、樹脂９９の漏洩が無い範囲で吐出ニードル９２からの樹脂９９の出が最も良好であったからである。ゴム部材２５は、上述の硬度で前述の形状及び寸法のものを用いた場合、ロッド本体２２でプランジャ９５に向けて押圧されると、弾性変形によって、円筒状の軸線方向のみならず径方向にも、プランジャ９５に対して外力を与える。これにより、プランジャ９５は、シリンジ９１の軸線方向に押されて吐出ニードル９２から樹脂９９を吐出させると共に、窪み９７が形成されている部分の外周がシリンジ９１の内壁に押し付けられて樹脂９９の漏洩を抑制することができる。別の観点から見ると、プランジャ９５の外側面と窪み９７の内側との間（プランジャ９５の外周壁）の前述の厚さは、当該外周壁がシリンジ９１の内壁側に撓む程度とするとよい。

【0032】

固定部材２８は、ゴム部材２５をロッド本体２２に固定する部材である。固定部材２８は、本実施の形態では、外観が、直径が異なる２つの円板状部材が結合したような形状（実際には一体に形成されている）になっている。固定部材２８は、例えば、大きい方の円板状部材の直径が、小さい方の円板状部材の直径の概ね１．５倍程度となっていてもよい。固定部材２８は、大きい方の円板状部材の直径が、プランジャ９５の窪み９７の内径よりも小さく形成されている一方、ゴム部材２５の意に反する変形を抑制する観点から、接触するゴム部材２５の面の直径以上に形成されていることが好ましい。固定部材２８は、円板状部材の図心を通る位置に、ボルト２９を挿通することができる孔が形成されている。なお、固定部材２８は、ゴム部材２５がプランジャ９５を押圧する機能に差し支えなければ、直径が異なる２つの円板状部材が結合した形状ではなく、直径が変わらない１つの円板状部材（又は円柱状部材）であってもよい。固定部材２８は、典型的にはアルミニウムで形成されているが、ステンレス等のアルミニウム以外の金属で形成されていてもよく、金属以外の材料で形成されていてもよい。固定部材２８は、そのボルト２９を挿通する孔が、ゴム部材２５に形成されたボルト２９を挿通する孔に通ずるようにして、ゴム部材２５のテーパー部２６の先端に接触させられたうえで、ボルト２９により、ゴム部材２５と共に、ロッド本体２２に固定されている。固定部材２８及びゴム部材２５の孔を通ったボルト２９は、ロッド本体２２の先端に形成されたねじに締結されている。固定部材２８によってゴム部材２５がロッド本体２２に固定されていることで、ロッド本体２２をプランジャ９５から離れる方向に移動させたときに、ゴム部材２５がプランジャ９５に取り残されることを防ぐことができる。

【0033】

駆動機構３１は、ロッド２１を、第１アーム１１に保持されたシリンジ９１の軸線が延びる方向に移動させる装置である。換言すれば、駆動機構３１は、ロッド２１を移動させる駆動装置である。駆動機構３１は、本実施の形態では、エアシリンダが用いられている。駆動機構３１は、中空円筒状のシリンダ３２の中に、円板状のピストン３３が収容されている。円板状のピストン３３は、一方の面に、ピストンロッド３４が取り付けられている。ピストンロッド３４は、シリンダ３２の軸線方向に延びており、シリンダ３２の一端面を貫通してシリンダ３２の外側に突出している。シリンダ３２の内壁に接するピストン３３の外周と、シリンダ３２の端面のピストンロッド３４が貫通する部分には、それぞれパッキン（不図示）が装着されていて、シリンダ３２の内部のピストン３３の両側の空間が気密になっている。ピストンロッド３４は、シリンダ３２の外側にある端部において、ゴム部材２５が取り付けられた側とは反対側のロッド本体２２の端部に接続されている。ピストンロッド３４とロッド本体２２とは、それぞれの軸線がつながるようにして接続されている。また、駆動機構３１は、電磁弁３５を有している。

【0034】

電磁弁３５は、空気源（不図示）から供給された空気を、ヘッド側チューブ３６に供給するのとロッド側チューブ３８に供給するのとを切り替えると共に、シリンダ３２内の空気の排出を調節することができるように構成されている。ヘッド側チューブ３６は、シリンダ３２のヘッド側ポート３７に接続されている。ロッド側チューブ３８は、シリンダ３２のロッド側ポート３９に接続されている。ヘッド側ポート３７は、ピストン３３がカートリッジ９０から最も離れたときのピストン３３の位置よりもピストンロッド３４とは反対側のシリンダ３２に形成されている。ロッド側ポート３９は、ピストン３３がカートリッジ９０に最も近づいたときのピストン３３の位置よりもピストンロッド３４側のシリンダ３２に形成されている。駆動機構３１は、電磁弁３５を操作して、ヘッド側ポート３７からシリンダ３２内に空気を供給すると共にロッド側ポート３９からシリンダ３２の空気を排出することで、ピストン３３を介してロッド２１をカートリッジ９０の側に押圧することができる。また、駆動機構３１は、電磁弁３５を操作して、ロッド側ポート３９からシリンダ３２内に空気を供給すると共にヘッド側ポート３７からシリンダ３２の空気を排出することで、ピストン３３を介してロッド２１をカートリッジ９０から引き出すことができる。電磁弁３５の操作は、典型的には制御装置６０が行う。

【0035】

再び図１に戻って、吐出装置１の説明を続ける。なお、以下の説明において、押圧機２０の構成に言及しているときは、適宜図３を参照することとする。上述のように構成された押圧機２０は、上述のように、カートリッジ９０が第１アーム１１に保持されたときに、シリンジ９１の軸線の仮想延長線に、ロッド本体２２の軸線が一致するように、第１アーム１１に取り付けられている。換言すれば、カートリッジ９０を保持する収納ケース（不図示）は、ロッド本体２２の軸線の仮想延長線上にシリンジ９１の軸線が来る位置で、カートリッジ９０を保持するように構成されている。そして、制御装置６０は、アーム１０を適宜動かしながら、適切なタイミングで駆動機構３１を作動させてロッド２１をカートリッジ９０に押圧することにより、カートリッジ９０から適切に樹脂９９を吐出することができる。

【0036】

受台５１は、樹脂９９が塗布されるワークＷを受けるものである。ワークＷは、樹脂９９が塗布される対象物であり、塗布対象物の一形態である。受台５１は、典型的にはワークＷが載置される載置台であり、載置されたワークＷを固定する固定手段（不図示）を有することが好ましい。固定手段の例として、ワークＷを押さえる爪片を設けることとしてもよく、ワークＷを真空吸着できるように受台５１に吸引孔を適宜設けることとしてもよい。受台５１自体は、本実施の形態では、固定されて動かないようになっている。

【0037】

引き続き図４を参照して、ワークＷに樹脂９９が塗布された樹脂塗布済ワークを製造する方法を説明する。ここで説明する樹脂塗布済ワークの製造は、上述の吐出装置１を用いて行われる。以下の樹脂塗布済ワークの製法の説明は、吐出装置１の作用の説明を兼ねる。以下の説明において、吐出装置１及びカートリッジ９０の構成に言及しているときは、適宜図１～図３を参照することとする。

【0038】

樹脂塗布済ワークの製造にあたり、まず、樹脂９９が充填されたカートリッジ９０を、吐出装置１の第１アーム１１に装着する（Ｓ１）。このとき、吐出ニードル９２が受台５１の方を向き、シリンジ９１の軸線とロッド本体２２の軸線とが同一の仮想直線上に乗るようにして、カートリッジ９０を第１アーム１１に装着する。次に、樹脂９９を塗布する対象のワークＷを、受台５１に配置する（Ｓ２）。受台５１に固定手段（不図示）が設けられている場合は、受台５１にワークＷを載置した後、固定手段（不図示）によってワークＷを受台５１に対して動かないように固定する。なお、図４では、説明の便宜上、カートリッジ９０を第１アーム１１に装着（Ｓ１）した後に、ワークＷを受台５１に配置する（Ｓ２）こととしているが、順番を逆にして、ワークＷを受台５１に配置した後に、カートリッジ９０を第１アーム１１に装着してもよい。しかしながら、カートリッジ９０を装着する際にワークＷに何かが接触することを防ぐ観点から、図４に示すように、カートリッジ９０を第１アーム１１に装着（Ｓ１）した後に、ワークＷを受台５１に配置する（Ｓ２）ことが好ましい。

【0039】

カートリッジ９０をアーム１０に装着して、ワークＷを受台５１に配置したら、カートリッジ９０内の樹脂９９をワークＷに塗布する（Ｓ３）。このとき、制御装置６０は、まず、第２アーム１２及び第３アーム１３を適宜動かし、樹脂９９を塗布すべきワークＷの位置の上方に吐出ニードル９２が位置するようにカートリッジ９０を移動さる。その後、制御装置６０は、第１アーム１１を動かして、吐出ニードル９２をワークＷに接近させる。このとき、吐出ニードル９２の先端とワークＷの表面との距離は、塗布される樹脂９９の厚さよりもわずかに大きくするとよい。なお、第２アーム１２及び第３アーム１３を動かしながら、第１アーム１１を動かしてもよい。カートリッジ９０を上述の位置に移動させたら、制御装置６０は、駆動機構３１を作動させ、ロッド２１をカートリッジ９０に向けて移動させる。ロッド２１をこのように移動させると、プランジャ９５がロッド２１に押されて吐出ニードル９２の方に移動し、シリンジ９１内に充填されている樹脂９９が圧縮されて、樹脂９９が吐出ニードル９２から出ようとする。本実施の形態では、シリンジ９１に充填されている樹脂９９が比較的高粘度なので、吐出ニードル９２から樹脂９９を吐出させるために、比較的大きな力でプランジャ９５を押すこととなる。本実施の形態では、ロッド本体２２の先端にゴム部材２５が設けられているので、ロッド２１でプランジャ９５を押圧したときに、ゴム部材２５の先端のテーパー部２６の一部がプランジャ９５の窪み９７に入り込んでプランジャ９５を押圧する。プランジャ９５に接するゴム部材２５は、適切な硬さの材料で適切な形状に形成されているので、ロッド本体２２の押圧力を吸収しつつ、適切な押圧力をプランジャ９５に与えることができる。このため、ゴム部材２５が設けられていない場合に生じ得る、ロッド本体２２の押圧力でプランジャ９５を破損してしまうという不都合の発生を抑制することができる。また、ゴム部材２５がプランジャ９５を押圧する際、ゴム部材２５は、ロッド本体２２によって軸線方向に圧縮されたときの弾性変形により、径方向に伸びる。このゴム部材２５の軸線方向の圧縮に伴う横ひずみにより、プランジャ９５の窪み９７の外側の外周部分が、径方向に広がって、シリンジ９１の内壁に押し付けられることとなる。このため、シリンジ９１とプランジャ９５との密着度が増加し、シリンジ９１とプランジャ９５との間からの樹脂９９の漏洩を抑制することができる。

【0040】

吐出装置１は、上述のように押圧機２０でプランジャ９５を押圧してカートリッジ９０から樹脂９９を吐出しながら、必要に応じてアーム１０を動かし、ワークＷの必要箇所に樹脂９９を塗布する。ワークＷへの樹脂９９の塗布が完了したら、制御装置６０は、カートリッジ９０が受台５１の上方から退避した位置（典型的には待機時に位置する基準位置）に来るようにアーム１０を動かして、樹脂９９が塗布されたワークＷ（樹脂塗布済ワーク）を受台５１から取り出す（Ｓ４）。このとき、固定手段（不図示）によってワークＷを受台５１に固定していたときは、固定手段（不図示）を外してからワークＷを取り出す。以上で、１つの樹脂塗布済ワークの製造が終了する。１つの樹脂塗布済ワークの製造が終了したら、次に樹脂９９を塗布するワークＷがあるか否かを判断する（Ｓ５）。次のワークＷがある場合、ワークＷを受台５１に配置する工程（Ｓ２）に戻り、以降、上述のフローを繰り返す。次のワークＷがない場合、樹脂塗布済ワークの製造を終了する。なお、樹脂塗布済ワークの複数個を連続的に製造している途中で、カートリッジ９０内の樹脂９９が無くなった場合は、シリンジ９１に樹脂９９が充填されている新しいカートリッジ９０に交換すればよい。このとき、使用済みのカートリッジ９０に入り込んでいるロッド２１を、駆動機構３１によってカートリッジ９０から離れる方向に移動させた後、新しいカートリッジ９０に交換すればよい。本実施の形態では、ゴム部材２５が固定部材２８によってロッド本体２２に固定されているので、使用済みのカートリッジ９０に入り込んでいるロッド２１をカートリッジ９０から離れる方向に移動させたときに、ゴム部材２５もプランジャ９５から離れる。したがって、ゴム部材２５がシリンジ９１内に残存することを防ぐことができる。

【0041】

以上で説明したように、本実施の形態に係る吐出装置１によれば、ロッド本体２２の先端にゴム部材２５が設けられており、ゴム部材２５が適切な硬さの材料で適切な形状に形成されている。このため、シリンジ９１から樹脂９９を吐出させる際にプランジャ９５が破損してしまうことを抑制することができ、シリンジ９１とプランジャ９５との間から樹脂９９が漏洩することを抑制することができる。また、ゴム部材２５が固定部材２８によってロッド本体２２に固定されているので、ロッド２１をカートリッジ９０から引き出すときに、ゴム部材２５がロッド本体２２から離脱することを防ぐことができる。

【0042】

以上の説明では、駆動機構３１が複動式のエアシリンダであるとしたが、単動式のエアシリンダでもよく、あるいは、エアシリンダに代えて、油圧等を含む流体圧シリンダとしてもよく、電動でロッド２１を動かすものでもよい。

【0043】

以上の説明では、受台５１が固定されていてアーム１０が動くことで樹脂９９が任意の位置に吐出されることとしたが、アーム１０を固定して受台５１が三次元に移動することができることとしてもよい。あるいは、アーム１０及び受台５１の双方が移動することができるように構成されていてもよい。このとき、アーム１０及び受台５１が協働して三次元に移動することができれば、アーム１０及び／又は受台５１の移動が、一次元又は二次元に制限されていてもよい。

【0044】

以上の説明では、吐出装置１は、外部から提供されたカートリッジ９０が装着されて利用されることとしたが、吐出装置１がカートリッジ９０を構成要素として含み、樹脂９９を補充しながら利用することとしてもよい。

【0045】

以上の説明では、本開示の実施の形態に係る樹脂吐出装置及び樹脂塗布済部材の製造方法を、一例として図１～図４を用いて説明したが、各部の構成、構造、数、配置、形状、材質などに関しては、上記具体例に限定されず、当業者が適宜選択的に採用したものも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0046】

１ 吐出装置
１０ アーム（支持具）
２０ 押圧機
２１ ロッド
２２ ロッド本体
２５ ゴム部材
２８ 固定部材
３１ 駆動機構
５１ 受台
９０ カートリッジ
９１ シリンジ
９２ 吐出ニードル
９５ プランジャ
９７ 窪み
９９ 樹脂
Ｗ ワーク（塗布対象物）

【要約】

【課題】プランジャの破損を抑制する樹脂吐出装置及び樹脂塗布済対象物の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂吐出装置は、シリンジ９１とプランジャ９５とを有するカートリッジ９０のシリンジ９１を支持する支持具と、支持具に支持されたシリンジ９１の内部のプランジャ９５を押圧する押圧機２０とを備える。押圧機２０は、プランジャ９５に接触してシリンジ９１の軸線方向に移動可能なロッド２１と、ロッド２１を軸線方向に移動させる駆動機構３１とを有する。ロッド２１は、駆動機構３１に接続されたロッド本体２２と、ロッド本体２２の先端に設けられてプランジャ９５に接触するゴム部材２５とを有する。樹脂塗布済対象物の製造方法は、上記の樹脂吐出装置を用いて、樹脂が塗布される塗布対象物を受台に配置し、配置された塗布対象物に樹脂を塗布し、樹脂が塗布された塗布対象物を受台から取り出す。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】