JP2001009339A - 液体塗布装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チューブの長さを短縮することにより液体吐
出の応答性を向上させるとともに、連続的なディスペン
スに於ける塗布量の均一化を図る。 【解決手段】 塗布液収納容器１と押し圧ローラー４と
ガイド３とチューブ２とから成る液体吐出手段を一体化
した吐出ユニット１０を構成し、上記吐出ユニット１０
を塗布対象物の近傍に位置させるようにし、塗布液の通
路となるチューブ２全体の長さを短縮するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低粘度の液体を均
一に塗布する為の液体塗布装置に関するもので、特に、
回転式のチュービングディスペンス方式の液体塗布装置
とその制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低粘度の液体を塗布する一般的な方法と
して回転式のチュービングディスペンス方式がある。こ
のチュービングディスペンス方式の液体塗布装置は、図
３に示すように、一本のチューブ２の片端を塗布する液
体の入った塗布液収納容器１に入れ、他端の吐出口から
上記吐出口近傍に位置された塗布対象物に上記塗布液を
吐出させるもので、上記チューブ２の途中部分を円弧状
のガイド３の内周面に配置し、ガイド３とチューブ２の
更に内周のガイド３に沿って回転する押し圧ローラー４
により、上記チューブ２を挟みこんでしごくことにより
上記チューブ２内に吐出圧を発生させ、上記液体をチュ
ーブ２の先端より吐出させる。なお、上記チューブ２の
先端部は、Ｘ軸位置決めロボット３１あるいはＹ軸位置
決めロボット３２の所定の位置にセットされ、塗布時に
はロボット制御装置３０により、塗布対象物の近傍に位
置するように制御される。

【０００３】上記装置液体塗布では、塗布液体の吐出量
の調整を、押し圧ローラー４とガイド３との隙間調整に
よる吐出圧の調整，押し圧ローラー４の回転数調整等に
よって行うとともに、隙間調整のミクロン単位での調
整，チューブ内の液体にかかる圧力の急激な変化により
発生するキャビテーションを防止すること構造等によ
り、更に精密な塗布制御を行うようにしている。また、
押し圧ローラー４の回転停止後、チューブ２内に残った
押し圧により発生する液体の後ダレを防止すべく、押し
圧ローラー４を逆転させることも実施されている（特開
平３−６０７７０号公報）。あるいは、手動でのディス
ペンスを想定して、塗布する液体，押し圧ローラー４等
を一体型したチュービングディスペンサーも公知（特開
平４−４７１１７号公報）であるが、この従来例では、
手動塗布を想定しており、塗布量制御は人の五感に頼
り、制御機能は含んでいない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
液体塗布装置では、チューブ２，ガイド３，押し圧ロー
ラー４等の液体吐出手段を、上記液体の吐出を制御する
チュービングディスペンス制御装置２０と一体に構成し
てあるので、上記チュービングディスペンス制御装置２
０には、制御系の他に、押し圧ローラー４の機構部が塔
載されることになり、装置自体が大型化している。その
ため、チュービング塗布実施時には、上記チューブ２を
延長し、チューブ２の先端を塗布対象物の近傍に位置す
るようにしている。更に、塗布液体を収納する塗布液収
納容器１は、チュービングディスペンス制御装置２０に
外付けされているので、チューブ２の先端から液体に浸
す他端までのチューブ２の長さを必然的に長くしなけれ
ばならなかった。

【０００５】図４は、押し圧ローラー駆動時間と単位時
間当たりの液体吐出量との関係を示す図で、チューブ２
の先端からの液体吐出量は、押し圧ローラー４による加
圧が開始されると徐々に増加し、その後一定の吐出圧と
なり、単位時間当たりの液体吐出量が安定する。この液
体吐出量が安定するまでの立ち上がり時間は、チューブ
２の形状（長さ，断面積）や押し圧ローラー４の加圧速
度等によって決まる時間で、一般に、チューブ２の長さ
が長くなるほど長くなる。チューブ長が長くなることに
より、チュービングディスペンスにおいては、以下に示
すような問題が発生する。チューブ２の内面とチューブ
２内の液体との抵抗が増加するとともに、キャビテーシ
ョン等により発生するチューブ２内部の気泡がチューブ
全体で増加するので通り残圧が増加し、押し圧ローラー
４の回転によるチューブ２の先端での液体吐出応答性が
低下してしまう。また、自動化する場合等、押し圧ロー
ラー４が停止ている時でも自重による液体の吐出が起こ
り、チューブ２内部の気泡が膨張した状態が発生するの
で、これによっても吐出の応答性が低下する。したがっ
て、押し圧ローラー４回転開始直後の吐出量は安定せ
ず、押し圧ローラー４の回転数（回転時間)による塗布
量管理は困難となる。

【０００６】更に、上記通り残圧の増加や自重による液
ダレの発生があると、次のディスペンス時にチューブ２
の先端に溜まっている液をも塗布することとなり、過剰
塗布の原因となる。なお、上記押し圧ローラー４の逆転
による後ダレを防止も、調整が困難なので現実的ではな
い。また、運用面としてはチューブ２が長くなることに
より、消耗品が増えるだけでなく、チューブ２内全体に
液体を充満させるのに時間がかかり、生産ラインの稼動
率を低下させる。更に、チューブ２の消耗が増えるとい
った問題もある。

【０００７】本発明は、上記のような問題を解決する為
になされたもので、チューブの長さを短縮することによ
り液体吐出の応答性を向上させるとともに、連続的なデ
ィスペンスに於ける塗布量の均一化を図ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の液体塗布装置は、塗布液収納容器と押し圧ローラーと
ガイドとチューブとから成る液体吐出手段を１つのユニ
ットとして一体化し、上記ユニット毎の交換を可能にす
るとともに、上記ユニットを塗布対象物の近傍に位置さ
せるようにし、塗布液の通路となるチューブ全体の長さ
を短縮するようにしたものである。

【０００９】請求項２に記載の液体塗布装置の制御方法
は、請求項１記載の液体塗布装置において、液体を塗布
する際に、所定の加圧時間が経過した後に、上記液体を
吐出させることにより、液体吐出量を安定化するように
したものである。これにより、連続する塗布においても
吐出量の微量コントロールを行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。なお、以下の説明中、従来
例と共通する部分については同一符号を用いて説明す
る。

【００１１】実施の形態１．図１は、本発明によるチュ
ービングディスペンス方式の液体塗布装置の構成を示す
模式図で、１０は塗布液収納容器１と、チューブ２と、
円弧状のガイド３と押し圧ローラー４とを備えた回転ユ
ニット５とを備えた液体供給・吐出手段を１つのユニッ
トとして一体化した吐出ユニット、２０は上記吐出ユニ
ット１０と信号線で連結され、上記回転ユニット５の正
転駆動／逆転駆動／各駆動の停止／回転速度指令／回転
数（回転角度）／回転時間の演算処理を行うとともに、
上記回転ユニット５の駆動を遠隔で制御し、チュービン
グディスペンスに於ける微量塗布制御を行うチュービン
グディスペンス制御装置、３０は吐出ユニット１０のチ
ューブ２の吐出口となる先端部の位置決めを行うＸ軸位
置決めロボット３１及びＹ軸位置決めロボット３２を制
御するロボット制御装置で、上記吐出ユニット１０はＸ
軸位置決めロボット３１の所定の位置に配置されてい
る。また、４０は上記チューブ２の先端に留まっている
液体を除去するためのブロー４１を備えたエアブローユ
ニットである。

【００１２】次に、上記構成の液体塗布装置を用いた低
粘度液体の自動連続塗布方法について、図１を参照して
説明する。低粘度液体を塗布する対象（塗布対象物）
は、図示しない搬送コンベア等により液体塗布装置付近
（同図の点線部）に自動位置決めされる。ロボット制御
装置３０は図示しない位置センサー等により上記塗布対
象物が位置決めされたことを確認し、チュービングディ
スペンス制御装置２０に回転ユニット５の正転駆動信号
を出力するとともに、予め設定された塗布安定時間Ｔ₁
を計測し、時間経過により、チュービングディスペンス
制御装置２０に対する正転駆動信号の出力を停止し、吐
出ユニット１０の吐出チューブ 先端部をエアブローユ
ニット４０のブロー４１の先端に移動させた後、チュー
ビングディスペンス制御装置２０にブロー指示信号を出
力する。なお、この時のエアブロー時間を長くすると、
チューブ内部の液体も吹き飛ばしてしまう場合もあるの
で、エアブロー時間は、チューブ２の形状等により適宜
設定ができるようにしている。

【００１３】押し圧ローラー４回転開始後の一定時間経
過すると、図４に示すように、時間と単位時間当たりの
液体吐出量は安定し、押し圧ローラー４の回転数，もし
くは回転時間にて吐出量を制御できる状態となってい
る。したがって、予め設定してあるブロー時間が経過
後、ロボット制御装置３０は再度、チュービングディス
ペンス制御装置２０に対して回転ユニット５の正転駆動
信号を出力する。この時、ロボット制御装置３０は吐出
量を時間制御にて管理すべく、正転駆動信号を適当な時
間出力後、信号出力を停止する。チュービングディスペ
ンス制御装置２０は、ロボット制御装置３０からの正転
駆動信号，エアブロー信号等に応じて回転ユニット５の
駆動，エアブローユニット４０の駆動を行う。

【００１４】一つの塗布対象物に複数の塗布点が存在す
る場合には、ロボット制御装置３０は、吐出ユニット１
０を各塗布位置に順次移動させるとともに、チュービン
グディスペンス制御装置２０に対して回転ユニット５の
正転駆動信号を吐出量に対応した時間出力する。これに
より、連続する塗布においても吐出量の微量コントロー
ルを行うことができる。吐出量時間管理不可能である時
間Ｔ₁は押し圧ローラー４の停止時間が短い時は短くな
る。すなわち、連続的な塗布に於いては、上記Ｔ₁より
短い時間Ｔ₂を設定することにより、加工時間を短縮す
ることができる。また、このような連続する塗布を行う
場合には、塗布量が安定する時間Ｔ₁は極めて短いもの
として、毎回エアブローは行わず、各位置における回転
ユニット５の回転量（正転駆動信号の出力時間）によっ
て各位置の塗布量を制御することも可能である。なお、
生産タクト的な余裕があれば、毎回ブローを行うこと
で、更に塗布精度を高めることができる。

【００１５】このように、本実施の形態においては、塗
布液収納容器１と、チューブ２と、円弧状のガイド３と
押し圧ローラー４とを備えた回転ユニット５とから成る
液体供給・吐出手段をチュービングディスペンス制御装
置２０から分離し、吐出ユニット１０として一体化した
ので、液体収納容器１からチューブ２の液体吐出先端ま
でのチューブ２の長さを短縮することができる。これに
より、チューブ２の内面とチューブ２内の液体との抵抗
を減らすとともに、キャビテーション等により発生する
チューブ２内部の気泡を減らすことができるので、回転
ユニット５の駆動によるチューブ２先端での液体吐出応
答性を高めることができる。また、押し圧ローラー４の
回転開始から吐出量が安定までの時間Ｔ₁（図４の時間
管理不可能範囲）を短縮することができるので、効率良
く液体塗布を行うことができる。

【００１６】更に、本実施の形態１では、チュービング
ディスペンス制御装置２０と吐出ユニット１０とを分離
したことにより、吐出ユニット１０全体の交換を容易に
行うことができるので、チューブ交換の外段取り化を図
ることができ、生産ライン内での段取り作業を簡素化す
ることができる。また、チューブ長さが短縮されたこと
により、チューブ２内での液体の固化が大幅に減少する
ので、消耗チューブの低減が可能となるとともに、チュ
ーブ消耗量の低減を図ることができる。

【００１７】実施の形態２．上記実施の形態１では、ロ
ボット制御装置３０からチュービングディスペンス制御
装置２０に対して詳細な駆動指令を行うことにより、微
量ディスペンスを実現したが、押し圧ローラー４の回転
数（回転角度）等の指示をロボット制御装置２０より行
うと、上記チュービングディスペンス制御装置２０と上
記ロボット制御装置３０のそれぞれの通信制御部（ハー
ド，ソフト）が複雑となり、汎用性に乏しい。そこで、
本実施の形態２では、図２に示すように、チュービング
ディスペンス制御装置３０に予め、各塗布位置での安定
時間Ｔ₁，ブロー時間Ｔ-blow，吐出時間Ｔ-disp.等を設
定し、ロボット制御装置３０では、チュービングディス
ペンス制御装置２０のプログラムシーケンスに基づきい
た塗布動作を行うようにし、起動信号と各起動信号に対
する動作完了を示すレディ信号により各駆動状況を確認
しながら塗布シーケンスを進めるようにして。これによ
り、複雑な通信を無くし、かつ駆動に関する詳細な設定
／制御を可能とすることができるので、液体供給装置自
体の汎用性を高めることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、、塗布液収納容器と押し圧ローラーとガ
イドとチューブとから成る液体吐出手段を１つのユニッ
トとして一体化して、上記ユニット毎の交換を可能にす
るとともに、上記ユニットを塗布対象物の近傍に位置さ
せるようにし、塗布液の通路となるチューブ全体の長さ
を短縮するようにしたので、単位時間当たりの液体吐出
量が安定するまでの時間を短縮することができ、液体吐
出の応答性を向上させることができる。したがって、低
粘度液体塗布における微量塗布管理を実現することがで
きる。更に、チュービングディスペンス制御装置と吐出
ユニットとを分離したことにより、吐出ユニット全体の
交換を容易に行うことができるので、チューブ交換の外
段取り化を図ることができ、生産ライン内での段取り作
業を簡素化することができる。また、チューブ長さが短
縮されたことにより、チューブ消耗量の低減を図ること
ができる。

【００１９】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１記載の液体塗布装置において、液体を塗布する際
に、所定の加圧時間が経過した後に、上記液体を吐出さ
せることにより、吐出が不安定な時間に於いてはディス
ンスをしなようにしたので、液体吐出量を安定化するこ
とができ、連続的なディスペンスに於ける塗布量の均一
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１に係わるチュービングデ
ィスペンス自動塗布装置の構成を示す模式図である。

【図２】 本発明の実施形態２に係わるチュービングデ
ィスペンス制御装置とロボット制御装置の通信例を示す
図である。

【図３】 従来のチュービングディスペンス自動塗布装
置の構成を示す模式図である。

【図４】 押し圧ローラーの回転時間と単位時間当たり
の液体吐出量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 塗布液収納容器、２ チューブ、３ ガイド、４
押し圧ローラー、５ 回転ユニット、１０ 吐出ユニッ
ト、２０ チュービングディスペンス制御装置、３０
ロボット制御装置、３１ Ｘ軸位置決めロボット、３２
Ｙ軸位置決めロボット、４０ エアブローユニット、
４１ ブロー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドの内周面に配置されたチューブ
   を、上記ガイドの内周面に沿って回転する押し圧ローラ
   ーにより挟みこんでしごくことにより、塗布液収納容器
   から上記チューブ内に送られてきた塗布用の液体を加圧
   して吐出圧を発生させ、上記液体を塗布対象物の近傍に
   位置されたチューブ先端より吐出させる液体塗布装置に
   おいて、上記塗布液収納容器と押し圧ローラーとガイド
   とチューブとから成る液体供給・吐出手段を１つのユニ
   ットとして一体化するとともに、上記ユニットを塗布対
   象物の近傍に位置させるようにしたことを特徴とする液
   体塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液体塗布装置において、
   所定の加圧時間が経過した後に、上記液体を吐出させる
   ようにしたことを特徴とする液体塗布装置の制御方法。