JP2008178817A - Coating device and method of detecting bubble in coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ、PDP(Plasma Display Panel)等の被塗布部材の表面に塗布液により塗膜を形成するための塗布装置及び、この塗布装置における気泡検知方法に関する。 The present invention relates to a coating apparatus for forming a coating film with a coating liquid on a surface of a member to be coated such as a liquid crystal display or a PDP (Plasma Display Panel), and a bubble detection method in the coating apparatus.
ダイコータ等の塗布装置によって被塗布部材の表面に塗布液を塗布して塗膜を形成する際、塗布液中に気泡が混入していると、塗布条件が変動するため塗膜に影響が生じ、不良品発生の原因となる。従来、塗布液中の気泡の検知方法としては、目視による確認の他、レーザ光を利用して光学的に塗布液中の気泡を検知することが知られている(特許文献1)。 When a coating solution is formed on the surface of a member to be coated by a coating device such as a die coater, and the air bubbles are mixed in the coating solution, the coating conditions change, and the coating film is affected. It may cause defective products. Conventionally, as a method for detecting bubbles in the coating liquid, it is known to detect the bubbles in the coating liquid optically using laser light in addition to visual confirmation (Patent Document 1).
しかし、塗布液は一般に高粘度であり、目視や光学的手法によって微小な気泡を高精度で検知することは困難である。 However, the coating liquid generally has high viscosity, and it is difficult to detect minute bubbles with high accuracy by visual observation or an optical method.
本発明は、塗布液中の気泡を高精度で検知することを課題とする。 This invention makes it a subject to detect the bubble in a coating liquid with high precision.
本発明の第1の態様は、塗布液を貯留する塗布液槽と、この塗布液槽中の前記塗布液を圧送する塗布液ポンプと、この塗布液ポンプから圧送された前記塗布液を被塗布部材に向けて吐出する塗布ノズルと、前記塗布液槽、前記塗布液ポンプ、及び前記塗布ノズルを接続する配管とを備える塗布装置において、前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサと、前記塗布液ポンプの動作を制御すると共に、前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記塗液中の気泡を検知する制御装置とを備えることを特徴とする、塗布装置を提供する。 A first aspect of the present invention includes a coating liquid tank that stores a coating liquid, a coating liquid pump that pumps the coating liquid in the coating liquid tank, and the coating liquid that is pumped from the coating liquid pump. A pressure sensor that detects a pressure of the coating liquid in the pipe in a coating apparatus including a coating nozzle that discharges toward the member, and a pipe that connects the coating liquid tank, the coating liquid pump, and the coating nozzle; And a controller for controlling the operation of the coating liquid pump and detecting bubbles in the coating liquid based on the pressure detected by the pressure sensor.
具体的には、前記制御装置は、気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から前記配管内の前記塗布液の圧力が予め定められた基準圧力値に達するまでの時間である参照時間を予め記憶し、前記吐出開始信号の出力から前記圧力センサにより検出される圧力が前記基準圧力値に達するまでの時間である実測時間と、前記参照時間とを比較し、かつ前記実測時間が前記参照時間を上回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定する。 Specifically, the control device determines a reference pressure value in which the pressure of the coating liquid in the pipe is determined in advance from an output of a discharge start signal that instructs the coating liquid pump to start a discharging operation when no bubbles are present. A reference time which is a time until reaching the reference pressure is stored in advance, an actual measurement time which is a time until the pressure detected by the pressure sensor from the output of the discharge start signal reaches the reference pressure value, and the reference time When the comparison and the actual measurement time exceed the reference time, it is determined that bubbles are present in the coating liquid.
圧力センサによって検出された圧力を使用して得た実測時間と、参照時間とを比較することで気泡を検知するので、目視や光学的手法と比較して、微少量の気泡を高精度で検知できる。 Bubbles are detected by comparing the measured time obtained by using the pressure detected by the pressure sensor with the reference time, so that a very small amount of bubbles can be detected with high accuracy compared to visual or optical methods. it can.
さらに具体的には、前記基準圧力値は、気泡が存在しない場合に、前記塗布液ポンプへ前記吐出開始信号を出力した後、前記配管内の前記塗布液の圧力が一定圧力に達する前の上昇中の圧力値である。 More specifically, the reference pressure value rises after the discharge start signal is output to the coating liquid pump and before the pressure of the coating liquid in the pipe reaches a constant pressure when bubbles do not exist. It is the pressure value inside.
上昇中の圧力を基準圧力値に設定することで、静止気泡と流動気泡の両方を確実に検知できる。 By setting the rising pressure to the reference pressure value, both stationary bubbles and flowing bubbles can be reliably detected.
代案としては、前記制御装置は、気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から予め定められた基準時間が経過した時点での前記配管内の前記塗布液の圧力である参照圧力値を予め記憶し、前記吐出開始信号の出力から前記基準時間が経過した時点で前記圧力センサにより検出される圧力である実測圧力値と、前記参照圧力値とを比較し、かつ前記実測圧力値が前記参照圧力値を下回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定する。 As an alternative, the control device may apply the coating in the pipe when a predetermined reference time has elapsed from the output of a discharge start signal instructing the coating liquid pump to start a discharge operation when bubbles are not present. A reference pressure value that is the pressure of the liquid is stored in advance, and the measured pressure value that is detected by the pressure sensor when the reference time has elapsed from the output of the discharge start signal is compared with the reference pressure value. When the measured pressure value falls below the reference pressure value, it is determined that bubbles are present in the coating liquid.
圧力センサによって検出された実測圧力値と、参照圧力値とを比較することで気泡を検知するので、目視や光学的手法と比較して高精度で気泡を検知できる。 Since the bubble is detected by comparing the actually measured pressure value detected by the pressure sensor and the reference pressure value, the bubble can be detected with higher accuracy than visual or optical methods.
具体的には、前記基準時間は、気泡が存在しない場合に、前記塗布液ポンプへ前記吐出開始信号を出力した後この基準時間が経過した時点で、前記配管内の前記塗布液の圧力が一定圧力に達する前の上昇中の状態となるように設定されている。 Specifically, the reference time is a constant pressure when the reference time elapses after the discharge start signal is output to the coating liquid pump when bubbles do not exist. It is set to be in a rising state before reaching pressure.
基準時間をこのように設定することで、静止気泡と流動気泡の両方を確実に検知できる。 By setting the reference time in this way, both stationary bubbles and flowing bubbles can be reliably detected.
前記圧力センサを前記塗布液ポンプよりも前記塗布ノズル側の前記配管に設けることによって流動気泡をより確実に検知できる。 By providing the pressure sensor in the pipe closer to the coating nozzle than the coating liquid pump, the flowing bubbles can be detected more reliably.
本発明の第2の態様は、塗布液を貯留する塗布液槽と、この塗布液槽中の前記塗布液を圧送する塗布液ポンプと、この塗布液ポンプから圧送された前記塗布液を被塗布部材に向けて吐出する塗布ノズルと、前記塗布液槽、前記塗布液ポンプ、及び前記塗布ノズルを接続する配管とを備える塗布装置において、前記配管内の前記塗布液中の気泡を検知する方法であって、前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサを設け、気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から、前記配管内の前記塗布液の圧力が予め定められた基準圧力値に達するまでの時間である参照時間を予め記憶し、前記吐出開始信号の出力から前記圧力センサにより検出される圧力が前記基準圧力値に達するまでの時間である実測時間と、前記参照時間とを比較し、前記実測時間が前記参照時間を上回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、気泡検知方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a coating liquid tank for storing a coating liquid, a coating liquid pump for pumping the coating liquid in the coating liquid tank, and the coating liquid pumped from the coating liquid pump. In a coating apparatus comprising a coating nozzle that discharges toward a member, and a pipe that connects the coating liquid tank, the coating liquid pump, and the coating nozzle, a method of detecting bubbles in the coating liquid in the pipe A pressure sensor for detecting the pressure of the coating liquid in the pipe, and from the output of a discharge start signal for instructing the coating liquid pump to start a discharge operation when there are no bubbles, the coating in the pipe A reference time, which is a time until the pressure of the liquid reaches a predetermined reference pressure value, is stored in advance, and the pressure detected by the pressure sensor from the output of the discharge start signal reaches the reference pressure value The measured time is the time, comparing the reference time, if the measured time exceeds the reference time, and judging with bubbles present in the coating liquid, to provide a bubble detection method.
本発明の第3の態様は、塗布液を貯留する塗布液槽と、この塗布液槽中の前記塗布液を圧送する塗布液ポンプと、この塗布液ポンプから圧送された前記塗布液を被塗布部材に向けて吐出する塗布ノズルと、前記塗布液槽、前記塗布液ポンプ、及び前記塗布ノズルを接続する配管とを備える塗布装置において、前記配管内の前記塗布液中の気泡を検知する方法であって、前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサを設け、気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から定められた基準時間が経過した時点での前記配管内の前記塗布液の圧力である参照圧力値を予め記憶し、前記吐出開始信号の出力から前記基準時間が経過した時点で前記圧力センサにより検出される圧力である実測圧力値と、前記参照圧力値とを比較し、前記実測圧力値が前記参照圧力値を下回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、気泡検知方法を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a coating liquid tank for storing a coating liquid, a coating liquid pump for pumping the coating liquid in the coating liquid tank, and the coating liquid pumped from the coating liquid pump. In a coating apparatus comprising a coating nozzle that discharges toward a member, and a pipe that connects the coating liquid tank, the coating liquid pump, and the coating nozzle, a method of detecting bubbles in the coating liquid in the pipe A pressure sensor that detects the pressure of the coating liquid in the pipe is provided, and a reference time determined from the output of a discharge start signal that instructs the coating liquid pump to start a discharge operation when no bubbles are present. The reference pressure value, which is the pressure of the coating liquid in the pipe at the time when the discharge is performed, is stored in advance, and the pressure detected by the pressure sensor when the reference time has elapsed from the output of the discharge start signal. Compares the pressure value and the reference pressure value, when the measured pressure value is below the reference pressure value, and determines that bubbles are present in the coating liquid, to provide a bubble detection method.
本発明によれば、圧力センサによって検出される配管中の塗装液の圧力に基づいて気泡を検知するので、目視や光学的手法と比較して、塗布液中の気泡をより高精度で検知できる。 According to the present invention, since air bubbles are detected based on the pressure of the coating liquid in the pipe detected by the pressure sensor, it is possible to detect the air bubbles in the coating liquid with higher accuracy compared to visual or optical methods. .
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る塗布装置の概略説明図である。この塗布装置は、大略、塗布液槽1、塗布液ポンプ2、塗布ノズル3、三方弁4、支持台5、圧力開放弁6、圧力センサ7、及び制御装置8を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a coating apparatus according to the present embodiment. This coating apparatus generally includes a coating liquid tank 1, a coating liquid pump 2, a coating nozzle 3, a three-way valve 4, a
塗布液槽1には、塗布液が貯留されており、第1の配管11Aを介して三方弁4のポート4aに接続されている。塗布液としては、例えば、ガラス基板上に塗布されるPDP用ガラスペーストを使用できる。但し、このものに限定されるものではなく、被塗布部材12の種類に応じて、従来公知の種々の塗布液から適切なものを選定すればよい。
The coating liquid tank 1 stores the coating liquid and is connected to the
塗布液ポンプ2は塗布液槽1中の塗布液を塗布ノズル3に圧送する。塗布液ポンプ2は、シリンダ2a、シリンダ2aの内部を摺動しながら往復移動するピストン2b、及びこのピストン2bを駆動するための駆動機構2cを備える。駆動機構2cとしては、直動モータやサーボモータを使用できる。塗布液ポンプ2は、第2の配管11Bを介して三方弁4のポート4bに接続されている。
The coating liquid pump 2 pumps the coating liquid in the coating liquid tank 1 to the coating nozzle 3. The coating liquid pump 2 includes a
塗布ノズル3は、公知の構成のスリットノズルであり、御影石製の定盤である支持台5上に載置されたPDP等の被塗布部材12に向けて塗布液ポンプ2から圧送された塗布液を吐出しながら走行することで、被塗布部材12上に塗膜13を形成する。塗布ノズル3は、図示しない昇降装置と駆動装置により昇降及び走行する。塗布ノズル3は、第3の配管11C、塗布ノズル3の位置に応じて撓むチューブ14、及び第4の配管11Dを介して三方弁4のポート4cに接続されている。
The application nozzle 3 is a slit nozzle having a known configuration, and the application liquid pumped from the application liquid pump 2 toward the
配管11Cの途中から圧力開放用の第5の配管11Eの一端が分岐している。第5配管11Eの他端は開口端であって大気に開放されている。配管11Eには、常閉のオンオフ型の電磁弁等からなる圧力開放弁6が設けられている。
One end of a
配管11Cの塗布ノズル3側、具体的には配管11Cのうち配管11Eの分岐する部位と塗布ノズル3との間に、配管中の塗布液の圧力を検出するための公知の構成の圧力センサ7が取り付けられている。圧力センサ7を配管11Cの塗布ノズル3に近接した部位に設けることで、後述する流動気泡をより確実に検知できる。
A pressure sensor 7 having a known configuration for detecting the pressure of the coating liquid in the piping between the coating nozzle 3 side of the piping 11C, specifically, between the portion of the piping 11C where the
制御装置8は、塗布液ポンプ2、塗布ノズル3、三方弁4、及び圧力開放弁6を含む塗布装置全体の動作を制御する。塗布液ポンプ2に塗布液槽1から塗布液を吸引する際には、ポート4a,4bを連通させると共に、ポート4cは他のポート4a,4bに対して遮断し、駆動機構2cによってシリンダ2a内でピストン2bを容積が増大する方向に移動させる。塗布液槽1内の塗布液は、配管11A、三方弁4、及び配管11Bを経て塗布液ポンプ2内に吸引される。塗布液ポンプ2から塗布ノズル3へ塗布液を圧送する際には、ポート4b,4cを連通させると共に、ポート4aは他のポート4b,4cに対して遮断し、駆動機構2cによってシリンダ2a内でピストン2bを容積が減少する方向に移動させる。塗布液ポンプ2から、配管11B、三方弁4、第4の配管11D、チューブ14、及び第3の配管11Cを経て塗布ノズル3に塗布液が圧送される。圧送された塗布液は塗布ノズル3から被塗布部材12に向けて吐出されることにより塗膜13が塗布される。
The control device 8 controls the operation of the entire coating apparatus including the coating liquid pump 2, the coating nozzle 3, the three-way valve 4, and the
次に、気泡検知の原理について説明する。 Next, the principle of bubble detection will be described.
図2は三方弁4よりも下流側の配管11C,11D及びチューブ14に気泡が存在しない場合の圧力曲線(塗布液ポンプ2で圧送動作を実行したときの時間と圧力センサ7により検出される圧力の関係)を示す。この図2において、圧力曲線L1,L2,L3,L4の順で塗布ノズル3からの単位時間当たりの塗布液の吐出量(以下、単に吐出量という。)が多く、それに対応して塗布液ポンプ2の吐出圧も高い。また、時刻tdisに制御装置8から塗布液ポンプ2に対して吐出動作開始を指令する吐出開始信号が出力され、塗布液ポンプ2が吐出動作を開始する。以下、吐出開始信号が出力された時刻tdisを「吐出開始時刻」と呼ぶ。この図2より、吐出量によって圧力曲線L1〜L4の上昇の態様は異なるが、いずれの圧力曲線L1〜L4でも最終的には圧力センサ7で検出される圧力は一定値となる。
FIG. 2 shows a pressure curve when no bubbles are present in the
次に、図3は三方弁4と圧力開放弁6との間の配管11E中の塗布液に気泡を混入させた場合の圧力曲線を示す。配管11Eに混入している気泡は、塗布ノズル3から塗布液と共に排出されない点で、非流動性ないしは静止の気泡である。以下、配管11E中の塗布液に混入している気泡を「静止気泡」と呼ぶ。図3において圧力曲線L1’は静止気泡が混入していない場合を示す。圧力曲線L2’〜L4’は静止気泡が混入している場合を示し、圧力曲線L4’,L3’,L2’の順で静止気泡の混入量が多い。塗布ノズル3からの単位時間当たりの塗布液の吐出量はすべての圧力曲線L1’〜L4’で同一である。
Next, FIG. 3 shows a pressure curve when bubbles are mixed in the coating liquid in the
図3から明らかなように、静止気泡の有無にかかわらず、最終的には圧力センサ7で検出される圧力は一定となる。ただし、静止気泡が混入している場合(圧力曲線L2’〜L4’)における吐出開始時刻tdisから圧力が一定となるまでに要する時間T2’〜T4’は、静止気泡が存在しない場合(圧力曲線L1’)における吐出開始時刻tdisから圧力が一定となるまでに要する時間T1’よりも長い。また、静止気泡の混入量が多い程、すなわち圧力曲線L4’,L3’,L2’の順で一定圧力に到達するまでに要する時間が長い。このことから、気泡の圧縮性を利用して静止気泡の自動検知が可能であることが分かる。 As apparent from FIG. 3, the pressure finally detected by the pressure sensor 7 is constant regardless of the presence or absence of stationary bubbles. However, when stationary bubbles are present (pressure curves L2 ′ to L4 ′), the time T2 ′ to T4 ′ required from the discharge start time tdis until the pressure becomes constant is the time when no stationary bubbles exist (pressure curve). It is longer than the time T1 ′ required until the pressure becomes constant from the discharge start time tdis in L1 ′). Further, the larger the amount of stationary bubbles mixed, that is, the longer it takes to reach a constant pressure in the order of the pressure curves L4 ', L3', L2 '. From this, it is understood that the stationary bubbles can be automatically detected by utilizing the compressibility of the bubbles.
図4は、三方弁4と塗布ノズル3の間の配管11C、配管11D、又はチューブ14中の塗布液に気泡を混入させて、2回連続で塗布液ポンプ2よる吐出動作を実行した場合の圧力曲線を示す。配管11C、配管11D、又はチューブ14に混入している気泡は、塗布ノズル3から塗布液と共に排出され得る点で、流動性を有する気泡である。以下、配管11C、配管11D、又はチューブ14中の塗布液に混入している気泡を「流動気泡」と呼ぶ。図4において圧力曲線L1''は気泡が混入していない場合を示す。圧力曲線L2'',L3''は流動気泡が混入している場合を示し、圧力曲線L2''が1回目の吐出動作で圧力曲線L3''が2回目の吐出動作である。塗布ノズル3からの単位時間当たりの塗布液の吐出量はすべての圧力曲線L1''〜L3''で同一である。
FIG. 4 shows a case in which bubbles are mixed into the coating liquid in the pipe 11C, the
図4から明らかなように、流動気泡の有無にかかわらず、最終的には圧力センサ7で検出される圧力は一定となる。ただし、流動気泡が混入している場合(圧力曲線L2'',L3'')における吐出開始時刻tdisから圧力が一定となるまでに要する時間T2'',T3''は、流動気泡が存在しない場合(圧力曲線L1'')における吐出開始時刻tdisから圧力が一定となるまでに要する時間T1''よりも長い。また、1回目の吐出動作によってある程度の量の流動気泡が塗布ノズル3から塗布液と共に排出されるので、1回目の吐出動作における一定圧力になるまでに要する時間T2''と比較すると、2回目の吐出動作における一定圧力になるまでに要する時間T3''は短縮されている。これらのことから、静止気泡の場合と同様に、気泡の圧縮性を利用して流動気泡の自動検知が可能であることが分かる。 As apparent from FIG. 4, the pressure detected by the pressure sensor 7 is finally constant regardless of the presence or absence of flowing bubbles. However, there is no fluid bubble during the time T2 ″, T3 ″ required for the pressure to become constant from the discharge start time tdis when the fluid bubble is mixed (pressure curves L2 ″, L3 ″). In this case (pressure curve L1 ″), it is longer than the time T1 ″ required until the pressure becomes constant from the discharge start time tdis. In addition, since a certain amount of flowing bubbles is discharged together with the coating liquid from the application nozzle 3 by the first discharge operation, the second time compared with the time T2 '' required to reach a constant pressure in the first discharge operation. The time T3 ″ required to reach a constant pressure in the discharge operation is shortened. From these facts, it can be seen that, as in the case of stationary bubbles, it is possible to automatically detect the flowing bubbles using the compressibility of the bubbles.
静止気泡が混入している場合と流動気泡が混入している場合では、塗布液ポンプ2の吐出動作によって最終的に到達する圧力の絶対値(絶対圧力値)が異なる。従って、この絶対圧力値を気泡検知の際に参照すると、静止気泡と流動気泡の両方を高精度で検知することは困難である。そこで、本発明では、圧力曲線のうち吐出開始時刻tdisから絶対圧力値に到達する前の圧力上昇中の領域を利用して気泡の検知を行う。以下、図5を参照して気泡検知の手法を説明する。 The absolute value (absolute pressure value) of the pressure finally reached differs depending on the discharge operation of the coating liquid pump 2 when the stationary bubbles are mixed and when the flowing bubbles are mixed. Therefore, when this absolute pressure value is referred to when detecting bubbles, it is difficult to detect both stationary bubbles and flowing bubbles with high accuracy. Therefore, in the present invention, bubbles are detected using a region in the pressure curve where the pressure is rising before reaching the absolute pressure value from the discharge start time tdis. Hereinafter, the bubble detection method will be described with reference to FIG.
図5において、圧力曲線Lsdは静止気泡も流動気泡も混入していない場合を示し、圧力曲線Lbは静止気泡と流動気泡のうちの少なくとも一方が混入している場合を示す。また、図5において、基準圧力値Psdは、予め設定された圧力値である。具体的には、基準圧力値Psdは、気泡が存在しない場合(圧力曲線Lsd)に、塗布液ポンプ2へ吐出開始信号を出力した(吐出開始時刻tdis)後、配管11B〜11E及びチューブ14内の塗布液の圧力が一定圧力に達する前の上昇中の圧力値である。圧力センサ7を使用して、気泡が存在しない場合における吐出開始時刻tdisから配管11B〜11E及びチューブ14内の塗布液の圧力が基準圧力値Psdに達するまでの時間が予め実測される。この時間は参照時間Trefとして制御装置8に予め記憶されている。
In FIG. 5, the pressure curve Lsd shows a case where neither stationary bubbles nor flowing bubbles are mixed, and the pressure curve Lb shows a case where at least one of stationary bubbles and flowing bubbles is mixed. In FIG. 5, the reference pressure value Psd is a preset pressure value. Specifically, the reference pressure value Psd is the value in the pipes 11B to 11E and the
制御装置8は実際に塗布液ポンプ2で塗布ノズル3への塗布液の圧送動作を実行する際に、吐出開始時刻tdisから圧力センサ7により検出される圧力が基準圧力値Psdに達するまでの時間(実測時間Tme)を測る。そして、この実測時間Tmeが参照時間Trefを上回る場合、すなわち気泡が存在しない場合と比較して圧力上昇が遅い場合には、配管11B〜11E及チューブ14のうちの少なくともいずれか1つの塗布液に気泡が混入していると判断する。
When the control device 8 actually performs the pressure feeding operation of the coating liquid to the coating nozzle 3 by the coating liquid pump 2, the time from the discharge start time tdis until the pressure detected by the pressure sensor 7 reaches the reference pressure value Psd. (Measurement time Tme) is measured. When the actual measurement time Tme exceeds the reference time Tref, that is, when the pressure rise is slower than when no bubbles are present, at least one of the pipes 11B to 11E and the
次に、図6を参照して本実施形態の塗布装置の動作を説明する。塗布工程(ステップS6−1)では、まず塗液ポンプ2が塗布液槽1内の塗布液を吸引する。次に、吐出開始信号を塗布液ポンプ2に出力し(ステップS6−2)、塗布液ポンプ2が塗布液の圧送動作を開始する。吐出開始信号の出力(吐出開始時刻tdis)と同時に、制御装置8が計時と圧力センサ7による圧力測定を開始する(ステップS6−3,S6−4)。計時と圧力測定は圧力センサ7の検出圧力Pdeが基準圧力Psdに達するまで継続される(ステップS6−5)。検出圧力Pdeが基準圧力Psdに達すると、制御装置8は計時と圧力測定を停止する(ステップS6−6,S6−7)。計時停止時の時刻と吐出開始時刻tdisの差が実測時間Tmeである。制御装置8は実測時間Tmeと基準時間Trefを比較する(ステップS6−8)。 Next, the operation of the coating apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. In the coating process (step S6-1), first, the coating liquid pump 2 sucks the coating liquid in the coating liquid tank 1. Next, a discharge start signal is output to the coating liquid pump 2 (step S6-2), and the coating liquid pump 2 starts a pressure feeding operation of the coating liquid. Simultaneously with the output of the discharge start signal (discharge start time tdis), the control device 8 starts time measurement and pressure measurement by the pressure sensor 7 (steps S6-3 and S6-4). Timekeeping and pressure measurement are continued until the detected pressure Pde of the pressure sensor 7 reaches the reference pressure Psd (step S6-5). When the detected pressure Pde reaches the reference pressure Psd, the control device 8 stops timing and pressure measurement (steps S6-6 and S6-7). The difference between the time when the timing is stopped and the discharge start time tdis is the actual measurement time Tme. The control device 8 compares the actual measurement time Tme with the reference time Tref (step S6-8).
ステップS6−8において実測時間Tmeが基準時間Trefを上回っている場合には、気泡(静止気泡と流動気泡の少なくとも一方)が検知されたと判定する(ステップS6−9)。この場合は、次回の塗布工程を行うことができないので、自動空気抜き動作(S6−10)と塗布条件での空吐出(ステップS6−11)を実行する。一方、ステップS6−8において実測時間Tmeが基準時間Tref以下である場合には、気泡は検出されないと判定し(ステップS6−12)、次の塗布工程に移る。 If the measured time Tme exceeds the reference time Tref in step S6-8, it is determined that a bubble (at least one of a stationary bubble and a flowing bubble) has been detected (step S6-9). In this case, since the next application process cannot be performed, an automatic air venting operation (S6-10) and idle discharge under application conditions (step S6-11) are executed. On the other hand, if the actual measurement time Tme is equal to or shorter than the reference time Tref in step S6-8, it is determined that no bubbles are detected (step S6-12), and the process proceeds to the next coating process.
ステップS6−10の自動空気抜き動作では、まず、圧力開放弁6を開放した状態で塗布液ポンプ2による圧送動作を実行し、配管11D中の静止気泡を配管11Dの開口端から排出する。次に、圧力開放弁6を閉弁状態に戻して塗布液ポンプ2による圧送動作を実行し、配管11C中の流動気泡を塗布ノズル3から排出する。ステップS6−11の空吐出では、被塗布部材12を使用せずに塗布液ポンプ2による圧送動作を実行する。ステップS6−8で実測時間Tmeが基準時間Tref以下となるまで、ステップS6−10とステップS6−11が繰り返される。
In the automatic air venting operation in step S6-10, first, the pressure feeding operation by the coating liquid pump 2 is executed with the
本実施形態の塗布装置では、圧力センサ7によって検出された圧力を使用して得た実測時間Tmeと、参照時間Trefとを比較することで気泡を検知するので、目視や光学的手法と比較して、微少量の気泡を高精度で検知できる。また、参照時間Trefは気泡が存在しない場合における圧力曲線の圧力上昇中の値である基準圧力値により定めているので、静止気泡と流動気泡の両方を確実に検知できる。 In the coating apparatus of the present embodiment, bubbles are detected by comparing the measured time Tme obtained using the pressure detected by the pressure sensor 7 with the reference time Tref, so that it is compared with visual or optical methods. Therefore, a very small amount of bubbles can be detected with high accuracy. In addition, since the reference time Tref is determined by the reference pressure value that is a value during the pressure increase of the pressure curve when no bubbles are present, both stationary bubbles and flowing bubbles can be reliably detected.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態にかかる塗布装置は、制御装置8により実行される気泡検知の手法が第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
The coating apparatus according to the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the method of detecting bubbles performed by the control device 8.
図7を参照して本実施形態における気泡検知の手法を説明する。図7において、圧力曲線Lsdは静止気泡も流動気泡も混入していない場合を示し、圧力曲線Lbは静止気泡と流動気泡のうちの少なくとも一方が混入している場合を示す。また、図7において、基準時間Tsdは予め設定された時間である。具体的には、基準時間Tsdは、気泡が存在しない場合(圧力曲線Lsd)に、塗布液ポンプ2へ吐出開始信号を出力した(吐出開始時刻tdis)後、この基準時間Tsdが経過した時点で、配管11B〜11E及びチューブ14内の塗布液の圧力が一定圧力に達する前の上昇中の状態となるように設定されている。気泡が存在しない場合における吐出開始時刻tdisから基準時間Tsdが経過した時点での配管11B〜11E及チューブ14内の塗布液の圧力が圧力センサ7を使用して予め測定され、この圧力は参照圧力値Prefとして制御装置8に予め記憶されている。
With reference to FIG. 7, a method of detecting bubbles in the present embodiment will be described. In FIG. 7, a pressure curve Lsd shows a case where neither stationary bubbles nor flowing bubbles are mixed, and a pressure curve Lb shows a case where at least one of stationary bubbles and flowing bubbles is mixed. In FIG. 7, the reference time Tsd is a preset time. Specifically, the reference time Tsd is the time when the reference time Tsd has elapsed after the discharge start signal is output to the coating liquid pump 2 (discharge start time tdis) when there are no bubbles (pressure curve Lsd). The pressure of the coating liquid in the pipes 11B to 11E and the
制御装置8は塗布液ポンプ2で塗布ノズル3への塗布液の圧送動作を実行する際に、吐出開始時刻tdisから基準時間Tsdが経過した時点での圧力を実測する。この測定された圧力(実測圧力値Pme)が参照圧力値Prefを下回る場合、すなわち気泡が存在しない場合と比較して圧力上昇が遅い場合には、配管11B〜11E及チューブ14のうちの少なくともいずれか1つの塗布液に気泡が混入していると判断する。
The control device 8 measures the pressure when the reference time Tsd has elapsed from the discharge start time tdis when the coating liquid pump 2 performs the operation of feeding the coating liquid to the coating nozzle 3. When the measured pressure (actually measured pressure value Pme) is lower than the reference pressure value Pref, that is, when the pressure rise is slower than when no bubbles are present, at least one of the pipes 11B to 11E and the
次に、図8を参照して本実施形態の塗布装置の動作を説明する。塗布工程(ステップS8−1)では、まず塗液ポンプ2が塗布液槽1内の塗布液を吸引する。次に、吐出開始信号を塗布液ポンプ2に出力し(ステップS8−2)、塗布液ポンプ2が塗布液の圧送動作を開始する。吐出開始信号の出力(吐出開始時刻tdis)と同時に、制御装置8が計時を開始する(ステップS8−3)。吐出開始時刻tdisからの経過時間Teが基準時間Tsdに達すると(ステップS8−4)、制御装置8は圧力センサ7による圧力測定を行う(ステップS8−5)。このステップS8−5において測定された圧力が実測圧力値Pmeである。また、制御装置8は計時を停止する(ステップS8−6)。続いて、制御装置8は実測圧力値Pmeと参照圧力値Prefを比較する(ステップS8−7)。 Next, the operation of the coating apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. In the coating process (step S8-1), first, the coating liquid pump 2 sucks the coating liquid in the coating liquid tank 1. Next, a discharge start signal is output to the coating liquid pump 2 (step S8-2), and the coating liquid pump 2 starts the pressure feeding operation of the coating liquid. Simultaneously with the output of the discharge start signal (discharge start time tdis), the control device 8 starts measuring time (step S8-3). When the elapsed time Te from the discharge start time tdis reaches the reference time Tsd (step S8-4), the control device 8 performs pressure measurement with the pressure sensor 7 (step S8-5). The pressure measured in step S8-5 is the actually measured pressure value Pme. Further, the control device 8 stops timing (step S8-6). Subsequently, the control device 8 compares the actually measured pressure value Pme with the reference pressure value Pref (step S8-7).
ステップS8−7において実測圧力値Pmeが基準圧力値Prefを下回っている場合には、気泡(静止気泡と流動気泡の少なくとも一方)が検知されたと判定する(ステップS8−8)。この場合は、次回の塗布工程を行うことができないので、自動空気抜き動作(S8−9)と塗布条件での空吐出(ステップS8−10)を実行する。一方、ステップS8−7において実測圧力値Pmeが参照圧力値Pref以上である場合には、気泡は検出されないと判定し(ステップS8−11)、次の塗布工程に移る。 If the measured pressure value Pme is lower than the reference pressure value Pref in step S8-7, it is determined that bubbles (at least one of stationary bubbles and fluid bubbles) have been detected (step S8-8). In this case, since the next application process cannot be performed, an automatic air venting operation (S8-9) and idle discharge under application conditions (step S8-10) are executed. On the other hand, if the measured pressure value Pme is greater than or equal to the reference pressure value Pref in step S8-7, it is determined that no bubbles are detected (step S8-11), and the process proceeds to the next coating process.
本実施形態の塗布装置では、圧力センサ7で測定した実測圧力値Pmeと、参照圧力値Prefとを比較することで気泡を検知するので、目視や光学的手法と比較して、微少量の気泡を高精度で検知できる。また、参照圧力値Prefは気泡が存在しない場合における圧力曲線の圧力上昇中の値であるので、静止気泡と流動気泡の両方を確実に検知できる。 In the coating apparatus of the present embodiment, bubbles are detected by comparing the measured pressure value Pme measured by the pressure sensor 7 with the reference pressure value Pref, so that a very small amount of bubbles is compared with visual or optical methods. Can be detected with high accuracy. Further, since the reference pressure value Pref is a value during the pressure increase of the pressure curve when no bubbles are present, it is possible to reliably detect both stationary bubbles and flowing bubbles.
第2実施形態のその他の構成及び作用は第1実施形態と同様である。 Other configurations and operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
1 塗布液槽
2 塗布液ポンプ
2a シリンダ
2b ピストン
2c 駆動機構
3 塗布ノズル
4 三方弁
4a〜4c ポート
5 支持台
6 圧力開放弁
7 圧力センサ
8 制御装置
11A〜11E 配管
12 被塗布部材
13 塗膜
14 チューブ
Psd 基準圧力値
Pref 参照圧力値
Pme 実測圧力値
Tsd 基準時間
Tref 参照時間
Tme 実測時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating liquid tank 2
Claims (8)
前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサと、
前記塗布液ポンプの動作を制御すると共に、前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記塗液中の気泡を検知する制御装置と
を備えることを特徴とする、塗布装置。 A coating liquid tank for storing the coating liquid, a coating liquid pump for pumping the coating liquid in the coating liquid tank, and a coating nozzle for discharging the coating liquid pumped from the coating liquid pump toward a member to be coated; In the coating apparatus comprising the coating liquid tank, the coating liquid pump, and a pipe connecting the coating nozzle,
A pressure sensor for detecting the pressure of the coating liquid in the pipe;
And a control device that controls the operation of the coating liquid pump and detects air bubbles in the coating liquid based on the pressure detected by the pressure sensor.
気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から前記配管内の前記塗布液の圧力が予め定められた基準圧力値に達するまでの時間である参照時間を予め記憶し、
前記吐出開始信号の出力から前記圧力センサにより検出される圧力が前記基準圧力値に達するまでの時間である実測時間と、前記参照時間とを比較し、かつ
前記実測時間が前記参照時間を上回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、請求項1に記載の塗布装置。 The controller is
A reference time, which is the time from when the discharge start signal is output to the coating liquid pump when the bubbles are not present until the pressure of the coating liquid in the pipe reaches a predetermined reference pressure value, is determined. Remember in advance,
When the measured time that is the time from the output of the discharge start signal to the pressure detected by the pressure sensor reaching the reference pressure value is compared with the reference time, and the measured time exceeds the reference time The coating apparatus according to claim 1, wherein it is determined that bubbles are present in the coating liquid.
気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から予め定められた基準時間が経過した時点での前記配管内の前記塗布液の圧力である参照圧力値を予め記憶し、
前記吐出開始信号の出力から前記基準時間が経過した時点で前記圧力センサにより検出される圧力である実測圧力値と、前記参照圧力値とを比較し、かつ
前記実測圧力値が前記参照圧力値を下回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、請求項1に記載の塗布装置。 The controller is
A reference pressure value that is a pressure of the coating liquid in the pipe at a time when a predetermined reference time has elapsed from the output of a discharge start signal that instructs the coating liquid pump to start a discharge operation when there is no bubble. Remember in advance,
The measured pressure value, which is the pressure detected by the pressure sensor when the reference time has elapsed from the output of the discharge start signal, is compared with the reference pressure value, and the measured pressure value matches the reference pressure value. The coating apparatus according to claim 1, wherein when it falls below, it is determined that air bubbles are present in the coating liquid.
前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサを設け、
気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から、前記配管内の前記塗布液の圧力が予め定められた基準圧力値に達するまでの時間である参照時間を予め記憶し、
前記吐出開始信号の出力から前記圧力センサにより検出される圧力が前記基準圧力値に達するまでの時間である実測時間と、前記参照時間とを比較し、
前記実測時間が前記参照時間を上回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、気泡検知方法。 A coating liquid tank for storing the coating liquid, a coating liquid pump for pumping the coating liquid in the coating liquid tank, and a coating nozzle for discharging the coating liquid pumped from the coating liquid pump toward a member to be coated; In a coating apparatus comprising the coating liquid tank, the coating liquid pump, and a pipe connecting the coating nozzle, a method for detecting bubbles in the coating liquid in the pipe,
A pressure sensor for detecting the pressure of the coating liquid in the pipe is provided;
A reference time, which is a time from when a discharge start signal is output to command the start of a discharge operation to the coating liquid pump when bubbles do not exist, until the pressure of the coating liquid in the pipe reaches a predetermined reference pressure value Is stored in advance,
Comparing the reference time with the actual measurement time, which is the time from the output of the discharge start signal until the pressure detected by the pressure sensor reaches the reference pressure value,
If the measured time exceeds the reference time, it is determined that bubbles are present in the coating liquid.
前記配管内の前記塗布液の圧力を検出する圧力センサを設け、
気泡が存在しない場合における前記塗布液ポンプへ吐出動作開始を指令する吐出開始信号の出力から定められた基準時間が経過した時点での前記配管内の前記塗布液の圧力である参照圧力値を予め記憶し、
前記吐出開始信号の出力から前記基準時間が経過した時点で前記圧力センサにより検出される圧力である実測圧力値と、前記参照圧力値とを比較し、
前記実測圧力値が前記参照圧力値を下回ると、前記塗液中に気泡が存在すると判定することを特徴とする、気泡検知方法。 A coating liquid tank for storing the coating liquid, a coating liquid pump for pumping the coating liquid in the coating liquid tank, and a coating nozzle for discharging the coating liquid pumped from the coating liquid pump toward a member to be coated; In a coating apparatus comprising the coating liquid tank, the coating liquid pump, and a pipe connecting the coating nozzle, a method for detecting bubbles in the coating liquid in the pipe,
A pressure sensor for detecting the pressure of the coating liquid in the pipe is provided;
A reference pressure value that is the pressure of the coating liquid in the pipe at the time when a predetermined reference time has elapsed from the output of a discharge start signal that instructs the coating liquid pump to start the discharge operation when no bubbles are present is previously stored. Remember,
Comparing the measured pressure value, which is the pressure detected by the pressure sensor when the reference time has elapsed from the output of the discharge start signal, with the reference pressure value;
When the measured pressure value falls below the reference pressure value, it is determined that bubbles are present in the coating liquid.
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