JP2013154320A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状体をワークの塗布経路に沿って精度良く塗布することのできる塗布装置を提供する。
【解決手段】本塗布装置１ａは、ワークＷと塗布ガン５とを相対的にＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置６と、ワークＷと塗布ガン５とを相対的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置７と、ワークＷと塗布ガン５とを相対的にＸＹ平面上で回転方向へ移動させる回転移動装置８と、塗布経路３が曲線部の際、Ｘ軸移動装置６、Ｙ軸移動装置７及び回転移動装置８が同期して駆動するように制御する制御装置９とを備えている。これにより、液状体をワークＷの塗布経路３の曲線部に沿って位置ズレすることなく精度良く塗布することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布ガンからの液状体をワークの塗布経路に沿って塗布する塗布装置及び塗布方法に関するものである。

従来から、液状体、例えば、液状ガスケットをワークの外周端部に塗布する際に塗布装置が使用されている。
従来の塗布装置５０は、図８に示すように、ワークＷを移動不能に支持する支持体５１と、液状ガスケットを吐出する塗布ガン５と、該塗布ガン５をワークＷに対してＸ軸方向に移動させるＸ軸移動装置６と、塗布ガン５をワークＷに対してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動装置７とから構成されている。そして、Ｘ軸移動装置６及びＹ軸移動装置７を駆動させることで、塗布ガン５をワークＷの外周端部の塗布経路３に沿って移動させて、ワークＷの外周端部の塗布経路３に液状ガスケットを塗布するようにしている。

しかしながら、図８に示す従来の塗布装置５０では、塗布ガン５をＸ軸移動装置６及びＹ軸移動装置７によりワークＷの塗布経路３に沿って移動させても、特に、塗布経路３の曲線部３ｃ（図２参照）において、液状ガスケットをワークＷの曲線部３ｃに沿って精度良く塗布することができない。また、液状ガスケットの塗布径が塗布位置によって差異が生じてしまう。これは、塗布ガン５をＸ軸移動装置６及びＹ軸移動装置７により移動させているため、曲線部３ｃにおいては、塗布ガン５の移動軌跡（階段状）とワークの塗布経路（曲線状）とが一致せず、実際の液状ガスケットの塗布箇所と所望の塗布経路との間に位置ズレが発生するためである。また、ワークＷを固定した状態で塗布ガン５をＸ軸移動装置６及びＹ軸移動装置７により移動させているため、塗布ガン５とワークＷとの間の空間にて塗布ガン５から吐出される液状ガスケットの動きが安定しないために、位置ズレや塗布径の相違がさらに発生するようになる。

なお、特許文献１には、Ｘ軸方向駆動部及びＹ軸方向駆動部を駆動させることにより、ノズルとガラス基板とを被塗布面に沿って相対的に移動させて、ワークの被塗布面にノズルからのシール剤を塗布するシール剤塗布装置が開示されている。

特開２００７−１４４２７９号公報

しかしながら、特許文献１に係るシール剤塗布装置においても、図８に示す従来の塗布装置５０と同様に、Ｘ軸方向駆動部及びＹ軸方向駆動部を駆動させることで、ノズルとガラス基板とを被塗布面に沿って相対的に移動させてシール剤を塗布しているので、特に、塗布経路の曲線部において、位置ズレや塗布径の相違が発生する虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、液状体をワークの塗布経路に沿って精度良く塗布することのできる塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の塗布装置は、ワークと塗布ガンとを相対的にＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置と、前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置と、前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＸＹ平面上で回転方向へ移動させる回転移動装置と、前記ワークの塗布経路が曲線部の際、前記Ｘ軸移動装置、前記Ｙ軸移動装置及び前記回転移動装置が同期して駆動するように制御する制御装置と、を備えたことを特徴としている。
また、本発明の塗布方法は、ワークと塗布ガンとを、相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面上での回転方向へ同期して移動させることにより、前記ワークの塗布経路の曲線部に前記塗布ガンからの液状体を塗布することを特徴としている。
これにより、特に、ワークの塗布経路の曲線部において、液状体を位置ズレすることなく精度良く曲線部に沿って塗布することができる。
なお、本発明の塗布装置及び塗布方法の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

（１）塗布ガンからの液状体をワークの塗布経路に沿って塗布する塗布装置であって、前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置と、前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置と、前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＸＹ平面上で回転方向へ移動させる回転移動装置と、前記塗布経路が曲線部の際、前記Ｘ軸移動装置、前記Ｙ軸移動装置及び前記回転移動装置が同期して駆動するように制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする塗布装置（請求項１に相当）。
（１）項の塗布装置では、ワークの塗布経路が曲線部の際、制御装置は、Ｘ軸移動装置とＹ軸移動装置と回転移動装置とが同期して駆動するように制御するので、液状体を塗布経路の曲線部に沿って位置ズレすることなく精度良く塗布することができる。

（２）前記制御装置は、前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸＹ平面上での回転中心の座標と、前記曲線部上の隣り合う２点の座標と、該隣り合う２点の座標間の曲線を円弧部分として算出した中心角とに基づいて、前記Ｘ軸移動装置、前記Ｙ軸移動装置及び前記回転移動装置の駆動量を設定することを特徴とする（１）項に記載の塗布装置（請求項２に相当）。
（２）項の塗布装置では、ワークと塗布ガンとの相対的な移動軌跡を、ワークの塗布経路の曲線部に近似させることができる。

（３）前記塗布ガンは装置本体に移動不能に支持されることを特徴とする（１）項または（２）項に記載の塗布装置。
（３）項の塗布装置では、塗布ガンは移動しないので、塗布ガンとワークとの間の空間にて塗布ガンから吐出される液状ガスケットの動きを安定させることができ、位置ズレや塗布径の相違をさらに抑制することができる。

（４）前記曲線部上で特定した前記隣り合う２点の座標のうち塗布方向上流側の点の座標は、前記塗布ガンが備えられるＸＹ平面上の座標に一致することを特徴とする（３）項に記載の塗布装置。
（４）項の塗布装置では、制御装置による制御が簡素化される。

（５）ワークと塗布ガンとを、相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面上での回転方向へ同期して移動させることにより、前記ワークの塗布経路の曲線部に前記塗布ガンからの液状体を塗布することを特徴とする塗布方法（請求項３に相当）。
（５）項の塗布方法では、液状体を塗布経路の曲線部に沿って位置ズレすることなく精度良く塗布することができる。

（６）前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸＹ平面上での回転中心の座標と、前記ワークの塗布経路の曲線部上の隣り合う２点の座標と、該隣り合う２点の座標間の曲線を円弧部分とし算出した中心角とに基づいて、前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面上での回転方向へのそれぞれの移動量を設定することを特徴とする塗布方法（請求項４に相当）。
（６）項の塗布方法では、ワークと塗布ガンとの相対的な移動軌跡を、ワークの塗布経路の曲線部に近似させることができる。

本発明によれば、液状体をワークの塗布経路に沿って精度良く塗布することのできる塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。 図２は、ワークの塗布経路を示す図である。 図３は、ワークの塗布経路が曲線部の際、制御装置がＸ軸移動装置とＹ軸移動装置と回転移動装置とを同期して駆動させる制御方法を説明するための図である。 図４は、ワークの塗布経路が曲線部の際、制御装置がＸ軸移動装置とＹ軸移動装置と回転移動装置とを同期して駆動させる制御方法を説明するための図である。 図５は、ワークの塗布経路が曲線部の際、制御装置がＸ軸移動装置とＹ軸移動装置と回転移動装置とを同期して駆動させる制御方法を説明するための図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。 図８は、従来の塗布装置を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１〜第３実施形態に係る塗布装置１ａ、１ｂ、１ｃは、液状体、例えば、液状ガスケットをワークＷの外周端部の塗布経路３に塗布するものである。
ワークＷは、図１に示すように、皿状を呈し、その外周端部に環状のフランジ部２が形成される。該環状のフランジ部２の表面に液状ガスケットが塗布される。そこで、フランジ部２が形成される範囲が液状ガスケットの塗布経路３（図２も参照）となる。

そして、図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１ａは、装置本体に移動不能に支持される塗布ガン５と、ワークＷを塗布ガン５に対して相対的にＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置６と、ワークＷを塗布ガン５に対して相対的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置７と、ワークＷを塗布ガン５に対して相対的にＸＹ平面上で回転方向へ移動させる回転移動装置８と、ワークＷの塗布経路３が曲線部３ｃの際、Ｘ軸移動装置６、Ｙ軸移動装置７及び回転移動装置８が同期して駆動するように制御する制御装置９とを備えている。

ワークＷは、後述する回転体１９上にそのフランジ部２が上方を向くように固定される。ワークＷの上方に、塗布ガン５が下向きで移動不能に装置本体に支持される。該塗布ガン５の下端部から下方に向けて液状ガスケットが吐出される。
Ｘ軸移動装置６は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸延設体１１と、該Ｘ軸延設体１１の端部に備えられるＸ軸移動用モータ１２とから構成される。Ｘ軸延設体１１の上面にワークＷを支持する支持本体１３がＸ軸方向に移動自在に支持される。そして、Ｘ軸移動用モータ１２の駆動により、支持本体１３がＸ軸延設体１１の上面をＸ軸方向に移動するようになる。

Ｙ軸移動装置７は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸延設体１５と、該Ｙ軸延設体１５の端部に備えられるＹ軸移動用モータ１６とから構成される。Ｙ軸延設体１５の上面に連結体１７を介してＸ軸延設体１１がＹ軸方向に移動自在に支持される。そして、Ｙ軸移動用モータ１６の駆動により、Ｘ軸延設体１１（ワークＷ）がＹ軸延設体１５の上面をＹ軸方向に移動するようになる。
回転移動装置８は、支持本体１３の上面に回転自在に支持される回転体１９と、該支持本体１３の側方に備えられる回転移動用モータ２０とから構成される。そして、回転移動用モータ２０の駆動により、回転体１９が支持本体１３上を相対的に回転するようになる。なお、上述したように、回転体１９の上面に、フランジ部２が上方を向くようにワークＷが固定される。

制御装置９には、Ｘ軸移動装置６のＸ軸移動用モータ１２、Ｙ軸移動装置７のＹ軸移動用モータ１６及び回転移動装置８の回転移動用モータ２０が電気的にそれぞれ接続されている。該制御装置９は、特に、ワークＷの塗布経路３が曲線部３ｃ（図２参照）の際、Ｘ軸移動用モータ１２とＹ軸移動用モータ１６と回転移動用モータ２０とが同期して駆動するように制御する。

次に、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１ａを使用して液状ガスケットをワークＷの塗布経路３に沿って塗布する塗布方法を説明する。
まず、ワークＷの塗布経路３がＸ軸方向に沿う直線部３ａ（図２参照）の際には、制御装置９は、Ｙ軸移動装置７及び回転移動装置８を停止させた状態で、Ｘ軸移動装置６のＸ軸移動用モータ１２だけを所定の回転速度で駆動させることで、支持本体１３、すなわち回転体１９上のワークＷをＸ軸方向に沿って移動させる。これと同時に、塗布ガン５から液状ガスケットを所定の吐出量で吐出する。この結果、ワークＷの塗布経路３のＸ軸方向に沿う直線部３ａに液状ガスケットが塗布される。

次に、ワークＷの塗布経路３がＹ軸方向に沿う直線部３ｂ（図２参照）の際には、制御装置９は、Ｘ軸移動装置６及び回転移動装置８を停止させた状態で、Ｙ軸移動装置７のＹ軸移動用モータ１６だけを所定の回転速度で駆動させることで、支持本体１３、すなわち回転体１９上のワークＷをＹ軸方向に沿って移動させる。これと同時に、塗布ガン５から液状ガスケットを所定の吐出量で吐出する。この結果、ワークＷの塗布経路３のＹ軸方向に沿う直線部３ｂに液状ガスケットが塗布される。

次に、ワークＷの塗布経路３が曲線部３ｃ（図２参照）の際には、制御装置９は、Ｘ軸移動用モータ１２とＹ軸移動用モータ１６と回転移動用モータ２０とが同期して駆動するように制御する。ところで、ワークＷの塗布経路３の曲線部３ｃは、回転体１９の回転中心の座標（Ａ１、Ｂ１）に対して凸状となる曲線である。

そこで、まず、制御装置９では、Ｘ軸移動用モータ１２とＹ軸移動用モータ１６と回転移動用モータ２０とが同期して駆動する駆動量を以下のステップにより算出する。
制御装置９において、ワークＷの塗布ガン５に対する相対的なＸＹ平面上の回転中心の座標（Ａ１、Ｂ１）を得る回転中心座標取得ステップと、曲線部３ｃ上の隣り合う２点の座標（Ｘ１、Ｙ１），（Ｘ２、Ｙ２）を特定する２点座標特定ステップと、該２点の座標（Ｘ１、Ｙ１），（Ｘ２、Ｙ２）間の曲線を円弧としてその中心角（θ１）を算出する中心角算出ステップと、該中心角算出ステップによって算出された中心角（θ１）にて回転体１９を回転させた後の塗布方向下流側の点の座標（Ｘ３、Ｙ３）が、塗布ガン５が備えられるＸＹ平面上の座標（Ｘ１、Ｙ１）に一致するように、支持本体１３（ワークＷ）のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動量を算出するＸＹ軸方向移動量算出ステップとを行うことで、Ｘ軸移動用モータ１２、Ｙ軸移動用モータ１６及び回転移動用モータ２０それぞれの駆動量を設定する。

すなわち、図３に示すように、回転中心座標取得ステップでは、ワークＷの塗布ガン５に対する相対的なＸＹ平面上の回転中心の座標（Ａ１、Ｂ１）を得る。
次に、２点座標特定ステップでは、曲線部３ｃ上の隣り合う２点の座標、つまり、塗布方向に沿う上流側の点の座標（Ｘ１、Ｙ１）と、下流側の点の座標（Ｘ２、Ｙ２）とを特定する。なお、上流側の点の座標（Ｘ１、Ｙ１）は、塗布ガン５が備えられるＸＹ平面上の座標（Ｘ１、Ｙ１）に一致している。
次に、中心角算出ステップでは、曲線部３ｃ上の、上流側の点の座標（Ｘ１、Ｙ１）と下流側の点の座標（Ｘ２、Ｙ２）との間の曲線を半径ｒの円弧部分として、その中心角（θ１）を算出する。そして、この中心角算出ステップで算出した角度（θ１）が回転移動装置８の駆動量となる。

次に、図４に示すように、ＸＹ軸方向移動量算出ステップでは、中心角算出ステップによって算出された中心角（θ１）にて回転体１９（ワークＷ）を回転中心の座標（Ａ１、Ｂ１）を中心に回転させると、下流側の点が座標（Ｘ２、Ｙ２）から座標（Ｘ３、Ｙ３）に移動するので、回転後の下流側の点の座標（Ｘ３、Ｙ３）を算出する。続いて、図５に示すように、回転体１９を回転させた後の下流側の点の座標（Ｘ３、Ｙ３）が、塗布ガン５が備えられるＸＹ平面上の座標（Ｘ１、Ｙ１）に一致するように支持本体１３（ワークＷ）のＸ軸方向及びＹ軸方向それぞれへの移動量を算出する。

この結果、図５に示すように、支持本体１３（ワークＷ）がＸ軸方向及びＹ軸方向それぞれへ移動した後の回転体１９の回転中心の座標を（Ａ２、Ｂ２）とすると、本塗布装置１ａにより曲線部３ｃ上の２点の座標（Ｘ１、Ｙ１），（Ｘ２、Ｙ２）間を塗布する際の、ワークＷのＸ軸方向への移動量は（Ｘ１−Ｘ３）、すなわち（Ａ２−Ａ１）となり、ワークＷのＹ軸方向への移動量は（Ｙ１−Ｙ３）、すなわち（Ｂ２−Ｂ１）となり、ワークＷの回転方向への移動量は（θ１）となる。また、曲線部３ｃ上の２点の座標（Ｘ１、Ｙ１），（Ｘ２、Ｙ２）間の塗布時間を（Ｔ）とすると、ワークＷのＸ軸方向への移動速度（Ｘ軸移動用モータ１２の回転速度）は（Ａ２−Ａ１）／（Ｔ）となり、ワークＷのＹ軸方向への移動速度（Ｙ軸移動用モータ１６の回転速度）は（Ｂ２−Ｂ１）／（Ｔ）となり、また、ワークＷの回転方向への移動速度（回転移動用モータ２０の回転速度）は、（θ１）／（Ｔ）となる。これにより、ワークＷの塗布ガン５に対する相対的な移動軌跡を、ワークＷの塗布経路３の曲線部３ｃに限りなく近似させることが可能になる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１ａでは、ワークＷの塗布経路３が曲線部３ｃの際には、制御装置９は、Ｘ軸移動用モータ１２とＹ軸移動用モータ１６と回転移動用モータ２０とが同期して駆動するように制御するので、塗布ガン５からの液状ガスケットをワークＷの塗布経路３の曲線部３ｃに沿って精度良く塗布することができる。
また、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１ａでは、ワークＷの塗布経路３が曲線部３ｃの際、制御装置９は、上述したような、回転中心座標取得ステップ、２点座標特定ステップ、中心角算出ステップ、ＸＹ軸方向移動量算出ステップを行うことで、Ｘ軸移動用モータ１２、Ｙ軸移動用モータ１６及び回転移動用モータ２０それぞれの駆動量を設定するので、ワークＷの塗布ガン５に対する相対的な移動軌跡をワークＷの塗布経路３の曲線部３ｃに限りなく近似させることができ、塗布ガン５からの液状ガスケットをワークＷの塗布経路３の曲線部３ｃに沿って位置ズレすることなく精度良く塗布することができる。
しかも、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１ａでは、塗布ガン５は移動しないので、塗布ガン５とワークＷとの間の空間にて塗布ガン５から吐出される液状ガスケットの動きを安定させることができ、位置ズレや塗布径の相違をさらに抑制することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１ｂを図６に基づいて説明する。なお、第２の実施形態に係る塗布装置１ｂを説明する際には、第１の実施形態に係る塗布装置１ａとの相違点のみを説明する。
第２の実施形態に係る塗布装置１ｂは、Ｘ軸移動装置６のＸ軸延設体１１の上面に支持本体１３がＸ軸方向に移動自在に支持され、Ｘ軸移動用モータ１２の駆動により、支持本体１３がＸ軸延設体１１の上面をＸ軸方向に移動するようになる。また、ワークＷの上方にＹ軸移動装置７が備えられる。該Ｙ軸移動装置７のＹ軸延設体１５の側面に塗布ガン５がＹ軸方向に移動自在に支持され、Ｙ軸移動用モータ（図示略）の駆動により、塗布ガン５がＹ軸延設体１５の側面をＹ軸方向に移動するようになる。なお、第１の実施形態に係る塗布装置１ａと同様であるが、支持本体１３上に回転移動装置８が備えられ、回転移動用モータ２０の駆動により、ワークＷが固定された回転体１９が支持本体１３上を相対的に回転するようになる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る塗布装置１ｃを図７に基づいて説明する。なお、第３の実施形態に係る塗布装置１ｃを説明する際には、第１の実施形態に係る塗布装置１ａとの相違点のみを説明する。
第３の実施形態に係る塗布装置１ｃでは、第１の実施形態に係る塗布装置１ａにおいて備えられた回転体１９が取り除かれ、支持本体１３の上面に直接ワークＷが固定される。また、塗布ガン５がワークＷの上方にＸＹ平面上を回転自在に支持され、塗布ガン５が回転移動用モータ（図示略）の駆動によりワークＷの上方で回転するようになる。

そして、第２及び第３の実施形態に係る塗布装置１ｂ、１ｃにおいても、第１の実施形態に係る塗布装置１ａと同様の作用効果を奏するものである。

１ａ、１ｂ、１ｃ 塗布装置，３ 塗布経路，３ｃ 曲線部，５ 塗布ガン，６ Ｘ軸移動装置，７ Ｙ軸移動装置，８ 回転移動装置，９ 制御装置，Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 塗布ガンからの液状体をワークの塗布経路に沿って塗布する塗布装置であって、
   前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置と、
   前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置と、
   前記ワークと前記塗布ガンとを相対的にＸＹ平面上で回転方向へ移動させる回転移動装置と、
   前記塗布経路が曲線部の際、前記Ｘ軸移動装置、前記Ｙ軸移動装置及び前記回転移動装置が同期して駆動するように制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする塗布装置。
2. 前記制御装置は、前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸＹ平面上での回転中心の座標と、前記曲線部上の隣り合う２点の座標と、該隣り合う２点の座標間の曲線を円弧部分として算出した中心角とに基づいて、前記Ｘ軸移動装置、前記Ｙ軸移動装置及び前記回転移動装置の駆動量を設定することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. ワークと塗布ガンとを、相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面上での回転方向へ同期して移動させることにより、前記ワークの塗布経路の曲線部に前記塗布ガンからの液状体を塗布することを特徴とする塗布方法。
4. 前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸＹ平面上での回転中心の座標と、前記ワークの塗布経路の曲線部上の隣り合う２点の座標と、該隣り合う２点の座標間の曲線を円弧部分とし算出した中心角とに基づいて、前記ワークと前記塗布ガンとの相対的なＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面上での回転方向へのそれぞれの移動量を設定することを特徴とする請求項３に記載の塗布方法。

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