JP5786193B2 - 吐出幅可変装置、及び塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗布液の吐出幅を変更可能な吐出幅可変装置、及びこの吐出幅可変装置を備えた塗布装置に関する。

従来、下記特許文献１に開示されているスリットコート方法、及び特許文献２に開示されている塗布装置、特許文献３に開示されている塗布幅変更装置等が提供されている。下記特許文献１のスリットコート方法は、塗布される液塗膜の膜厚が形成されるために必要な塗布液の供給量と、吐出口幅と、基板に対して塗布ヘッドを相対移動させる速度とを同期させつつ塗布領域に均一に塗布液を塗布するものである。このスリットコート方法で使用される塗布ヘッドは、互いに勝手違いの関係に配置されている後リップ部材と前リップ部材とをスリット幅方向に相対移動させることによりスリット幅の寸法を伸縮・変化させることができるものである。

また、下記特許文献２に開示されている塗布装置は、塗布対象物である基材に接触して塗布剤を塗布する塗布手段と、塗布手段と基材の接触面積を調整することにより基材に対する塗布剤の塗布幅を可変する可変手段とを具備したものである。

下記特許文献３に開示されている塗布幅変更装置は、塗布対象物であるウエブに塗布液を塗布する塗布幅を、塗布ヘッドのスリットの両端部に挿入したスペーサとマニホールドの両端部に挿入されたポケット栓とで変更するものである。この塗布幅変更装置は、スペーサを、上側スペーサ及び下側スペーサの２枚の板体によって構成しており、少なくとも上側スペーサをスライドさせることにより塗布幅を調整できる構成としている。

特開２００４−３５８３１１号公報 特開平５−７８０９号公報 特開平１１−１７９２６０号公報

しかしながら、上述した従来技術に開示されている塗布ヘッド、塗布装置、塗布幅変更装置等は、いずれも塗布用の流動物（塗布液）が貯留される部分の容積が、吐出幅の変更に伴って変化する構造としている。従って、従来技術のものにおいては、塗布ヘッド等に対して外部から吐出液を同一の条件で供給したとしても塗布対象物に向けて吐出される際の吐出圧が変動してしまうという問題がある。塗布液の吐出圧が不安定であると、一定の品質で塗布液を塗布することができないという問題が生じる。

そこで、本発明は、吐出幅を変化させた場合であっても吐出圧の変動が殆ど発生しない吐出幅可変装置、及びこの吐出幅可変装置を備えた塗布装置の提供を目的とした。

上述した課題を解決すべく提供される本発明の吐出幅可変装置は、吐出口が形成された吐出口形成部を有し、前記吐出口を介して内外が連通した中空の外筒部と、前記外筒部の内部において前記外筒部の周壁に沿って回動可能とされた中空の内筒部とを有している。前記内筒部の周壁には、軸線方向の開口幅及び／又は軸線方向における開口位置が前記内筒部の周方向に変化するように形成された周部開口が、前記内筒部の内外を連通するように形成されており、前記内筒部の内部に流動物を導入可能である。本発明の吐出幅可変装置は、前記周部開口と前記吐出口とが重なることにより形成される連通領域から、前記内筒部の内部に導入されている流動物を吐出可能であり、前記吐出口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置に、前記内筒部の周壁と前記外筒部の周壁との間をシールするシール部材が設けられていることを特徴としている。

本発明の吐出幅可変装置は、内筒部の周壁に設けられた周部開口と、外筒部の吐出口形成部に設けられた吐出口とが重なることにより形成された連通領域から流動物を吐出することができる。また、本発明の吐出幅可変装置では、周部開口の開口幅及び／又は位置が内筒部の周方向に変化しているため、内筒部を回動させることにより連通領域の幅及び／又は連通領域の位置を調整することができる。従って、本発明の吐出幅可変装置によれば、内筒部を回動させて連通領域の幅及び／又は位置を調整するだけで吐出幅を所望の大きさに調整すること、及び／又は流動物が吐出される位置を所望の位置に調整することが可能となり、吐出幅及び／又は吐出位置の変更による作業効率の低下等の問題を解消することができる。

また、本発明の吐出幅可変装置は、内筒部を回動させることにより吐出幅等を変化させるものであるため、従来技術のもののように吐出幅等の変更に伴う内部容積の変化が殆ど発生しない。これにより、吐出幅可変装置から流動物を吐出する際の吐出圧の変動を最小限に抑制することができる。

本発明の吐出幅可変装置は、前記周部開口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置において、前記内筒部の外周壁と前記外筒部の内周壁との間が液密とされたものであることが望ましい。

かかる構成によれば、内筒部と外筒部との間に流動物が噛み込み、吐出口の予期せぬ部位から流動物が漏洩することを防止することができる。

本発明の吐出幅可変装置は、外部から供給される流動物を導入するための導入口が、前記外筒部の周壁において前記周部開口に臨む位置に設けられたものであることが望ましい。

かかる構成によれば、導入口から導入された流動物を内筒部内に略直接的に導入することができる。これにより、外部から供給された流動物が内筒部と外筒部との間に流動物が噛み込む等の不具合を防止することができる。

本発明の吐出幅可変装置においては、前記吐出口の開口幅が、前記周部開口の軸線方向の開口幅以上であることが望ましい。

かかる構成によれば、流動物が内筒部と外筒部との間に入り込むことを確実に防止できる。

本発明の吐出幅可変装置は、流動物の吐出幅に応じて前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整可能な制御装置を備えたものであることが望ましい。

かかる構成によれば、流動物の吐出幅を所望の幅にするために最適な状態になるように内筒部の回転量を容易且つ正確に調整することが可能となる。

また、上述した課題を解決すべく提供される本発明の塗布装置は、外部から流動物を供給する流動物供給装置と、前記流動物供給装置によって供給された流動物を所定の吐出幅で吐出する吐出幅可変装置と、を備えたものである。本発明の塗布装置では、前記流動物供給装置が、一軸偏心ねじポンプによって構成されている。また、前記吐出幅可変装置は、吐出口が形成された吐出口形成部を有し、前記吐出口を介して内外が連通した中空の外筒部と、前記外筒部の内部において前記外筒部の周壁に沿って回動可能とされた中空の内筒部とを有し、前記内筒部の内部に流動物を導入可能であり、前記内筒部の周壁には、軸線方向の開口幅及び／又は軸線方向における開口位置が前記内筒部の周方向に変化するように形成された周部開口が、前記内筒部の内外を連通するように形成されており、前記周部開口と前記吐出口とが重なることにより形成される連通領域から、前記内筒部の内部に導入されている流動物を吐出可能であり、前記吐出口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置に、前記内筒部の周壁と前記外筒部の周壁との間をシールするシール部材が設けられたものとされている。

本発明の塗布装置において採用されている吐出幅可変装置は、内筒部を回動させることにより、内筒部の周壁に設けられた周部開口と、外筒部の吐出口形成部に設けられた吐出口とが重なることによって形成される連通領域の幅及び／又は連通領域の位置を調整し、流動物の吐出幅を所望の大きさに調整すること、及び／又は流動物が吐出される位置を所望の位置に調整することが可能となる。従って、本発明の塗布装置は、流動物の吐出幅、及び／又は吐出位置を容易且つ精度良く調整することが可能であり、吐出幅の変更に伴う作業効率の低下等を防止できる。

本発明の塗布装置では、流動物供給装置として一軸偏心ねじポンプが採用されているため、略一定の供給量及び供給圧で流動物を吐出幅可変装置に供給することができる。また、本発明の吐出幅可変装置は、内筒部を回動させることにより吐出幅等を変化させるものであるため、従来技術のもののように吐出幅等の変更に伴う内部容積の変化が殆ど発生しない。従って、本発明の塗布装置は、流動物の吐出圧及び吐出量の変動を最小限に抑制することが可能である。

本発明の塗布装置は、前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整することにより流動物の吐出幅を制御する吐出幅制御と、前記一軸偏心ねじポンプの動作を制御することにより前記吐出幅可変装置に対する流動物の供給量を制御する供給量制御と、を同期させた状態で実施可能な制御装置を備えたものであることが好ましい。

かかる構成によれば、塗布用として吐出される流動物の吐出幅及び吐出量のバランスを最適化することが可能となる。

本発明の塗布装置は、塗布対象物と前記流動物供給装置との相対位置を変化させることが可能な移動装置を備えており、前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整することにより流動物の吐出幅を制御する吐出幅制御と、前記移動装置の動作制御により前記塗布対象物に対する前記流動物供給装置の相対位置を制御する位置制御と、を同期させた状態で実施可能な制御装置を備えていることが好ましい。

かかる構成によれば、塗布用として吐出される流動物の吐出幅及び吐出位置を、塗布対象物と吐出幅可変装置との位置関係に応じて適切な状態となるように調整することが可能となる。これにより、塗布対象物の部位に応じて異なる幅で流動物を塗布する他、塗布対象物に対して所望のパターンの模様を描く等、様々な態様で流動物を塗布することが可能となる。

本発明によれば、吐出幅及び／又は吐出位置を変化させた場合であっても吐出圧の変動が殆ど発生しない吐出幅可変装置、及びこのような吐出幅可変装置を備えた塗布装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る塗布装置を示す概念図である。 図１に示す塗布装置において採用されているポンプ及び吐出幅可変装置を示す断面図である。 吐出幅可変装置を一部破断した状態を示す斜視図である。 （ａ）は図３に示す吐出幅可変装置の断面図であり、（ｂ）は底面図である。 図３に示す吐出幅可変装置における内筒部の周壁と、外筒部に形成された吐出口との関係を示す説明図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す塗布装置による塗布動作の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１に示す塗布装置による塗布パターンの例を示すパターン図である。 （ａ）〜（ｌ）はそれぞれ図１に示す塗布装置による塗布パターンの例を示すパターン図である。 （ａ）〜（ｇ）はそれぞれ内筒部に形成される周部開口の形状を変更することにより塗布可能な塗布パターンの例を示すパターン図である。 変形例に係る吐出幅可変装置における内筒部の周壁と、外筒部に形成された吐出口との関係を示す説明図である。

本発明の一実施形態に係る塗布装置１０、及び吐出幅可変装置１００について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、塗布装置１０は、産業用ロボット２０（移動装置）と、一軸偏心ねじポンプ５０（以下、単に「ポンプ５０」とも称す）と、吐出幅可変装置１００と、制御装置１７０とを備えている。産業用ロボット２０は、ロボットアーム等によって構成されている。産業用ロボット２０のアーム２２の先端にはポンプ５０が取り付けられており、産業用ロボット２０を作動させることにより塗布液（流動物）の塗布対象である塗布対象物Ｗに対してポンプ５０を移動させることができる。

ポンプ５０は、外部から塗布液を圧送するために設けられた装置（流動物供給装置）である。ポンプ５０は、いわゆる回転容積型のポンプであり、図２に示すように、ケーシング５２の内部にステータ６６、ロータ７２、及び動力伝達機構７８等を収容した構成とされている。ケーシング５２は、金属製で筒状の部材であり、長手方向一端側に第一開口部５４が設けられている。第一開口部５４が設けられた側の端部には、後に詳述する吐出幅可変装置１００が取り付けられている。また、ケーシング５２の外周部分には、第二開口部６４が設けられている。第二開口部６４は、ケーシング５２の長手方向中間部分に位置する中間部６０においてケーシング５２の内部空間に連通している。

第一開口部５４及び第二開口部６４は、それぞれポンプ５０の吸込口および吐出口として機能する部分である。ポンプ５０は、ロータ７２を正方向に回転させることにより、第一開口部５４が吐出口として機能し、第二開口部６４を吸込口として機能するように流体を圧送することが可能である。また、ロータ７２を逆方向に回転させることにより、第一開口部５４が吸込口として機能し、第二開口部６４が吐出口として機能するように流体を圧送させることが可能である。本実施形態では、第一開口部５４が吐出口として機能し、第二開口部６４が吸込口として機能するようにロータ７２が作動する。

ステータ６６は、ゴム等の弾性体、又は樹脂等によって形成された略円筒形の外観形状を有する部材である。ステータ６６は、ケーシング５２において第一開口部５４に隣接する位置にあるステータ取付部５６内に収容されている。ステータ６６の外径は、ステータ取付部５６の内径と略同一である。そのため、ステータ６６は、その外周壁がステータ取付部５６の内周壁に略密着するような状態で取り付けられている。また、ステータ６６は、一端側がケーシング５２の端部において後に詳述する吐出幅可変装置１００によって挟み込まれている。

ステータ６６の内周壁７０は、ｎ条で単段あるいは多段の雌ネジ形状とされている。本実施形態においては、ステータ６６は、２条で多段の雌ねじ形状とされている。更に具体的には、ステータ６６の内部には、ステータ６６の長手方向に沿って伸び、前述したピッチでねじれた貫通孔６８が設けられている。貫通孔６８は、ステータ６６の長手方向のいずれの位置において断面視しても、その断面形状（開口形状）が略長円形となるように形成されている。

ロータ７２は、金属製の軸体であり、ｎ−１条で単段あるいは多段の雌ネジ形状とされている。本実施形態においては、ロータ７２は、１条で偏心した雄ねじ形状とされている。ロータ７２は、長手方向のいずれの位置で断面視しても、その断面形状が略真円形となるように形成されている。ロータ７２は、上述したステータ６６に形成された貫通孔６８に挿通され、貫通孔６８の内部において自由に偏心回転可能とされている。

ロータ７２をステータ６６に対して挿通すると、ロータ７２の外周壁７４とステータ６６の内周壁７０とが両者の接線で密接した状態になり、ステータ６６の内周壁７０とロータ７２の外周壁との間に流体搬送路７６が形成される。流体搬送路７６は、ステータ６６やロータ７２の長手方向に向けて螺旋状に伸びている。

流体搬送路７６は、ロータ７２をステータ６６の貫通孔６８内において回転させると、ステータ６６内を回転しながらステータ６６の長手方向に進む。そのため、ロータ７２を回転させると、ステータ６６の一端側から流体搬送路７６内に流体を吸い込むと共に、この流体を流体搬送路７６内に閉じこめた状態でステータ６６の他端側に向けて移送し、ステータ６６の他端側において吐出させることが可能である。本実施形態のポンプ５０は、ロータ７２を正方向に回転させることにより、第二開口部６４から吸い込んだ流体を圧送し、第一開口部５４から後に詳述する吐出幅可変装置１００に向けて吐出することが可能とされている。

動力伝達機構７８は、ケーシング５２の外部に設けられたポンプ駆動機９６から上述したロータ７２に対して動力を伝達するためのものである。動力伝達機構７８は、動力伝達部８０と偏心回転部８２とを有する。動力伝達部８０は、ケーシング５２の長手方向の一端側に設けられている。

また、偏心回転部８２は、動力伝達部８０とステータ取付部５６との間に形成された中間部６０に設けられている。偏心回転部８２は、動力伝達部８０とロータ７２とを動力伝達可能なように接続する部分である。偏心回転部８２は、従来公知のカップリングロッドや、スクリューロッドなどによって構成された連結軸８８と、従来公知のユニバーサルジョイントなどによって構成された連結体９４，９８とを有する。そのため、偏心回転部８２は、ポンプ駆動機９６を作動させることにより発生した回転動力をロータ７２に伝達し、ロータ７２を偏心回転させることが可能である。

吐出幅可変装置１００は、ポンプ５０によって圧送させてきた塗布液を所定の吐出幅で吐出できるものである。図２に示すように、吐出幅可変装置１００は、上述したポンプ５０の第一開口部５４側の端部に接続されている。図３及び図４に示すように、吐出幅可変装置１００は、ケーシング１１０、内筒部１３０、及び駆動機構部１５０（駆動装置）を備えている。

ケーシング１１０は、中空であって筒状の外筒部１１２と、駆動機構設置部１１４とを有する。外筒部１１２は、内筒部１３０を内蔵する筒状の部分であり、吐出口１１６及び導入口１１８を備えている。駆動機構設置部１１４は、後に詳述するように駆動機構部１５０をなす部品が収容される部分である。

外筒部１１２に設けられた吐出口１１６は、外筒部１１２の周壁１２０の一部をなす吐出口形成部１２２に設けられている。吐出口１１６は、スリット状であって直線的に延びる開口によって構成されており、外筒部１１２の内外を連通している。導入口１１８は、上述したポンプ５０の第一開口部５４を接続するためのものであり、外筒部１１２の周壁１２０に設けられた導入口形成部１２４に形成されている。導入口１１８は、後に詳述する内筒部１３０に設けられた周部開口１３８に臨む（ａｄａｐｔ）ように設けられている。

内筒部１３０は、外筒部１１２の内側に形成された外筒内部空間１２６に収容されており、外径が内筒部１３０の内径と略同一の大きさを有する中空の筒体である。内筒部１３０は、一端側（基端１３０ａ側）及び他端側（接続端１３０ｂ側）において軸受１３２，１３４によって回動可能なように軸支されている。内筒部１３０は、接続端１３０ｂがケーシング１１０の一端側に形成された駆動機構設置部１１４側に突出しており、駆動機構部１５０に接続されている。

内筒部１３０の周壁１３６には、周部開口１３８が内外を連通するように形成されている。周部開口１３８は、外筒部１１２に設けられた導入口１１８に臨む（面する）位置に設けられており、ポンプ５０によって圧送されてきた塗布液を内筒部１３０内の内筒内部空間１４２内に導入することができる。図５に示すように、周部開口１３８は、開口幅ｄ（内筒部１３０の母線方向への長さ）が内筒部１３０の周方向に連続的に変化するように形成されている。具体的には、周部開口１３８は、内筒部１３０を展開した状態において略二等辺三角形の開口形状を有する。また、周部開口１３８に対して内筒部１３０の周方向に外れた位置には、非開口部１４０が設けられている。また、図５に示すように、周部開口１３８の開口幅ｄは、いずれの部位においても外筒部１１２に設けられた吐出口１１６の開口幅ｓよりも小さい。

図３、図４及び図５に示すように、周部開口１３８に対して基端１３０ａ側の位置、及び接続端１３０ｂ側の位置には、内筒部１３０の全周に亘ってＯリング１４４，１４６が設けられている。Ｏリング１４４，１４６は、内筒部１３０の周壁１３６と外筒部１１２の周壁１２０との間を液密状態とするためのものである。そのため、内筒部１３０の内筒内部空間１４２内に導入された塗布液は、少なくともＯリング１４４，１４６が設けられた位置よりも内筒部１３０の基端１３０ａ側及び接続端１３０ｂ側の領域に漏出しない。

図３及び図４に示すように、駆動機構部１５０は、モータによって構成された駆動機１５２と、駆動機１５２の回転軸に接続された第一傘歯歯車１５４と、内筒部１３０の接続端１３０ｂ側に接続された第二傘歯歯車１５６とを有する。駆動機１５２は、ケーシング１１０の駆動機構設置部１１４内に向けて回転軸が突出するように設置されている。また、第一傘歯歯車１５４及び第二傘歯歯車１５６は、駆動機構設置部１１４内に収容されており、両者が噛合している。従って、駆動機１５２を作動させることにより、外筒部１１２内において内筒部１３０を回動させることができる。また、駆動機１５２の回転量及び回転方向を制御することにより、内筒部１３０の回転量の調整、及び回転方向の変更を行うことができる。

吐出幅可変装置１００は、図５中おいてハッチングを付して示すように、外筒部１１２に設けられた吐出口１１６と、内筒部１３０に設けられた周部開口１３８とが重なる部分に、両者が連通した連通領域１４８が形成される。また、駆動機１５２の回転量及び回転方向を調整し、吐出口１１６と周部開口１３８との相対位置を変化させることにより、連通領域１４８の幅Ｄ（以下、「吐出幅Ｄ」とも称す）を変化させることができる。本実施形態では、図３及び図５中の矢印Ａ方向に内筒部１３０を回転させると連通領域１４８の吐出幅Ｄが漸次拡大し、これとは反対の矢印Ｂ方向に回転させると吐出幅Ｄが漸次縮小する。また、非開口部１４０が吐出口１１６と重なる位置まで内筒部１３０を回動させると、吐出口１１６が非開口部１４０によって閉鎖された状態、すなわち吐出幅Ｄがゼロになり塗布液を吐出できない状態になる。

制御装置１７０は、塗布対象物Ｗに対するポンプ５０の相対位置を制御する位置制御、塗布対象物Ｗに対するポンプ５０の移動速度を制御する速度制御、吐出幅可変装置１００に対する塗布液の供給量を制御する供給量制御、吐出幅可変装置１００から吐出される塗布液の吐出幅を制御する吐出幅制御等を単独、あるいは複合的に実施することができる。具体的には、図６に示すように、制御装置１７０は、吐出幅制御手段１７１、位置制御手段１７２、速度制御手段１７３、供給量制御手段１７４、及び同期手段１７５を備えている。制御装置１７０は、位置制御手段１７２によって産業用ロボット２０の位置、アーム２２の角度、伸縮量等を調整することにより、アーム２２の先端に取り付けられたポンプ５０の位置を制御（位置制御）することができる。また、制御装置１７０は、速度制御手段１７３によって産業用ロボット２０及びアーム２２の移動速度を調整することにより、塗布対象物Ｗに対するポンプ５０の移動速度の制御（速度制御）を行うことができる。

また、制御装置１７０は、供給量制御手段１７４によってポンプ駆動機９６の回転速度を制御することにより、吐出幅可変装置１００に対する塗布液の供給量の制御（供給量制御）を実施することができる。更に、制御装置１７０は、吐出幅制御手段１７１によって吐出幅可変装置１００の駆動機１５２の回転量及び回転方向を調整し、外筒部１１２に設けられた吐出口１１６と、内筒部１３０に設けられた周部開口１３８との相対位置を変化させることにより、吐出幅Ｄを増減させることができる。従って、制御装置１７０は、駆動機１５２の動作制御を行うことにより、塗布液の吐出幅の制御（吐出幅制御）を行うことができる。

また、制御装置１７０は、同期手段１７５によって上述した位置制御、速度制御、供給量制御、及び吐出幅制御をそれぞれ同期させることが可能である。これにより、塗布対象物Ｗに対して所望の位置に所望の塗布幅で塗布液を塗布すること、所望の速度で塗布液を塗布すること、塗布作業の途中で塗布幅を漸次変化させること、及び所望の形状で塗布液を塗布すること等が可能となる。以下、塗布装置１０によって塗布対象物Ｗに対して塗布液を塗布する際に制御装置１７０によって実施される動作制御について、図８（ａ）に示す塗布パターンにより塗布する場合を例に挙げ、図７のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。

図８（ａ）に示す塗布パターンにより塗布する場合は、始点Ｓから終点Ｅに至るまでの間に設けられた中間位置Ｐ１，Ｐ２において吐出幅Ｄの調整（変更）を行いつつ、塗布液を塗布する。具体的には、始点Ｓから中間位置Ｐ１までの区間においては、吐出幅ＤをＤ１に調整し、供給量制御を行いつつ、位置制御によってポンプ５０及び吐出幅可変装置１００を移動させることにより塗布液を塗布する。その後、中間位置Ｐ１まで塗布が完了した時点で吐出幅ＤをＤ２に変更し、供給量制御及び位置制御の下、中間位置Ｐ２まで塗布を進める。中間位置Ｐ２まで塗布が進むと、再び吐出幅ＤをＤ１に変更し、供給量制御及び位置制御の下で終点Ｅまで塗布を進める。

上述した一連の動作を図７のフローチャートに従って説明すると、塗布対象物Ｗに対して塗布液を塗布する場合は、先ずステップ１において、制御装置１７０は塗布を開始する場所（始点Ｓ）を示す位置情報に基づいて産業用ロボット２０及びアーム２２を移動させ、ポンプ５０の先端に取り付けられた吐出幅可変装置１００を始点Ｓの位置まで移動させる。その後、制御フローがステップ２に進むと、制御装置１７０は、駆動機１５２の回転量及び回転方向を調整し、吐出幅Ｄが塗布幅に合致した状態になるように内筒部１３０を回動させる。図８（ａ）の塗布パターンにより塗布する場合においては、吐出幅可変装置１００が始点Ｓに存在している場合は、吐出幅ＤがＤ１に調整される。また、塗布液の塗布が進行し、中間位置Ｐ１あるいは中間位置Ｐ２に到達した場合は、吐出幅ＤがＤ２あるいはＤ１に調整される。

ここで、ステップ２において吐出幅Ｄの調整がなされると、塗布液の吐出量が変化するため、吐出幅可変装置１００に対する塗布液の供給量についても調整する必要がある。具体的には、吐出幅Ｄを拡張した場合は、塗布液の吐出量が増加するため、吐出幅可変装置１００に対する塗布液の供給量が増加するようにポンプ５０におけるロータ７２の回転速度を上昇させる必要がある。これとは逆に、吐出幅Ｄを縮小した場合は、塗布液の吐出量が減少するため、ロータ７２の回転速度を低下させ、塗布液の吐出量が減少させる必要がある。そこで、ステップ２において吐出幅Ｄの調整が行われると、その後ステップ３において供給量制御の下、吐出幅可変装置１００に対する塗布液の供給量が調整される。

制御フローがステップ４に進行すると、産業用ロボット２０及びアーム２２を移動させることにより、塗布パターンに従ってポンプ５０の先端に取り付けられた吐出幅可変装置１００が移動させられる。これにより、ステップ２において設定された吐出幅Ｄにより塗布液が吐出され、塗布対象物Ｗに対して塗布される。

ステップ４において吐出幅可変装置１００の移動が開始された後、吐出幅可変装置１００が吐出幅Ｄを変更すべき位置、具体的には中間位置Ｐ１あるいは中間位置Ｐ２に到達したことが確認されると、制御フローがステップ２に戻される。制御フローがステップ２に戻ると、上述したステップ２〜ステップ４のフローに従って吐出幅Ｄを変更した上で塗布動作がなされる。

一方、ステップ４において吐出幅可変装置１００の位置が吐出幅変更位置（中間位置Ｐ１，Ｐ２）でないと判断された場合は、制御フローがステップ６に進められる。ステップ６においては、吐出幅可変装置１００が終点Ｅに到達しているか否かが確認される。終点Ｅに到達していないことが確認された場合は塗布動作の途中であるため、制御フローがステップ４に戻され、引き続き塗布動作が継続される。一方、ステップ６において終点Ｅに到達していることが確認された場合は、制御フローがステップ７に進められ、塗布動作が停止状態とされる。具体的には、吐出幅可変装置１００等の移動、及びポンプ５０による塗布液の供給が停止されると共に、吐出幅Ｄがゼロに切り替えられる。これにより、塗布対象物Ｗに対する塗布液の塗布が完了し、一連の制御フローが完了する。

上述したように、本実施形態の塗布装置１０において採用されている吐出幅可変装置１００は、内筒部１３０に設けられた周部開口１３８と、外筒部１１２に設けられた吐出口１１６とが重なることにより形成された連通領域１４８から塗布液を吐出することができる。また、吐出幅可変装置１００は、周部開口１３８の開口幅ｄが内筒部１３０の周方向に連続的に変化しており、内筒部１３０を回動させることにより吐出幅Ｄを調整することができる。従って、吐出幅可変装置１００によれば、内筒部１３０の回動量を調整するだけで吐出幅Ｄを所望の大きさに調整することが可能であり、吐出幅Ｄの変更に起因する作業効率の低下等の問題を解消することができる。

なお、本実施形態では、開口幅ｄが内筒部１３０の周方向に連続的に変化するように周部開口１３８を形成した構成を例示したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、開口幅ｄが断続的に変化するように形成されたものであってもよい。

吐出幅可変装置１００は、内筒部１３０を回動させることにより吐出幅Ｄを変化させるものであり、吐出幅Ｄの変更に伴う内部容積の変化が殆ど発生しない。これにより、吐出幅Ｄの変更に伴い吐出圧の変動が生じることを最小限に抑制できる。また、本実施形態の塗布装置１０においては、塗布液供給装置としてポンプ５０が採用されているため、略一定の供給量及び供給圧で塗布液を吐出幅可変装置１００に供給することができる。従って、塗布装置１０は、塗布幅（吐出幅Ｄ）を連続的あるいは断続的に変化させる等しても、塗布対象物Ｗに塗布された塗布液の厚み（膜厚）、及び塗布液の付着性等の塗布特性の変動が殆ど生じず、一定の品質で塗布液を塗布することができる。

吐出幅可変装置１００は、周部開口１３８よりも基端１３０ａ側及び接続端１３０ｂ側の位置に設けられたＯリング１４４，１４６により、内筒部１３０の周壁１３６と外筒部１１２の内周壁１２８との間が液密とされている。また、吐出幅可変装置１００においては、ポンプ５０によって供給される塗布液を導入するための導入口１１８が、外筒部１１２の周壁１３６において周部開口１３８に臨む位置に設けられている。更に、周部開口１３８の開口幅ｄは、いずれの部位においても外筒部１１２に設けられた吐出口１１６の開口幅ｓよりも小さい。そのため、周部開口１３８から内筒内部空間１４２内に導入された塗布液を内筒部１３０内に略直接的に導入することができると共に、内筒部１３０と外筒部１１２との間に吐出液が噛み込むことを防止できる。従って、吐出幅可変装置１００によれば、吐出口１１６の予期せぬ部位から吐出液が漏洩することを防止でき、安定した品質で塗布液を塗布することができる。

なお、本実施形態においては、内筒部１３０にＯリング１４４，１４６を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外筒部１１２側にＯリング等のシール部材を設けた構成としてもよい。また、吐出幅可変装置１００は、内筒部１３０と外筒部１１２との間を液密とするためにＯリング１４４，１４６を設けたものであるが、Ｏリング１４４，１４６に代えて、あるいはＯリング１４４，１４６に加えて、バリシール、リップシール等の他のシール部材を設けても良い。また、本実施形態においては、周部開口１３８の開口幅ｄを外筒部１１２に設けられた吐出口１１６の開口幅ｓよりも小さく形成した例を示したが、開口幅ｄ，ｓを同一としてもよい。

本実施形態の塗布装置１０は、位置制御、速度制御、供給量制御、及び吐出幅制御を同期させた状態で実施可能であり、塗布用として吐出される塗布液の吐出幅Ｄの大きさ、吐出幅Ｄの変化速度、ポンプ５０から吐出幅可変装置１００への塗布液の供給量（供給速度）を、吐出幅可変装置１００と塗布対象物Ｗとの位置関係、吐出幅可変装置１００の移動速度に応じて適切な状態となるように調整することが可能である。これにより、例えば図８（ａ）に示すように塗布対象物Ｗの部位に応じて異なる幅で塗布液を塗布することが可能となる。

なお、本実施形態では、図８（ａ）に示す塗布パターンで塗布液を塗布する場合の動作を例示したが、塗布装置１０は、吐出幅可変装置１００の位置、移動速度等に応じて吐出幅Ｄ等の調整を行うことにより、図８（ａ）の塗布パターンの他、図８（ｂ）〜（ｄ）に示す塗布パターン、図９（ａ）〜（ｌ）に示す塗布パターン（模様）等、多様な塗布パターンにより塗布液を塗布対象物Ｗに塗布することが可能である。

本実施形態の吐出幅可変装置１００において外筒部１１２に形成されている吐出口１１６は、外筒部１１２の幅方向に直線的に延びるスリットによって形成されたものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、吐出口１１６に代えて、外筒部１１２の幅方向に断続的に設けられたスリット、傾斜するように形成されたスリット、湾曲部分を有するスリット、開口形状が円形、楕円形、矩形あるいは多角形の開口等を設けた構成としてもよい。かかる構成とすることにより、更に多様な形態で塗布液を吐出することが可能となり、様々な塗布パターンによって塗布液を塗布可能となる。

また、吐出幅可変装置１００において、内筒部１３０に形成されている周部開口１３８の開口形状についても、吐出口１１６と同様に上述したものに限定されず、塗布パターン等に応じて様々な形状に変更することが可能である。すなわち、周部開口１３８は、軸線方向の開口幅ｄ及び軸線方向における開口位置が内筒部１３０の周方向に変化するように形成されたものであれば良く、開口形状や大きさについてはいかなる物であっても良い。具体的には、周部開口１３８の形状を、内筒部１３０の周壁１３６を展開した状態において所望する塗布パターンの形状となるように形成した場合、吐出幅可変装置１００の移動及び内筒部１３０の回動を同期させることにより、例えば図１０（ａ）〜（ｇ）のような塗布パターン（模様）により塗布液を塗布対象物に塗布することができる。更に詳細には、図１１に示すような形状の周部開口１３８を周壁１３６に設けた場合は、塗布速度に同期させて内筒部１３０を回転させることにより連通領域１４８の幅及び位置が順次変化し、図１０（ｇ）のような塗布パターンで塗布液を塗布することができる。

１０ 塗布装置
２０ 産業用ロボット（移動装置）
５０ 一軸偏心ねじポンプ（流動物供給装置）
１００ 吐出幅可変装置
１１２ 外筒部
１１６ 吐出口
１１８ 導入口
１２２ 吐出口形成部
１２４ 導入口形成部
１２６ 外筒内部空間
１２８ 内周壁
１３０ 内筒部
１３６ 周壁
１３８ 周部開口
１４２ 内筒内部空間
１４８ 連通領域
１７０ 制御装置

Claims (8)

1. 吐出口が形成された吐出口形成部を有し、前記吐出口を介して内外が連通した中空の外筒部と、
   前記外筒部の内部において前記外筒部の周壁に沿って回動可能とされた中空の内筒部とを有し、
   前記内筒部の周壁には、軸線方向の開口幅及び／又は軸線方向における開口位置が前記内筒部の周方向に変化するように形成された周部開口が、前記内筒部の内外を連通するように形成されており、
   前記内筒部の内部に流動物を導入可能であり、
   前記周部開口と前記吐出口とが重なることにより形成される連通領域から、前記内筒部の内部に導入されている流動物を吐出可能であり、
   前記吐出口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置に、前記内筒部の周壁と前記外筒部の周壁との間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする吐出幅可変装置。
2. 前記周部開口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置において、前記内筒部の周壁と前記外筒部の周壁との間が液密とされていることを特徴とする請求項１に記載の吐出幅可変装置。
3. 外部から供給される流動物を導入するための導入口が、前記外筒部の周壁において前記周部開口に臨む位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吐出幅可変装置。
4. 前記吐出口の開口幅が、前記周部開口の軸線方向の開口幅以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吐出幅可変装置。
5. 流動物の吐出幅に応じて前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整可能な制御装置を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吐出幅可変装置。
6. 外部から流動物を供給する流動物供給装置と、
   前記流動物供給装置によって供給された流動物を所定の吐出幅で吐出する吐出幅可変装置と、を備えており、
   前記流動物供給装置が、一軸偏心ねじポンプによって構成されており、
   前記吐出幅可変装置が、
   吐出口が形成された吐出口形成部を有し、前記吐出口を介して内外が連通した中空の外筒部と、
   前記外筒部の内部において前記外筒部の周壁に沿って回動可能とされた中空の内筒部とを有し、
   前記内筒部の内部に流動物を導入可能であり、
   前記内筒部の周壁には、軸線方向の開口幅及び／又は軸線方向における開口位置が前記内筒部の周方向に変化するように形成された周部開口が、前記内筒部の内外を連通するように形成されており、
   前記周部開口と前記吐出口とが重なることにより形成される連通領域から、前記内筒部の内部に導入されている流動物を吐出可能であり、
   前記吐出口よりも前記内筒部の一端側及び他端側の位置に、前記内筒部の周壁と前記外筒部の周壁との間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする塗布装置。
7. 前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整することにより流動物の吐出幅を制御する吐出幅制御と、
   前記一軸偏心ねじポンプの動作を制御することにより前記吐出幅可変装置に対する流動物の供給量を制御する供給量制御と、を同期させた状態で実施可能な制御装置を備えていることを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
8. 塗布対象物と前記流動物供給装置との相対位置を変化させることが可能な移動装置を備えており、
   前記外筒部に対する前記内筒部の回動量を調整することにより流動物の吐出幅を制御する吐出幅制御と、
   前記移動装置の動作制御により前記塗布対象物に対する前記流動物供給装置の相対位置を制御する位置制御と、を同期させた状態で実施可能な制御装置を備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の塗布装置。

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