JPH08182951A - 枚葉塗工装置およびその方法 - Google Patents
枚葉塗工装置およびその方法Info
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- JPH08182951A JPH08182951A JP32823994A JP32823994A JPH08182951A JP H08182951 A JPH08182951 A JP H08182951A JP 32823994 A JP32823994 A JP 32823994A JP 32823994 A JP32823994 A JP 32823994A JP H08182951 A JPH08182951 A JP H08182951A
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- Japan
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- paint
- coating material
- piston type
- coated
- coating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 枚葉塗工のための塗料供給源としてピストン
型定量ポンプを採用し、しかも、キャビティ、気泡の発
生を伴なうことなくピストン型定量ポンプによる塗料の
吸引速度を高める。 【構成】 塗料タンク１の所定位置に調圧弁１ｈ、リリ
ース弁１ｊを付加して加圧タンク１ｃを構成し、マイク
ロシリンジポンプ２により吸引される塗料に背圧を印加
する。
型定量ポンプを採用し、しかも、キャビティ、気泡の発
生を伴なうことなくピストン型定量ポンプによる塗料の
吸引速度を高める。 【構成】 塗料タンク１の所定位置に調圧弁１ｈ、リリ
ース弁１ｊを付加して加圧タンク１ｃを構成し、マイク
ロシリンジポンプ２により吸引される塗料に背圧を印加
する。
Description
【産業上の利用分野】この発明は枚葉塗工装置およびそ
の方法に関し、さらに詳細にいえば、精密塗工用のダイ
コータを用いて枚葉塗工を行うための装置およびその方
法に関する。そして、液晶ディスプレイ用のカラーフィ
ルタを作成するために基板上に塗膜を形成する場合のほ
か、液体状の塗料を枚葉方式で供給される被塗工材の表
面に薄く均一に塗工する場合に好適である。
の方法に関し、さらに詳細にいえば、精密塗工用のダイ
コータを用いて枚葉塗工を行うための装置およびその方
法に関する。そして、液晶ディスプレイ用のカラーフィ
ルタを作成するために基板上に塗膜を形成する場合のほ
か、液体状の塗料を枚葉方式で供給される被塗工材の表
面に薄く均一に塗工する場合に好適である。
【従来の技術】従来から液晶ディスプレイ用のカラーフ
ィルタを製造するための塗工工程を行うに当って、スピ
ナー、バーコータ、ロールコータが用いられていたが、
塗料の利用効率の向上が強く要求され、また得られる塗
膜の物性を向上させることが強く要求されるようになっ
てきたので、近年に至って、ダイコータを用いることが
検討され始めてきた。ダイコータは、従来から厚膜塗工
や、高粘度塗料を連続塗布する用途に広く採用されてお
り、ダイコータに塗料を送液するために定量ポンプとし
てギアポンプが採用されている（例えば、特開平５−２
８５４３６号公報参照）。このような構成を採用すれ
ば、ギアポンプにより脈流のない送液が可能であり、長
尺の被塗工材の表面にほぼ均一な塗膜を形成することが
できると思われる。
ィルタを製造するための塗工工程を行うに当って、スピ
ナー、バーコータ、ロールコータが用いられていたが、
塗料の利用効率の向上が強く要求され、また得られる塗
膜の物性を向上させることが強く要求されるようになっ
てきたので、近年に至って、ダイコータを用いることが
検討され始めてきた。ダイコータは、従来から厚膜塗工
や、高粘度塗料を連続塗布する用途に広く採用されてお
り、ダイコータに塗料を送液するために定量ポンプとし
てギアポンプが採用されている（例えば、特開平５−２
８５４３６号公報参照）。このような構成を採用すれ
ば、ギアポンプにより脈流のない送液が可能であり、長
尺の被塗工材の表面にほぼ均一な塗膜を形成することが
できると思われる。
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成を
枚葉間欠塗工に適用しようとすれば、ギアポンプを構成
するギアにトップクリアランス、サイドクリアランスと
呼ばれるギャップがあり、そのシール性は液（塗料）に
よることが多く必ずしもシール性がよいとは言えないた
めに、比較的短いインターバルで塗工開始、塗工終了が
反復される枚葉間欠塗工の塗料吐出装置として適用する
と、ギアポンプの送液開始動作や送液終了動作と実際に
送られる塗料の吐出開始、吐出終了との間に時間的な遅
れを生じる可能性があるのみならず、送液の定量性を確
保できない可能性がある。この結果、被塗工材の表面に
形成される塗膜の均一性が損なわれてしまうことにな
る。このような不都合、および枚葉塗工に当って１つの
被塗工材の表面に塗布されるべき塗料の量がかなり少な
くてよいことを考慮して、本件発明者は定量ポンプとし
て、シリンジポンプに代表されるピストン型定量ポンプ
を採用することを考えた。この場合には、ピストン型定
量ポンプ自体が良好なシール性を有しており、特に吐出
１ストローク内では送液速度のリニアリティにも優れて
いるのであるから、精密な枚葉塗工の用途では非常に有
用であると思われる。しかし、ピストン型定量ポンプ
（例えばギアポンプのようにクリアランスのあるような
ものではなく、シリンジヘッドの部分が０タッチである
構造のブランジャー型、ダイヤフラム型などのピストン
型定量ポンプ）は、その構造上、吸引充填動作と吐出動
作とを交互に反復しなければならないので、枚葉塗工の
所要時間が長くなってしまう。そして、この枚葉塗工の
所要時間を短縮しようとすれば、吸引充填動作速度を大
きくしなければならないのであるが、吸引充填動作速度
を大きくすると、塗料吸引側の経路内にライン圧損など
に起因する負圧を生じ、キャビテーションとして知られ
る現象をはじめ、気泡の発生を伴なう。塗料経路内に僅
かでも気泡が存在すると送液の駆動力を緩衝し、塗料供
給の定量性、即応答性を著しく損ない、ひいては塗膜の
均一性を著しく損なってしまう。したがって、枚葉塗工
の生産性が低下することを許容し、キャビテーション、
気泡の発生などを生じさせない程度に吸引充填動作速度
を小さく設定することになってしまう。すなわち１枚の
塗工に要する時間であるタクトタイムが長くなり生産性
が低下してしまう問題があった。
枚葉間欠塗工に適用しようとすれば、ギアポンプを構成
するギアにトップクリアランス、サイドクリアランスと
呼ばれるギャップがあり、そのシール性は液（塗料）に
よることが多く必ずしもシール性がよいとは言えないた
めに、比較的短いインターバルで塗工開始、塗工終了が
反復される枚葉間欠塗工の塗料吐出装置として適用する
と、ギアポンプの送液開始動作や送液終了動作と実際に
送られる塗料の吐出開始、吐出終了との間に時間的な遅
れを生じる可能性があるのみならず、送液の定量性を確
保できない可能性がある。この結果、被塗工材の表面に
形成される塗膜の均一性が損なわれてしまうことにな
る。このような不都合、および枚葉塗工に当って１つの
被塗工材の表面に塗布されるべき塗料の量がかなり少な
くてよいことを考慮して、本件発明者は定量ポンプとし
て、シリンジポンプに代表されるピストン型定量ポンプ
を採用することを考えた。この場合には、ピストン型定
量ポンプ自体が良好なシール性を有しており、特に吐出
１ストローク内では送液速度のリニアリティにも優れて
いるのであるから、精密な枚葉塗工の用途では非常に有
用であると思われる。しかし、ピストン型定量ポンプ
（例えばギアポンプのようにクリアランスのあるような
ものではなく、シリンジヘッドの部分が０タッチである
構造のブランジャー型、ダイヤフラム型などのピストン
型定量ポンプ）は、その構造上、吸引充填動作と吐出動
作とを交互に反復しなければならないので、枚葉塗工の
所要時間が長くなってしまう。そして、この枚葉塗工の
所要時間を短縮しようとすれば、吸引充填動作速度を大
きくしなければならないのであるが、吸引充填動作速度
を大きくすると、塗料吸引側の経路内にライン圧損など
に起因する負圧を生じ、キャビテーションとして知られ
る現象をはじめ、気泡の発生を伴なう。塗料経路内に僅
かでも気泡が存在すると送液の駆動力を緩衝し、塗料供
給の定量性、即応答性を著しく損ない、ひいては塗膜の
均一性を著しく損なってしまう。したがって、枚葉塗工
の生産性が低下することを許容し、キャビテーション、
気泡の発生などを生じさせない程度に吸引充填動作速度
を小さく設定することになってしまう。すなわち１枚の
塗工に要する時間であるタクトタイムが長くなり生産性
が低下してしまう問題があった。
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、定量ポンプとしてピストン型定量ポンプ
を採用して塗料供給の高い均一性を達成するとともに、
吸引充填動作速度を大きくすることができる枚葉塗工装
置およびその方法を提供することを目的としている。
たものであり、定量ポンプとしてピストン型定量ポンプ
を採用して塗料供給の高い均一性を達成するとともに、
吸引充填動作速度を大きくすることができる枚葉塗工装
置およびその方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】請求項１の枚葉塗工装置
は、塗料タンクから第１送液管路および切換え弁を通し
てピストン型定量ポンプにより塗料を吸引し、このピス
トン型定量ポンプから前記切換え弁および第２送液管路
を通して塗料吐出装置の塗料吐出用のスリットに前記吸
引した塗料を供給し、被塗工材をステージにより吸着保
持して前記塗料吐出装置の下方所定位置を塗料吐出方向
とほぼ直交する方向に移動させることにより、前記被塗
工材の上面に塗料を塗布する枚葉塗工装置であって、前
記塗料タンクからピストン型定量ポンプに至る塗料吸引
経路において塗料を正圧に保持する正圧保持手段を備え
ている。請求項２の枚葉塗工装置は、前記正圧保持手段
として、正圧を圧力調整可能なものを採用している。請
求項３の枚葉塗工装置は、前記塗料吸引経路の所定位置
に圧力センサが設けられ、前記正圧保持手段として、該
圧力センサからの出力信号に応答して正圧を制御するも
のを採用している。請求項４の枚葉塗工装置は、前記被
塗工材として、カラーフィルタ用の基板を採用してい
る。請求項５の枚葉塗工方法は、塗料タンクから第１送
液管路および切換え弁を通してピストン型定量ポンプに
より塗料を吸引し、このピストン型定量ポンプから前記
切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐出装置の塗
料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供給し、被塗
工材をステージにより吸着保持して前記塗料吐出装置の
下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する方向に移動
させることにより、前記被塗工材の上面に塗料を塗布す
る枚葉塗工方法であって、前記ピストン型定量ポンプの
ヘッドにおいて塗料を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2から５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の圧力範囲に保持する方法である。請求項
６の枚葉塗工方法は、前記被塗工材として、カラーフィ
ルタ用の基板を採用する方法である。
は、塗料タンクから第１送液管路および切換え弁を通し
てピストン型定量ポンプにより塗料を吸引し、このピス
トン型定量ポンプから前記切換え弁および第２送液管路
を通して塗料吐出装置の塗料吐出用のスリットに前記吸
引した塗料を供給し、被塗工材をステージにより吸着保
持して前記塗料吐出装置の下方所定位置を塗料吐出方向
とほぼ直交する方向に移動させることにより、前記被塗
工材の上面に塗料を塗布する枚葉塗工装置であって、前
記塗料タンクからピストン型定量ポンプに至る塗料吸引
経路において塗料を正圧に保持する正圧保持手段を備え
ている。請求項２の枚葉塗工装置は、前記正圧保持手段
として、正圧を圧力調整可能なものを採用している。請
求項３の枚葉塗工装置は、前記塗料吸引経路の所定位置
に圧力センサが設けられ、前記正圧保持手段として、該
圧力センサからの出力信号に応答して正圧を制御するも
のを採用している。請求項４の枚葉塗工装置は、前記被
塗工材として、カラーフィルタ用の基板を採用してい
る。請求項５の枚葉塗工方法は、塗料タンクから第１送
液管路および切換え弁を通してピストン型定量ポンプに
より塗料を吸引し、このピストン型定量ポンプから前記
切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐出装置の塗
料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供給し、被塗
工材をステージにより吸着保持して前記塗料吐出装置の
下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する方向に移動
させることにより、前記被塗工材の上面に塗料を塗布す
る枚葉塗工方法であって、前記ピストン型定量ポンプの
ヘッドにおいて塗料を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2から５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の圧力範囲に保持する方法である。請求項
６の枚葉塗工方法は、前記被塗工材として、カラーフィ
ルタ用の基板を採用する方法である。
【作用】請求項１の枚葉塗工装置であれば、塗料タンク
から第１送液管路および切換え弁を通してピストン型定
量ポンプにより塗料を吸引し、このピストン型定量ポン
プから前記切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐
出装置の塗料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供
給し、被塗工材をステージにより吸着保持して前記塗料
吐出装置の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する
方向に移動させることにより、前記被塗工材の上面に塗
料を塗布するに当って、前記塗料タンクからピストン型
定量ポンプに至る塗料吸引経路において塗料を正圧に保
持する正圧保持手段を備えているのであるから、ピスト
ン型定量ポンプによる吸引充填動作速度を大きく設定し
ても、キャビテーション、気泡の発生を未然に防止する
ことができ、塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の
所要時間を大幅に短縮することができる。請求項２の枚
葉塗工装置であれば、前記正圧保持手段として、正圧を
圧力調整可能なものを採用しているので、吸引充填動作
速度に見合う正圧を与えることができる。請求項３の枚
葉塗工装置であれば、前記塗料吸引経路の所定位置に圧
力センサが設けられ、前記正圧保持手段として、該圧力
センサからの出力信号に応答して正圧を制御するものを
採用しているので、圧力センサからの出力信号を用いて
フィードバック制御を行い、適正な正圧を確保すること
ができる。請求項４の枚葉塗工装置であれば、前記被塗
工材として、カラーフィルタ用の基板を採用しているの
で、高品質のカラーフィルタを作成することができる。
請求項５の枚葉塗工方法であれば、塗料タンクから第１
送液管路および切換え弁を通してピストン型定量ポンプ
により塗料を吸引し、このピストン型定量ポンプから前
記切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐出装置の
塗料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供給し、被
塗工材をステージにより吸着保持して前記塗料吐出装置
の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する方向に移
動させることにより、前記被塗工材の上面に塗料を塗布
するに当って、前記ピストン型定量ポンプのヘッドにお
いて塗料を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2から５ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力範囲に保持するのであるから、ピストン型定量ポ
ンプによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャ
ビテーション、気泡の発生を未然に防止することがで
き、塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間
を大幅に短縮することができる。請求項６の枚葉塗工方
法であれば、前記被塗工材として、カラーフィルタ用の
基板を採用しているので、高品質のカラーフィルタを作
成することができる。
から第１送液管路および切換え弁を通してピストン型定
量ポンプにより塗料を吸引し、このピストン型定量ポン
プから前記切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐
出装置の塗料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供
給し、被塗工材をステージにより吸着保持して前記塗料
吐出装置の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する
方向に移動させることにより、前記被塗工材の上面に塗
料を塗布するに当って、前記塗料タンクからピストン型
定量ポンプに至る塗料吸引経路において塗料を正圧に保
持する正圧保持手段を備えているのであるから、ピスト
ン型定量ポンプによる吸引充填動作速度を大きく設定し
ても、キャビテーション、気泡の発生を未然に防止する
ことができ、塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の
所要時間を大幅に短縮することができる。請求項２の枚
葉塗工装置であれば、前記正圧保持手段として、正圧を
圧力調整可能なものを採用しているので、吸引充填動作
速度に見合う正圧を与えることができる。請求項３の枚
葉塗工装置であれば、前記塗料吸引経路の所定位置に圧
力センサが設けられ、前記正圧保持手段として、該圧力
センサからの出力信号に応答して正圧を制御するものを
採用しているので、圧力センサからの出力信号を用いて
フィードバック制御を行い、適正な正圧を確保すること
ができる。請求項４の枚葉塗工装置であれば、前記被塗
工材として、カラーフィルタ用の基板を採用しているの
で、高品質のカラーフィルタを作成することができる。
請求項５の枚葉塗工方法であれば、塗料タンクから第１
送液管路および切換え弁を通してピストン型定量ポンプ
により塗料を吸引し、このピストン型定量ポンプから前
記切換え弁および第２送液管路を通して塗料吐出装置の
塗料吐出用のスリットに前記吸引した塗料を供給し、被
塗工材をステージにより吸着保持して前記塗料吐出装置
の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直交する方向に移
動させることにより、前記被塗工材の上面に塗料を塗布
するに当って、前記ピストン型定量ポンプのヘッドにお
いて塗料を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2から５ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力範囲に保持するのであるから、ピストン型定量ポ
ンプによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャ
ビテーション、気泡の発生を未然に防止することがで
き、塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間
を大幅に短縮することができる。請求項６の枚葉塗工方
法であれば、前記被塗工材として、カラーフィルタ用の
基板を採用しているので、高品質のカラーフィルタを作
成することができる。
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図１はこの発明の枚葉塗工装置の
一実施例を概略的に示す図である。この枚葉塗工装置
は、塗料タンク１と、ピストン型定量ポンプの一例とし
てのマイクロシリンジポンプ２と、塗料吐出用のスリッ
ト３ａを有する塗料吐出装置３と、ボールネジ機構４ａ
により往復動されるステージ４と、ステージ４の位置を
検出する位置センサ５と、位置センサ５からの出力信号
及び／または、ボールネジ機構４ａを駆動するＡＣサー
ボモータ４ｅからの状態信号、塗料吐出装置３の状態信
号を入力として塗料吐出装置３、ＡＣサーボモータ４ｂ
を制御するシーケンサ６と、シーケンサ６からの出力信
号（マイクロシリンジポンプ制御用の信号など）および
マイクロシリンジポンプ２の状態信号を入力としてマイ
クロシリンジポンプ２を制御するコンピュータ７とを有
している。なお、塗料タンク１とマイクロシリンジポン
プ２との間を塗料吸引管路１ａ（第１送液管路に相当す
る）で連通しており、マイクロシリンジポンプ２と塗料
吐出装置３との間を塗料吐出管路３ｂ（第２送液管路に
相当する）で連通している。また、マイクロシリンジポ
ンプ２は切換え弁２ａにより選択的に塗料吸引管路１
ａ、塗料吐出管路３ｂに連通されている。塗料吐出装置
３は、ステージ４上に支承された被塗工材としてのカラ
ーフィルタ基板８の上面に近接する位置と十分に離れた
位置との間において昇降されるものであり、シーケンサ
６からの塗工動作開始指令に応答して下降し、塗工動作
終了指令に応答して上昇する。また、コンピュータ７は
切換え弁２ａをも制御する。したがって、切換え弁２ａ
を塗料供給管路側に切換えるとともに、塗料を吸引すべ
くマイクロシリンジポンプ２を動作させることにより、
塗料タンク１から所定量の塗料を吸引することができ
る。その後は、切換え弁２ａを塗料吐出側に切換えると
ともに、塗料を吐出すべくマイクロシリンジポンプ２を
動作させることにより、吸引した塗料を塗料吐出装置３
に供給することができる。また、塗料吐出装置３からの
塗料吐出のタイミングまたはこれよりも前のタイミング
において塗料吐出装置３を下降させることにより、ステ
ージ４上に支承されたカラーフィルタ基板８との距離を
所定距離に設定する。そして、塗料吐出装置３から塗料
が吐出され、スリット３ａの全幅にわたって塗料ビード
が形成された後にボールネジ機構４ａを動作させること
によりステージ４を走行させてカラーフィルタ基板８を
所定速度で搬送し、カラーフィルタ基板８上に所定厚み
の塗膜８ａを形成することができる。ステージ４が塗工
終了位置まで移動した場合には、位置センサ５によりこ
の状態を検出し、切換え弁２ａを塗料吸引管路側に切換
えて再び塗料吸引動作を行わせるとともに、塗料吐出装
置３を上昇させ、ステージ４を復動させ、次のカラーフ
ィルタ基板８に対する塗工に備える。図２は塗料吸引管
路１ａにおいて塗料に正圧を与えるための機構（正圧保
持手段に相当する）を概略的に示す図である。図２にお
いて塗料タンク１を圧力室１ｂとしている。そして、圧
力室１ｂの上部に対してカプラージョイント１ｄを介し
て圧力計１ｅを接続している。また、圧力室１ｃの上部
に対してカプラージョイント１ｆ、ミストフィルタ１
ｇ、調圧弁１ｈ、ジョイント１ｉをこの順に介して図示
しない加圧源（例えば圧力空気供給源など）を接続して
いる。なお、圧力室１ｂとカプラージョイント１ｆとの
中間点に対してリリース弁１ｊが接続されている。さら
に、一端が圧力室１ｂの下部に位置するインターナル１
ｃの他端をバルブ１ｎおよびコネクタ１ｏをこの順に介
して塗料吸引管路１ａを接続している。すなわち、塗料
吸引管路１ａの端部に上記構成の機構が介在させられて
おり、マイクロシリンジポンプ２により塗料を吸引する
場合に、この機構により所定の背圧を印加してキャビテ
ーションの発生、気泡の発生を防止することができる。
具体的には、加圧源により、ジョイント１ｉ、調圧弁１
ｈ、ミストフィルタ１ｇ、カプラージョイント１ｆを介
して圧力室１ｂの内部を加圧し、リリース弁１ｊにより
圧力室１ｂの圧力を調整する。したがって、この調整さ
れた圧力が背圧になる。ここで、一般にライン圧損ΔＰ
は、次式で与えられる。 ΔＰ＝（４ｆ・ｌ・ｕ2・ρ）／（２Ｄ・ｇｃ） ただし、ｆは流体摩擦係数、１はライン長、ρは流体の
密度、Ｄは管路の直径、ｇｃは重力定数、ｕは管内平均
流量である。したがって、このライン圧損と等しいか、
または大きい背圧を印加するように例えば調圧弁１ｈな
どを制御することによりキャビテーションの発生、気泡
の発生を防止することができる。また、圧力計１ｅから
の信号をコンピュータ７に供給し、コンピュータ７によ
り調圧弁１ｈ、リリース弁１ｊをフィードバック制御す
ることが好ましい。図３は背圧と送液速度とを変化させ
てキャビティ発生の有無を確認した結果を示す図であ
る。なお、丸印がキャビティの発生がなかったことを、
三角印が時折僅かなキャビティの発生があったことを、
×印がほぼ連続してキャビティの発生があったことをそ
れぞれ示している。また、図３中の直線はみかけの粘度
と送液速度の関数として与えられるライン圧損を示して
いる。この図から明らかなように、ライン圧損と等しい
か、またはそれ以上の背圧を印加することによりキャビ
ティの発生を防止することができる。この結果、送液速
度を高めることができ、マイクロシリンジポンプ２に塗
料を吸引充填するための所要時間を著しく短縮すること
ができ、ひいては、枚葉塗工によるカラーフィルタ基板
８への塗工所要時間を、背圧を印加しない場合と比較し
て大幅に短縮し、マイクロシリンジポンプ２を採用した
にも拘らず十分なタクトタイムを達成することができ、
カラーフィルタの生産効率を著しく高めることができ
る。また、印加する背圧は、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2か
ら５ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内に設定すればよい。背圧を
この範囲に設定すれば、マイクロシリンジポンプ２の吸
引口直前、あるいは切り換え弁２ａ直前が負圧になら
ず、しかも供給系全体に負担がかからず、あるいは管路
ポンピングの心配がなくなる。なお、以上にはピストン
型定量ポンプとしてマイクロシリンジポンプ２を例示し
ているが、プランジャー型定量ポンプ、ダイヤフラム型
定量ポンプなどを採用することが可能である。
明を詳細に説明する。図１はこの発明の枚葉塗工装置の
一実施例を概略的に示す図である。この枚葉塗工装置
は、塗料タンク１と、ピストン型定量ポンプの一例とし
てのマイクロシリンジポンプ２と、塗料吐出用のスリッ
ト３ａを有する塗料吐出装置３と、ボールネジ機構４ａ
により往復動されるステージ４と、ステージ４の位置を
検出する位置センサ５と、位置センサ５からの出力信号
及び／または、ボールネジ機構４ａを駆動するＡＣサー
ボモータ４ｅからの状態信号、塗料吐出装置３の状態信
号を入力として塗料吐出装置３、ＡＣサーボモータ４ｂ
を制御するシーケンサ６と、シーケンサ６からの出力信
号（マイクロシリンジポンプ制御用の信号など）および
マイクロシリンジポンプ２の状態信号を入力としてマイ
クロシリンジポンプ２を制御するコンピュータ７とを有
している。なお、塗料タンク１とマイクロシリンジポン
プ２との間を塗料吸引管路１ａ（第１送液管路に相当す
る）で連通しており、マイクロシリンジポンプ２と塗料
吐出装置３との間を塗料吐出管路３ｂ（第２送液管路に
相当する）で連通している。また、マイクロシリンジポ
ンプ２は切換え弁２ａにより選択的に塗料吸引管路１
ａ、塗料吐出管路３ｂに連通されている。塗料吐出装置
３は、ステージ４上に支承された被塗工材としてのカラ
ーフィルタ基板８の上面に近接する位置と十分に離れた
位置との間において昇降されるものであり、シーケンサ
６からの塗工動作開始指令に応答して下降し、塗工動作
終了指令に応答して上昇する。また、コンピュータ７は
切換え弁２ａをも制御する。したがって、切換え弁２ａ
を塗料供給管路側に切換えるとともに、塗料を吸引すべ
くマイクロシリンジポンプ２を動作させることにより、
塗料タンク１から所定量の塗料を吸引することができ
る。その後は、切換え弁２ａを塗料吐出側に切換えると
ともに、塗料を吐出すべくマイクロシリンジポンプ２を
動作させることにより、吸引した塗料を塗料吐出装置３
に供給することができる。また、塗料吐出装置３からの
塗料吐出のタイミングまたはこれよりも前のタイミング
において塗料吐出装置３を下降させることにより、ステ
ージ４上に支承されたカラーフィルタ基板８との距離を
所定距離に設定する。そして、塗料吐出装置３から塗料
が吐出され、スリット３ａの全幅にわたって塗料ビード
が形成された後にボールネジ機構４ａを動作させること
によりステージ４を走行させてカラーフィルタ基板８を
所定速度で搬送し、カラーフィルタ基板８上に所定厚み
の塗膜８ａを形成することができる。ステージ４が塗工
終了位置まで移動した場合には、位置センサ５によりこ
の状態を検出し、切換え弁２ａを塗料吸引管路側に切換
えて再び塗料吸引動作を行わせるとともに、塗料吐出装
置３を上昇させ、ステージ４を復動させ、次のカラーフ
ィルタ基板８に対する塗工に備える。図２は塗料吸引管
路１ａにおいて塗料に正圧を与えるための機構（正圧保
持手段に相当する）を概略的に示す図である。図２にお
いて塗料タンク１を圧力室１ｂとしている。そして、圧
力室１ｂの上部に対してカプラージョイント１ｄを介し
て圧力計１ｅを接続している。また、圧力室１ｃの上部
に対してカプラージョイント１ｆ、ミストフィルタ１
ｇ、調圧弁１ｈ、ジョイント１ｉをこの順に介して図示
しない加圧源（例えば圧力空気供給源など）を接続して
いる。なお、圧力室１ｂとカプラージョイント１ｆとの
中間点に対してリリース弁１ｊが接続されている。さら
に、一端が圧力室１ｂの下部に位置するインターナル１
ｃの他端をバルブ１ｎおよびコネクタ１ｏをこの順に介
して塗料吸引管路１ａを接続している。すなわち、塗料
吸引管路１ａの端部に上記構成の機構が介在させられて
おり、マイクロシリンジポンプ２により塗料を吸引する
場合に、この機構により所定の背圧を印加してキャビテ
ーションの発生、気泡の発生を防止することができる。
具体的には、加圧源により、ジョイント１ｉ、調圧弁１
ｈ、ミストフィルタ１ｇ、カプラージョイント１ｆを介
して圧力室１ｂの内部を加圧し、リリース弁１ｊにより
圧力室１ｂの圧力を調整する。したがって、この調整さ
れた圧力が背圧になる。ここで、一般にライン圧損ΔＰ
は、次式で与えられる。 ΔＰ＝（４ｆ・ｌ・ｕ2・ρ）／（２Ｄ・ｇｃ） ただし、ｆは流体摩擦係数、１はライン長、ρは流体の
密度、Ｄは管路の直径、ｇｃは重力定数、ｕは管内平均
流量である。したがって、このライン圧損と等しいか、
または大きい背圧を印加するように例えば調圧弁１ｈな
どを制御することによりキャビテーションの発生、気泡
の発生を防止することができる。また、圧力計１ｅから
の信号をコンピュータ７に供給し、コンピュータ７によ
り調圧弁１ｈ、リリース弁１ｊをフィードバック制御す
ることが好ましい。図３は背圧と送液速度とを変化させ
てキャビティ発生の有無を確認した結果を示す図であ
る。なお、丸印がキャビティの発生がなかったことを、
三角印が時折僅かなキャビティの発生があったことを、
×印がほぼ連続してキャビティの発生があったことをそ
れぞれ示している。また、図３中の直線はみかけの粘度
と送液速度の関数として与えられるライン圧損を示して
いる。この図から明らかなように、ライン圧損と等しい
か、またはそれ以上の背圧を印加することによりキャビ
ティの発生を防止することができる。この結果、送液速
度を高めることができ、マイクロシリンジポンプ２に塗
料を吸引充填するための所要時間を著しく短縮すること
ができ、ひいては、枚葉塗工によるカラーフィルタ基板
８への塗工所要時間を、背圧を印加しない場合と比較し
て大幅に短縮し、マイクロシリンジポンプ２を採用した
にも拘らず十分なタクトタイムを達成することができ、
カラーフィルタの生産効率を著しく高めることができ
る。また、印加する背圧は、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2か
ら５ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内に設定すればよい。背圧を
この範囲に設定すれば、マイクロシリンジポンプ２の吸
引口直前、あるいは切り換え弁２ａ直前が負圧になら
ず、しかも供給系全体に負担がかからず、あるいは管路
ポンピングの心配がなくなる。なお、以上にはピストン
型定量ポンプとしてマイクロシリンジポンプ２を例示し
ているが、プランジャー型定量ポンプ、ダイヤフラム型
定量ポンプなどを採用することが可能である。
【発明の効果】請求項１の発明は、ピストン型定量ポン
プによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャビ
テーション、気泡の発生を未然に防止することができ、
塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間を大
幅に短縮することができるという特有の効果を奏する。
請求項２の発明は、吸引充填動作速度に見合う正圧を与
えることができるという特有の効果を奏する。請求項３
の発明は、圧力センサからの出力信号を用いてフィード
バック制御を行い、適正な正圧を確保することができる
という特有の効果を奏する。請求項４の発明は、高品質
のカラーフィルタを作成することができるという特有の
効果を奏する。請求項５の発明は、ピストン型定量ポン
プによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャビ
テーション、気泡の発生を未然に防止することができ、
塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間を大
幅に短縮することができるという特有の効果を奏する。
請求項６の発明は、高品質のカラーフィルタを作成する
ことができるという特有の効果を奏する。
プによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャビ
テーション、気泡の発生を未然に防止することができ、
塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間を大
幅に短縮することができるという特有の効果を奏する。
請求項２の発明は、吸引充填動作速度に見合う正圧を与
えることができるという特有の効果を奏する。請求項３
の発明は、圧力センサからの出力信号を用いてフィード
バック制御を行い、適正な正圧を確保することができる
という特有の効果を奏する。請求項４の発明は、高品質
のカラーフィルタを作成することができるという特有の
効果を奏する。請求項５の発明は、ピストン型定量ポン
プによる吸引充填動作速度を大きく設定しても、キャビ
テーション、気泡の発生を未然に防止することができ、
塗膜の均一性を損なうことなく枚葉塗工の所要時間を大
幅に短縮することができるという特有の効果を奏する。
請求項６の発明は、高品質のカラーフィルタを作成する
ことができるという特有の効果を奏する。
【図１】この発明の枚葉塗工装置の一実施例を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図２】塗料吸引管路において塗料に正圧を与えるため
の機構を概略的に示す図である。
の機構を概略的に示す図である。
【図３】背圧と送液速度とを変化させてキャビティ発生
の有無を確認した結果を示す図である。
の有無を確認した結果を示す図である。
１ 塗料タンク １ａ 塗料吸引管路 １ｈ 調圧弁 １ｊ リリース弁 ２ マイクロシリンジポンプ ２ａ 切換え弁 ３ 塗料吐出装置 ３ａ スリット ４ ステージ ８ カラーフィルタ基板
Claims (6)
- 【請求項１】 塗料タンク（１）から第１送液管路（１
ａ）および切換え弁（２ａ）を通してピストン型定量ポ
ンプ（２）により塗料を吸引し、このピストン型定量ポ
ンプ（２）から前記切換え弁（２ａ）および第２送液管
路（３ｂ）を通して塗料吐出装置（３）の塗料吐出用の
スリット（３ａ）に前記吸引した塗料を供給し、被塗工
材（８）をステージ（４）により吸着保持して前記塗料
吐出装置（３）の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直
交する方向に移動させることにより、前記被塗工材
（８）の上面に塗料を塗布する枚葉塗工装置であって、
前記塗料タンク（１）からピストン型定量ポンプ（２）
に至る塗料吸引経路（１ａ）（２ａ）において塗料を正
圧に保持する正圧保持手段（１ｈ）（１ｊ）を備えたこ
とを特徴とする枚葉塗工装置。 - 【請求項２】 前記正圧保持手段（１ｈ）（１ｊ）が、
正圧を圧力調整可能なものである請求項１に記載の枚葉
塗工装置。 - 【請求項３】 前記塗料吸引経路（１ａ）（２ａ）の所
定位置に圧力センサ（１ｅ）が設けられ、前記正圧保持
手段（１ｈ）（１ｊ）が、該圧力センサ（１ｅ）からの
出力信号に応答して正圧を制御するものである請求項２
に記載の枚葉塗工装置。 - 【請求項４】 前記被塗工材（８）が、カラーフィルタ
用の基板である請求項１に記載の枚葉塗工装置。 - 【請求項５】 塗料タンク（１）から第１送液管路（１
ａ）および切換え弁（２ａ）を通してピストン型定量ポ
ンプ（２）により塗料を吸引し、このピストン型定量ポ
ンプ（２）から前記切換え弁（２ａ）および第２送液管
路（３ｂ）を通して塗料吐出装置（３）の塗料吐出用の
スリット（３ａ）に前記吸引した塗料を供給し、被塗工
材（８）をステージ（４）により吸着保持して前記塗料
吐出装置（３）の下方所定位置を塗料吐出方向とほぼ直
交する方向に移動させることにより、前記被塗工材
（８）の上面に塗料を塗布する枚葉塗工方法であって、
前記ピストン型定量ポンプ（２）のヘッドにおいて塗料
を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2から５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力範
囲に保持することを特徴とする枚葉塗工方法。 - 【請求項６】 前記被塗工材（８）が、カラーフィルタ
用の基板である請求項５に記載の枚葉塗工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32823994A JPH08182951A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 枚葉塗工装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32823994A JPH08182951A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 枚葉塗工装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182951A true JPH08182951A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18208001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32823994A Pending JPH08182951A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 枚葉塗工装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08182951A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263562A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Ricoh Elemex Corp | 液体吐出用ノズル及びそれを用いたフラックス塗布装置 |
| JP2009226366A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Honda Motor Co Ltd | 塗装システム |
| WO2019116790A1 (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | 日特エンジニアリング株式会社 | プランジャポンプ |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32823994A patent/JPH08182951A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263562A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Ricoh Elemex Corp | 液体吐出用ノズル及びそれを用いたフラックス塗布装置 |
| JP4726043B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2011-07-20 | リコーエレメックス株式会社 | 液体吐出用ノズル及びそれを用いたフラックス塗布装置 |
| JP2009226366A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Honda Motor Co Ltd | 塗装システム |
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| JP2019105217A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 日特エンジニアリング株式会社 | プランジャポンプ |
| CN111247340A (zh) * | 2017-12-13 | 2020-06-05 | 日特有限公司 | 柱塞泵 |
| US11199187B2 (en) | 2017-12-13 | 2021-12-14 | Nittoku Co., Ltd. | Plunger pump |
| CN111247340B (zh) * | 2017-12-13 | 2023-03-10 | 日特有限公司 | 柱塞泵 |
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|---|---|---|---|
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