JPH10192764A

JPH10192764A - 塗工装置

Info

Publication number: JPH10192764A
Application number: JP1595397A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Shiozaki; 和之塩崎
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】塗工ヘッドを塗工対象に対して所定の距離が得
られるようにする機構を有し、その機構が塗工対象に接
触することなくしかも塗工対象の光学的物性に影響され
ず、塗工対象に制限のない塗工装置を提供する。【解決手段】塗工対象面との隙間に向かって圧縮空気を
吹き出すエアーノズルと、エアーノズルに圧縮空気を供
給する空気源と、塗工ヘッドとエアーノズルとを一体に
支持する支持体と、エアーノズルが吹き出す圧縮空気の
量に応じて変化する部位における圧縮空気の圧力を検出
して検出データを出力する空圧検知手段と、検出データ
が所定の設定データとなるように制御するための操作デ
ータを出力する制御手段と、操作データに基づいて支持
体を移動し支持体と塗工対象面との距離を変化する移動
手段とを有する塗工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗工装置の技術分野
に属する。特に、塗工材料を塗工対象に吐出して塗工を
行う塗工装置の塗工ヘッドを塗工対象に対して所定の距
離が得られるようにする塗工ヘッド隙間制御機構を有す
る塗工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗工材料を塗工対象に吐出して塗工を行
う塗工装置において、その塗工ヘッドは塗工対象に対し
て所定の距離が得られるようにする必要性がある。たと
えば、塗工ヘッドと塗工対象との距離が短すぎると僅か
な距離の変化の影響が大きく現れ塗工ヘッドの吐出口が
開閉されると同様となり所定量の塗工材料を円滑に吐出
することができない。また、塗工ヘッドと塗工対象との
距離が長すぎると塗工ヘッドの吐出口から吐出される塗
工材料の流動体としての挙動が不安定となり所望の形態
や物性を有する塗工面を得ることができない。そこで良
好な塗工を行うためには、塗工ヘッドと塗工対象との距
離を適正値に設定し（プリセットし）維持する（制御す
る）必要性がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】塗工ヘッドと塗工対象
との距離を塗工前に設定する場合に、一般には、隙間ゲ
ージを用いて調整を行ったり、塗工ヘッドの先端を塗工
対象に接触させた後に所定の距離までノズルを上げる方
法が行われる。しかし、この方法では塗工対象を傷つけ
たり、汚染したりする場合がある。

【０００４】また、レーザ光等を利用した光学式距離セ
ンサにより距離計測を行って塗工ヘッドと塗工対象との
距離を非接触で設定する方法が行われる。しかし、この
方法では塗工対象が透明体あるいは半透明体である場合
には、裏面からの反射光の影響を受けて正確に距離計測
を行うことができない。同様に、塗工対象に一層以上の
透明膜あるいは半透明膜が形成されている場合にも、そ
れらの各膜の境界からの反射光があり、ノイズ成分とな
り、正確に距離計測を行うことができない。また、光学
式距離センサは塗工対象の塗工面の反射率や色に制限が
あり塗工対象によっては適用できない場合がある。

【０００５】そこで本発明の目的は、塗工ヘッドを塗工
対象に対して所定の距離が得られるようにする塗工ヘッ
ド隙間制御機構を有し、その塗工ヘッド隙間制御機構が
塗工対象に接触することなくしかも塗工対象の光学的物
性に影響されず、塗工対象に制限のない塗工装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。すなわち、本発明は「支持体
と、塗工ヘッドと、エアーノズルと、空気源と、空圧検
知手段と、制御手段と、移動手段とを有し、前記支持体
は前記塗工ヘッドと前記エアーノズルとを一体に支持
し、前記空気源は前記エアーノズルに圧縮空気を供給
し、前記エアーノズルはその先端と塗工対象面との隙間
に向かって圧縮空気を吹き出し、前記空圧検知手段は前
記エアーノズルが吹き出す前記圧縮空気の量に応じて変
化する部位における圧縮空気の圧力を検出して検出デー
タを出力し、前記制御手段は前記検出データが所定の設
定データとなるように制御するための操作データを出力
し、前記移動手段は前記操作データに基づいて前記支持
体を移動し前記支持体と塗工対象面との距離を変化す
る、塗工装置」である。

【０００７】本発明の塗工装置によれば、支持体により
塗工ヘッドとエアーノズルとは一体に支持され、空気源
によりエアーノズルには圧縮空気が供給され、エアーノ
ズルによりその先端と塗工対象面との隙間に向かって圧
縮空気が吹き出され、空圧検知手段によりエアーノズル
によって吹き出される圧縮空気の量に応じて変化する部
位における圧縮空気の圧力が検出され検出データが出力
され、制御手段により検出データが所定の設定データと
なるように制御するための操作データが出力され、移動
手段により操作データに基づいて支持体が移動され支持
体と塗工対象面との距離を変化させる。この距離の変化
は、制御手段により検出データが所定の設定データとな
るように制御されているから、塗工ヘッドを塗工対象に
対して所定の距離が得られるようにする変化である。ま
た、エアーノズルがその先端と塗工対象面との隙間に向
かって吹き出す圧縮空気によってその距離が検出される
から、所定の距離を得る塗工ヘッド隙間制御機構は塗工
対象に接触することなくしかも塗工対象の光学的物性に
影響されない。したがって、塗工対象に制限のない塗工
装置が提供される。

【０００８】また本発明は「前記設定データを設定する
設定手段を有する塗工装置」である。本発明によれば、
設定手段により設定データを設定することができ、塗工
ヘッドを塗工対象に対して所定の距離に設定することが
できる。また本発明は「前記塗工ヘッドは塗工材料を線
または点状に吐出する吐出ヘッドである塗工装置」であ
る。本発明によれば、塗工ヘッドにより塗工材料を線ま
たは点状に吐出することができる。また本発明は「前記
塗工ヘッドは塗工材料を平面状に吐出する吐出ヘッドで
ある塗工装置」である。本発明によれば、塗工ヘッドに
より塗工材料を平面状に吐出することができる。

【０００９】また本発明は「支持体と、塗工ヘッドと、
空気式変位センサと、空気源と、演算手段と、制御手段
と、移動手段とを有し、前記支持体は前記塗工ヘッドと
前記空気式変位センサとを一体に支持し、前記空気源は
前記空気式変位センサに圧縮空気を供給し、前記空気式
変位センサはその変位可能なプローブノズル先端と塗工
対象面との隙間に向かって圧縮空気を吹き出し、前記プ
ローブノズルの変位を検出して変位信号を出力し、前記
演算手段は前記空気式変位センサが出力する前記変位信
号に基づいて前記隙間の距離に対応する検出データを出
力し、前記制御手段は前記検出データが所定の設定デー
タとなるように制御するための操作データを出力し、前
記移動手段は前記操作データに基づいて前記支持体を移
動し前記支持体と塗工対象面との距離を変化する、塗工
装置」である。

【００１０】本発明の塗工装置によれば、支持体により
塗工ヘッドと空気式変位センサとは一体に支持され、空
気源により空気式変位センサには圧縮空気が供給され、
空気式変位センサの変位可能なプローブノズルによりそ
の先端と塗工対象面との隙間に向かって圧縮空気が吹き
出されるとともにプローブノズルの変位が検出され変位
信号が出力され、演算手段により空気式変位センサが出
力する変位信号に基づいて隙間の距離に対応する検出デ
ータが出力され、制御手段により検出データが所定の設
定データとなるように制御するための操作データが出力
され、移動手段により操作データに基づいて支持体が移
動され支持体と塗工対象面との距離を変化させる。この
距離の変化は、制御手段により検出データが所定の設定
データとなるように制御されているから、塗工ヘッドを
塗工対象に対して所定の距離が得られるようにする変化
である。また、空気式変位センサがそのプローブノズル
の先端と塗工対象面との隙間に向かって吹き出す圧縮空
気によってその距離が検出されるから、所定の距離を得
る塗工ヘッド隙間制御機構は塗工対象に接触することな
くしかも塗工対象の光学的物性に影響されない。したが
って、塗工対象に制限のない塗工装置が提供される。

【００１１】また本発明は「支持体と、塗工ヘッドと、
エアー浮上手段と、案内手段と、空気源と、空気圧調節
手段とを有し、前記支持体は前記塗工ヘッドと前記エア
ー浮上手段とを一体に支持し、前記案内手段は前記支持
体を上下動自在に案内し、前記空気源は前記エアー浮上
手段に圧縮空気を供給し、前記空気圧調節手段は前記エ
アー浮上手段に供給する前記圧縮空気の圧力を調節し、
前記エアー浮上手段はその浮上面と塗工対象面との隙間
に向かって空気を吹き出し所定の前記圧縮空気の圧力に
対して所定の距離の前記隙間を形成する、塗工装置」で
ある。

【００１２】本発明の塗工装置によれば、支持体により
塗工ヘッドとエアー浮上手段とは一体に支持され、案内
手段により支持体は上下動自在に案内され、空気源によ
りエアー浮上手段に圧縮空気が供給され、空気圧調節手
段によりエアー浮上手段に供給される圧縮空気の圧力が
調節され、エアー浮上手段によりその浮上面と塗工対象
面との隙間に向かって空気が吹き出され所定の前記圧縮
空気の圧力に対して所定の距離の前記隙間が形成され
る。この隙間の距離は支持体に加わり下げる方向の重力
等による力とエアー浮上手段に供給される圧縮空気の圧
力によって支持体に加わり上げる方向の力の均衡で決ま
い、その圧縮空気の圧力は空気圧調節手段により決定さ
れる。このように、塗工対象面との隙間に向かって吹き
出す圧縮空気によってその距離がもたらせられるから、
所定の距離を得る塗工ヘッド隙間制御機構は塗工対象に
接触することなくしかも塗工対象の光学的物性に影響さ
れない。したがって、塗工対象に制限のない塗工装置が
提供される。

【００１３】また本発明は「前記空気圧調節手段が調節
する前記圧縮空気の圧力を設定する設定手段を有する塗
工装置」である。本発明によれば、設定手段により圧縮
空気の圧力を設定することができ、塗工ヘッドを塗工対
象に対して所定の距離に設定することができる。また本
発明は「前記塗工ヘッドは塗工材料を線または点状に吐
出する吐出ヘッドである塗工装置」である。本発明によ
れば、塗工ヘッドにより塗工材料を線または点状に吐出
することができる。また本発明は「前記塗工ヘッドは塗
工材料を平面状に吐出する吐出ヘッドである塗工装置」
である。本発明によれば、塗工ヘッドにより塗工材料を
平面状に吐出することができる。

【００１４】また本発明は「塗工ヘッドと一体に支持さ
れたエアーマイクロメータのエアーノズルによって前記
塗工ヘッドと塗工対象との隙間を所定箇所において測定
し所定数の隙間測定データを得る隙間測定手段と、前記
所定数の隙間測定データに基づいて演算を行い隙間設定
データを得る演算手段と、前記塗工ヘッドと前記塗工対
象との隙間を前記隙間設定データに基づいて設定する設
定手段と、を有する塗工装置」である。本発明によれ
ば、塗工を開始する前に、塗工ヘッドと塗工対象との隙
間を適正距離に設定（プリセット）することができる。
しかも、塗工対象に接触することなくしかも塗工対象の
光学的物性に影響されずにこの設定を行うことができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
により説明する。図１は本発明の塗工装置の一例を示す
図である。図１において、１は塗工材料を吐出する吐出
ノズルである塗工ヘッド、２はエアーノズル、３は塗工
ヘッド１とエアーノズル２を一体に支持する支持体、４
は支持体３を上下方向（矢印ａの方向）に移動する上下
移動手段、５は上下移動手段４を左右方向（矢印ｂの方
向）に移動する左右移動手段、６は左右移動手段５を天
地方向（矢印ｃの方向）に移動する天地移動手段、７は
塗工対象を載置させるステージ、８は塗工装置の構成部
分を組付けるフレーム、９は塗工対象面、１０は空気源
と空圧検知手段とを内蔵するエアーマイクロメータであ
る。

【００１６】支持体３は左右移動手段５と天地移動手段
６によってステージ７上の所定の位置に移動することが
できる。また、支持体３は上下移動手段４よってステー
ジ７上の所定の高さに移動することができる。支持体３
によって支持される塗工ヘッド１とステージ７上に載置
した塗工対象の塗工対象面９との隙間は上下移動手段４
よって変化することができる。

【００１７】塗工ヘッド１と塗工対象面９との隙間は、
支持体３によって塗工ヘッド１と一体に支持されるエア
ーノズル２によって検出される。エアーノズル２はエア
ーマイクロメータ１０と配管（フレキシブルチューブ
等）によって接合されており、この配管から圧縮空気が
エアーノズル２に送り込まれる。エアーマイクロメータ
１０は空気源と空圧検知手段とを内蔵し、空気源は圧縮
空気を生成して、その配管に送り込み、空圧検知手段は
エアーノズル２が吹き出す圧縮空気の量に応じて変化す
る部位における圧縮空気の圧力を検出して検出データを
出力する。エアーノズル２が吹き出す圧縮空気の量の変
化を高感度に検出する方法等のエアーマイクロメータ１
０の動作原理については周知技術であるから、ここでは
説明は省略する。

【００１８】エアーノズル２から吹き出す圧縮空気の量
は、エアーノズル２と塗工対象面９との隙間が大きい場
合には多く、隙間が小さい場合には少なくなる。空圧検
知手１はエアーノズル２が吹き出す圧縮空気の量に応じ
て変化する部位における圧縮空気の圧力を検出するか
ら、空圧検知手段の検出データはエアーノズル２と塗工
対象面９との隙間の距離の関数のデータとなる。また、
塗工ヘッド１とエアーノズル２とは支持体３によって一
体に支持されるから、空圧検知手段の検出データは塗工
ヘッド１と塗工対象面９との隙間の距離の関数のデータ
となる。

【００１９】図２は本発明の塗工装置における塗工ヘッ
ドと塗工対象との間の隙間制御機構の動作を示す図であ
る。図２において、図１と同一の部分には同一の番号を
付した。以降、本発明の塗工装置を説明する図において
同様とする。図２（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｃ）は塗
工対象面９の高さの変化に対する塗工ヘッド１と塗工対
象面９との隙間との関係を３つの例で示したものであ
る。隙間制御機構については詳細は後述するが、ここで
はエアーノズル２と塗工対象面９との隙間の距離が検出
され、それにより、その距離を一定に保ように制御が行
われるものとする。その制御により、支持体３によって
支持される塗工ヘッド１とステージ７上に載置した塗工
対象の塗工対象面９との隙間は上下移動手段４よって変
化させられる。その結果、図２（Ａ），図２（Ｂ），図
２（Ｃ）において、それぞれの場合におけるエアーノズ
ル２と塗工対象面９との隙間の距離ａ，ｂ，ｃが一定で
あり等しくなる。

【００２０】図２に示すように、厳密には、エアーノズ
ル２と塗工対象面９との隙間の距離ａ，ｂ，ｃが一定で
あっても、塗工ヘッド１と塗工対象面９との隙間との距
離は一定とはならない。しかし、それは（図２において
は）塗工対象面９の高さの変化を拡大し誇張して図示し
ているためである。通常の場合（実用上）がそうである
ように、塗工ヘッド１とエアーノズル２との距離に対し
て塗工対象面９の高さの変化が僅かであるか、局所的な
高さの変化が僅かである場合には、塗工ヘッド１と塗工
対象面９との隙間との距離は一定と見なすことができ
る。

【００２１】図３は本発明の塗工装置の塗工ヘッドと塗
工対象との間の隙間制御機構の構成を示す図である。図
３において、２１は空圧検知手段、２２は空気源、２３
は制御手段、２４は設定手段、２５はモータドライバ、
２６はモータ、２７はボールスクリュー、２８はディス
ペンサコントローラである。

【００２２】空気源２２はポンプ、空気タンク、圧力調
節弁、配管等を具え圧縮空気を生成してエアーノズル２
に圧縮空気を供給する。空圧検知手段２１はエアーノズ
ル２が吹き出す圧縮空気の量に応じて変化する部位にお
ける圧縮空気の圧力（通常はエアーノズル２の背圧）を
検出して検出データを出力する。制御手段２３は検出デ
ータが所定の設定データとなるように制御するための操
作データ（操作量）を出力する。前述したように、空圧
検知手段２１は直接的には圧力を検出するが、その圧力
は塗工ヘッド１と塗工対象面９との隙間との距離の関数
である。したがって、設定データは圧力の設定データに
限定されず、使用上の利便性のある距離の設定データと
することができる。

【００２３】検出データと設定データとに差異がある場
合は、その差異に対応する操作データを制御手段２３が
出力する。制御手段２３が出力する操作データはモータ
ドライバ２５に出力され、モータドライバ２５は操作デ
ータに基づいてモータ２６を駆動し、モータ２６はボー
ルスクリュー２７を回転させ、そのボールスクリュー２
７によって支持体３が上下移動を行う。支持体３が上下
移動を行うと、エアーノズル２が吹き出す圧縮空気の量
が変化し、空圧検知手段２１が出力する検出データが変
化する。そして、検出データと設定データとが一致する
場合は、制御手段２３が出力する操作データによってモ
ータ２６の駆動は停止し、支持体３の上下移動も停止す
る。

【００２４】このような隙間制御を行うためには、サー
ボモータやステップモータとそのモータドライバを使用
することができる。また、制御手段２３としては、ポジ
ションコントローラや他の制御装置を使用することがで
きる。

【００２５】隙間制御の結果、塗工ヘッド１と塗工対象
面９との隙間との距離は設定した距離に保たれる。この
制御は塗工ヘッド１が塗工対象面９の任意の位置におい
て行うことができるから、塗工ヘッド１が塗工対象面９
の所定の位置に移動しながら塗工材料を吐出し塗工を行
う間、常に、塗工ヘッド１と塗工対象面９との隙間との
距離を設定した距離に保つことができる。

【００２６】次に、塗工ヘッドと塗工対象の隙間を制御
する制御過程について説明する。図４は本発明の塗工装
置における隙間制御機構のデータ処理過程を示す図であ
る。まずステップＳ１において空圧検知手段２１が検出
する圧縮空気の圧力（吐出ノズルの背圧）を制御手段２
３が入力する。次にステップＳ２において制御手段２３
は検出値と設定値との差を演算する。次にステップＳ２
においてその差が補正すべき大きさであるか否かが制御
手段２３によって判定され、補正を必要としない大きさ
の場合にはステップＳ１に戻り以降の過程を繰り返す。
また、補正を必要とする大きさの場合にはステップＳ４
に進む。

【００２７】ステップＳ４において検出値と設定値との
差に基づいて制御手段２３は操作量を演算する。ステッ
プＳ５において制御手段２３はその操作量をモータドラ
イバ２５に出力する。次にステップＳ６において制御過
程を継続するか否かが制御手段２３によって判定され、
継続する場合にはステップＳ１に戻り以降の過程を繰り
返す。また、継続しない場合には終了とする。

【００２８】以上の図４に示す制御過程は、前述したよ
うに、塗工ヘッド１が塗工対象面９の所定の位置に移動
しながら塗工材料を吐出し塗工を行う間、常に、行うこ
とができる制御過程である。次に、塗工ヘッド１と塗工
対象面９との隙間との距離を設定するプリセット過程に
ついて説明する。次に説明するプリセット過程は前述の
設定データ（設定値）を決定する過程だけでなく、塗工
中における前述の制御過程を行わずに、プリセットだけ
で、塗工ヘッド１と塗工対象面９との隙間との距離を固
定値として設定する過程を含んでいる。

【００２９】図５は本発明の塗工装置における塗工ヘッ
ドと塗工対象との隙間をプリセットする過程を示す図で
ある。図５において、まずステップＳ１０１においてセ
ンサ（エアーノズル２）端部とディスペンサノズル（塗
工ヘッド１）端の高さ位置合わせを行う。次にステップ
Ｓ１０２においてセンサ端部を既知量間隔開ける。この
既知量間隔は通常使用における塗工ヘッド１と塗工対象
面９との隙間との距離と等しい値（所定間隔）として、
隙間ゲージ等を使用して得る。次にステップＳ１０３に
おいてその既知量間隔におけるエアーノズル２の背圧を
エアーマイクロメータ１０（図１参照）に記憶する。塗
工中における前述の制御過程を行う場合には、この記憶
したエアーノズル２の背圧が前述の設定データ（設定
値）として用いられる。

【００３０】次にステップＳ１０４において基板（塗工
対象）をステージ７（図１参照）に載置し、ステップＳ
１０５においてステージ７の吸引機構によって基板の背
面を真空にし基板をステージ７に密着させる。次にステ
ップＳ１０６においてセンサ（エアーノズル２）とディ
スペンサノズル（塗工ヘッド１）を支持する支持体３は
上下移動手段４によって上昇し、ステップＳ１０７にお
いて基板（塗工対象）上のあらかじめ決められている位
置に左右移動手段５と天地移動手段６によって移動す
る。次にステップＳ１０８においてエアーマイクロメー
タ１０の動作を開始する。ステップＳ１０９において記
憶した既知量間隔（所定間隔）となるように、支持体３
は上下移動手段４によって移動する。次にその移動が停
止した状態でステップＳ１１０において支持体３、すな
わちディスペンサノズル（塗工ヘッド１）の高さ位置を
記憶する。ステップＳ１１１に進み、あらかじめ決めら
れている全ての位置，，・・・に支持体３が移動
し、上記のステップＳ１０８〜ステップＳ１１０を繰返
し、全ての位置，，・・・について終了すると、
ループを抜け出す。

【００３１】なお、ディスペンサノズル（塗工ヘッド
１）の高さ位置を記憶は、図５に示すプリセット過程を
制御する装置によって行われる。このプリセット過程を
制御するプリセット装置としては、図１に示すような本
発明の塗工装置のシーケンス制御を行うプログラマブル
シーケンサー等を使用することができる。

【００３２】次にステップＳ１１２において、プリセッ
ト装置は、記憶したディスペンサノズル（塗工ヘッド
１）の高さ位置，，・・・から、吐出高さ位置を
演算する。極端に外れたデータ（異常データ）がない場
合には通常は平均値を演算する。次にステップＳ１１３
においてディスペンサノズルを吐出開始点に移動し、ス
テップＳ１１４において、演算した吐出高さ位置に設定
する。次にステップＳ１１５において吐出（線引き）を
開始する。以降は、ディスペンサノズルを演算した吐出
高さ位置に固定した所定の塗工動作が行われる。もちろ
ん、吐出高さを固定せず、図４に示す制御過程によって
吐出高さ位置を制御する塗工動作を行うこともできる。

【００３３】以上、本発明の塗工装置の一例について説
明を行ったが、次に別の例について説明する。図６は本
発明の塗工装置の別の例（２）を示す図である。図６に
おいて、３２ａ，３２ｂはエアー浮上手段、３４は案内
手段、３５は空圧調節手段、３６は空気源、３７は設定
手段である。支持体３は塗工ヘッド１とエアー浮上手段
３２ａ，３２ｂを一体に支持する。その支持体３は案内
手段３４により上下動自在に案内される。案内手段３４
は支持体３を極めて小さな摩擦力で案内するように、エ
アーギャップやボール等を使用したスライド機構となっ
ている。支持体３には、支持体３によって支持されるも
のを含めた重力荷重が働き下方に力を受ける。重力荷重
以外にバネ機構等による下方または上方の力を加えて下
方の力の大きさを調節することができる。

【００３４】エアー浮上手段３２ａ，３２ｂには空気源
３６から圧縮空気が供給され、エアー浮上手段３２ａ，
３２ｂによりその浮上面と塗工対象面９との隙間に向か
って空気が吹き出される。所定の圧縮空気の圧力に対し
て所定の距離の隙間が形成される。この隙間の距離は支
持体に加わり下げる方向の重力等による力とエアー浮上
手段に供給される圧縮空気の圧力によって支持体に加わ
り上げる方向の力の均衡で決まる。その圧縮空気の圧力
は、空気圧調節手段３５によって調節され、空気圧調節
手段３５は設定手段３７により圧力設定が行われる。し
たがって、設定手段３７によって隙間の距離を設定する
ことができる。

【００３５】本発明の塗工装置の別の例について上記の
説明を行ったが、さらにもう１つ別の例について説明す
る。図７は本発明の塗工装置の別の例（３）を示す図で
ある。図７において、４１は空気式変位センサ、４２は
演算手段である。図３におけるエアーノズル２の代わり
に空気式変位センサ４１が、また図３における空圧検知
手段２１の代わりに演算手段４２が用いられている以外
は同様の構成となっている。

【００３６】また、図８は空気式変位センサ４１の一例
を示す図である。図８において、４３はシリンダー、４
４はピストン、４５はピストン４４と一体に構成された
プローブノズル、４６はピストン４４の変位すなわちプ
ローブノズル４５の変位を検出する位置センサ、４７は
排気絞り弁、４８は絞りである。位置センサ４６として
は、たとえばリニアスケール（リニアエンコーダ）を用
いることができる。

【００３７】図８に示すように、シリンダー４３には圧
縮空気が供給される。その圧縮空気はピストン４４とシ
リンダー４３の壁面の隙間に入り込むため、ピストン４
４とシリンダー４３との摩擦抵抗は極めて小さい。また
圧縮空気は絞り４８により減圧されシリンダー４３の下
側の部屋に導入されるとともにプローブノズル４５の先
端から排出する。シリンダー４３の上側の部屋は排気絞
り弁４７により一定の圧力に制御されている。そのため
測定物がない場合には、その圧力によりピストン４４は
下降する。プローブノズル４５の先端が測定物に接近す
ると、その反射圧によりシリンダー４３の下側の部屋の
圧力が上昇し、上側の部屋の圧力とつり合う位置でピス
トン４４は停止する。その位置を位置センサ４６によっ
て検出し変位信号が空気式変位センサ４１から出力され
る。

【００３８】次に、図７、図８において塗工装置の動作
を説明する。図７に示すように、支持体３は塗工ヘッド
１と空気式変位センサ４１とを一体に支持する。空気源
２２から空気式変位センサ４１に対して圧縮空気が供給
される。前述したように、空気式変位センサ４１のプロ
ーブノズル４５によりその先端と塗工対象面との隙間に
向かって圧縮空気が吹き出され、プローブノズルの変位
が検出され変位信号が演算手段４２に出力される。演算
手段４２はその変位信号に基づいて隙間の距離に対応す
る検出データを出力する。制御手段２３はその検出デー
タを入力し、その検出データは設定手段２４により設定
される所定の設定データとなるように制御するための操
作データを出力する。移動手段はその操作データを入力
し、その操作データに基づいて支持体３を移動し、支持
体３と塗工対象面９との距離を変化させる。この距離の
変化は、制御手段により検出データが所定の設定データ
となるように制御されているから、結果として塗工ヘッ
ドを塗工対象に対して所定の距離が得られるようにす
る。

【００３９】ところで、図３、図６または図７に実施例
を示す本発明の塗工装置では、塗工ヘッドは吐出ヘッド
であり塗工材料を線または点状に吐出するものである。
しかし、これまでの説明から明らかなように本発明は塗
工ヘッドの種類を限定するものではない。たとえば、本
発明の塗工装置の塗工ヘッドとして塗工材料を平面状に
吐出する吐出ヘッドを使用することができる。また、本
発明の塗工装置の塗工ヘッドとして塗工ローラやブレー
ドのようなものを使用することができる。塗工ヘッドが
塗工ローラやブレードのようなものであっても、塗工対
象と塗工ヘッドとの隙間を制御する場合に本発明の技術
思想を適用することは、実施例で説明したことから容易
である。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の塗工装置によれ
ば、塗工ヘッドを塗工対象に対して所定の距離が得られ
るようにする塗工ヘッド隙間制御機構を有し、その塗工
ヘッド隙間制御機構が塗工対象に接触することなくしか
も塗工対象の光学的物性に影響されず、塗工対象に制限
のない塗工装置が提供される。また設定データまたは圧
縮空気の圧力を設定する設定手段を有する本発明によれ
ば、設定手段により設定データまたは圧縮空気の圧力を
設定することができ、塗工ヘッドを塗工対象に対して所
定の距離に設定することができる。また塗工ヘッドは塗
工材料を線または点状に吐出する吐出ヘッドである本発
明によれば、塗工ヘッドにより塗工材料を線または点状
に吐出することができる。また塗工ヘッドは塗工材料を
平面状に吐出する吐出ヘッドである本発明によれば、塗
工ヘッドにより塗工材料を平面状に吐出することができ
る。また塗工ヘッドと一体に支持されたエアーマイクロ
メータのエアーノズルによって塗工ヘッドと塗工対象と
の隙間を所定箇所において測定し所定数の隙間測定デー
タを得る隙間測定手段と、所定数の隙間測定データに基
づいて演算を行い隙間設定データを得る演算手段と、塗
工ヘッドと塗工対象との隙間を隙間設定データに基づい
て設定する設定手段と、を有する本発明によれば、塗工
を開始する前に、塗工ヘッドと塗工対象との隙間を適正
距離に設定（プリセット）することができる。しかも、
塗工対象に接触することなくしかも塗工対象の光学的物
性に影響されずにこの設定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗工装置の一例を示す図である。

【図２】本発明の塗工装置における塗工ヘッドと塗工対
象との間の隙間制御機構の動作を示す図である。

【図３】本発明の塗工装置の塗工ヘッドと塗工対象との
間の隙間制御機構の構成を示す図である。

【図４】本発明の塗工装置における隙間制御機構のデー
タ処理過程を示す図である。

【図５】本発明の塗工装置における塗工ヘッドと塗工対
象との隙間をプリセットする過程を示す図である。

【図６】本発明の塗工装置の別の例（２）を示す図であ
る。

【図７】本発明の塗工装置の別の例（３）を示す図であ
る。

【図８】空気式変位センサの一例を示す図である。

【符号の説明】

１塗工ヘッド２エアーノズル３支持体４上下移動手段５左右移動手段６天地移動手段７ステージ８フレーム９塗工対象面１０エアーマイクロメータ２１空圧検知手段２２空気源２３制御手段２４，３７設定手段２５モータドライバ２６モータ２７ボールスクリュー２８ディスペンサコントローラ３２ａ，３２ｂエアー浮上手段３４案内手段３５空圧調節手段３６空気源４１空気式変位センサ４２演算手段４３シリンダー４４ピストン４５プローブノズル４６位置センサ４７排気絞り弁４８絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、塗工ヘッドと、エアーノズル
と、空気源と、空圧検知手段と、制御手段と、移動手段
とを有し、前記支持体は前記塗工ヘッドと前記エアーノズルとを一
体に支持し、前記空気源は前記エアーノズルに圧縮空気を供給し、前記エアーノズルはその先端と塗工対象面との隙間に向
かって圧縮空気を吹き出し、前記空圧検知手段は前記エアーノズルが吹き出す前記圧
縮空気の量に応じて変化する部位における圧縮空気の圧
力を検出して検出データを出力し、前記制御手段は前記検出データが所定の設定データとな
るように制御するための操作データを出力し、前記移動手段は前記操作データに基づいて前記支持体を
移動し前記支持体と塗工対象面との距離を変化する、ことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】前記設定データを設定する設定手段を有す
ることを特徴とする請求項１記載の塗工装置。
【請求項３】前記塗工ヘッドは塗工材料を線または点状
に吐出する吐出ヘッドであることを特徴とする請求項１
または２記載の塗工装置。
【請求項４】前記塗工ヘッドは塗工材料を平面状に吐出
する吐出ヘッドであることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか記載の塗工装置。
【請求項５】支持体と、塗工ヘッドと、空気式変位セン
サと、空気源と、演算手段と、制御手段と、移動手段と
を有し、前記支持体は前記塗工ヘッドと前記空気式変位センサと
を一体に支持し、前記空気源は前記空気式変位センサに圧縮空気を供給
し、前記空気式変位センサはその変位可能なプローブノズル
先端と塗工対象面との隙間に向かって圧縮空気を吹き出
し、前記プローブノズルの変位を検出して変位信号を出
力し、前記演算手段は前記空気式変位センサが出力する前記変
位信号に基づいて前記隙間の距離に対応する検出データ
を出力し、前記制御手段は前記検出データが所定の設定データとな
るように制御するための操作データを出力し、前記移動手段は前記操作データに基づいて前記支持体を
移動し前記支持体と塗工対象面との距離を変化する、ことを特徴とする塗工装置。
【請求項６】支持体と、塗工ヘッドと、エアー浮上手段
と、案内手段と、空気源と、空気圧調節手段とを有し、前記支持体は前記塗工ヘッドと前記エアー浮上手段とを
一体に支持し、前記案内手段は前記支持体を上下動自在に案内し、前記空気源は前記エアー浮上手段に圧縮空気を供給し、前記空気圧調節手段は前記エアー浮上手段に供給する前
記圧縮空気の圧力を調節し、前記エアー浮上手段はその浮上面と塗工対象面との隙間
に向かって空気を吹き出し所定の前記圧縮空気の圧力に
対して所定の距離の前記隙間を形成する、ことを特徴とする塗工装置。
【請求項７】前記空気圧調節手段が調節する前記圧縮空
気の圧力を設定する設定手段を有することを特徴とする
請求項６記載の塗工装置。
【請求項８】前記塗工ヘッドは塗工材料を線または点状
に吐出する吐出ヘッドであることを特徴とする請求項６
または７記載の塗工装置。
【請求項９】前記塗工ヘッドは塗工材料を平面状に吐出
する吐出ヘッドであることを特徴とする請求項６〜８の
いずれか記載の塗工装置。
【請求項１０】塗工ヘッドと一体に支持されたエアーマ
イクロメータのエアーノズルによって前記塗工ヘッドと
塗工対象との隙間を所定箇所において測定し所定数の隙
間測定データを得る隙間測定手段と、前記所定数の隙間測定データに基づいて演算を行い隙間
設定データを得る演算手段と、前記塗工ヘッドと前記塗工対象との隙間を前記隙間設定
データに基づいて設定する設定手段と、を有することを特徴とする塗工装置。