KR102492633B1 - 액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치 - Google Patents

액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102492633B1
KR102492633B1 KR1020197029725A KR20197029725A KR102492633B1 KR 102492633 B1 KR102492633 B1 KR 102492633B1 KR 1020197029725 A KR1020197029725 A KR 1020197029725A KR 20197029725 A KR20197029725 A KR 20197029725A KR 102492633 B1 KR102492633 B1 KR 102492633B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
application
discharge
nozzle
line
liquid
Prior art date
Application number
KR1020197029725A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200012826A (ko
Inventor
가즈마사 이쿠시마
Original Assignee
무사시 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 filed Critical 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤
Publication of KR20200012826A publication Critical patent/KR20200012826A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102492633B1 publication Critical patent/KR102492633B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0291—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work the material being discharged on the work through discrete orifices as discrete droplets, beads or strips that coalesce on the work or are spread on the work so as to form a continuous coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1026—Valves
    • B05C11/1031—Gate valves; Sliding valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1034—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves specially designed for conducting intermittent application of small quantities, e.g. drops, of coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0208—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C5/0212—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0245—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to a moving work of indefinite length, e.g. to a moving web

Abstract

과제: 제트식 토출 장치를 사용하여, 폭에 대한 높이 비가 작은 단면 형상의 선긋기 도포를 행할 수 있는 기술을 제공하는 것.
해결 수단: 토출 장치가, 복수 개의 토출구를 가지는 노즐(50)과, 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실(26)과, 액실 내를 진퇴 이동하는 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드(18)를 구비하고, 복수 개의 토출구(62)가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고, 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 토출 장치와 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 복수 개의 토출구(62)로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는 도포 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치.

Description

액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치
선긋기 도포를 행하기 위한 액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.
토출구(吐出口)를 가지는 노즐과 연통(連通)하는 액실(液室) 내에 설치된 플런저 로드의 진출 작용에 의해, 액체 재료를 물방울의 상태로 토출구로부터 토출하는, 소위 제트식 토출 장치를 사용하여, 액적(液適)을 연속 토출하고, 도포선을 형성하는 것이 행해지고 있다(특허문헌 1). 피도포물에 부착된 액체 재료의 물방울 혹은 물방울이 연속되어 생긴 선의 단면은, 반원형 혹은 반타원형으로 되고, 폭에 비하여 높이가 비교적 크다. 바꾸어 말하면, 단면의 높이와 폭의 비가 1에 가까운 도포선밖에 형성할 수 없는 것이 현 실정이다(이하에서는, 도포선의 단면 높이/폭을 「아스펙트비」라고 하는 경우가 있음).
그런데, 액정 표시 장치는, 액정을 덮은 2장의 유리기판 등으로 이루어지는 액정 패널과, 광원 등으로 이루어지는 백라이트를 주요한 구성 요소로 한다. 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트로부터의 광이, 유리기판의 에지로부터 돌아 들어가는 등에 의해 누출되어, 액정 패널을 투과하는 광의 방해가 되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해, 액정 패널의 에지부에 차광 부재를 설치하고 있다. 차광 부재는, 성형품이나 테이프 등을 사용하는 경우가 많지만(특허문헌 2, 특허문헌 3), 차광성이 있는 액체 재료를 도포하는 경우도 증가해 오고 있다(특허문헌 4).
국제공개 제2015/137271호 일본공개특허 제2015-158525호 공보 일본공개특허 제2015-135384호 공보 일본공개특허 제2016-27352호 공보
액체 재료를 선형 도포함으로써 원하는 도포 패턴을 실현하는 용도에 따라서는, 도포선의 폭에 대한 높이의 비가 작은 단면 형상이 요구되는 경우가 있다(예를 들면, 최근의 액정 표시 장치에서는, 박형화의 요구로부터, 높이가 낮은 차광부를 형성하는 것이 요구되고 있음).
제트식 토출 장치는, 도포선을 고속으로 형성할 수 있는 점에서 우수하지만, 제트식 토출 장치에서는, 도포선의 단면 형상의 폭에 대한 높이 비를 작게 하는 것이 어렵다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명에서는, 제트식 토출 장치를 사용하여, 폭에 대한 높이 비가 작은 단면 형상의 선긋기 도포를 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 액체 재료를 단차부(段差部)에 선형 도포하는 것이 필요로 되는 경우도 있다. 본 발명은, 단차부로의 선형 도포를 1회의 주사에 의해 행하는 것을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명의 도포 방법은, 도포 장치를 사용하여 도포 대상물 상에 선형 도포를 행하는 방법에 있어서, 상기 도포 장치가, 제트식의 토출 장치와, 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치를 포함하고, 상기 토출 장치가, 복수 개의 토출구를 가지는 노즐과, 상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실과, 상기 액실 내를 진퇴(進退) 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드를 포함하고, 상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되는 것,
상기 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 복수 개의 토출구가, 복수의 동일 형상의 토출구에 의해 구성되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 복수 개의 토출구가, 제1 개구 면적을 가지는 토출구와, 제1 개구 면적보다 큰 제2 개구 면적을 가지는 토출구를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 제2 개구 면적이, 상기 제1 개구 면적의 1.4∼16배인 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 도포 대상물이 단차부를 가지고 있고, 상기 단차부의 상단에 상기 제1 개구 면적을 가지는 토출구를 대향시키고, 상기 단차부의 하단에 상기 제2 개구 면적을 가지는 토출구를 대향시켜 상기 도포선을 형성하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 액체 재료가 차광성이 있는 액체 재료이고, 액정 패널의 에지부에 상기 도포선을 형성하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 도포선의 높이를 상기 도포선의 폭으로 나눈 값이 0.8보다 작은 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 도포선의 높이를 상기 도포선의 폭으로 나눈 값이 0.6보다 작은 것을 특징으로 해도 된다.
상기 도포 방법에 있어서, 상기 노즐이, 상기 토출 장치에 착탈(着脫) 가능하게 장착되는 제1 노즐과, 상기 토출 장치에 착탈 가능하게 장착되고, 상기 제1 노즐과 상기 복수 개의 토출구간 거리가 다른 제2 노즐을 포함하고, 형성하고자 하는 도포선의 폭에 따라서 선택한 하나의 노즐을 상기 토출 장치에 장착하여 상기 도포선을 형성하는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 토출 장치는, 상기 도포 방법을 실시하기 위한 제트식의 토출 장치로서, 복수 개의 토출구를 가지는 노즐과, 상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실과, 상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드를 구비한다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 노즐이 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지고, 상기 플런저 로드의 폭이, 상기 복수 개의 토출구의 최외측 에지간의 거리보다 큰 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 플런저 로드가, 상기 노즐의 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면에 착좌하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 복수 개의 토출 유로가, 상기 노즐의 내벽과 연속하는 타원형의 유입구를 각각 가지는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 노즐이, 상기 복수 개의 토출구가 형성된 하단면(下端面)을 가지고, 상기 하단면에는 상기 복수 개의 토출구를 둘러싸는 환형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 액실이 형성된 통부(筒部)를 구비하는 접액(接液) 부재를 구비하고, 상기 노즐이 상기 통부의 하단에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 통부에 대한 상기 노즐 배치선의 위치결정을 가능하게 하는 위치결정 기구(機構)를 구비하는 것을 특징으로 해도 된다.
상기 토출 장치에 있어서, 상기 위치결정 기구가, 상기 플런저 로드와 직교하는 직선에 대하여 상기 노즐 배치선이 제1 각도를 가지는 제1 위치와, 상기 제1 각도로부터 상기 노즐 배치선을 90도 회전시킨 제2 위치를 위치결정할 수 있는 것을 특징으로 해도 된다.
본 발명의 도포 장치는, 상기 도포 방법을 실시하기 위한 도포 장치로서, 제트식의 토출 장치와, 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치를 포함하고, 상기 토출 장치가, 복수 개의 토출구를 가지는 노즐과, 상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실과, 상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드를 구비한다.
다른 관점으로부터의 본 발명의 도포 장치는, 제트식의 토출 장치와, 상기 토출 장치와 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치를 포함하고, 상기 토출 장치가, 복수 개의 토출구를 가지는 노즐과, 상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실과, 상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드와, 상기 액실이 형성된 통부를 구비하는 접액 부재를 구비하고, 상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되는 것, 상기 노즐이, 상기 플런저 로드와 직교하는 직선에 대하여 상기 노즐 배치선이 제1 각도를 가지는 제1 위치, 또는, 상기 제1 각도로부터 상기 노즐 배치선을 90도 회전시킨 제2 위치로 되도록 상기 통부의 하단에 착탈 가능하게 장착되는 것, 상기 노즐이 상기 제1 위치에 장착된 상태에서, 상기 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속하여 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는 제1 도포와, 상기 노즐이 상기 제2 위치에 장착된 상태에서, 상기 노즐 배치선과 동일 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 동일 방향의 도포선을 형성하는 제2 도포를 실행 가능하다.
본 발명으로 의하면, 제트식 토출 장치를 사용하여, 폭에 대한 높이 비가 작은 단면 형상의 선긋기 도포를 행하는 것이 가능하게 된다.
[도 1] 제1 실시형태에 관한 토출 장치의 주요부 단면도(斷面圖)이다.
[도 2] 제1 실시형태에 관한 토출 장치가 구비하는 노즐의 (a) 단면도 및 (b) 저면도이다.
[도 3] 제1 실시형태에 관한 토출 장치가 구비하는 접액 부재의 노즐 장착부를 확대한 저면도이다.
[도 4] 제1 실시형태에 관한 도포 장치의 개략 사시도이다.
[도 5] 제1 실시형태에 관한 도포 장치의 동작을 설명하는 설명도이다.
[도 6] 제1 실시형태에서 토출된 복수 개의 액적이 결합하는 모양을 상면에서 본 이미지 도면이고, (a)는 2개의 액적이 착탄한 직후를 나타내고, (b)는 4개의 액적이 착탄한 직후를 나타내고, (c)는 6개 액적이 착탄한 직후를 나타내고, (d)는 8개의 액적이 착탄한 직후를 나타내고 있다.
[도 7] 제2 실시형태에 관한 토출 장치가 구비하는 노즐의 (a) 단면도 및 (b) 저면도이다.
[도 8] 단차가 있는 공작물에 대한 도포를 설명하는 도면이고, (a)는 중첩하여 배치된 2개의 판이 구성하는 단차부로의 도포를 나타내고, (b)는 수직 방향으로 나란히 배치된 2개의 판이 구성하는 단차부로의 도포를 나타내고 있다.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태예를 설명한다. 본 명세서에 말하는 제트식 토출 장치란, 노즐과 연통하는 액실 내에 위치하는 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드(밸브체)의 선단부를 진출 이동시키고, 이어서 급격하게 정지하여 액체 재료에 관성력을 인가하여 토출하는 토출 장치(디스펜서)를 말한다. 제트식 토출 장치에는, 밸브체 착좌 타입의 제트식(예를 들면, 밸브 시트에 밸브체를 충돌시켜 액체 재료를 토출하는 제트식)과, 밸브체 비착좌 타입의 제트식(예를 들면, 밸브체를 진출 이동시키고, 이어서 급격하게 정지하여 액체 재료에 관성력을 인가하여 토출하는 제트식)이 있지만, 본 발명은 어느 타입의 제트식에도 적용 가능하다.
《제1 실시형태》
(1)토출 장치
제1 실시형태의 토출 장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(2)와, 액추에이터(12, 13)와, 암(14)과, 플런저 로드(18)와, 접액 부재(25)와, 노즐(50)을 주요한 구성 요소로 하고, 액체 재료(113)를 액적(112)으로서 비상 토출하는 밸브체 착좌 타입의 제트식 토출 장치에 관한 것이다.
그리고, 이하에서는, 설명의 형편상, 노즐(50) 측을 「하」, 암(14) 측을 「상」, 플런저 로드(18) 측을 「전방」, 액추에이터(12, 13) 측을 「후방」이라고 칭하는 경우가 있다.
베이스 부재(2)는 블록형 부재이고, 후방의 상면(4)에는 요동 기구(7)가 설치되는 오목부(3)가 형성되어 있고, 전방에는 상면(4)으로부터 하면(5)에 걸쳐 관통하여 연장되는 플런저 로드 삽통공(揷通孔)(6)이 형성되어 있다.
요동 기구(7)는, 베이스 부재(2)의 오목부(3)의 저면에 형성된 홈에 기둥형 부재를 끼워넣어 고정하는 지지 부재(8, 9)와, 지지 부재(8, 9) 위에 설치되는 액추에이터(12, 13)와, 액추에이터(12, 13)의 하단에 연결되는 접속 부재(10, 11)와, 로드형의 고정구(15)로 구성된다.
지지 부재(8, 9)의 상면은 볼록형의 매끄러운 곡면으로 이루어지고, 이 곡면에 대향하는 접속 부재(10, 11)의 하면에는, 지지 부재(8, 9) 상면의 형상을 따르는 매끈한 오목형의 곡면으로 이루어지는 오목부가 형성된다. 오목부는, 지지 부재(8, 9)의 상면과 같거나 또는 작은 곡률(바꾸어 말하면, 큰 곡률 반경)을 가진다.
액추에이터(12, 13)는, 하단에서 접속 부재(10, 11)에 연결되고, 상단(上端)에서 암(14)에 연결되어 있다. 본 실시형태의 액추에이터(12, 13)는, 예를 들면, 고왜율(高歪率) 압전 세라믹 재료, 내부 전극, 외부 전극 및 절연물을 겹쳐 쌓아 구성된 봉형(棒形)의 적층 압전 소자이고, 전압을 가함으로써 적층 방향(본 실시형태에서는 상하 방향)으로 신축한다. 본 실시형태에서 사용한 액추에이터(12, 13)는, 예를 들면 두께가 5∼100㎜이고, 적층 방향의 변위량은 5∼100㎛이다. 본 실시형태에서는, 액추에이터(12, 13)를 전후 방향으로 2개씩 나란히 배치하는 태양으로 하고 있다.
액추에이터(12, 13)의 상단에 연결하는 암(14)은, 전후 방향으로, 베이스 부재(2)의 상면(4)과 실질적으로 평행하게 연장되는 장척(長尺) 부재이고, 고정구(15)에 의해 베이스 부재(2)에 대하여 직접 또는 간접으로 고정되어 있다. 암(14)은, 휨이 작은 금속 등의 경질 재료에 의해 구성되며, 액추에이터(12, 13)의 구동력을 암 로드(16)를 통하여 플런저 로드(18)에 직접적으로 전달한다. 암(14)은, 적어도 액추에이터(12, 13)의 신장보다 큰 길이를 가지고 있고, 액추에이터(12, 13)의 변위량을 확대하는 변위 확대 기구로서 기능한다. 본 실시형태에서는, 예를 들면, 액추에이터(12, 13)의 변위가 암(14)에 의해 3∼100배(바람직하게는 5∼50배)로 확대되어 플런저 로드(18)에 전달된다. 액추에이터(12, 13)의 변위량을 조절하여 베이스 부재(2)에 대하여 암(14)을 원하는 경사 각도로 함으로써, 스트로크를 동적으로 조절할 수도 있다.
암(14)의 전방부에는, 압압부(押壓部)(17)를 구성하는 암 로드(16)가 착탈 가능하게 고정된다. 암 로드(16)의 하단에는, 볼록형의 압압부(17)가 설치되어 있다. 플런저 로드의 상단부(20)로부터 떨어진 위치에 있는 압압부(17)가 하강하여 상단부(20)를 충격을 가하여 치는 것에 의해, 플런저 로드(18)가 고속으로 진출 이동한다. 압압부(17)는, 암(14)이 액추에이터(12, 13) 부근을 중심으로 한 원호형의 궤적으로 동작하므로, 그 상하 위치에 의해서, 플런저 로드의 상단부(20)와의 접촉 위치 및 접촉 각도가 변화된다. 따라서, 압압부(17)의 플런저 로드의 상단부(20)와의 대향면은 곡면을 이루는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 예를 들면 반구형 또는 반타원체형이다.
플런저 로드(18)는, 상하 방향으로 직선형으로 연장되는 봉형 부재로 이루어지는 로드부(19)와, 반구형의 하단부(21)와, 로드부(19)보다 대경(大徑)의 판형 부재로 이루어지는 상단부(20)로 구성된다. 플런저 로드(18)는 예를 들면, 금속 재료, 세라믹 재료, 수지 재료로 구성할 수 있다. 플런저 로드(18)는, 상단부(20)와 로드부(19)의 상단 측의 일부가 베이스 부재(2)의 상면(4)으로부터 돌출하는 길이로 구성되어 있다. 또한, 플런저 로드(18)는, 하단부(21)와 로드부(19)의 하단 측의 일부가 베이스 부재(2)의 하면(5)으로부터 돌출하도록, 베이스 부재(2)의 플런저 로드 삽통공(6) 및 탄성체(22)에 삽통되고 있다. 바꾸어 말하면, 플런저 로드(18)는 베이스 부재(2)의 상하 방향 두께보다 길게 구성되고, 플런저 로드 삽통공(6)에 삽통한 상태로, 상단부(20) 측 및 하단부(21) 측의 각각이 베이스 부재(2)로부터 돌출하는 모양으로 된다. 본 실시형태에서는, 플런저 로드(18)의 하단부(21)는 반구형으로 형성하였으나, 임의의 형상으로 할 수 있고, 예를 들면 평면, 선단에 돌기가 형성된 것, 반타원체 등으로 할 수 있다.
플런저 로드 삽통공(6)의 하방 측에는, 가이드(23) 및 실링 부재(24)가 설치된다. 전술한 바와 같이, 암(14)이 액추에이터(12, 13) 부근을 중심으로 한 원호형의 궤적으로 동작하지만, 가이드(23) 및 실링 부재(24)를 배치함으로써, 플런저 로드(18)의 동작 방향을 상하 방향으로 직선형으로 되도록 규제한다.
플런저 로드의 상단부(20)와 베이스 부재의 상면(4) 사이에는, 로드부(19)를 둘러싸는 것 같은 형상의 탄성체(22)가 설치된다. 본 실시형태에서는, 탄성체(22)를 코일형의 압축 스프링으로 구성하고 있지만, 판 스프링이나 공기 스프링 등에 의해 구성해도 된다. 플런저 로드의 상단부(20)는, 로드부(19) 및 탄성체(22)보다 대경으로 형성되어 있고, 탄성체(22)로부터 상시 상방향의 힘을 받고 있다. 그리고, 플런저 로드의 상단부(20)는, 암 로드의 압압부(17)와 맞닿은 위치에서 멈춘다. 플런저 로드의 상단부(20)와 암 로드의 압압부(17)는 연결되어 있지 않으므로, 플런저 로드(18)의 분리는 용이하다.
베이스 부재(2)의 하면(5)의 전방에는, 액실(26)과 공급 유로(27)가 내부에 형성되는 접액 부재(25)가 착탈 가능하게 장착된다. 액실(26)은, 플런저 로드 삽통공(6)의 하단으로부터 하방으로 연장되는 원통형의 통부(28)의 내부에 형성된 공간이며, 베이스 부재의 하면(5)으로부터 돌출하고 있는 플런저 로드(18)의 하단부(21) 및 로드부(19)의 하단 측을 둘러싸도록 형성된다. 액실(26)은, 로드부(19)보다 대경으로 형성하고 있으므로, 플런저 로드(18)의 하단부(21)나 로드부(19)가, 액실(26)의 내주면(內周面)과 맞닿지 않고 왕복 이동할 수 있으므로, 고속 이동하는 것이 가능하다. 통부(28)의 하단 내주 측에는, 액실(26)보다 확경된 단부(段部)(29)에 의해 노즐 장착부가 구성된다. 노즐 장착부의 형상은, 노즐(50) 상단의 외측 형상을 따르는 형상을 하고 있고, 노즐(50)이 끼워넣어지도록 되어 있다(상세한 것은 후술함). 액실(26)의 하단 외주 측에는, 노즐(50)을 접액 부재(25)에 고정하기 위한 노즐 고정구(30)가 착탈 가능하게 장착된다. 액실(26) 상단과 베이스 부재의 하면(5) 사이에는, 실링 부재(24)가 설치되고, 액체 재료가 가이드(23)에 침입하는 것을 방지하고 있다.
노즐(50)은, 액실(26)과 외부를 연통하는 2개의 토출구(62, 62)가 하단에 형성되고, 상단에 액실(26)과 연속하는 상단 개구(60)가 형성된다. 상단 개구(60)는, 액실(26)의 내경과 같은 직경으로 되어 있고, 액체 재료(113)가 흐르는 것을 용이하게 한다. 상세한 것은 후술한다.
공급 유로(27)는 액실(26)로부터 전방으로 연장되는 유로이고, 한쪽의 측단부(側端部)가 액실(26)과 연통하고, 액실(26)과 반대 측의 상단부는 공급구(31)와 연통하고 있다. 공급 유로(27)의 액실(26)과 반대 측의 측단부는, 착탈 가능하게 장착된 폐지 마개(35)에 의해 폐지되어 있다. 공급구(31)에는, 저류(貯留) 용기(32)가 접속되어 있다. 저류 용기(32) 내의 액체 재료(113)는, 어댑터 튜브(33)를 통하여 공급되는 압축 기체에 의해 가압되어 있고, 공급 유로(27)를 통과하여, 액실(26)에 공급된다. 본 실시형태에서는, 저류 용기(32)를 공급구(31)에 직접 접속하는 태양으로 하고 있지만, 액송(液送) 배관을 사이에 통하여 거치형의 비교적 용량이 큰(예를 들면, 수리터에서 수십리터) 용기와 접속하도록 해도 된다. 그리고, 액체 재료(113)가 유동성이 높은 것인 경우에는, 저류 용기(32)를 가압하지 않아도 된다.
베이스 부재(2)의 상면(4)보다 위의 부분에는, 액추에이터(12, 13)나 암(14) 등을 덮는 커버(34)를 설치하고 있다. 이에 의해, 가동 부분인 액추에이터(12, 13)나 암(14) 등에 문제점의 원인이 되는 먼지나 액체 재료(113) 등이 부착되는 것을 방지하고 있다. 또한, 작업자가 가동 부분인 액추에이터(12, 13)나 암(14) 등에 부주의하게 접촉해 버리는 것을 방지하고 있다.
본 실시형태에서는, 플런저 로드(18)를 동작시키기 위한 구동 장치로 하여, 압전 소자와 암(14)에 의한 변위 확대 기구를 사용하였지만, 다른 방식의 구동 장치(액추에이터)를 사용해도 된다. 예를 들면, 플런저 로드(18)의 구동실 측에 피스톤을 설치하여 구동실을 이분하고, 압축 기체나 스프링의 힘을 이용하여 플런저 로드(18)를 동작시키는 것(즉 특허문헌 1과 같은 것), 전동 모터와 볼 나사를 조합하여 플런저 로드(18)를 동작시키는 것, 전자석을 이용하여 플런저 로드(18)를 동작시키는 것 등을 사용할 수 있다.
본 실시형태의 노즐(50)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 원통형의 보디부(51)와, 보디부(51)로부터 하방을 향함에 따라서 좁아지는 경사부(52)와, 경사부(52)로부터 하방으로 연장하는 선단부(53)로 구성된다. 보디부(51)로부터 경사부(52)에 걸치는 부분의 내측에는, 보디부(51)의 연장 방향(중심 축선(63)을 따르는 방향)과 평행한 상부 내측면(54)과, 상부 내측면(54)으로부터 하방을 향함에 따라서 좁아지는 테이퍼면(55)과, 테이퍼면(55)의 하단에 위치하는 내측 저면(56)이 형성되어 있다. 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 내측 저면(56), 상단면(57) 및 하단면(58)은, 모두 중심 축선(63)과 직교하는 면과 평행한 평면에 의해 구성되어 있다.
노즐(50)의 내부 공간(59)(즉, 상부 내측면(54), 테이퍼면(55) 및 내측 저면(56)에 둘러싸인 공간)은 원뿔대형이고, 액실(26)과 상시 연통하고 있다. 상부 내측면(54)의 내경과 액실(26)의 내경은 같은 크기로 하는 것이 바람직하다. 선단부(53)의 내부에는, 중심 축선(63)을 따라 연장되는 2개의 토출 유로(61, 61)가 설치되어 있다. 토출 유로(61, 61)의 상단은 내부 공간(59)에 연통하는 유입구(68, 68)를 구성하고, 하단은 외부에 연통하는 토출구(62)를 구성한다. 본 실시형태에서는 토출 유로(61, 61)의 유입구(68, 68)보다 아래의 부분은 같은 직경의 원기둥형 유로이며, 예를 들면, 토출 유로(61)의 직경은 0.03∼0.3㎜의 범위로 되도록 설정하고 있다. 이와는 상이하게, 유입구(68, 68)를 토출구(62, 62)와 비교하여 대경으로 구성해도 되고, 또한, 토출 유로(61, 61)를 다각기둥 형상이나 타원기둥 형상으로 구성해도 된다. 또한, 테이퍼면(55)의 각도(도면부호 "67")는, 75∼150도의 범위로 설정하고 있다. 후술하는 바와 같이, 테이퍼면(55)으로 이루어지는 내벽을 설치함으로써, 플런저 로드(18)의 하단부(21)에 압압된 액체 재료의 가속 작용을 높이고 있다. 다만, 어느 쪽의 설정도 상기의 범위에 한정되지 않고, 사용하는 액체 재료의 성질이나 원하는 선 형상(즉, 폭이나 높이)에 의해, 적절히 변경되는 것이다.
2개의 토출구(62, 62)는, 중심 축선(63)을 사이에 두고 대칭인 위치에서, 테이퍼면(55)과 내측 저면(56)이 교차하는 위치로부터 중심 축선(63)과 평행하게 하방으로 연장된 선상에 형성된다. 바꾸어 말하면, 2개의 토출구(62, 62)는, 내측 저면(56)의 에지부(도 2의 (b)의 점선 참조)에 외접하는 위치에서, 중심 축선(63)을 사이에 두고 하나의 직선상에 늘어서도록 형성된다(이하에서는, 2개의 토출구(62, 62)의 중심을 연결하는 선을 「노즐 배치선」이라고 하는 경우가 있음). 본 발명의 도포 방법에 의해 도포선을 형성할 때는, 노즐 배치선이 도포 방향과 직교하도록 노즐(50)을 배치하여 도포를 행한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 도포 대상물인 공작물(102)에 착탄한 2개의 액적(112, 112)은, 공작물(102) 상에서 결합하여 1개의 곧은 도포선을 구성하므로, 토출구(62, 62)는 도포선과 직교하는 하나의 직선상에 나란히 배치되어 있는 것이 필요하다. 여기에서, 토출구(62, 62) 사이의 거리 D(좌측의 토출구(62)의 우측단과, 우측의 토출구(62)의 좌측단의 거리를 말하고, 이하에서는 최접근 거리라고 하는 경우가 있음)를 일정 이하로 하면, 토출구(62, 62)로부터 토출된 액적이 공중에서 결합하여 하나의 액적을 구성하게 되므로 주의가 필요하다. 토출구(62, 62)로부터 토출된 액적이 공중에서 결합하여 하나의 액적으로 되고 나서 공작물에 착탄하면, 하나의 토출구로부터 액적을 토출한 경우와 마찬가지로, 전술한 아스펙트비가 커질 개연성이 높기 때문이다. 2개의 토출구(62, 62)의 직경은 동일하고, 토출구(62, 62) 사이의 최접근 거리인 거리 D는, 예를 들면 토출구(62)의 직경 2∼12배다.
도포 동작 시는, 2개의 토출 유로(61, 61)가 늘어서 있는 방향(노즐 배치선)과는 직각인 방향으로 이동하면서 토출을 행하고, 선긋기 도포가 행해진다. 2개의 토출 유로(61, 61) 사이의 거리 D가, 원하는 도포선 폭을 실현하는 데에 적합한 노즐(50)이 선택된다. 즉, 원하는 도포선 폭을 실현하기 위한 노즐을 복수 개의 액적 개 준비해 두고, 각각의 작업에서 원하는 도포선 폭에 따라서 대응하는 거리 D를 가지는 노즐(50)을 선택하여 도포를 행하는 것이 바람직하다. 원하는 도포선 폭을 형성하는 것에 알맞은 2개의 토출구(62, 62)의 직경은, 하나의 토출구에서 동일한 도포선 폭을 형성하는 경우와 비교하면 작아진다. 이와 같이, 종래는 하나의 액적으로서 토출하였던 것을, 실시형태에서는 둘로 분산하여 1방울분의 양은 작게 하면서, 원하는 선폭과 실질적으로 같은 폭으로 토출을 하고 있으므로, 높이를 억제하면서도 폭이 넓은 선긋기 도포를 행할 수 있다.
토출 유로(61, 61)의 상단은, 테이퍼면(55)을 가로지르도록 형성되어 있으므로, 유입구(68, 68)는 경사져 있다. 그러므로, 유입구(68, 68)는 타원형으로 되고, 축선에 직각인 단면(즉 원)보다 면적이 넓다. 또한, 유입구(68, 68)는, 각각 노즐(50)의 중심 측을 향하여 경사져 있다. 즉, 유입구(68, 68)의 면적이 넓은 것과, 유입구(68, 68)의 각각이 노즐(50)의 중심 측(플런저 로드의 하단부(21) 측)을 향하고 있는 것에 의해, 액체 재료(113)가 토출 유로(61, 61)에 유입되기 쉽다는 효과를 얻을 수 있다.
하단면(58)의 토출구(62)의 주위에는, 일정 폭의 환형 홈부(64)를 형성하고 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들면, 홈부(64)의 폭은 2개의 토출 유로(61, 61) 사이의 거리 D와 같은 정도, 홈부(64)의 깊이는 2개의 토출 유로(61, 61) 사이의 거리 D의 절반 정도로 하였다. 또한, 토출 유로(61)로부터 홈부(64)까지의 거리(관에서 말하는 관 두께에 상당; 도면부호 "65")는, 토출 유로(61)의 직경 0.5∼1배 정도로 하였다. 홈부(64)의 형상은 예를 들면, 저면에서 보았을 때, 2개의 토출구(62, 62)를 둘러싸는 것 같은 긴 원형으로 한다. 이에 의해, 2개의 토출구(62, 62)는 주위로부터 돌출하여 에지가 생긴다. 그러므로, 토출구(62) 주변의 하단면(58)에 여분의 액체 재료의 부착을 방지할 수 있고, 불균일을 적게 하여 안정적으로 토출할 수 있다. 토출량이 적은 경우에는 특히 효과가 있다. 그리고, 본 실시형태의 노즐(50)은, 선긋기 도포에 사용하므로, 2개의 토출구(62, 62)의 사이에는, 예시하는 바와 같이 홈부(64)를 형성하지 않아도 되지만, 이와는 상이하게, 2개의 토출구(62, 62)의 사이에 홈부를 형성해도 된다.
토출 동작 시, 본 실시형태의 토출 장치(1)에서는, 플런저 로드(18)의 하단부(21)를 노즐(50)의 테이퍼면(55)에 착좌시켜 플런저 로드(18)의 하강 이동이 정지된다(도 2의 (a)의 점선을 참조). 이에 의해, 플런저 로드(18)의 하단부(21)의 하면, 내측 저면(56) 및 테이퍼면(55)의 일부에 의해 형성되는 가압 공간(66) 내의 액체 재료가 플런저 로드(18)의 하단부(21)에 의해 가압되고, 토출구(62, 62)로부터 액체 재료가 비상 토출된다. 본 실시형태에서는, 중심 축선과 직교하는 면과 평행한 내측 저면(56)을 형성하고, 가압 공간(66)을 원뿔대형으로 구성하여 용적을 작게 함으로써, 가압 공간(66) 내의 압력을 높이기 쉽게 하고 있다. 또한, 플런저 로드(18)의 직경을 2개의 토출구(62, 62)의 최외측 에지간의 거리(=전술한 거리 D+토출 유로의 직경×2)보다 크게 한 것, 및 테이퍼면(55)을 하방을 향하여 좁아지는 형상으로 함으로써, 플런저 로드(18)의 진출 동작에 의해, 2개의 토출 유로(61, 61)로 동시에 액체 재료(113)를 충분한 압력으로 흘려 넣을 수 있으므로, 토출구(62, 62)를 종래의 하나의 토출구를 가지는 토출 장치보다도 작게 구성한 경우라도 2개의 액적(112, 112)을 비상 토출할 수 있다. 다른 관점에서는, 플런저 로드(18)의 하단부(21)는 내측 저면(56)보다 상방에서 테이퍼면(55)에 접촉하는(도면부호 "69") 것에 의해서도, 2개의 토출 유로(61, 61)로 액체 재료(113)를 원활하게 흘려 넣기 위한 압력을 발생시키고 있다.
본 실시형태에서는, 토출구(62) 및 토출 유로(61)를 2개로 하였으나, 4개 이상이어도 된다.
본 실시형태에서는, 노즐(50)의 보디부(51)에 위치결정 기구로서 기능하는 2개의 평면부(70, 71)를 설치한다. 평면부(70, 71)는, 2개의 토출구(62, 62)가 늘어서 있는 방향과 평행한 방향의 면(70), 및 그 면(70)과는 직각인 방향의 면(71)의 2개의 면(70, 71)을 형성한다. 한편, 도 3에 나타낸 바와 같이, 접액 부재(25)의 통부(28)의 하단에 설치된 노즐 장착부(단부(29))에도 위치결정 기구로서 기능하는 평면부(72)를 1개소 설치한다. 본 실시형태에서는, 노즐 장착부의 평면부(72)의 방향은, 공급 유로(27)가 연장되고 있는 방향과 평행한 방향이다. 노즐(50)을 장착할 때는, 노즐(50)의 2개의 평면부(70, 71) 중 어느 하나와, 노즐 장착부의 평면부(72)를 맞추도록 장착한다. 노즐(50)의 평면부(70, 71)는 2개의 토출구(62, 62)에 대하여 방향이 결정되어 있고, 노즐 장착부의 평면부(72)는 공급 유로(27), 나아가서는 토출 장치(1)의 본체에 대하여 방향이 결정되어 있으므로, 평면부끼리를 합하는 것만으로, 토출 장치(1) 본체에 대한 2개의 토출구(62, 62)가 늘어서 있는 방향을 용이하게 결정할 수 있다.
노즐(50)에는 방향이 상이한 평면부(본 실시형태에서는 직각이므로 90도 방향이 상이함)가 설치되어 있으므로, 그 방향이 상이한 평면부를 노즐 장착부의 평면부(72)에 맞추어 노즐(50)을 교체함으로서, 2개의 토출구(62, 62)의 늘어서 있는 방향을 용이하게 바꿀 수 있다. 이와 같이, 노즐(50) 및 노즐 장착부 각각에 평면부(70, 71, 72)를 설치함으로써, 토출 장치(1) 본체에 대한 2개의 토출구(62, 62)가 늘어서 있는 방향을 용이하게 정할 수 있다. 또한, 그 평면부를 노즐(50) 측은 2개소(70, 71), 노즐 장착부 측은 1개소(72)로 함으로써, 2개의 토출구(62, 62)가 늘어서 있는 방향을 용이하게 바꿀 수 있다. 즉, 노즐(50)을 90도 회전하여 교체하는 것만으로, 2개의 상이한 방향에 대하여 선긋기 도포를 행할 수 있다(환언하면, 본 발명의 도포 방법과 특허문헌 1에 기재된 도포 방법을 실현할 수 있음). 그리고, 1대의 토출 장치(1)에서 노즐(50)을 적절히 교체하는 것이 아니라, 2대의 토출 장치(1)를 준비하여, 각각 상이한 방향으로 노즐(50)을 설치하도록 해도 된다. 또한, 노즐(50)에 평면부를 하나만 형성하고, 노즐(50)의 평면부와 노즐 장착부의 평면부(72)의 방향을 맞춤으로써, 항상 본 발명의 도포 방법을 실현하기 위한 위치결정을 해도 된다.
(2) 토출 동작
이상과 같이 구성되는 본 실시형태의 토출 장치(1)는, 다음과 같이 동작한다.
(2-1) 뉴트럴 포지션
제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13)에 통전하지 않는 비동작 상태에서, 암(14)이 베이스 부재(2)의 상면과 대략 평행한 상태에 있을 때, 이것을 뉴트럴 포지션이라고 한다(도 1 참조). 이 때, 플런저 로드(18)의 하단부(21)는, 노즐(50)의 테이퍼면(55)과 비접촉 상태에 있고, 토출구(62, 62)는 개구되어 있다. 또한, 플런저 로드(18)의 상단부(20)는, 탄성체(22)의 가압 작용에 의해, 암 로드(16)의 압압부(17)와 맞닿음 상태에 있다. 이와는 상이하게, 암 로드(16)의 압압부(17)나 플런저 로드(18)의 상하 위치나 탄성체(22)의 가압력 등을 조절하여, 플런저 로드(18)의 하단부(21)를 테이퍼면(55)과 접촉 상태에 있을 때를 뉴트럴 포지션으로 해도 된다. 접촉 상태로 함으로써, 액체 재료(113)가 토출구(62, 62)로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다.
(2-2) 상승 동작
전방에 있는 제1 액추에이터(12)에 통전하여 신장시키고, 후방에 있는 제2 액추에이터(13)에는 통전하지 않고 신축시키지 않는 상태로 하면, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터 하단(12, 13)에 연결한 각 접속 부재(10, 11)가 각 지지 부재(8, 9) 상을 이동하고, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13)를 후방 측으로 경사지게 한다. 그렇게 하면, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13)의 상단에 연결한 암(14)이, 고정구(15) 부근을 중심으로 반시계 방향으로 회동하고, 암 로드(16)를 상방으로 이동시킨다. 암 로드(16)가 상방으로 이동하면, 탄성체(22)의 가압 작용에 의해, 플런저 로드(18)도 상방으로 이동한다. 그리고, 상방으로의 이동 시, 암 로드(16)의 압압부(17)와 플런저 로드(18)의 상단부(20)는, 맞닿음 상태를 유지하고 있어도 되고, 일시적으로 비접촉 상태가 된 후에 맞닿음 상태로 되어도 된다. 또한, 암 로드(16)의 압압부(17)는, 암(14)이 회동하므로, 원호형의 궤적을 그리며 상승 이동하지만, 플런저 로드(18)는 가이드(23)의 작용에 의해 직선적으로 상승 이동한다. 그러므로, 암 로드(16)의 압압부(17)와 플런저 로드(18)의 상단부(20)는 전후 방향으로 위치가 어긋나면서 이동한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 압압부(17)의 하면을 곡면으로 구성하고, 플런저 로드(18)의 상단부(20)를 위치 편차가 허용할 수 있는 크기로 구성하고 있으므로, 적절한 맞닿음 상태를 확보할 수 있게 되어 있다. 상기 압압부(17)와 상단부(20)의 구성은, 다음에 설명하는 하방으로의 이동 시에도 마찬가지의 효과를 발휘한다. 여기에서, 제1 액추에이터(12)뿐만 아니라, 후방에 있는 제2 액추에이터(13)에 수축하도록 전압을 인가함으로써, 보다 큰 변위를 압압부 및 플런저 로드(18)에 가져오도록 해도 된다.
(2-3) 하강 동작
전방에 있는 제1 액추에이터(12)로의 통전을 정지하여 신축하지 않는 상태로 하고, 후방에 있는 제2 액추에이터(13)에 통전하여 신장시키면, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13) 하단에 연결한 각 접속 부재(10, 11)가 각 지지 부재(8, 9) 상을 이동하고, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13)를 전방 측으로 경사지게 한다. 그렇게 하면, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터(12, 13) 상단에 연결한 암(14)이, 고정구(15) 부근을 중심으로 시계 방향으로 회동하고, 암 로드(16)를 하방으로 이동시킨다. 암 로드(16)가 하방으로 이동하면, 암 로드(16)의 압압부(17)가 플런저 로드(18)의 상단부(20)를 압압하고, 탄성체(22)의 가압력에 저항하여, 플런저 로드(18)가 하방으로 이동한다. 플런저 로드(18)가 하방으로 이동하면, 플런저 로드(18)의 하단부(21)가 노즐(50)의 테이퍼면(55)에 착좌하여, 액체 재료(113)가 토출구(62, 62)로부터 액적(112)의 상태로 토출된다. 상방으로의 이동 시와 마찬가지로, 하방으로의 이동 시에 있어서도, 암 로드(16)의 압압부(17)와 플런저 로드(18)의 상단부(20)는 맞닿음 상태를 유지하고 있어도 되고, 일시적으로 비접촉 상태로 된 후에 맞닿음 상태로 되어도 된다. 여기에서, 제2 액추에이터(13)뿐만 아니라, 전방에 있는 제1 액추에이터(12)에 수축하도록 전압을 인가함으로써, 보다 큰 변위를 압압부(17) 및 플런저 로드(18)에 가져오도록 해도 된다.
그리고, 본 실시형태에서는, 플런저 로드(18)의 하단부(21)를 노즐(50)의 테이퍼면(55)에 착좌시켜 플런저 로드(18)의 이동을 정지하고 있지만, 착좌시키지 않는 태양도 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
(2-4) 토출 동작
상기 (2-2), (2-3)의 동작이 기본이 되는 1회의 토출 동작으로 된다. 이 동작을 반복함으로써, 연속하여 토출을 행하고, 선긋기 도포를 행할 수 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들면, 1초간에 100∼500회 또는 그 이상의 주파수에서 플런저 로드(18)를 왕복 이동시킬 수 있다.
이상에서 설명한 토출 장치에 의하면, 하나의 액적으로서 토출하였던 것을 둘로 분산하여 1방울분의 양을 작게 하고, 폭을 갖게 하여 토출하므로, 높이를 억제하면서도 폭이 넓은 선긋기 도포를 행할 수 있다.
(3) 도포 장치
제1 실시형태에 관한 도포 장치(100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 액체 재료(113)를 토출하기 위한 토출 장치(1), 도포 대상물(102)을 그 상면에 탑재하는 스테이지(101), 토출 장치(1)와 스테이지(101)를 상대 이동시키는 상대 구동 장치(103, 104, 105), 상기 상대 구동 장치의 동작을 제어하는 제어 장치(109)로 주로 구성된다.
스테이지(101)는, 상면에 도포 대상물(102)을 탑재하는 평면을 가지는 평판형의 부재이다. 도포 대상물(102)을 스테이지(101)에 고정하기 위해서는, 예를 들면, 스테이지(101) 내부로부터 상면으로 통하는 복수 개의 구멍을 내고, 그 구멍으로부터 공기를 흡입함으로써 도포 대상물(102)을 흡착 고정하는 기구, 도포 대상물(102)을 고정용 부재로 끼워 넣고, 그 부재를 나사 등의 고정 수단으로 스테이지(101)에 고정시킴으로써 도포 대상물(102)을 고정시키는 기구 등을 이용할 수 있다.
상대 구동 장치는, X방향 구동 장치(103), Y방향 구동 장치(104), Z방향 구동 장치(105)로 구성된다. 본 실시예에서는, 토출 장치(1)를 스테이지(101)에 대하여 X방향(도면부호 "106"), Y방향(도면부호 "107"), Z방향(도면부호 "108")으로 상대 이동시키는 구성으로 되어 있다. 다만, 상대 구동 장치(103, 104, 105)는, 토출 장치(1)와 스테이지(101)가 상대 이동할 수 있으면 되고, 상기 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 토출 장치(1)를 X방향(도면부호 "106") 및 Z방향(도면부호 "108"), 스테이지(101)를 Y방향(도면부호 "107")으로 각각을 이동하도록 해도 되고, 스테이지(101)를 걸치는 듯한 역U자형(혹은 문형라고도 함)의 프레임에 토출 장치(1)를 Z방향(도면부호 "108")으로 이동 가능하도록 설치하고, 스테이지(101)를 X방향(도면부호 "106") 및 Y방향(도면부호 "107")으로 이동하도록 해도 된다. 상대 구동 장치(103, 104, 105)에는, 전동 모터(서보 모터, 스테핑 모터 등)와 볼 나사를 조합한 것이나, 리니어 모터 등을 사용할 수 있다.
제어 장치(109)는, 도시하지 않은 처리 장치와, 기억 장치와, 입력 장치와, 출력 장치로 구성되고, 전술한 토출 장치(1), 상대 구동 장치(103, 104, 105)가 접속되어, 이들 각 장치의 동작을 제어한다. 처리 장치, 기억 장치로서, 예를 들면, 컴퓨터(PC), 프로그래머블 로직 제어기(PLC) 등을 사용할 수 있다. 또한, 입력 장치, 출력 장치로서, 키보드, 마우스, 디스플레이 외에 입출력을 겸하는 터치패널을 사용할 수 있다. 제어 장치(109)는, 도포선의 방향에 노즐 배치선이 직교하도록 하여 행하는 도포 방법(본 발명의 도포 방법)과, 도포선의 방향과 노즐 배치선을 일치시켜 행하는 도포 방법(특허문헌 1에 기재된 도포 방법)을 택일적으로 실현하기 위한 도포 프로그램을 구비하고 있다.
전술한 각 장치는, 가대(110)의 상부 및 내부에 배치된다. 전술한 토출 장치(1), 스테이지(101), 상대 구동 장치(103, 104, 105)가 설치되는 가대(110)의 상부는, 점선으로 나타내는 커버(111)로 덮는 것이 바람직하다. 이에 의해, 장치의 고장이나 제품 불량의 원인으로 되는 도포 장치(100) 내부로의 먼지의 진입을 방지하고, 작업자와 상대 구동 장치(103, 104, 105) 등의 가동부와 부주의한 접촉을 방지할 수 있다. 그리고, 작업의 접근성을 위해, 커버(111)의 측면에 개폐 가능한 도어를 설치해도 된다.
(4) 도포 동작
본 실시형태에 관한 도포 장치(100)는, 토출 장치(1)의 동작과 상대 구동 장치(103, 104, 105)의 동작을 조합함으로써, 원하는 단면 형상(폭 W, 높이 H)을 가지는 직선형의 액체 재료(113)를 도포 대상물(102)에 도포할 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 상대 구동 장치에 설치된 토출 장치(1)(노즐(50)만을 도시함)를, 도포 대상물(102)에 대하여 도면부호 "114"로 나타내는 방향으로 이동시켜 선긋기 도포를 행하는 것을 예로 설명한다. 여기에서, 토출구(62, 62)로부터 토출된 액체 재료는, 도 5에 나타낸 바와 같이 토출구(62, 62)로부터 분단되고, 도포 대상물(102)에 착탄하기 전에 토출구 수와 같은 수의 물방울을 형성해도 되고, 공작물(102)에 접촉한 후에 토출구(62, 62)로부터 분단되고, 도포 대상물(102) 상에서 토출구 수와 같은 수의 물방울을 형성하는 것이어도 된다. 본 명세서에서는, 토출구로부터 토출되고, 토출구로부터 분단되기 전의 액체 재료와, 토출구로부터 토출된 후에 분단되고, 도포 대상물에 착탄하기 전의 액적을 합하여 「액체덩어리」라고 호칭하는 경우가 있다.
노즐(50)은, 노즐(50)의 2개의 토출구(62, 62)가, 도포선이 연장되는 방향, 즉 이동 방향(도면부호 "114")에 대하여 직각인 방향으로 늘어서도록 토출 장치(1)에 장착한다. 그리고, 상기한 바와 같이 노즐(50)을 장착한 토출 장치(1)를, 도면부호 "114"로 나타내는 방향으로 이동시키면서 연속적으로 토출 동작시키면, 토출구(62, 62)로부터 토출된 액적(112, 112)이, 차례로 도포 대상물(102) 위에 부착되고, 결합하여 도포선을 형성한다. 설명의 편의상, 결합한 도포선이 임의의 위치의 단면(115)을 사선을 첨부하여 도시한다.
본 실시형태에서는, 2개의 토출구(62, 62)가 원하는 선폭 W에 대응하는 거리에 배치되어 있으므로, 도포 대상물(102) 상에 형성된 도포선의 폭 W은, 그대로 원하는 선폭 W가 된다. 또한, 하나의 액적으로서 토출하였던 것을 둘로 분산하여 1방울분의 양은 작게 하면서, 원하는 선폭 W를 형성하고 있으므로, 높이 H를 억제할 수 있다. 본 실시형태의 도포 장치(100)에 의하면, 예를 들면, 아스펙트비(높이 H/폭W)가 0.8보다 작은(바람직하게는 0.6보다 작은, 보다 바람직하게는 0.5보다 작은) 도포선을 형성하는 것이 가능하다. 점도가 약 4000[mPa·s]인 액체 재료를 사용하여 도포선을 형성한 바, 폭이 0.5[㎛] 이하, 높이가 0.2 [㎛] 이하인(즉, 아스펙트비가 0.4임) 것이 확인되었다. 이와 같은 아스펙트비의 도포선은, 예를 들면, 액정 패널의 외주부 또는 그 부근에 설치되는 차광부의 형성에 호적하다.
형성한 도포선의 폭 및 높이는, 공지의 측정 방법(예를 들면, 레이저 변위계, 촬상 화상을 이용한 화상 처리, 다이얼 게이지에 의한 측정)에 의해 측정하는 것이 가능하다.
《제2 실시형태》
제2 실시형태는, 개구 면적이 다른 2개의 토출구(62, 162)를 가지는 노즐(150)을 토출 장치에 관한 것이다. 제2 실시형태의 토출 장치는, 노즐(150) 이외는 제1 실시형태의 토출 장치(1)와 동일하므로, 이하에서는 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
2개의 유리기판(판형체)을 맞붙이는 액정 패널에서는, 접합 후의 에지부에 단차가 생기는 경우가 있다. 또한, 설계상 설치된 단차부에 선형 도포를 행하는 것이 필요한 경우도 있다. 이러한 단차부에 선형 도포를 행하려고 하는 경우, 제1 실시형태의 노즐(50)에서는, 단차를 걸치는 것 같은 도포선을 깨끗하게 형성할 수 없는 경우가 있는 것이 판명되었다. 보다 상세하게는, 단차의 상단에 도포된 액적과 하단에 도포된 액적이 결합하지 않는 경우가 있다. 이와 같은 문제는, 복수 회 겹쳐 선형 도포를 행함으로써 해소할 수 있지만, 중첩 도포에 필요로 하는 시간이 증가하고, 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 중첩 도포를 한 경우, 폭이 넓고 높이가 낮은 도포 형상을 실현할 수 없게 된다는 문제가 있다.
본 실시형태에서는, 제1 개구 면적을 가지는 토출구(62) 및 제1 개구 면적과 비교하여 큰 제2 개구 면적을 가지는 토출구(162)를 형성함으로써, 단차부(205, 206)를 걸치고, 또한, 폭이 넓고 높이가 낮은 선형 도포를 한 번의 주사(走査)에 의해 실현하는 것을 가능하게 하였다. 상세하게는, 단이 낮은 측의 기판(202, 204)에 대향하는 토출구(162)의 직경을, 단이 높은 측의 기판(201, 203)에 대향하는 토출구(62)의 직경보다 크게 함으로써, 단이 낮은 측의 기판(202, 204)으로의 토출량을 상대적으로 많게 하여, 단이 낮은 측의 기판(202, 204) 상에 도포된 액적과, 단이 높은 측의 기판(201, 203) 상에 도포된 액적을 결합시킨다. 이와 같이 함으로써, 동일선상을 복수 회 겹쳐 도포하지 않고도, 한 번의 주사에 의해, 단차부(205, 206)를 걸치는 것 같은 선형 도포를 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 에지부에 대하여 폭이 넓고 높이가 낮은 도포 형상을 실현할 수 있다.
본 실시형태의 노즐(150)을 도 7에 나타낸다. 제1 실시형태의 노즐(50)과 상이한 점은, 선단부의 내부에, 중심 축선(63)을 따라 연장되는 2개의 토출 유로(61, 161) 중, 한쪽의 토출 유로(161)의 내경을 다른 쪽의 토출 유로(61)의 내경보다 크게 구성한 것이다. 2개의 토출 유로(61, 161)는, 모두 동일한 직경의 원기둥형이지만, 이 형상에 한정되지 않는 점은 제1 실시형태와 동일하다. 토출구(62)와 토출구(162)의 개구 면적의 비율은 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 토출구(162)의 개구 면적을 토출구(62)의 개구 면적의 1.4∼16배로 하는 것이 개시된다.
도 7의 노즐(150)을 사용하여 도포를 실행하면, 도 8에 나타낸 바와 같은 단차부(205, 206)를 걸치는 형상으로 액체 재료를 도포할 수 있다. 도 8에 있어서, 노즐(150)은, 지면에 수직한 방향을 따라 이동하면서 액체 재료를 토출하여 선형 도포를 행한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 노즐(150)은, 단이 낮은 측의 기판에 대향하는 토출구(162)의 직경을, 단이 높은 측의 기판에 대향하는 토출구의 직경(62)보다 크게 하고, 단이 낮은 측의 기판(202, 204)으로의 토출량을 상대적으로 많게 했으므로, 단이 낮은 측의 기판(201, 203)에 도포된 액체 재료와 단이 높은 측의 기판(202, 204)에 도포된 액체 재료를 한 번의 주사에 의해, 단차를 걸쳐서 결합할 수 있다. 또한, 결합에 의해 형성된 도포선은, 에지부에 대하여 폭이 넓고 높이가 낮은 도포 형상이다. 구체적으로는, 상단의 상면을 수평 방향으로 연장시킨 선(L1, L2)에서의 액적의 폭(W1, W2)에 대한 높이(H1, H2)가 낮은 도포선을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 실시형태의 노즐(150)을 이용하면, 단차부에도, 단차가 없는 경우의 도포와 동일한 도포 형상을 실현할 수 있다. 본 실시형태에서도, 예를 들면, 아스펙트비(높이 H1/폭 W1 또는 높이 H2/폭 W2)가 0.8보다 작은(바람직하게는 0.6보다 작은, 보다 바람직하게는 0.5보다 작은) 도포선을 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태의 기재에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태예에는 다양한 변경·개량을 더하는 것이 가능하며, 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태인 것도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 예를 들면, 단차부의 하단에 도포하는 토출구를 단차부의 상단에 도포하는 토출구와 비교하여 낮은 위치에 형성하도록 해도 된다.
1 : 토출 장치
2 : 베이스 부재
3 : 오목부
4 : 상면
5 : 하면
6 : 플런저 로드 삽통공
7 : 요동 기구
8 : 제1 지지 부재
9 : 제2 지지 부재
10 : 제1 접속 부재
11 : 제2 접속 부재
12 : 제1 액추에이터
13 : 제2 액추에이터
14 : 암
15 : 고정구
16 : 암 로드
17 : 압압부
18 : 플런저 로드
19 : 로드부
20 : 상단부
21 : 하단부
22 : 탄성체
23 : 가이드
24 : 실링 부재
25 : 접액 부재
26 : 액실
27 : 공급 유로
28 : 통부
29 : 단부
30 : 노즐 고정구
31 : 공급구
32 : 저류 용기
33 : 어댑터 튜브
34 : 커버
50 : 노즐
51 : 보디부
52 : 경사부
53 : 선단부
54 : 상부 내측면
55 : 테이퍼면
56 : 내측 저면
57 : 상단면
58 : 하단면
59 : 내부 공간
60 : (노즐의) 상단 개구
61 : 토출 유로
62 : 토출구
63 : 중심 축선
64 : 홈부
65 : 토출 유로의 두께
66 : 가압 공간
67 : 테이퍼면 각도
68 : 유입구
69 : 플런저 로드가 테이퍼면과 접촉하는 개소
70 : 노즐 평면부(평행)
71 : 노즐 평면부(직각)
72 : (노즐 장착부의) 평면부
100 : 도포 장치
101 : 스테이지
102 : 도포 대상물(공작물)
103 : X방향 구동 장치
104 : Y방향 구동 장치
105 : Z방향 구동 장치
106 : X 이동 방향
107 : Y 이동 방향
108 : Z 이동 방향
109 : 제어 장치
110 : 가대
111 : 커버
112 : 액적
113 : 액체 재료
114 : 토출 장치의 이동 방향
115 : 도포선의 단면
150 : 노즐
161 : 토출 유로
162 : 토출구
168 : 유입구
201 : 단차 상단을 구성하는 기판
202 : 단차 하단을 구성하는 기판
203 : 단차 상단을 구성하는 기판
204 : 단차 하단을 구성하는 기판
205 : 단차부(적층 시)
206 : 단차부(세로놓기 시)
H, H1, H2 : 도포선 높이
W, W1, W2 : 도포선 폭

Claims (21)

  1. 도포 장치를 사용하여 도포 대상물 상에 선형 도포를 행하는 방법에 있어서,
    상기 도포 장치가,
    제트식의 토출 장치; 및
    상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치;
    를 포함하고,
    상기 토출 장치가,
    복수 개의 토출구(吐出口)를 가지는 노즐;
    상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통(連通)하는 액실(液室); 및
    상기 액실 내를 진퇴(進退) 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드;
    를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지며,
    상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면과 연속하는 경사진 유입구이며, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 연직 방향으로 연장되는 같은 직경의 원기둥형 유로이며,
    상기 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는,
    도포 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 토출구가, 2개의 동일 형상의 토출구에 의해 구성되고,
    상기 2개의 토출구로부터 토출된 2개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는, 도포 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 토출구가, 제1 개구 면적을 가지는 토출구와, 제1 개구 면적보다 큰 제2 개구 면적을 가지는 토출구를 구비하여 구성되는, 도포 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 개구 면적이, 상기 제1 개구 면적의 1.4∼16배인, 도포 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플런저 로드가, 상기 노즐의 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면에 착좌하는, 도포 방법.
  6. 도포 장치를 사용하여 도포 대상물 상에 선형 도포를 행하는 방법에 있어서,
    상기 도포 장치가,
    제트식의 토출 장치; 및
    상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치;
    를 포함하고,
    상기 토출 장치가,
    복수 개의 토출구를 가지는 노즐;
    상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실; 및
    상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드;
    를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지며,
    상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면과 연속하는 경사진 유입구이며, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 연직 방향으로 연장되는 같은 직경의 원기둥형 유로이며,
    상기 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하고,
    상기 도포 대상물이 단차부(段差部)를 가지고 있으며,
    상기 단차부의 상단에 제1 개구 면적을 가지는 토출구를 대향시키고, 상기 단차부의 하단에 제2 개구 면적을 가지는 토출구를 대향시켜 상기 도포선을 형성하는,
    도포 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액체 재료가 차광성이 있는 액체 재료이고, 액정 패널의 에지부에 상기 도포선을 형성하는, 도포 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포선의 높이를 상기 도포선의 폭으로 나눈 값이 0.8보다 작은, 도포 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포선의 높이를 상기 도포선의 폭으로 나눈 값이 0.6보다 작은, 도포 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐이, 상기 토출 장치에 착탈(着脫) 가능하게 장착되는 제1 노즐과, 상기 토출 장치에 착탈 가능하게 장착되고, 상기 제1 노즐과 상기 복수 개의 토출구간 거리가 다른 제2 노즐을 포함하고, 형성하고자 하는 도포선의 폭에 따라서 선택한 1개의 노즐을 상기 토출 장치에 장착하여 상기 도포선을 형성하는, 도포 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 도포 방법을 실시하기 위한 제트식의 토출 장치로서,
    복수 개의 토출구를 가지는 노즐;
    상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실; 및
    상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드;
    를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지며,
    상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면과 연속하는 경사진 유입구이며, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 연직 방향으로 연장되는 같은 직경의 원기둥형 유로인,
    토출 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플런저 로드의 폭이, 상기 복수 개의 토출구의 최외측 에지간의 거리보다 크고, 상기 플런저 로드가, 상기 노즐의 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면에 착좌하는, 토출 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 노즐이, 상기 테이퍼면의 하단에 위치하는 내측 저면을 가지고, 상기 복수의 토출 유로의 유입구가 상기 테이퍼면과 상기 내측 저면이 교차하는 위치에 형성되어 있는, 토출 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 테이퍼면과 연속하는 경사진 타원형의 유입구이고, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 같은 직경의 원기둥형 유로인, 토출 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 노즐이, 상기 복수 개의 토출구가 형성된 하단면(下端面)을 가지고, 상기 하단면에는 상기 복수 개의 토출구를 둘러싸는 환형 홈이 형성되어 있는, 토출 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 액실이 형성된 통부(筒部)를 구비하는 접액(接液) 부재를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 통부의 하단에 착탈 가능하게 장착되는, 토출 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 통부에 대한 상기 노즐 배치선의 위치결정을 가능하게 하는 위치결정 기구를 포함하는, 토출 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 위치결정 기구가, 상기 플런저 로드와 직교하는 직선에 대하여 상기 노즐 배치선이 제1 각도를 가지는 제1 위치와, 상기 제1 각도로부터 상기 노즐 배치선을 90도 회전시킨 제2 위치를 위치결정할 수 있는, 토출 장치.
  19. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 도포 방법을 실시하기 위한 도포 장치로서,
    제트식의 토출 장치; 및
    상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치;
    를 포함하고,
    상기 토출 장치가,
    복수 개의 토출구를 가지는 노즐;
    상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실; 및
    상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드;를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지며,
    상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면과 연속하는 경사진 유입구이며, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 연직 방향으로 연장되는 같은 직경의 원기둥형 유로인,
    도포 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    도포선의 방향으로 노즐 배치선이 직교하도록 하여 행하는 도포 방법과, 도포선의 방향과 노즐 배치선을 일치시켜 행하는 도포 방법을 택일적으로 실현하기 위한 도포 프로그램을 구비하는 도포 장치를 포함하는, 도포 장치.
  21. 제트식의 토출 장치; 및
    상기 토출 장치와 도포 대상물을 상대 이동시키는 상대 구동 장치;
    를 포함하고,
    상기 토출 장치가,
    복수 개의 토출구를 가지는 노즐;
    상기 복수 개의 토출구와 복수 개의 토출 유로를 통하여 연통하는 액실;
    상기 액실 내를 진퇴 이동하는 상기 액실보다 폭이 좁은 플런저 로드; 및
    상기 액실이 형성된 통부를 구비하는 접액 부재;
    를 포함하고,
    상기 노즐이, 상기 액실과 연통하고, 상기 플런저 로드가 진입하는 원뿔대형의 내부 공간을 가지며,
    상기 복수 개의 토출구가, 직선인 노즐 배치선 상에 배치되고, 또한 도포 대상물에 착탄한 액체 재료가 결합하여 도포선을 형성하는 거리에 배치되고,
    상기 복수 개의 토출 유로의 유입구가, 상기 원뿔대형의 내부 공간의 테이퍼면과 연속하는 경사진 유입구이며, 상기 토출 유로의 유입구보다 아래의 부분은 연직 방향으로 연장되는 같은 직경의 원기둥형 유로이며,
    상기 노즐이, 상기 플런저 로드와 직교하는 직선에 대하여 상기 노즐 배치선이 제1 각도를 가지는 제1 위치, 또는, 상기 제1 각도로부터 상기 노즐 배치선을 90도 회전시킨 제2 위치로 되도록 상기 통부의 하단에 착탈 가능하게 장착되며,
    상기 노즐이 상기 제1 위치에 장착된 상태에서, 상기 노즐 배치선과 직교하는 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속하여 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 직교하는 도포선을 형성하는 제1 도포와,
    상기 노즐이 상기 제2 위치에 장착된 상태에서, 상기 노즐 배치선과 동일 방향으로 상기 토출 장치와 상기 도포 대상물을 상대 이동시키면서, 상기 복수 개의 토출구로부터 토출된 복수 개의 액체덩어리가 도포 대상물에 착탄하기 전에 접촉되지 않도록 액체 재료를 연속 토출하고, 상기 도포 대상물 상에서 착탄한 액체 재료를 결합시킴으로써 상기 노즐 배치선과 동일 방향의 도포선을 형성하는 제2 도포를 실행 가능한,
    도포 장치.
KR1020197029725A 2017-05-31 2018-05-28 액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치 KR102492633B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017107664 2017-05-31
JPJP-P-2017-107664 2017-05-31
PCT/JP2018/020263 WO2018221432A1 (ja) 2017-05-31 2018-05-28 液体材料塗布方法および当該方法を実施するための装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200012826A KR20200012826A (ko) 2020-02-05
KR102492633B1 true KR102492633B1 (ko) 2023-01-27

Family

ID=64455708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197029725A KR102492633B1 (ko) 2017-05-31 2018-05-28 액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11958072B2 (ko)
EP (1) EP3636354A4 (ko)
JP (1) JP7100373B2 (ko)
KR (1) KR102492633B1 (ko)
CN (1) CN110691652B (ko)
MY (1) MY200719A (ko)
TW (1) TWI770181B (ko)
WO (1) WO2018221432A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11384860B2 (en) * 2017-05-08 2022-07-12 Changzhou Mingseal Robot Technology Co., Ltd. Fluid micro-injection device and flow channel assembly thereof
WO2021182146A1 (ja) 2020-03-11 2021-09-16 武蔵エンジニアリング株式会社 面状液膜形成方法および面状液膜形成装置
CN112718383A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 海宁市华升包装有限公司 蜂窝纸板复合上胶装置、上胶方法及使用该装置制备的蜂窝板和蜂窝纸板托盘
CN114653531B (zh) * 2020-12-23 2024-05-03 万润科技股份有限公司 液材挤出装置及使用液材挤出装置的设备
DE102021102657A1 (de) * 2021-02-04 2022-08-04 Vermes Microdispensing GmbH Dosiersystem
CN114226164A (zh) * 2021-12-18 2022-03-25 惠州市信宇人科技有限公司 电极材料的涂布方法、精密程控式涂布供料的呑吐阀及其涂布头

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101100549B1 (ko) * 2011-10-04 2011-12-30 이구환 디스펜서 유닛의 태핏구조
KR101614312B1 (ko) 2014-11-18 2016-04-22 주식회사 프로텍 압전 디스펜서 및 압전 디스펜서의 작동 스트로크 보정방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6547616B1 (en) * 1998-04-15 2003-04-15 Fujitsu Display Technologies Corporation Display, its manufacture, ink coating apparatus, all suitable for narrowing display frame
JP4193770B2 (ja) 2004-07-26 2008-12-10 セイコーエプソン株式会社 液滴付与方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法
US20070145164A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Nordson Corporation Jetting dispenser with multiple jetting nozzle outlets
CN101646502B (zh) * 2007-03-08 2013-02-20 武藏工业株式会社 液滴排出装置及方法
US20090107398A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Nordson Corporation Fluid dispensers and methods for dispensing viscous fluids with improved edge definition
JP5917925B2 (ja) 2012-01-27 2016-05-18 武蔵エンジニアリング株式会社 液滴形成装置および液滴形成方法
KR101301107B1 (ko) 2012-04-12 2013-08-27 주식회사 프로텍 압전 펌프
JP2015158525A (ja) 2012-06-13 2015-09-03 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP5848683B2 (ja) 2012-10-05 2016-01-27 富士フイルム株式会社 画像形成装置及び画像形成方法
JP2016027352A (ja) 2012-12-14 2016-02-18 ソニー株式会社 表示装置
JP2015135384A (ja) 2014-01-16 2015-07-27 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置及びその製造方法
KR102314565B1 (ko) * 2014-03-10 2021-10-18 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 도포 장치 및 도포 방법
US11536259B2 (en) 2016-01-16 2022-12-27 Musashi Engineering, Inc. Liquid material ejection device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101100549B1 (ko) * 2011-10-04 2011-12-30 이구환 디스펜서 유닛의 태핏구조
KR101614312B1 (ko) 2014-11-18 2016-04-22 주식회사 프로텍 압전 디스펜서 및 압전 디스펜서의 작동 스트로크 보정방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018221432A1 (ja) 2020-04-16
CN110691652B (zh) 2022-12-27
US11958072B2 (en) 2024-04-16
CN110691652A (zh) 2020-01-14
KR20200012826A (ko) 2020-02-05
TW201904675A (zh) 2019-02-01
MY200719A (en) 2024-01-12
TWI770181B (zh) 2022-07-11
EP3636354A1 (en) 2020-04-15
WO2018221432A1 (ja) 2018-12-06
US20200179974A1 (en) 2020-06-11
JP7100373B2 (ja) 2022-07-13
EP3636354A4 (en) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102492633B1 (ko) 액체 재료 도포 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 장치
KR102314565B1 (ko) 도포 장치 및 도포 방법
JP7098169B2 (ja) 液体材料塗布装置および塗布方法
KR102233300B1 (ko) 계량 밸브 및 계량 방법
WO2017122683A1 (ja) 液体材料吐出装置
US11198294B2 (en) Inkjet head, inkjet coating device, and inkjet coating method
KR20170053619A (ko) 디스펜서용 밸브 시트
JP7007394B2 (ja) ノズルアダプタ、ノズルアダプタセット、塗布装置および塗布システム
US20230095269A1 (en) Planar liquid film forming method and planar liquid film forming apparatus
JP2007033589A (ja) 表示装置の製造方法および塗布装置
TWI718061B (zh) 液體材料滴下裝置
JP2004230333A (ja) 粘性流体の塗布方法と装置、および粘性流体用の塗布ノズル
JP2021049500A (ja) ディスペンサノズル、液体塗布装置、および液体塗布方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant