KR20130143560A - 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 액체 재료 저류부(貯留部)와 토출(吐出) 장치를 물리적으로 접속할 필요가 없어, 오염물의 발생 및 혼입을 효과적으로 방지할 수 있는 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치를 제공하고자 하는 것으로서, 액체 재료를 저류하는 액체 저류부와, 액체 저류부에 저류된 액체 재료를 공급하는 공급구를 가지는 공급부와, 공급부로부터 배출되는 액체 재료를 받는 수급구 및 기포 제거 기구를 가지는 수급부와, 수급부를 이동시키는 수급부 구동 장치를 구비하고, 수급부가 수급구가 공급구의 바로 아래에 위치하는 수급 위치로 이동하여 공급구로부터 액체 재료의 적하(滴下) 공급을 받아 기포 제거 기구에 의해 기포가 제거된 액체 재료를 토출 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치이다.

Description

액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치{AUTOMATED LIQUID SUPPLY MECHANISM AND COATER PROVIDED WITH SAME}

액체 중에 기포나 오염물이 혼입되는 것을 방지할 수 있는 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이를 제조하는 공정 중에, 2개의 대향하는 기판을 접합하고 그 사이에 액정층을 형성하는 패널 공정(셀 공정이라고도 함)이 있다. 특히, 대형의 패널을 제조하는 데 있어서, 접합시키기 전의 한쪽의 기판에 액정을 적하(滴下)하고 나서 접합시키는 적하 주입법이 행해지고 있다.

적하 주입법에서는, 액정을 기판에 적하하기 위해, 액정을 저류(貯留)하는 용기를 가지고, 이 용기에 설치된 노즐로부터 기체 압력 또는 기계적 압력의 작용에 의해 소정량씩 토출을 행하는 디스펜서라는 장치가 사용되고 있다.

최근, 액정 디스플레이가 대형화됨에 따라, 그 베이스로 되는 기판도 대형화되고 있다. 기판이 대형화되면, 액정의 사용량도 증가하므로, 종래부터 디스펜서로 사용되고 있는 것과 같은 작은 저류용기[시린지(syringe)]에서는 대응이 어려워지고 있다. 왜냐하면, 작은 저류용기에서는 바로 액정이 없어져 버려, 용기 등의 교환이 빈번해지므로, 생산성, 작업성의 면에서 효율이 저하되기 때문이다. 또한, 저류용기를 교환할 때는, 기포나 이물질(이하, 오염물이라고 함)이 혼입될 염려도 있다.

이에 대하여, 장치 밖에 대형의 탱크를 설치하고, 그로부터 액체 재료를 공급함으로써, 이들 문제점을 해결하도록 하는 시도가 종종 행해지고 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에서는, 장치 본체와, 공작물(workpiece)을 탑재 가능한 탑재부와, 공작물에 대하여 액적을 토출(吐出)하는 복수의 액적 토출 헤드를 가지는 헤드 유닛과, 헤드 유닛을 지지하는 헤드 유닛 지지체와, 공작물 탑재부와 헤드 유닛 지지체를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 각 액적 토출 헤드로부터 토출하는 토출액을 저류하고, 교환 및/또는 토출액의 보충이 가능한 적어도 1개의 1차 탱크를 가지는 1차 탱크계와, 헤드 유닛 지지체에 대하여 고정적으로 설치되고, 1차 탱크로부터 토출액이 유입되는 2차 탱크와, 1차 탱크계와 2차 탱크를 접속하고, 1차 탱크계로부터 2차 탱크에 토출액을 공급하는 1차 유로와, 2차 탱크와 헤드 유닛을 접속하고, 2차 탱크로부터 각 액적 토출 헤드에 각각 토출액을 공급하는 복수의 2차 유로를 구비하고, 1차 유로의 개수가 2차 유로의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에서는, 기판이 위치하는 스테이지와, 기판에 액정을 적하 또는 도포 가능하도록 시린지 및 노즐이 구비된 디스펜서 헤드와, 스테이지의 주변에 구비되어 디스펜서 헤드를 지지하는 헤드 지지 부재와, 디스펜서 헤드의 시린지에 기판에 적하 또는 도포하는 액정을 공급하는 공급 라인과, 디스펜서 헤드의 시린지에 연결하는 수급 라인과, 공급 라인과 수급 라인과의 접속부에서 어느 한쪽 측에 구비되어, 이들 라인이 서로 연결 또는 분리되는 시에 이질물(異質物)이 유입되는 것을 방지하는 이질물 방지캡을 포함하며, 헤드 지지 부재 및 디스펜서 헤드가 스테이지의 상부로부터 이격(離隔)되어 공급 라인이 위치하는 측으로 이동함으로써, 수급 라인이 공급 라인에 연결되어 액정 공급기로부터 시린지에 액정을 충전할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정 적하 장치가 개시되어 있다.

일본공개특허 제2004―167430호 공보 일본공개특허 제2009―172585호 공보

그러나, 문헌 1의 장치에서는, 액체 공급 유로(튜브)가 탱크로부터 헤드까지 연결되어 있으므로, 액체 중에 기포나 오염물은 혼입되기 어려운 반면, 헤드가 상대 이동할 때 튜브도 함께 움직이므로, 이동 범위를 예측하여 튜브를 길게 하고, 여유를 갖게 하여 설치하여 하지 않으면 안되었다. 또한, 헤드가 상대 이동할 때 튜브도 함께 움직이는 것은, 튜브의 열화가 앞당겨지는 원인으로도 되어 있었다.

또한, 문헌 2의 장치에서는, 배관의 도중에 분리·연결 가능하도록 구성되어 있으므로, 액체 공급 유로(튜브)에 관한 상기한 문제가 없는 반면, 연결부에서 접촉하는 기구로 되어 있으므로, 이 부분에서 마찰되어 오염물 발생의 원인으로 되는 문제가 있었다. 부가하여, 이질물 방지캡을 구성하고 있는 힌지나 캠 등의 부품 자체가 동작 부분에서 마찰되는 것도 오염물 발생의 원인으로 되어 있었다.

또한, 문헌 2의 장치에서는, 연결부에 있어서, 액체를 위로부터 직접 시린지에 주입하는 기구로 되어 있으므로, 위로부터 주입되는 액체가 아래에 쌓여 있는 액체의 액면을 두드리고, 이 때 기포가 혼입되어 버리는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 액체 재료 저류부와 토출 장치를 일시적 또는 상시 물리적으로 접속하는 것에 의한 폐해를 해소하기 위해, 액체 재료 저류부와 토출 장치를 상시 분리시키는 구성을 채용하였다. 또한, 액체 재료 저류부와 토출 장치를 상시 분리시킴으로써 생기는 기포의 폐해를 해소하는 기포 제거 기구(機構)를 설치함으로써, 토출 장치에 기포가 유입되지 않는 액체 자동 공급 기구 및 이것을 구비하는 도포 장치를 제공하는 것을 가능하게 하였다.

즉, 제1 발명은, 액체 재료를 저류하는 액체 저류부와 액체 저류부에 저류된 액체 재료를 공급하는 공급구를 가지는 공급부와, 공급부로부터 배출되는 액체 재료를 받는 수급구 및 기포 제거 기구를 가지는 수급부와, 수급부를 이동시키는 수급부 구동 장치를 구비하고, 수급부가 수급구가 공급구의 바로 아래에 위치하는 수급 위치로 이동하여 공급구로부터 액체 재료의 적하 공급을 받아 기포 제거 기구에 의해 기포가 제거된 액체 재료를 토출 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 액체 자동 공급 기구에 관한 것이다.

제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 기포 제거 기구가, 액체 재료를 저류하는 기포 제거용 용기와, 일단이 기포 제거용 용기에 저류된 액체 내에 침지되고, 타단이 수급구와 연통되는 유입관과, 일단이 기포 제거용 용기에 저류된 액체 내에 침지되고, 타단이 토출 장치와 연통되는 유출관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제3 발명은, 제2 발명에 있어서, 기포 제거 기구가, 기포 제거용 용기를 감압하는 펌프 장치와, 일단이 펌프 장치에 접속되고, 타단이 기포 제거용 용기 내의 공간에 배치되는 작동 기체 공급관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제4 발명은, 제2 또는 제3의 발명에 있어서, 액체 저류부 및/또는 기포 제거용 용기 내의 액체 재료의 양을 검지하는 검지 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

제5 발명은, 제1 내지 제4 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 수급구가, 확경(擴徑)된 개구를 가지고, 일정량의 액체 재료를 일시적으로 저류할 수 있는 형상인 것을 특징으로 한다.

제6 발명은, 제1 내지 제5 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 공급구의 바로 아래인 제1 위치와, 제1 위치와 상이한 제2 위치를 진퇴(進退) 이동하는 액체 재료 받이부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제7 발명은, 제1 내지 제6 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 액체 저류부로부터 공급부로의 액체 재료의 공급량을 제어하는 핀치(pinch valve) 밸브 및/또는 수급부로부터 토출 장치로의 액체 재료의 공급량을 제어하는 핀치 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제8 발명은, 공작물을 유지하는 테이블이 설치된 가대(架臺)와, 액체 재료를 토출하는 노즐을 가지는 토출 장치와, 토출 장치와 테이블을 상대 이동시키는 구동 장치와, 제1 내지 제7 발명 중 어느 하나의 발명에 관한 액체 자동 공급 기구를 구비하는 도포 장치에 관한 것이다.

제9 발명은, 제8 발명에 있어서, 복수의 토출 장치가 설치되는 빔과, 각각의 토출 장치를 빔의 연장 방향을 따라 이동 가능으로 하는 토출부 구동 장치를 구비하고, 상기 수급부가, 토출 장치와 같은 수 설치되는 것을 특징으로 한다.

제10 발명은, 제9 발명에 있어서, 상기 공급부가, 복수 설치되는 것을 특징으로 한다.

제11 발명은, 제8 내지 제10 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 테이블 및 토출 장치를 덮는 커버를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제12 발명은, 제11 발명에 있어서, 상기 액체 저류부가, 상기 커버의 외측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 액체 재료 저류부와 토출 장치를 물리적으로 접속할 필요가 없고, 토출 장치의 이동에 따라 형상 가변으로 되는 액체 공급 유로(튜브)가 설치되지 않으므로, 액체 공급 유로를 설치할 때의 스페이스의 문제나 액체 공급 유로의 열화의 문제를 해소할 수 있다.

또한, 액체 재료 저류부 측과 토출 장치 측을 접촉시키지 않고 액체 재료를 공급하므로, 오염물의 발생 및 혼입을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 기포 제거 기구를 설치하고 있으므로, 토출 장치에 기포가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 액체 자동 공급 기구를 설명하는 모식도이다.
도 2는 실시예에 관한 액체 자동 공급 기구를 구비하는 도포 장치의 개략 사시도이다.
도 3은 실시예에 관한 액체 자동 공급 기구의 주요 부분을 확대한 확대도이다.
도 4는 실시예에 관한 기포 제거 기구의 다른 태양을 나타낸 측면도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 한 형태를 설명한다.

도 1에 본 발명에 관한 액체 자동 공급 기구를 설명하는 모식도를 나타낸다. 동 도면 중, 검은 화살표는 액체의 흐름, 흰 화살표는 기체의 흐름을 나타낸다.

액체 자동 공급 기구(1)는, 액체 재료(26)를 저류하는 용량이 큰 탱크(액체 재료 저류부)(4)와, 탱크(4)로부터 송출되는 액체 재료(26)를 배출하는 공급구(12)를 구비하는 공급부(2)와, 토출 장치(24) 상부에 토출 장치(24)와 일체로 설치되고, 공급부(2)로부터 배출되는 액체 재료(26)를 받는 수급부(3)와, 수급부(3)를 이동시키는 수급부 구동 장치를 주요한 구성 요소로 한다. 이들 중, 탱크(4)로부터 공급부(2)까지는 배관(8A)과 연결되고, 수급부(3)로부터 토출 장치(24)까지는 배관(8B, 8C)과 연결되어 있다. 공급부(2)와 수급부(3)와의 사이는, 셔터(15)를 자유롭게 통과할 수 있을 정도로 이격되어 있다. 또한, 탱크(4)와 공급부(2)와의 도중의 배관(8A)에는 공급부(2)로의 흐름을 제어하는 밸브(A9)가 공급부(2) 가까이에 설치되고, 탱크(4)에는 탱크(4) 내의 액체 재료(26)의 잔량을 검지하기 위한 검지 장치(7)가 설치된다. 검지 장치(7)를 설치함으로써, 액체 재료(26)가 소정량을 하회했을 때 검지 장치(7)로부터의 신호에 기초하여 경보를 발할 수 있다. 여기서, 검지 장치(7)로서는, 예를 들면, 무게로 검지를 행하는 로드셀(load cell) 등을 사용할 수 있다. 이외에도, 초음파로 액면을 검지하는 초음파 센서, 광량의 차이로 액체의 유무를 검지하는 광센서 등을 사용할 수도 있다.

공급부(2)에는, 탱크(4)로부터 보내져 온 액체 재료(26)를 배출하는 공급구(12)를 구비한 공급관(13)이 설치되어 있다. 공급관(13)은, 배출측 끝에서 하방향으로 굽혀져, 수급부(3)로 액체 재료(26)를 늘어뜨려 공급(적하 공급)한다. 공급부(2)와 수급부(3)는 배관으로 연결되지 않고, 공급부(2)가 하강하거나, 수급부(3)가 상승하거나 하는 경우도 없다. 즉, 공급구(12)와 수급구(16)를 접속하지 않고, 이격된 위치로부터 비접촉 상태로 액체 재료를 공급함으로써, 오염물의 발생 자체를 방지하고, 오염물이 액체 재료(26)에 혼입되는 것을 방지하고 있다. 또한, 공급관(13) 아래쪽에는, 공급구(12)로부터 여분의 액체 재료(26)가 늘어졌을 때 이것을 받기 위한 셔터(15)를 구비하고 있다. 셔터(15)는 상면이 개구된 저류용 오목부를 가지고 있고, 수평 방향으로 슬라이딩 동작을 하여, 공급 시 이외에는 공급구(12)의 바로 아래에 위치하게 되어 있다. 또한, 셔터(15)는 공급구(12) 및 수급구(16)에는 접촉되지 않게 되어 있다. 이것도 전술한 바와 마찬가지로, 오염물을 발생시키지 않기 때문이다.

수급부(3)는, 공급부(2)로부터 공급되는 액체 재료(26)를 받는 수급구(16)를 가지는 깔때기(17), 공급된 액체 재료(26)를 일시적으로 모아, 기포 제거를 행하는 기포 제거용 병(18), 액체의 흐름을 제어하는 밸브(B10) 및 밸브(C11)가 설치되고, 각각 배관(8)과 연결되어 있다. 밸브(A ~ C)에는, 유지보수성을 고려에 넣어, 배관을 끼워넣음으로써 배관을 탄성 변형시켜 유로의 개폐를 행하는 핀치 밸브를 사용하는 것이 바람직하다. 핀치 밸브는, 밸브 자체가 액체에 접하지 않기 때문에, 배관의 교환 등을 행할 때는 작업이 용이하게 된다. 또한, 밸브 동작으로 발생하는 경우가 있는 오염물이 혼입되는 경우도 없다. 여기서는, 밸브(B10)가 병(18)으로의 유입, 밸브(C11)가 병(18)으로부터의 유출을 제어한다. 깔때기(17)로부터 병(18)으로의 액체 재료(26)의 유입은 유입관(19)을 거쳐 행하고, 병(18)으로부터 토출 장치(24)로의 액체 재료(26)의 송출은 유출관(20)을 거쳐 행해진다. 또한, 깔때기(17)를 병(18)보다 높은 위치에 설치하고 있으므로, 액체 재료(26)는 압력 등의 도움을 빌리지 않고도 자연스럽게 흘러내리고, 탱크(4)보다 용량이 작은 병(기포 제거용 용기)(18)에 모을 수가 있다.

기포 제거용의 병(18)은, 작동 기체 공급관(21)에 접속된 가감압 펌프(도시하지 않음)와 함께 기포 제거 기구(41)를 구성한다. 가감압 펌프는, 병(18)으로부터 토출 장치(24)로 액체 재료(26)를 송출할 때 작용하는 압축 기체, 및 병(18) 내의 액체 재료(26)의 기포를 제거할 때 작용하는 진공을 공급한다. 가감압 펌프는, 테이블 상에 공작물을 흡착하기 위한 진공원으로서 병용하는 것도 가능하다. 또한, 토출 장치 측의 흡인 수단[예를 들면, 플런저(plunger)]에 의해 병(18) 내의 액체 재료를 흡인할 수 있는 경우에는, 가감압 펌프 대신에 감압 펌프를 사용해도 된다. 병(18)은, 유리나 경질의 수지 등의 투명한 재질에 의해 제작되어 있고, 내부에 채워진 액재 재료의 액면 위치의 확인이나 기포 혼입 상황을 확인할 수 있다. 또한, 병(18)의 외측면 근방에는, 병(18) 내의 액면을 검지하는 센서가 상한 위치(부호 "22" 및 하한 위치 부호 "23")에 설치되어 있다. 여기서, 센서로서는, 광량의 차이로 액체의 유무를 검지하는 광센서 등을 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 병(18)에 접속되어 있는 각종 관의 관계 상, 액면의 위치가 정확하게 파악할 수 있는 것인 것이 바람직하다.

수급부(3)는, 수급부 구동 장치에 의해 수평 방향으로 이동할 수 있어, 공급구(12)의 바로 아래에 수급구(16)의 중앙이 위치하는 공급 위치를 취할 수 있다. 수급부(3)의 아래쪽에는, 토출 장치(24)가 설치되고, 수급부(3)와 배관(8C)에 의해 연결되어 있다. 토출 장치(24)는, 수급부(3)에 의해 기포가 제거된 액체 재료(26)를 공급하고, 노즐(38)로부터 액체 재료(26)의 토출을 행한다.

이어서, 전술한 액체 자동 공급 기구(1)가 어떻게 동작하는지에 대하여 설명한다.

먼저, 탱크(4)에 액체 재료(26)를 충전하고, 압축 기체 공급관(5) 및 액체 송출관(6)을 접속한다(STEP 1). 탱크(4)에 액체 재료(26)를 직접 충전하는 것은 아니고, 액체 재료(26)를 충전이 끝난 탱크(4)를 설치해도 된다. 그 다음에, 탱크(4)에 압축 기체를 공급하여 가압한다(STEP 2). 이 때, 밸브(A9)는 폐쇄해 둔다. 그리고, 수급부(3) 및 토출 장치(24)를 공급부(2) 아래의 공급 위치로 이동시킨다(STEP 3). 이동 후, 셔터(15)를 후퇴시켜, 밸브(A9)를 연다(STEP 4). 그러면 공급구(12)로부터 액체 재료(26)가 배출되고, 수급부(3)의 수급구(16)를 거쳐 깔때기(17)에 주입된다(STEP 5). 이 때, 밸브(B10) 및 밸브(C11)는 열어 둔다. 그 후, 액체 재료(26)는 밸브(B10)을 지나고, 유입관(19)으로부터 병(18)으로 유입된다(STEP 6). 여기서, 전술한 바와 같이, 액체 재료(26)는 자연스럽게 흘러내리지만, 밸브(C11)를 닫아 두고, 병(18) 내를 진공 흡인하면 공급 스피드를 빨리할 수 있다. 다음에, 병(18) 내의 액체 재료(26)가 상한 센서(22) 위치까지 도달했으면, 밸브(A9), 밸브(B10) 및 밸브(C11)를 닫고, 셔터(15)를 진출시켜, 탱크(4)로의 가압을 오프로 한다(STEP 7). 그리고, 작동 기체 공급관(21)으로부터 진공 흡인을 행하고, 병(18) 내의 액체 재료(26)의 기포 제거를 행한다(STEP 8). 기포 제거 종료 후, 이번은 작동 기체 공급관(21)으로부터 압축 기체를 공급하여 가압한다(STEP 9). 그 다음에, 밸브(C11)를 열어, 유출관(20)으로부터 병(18) 내의 액체 재료(26)를 토출 장치(24)에 송출한다(STEP 10). 토출 장치(24)에서의 액체 재료(26)의 충전이 완료되었으면, 밸브(C11)를 닫고, 병(18)으로의 가압을 오프로 한다(STEP 11). 그리고, 토출 장치(24)에 의해 토출 실행을 한다(STEP 12). 이 때, 병(18) 내의 액체 재료(26)가 하한 센서(23) 위치에 도달할 때까지는, 토출 장치(24) 내의 액체 재료(26)가 적어질 때마다 상기 STEP 9로부터 STEP 11을 반복하고, 토출 장치(24)에 액체 재료(26)를 충전한다. 또한, 병(18) 내의 액체 재료(26)가 하한 센서(23) 위치에 도달했으면, 상기 STEP 2로부터 STEP 8을 다시 실행하고, 액체 재료(26)를 수급부(3)에 공급한다(STEP 13). 탱크(4) 내의 액체 잔량의 관리는 검지 장치(7)에 의해 행한다. 탱크(4)의 액체 재료(26)의 보충은, 공급 동작 시 이외이면 가능하다.

이상과 같이, 배관(8)을 연결하지 않고, 위로부터 늘어뜨리도록 공급하고 있었다고 해도, 일단, 수급부(3)의 병(18)에 의해 기포 제거를 행하고 나서 토출 장치(24)에 공급하도록 하고 있으므로, 토출 장치(24)에 기포가 유입되지 않는다. 또한, 배관(8)을 연결하지 않고, 위로부터 늘어뜨리도록 공급함으로써, 공급할 때 접촉이나 마찰 등이 없어져, 오염물이 발생하는 경우가 없다. 이로써, 기포나 오염물이 혼입되어 있지 않은 액체를 사용할 수 있으므로, 정밀한 양의 토출이나 정확한 위치로의 도포가 행해진다.

본 발명은, 액정, 잉크, 유기 EL 재료, 용제(알코올, 아세톤 등), 자외선 경화 수지 등의 점도가 10000cps 이하의 액체 재료에 적용할 수 있고, 특히 점도가 1000cps 이하의 액체 재료에 바람직하다. 기포 제거 기구에 있어서는, 액체 재료의 종류에 따라, 약 50~90 kPa의 부압을 약 1 ~ 5분 인가한다.

이하에서는, 본 발명의 상세를 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 어떤 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예는, 토출 장치와 공작물을 유지하는 테이블을 상대 이동하면서 액정을 공작물에 도포하는 도포 장치로서, 테이블 상을 빔이 이동하는 이른바 갠트리형(gantry type)이라는 도포 장치에 관한 것이다.

도 2에 실시예에 관한 액체 자동 공급 기구를 구비하는 도포 장치의 개략 사시도, 도 3에 실시예에 관한 자동 공급 기구의 주요 부분을 확대한 도면을 나타낸다. 이하에서는, 도 2를 설명할 때, 탱크(4)가 설치되어 있는 측을 「좌」그 반대측(부호 "9" 측)을 「우」, 토출 장치(24)가 설치되어 있는 측을 「전」, 그 반대측을 「후」라고 하는 경우가 있다. 또한, 좌우 방향을 「X 방향」, 전후 방향을 「Y 방향」이라고 한다.

도포 장치(25)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 액체 재료(26)를 도포하는 도포 대상물(27)(이하, 공작물라고 함)을 탑재하는 테이블(28)을 가대(29) 상에 구비하고, 액체 재료(26)를 토출하는 토출 장치(24)를 테이블(28)에 대하여 상대 이동시키는 빔 구동 장치(Y 구동 장치)(44) 및 수급부 구동 장치(X 구동 장치)(43)를 구비한다. Y 구동 장치(44)는, 빔(30)을 지지하는 슬라이더와 가대(29) 상에 설치된 슬라이드 베이스를 가지고, 테이블(28) 상에서 빔(30)을 전후 방향(부호 "31")으로 이동 가능하게 한다. 토출 장치(24)는, 빔(30)에 설치된 X 구동 장치(43)에 의해 빔(30) 상을 좌우 방향(부호 "32")으로 이동 가능하게 된다. 토출 장치(24)는 같은 것을 복수 구비하고 있고, 모든 토출 장치가 빔을 따라 이동 가능하게 된다. 그리고, 토출 장치(24)의 수는, 공작물(27)에 대한 도포의 방법에 의해 정해지는 것이며, 도 2에 나타낸 수로 한정되는 것은 아니다.

또한 도포 장치(25)는, 이들 각각의 장치의 외주를 덮는 커버(33)를 구비한다. 점선으로 도시한 커버(33)에는, 작업자가 내부에 진입하기 위한 도어(도시하지 않음)가 전면측에 형성되어 있고, 토출 장치(24) 등의 유지보수 작업을 행할 때 사용된다. 또한, 커버(33)의 천정 부분에 설치되고, 오염물을 제거한 공기를 커버(33) 내로 공급하는 공기 청정 장치(34)를 구비한다. 여기서, 공기 청정 장치(34)로서는, 예를 들면, 팬 필터 유닛, 즉 HEPA, ULPA 필터 등을 구비하는 소형 송풍기 등을 사용할 수 있다. 이로써, 커버(33) 내, 특히, 테이블(28)보다 위의 공간은, 청정도가 유지된다. 단, 도포 장치(25)가 청정실 내에 설치되는 것과 같은 경우, 또는 그것과 동등하게 청정한 공간에 설치되는 것과 같은 경우에는, 공기 청정 장치(34)를 설치하지 않고 천정을 크게 개구 또는 철거하고, 청정도가 유지된 공기를 받아들여도 된다. 그리고, 커버(33)와 가대(29)를 일체로 구성하고, 가대(29) 상의 각각의 요소(要素)를 덮도록 해도 된다.

액체 자동 공급 기구(1)는, 전술한 도 1의 구성을 가지는 것이며, 액체 재료(26)를 수납하는 탱크(4)와, 탱크(4)로부터 송출되는 액체 재료(26)를 배출하는 공급구(12)를 구비하는 공급부(2)와, 토출 장치(24) 상부에 토출 장치(24)와 일체로 설치되고, 공급부(2)로부터 배출되는 액체 재료(26)를 받는 수급부(3)와, 수급부(3) 및 토출 장치(24)를 상대 이동시키는 X 구동 장치(43) 및 Y 구동 장치(44)를 주요한 구성 요소로 한다. 액체 자동 공급 기구(1) 중, 액체 재료(26)를 수납하는 탱크(4)가 커버(33)의 외측에 분리 가능하게 고정 설치되고, 액체 재료(26)를 배출하는 공급구(12)를 구비하는 공급부(2)가 커버(33)의 내측에 고정 설치된다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 토출 장치(24)의 상부에는, 공급부(2)로부터 배출되는 액체 재료(26)를 받는 수급부(3)가 토출 장치(24)와 일체로 설치되고, X 구동 장치(43)에 의해 일체로 이동된다. Y 구동 장치(44)에 의해 빔(30)이 수급부(3)의 근처까지 이동되고, X 구동 장치(43)에 의해 토출 장치(24)와 일체로 된 수급부(3)가 공급부(2)의 아래쪽까지 이동되는 공급 위치에 있어서, 수급부(3)는 공급부(2)로부터 액체 재료(26)의 공급을 받는다. 도 2와 같이 토출 장치(24)가 복수 개 설치되어 있는 경우에는, 토출 장치(24)마다 수급부(3)를 설치한다.

탱크(4)로부터 공급부(2)까지는 배관(8A)으로 연결되고, 수급부(3)로부터 토출 장치(24)까지는 배관(8B, 8C)으로 연결되어 있어, 공급부(2)와 수급부(3)와의 사이는 이격되어 있다. 탱크(4)와 공급부(2)와의 사이에는, 공급부(2)로의 흐름을 제어하는 밸브(A9)가 커버(33) 내측의 대응하는 공급부(2) 가까이에 고정 설치된다. 탱크(4) 아래에는 탱크(4) 내의 액체 재료(26)의 잔량을 검지하기 위한 검지 장치(7)가 설치된다. 탱크(4)로부터 공급부(2)로 향하는 배관(8)은, 탱크(4)의 가장 가까이서 커버(33)를 관통하고, 커버(33) 내로 들어간다. 즉, 탱크(4) 및 검지 장치(7)만이 커버(33)의 밖에 설치되게 된다. 가끔 충전 또는 교환 등의 작업이 행해지는 탱크(4)를 커버(33)의 밖에 설치함으로써, 커버(33) 내로 오염물이 반입되는 것을 최대한 감소시키는 것이 가능하다. 부가하여, 도포 장치(25)가 도포 동작 중에서도 탱크(4)로의 작업이 가능해진다.

액체 자동 공급 기구(1)에서의 공급구(12)의 수는, 토출 장치(24)의 수에 따라 변경하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 복수의 토출 장치(24)를 빔(30)의 한쪽에 채워 배열했을 때의 합계폭이, 좌우 방향의 스트로크 길이의 절반을 초과할 때는, 빔상의 1개소에 공급구(12)를 설치했다고 해도, 모든 토출 장치(24)를 이 공급구(12)로 이동할 수 없기 때문이다. 이 경우에는, 공급구(12)를 2개소 이상 설치하여, 복수의 토출 장치(24)가 어느 하나의 공급구(12)로 이동할 수 있도록 한다.

이상과 같이, 실시예의 도포 장치(25)에서는, 공급부(2)와 수급부(3)와의 사이가 이격되어 있으므로, 배관(8)이 토출 장치(24)나 토출부 구동 장치와 함께 움직이지 않는다. 따라서, 원활한 구동 때문에 배관을 길쭉하게 설치하거나, 배관이 움직임으로써 열화가 빨라지거나 하는 문제가 생기지 않는다.

다음에, 도 3을 참조하면서, 액체 자동 공급 기구(1)의 상세에 대하여 설명한다. 동 도면 중, 검은 화살표는 액체의 흐름, 흰 화살표는 기체의 흐름을 나타낸다.

공급부(2)에는, 탱크(4)로부터 보내져 온 액체 재료(26)를 배출하는 공급구(12)를 구비한 공급관(13)이 설치되어 있다. 공급관(13)은, 도중에 지지 부재(14)에 의지해 공급구(12) 근방에서 하방향으로 굽혀진다. 여기서 공급구(12)로부터 지지 부재(14)까지의 부분은, 금속 등의 형상을 유지할 수 있는 재료로 만들어지고 있다. 공급관(14)의 아래쪽에는, 공급구(12)로부터 여분의 액체 재료(26)가 늘어졌을 때 받기 위한 셔터(15)를 구비하고 있다. 셔터(15)는 상면이 개구된 국자형(무늬가 있는 그릇형)을 하고 있어, 슬라이딩 동작을 하여, 공급 시 이외에는 공급구(12)의 바로 아래에 위치하게 되어 있다.

수급부(3)는, 3개의 개소로 구성되어 있고, 가장 높은 위치에, 공급부(3)로부터 공급되는 액체 재료(26)를 받는 수급구(16)를 가지는 깔때기(17), 가장 낮은 위치에는 공급된 액체 재료(26)를 일시적으로 모아, 기포 제거를 행하는 병(18)이 설치되어 있다. 그리고, 깔때기(17)와 병(18)의 중간의 위치에 액체의 흐름을 제어하는 밸브(B10) 및 밸브(C11)가 나란히 설치되어 있다. 깔때기(17)는 상단이 수급구(16)로 되도록 개구되어 있고, 액체 재료(26)가 공급구(12)로부터 적하 공급된다. 여기서, 커버(33) 내는 청정도가 유지되어 있으므로, 수급구(16)가 상부를 향해 개구되어 있어도 오염물이 혼입될 염려는 없다.

기포 제거용의 병(18)은, 작동 기체 공급관(21)에 접속된 가감압 펌프(도시하지 않음)와 함께 기포 제거 기구(41)를 구성한다. 가감압 펌프는, 병(18)으로부터 토출 장치(24)로 액체 재료(26)를 송출할 때 작용하는 압축 기체, 및 병(18) 내의 액체 재료(26)의 기포를 제거할 때 작용하는 진공을 공급한다.

또한, 병(18)의 외측면 근방에는, 병(18) 내의 액면을 검지하는 센서가 상한 위치(부호 "22") 및 하한 위치(부호 "23")에 설치되어 있다. 상한 센서(22)는, 작동 기체 공급관(21)의 출구보다 아래의 위치에, 하한 센서(23)는, 유출관(20)의 입구보다 위의 위치에 배치한다. 그렇게 함으로써, 작동 기체 공급관(21)으로부터 액체 재료(26)를 흡입하거나, 유출관(20)으로부터 기체를 흡입하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

수급부(3)는, 공급부(2)보다 낮은 위치에서, 또한 공급부(2)가 수급부(3)의 아래쪽으로 이동하여 왔을 때 공급부(2)와 접촉하지 않는 위치에 설치된다. 수급부(3)의 아래쪽에는, 토출 장치(24)가 일체로 설치되어 있다. 토출 장치(24)에는, 수급부(3)에 의해 기포가 제거된 액체 재료(26)가 공급되고, 공작물(27)로의 토출을 행한다. 본 실시예에서는, 토출 장치(24)로서 플런저식의 토출 장치를 도시하고 있지만, 플런저식 토출 장치 이외의 토출 장치를 사용할 수 있는 것은 물론이다. 적용 가능한 토출 장치로서는, 선단에 노즐을 가지는 시린지 내의 액체 재료에 압력 조정된 에어를 원하는 시간동안 인가하는 에어식, 플랫 튜빙 기구 또는 로터리 튜빙 기구를 가지는 튜빙식, 스크루의 회전에 의해 액체 재료를 토출하는 스크루식, 원하는 압력이 인가된 액체 재료를 밸브의 개폐에 의해 토출 제어하는 밸브식 등이 예시된다.

본 실시예의 플런저식 토출 장치(24)는, 관형상의 계량부(36)와, 계량부(36)에 내접하는 플런저(35)와, 토출구(39)를 구비하는 노즐(38)과, 계량부(36)와 노즐(38) 및 계량부(36)와 유입구(40)의 연통을 전환하는 전환 밸브(37)를 구비한다. 그리고, 계량부(36) 내를 밀접하게 진퇴 이동하는 플런저(35)를 고속으로 진출 이동시켜 액체 재료(26)를 토출구(39)로부터 비상 토출시킨다.

기포 제거 기구(41)를 복수 설치함으로써 확실하게 기포의 혼입을 방지하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예의 기포 제거 기구(41) 대신에 또는 병용하여, 도 4에 나타낸 가감압 펌프를 가지고 있지 않은 간단한 기포 제거 기구를 구비하도록 해도 된다. 유출관(20)의 입구를 기포 제거용 용기(18)의 바닥면으로부터 이격된 위쪽에 설치함으로써, 바닥면에 퇴적된 바닥면 부근을 부양하는 오염물(42)이 흡입되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 간단한 기포 제거 기구는, 수급부(3)의 소형화를 도모할 필요가 있는 경우에 효과적이다.

1: 액체 자동 공급 기구, 2: 공급부, 3: 수급부, 4: 탱크(액체 재료 저류부), 5: 압축 기체 공급관, 6: 액체 송출관, 7: 검지 장치, 8: 배관, 9: 밸브 A, 10: 밸브 B, 11: 밸브 C, 12: 공급구, 13: 공급관, 14: 지지 부재, 15: 셔터, 16: 수급구, 17: 깔때기, 18: 병(기포 제거용 용기), 19: 유입관, 20: 유출관, 21: 작동 기체 공급관, 22: 상한 센서, 23: 하한 센서, 24: 토출 장치, 25: 도포 장치, 26: 액체 재료, 27: 도포 대상물(공작물), 28: 테이블, 29: 가대, 30: 빔, 31: 빔 이동 방향, 32: 토출 장치 이동 방향, 33: 커버, 34: 공기 청정 장치, 35: 플런저, 36: 계량부, 37: 전환 밸브, 38: 노즐, 39: 토출구, 40: 유입구, 41: 기포 제거 기구, 42: 오염물, 43: 수급부 구동 장치(X 구동 장치), 44: 빔 구동 장치(Y 구동 장치)

Claims (12)

1. 액체 재료를 저류(貯留)하는 액체 저류부;
   상기 액체 저류부에 저류된 상기 액체 재료를 공급하는 공급구를 가지는 공급부;
   상기 공급부로부터 배출되는 상기 액체 재료를 받는 수급구 및 기포 제거 기구를 가지는 수급부;
   상기 수급부를 이동시키는 수급부 구동 장치;
   를 포함하고,
   상기 수급부는 상기 수급구가 상기 공급구의 바로 아래에 위치하는 수급 위치로 이동하여 상기 공급구로부터 상기 액체 재료의 적하(滴下) 공급을 받아 상기 기포 제거 기구에 의해 기포가 제거된 상기 액체 재료를 토출(吐出) 장치에 공급하는,
   액체 자동 공급 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기포 제거 기구가, 상기 액체 재료를 저류하는 기포 제거용 용기와, 일단이 상기 기포 제거용 용기에 저류된 액체 내에 침지되고, 타단이 상기 수급구와 연통되는 유입관과, 일단이 상기 기포 제거용 용기에 저류된 액체 내에 침지되고, 타단이 상기 토출 장치와 연통되는 유출관을 구비하여 이루어지는, 액체 자동 공급 기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기포 제거 기구가, 상기 기포 제거용 용기를 감압하는 펌프 장치와, 일단이 상기 펌프 장치에 접속되고, 타단이 상기 기포 제거용 용기 내의 공간에 배치되는 작동 기체 공급관을 구비하여 이루어지는, 액체 자동 공급 기구.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 액체 저류부 및/또는 상기 기포 제거용 용기 내의 상기 액체 재료의 양을 검지하는 검지 장치를 더 포함하는, 액체 자동 공급 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수급구가, 확경(擴徑)된 개구를 가지고, 일정량의 상기 액체 재료를 일시적으로 저류할 수 있는 형상인, 액체 자동 공급 기구.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급구의 바로 아래인 제1 위치와, 상기 제1 위치와는 상이한 제2 위치를 진퇴(進退) 이동하는 액체 재료 받이부재를 구비하는, 액체 자동 공급 기구.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액체 저류부로부터 상기 공급부로의 상기 액체 재료의 공급량을 제어하는 핀치 밸브(pinch valve) 및/또는 상기 수급부로부터 토출 장치로의 상기 액체 재료의 공급량을 제어하는 핀치 밸브를 구비하는, 액체 자동 공급 기구.
8. 공작물(workpiece)을 유지하는 테이블이 설치된 가대(架臺);
   액체 재료를 토출하는 노즐을 가지는 토출 장치;
   상기 토출 장치와 상기 테이블을 상대 이동시키는 구동 장치; 및
   제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 액체 자동 공급 기구
   를 포함하는, 도포 장치.
9. 복수의 토출 장치가 설치되는 빔; 및
   각각의 상기 토출 장치를 빔의 연장 방향을 따라 이동 가능하게 하는 토출부 구동 장치;
   를 포함하고,
   상기 수급부가, 상기 토출 장치와 같은 수(同數) 설치되는, 도포 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 공급부가, 복수 설치되는, 도포 장치.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이블 및 상기 토출 장치를 덮는 커버를 구비하는, 도포 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 액체 저류부가, 상기 커버의 외측에 설치되는, 도포 장치.
    

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