KR20160013179A

KR20160013179A - 토출 폭 가변 장치 및 토출 장치

Info

Publication number: KR20160013179A
Application number: KR1020157036660A
Authority: KR
Inventors: 노부히사 스하라
Original assignee: 헤이신 엘티디.
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2016-02-03
Also published as: KR101802049B1; JP6142268B2; JP2015006655A; CN105324181A; WO2014192579A1; TW201501804A; TWI633936B; CN105324181B

Abstract

유동물의 토출 폭을 고정밀도로 조정 가능한 토출 폭 가변 장치, 및 이 토출 폭 가변 장치를 구비한 토출 장치를 제공한다. 토출 폭 가변 장치(100)는, 외통 주위부 개구(116)를 갖는 외통부(112)와, 내통 주위부 개구(138)를 갖는 내통(130)을 갖고, 외통부(112)와 내통(130)을 회전에 의해 상대 이동시킴으로써 외통 주위부 개구(116) 및 내통 주위부 개구(138)의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역(148)의 폭을 변경시켜, 유동물 저류부(142)에 도입된 유동물을 연통 영역(148)을 통해 토출 가능하게 되어 있다. 외통 주위부 개구(116)에는, 노즐(150)이 설치되어 있다. 노즐(150)에는, 노즐(150)의 개구 영역을 상대 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역(154)이 배열되도록 구획하는 칸막이(152)가 설치되어 있다.

Description

토출 폭 가변 장치 및 토출 장치 {VARIABLE DISCHARGE WIDTH UNIT AND DISCHARGE DEVICE}

본 발명은, 도포액의 토출 폭을 변경 가능한 토출 폭 가변 장치, 및 이 토출 폭 가변 장치를 구비한 토출 장치에 관한 것이다.

종래, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 토출 폭 가변 장치, 및 이 토출 폭 가변 장치를 사용한 도포 장치가 제공되어 있다. 이 도포 장치에 있어서는, 도 24의 (a), (b)에 도시하는 토출 폭 가변 장치(300)와 같이, 토출구(302)를 통해 내외가 연통된 중공의 외통(304)의 내부에 내통(306)을 회전 가능하도록 설치한 구성으로 되어 있다. 이 토출 폭 가변 장치(300)에 있어서는, 내통(306)에 설치된 주위부 개구(308)와, 외통(304)에 설치된 토출구(302)가 겹침으로써 형성되는 연통 영역으로부터, 내통(306)의 내부에 도입된 유동물을 토출 가능하게 되어 있다. 또한, 이 토출 폭 가변 장치(300)는, 내통(306)을 외통(304)에 대해 회전시킴으로써 연통 영역의 폭을 변화시켜, 유동물의 토출 폭을 조정할 수 있다.

일본 특허 공개 제2012-120938호 공보

여기서, 상술한 토출 폭 가변 장치(300)에 의해 유동물을 워크에 도포하는 경우에는, 도포 대상물인 워크와 토출구(302)의 간격을 최대한 작게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명자들은, 워크에 대해 가능한 한 근접한 위치에 있어서 유동물을 토출시키기 위해, 도 25의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 토출구(302)에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐(310)을 토출구(302)에 대해 장착하는 것을 검토하였다.

그러나, 상술한 바와 같은 형상의 노즐(310)을 토출구(302)에 장착한 것만으로는, 토출 폭을 잘 조정할 수 없게 될 가능성이 있는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 노즐(310)을 장착하지 않는 경우에는 주위부 개구(308) 및 토출구(302)의 겹침 상태에 따라 연통 영역의 폭을 조정함으로써 토출 폭을 고정밀도로 조정할 수 있지만, 노즐(310)을 설치하면 도 25의 (b)에 도시하는 바와 같이 유동물이 노즐 내에 있어서 폭 방향으로 확산되어 버려, 최종적으로 노즐로부터 토출되는 시점에 있어서의 유동물의 폭을 고정밀도로 조정할 수 없을 가능성이 있는 것이 판명되었다.

따라서, 본 발명은, 유동물을 토출시키기 위한 노즐을 장착하면서, 유동물의 토출 폭을 고정밀도로 조정 가능한 토출 폭 가변 장치, 및 이 토출 폭 가변 장치를 구비한 토출 장치의 제공을 목적으로 하였다.

상술한 과제를 해결하도록 제공되는 본 발명은, 유동물을 도입하여 저류 가능한 유동물 저류부와, 유동물이 통과 가능한 제1 개구를 갖는 제1 구성체와, 유동물이 통과 가능한 제2 개구를 갖는 제2 구성체를 갖고, 상기 제2 구성체가 상기 제1 구성체에 대해 상기 유동물 저류부측의 영역에 배치되고, 상기 제1 구성체와 상기 제2 구성체를 상대 이동 가능하게 되어 있고, 상기 제1 개구가, 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 긴 개구로 되어 있고, 상기 제2 개구가, 상기 교차 방향의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 상대 이동 방향으로 변화되도록 형성되어 있고, 상기 유동물 저류부에 도입된 유동물을, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역을 통해 토출 가능하게 되어 있고, 상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 상대 이동시킴으로써, 상기 연통 영역의 폭을 변화시키는 것이 가능하고, 상기 제1 개구에는, 상기 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 설치되어 있고, 상기 노즐에는, 상기 노즐의 개구 영역을 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역이 배열되도록 구획하는 칸막이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토출 폭 가변 장치이다.

본 발명의 토출 폭 가변 장치에 있어서는, 제1 구성체와 제2 구성체를 상대 이동시킴으로써, 제1 개구 및 제2 개구의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역의 폭(교차 방향으로의 길이)이나 연통 영역이 형성되는 위치를 조정할 수 있다. 이것에 부가하여, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에 있어서는, 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 제1 개구에 설치되어 있다. 이에 의해, 토출 대상인 워크에 근접한 위치에 있어서 유동물을 토출시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 토출 폭 가변 장치가 구비하는 노즐에는, 노즐의 개구 영역을 제1 개구가 연장되는 방향(교차 방향)에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역으로 구획하는 칸막이가 설치되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 제1 개구를 통해 노즐에 유입된 유동물이, 노즐 내에서 교차 방향으로 확산되는 일 없이 노즐의 선단부(개구 단부)까지 도달하여, 토출된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 유동물을 토출하기 위한 노즐을 장착하면서, 제1 구성체 및 제2 구성체에 의해 조정된 대로의 토출 폭이나 토출 위치에서 유동물을 토출 가능한 토출 폭 가변 장치를 제공할 수 있다.

상술한 토출 폭 가변 장치는, 상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고, 상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고, 상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어, 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고, 상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성되어 있는 것으로 하는 것이 가능하다.

이러한 구성으로 한 경우, 제1 구성체를 이루는 외통에 대해, 제2 구성체를 이루는 내통을 외통의 주위벽을 따르는 방향(상대 이동 방향)으로 회전시킴으로써, 제1 구성체와 제2 구성체를 상대 이동시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에서는, 제2 구성체를 이루는 내통의 주위부에 형성된 제2 개구의 개구 폭이나 위치가 내통의 주위 방향으로 변화되어 있다. 그로 인해, 외통에 대해 내통을 회전시킴으로써, 연통 영역의 폭 및/또는 연통 영역의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에 의하면, 외통에 대한 내통의 회전 동작에 의해, 유동물이 토출되는 연통 영역의 폭이나 위치를 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 토출 폭 가변 장치는, 내통을 회전시킴으로써 토출 폭 등을 변화시키는 것이며, 토출 폭 등의 변경시에 내부 용적의 변화를 거의 수반하지 않는다. 이에 의해, 토출 폭 가변 장치로부터 유동물을 토출할 때의 토출압의 변동을 최소한으로 억제할 수 있다.

여기서, 상술한 토출 폭 가변 장치에 있어서 사용되는 노즐에 형성되는 구획 영역의 크기는, 다양한 요인을 고려하여 적절한 크기로 조정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 토출 대상인 유동물의 점도 등을 고려하여 구획 영역의 크기를 조정하는 것이 바람직하다.

이러한 지견에 기초하여 제공되는 본 발명의 토출 폭 가변 장치는, 상기 구획 영역의 개구 면적이, 유동물의 점도가 저점도일수록 작은 것이다.

이러한 구성에 의하면, 유동물이 저점도인 경우에 있어서의 적하의 억제에 최적의 상태로 되도록, 유동물의 점도를 기준으로 하여 구획 영역의 개구 면적을 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 유동물의 점도를 고려하면서, 원하는 토출 폭으로 유동물을 토출 가능한 토출 폭 가변 장치를 제공할 수 있다.

또한, 마찬가지의 지견에 기초하여 제공되는 본 발명의 토출 폭 가변 장치는, 상기 구획 영역의 개구 면적이, 상기 교차 방향 양단부측과, 중앙측에서 다른 것이다.

이러한 구성에 의하면, 유동물의 특성이나 공급되는 유동물의 압력 변동 등의 외란을 고려하면서, 각 구획 영역의 개구 면적을 원하는 토출 폭으로 유동물을 토출시키기 위해 최적인 것으로 할 수 있다.

상술한 토출 폭 가변 장치는, 상기 칸막이가, 상기 노즐의 개구 단부로부터 상기 제1 개구에 도달하는 위치까지 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 연통 영역을 통해 도출된 유동물을, 토출시켜야 하는 위치에 대응하는 구획 영역에 확실하게 도입시켜, 토출시키는 것이 가능해진다. 즉, 상술한 구성에 의하면, 노즐에 도입된 유동물이, 토출시켜서는 안 되는 위치에 있는 구획 영역에 유입되는 것을 억제하여, 토출 폭이나 토출 위치가 예기치 않은 것으로 되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 토출 폭 가변 장치는, 상기 칸막이가, 상기 노즐의 개구 단부로부터 상기 제1 개구를 향해 직선적으로 연장되어 있는 것이어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 노즐 내에 있어서 유동물을 정류시켜 토출시키는 것이 가능해진다. 또한, 상술한 구성에 의하면, 노즐 내에 유동물을 정체시키는 일 없이, 원활하게 토출시킬 수 있다.

상술한 토출 폭 가변 장치는, 상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고, 상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고, 상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어, 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고, 상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성된 것이며, 상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 독립적으로 동작 제어 가능한 복수의 통체에 의해 구성되어 있는 것이어도 된다.

본 발명의 토출 폭 가변 장치에 있어서는, 제1 구성체 및 제2 구성체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 독립적으로 동작 제어 가능한 복수의 통체에 의해 구성되어 있다. 그로 인해, 제1 구성체나 제2 구성체를 이루는 복수의 통체를 다양한 배리에이션으로 동작시키는 것이 가능해져, 유동물의 토출 패턴을 한층 더 다양화할 수 있다.

또한, 상술한 토출 폭 가변 장치는, 상기 제1 구성체에, 유동물이 통과 가능한 제3 개구가 설치되고, 상기 제1 개구에 설치된 노즐과는 다른 부가 노즐을 상기 제3 개구와 연통시키는 것이 가능하게 되어 있고, 상기 제2 구성체에, 상기 부가 노즐에 대응하는 영역이며, 상기 제2 개구가 설치된 영역에 대해 상기 교차 방향으로 벗어난 위치에 제4 개구가 설치되어 있고, 상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체의 상대 이동에 의해, 상기 제1 개구와 상기 제2 개구를 연통시킴으로써, 상기 제1 개구에 설치된 노즐로부터 유동물을 토출 가능한 상태로 되고, 상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체의 상대 이동에 의해, 상기 제3 개구와 상기 제4 개구를 연통시킴으로써, 상기 제3 개구에 설치된 노즐로부터 유동물을 토출 가능한 상태로 되는 것이어도 된다.

이러한 구성으로 함으로써, 제1 개구에 설치된 노즐에 의해 유동물을 토출시킬 뿐만 아니라, 제3 개구와 연통시킨 부가 노즐에 의해 유동물을 토출시키는 것도 가능해진다. 즉, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에서는, 노즐 및 부가 노즐을 적절하게 구분하여 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에 의하면, 토출 패턴을 한층 더 배리에이션이 풍부한 것으로 할 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하도록 제공되는 본 발명은, 외부로부터 유동물을 공급하는 유동물 공급 장치와, 상기 유동물 공급 장치에 의해 공급된 유동물을 소정의 토출 폭으로 토출하는 토출 폭 가변 장치를 구비하고 있고, 상기 유동물 공급 장치가, 1축 편심 나사 펌프에 의해 구성되어 있고, 상기 토출 폭 가변 장치가, 유동물을 도입하여 저류 가능한 유동물 저류부와, 유동물이 통과 가능한 제1 개구를 갖는 제1 구성체와, 유동물이 통과 가능한 제2 개구를 갖는 제2 구성체를 갖고, 상기 제2 구성체가 상기 제1 구성체에 대해 상기 유동물 저류부측의 영역에 배치되고, 상기 제1 구성체와 상기 제2 구성체를 상대 이동 가능하게 되어 있고, 상기 제1 개구가, 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 긴 개구로 되어 있고, 상기 제2 개구가, 상기 교차 방향의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 상대 이동 방향으로 변화되도록 형성되어 있고, 상기 유동물 저류부에 도입된 유동물을, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역을 통해 토출 가능하게 되어 있고, 상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 상대 이동시킴으로써, 상기 연통 영역의 폭을 변화시키는 것이 가능하고, 상기 제1 개구에는, 상기 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 설치되어 있고, 상기 노즐에는, 상기 노즐의 개구 영역을 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역이 배열되도록 구획하는 칸막이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토출 장치이다.

본 발명의 토출 장치는, 토출 폭 가변 장치를 이루는 제1 구성체 및 제2 구성체의 상대 이동에 의해, 유동물을 토출시키기 위한 연통 영역의 폭이나 위치를 조정하여, 유동물을 토출시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 토출 장치에 있어서는, 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 토출 폭 가변 장치에 설치되어 있다. 따라서, 본 발명의 토출 장치에 의하면, 토출 대상물인 워크에 대해 근접한 위치에 있어서 유동물을 토출시켜, 고품질의 토출 성능을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 토출 장치에 있어서는, 노즐에 설치된 칸막이에 의해, 노즐의 개구 영역이 제1 개구가 연장되는 방향(교차 방향)으로 복수의 구획 영역으로 구획되어 있다. 이에 의해, 제1 개구를 통해 노즐에 유입된 유동물이, 노즐 내에서 교차 방향으로 확산되는 일 없이 노즐의 선단부(개구 단부)까지 도달하여 토출되어, 워크에 토출된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제1 구성체 및 제2 구성체의 상대 이동에 의해 조정한 대로의 토출 폭이나 토출 위치에 있어서 유동물을 토출시켜, 워크에 토출 가능한 토출 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 토출 장치에서는, 유동물 공급 장치로서 1축 편심 나사 펌프가 채용되어 있으므로, 대략 일정한 공급량 및 공급압으로 유동물을 토출 폭 가변 장치에 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 토출 장치는, 유동물의 토출압 및 토출량의 변동을 최소한으로 억제하는 것이 가능하다.

상술한 본 발명의 토출 장치는, 상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고, 상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고, 상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어, 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고, 상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성된 것으로 하는 것이 가능하다.

본 발명의 토출 장치에 있어서는, 제1 구성체를 이루는 외통에 제1 개구가 형성되고, 제2 구성체를 이루는 내통의 주위부에 개구 폭이나 위치가 내통의 주위 방향으로 변화되도록 제2 개구가 형성되어 있다. 그로 인해, 외통에 대해 내통을 외통의 주위벽을 따르는 방향으로 회전(상대 이동)시킴으로써, 연통 영역의 폭 및/또는 연통 영역의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 토출 폭 가변 장치에 의하면, 외통에 대한 내통의 회전 동작에 의해, 유동물이 토출되는 연통 영역의 폭이나 위치를 적절하게 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 토출 장치에서 채용되어 있는 토출 폭 가변 장치는, 내통을 회전시킴으로써 토출 폭 등을 변화시키는 것이며, 토출 폭 등의 변경시에 내부 용적의 변화를 거의 수반하지 않는다. 따라서, 토출 폭 가변 장치로부터 유동물을 토출시킬 때의 토출압의 변동을 최소한으로 억제하여, 안정된 토출 성능을 발휘할 수 있다.

상술한 본 발명의 토출 장치는, 상기 외통에 대한 상기 내통의 회전량을 조정함으로써 유동물의 토출 폭을 제어하는 토출 폭 제어와, 상기 1축 편심 나사 펌프의 동작을 제어함으로써 상기 토출 폭 가변 장치에 대한 유동물의 공급량을 제어하는 공급량 제어를 동기시켜 실시 가능한 제어 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 토출되는 유동물의 토출 폭 및 토출량의 밸런스를 최적화하는 것이 가능해진다.

상술한 본 발명의 토출 장치는, 유동물의 토출 대상물과 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 변화시키는 것이 가능한 이동 장치를 구비하고 있고, 상기 외통에 대한 상기 내통의 회전량을 조정함으로써 유동물의 토출 폭을 제어하는 토출 폭 제어와, 상기 이동 장치의 동작 제어에 의해 상기 토출 대상물에 대한 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 제어하는 위치 제어를 동기시킨 상태에서 실시 가능한 제어 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 토출되는 유동물의 토출 폭 및 토출 위치를, 토출 대상물과 토출 폭 가변 장치의 위치 관계에 따라서 적절한 상태로 되도록 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 토출 대상물의 부위에 따라서 서로 다른 폭으로 유동물을 토출시키는 것 외에, 토출 대상물에 대해 원하는 패턴의 모양을 묘화하는 등, 다양한 형태로 유동물을 토출시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 토출 장치는, 유동물의 토출 대상인 워크와 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 검출 가능한 상대 위치 검출 장치를 구비한 것으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 워크와 유동물 공급 장치의 상대 위치에 따라서 토출 장치를 적절하게 동작시키는 제어가 실현 가능해진다.

또한, 상술한 토출 장치는, 소정의 액체 A 내에 있어서 상기 노즐을 소정의 궤적으로 이동시키면서, 상기 노즐로부터 소정의 액체 B를 토출 가능한 것이어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 액체 A 중에 있어서 액체 B를 원하는 토출 패턴으로 토출시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 토출 장치는, 소정의 경계 L을 개재하여 대칭의 토출 패턴으로 유동물을 토출 가능한 토출 장치이며, 상기 경계 L을 개재하여 일측의 영역에 있는 개구가, 상기 제2 개구로서, 상기 제2 구성체에 있어서 축선 방향으로 상기 경계 L이 향하도록 형성되어 있고, 토출 대상물에 대해 상기 토출 폭 가변 장치를 소정의 진행 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 소정 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 제1 개구에 대한 상기 제2 개구의 상대 위치를 상기 경계 L과는 반대측의 단부로부터 상기 경계 L을 향하는 방향으로 이동시키고, 상기 제1 개구에 대한 상기 제2 개구의 상대 위치가 상기 경계 L에 상당하는 위치에 도달할 때까지 이동한 단계에서, 유동물의 상기 토출 대상물에 대한 상기 토출 폭 가변 장치의 상대 이동을 상기 진행 방향으로 계속시키면서, 상기 제1 구성체에 대한 상기 제2 구성체의 상대 이동 방향을 역전시키는 것이어도 된다.

본 발명의 토출 장치는, 경계 L을 개재하여 대칭인 토출 패턴에 의한 토출을 달성하기 위해 필요한 내통 주위부 개구의 형성 영역을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 하나의 내통에 복수종의 내통 주위부 개구를 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 내통을 교환하는 일 없이 다수의 토출 패턴으로 유동물을 토출시키는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 토출 패턴에 의한 토출을 달성하기 위해 필요한 내통 주위부 개구의 형성 영역이 작아지게 되므로, 내통으로서 주위면의 면적이 작은 것을 채용하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 내통의 소직경화를 도모하여, 토출 폭 가변 장치의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 유동물을 토출시키기 위한 노즐을 장착하면서, 유동물의 토출 폭을 고정밀도로 조정 가능한 토출 폭 가변 장치, 및 이 토출 폭 가변 장치를 구비한 토출 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도포 장치를 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 도포 장치에 있어서 채용되어 있는 펌프 및 토출 폭 가변 장치를 도시하는 단면도이다.
도 3은 토출 폭 가변 장치를 일부 파단한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 4의 (a)는 도 3에 도시하는 토출 폭 가변 장치의 단면도이고, (b)는 저면도이다.
도 5는 도 3에 도시하는 토출 폭 가변 장치에 있어서의 내통부의 주위벽과, 외통부에 형성된 토출구의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 6은 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 도포 장치에 의한 도포 동작의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 8의 (a)∼(d)는 각각 도 1에 도시하는 도포 장치에 의한 도포 패턴의 예를 나타내는 패턴도이다.
도 9의 (a)∼(l)은 각각 도 1에 도시하는 도포 장치에 의한 도포 패턴의 예를 나타내는 패턴도이다.
도 10의 (a)∼(g)는 각각 내통부에 형성되는 주위부 개구의 형상을 변경함으로써 도포 가능한 도포 패턴의 예를 나타내는 패턴도이다.
도 11은 변형예에 관한 토출 폭 가변 장치에 있어서의 내통부의 주위벽과, 외통부에 형성된 토출구의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 12는 변형예에 관한 내통을 사용하여 유동물을 문자 형상으로 도포한 상태를 나타내는 도포 패턴도이다.
도 13의 (a), (e)는 변형예에 관한 내통의 주요부 전개도이고, (b)∼(d) 및 (f)∼(h)는 각각 (a), (e)에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 예를 나타낸 패턴도이다.
도 14는 변형예에 관한 내통의 주요부 전개도이다.
도 15의 (a)∼(o)는 각각 도 14에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 예를 나타낸 패턴도이다.
도 16의 (a)∼(k)는 각각 도 14에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 예를 나타낸 패턴도이다.
도 17의 (a), (c), (e)는 각각 도 14에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 평면도이고, (b), (d), (f)는 각각 (a), (c), (e)의 측면도이다.
도 18의 (a), (c), (e)는 각각 도 14에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 평면도이고, (b), (d), (f)는 각각 (a), (c), (e)의 측면도이다.
도 19의 (a), (c), (e)는 각각 도 14에 관한 내통을 사용하여 도포 가능한 도포 패턴의 평면도이고, (b), (d), (f)는 각각 (a), (c), (e)의 측면도이다.
도 20의 (a)는 변형예에 관한 도포 장치를 나타내는 장치 구성도이고, (b)∼(d)는 (a)에 관한 도포 장치에 의한 도포의 제1 단계, 제2 단계 및 제3 단계에 있어서의 도포 패턴도이다.
도 21은 변형예에 관한 도포 장치의 구성을 나타내는 장치 구성도이며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.
도 22는 변형예에 관한 도포 장치의 구성을 나타내는 장치 구성도이며, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 측면도이다.
도 23은 변형예에 관한 노즐을 도시하는 정면도이다.
도 24의 (a)는 종래 기술에 관한 토출 폭 가변 장치의 개략 구성을 도시하는 종단면도, (b)는 당해 토출 폭 가변 장치의 횡단면도이다.
도 25의 (a)는 도 24에 도시한 토출 폭 가변 장치에 노즐을 장착한 것의 개략 구성을 도시하는 종단면도, (b)는 당해 토출 폭 가변 장치의 횡단면도이다.
도 26은 변형예에 관한 도포 장치를 사용하여 액 중에 다른 액체를 토출시킨 예를 나타내는 도면이며, (a)는 액체의 토출 개시시에 있어서의 정면 방향으로부터의 단면도, (b)는 (a)의 측면도, (c)는 토출 종료 후에 있어서의 정면 방향으로부터의 단면도, (d)는 (c)의 측면도이다.
도 27은 변형예에 관한 토출 폭 가변 장치를 도시하는 도면이며, (a)는 측면도, (b)는 정면 방향으로부터의 단면도, (c)는 저면도이다.
도 28은 변형예에 관한 토출 폭 가변 장치를 도시하는 도면이며, (a)는 정면 방향으로부터의 단면도, (b)는 저면도, (c)는 본 변형예에 있어서 채용되어 있는 내통의 전개도이다.
도 29는 변형예에 관한 토출 폭 가변 장치를 도시하는 도면이며, (a)는 정면 방향으로부터의 단면도, (b)는 저면도이다.
도 30은 변형예에 관한 토출 폭 가변 장치를 도시하는 도면이며, (a)는 정면 방향으로부터의 단면도, (b)는 측면도이다.
도 31의 (a)는 도 30의 변형예에 있어서 채용되어 있는 내통의 전개도, (b)는 (a)의 변형예에 관한 내통의 전개도, (c)는 (b)에 관한 내통을 사용한 경우의 토출 패턴의 일례를 나타내는 패턴도이다.
도 32의 (a)는 변형예에 관한 내통의 전개도, (b)는 (a)에 관한 내통을 사용하여 형성되는 토출 패턴을 나타내는 패턴도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도포 장치(10)(토출 장치) 및 토출 폭 가변 장치(100)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도포 장치(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 토출 폭 가변 장치(100)를 산업용 로봇(20)에 장착한 형태의 것, 혹은 도 20에 도시하는 바와 같이 컨베이어(200) 상에 설치한 형태의 것 등으로 할 수 있지만, 이하에 설명하는 실시 형태에 있어서는 우선 도 1에 도시하는 바와 같이 산업용 로봇(20)에 토출 폭 가변 장치(100)를 설치한 예에 대해 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 도포 장치(10)는, 산업용 로봇(20)(이동 장치)과, 1축 편심 나사 펌프(50)(이하, 단순히 「펌프(50)」라고도 칭함)와, 토출 폭 가변 장치(100)와, 제어 장치(170)를 구비하고 있다. 산업용 로봇(20)은, 로봇 아암 등으로 구성되어 있다. 산업용 로봇(20)의 아암(22)의 선단부에는 펌프(50)가 장착되어 있고, 산업용 로봇(20)을 작동시킴으로써 유동물을 토출시켜 도포하는 대상물(도포 대상물(W))에 대해 펌프(50)를 이동시킬 수 있다.

펌프(50)는, 외부로부터 유동물을 압송하기 위해 설치된 장치(유동물 공급 장치)이다. 펌프(50)는, 이른바 회전 용적형 펌프이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, 케이싱(52)의 내부에 스테이터(66), 로터(72) 및 동력 전달 기구(78) 등을 수용한 구성으로 되어 있다. 케이싱(52)은, 금속제로 통 형상의 부재이며, 길이 방향 일단부측에 토출구(54)가 설치되어 있다. 토출구(54)가 설치된 측의 단부에는, 이후에 상세하게 서술하는 토출 폭 가변 장치(100)가 장착되어 있다. 또한, 케이싱(52)의 외주 부분에는, 흡입구(64)가 설치되어 있다. 흡입구(64)는, 케이싱(52)의 길이 방향 중간 부분에 위치하는 중간부(60)에 있어서 케이싱(52)의 내부 공간에 연통되어 있다.

스테이터(66)는, 고무 등의 탄성체, 또는 수지 등에 의해 형성된 대략 원통형의 외관 형상을 갖는 부재이다. 스테이터(66)는, 케이싱(52)에 있어서 토출구(54)에 인접하는 위치에 있는 스테이터 장착부(56) 내에 수용되어 있다. 스테이터(66)의 외경은, 스테이터 장착부(56)의 내경과 대략 동일하다. 그로 인해, 스테이터(66)는, 그 외주벽이 스테이터 장착부(56)의 내주벽에 대략 밀착되는 상태로 장착되어 있다. 또한, 스테이터(66)는, 일단부측이 케이싱(52)의 단부에 있어서 이후에 상세하게 서술하는 토출 폭 가변 장치(100)에 의해 끼움 삽입되어 있다.

스테이터(66)의 내주벽(70)은, n조로 단단 혹은 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스테이터(66)는, 2조로 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 더욱 구체적으로는, 스테이터(66)의 내부에는, 스테이터(66)의 길이 방향을 따라 신장되어, 전술한 피치로 비틀린 관통 구멍(68)이 형성되어 있다. 관통 구멍(68)은, 스테이터(66)의 길이 방향의 어느 위치에 있어서 단면에서 보아도, 그 단면 형상(개구 형상)이 대략 타원형으로 되도록 형성되어 있다.

로터(72)는, 금속제의 축체이며, n-1조로 단단 혹은 다단의 수나사 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 로터(72)는, 1조로 편심된 수나사 형상으로 되어 있다. 로터(72)는, 길이 방향의 어느 위치에서 단면에서 보아도, 그 단면 형상이 대략 원형으로 되도록 형성되어 있다. 로터(72)는, 상술한 스테이터(66)에 형성된 관통 구멍(68)에 삽입 관통되고, 관통 구멍(68)의 내부에 있어서 자유롭게 편심 회전 가능하게 되어 있다.

로터(72)를 스테이터(66)에 대해 삽입 관통하면, 로터(72)의 외주벽(74)과 스테이터(66)의 내주벽(70)이 양자의 접선에서 밀접한 상태로 되어, 스테이터(66)의 내주벽(70)과 로터(72)의 외주벽 사이에 유체 반송로(76)가 형성된다. 유체 반송로(76)는 스테이터(66)나 로터(72)의 길이 방향을 향해 나선 형상으로 신장되어 있다.

유체 반송로(76)는, 로터(72)를 스테이터(66)의 관통 구멍(68) 내에 있어서 회전시키면, 스테이터(66) 내를 회전하면서 스테이터(66)의 길이 방향으로 진행한다. 그로 인해, 로터(72)를 회전시키면, 스테이터(66)의 일단부측으로부터 유체 반송로(76) 내에 유체를 흡입함과 함께, 이 유체를 유체 반송로(76) 내에 가둔 상태에서 스테이터(66)의 타단부측을 향해 이송하여, 스테이터(66)의 타단부측에 있어서 토출시키는 것이 가능하다. 본 실시 형태의 펌프(50)는, 로터(72)를 정방향으로 회전시킴으로써, 흡입구(64)로부터 흡입한 유체를 압송하여, 토출구(54)로부터 이후에 상세하게 서술하는 토출 폭 가변 장치(100)를 향해 토출시키는 것이 가능하게 되어 있다.

동력 전달 기구(78)는, 케이싱(52)의 외부에 설치된 펌프 구동기(96)로부터 상술한 로터(72)에 대해 동력을 전달하기 위한 것이다. 동력 전달 기구(78)는, 동력 전달부(80)와 편심 회전부(82)를 갖는다. 동력 전달부(80)는, 케이싱(52)의 길이 방향의 일단부측에 설치되어 있다.

또한, 편심 회전부(82)는, 동력 전달부(80)와 스테이터 장착부(56) 사이에 형성된 중간부(60)에 설치되어 있다. 편심 회전부(82)는, 동력 전달부(80)와 로터(72)를 동력 전달 가능하도록 접속하는 부분이다. 편심 회전부(82)는, 종래 공지의 커플링 로드나, 스크루 로드 등에 의해 구성된 연결 축(88)과, 종래 공지의 유니버설 조인트 등에 의해 구성된 연결체(94, 98)를 갖는다. 그로 인해, 편심 회전부(82)는, 펌프 구동기(96)를 작동시킴으로써 발생한 회전 동력을 로터(72)에 전달하여, 로터(72)를 편심 회전시키는 것이 가능하다.

토출 폭 가변 장치(100)는, 펌프(50)에 의해 압송시켜 온 유동물을 소정의 토출 폭으로 토출시킬 수 있는 것이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 토출 폭 가변 장치(100)는, 상술한 펌프(50)의 토출구(54)측의 단부에 접속되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 토출 폭 가변 장치(100)는, 케이싱(110), 내통(130), 노즐(150) 및 구동 기구부(160)(구동 장치)를 구비하고 있다.

케이싱(110)은, 중공이며 통 형상의 외통부(112)(외통/제1 구조체)와, 구동 기구 설치부(114)를 갖는다. 외통부(112)는, 내통(130)(제2 구조체)을 내장하는 통 형상의 부분이며, 외통 주위부 개구(116)(제1 개구) 및 도입구(118)를 구비하고 있다. 구동 기구 설치부(114)는, 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이 구동 기구부(160)를 이루는 부품이 수용되는 부분이다.

외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)는, 외통부(112)의 주위벽(120)의 일부를 이루는 토출구 형성부(122)에 설치되어 있다. 외통 주위부 개구(116)는, 슬릿 형상의 개구에 의해 구성되어 있고, 외통부(112)의 내외를 연통하고 있다. 외통 주위부 개구(116)는 외통부(112)의 축선 방향, 바꾸어 말하면 외통부(112)의 주위 방향에 대해 교차하는 방향(교차 방향)을 향해 직선적으로 연장되도록 형성되어 있다. 외통 주위부 개구(116)에는, 이후에 상세하게 서술하는 노즐(150)이 장착되어 있다. 도입구(118)는, 상술한 펌프(50)의 토출구(54)를 접속하기 위한 것이고, 외통부(112)의 주위벽(120)에 설치된 도입구 형성부(124)에 형성되어 있다. 도입구(118)는, 이후에 상세하게 서술하는 내통(130)에 설치된 내통 주위부 개구(138)를 향하도록(adapt) 설치되어 있다.

내통(130)은, 외통부(112)의 내측에 형성된 외통 내부 공간(126)에 수용되어 있고, 외경이 외통 내부 공간(126)의 내경과 대략 동일한 크기를 갖는 중공의 통체이다. 내통(130)은, 일단부측(기단부(130a)측) 및 타단부측(접속 단부(130b)측)에 있어서 베어링(132, 134)에 의해 회전 가능하도록 축지지되어 있다. 즉, 내통(130)은, 회전에 의해 외통부(112)에 대해 상대 이동 가능하게 되어 있다. 내통(130)은, 접속 단부(130b)가 케이싱(110)의 일단부측에 형성된 구동 기구 설치부(114)측으로 돌출되어 있고, 구동 기구부(160)에 접속되어 있다.

내통(130)의 주위벽(136)에는, 내통 주위부 개구(138)(제2 개구)가 내외를 연통하도록 형성되어 있다. 내통 주위부 개구(138)는, 외통부(112)에 설치된 도입구(118)를 향하는(면하는) 위치에 설치되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 내통 주위부 개구(138)는, 개구 폭 d(내통(130)의 모선 방향으로의 길이)가 내통(130)의 주위 방향으로 연속적으로 변화되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 내통 주위부 개구(138)는, 내통(130)을 전개한 상태에 있어서 대략 이등변 삼각형의 개구 형상을 갖는다. 또한, 내통 주위부 개구(138)에 대해 내통(130)의 주위 방향으로 벗어난 위치에는, 비개구부(140)가 설치되어 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 내통 주위부 개구(138)의 개구 폭 d는, 어느 부위에 있어서도 외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)의 개구 폭 s보다도 작다. 또한, 내통(130)의 내측(내부 공간)에는, 펌프(50)에 의해 압송되어진 유동물을 도입하기 위한 유동물 저류부(142)가 설치되어 있다. 즉, 내통(130)은, 외통부(112)에 대해 유동물 저류부(142)측에 위치하고 있다.

도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 내통 주위부 개구(138)에 대해 기단부(130a)측의 위치, 및 접속 단부(130b)측의 위치에는, 내통(130)의 전체 주위에 걸쳐 O링(144, 146)이 설치되어 있다. O링(144, 146)은, 내통(130)의 주위벽(136)과 외통부(112)의 내주벽(128)의 사이를 액밀 상태로 하기 위한 것이다. 그로 인해, 내통(130)의 유동물 저류부(142) 내에 도입된 유동물은, 적어도 O링(144, 146)이 설치된 위치보다도 내통(130)의 기단부(130a)측 및 접속 단부(130b)측의 영역으로 누출되지 않는다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 노즐(150)은, 상술한 케이싱(110)을 이루는 외통부(112)의 외통 주위부 개구(116)에 있어서, 외통부(112)의 직경 방향 외측을 향해 돌출되도록 장착되어 있다. 노즐(150)은, 외통 주위부 개구(116)에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 부재이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 노즐(150)의 내측에는, 노즐(150)의 길이 방향으로 복수의 칸막이(152)가 설치되어 있다. 이에 의해, 노즐(150)의 개구 영역이, 노즐(150)의 길이 방향으로 구획 영역(154)이 배열되도록 구획되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 구획 영역(154)의 개구 형상은 대략 사각형으로 되어 있지만, 대략 환형, 대략 삼각형, 혹은 대략 다각형으로 하는 것이 가능하다. 칸막이(152)는, 노즐(150) 개구 단부측으로부터 외통 주위부 개구(116)측까지 직선적으로 연장되도록 형성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 구동 기구부(160)는, 모터에 의해 구성된 구동기(162)와, 구동기(162)의 회전축에 접속된 제1 베벨 기어(164)와, 내통(130)의 접속 단부(130b)측에 접속된 제2 베벨 기어(166)를 갖는다. 구동기(162)는, 케이싱(110)의 구동 기구 설치부(114) 내를 향해 회전축이 돌출되도록 설치되어 있다. 또한, 제1 베벨 기어(164) 및 제2 베벨 기어(166)는, 구동 기구 설치부(114) 내에 수용되어 있고, 양자가 맞물려 있다. 따라서, 구동기(162)를 작동시킴으로써, 외통부(112) 내에 있어서 내통(130)을 회전시킬 수 있다. 또한, 구동기(162)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 내통(130)의 회전량의 조정 및 회전 방향의 변경을 행할 수 있다.

토출 폭 가변 장치(100)는, 도 5 중에 있어서 해칭을 부여하여 나타내는 바와 같이, 외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)와, 내통(130)에 설치된 내통 주위부 개구(138)가 겹치는 부분에, 양자가 연통된 연통 영역(148)이 형성된다. 또한, 구동기(162)의 회전량 및 회전 방향을 조정하여, 외통 주위부 개구(116)와 내통 주위부 개구(138)의 상대 위치를 변화시킴으로써, 연통 영역(148)의 폭 D(이하, 「토출 폭 D」라고도 칭함)를 변화시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도 3 및 도 5 중의 화살표 A 방향으로 내통(130)을 회전시키면 연통 영역(148)의 토출 폭 D가 점차 확대되고, 이와는 반대인 화살표 B 방향으로 회전시키면 토출 폭 D가 점차 축소된다. 또한, 비개구부(140)가 외통 주위부 개구(116)와 겹치는 위치까지 내통(130)을 회전시키면, 외통 주위부 개구(116)가 비개구부(140)에 의해 폐쇄된 상태, 즉, 토출 폭 D가 제로로 되어 유동물을 토출시킬 수 없는 상태로 된다.

제어 장치(170)는, 도포 대상물(W)에 대한 펌프(50)의 상대 위치를 제어하는 위치 제어, 도포 대상물(W)에 대한 펌프(50)의 이동 속도를 제어하는 속도 제어, 도포 폭 가변 장치(100)에 대한 유동물의 공급량을 제어하는 공급량 제어, 토출 폭 가변 장치(100)로부터 토출되는 유동물의 토출 폭 D를 제어하는 토출 폭 제어 등을 단독, 혹은 복합적으로 실시할 수 있다. 구체적으로는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(170)는, 토출 폭 제어 수단(171), 위치 제어 수단(172), 속도 제어 수단(173), 공급량 제어 수단(174) 및 동기 수단(175)을 구비하고 있다. 제어 장치(170)는, 위치 제어 수단(172)에 의해 산업용 로봇(20)의 위치, 아암(22)의 각도, 신축량 등을 조정함으로써, 아암(22)의 선단부에 장착된 펌프(50)의 위치를 제어(위치 제어)할 수 있다. 또한, 제어 장치(170)는, 속도 제어 수단(173)에 의해 산업용 로봇(20) 및 아암(22)의 이동 속도를 조정함으로써, 도포 대상물(W)에 대한 펌프(50)의 이동 속도의 제어(속도 제어)를 행할 수 있다.

또한, 제어 장치(170)는, 공급량 제어 수단(174)에 의해 펌프 구동기(96)의 회전 속도를 제어함으로써, 토출 폭 가변 장치(100)에 대한 유동물의 공급량의 제어(공급량 제어)를 실시할 수 있다. 또한, 제어 장치(170)는, 토출 폭 제어 수단(171)에 의해 토출 폭 가변 장치(100)의 구동기(162)의 회전량 및 회전 방향을 조정하여, 외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)와, 내통(130)에 설치된 내통 주위부 개구(138)의 상대 위치를 변화시킴으로써, 토출 폭 D를 증감시킬 수 있다. 따라서, 제어 장치(170)는, 구동기(162)의 동작 제어를 행함으로써, 유동물의 토출 폭 D의 제어(토출 폭 제어)를 행할 수 있다.

또한, 제어 장치(170)는, 동기 수단(175)에 의해 상술한 위치 제어, 속도 제어, 공급량 제어 및 토출 폭 제어를 각각 동기시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 도포 대상물(W)에 대해 원하는 위치에 원하는 도포 폭으로 유동물을 도포하는 것, 원하는 속도로 유동물을 도포하는 것, 도포 작업의 도중에 토출 폭을 점차 변화시키는 것, 및 원하는 형상으로 유동물을 도포하는 것 등이 가능해진다. 이하, 도포 장치(10)에 의해 도포 대상물(W)에 대해 유동물을 도포할 때, 제어 장치(170)에 의해 실시되는 동작 제어에 대해, 도 8의 (a)에 도시하는 도포 패턴에 의해 도포하는 경우를 예로 들어, 도 7의 흐름도를 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 8의 (a)에 도시하는 도포 패턴에 의해 도포하는 경우는, 시점 S로부터 종점 E에 이르기까지의 사이에 형성된 중간 위치 P1, P2에 있어서 토출 폭 D의 조정(변경)을 행하면서, 유동물을 도포한다. 구체적으로는, 시점 S로부터 중간 위치 P1까지의 구간에 있어서는, 토출 폭 D를 D1로 조정하여, 공급량 제어를 행하면서, 위치 제어에 의해 펌프(50) 및 토출 폭 가변 장치(100)를 이동시킴으로써 유동물을 도포한다. 그 후, 중간 위치 P1까지 도포가 완료되면 토출 폭 D를 D2로 변경하여, 공급량 제어 및 위치 제어하에서, 중간 위치 P2까지 도포를 진행한다. 중간 위치 P2까지 도포가 진행되면, 다시 토출 폭 D를 D1로 변경하여, 공급량 제어 및 위치 제어하에서 종점 E까지 도포를 진행한다.

상술한 일련의 동작을 도 7의 흐름도에 따라서 설명하면, 도포 대상물(W)에 대해 유동물을 도포하는 경우는, 우선 스텝 1에 있어서, 제어 장치(170)는 도포를 개시하는 장소(시점 S)를 나타내는 위치 정보에 기초하여 산업용 로봇(20) 및 아암(22)을 이동시키고, 펌프(50)의 선단부에 장착된 토출 폭 가변 장치(100)를 시점 S의 위치까지 이동시킨다. 그 후, 제어 플로우가 스텝 2로 진행되면, 제어 장치(170)는 구동기(162)의 회전량 및 회전 방향을 조정하여, 토출 폭 D가 원하는 도포 폭에 합치한 상태로 되도록 내통(130)을 회전시킨다. 도 8의 (a)의 도포 패턴에 의해 도포하는 경우에 있어서는, 토출 폭 가변 장치(100)가 시점 S에 존재하고 있는 경우는, 토출 폭 D가 D1로 조정된다. 또한, 유동물의 도포가 진행되어, 중간 위치 P1 또는 중간 위치 P2에 도달한 경우는, 토출 폭 D가 D2 혹은 D1로 조정된다.

여기서, 스텝 2에 있어서 토출 폭 D의 조정이 이루어지면, 유동물의 토출량이 변화되므로, 토출 폭 가변 장치(100)에 대한 유동물의 공급량에 대해서도 조정할 필요가 있다. 구체적으로는, 토출 폭 D를 확장시킨 경우는, 유동물의 토출량이 증가하므로, 토출 폭 가변 장치(100)에 대한 유동물의 공급량이 증가하도록 펌프(50)에 있어서의 로터(72)의 회전 속도를 상승시킬 필요가 있다. 이와는 반대로, 토출 폭 D를 축소시킨 경우는, 유동물의 토출량이 감소하므로, 로터(72)의 회전 속도를 저하시킬 필요가 있다. 따라서, 스텝 2에 있어서 토출 폭 D의 조정이 행해지면, 그 후 스텝 3에 있어서 공급량 제어하에서, 토출 폭 가변 장치(100)에 대한 유동물의 공급량이 조정된다.

제어 플로우가 스텝 4로 진행되면, 산업용 로봇(20) 및 아암(22)을 이동시킴으로써, 도포 패턴에 따라서 펌프(50)의 선단부에 장착된 토출 폭 가변 장치(100)를 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 스텝 2에 있어서 설정된 토출 폭 D에 의해 유동물이 토출되어, 도포 대상물(W)에 대해 도포된다.

스텝 4에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)의 이동이 개시된 후, 스텝 5에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)가 토출 폭 D를 변경해야 하는 위치, 구체적으로는 중간 위치 P1 또는 중간 위치 P2에 도달한 것이 확인되면, 제어 플로우가 스텝 2로 되돌아간다. 제어 플로우가 스텝 2로 되돌아가면, 상술한 스텝 2∼스텝 4의 플로우에 따라서 토출 폭 D를 변경한 후 도포 동작이 이루어진다.

한편, 스텝 5에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)의 위치가 토출 폭 변경 위치(중간 위치 P1, P2)가 아니라고 판단된 경우는, 제어 플로우가 스텝 6으로 진행된다. 스텝 6에 있어서는, 토출 폭 가변 장치(100)가 종점 E에 도달되어 있는지 여부가 확인된다. 종점 E에 도달되어 있지 않은 것이 확인된 경우는 도포 동작의 도중이므로, 제어 플로우가 스텝 4로 되돌아가고, 이어서 도포 동작이 계속된다. 한편, 스텝 6에 있어서 종점 E에 도달되어 있는 것이 확인된 경우는, 제어 플로우가 스텝 7로 진행되어, 도포 동작이 정지 상태로 된다. 구체적으로는, 토출 폭 가변 장치(100) 등의 이동 및 펌프(50)에 의한 유동물의 공급이 정지됨과 함께, 토출 폭 D가 제로로 전환된다. 이에 의해, 도포 대상물(W)에 대한 유동물의 도포가 완료되어, 일련의 제어 플로우가 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 도포 장치(10)가 구비하는 토출 폭 가변 장치(100)는, 외통부(112)와 내통(130)을 상대 이동시킴으로써, 외통 주위부 개구(116) 및 내통 주위부 개구(138)의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역(148)의 폭(교차 방향으로의 길이)이나 연통 영역(148)이 형성되는 위치를 조정할 수 있다. 또한, 노즐(150)이 외통 주위부 개구(116)에 설치되어 있으므로, 토출 대상인 워크에 대해 극히 근접한 위치에 있어서 유동물을 토출시킬 수 있다. 그로 인해, 넓은 도포 폭으로 유동물을 도포한 경우라도, 도포된 유동물과 워크 사이에 공기를 말려 들어가게 하거나 하는 일 없이, 고정밀도로 유동물을 도포할 수 있다. 또한, 종래 기술에 있어서는, 유동물과 워크의 사이에 공기가 말려 들어가는 것을 해소하기 위해, 공기 등을 분사 가능한 장치를 설치하여, 도포되고 있는 유동물에 분사하는 등의 방책이 이루어져 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 구성으로 함으로써, 전술한 바와 같은 공기의 분사 장치와 같은 것이 불필요해져, 그만큼 장치 구성이나 동작 제어를 간소화할 수 있다.

또한 상술한 바와 같이, 노즐(150)은 복수 설치된 칸막이(152)에 의해, 개구 영역이 복수의 구획 영역(154)으로 구획되어 있다. 이에 의해, 외통 주위부 개구(116)를 통해 노즐(150)에 유입된 유동물이, 노즐(150) 내에서 폭 방향으로 확산되는 일 없이 노즐(150)의 선단부까지 도달하여, 토출된다. 따라서, 토출 폭 가변 장치(100)에 의하면, 워크에 대해 유동물을 상정한 대로의 정렬된 형상으로 도포하는 것이 가능하다.

상술한 토출 폭 가변 장치(100)는, 제1 구성체인 외통부(112)의 내측에, 제2 구성체인 내통(130)을 배치하고, 내통(130)을 회전시킴으로써 양자를 상대 이동시켜, 토출 폭 D를 조정 가능하게 되어 있다. 따라서, 토출 폭 가변 장치(100)에 의하면, 외통부(112)에 대한 내통(130)의 회전량이나 회전 방향에 대한 제어를 행함으로써, 유동물이 토출되는 연통 영역(148)의 폭이나 위치를 조정할 수 있다.

또한, 제1 구성체 및 제2 구성체를 외통부(112) 및 내통(130)에 의해 구성시키는 구성으로 한 경우, 토출 폭 D 등의 변경을 위해 내통(130)을 회전시켰다고 해도 유동물 저류부(142)의 내부 용적이 거의 변화되지 않는다. 그로 인해, 토출 폭 가변 장치(100)로부터 유동물을 토출시킬 때의 토출압의 변동을 최소한으로 억제하여, 도포 성능을 한층 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 구성체 및 제2 구성체를 외통부(112) 및 내통(130)의 조합에 의해 구성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 외통부(112) 및 내통(130) 대신에, 예를 들어 평판을 제1 구성체 및 제2 구성체로서 설치함과 함께, 이들 평판에 외통 주위부 개구(116)나 내통 주위부 개구(138)를 대신하는 개구를 설치한 구성으로 하는 것이 가능하다. 이러한 구성으로 한 경우에 대해서도, 제1 구성체 및 제2 구성체에 상당하는 평판끼리를 상대 이동시킴으로써 토출 폭 D를 조정하는 것이 가능해진다.

상술한 노즐(150)에 형성되는 구획 영역(154)의 크기는, 다양한 요인을 고려하여 적절한 크기로 조정하는 것이 가능하고, 예를 들어 토출 대상인 유동물의 점도 등을 고려하여 구획 영역(154)의 크기를 조정하는 것이 가능하다. 더욱 상세하게는, 노즐(150)은, 유동물의 점도가 저점도일수록 구획 영역(154)의 개구 면적이 작아지도록 칸막이(152)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 취급하는 유동물이 저점도인 경우에 있어서의 적하의 억제가 가능해진다. 또한, 취급하는 유동물이 고점도인 경우에, 각 구획 영역(154) 내에 유동물이 가득 차 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한, 노즐(150)은, 도 23에 도시하는 바와 같이, 폭 양단부측과 중앙측에서 구획 영역(154)의 개구 면적이 다른 것으로 하는 것도 가능하다. 이에 의해, 유동물의 특성이나 공급되는 유동물의 압력 변동 등의 외란을 고려하면서, 각 구획 영역(154)의 개구 면적의 최적화를 도모하여, 토출 폭 D의 제어 특성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 노즐(150)에 있어서는, 칸막이(152)가 선단부측(개구 단부측)으로부터 기단부측(외통 주위부 개구(116)측)에 도달하는 위치까지 형성되어 있다. 그로 인해, 연통 영역(148)을 통해 도출된 유동물이 토출시켜서는 안 되는 위치에 있는 구획 영역(154)에 유입되어 버리는 것을 억제하면서, 토출시켜야 할 위치에 존재하고 있는 구획 영역(154)에 확실하게 도입시켜, 토출시킬 수 있다. 이에 의해, 노즐(150)로부터 토출되는 유동물의 토출 폭 D나 토출 위치를 상정대로의 것으로 할 수 있다.

또한, 상술한 노즐(150)에 있어서는, 칸막이(152)가 노즐(150)의 선단부측으로부터 기단부측을 향해 직선적으로 연장되어 있다. 그로 인해, 노즐(150) 내에 있어서 유동물이 가득 차는 것을 방지하면서, 유동물을 노즐(150) 내에 있어서 정류시켜 토출시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 칸막이(152)가 직선적으로 연장되는 형상인 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 굴곡된 형상 등이어도 된다.

토출 폭 가변 장치(100)는, 내통(130)을 회전시킴으로써 토출 폭 D를 변화시키는 것이며, 토출 폭 D의 변경에 수반되는 내부 용적의 변화가 거의 발생하지 않는다. 이에 의해, 토출 폭 D의 변경에 수반하여 토출압의 변동이 발생하는 것을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 도포 장치(10)에 있어서는, 유동물 공급 장치로서 펌프(50)가 채용되어 있으므로, 대략 일정한 공급량 및 공급압으로 유동물을 토출 폭 가변 장치(100)에 공급할 수 있다. 따라서, 도포 장치(10)는, 도포 폭(토출 폭 D)을 연속적 혹은 단속적으로 변화시키거나 해도, 도포 대상물(W)에 도포된 유동물의 두께(막 두께) 및 유동물의 부착성 등의 도포 특성의 변동이 거의 발생하지 않아, 일정한 품질로 유동물을 도포할 수 있다.

토출 폭 가변 장치(100)는, 내통 주위부 개구(138)보다도 기단부(130a)측 및 접속 단부(130b)측의 위치에 설치된 O링(144, 146)에 의해, 내통(130)의 주위벽(136)과 외통부(112)의 내주벽(128)의 사이가 액밀하게 되어 있다. 또한, 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서는, 펌프(50)에 의해 공급되는 유동물을 도입하기 위한 도입구(118)가, 외통부(112)의 주위벽(136)에 있어서 내통 주위부 개구(138)를 향하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 내통 주위부 개구(138)의 개구 폭 d는, 어느 부위에 있어서도 외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)의 개구 폭 s보다도 작다. 그로 인해, 내통(130)과 외통부(112)의 사이에 토출액이 물려 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 토출 폭 가변 장치(100)에 의하면, 외통 주위부 개구(116)의 예기치 않은 부위로부터 토출액이 누설되는 것을 방지할 수 있어, 안정된 품질로 유동물을 도포할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 내통(130)에 O링(144, 146)을 설치한 구성을 예시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 외통부(112)측에 O링 등의 시일 부재를 설치한 구성으로 해도 된다. 또한, 토출 폭 가변 장치(100)는, 내통(130)과 외통부(112)의 사이를 액밀하게 하기 위해 O링(144, 146)을 설치한 것이지만, O링(144, 146) 대신에, 혹은 O링(144, 146)에 부가하여, 바리 시일, 립 시일 등의 다른 시일 부재를 설치해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 내통 주위부 개구(138)의 개구 폭 d를 외통부(112)에 설치된 외통 주위부 개구(116)의 개구 폭 s보다도 작게 형성한 예를 나타냈지만, 개구 폭 d, s를 동일하게 해도 된다.

본 실시 형태의 도포 장치(10)는, 위치 제어, 속도 제어, 공급량 제어 및 토출 폭 제어를 동기시킨 상태에서 실시 가능하며, 도포용으로서 토출되는 유동물의 토출 폭 D의 크기, 토출 폭 D의 변화 속도, 펌프(50)로부터 토출 폭 가변 장치(100)에의 유동물의 공급량(공급 속도)을 토출 폭 가변 장치(100)와 도포 대상물(W)의 위치 관계, 토출 폭 가변 장치(100)의 이동 속도에 따라서 적절한 상태로 되도록 조정하는 것이 가능하다. 이에 의해, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이 도포 대상물(W)의 부위에 따라서 다른 폭으로 유동물을 도포하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 8의 (a)에 도시하는 도포 패턴으로 유동물을 도포하는 경우의 동작을 예시하였지만, 도포 장치(10)는, 토출 폭 가변 장치(100)의 위치, 이동 속도 등에 따라서 토출 폭 D 등의 조정을 행함으로써, 도 8의 (a)의 도포 패턴 외에, 도 8의 (b)∼(d)에 도시하는 도포 패턴, 도 9의 (a)∼(l)에 도시하는 도포 패턴(모양) 등, 다양한 도포 패턴에 의해 유동물을 도포 대상물(W)에 도포하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서 외통부(112)에 형성되어 있는 외통 주위부 개구(116)는, 외통부(112)의 폭 방향으로 직선적으로 연장되는 슬릿에 의해 형성되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 외통 주위부 개구(116) 대신에, 외통부(112)의 폭 방향으로 단속적으로 형성된 슬릿, 경사지도록 형성된 슬릿, 만곡 부분을 갖는 슬릿, 개구 형상이 원형, 타원형, 직사각형 혹은 다각형인 개구 등을 설치한 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 더욱 다양한 형태로 유동물을 토출시키는 것이 가능해져, 다양한 도포 패턴에 의해 유동물을 도포 가능해진다. 또한, 외통 주위부 개구(116)를 이러한 형상으로 하는 경우, 노즐(150)의 형상에 대해서도 외통 주위부 개구(116)와 마찬가지인 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 외통 주위부 개구(116)를 전술한 바와 같은 형상으로 하는 대신에, 노즐(150)을 경사 형상, 만곡 형상 등의 형상으로 하는 것도 가능하다.

또한, 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서, 내통(130)에 형성되어 있는 내통 주위부 개구(138)의 개구 형상에 대해서도, 외통 주위부 개구(116)와 마찬가지로 상술한 것에 한정되지 않고, 도포 패턴 등에 따라서 다양한 형상으로 변경하는 것이 가능하다. 즉, 내통 주위부 개구(138)는, 축선 방향의 토출 폭 D 및 축선 방향에 있어서의 개구 위치가 내통(130)의 주위 방향으로 변화되도록 형성된 것이면 되고, 개구 형상이나 크기에 대해서는 어떠한 것이어도 된다.

구체적으로는, 내통 주위부 개구(138)의 형상을, 내통(130)의 주위벽(136)을 전개한 상태에 있어서 원하는 도포 패턴의 형상으로 되도록 형성한 경우, 토출 폭 가변 장치(100)의 이동 및 내통(130)의 회전을 동기시킴으로써, 예를 들어 도 10의 (a)∼(g)와 같은 도포 패턴(모양)에 의해 유동물을 도포 대상물에 도포할 수 있다. 더욱 상세하게는, 도 11에 도시하는 바와 같은 형상의 내통 주위부 개구(138)를 주위벽(136)에 설치한 경우는, 도포 속도에 동기시켜 내통(130)을 회전시킴으로써 연통 영역(148)의 폭 및 위치가 순차 변화되어, 도 10의 (g)와 같은 도포 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다. 또한, 내통 주위부 개구(138)를 문자의 형상으로 형성하고, 토출 폭 가변 장치(100)의 이동 및 내통(130)의 회전을 동기시키면, 예를 들어 도 12에 도시하는 바와 같이 문자를 워크에 대해 묘화하는 것이 가능해진다.

내통 주위부 개구(138)를 도 13의 (a) 혹은 도 13의 (e)에 도시하는 바와 같은 형상으로 한 경우, 토출 폭 가변 장치(100)의 이동 및 내통(130)의 회전을 동기시킴으로써, 예를 들어 도 13의 (b)∼(d)에 도시하는 바와 같은 패턴이나, 도 13의 (f)∼(h)에 도시하는 바와 같은 패턴으로 워크에 대해 유동물을 도포할 수 있다. 또한, 내통 주위부 개구(138)를 도 14에 도시하는 바와 같은 형상으로 하고, 도포 장치(10)의 2차원 방향으로의 위치 제어를 행하면서 토출 폭 제어를 행함으로써, 도 15이나 도 16에 도시하는 바와 같은 다종 다양한 2차원적인 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다. 마찬가지로, 내통 주위부 개구(138)를 도 14에 도시하는 바와 같은 형상으로 한 경우에, 도포 장치(10)를 3차원적으로 위치 제어함으로써, 각각 도 17∼도 19에 도시하는 바와 같은 3차원적으로 적층한 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다.

상술한 도포 장치(10)는, 산업용 로봇(20)에 대해 장착함으로써, 워크에 대해 3차원적으로 토출 폭 가변 장치(100)를 이동시키는 것이 가능한 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 도포 장치(10)는 예를 들어 도 20에 도시하는 바와 같이, 도포 대상인 워크를 반송하는 컨베이어(200)를 이동 장치로서 설치하여, 컨베이어(200)로부터 이격된 위치에 토출 폭 가변 장치(100)를 설치한 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 한 경우에 대해서도, 컨베이어(200)의 동작을 조정하는 것에 의한 위치 제어와 토출 폭 가변 장치(100)에 의한 토출 폭 제어를 제어 장치(170)에 의해 동기시킴으로써, 원하는 도포 패턴으로 유동물을 워크에 대해 도포하는 것이 가능하다.

또한, 도포 장치(10)에 설치되는 토출 폭 가변 장치(100)는 단일일 필요는 없고, 도 20에 도시하는 바와 같이 복수 설치되어도 된다. 도 20에 도시하는 예에 있어서는, 컨베이어(200)의 반송 방향으로 복수(도 20의 예에서는 3기)의 토출 폭 가변 장치(100)가 병설되어 있다. 이에 의해, 워크의 반송 방향 상류측에 배치된 토출 폭 가변 장치(100)에 의해 유동물이 도포된 것에 더하여, 하류측에 배치된 토출 폭 가변 장치(100)에 의해 다른 유동물을 동일 또는 서로 다른 도포 패턴으로 순차 겹쳐 도포하는 것 하는 것이 가능해진다(도 20의 (b)∼(d) 참조). 또한, 상류측의 토출 폭 가변 장치(100)에 의해 도포된 도포 패턴과, 하류측의 토출 폭 가변 장치(100)에 의해 겹쳐 도포되는 도포 패턴을 다르게 하는 것도 가능하다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 도 20의 (d)에 도시하는 바와 같이, 다양한 모양(도시 예에서는, 원숭이)을 형성하는 것이 가능해진다.

또한 도 21에 도시하는 바와 같이, 도포 장치(10)는, 워크 자체 혹은 워크를 탑재한 받침대에 대해 대략 수평 방향(도면 중 X, Y 방향) 및 높이 방향(도면 중 Z 방향)으로 이동 가능한 이동 장치(210)에 토출 폭 가변 장치(100)를 탑재한 것이어도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 워크에 대해 X, Y 방향으로 도포 장치(10)를 소정의 궤적(도 21의 (a)의 이점 쇄선 참조)으로 이동시켜 유동물을 도포하면서, 도포 장치(10)를 Z 방향으로 이동시킴으로써 워크와의 거리를 소정 거리로 유지하는 것이나, 도포되는 유동물의 두께의 조정 등을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 도 21에 도시하는 예와 같이, 유동물의 도포 대상인 워크와의 상대 위치나 워크의 형상 등을 스캔하는 스캐너(212)와 같은 것을, 토출 폭 가변 장치(100)와 함께 이동 장치(210)에 탑재한 것으로 해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 스캐너(212)에 의해 도포 대상인 워크와의 상대 위치나 워크의 형상을 검지하면서, 적정한 폭 및 두께로 유동물을 워크에 대해 도포하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, 도 21에 도시하는 예에 있어서는, 도면 중 망점으로 나타낸 것과 같은 형상으로 만곡된 워크에 대해 유동물을 도포한다. 이 예에 있어서는, 우선 토출 폭 가변 장치(100) 및 스캐너(212)를 X 방향으로 동시 이동시키면서, 스캐너(212)에 의해 워크와의 상대 위치나 워크의 형상을 계측한다. 즉, X 방향으로의 이동에 수반되는 워크의 폭의 변화 및 워크의 중앙부의 궤적을 계측한다. 이에 의해, 토출 폭 D의 조정에 부가하여, 토출 위치(궤적)를 Y 방향으로 어떻게 변화시키면서, 토출 폭 가변 장치(100)를 X 방향으로 이동시키면 될지를 파악할 수 있다. 이와 같이 하여 스캐너(212)에 의한 워크와의 상대 위치나 워크의 형상을 계측한 후, 토출 폭 가변 장치(100) 및 스캐너(212)를 워크 상에 있어서 다시 X 방향으로 이동시킨다. 이때, 토출 폭 가변 장치(100) 및 스캐너(212)의 X 방향으로의 설치 간격을 가미하면서, 미리 계측되어 있는 워크와의 상대 위치, 토출 폭 D 및 궤적의 데이터에 기초하여, 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서의 토출 폭 D의 조정 및 토출 폭 가변 장치(100)의 Y 방향으로의 위치 조정을 행한다. 이에 의해, 유동물을 원하는 폭으로, 규정의 궤적을 묘화하면서 워크에 대해 도포할 수 있다.

또한, 도 22에 도시하는 예는, 도 21에 도시한 것과 마찬가지로 이동 장치(210) 및 스캐너(212)를 구비한 도포 장치(10)에 의해, 받침대 상에 배치된 두께가 다른 복수의 워크에 대해 유동물을 도포하는 예이다. 이 예에 있어서도, 우선 토출 폭 가변 장치(100) 및 스캐너(212)를 X 방향으로 동시 이동시켜, 스캐너(212)에 의해 받침대 상에 배치된 각 워크의 형상 및 상대 위치를 계측한다. 이에 의해, 어떠한 토출 폭 D 및 토출 위치에서 유동물을 토출시키면 될지를 파악한다. 그 후, 토출 폭 가변 장치(100) 및 스캐너(212)를 워크 상에 있어서 다시 X 방향으로 이동시킨다. 이때, 먼저 도출된 계측 결과에 기초하여, 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서의 토출 폭 D의 조정 및 토출 폭 가변 장치(100)의 Y 방향 및 Z 방향으로의 위치 조정을 행하여, 소정의 궤적(도 22의 (a)의 이점 쇄선 참조)으로 이동시키면서 유동물을 도포한다. 이에 의해, 유동물을 원하는 폭 및 두께로, 규정의 궤적을 묘화하면서 워크에 대해 도포할 수 있다.

상술한 실시 형태 및 변형예에 있어서 예시한 토출 폭 가변 장치(100)는, 도포 대상인 워크에 대해 극히 근접한 위치까지 노즐(150)을 도달시켜 유동물을 토출 가능하게 되어 있다. 그로 인해, 상술한 바와 같이 워크의 이동 방향으로 토출 폭 가변 장치(100)를 병설하여 유동물을 복수층에 걸쳐 겹쳐 도포하는 경우에는, 상류측에 배치된 토출 폭 가변 장치(100)의 노즐(150)의 높이에 대해 하류측에 인접하는 위치에 배치된 토출 폭 가변 장치(100)의 노즐(150)의 높이를 먼저 도포되어 있는 유동물의 두께 상당분만큼 상방으로 이격된 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

상술한 도포 장치(10) 및 토출 폭 가변 장치(100)는, 유동물의 토출 폭 D를 순차 변화시킴으로써 다양한 도포 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다. 그로 인해, 예를 들어 식품의 제조 장치, 촉지 프린터(점자나 점도 등의 3차원적인 표식을 묘화 가능한 프린터), 3차원 조형 장치, 도로 표시 형성 장치(도로 프린터) 등에 적용 가능하다. 구체적으로는, 식품의 제조 장치로서는, 도 20에 도시한 도포 장치(10)에 있어서, 유동물로서 쿠키 등의 생지를 사용함으로써, 쿠키 등의 식품을 원하는 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 지면이나 플레이트 등의 표면에 점 형상으로 접착제 등의 경화성의 유동물을 도포하여 경화시킴으로써, 점자나 점도를 이루는 요철을 형성하기 위한 장치로서 도포 장치(10)나 토출 폭 가변 장치(100)를 사용할 수 있다. 마찬가지로, 도포 장치(10)나 토출 폭 가변 장치(100)를 사용하여, 지면이나 플레이트 등의 표면에 선 형상 혹은 면 형상의 원하는 형상으로 경화성의 유동물을 도포하여 경화시키면, 촉지도 등의 3차원적인 표식을 형성할 수 있다.

또한, 3D CAD 데이터나 3D CG 데이터에 기초하여 경화성의 유동물을 순차 적층하도록 도포하고, 경화시킴으로써, 3차원(입체)의 조형물을 제작하는 3차원 조형 장치로서 도포 장치(10)나 토출 폭 가변 장치(100)를 사용할 수 있다. 또한, 차량 등의 도로 상을 이동 가능한 이동 장치에 도포 장치(10)나 토출 폭 가변 장치(100)를 탑재하고, 도로에 표시되는 도로 표시를 형성하기 위한 도포재를 이동 장치를 작동시키면서 도로 상에 도포함으로써, 도포 장치(10)나 토출 폭 가변 장치(100)를 도로 표시 형성 장치(도로 프린터)로서 사용할 수 있다.

도포 장치(10)(토출 장치)는, 도포재를 면 상에 도포하는 용도뿐만 아니라, 액 중에 도포재를 토출시키는 용도로도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 도포 장치(10)의 노즐(150)을 소정의 액체 L1이 들어있는 용기(V)의 개구측으로부터 바닥측을 향하는 방향(Z축 방향)으로 삽입한다. 노즐(150)의 길이는, 도 26의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이 용기(V)의 개구측으로부터 바닥 근방까지 도달하는 길이인 것이 바람직하다.

도포 장치(10)는, 도 26의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이 액체 L1 중에 삽입된 노즐(150)을 용기(V)에 대해 Z축 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 이 이동 과정에 있어서 노즐(150)로부터 액체 L1과는 다른 액체 L2를 토출시킨다. 이에 의해, 도 26의 (c), (d)에 도시하는 바와 같이, 액체 L1 중에 액체 L2를 토출시키는 것이 가능해진다. 또한, 노즐(150)을 Z 방향으로 이동시키는 동작과, 토출 폭 가변 장치(100)에 의한 액체 L2의 토출 폭(도면 중 X 방향의 길이)의 조정을 동기시킴으로써, 액체 L1 중에 원하는 패턴(형상)으로 액체 L2를 토출시킬 수 있다.

또한, 도포 장치(10)의 Z축 방향으로의 이동량에 대한 액체 L2의 토출량을 조정함으로써, 액체 L2에 의해 액체 L1 중에 형성되는 액체 L2의 패턴의 두께(도면 중 Y 방향의 길이)를 축차 변화시킬 수 있다. 구체적으로는, 도 26의 (d)에 도시하는 바와 같이, 액체 L2의 패턴의 두께를 각 부에 있어서 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 액체 L1 중에 액체 L2를 입체적으로 토출시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 노즐(150)의 용기(V)에 대한 Z축 방향으로의 상대 이동은, 노즐(150)측 혹은 용기(V)측 중 어느 한쪽, 또는 양쪽을 Z축 방향으로 이동시킴으로써 실현할 수 있다. 또한, 노즐(150)의 용기(V)에 대한 Z축 방향으로의 상대 이동시에, 노즐(150) 혹은 용기(V) 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 Z축 주위로 상대 회전시킴으로써, 액체 L1 내에 액체 L2를 나선 형상으로 비튼 형상으로 되도록 토출시키는 것이 가능해진다. 액체 L1, L2는, 적절한 것을 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 예를 들어 액체 L1로서 투명한 젤리를 채용하고, 액체 L2로서 착색된 다른 젤리를 채용함으로써, 모양이 내측에 묘화된 젤리를 제공할 수 있다. 또한, 액체 L1로서 젤상 화장품을 채용하고, 액체 L2로서 다른 화장품 혹은 다른 소재를 사용함으로써, 내부에 모양이 묘화된 의장성이 우수한 화장품을 제공할 수 있다.

상술한 토출 폭 가변 장치(100)는, 외통부(112) 및 내통(130)을 각각 하나씩 갖는 것이지만, 내외의 통체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 복수 설치된 것이어도 된다. 구체적으로는, 도포 장치(10) 및 토출 폭 가변 장치(100)의 변형예로서, 도 27에 도시하는 도포 장치(500) 및 토출 폭 가변 장치(510)와 같은 것을 제공할 수 있다. 도포 장치(500)는, 토출 폭 가변 장치(510)에 대해 펌프(50)를 2기(이하, 필요에 따라서 「제1 펌프(50a)」 및 「제2 펌프(50b)」 라고도 칭함)를 접속한 구조로 되어 있다. 토출 폭 가변 장치(510)는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)에 상당하는 구조를 2개, 병렬로 구비한 것과 같은 구성으로 되어 있다. 구체적으로는, 토출 폭 가변 장치(510)는, 제1 폭 가변 기구(520A) 및 제2 폭 가변 기구(520B)와, 연통로(530)를 구비하고 있고, 연통로(530)의 말단 부분에 노즐(150)이 장착되어 있다.

제1 폭 가변 기구(520A) 및 제2 폭 가변 기구(520B)는, 토출 폭 가변 장치(100)와 마찬가지의 동작 원리로 작동하는 기구이다. 제1 폭 가변 기구(520A) 및 제2 폭 가변 기구(520B)의 구성에 대해서는 공통되므로, 이하에 있어서 양자를 폭 가변 기구(520)라고 총칭하여 설명한다. 또한, 제1 폭 가변 기구(520A)에 상당하는 구성에 대해서는, 부호의 말미에 A를 부여하여 도시하고, 제2 폭 가변 기구(520B)에 상당하는 구성에 대해서는, 부호의 말미에 B를 부여하여 도시한다.

폭 가변 기구(520)는, 중공이며 통 형상의 외통(522)(외통/제1 구조체)과, 내통(524)과, 구동 기구부(525)를 갖는다. 폭 가변 기구(520)는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)와 마찬가지로, 외통(522)과 내통(524)의 상대 위치를 주위 방향으로 조정함으로써, 양자에 형성되어 있는 구멍의 겹침으로 이루어지는 연통 영역의 폭이나 위치를 조정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

외통(522)은, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서의 외통부(112)(외통/제1 구조체)에 상당하는 것이다. 외통(522)은 대략 원통형의 실린더이며, 외주에 외통 주위부 개구(526)를 갖는다. 외통 주위부 개구(526)는, 슬릿 형상의 개구이며, 외통(522)의 내외를 연통하고 있다. 외통 주위부 개구(526)는, 외통(522)의 축선 방향, 바꾸어 말하면 외통(522)의 주위 방향에 대해 교차하는 방향(교차 방향)을 향해 직선적으로 연장되도록 형성되어 있다. 외통 주위부 개구(526)는, 연통로(530)에 연통되어 있다. 외통(522)에는, 펌프(50)에 연통되도록 형성된 도입구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 도입구는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서 외통부(112)에 설치되어 있는 도입구(118)에 상당하는 것이다.

내통(524)은, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서의 내통(130)에 상당하는 부재이며, 외통(522) 내에 수용되어 있다. 내통(524)은, 내측(내부 공간)에 유동물을 도입 가능한 공간을 갖는 중공이며 통 형상의 부재이다. 내통(524)은, 축심 위치를 중심으로 하여 자유롭게 회전 가능하도록 지지되어 있다. 내통(524)은, 구동 기구부(525)에 접속되어 있다.

구동 기구부(525)는, 상술한 구동 기구부(160)에 상당하는 것이며, 내통(524)을 회전시킬 수 있다. 구동 기구부(525)는, 모터에 의해 구성된 구동기(525a)와, 구동기(525a)의 회전축에 접속된 제1 베벨 기어(525b)와, 내통(524)에 대해 접속된 제2 베벨 기어(525c)를 갖는다. 구동기(525a)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 내통(524)의 회전량의 조정 및 회전 방향의 변경을 행할 수 있다.

내통(524)의 외주에는, 내통 주위부 개구(527)(제2 개구)가 내외를 연통하도록 형성되어 있다. 내통 주위부 개구(527)는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)에 있어서의 내통 주위부 개구(138)와 마찬가지로, 개구 폭 d나 개구 위치가 내통(524)의 주위 방향으로 연속적으로 변화되도록 형성되어 있다. 즉, 내통 주위부 개구(527)는, 도 5에 도시한 내통 주위부 개구(138)와 같이 전개 상태에 있어서 대략 이등변 삼각형의 개구 형상을 갖는 것이나, 도 11 혹은 도 14에 도시한 것 등, 적절한 개구 형상의 것으로 할 수 있다.

폭 가변 기구(520)는, 외통(522)에 대해 내통(524)을 회전시켜, 양자의 위치 관계를 주위 방향으로 조정함으로써, 내통 주위부 개구(527)가 슬릿 형상의 외통 주위부 개구(526)와 겹침으로써 형성되는 연통 영역의 폭이나 위치를 조정할 수 있다.

제1 폭 가변 기구(520A) 및 제2 폭 가변 기구(520B)는, 각각 케이스(529) 내에 수용되어 있다. 제1 폭 가변 기구(520A) 및 제2 폭 가변 기구(520B)는, 케이스(529) 내에 있어서 각각의 외통 주위부 개구(526A, 526B)가 대향하도록 배치되어 있다. 외통 주위부 개구(526A, 526B)는, 각각 연통로(530)에 대해 접속되어 있다.

연통로(530)는, 3 방향으로 연통된 통로이며, 예를 들어 단면 형상을 대략 T자형 혹은 대략 Y자형(도시 예에서는 대략 T자형)의 통로로 할 수 있다. 연통로(530)는, 각 부에 있어서 외통 주위부 개구(526A, 526B)의 개구 영역과 마찬가지의 단면 형상으로 되도록 형성되어 있다. 연통로(530)를 구성하는 3 방향으로 연장되는 통로(530a, 530b, 530c) 중, 2 통로(도시 상태에 있어서는, 좌우 방향으로 연장되는 통로(530a, 530b))에는, 각각 외통 주위부 개구(526A, 526B)가 접속되어 있다. 또한, 나머지 하나(도시 상태에 있어서는 상하 방향으로 연장되는 통로(530c))는, 케이스(529)의 저면으로부터 하방을 향해 돌출되어 있다. 통로(530c)에는, 노즐(150)이 장착되어 있다.

상술한 바와 같이 제1 폭 가변 기구(520A)에는, 제1 펌프(50a)가 접속되어 있다. 그로 인해, 제1 폭 가변 기구(520A)에 있어서 외통 주위부 개구(526)와 내통 주위부 개구(527)의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역의 폭이나 위치를 조정함과 함께, 제1 펌프(50a)를 정방향으로 구동시켜 유동물을 제1 폭 가변 기구(520A)에 공급함으로써, 임의의 도포 폭 및 도포 위치에 있어서 유동물을 토출시킬 수 있다.

또한, 제2 폭 가변 기구(520B)에 접속되어 있는 제2 펌프(50b)는, 제1 펌프(50a)와 마찬가지로, 정방향으로 구동시킴으로써 도포액을 공급하는 능력이 있지만, 본 변형예에서는 주로 역방향으로 구동시킴으로써 도포액을 역류시키기 위한 능력을 발휘시키는 것으로서 사용된다. 그로 인해, 제2 폭 가변 기구(520B)에 있어서 외통 주위부 개구(526)와 내통 주위부 개구(527)의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역의 조정을 행하여, 이 상태에 있어서 제2 펌프(50b)를 역방향으로 구동시킴으로써, 연통로(530)나 노즐(150)에 부착되어 있는 유동물을 인입하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 폭 가변 기구(520B)에 있어서의 외통 주위부 개구(526) 및 내통 주위부 개구(527)의 연통 영역의 조정에 의해, 제1 폭 가변 기구(520A)측에 있어서 유동물의 토출을 행하지 않는 영역에서만 유동물의 흡입을 행할 수 있다. 이에 의해, 제1 폭 가변 기구(520A)에 있어서의 유동물의 토출을 방해하는 일 없이, 제2 폭 가변 기구(520B)측에 있어서 유동물을 흡입하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 도포 장치(500)에서는, 제1 폭 가변 기구(520A) 및 제1 펌프(50a)를 작동시킴으로써 소정의 패턴으로 유동물을 토출시키면서, 제2 폭 가변 기구(520B) 및 제2 펌프(50b)를 작동시킴으로써 유동물을 인입하여, 적하 등을 방지할 수 있다. 이에 의해, 도포 품질을 한층 더 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 제2 폭 가변 기구(520B) 및 제2 펌프(50b)에 의해 유동물을 인입하는 경우에는, 적하 등의 방지에 필요한 정도에 그치도록, 인입을 위한 동작의 최적화를 도모하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서 인입 동작의 최적화를 도모함으로써, 다음에 유동물을 토출시킬 때, 토출 개시까지의 타임 래그를 최소한으로 억제할 수 있다.

상술한 도포 장치(500)가 구비하는 토출 폭 가변 장치(510)와 마찬가지로 내외의 통체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 복수 설치된 것으로 하는 다른 변형예로서, 도 28에 도시하는 토출 폭 가변 장치(600)와 같은 것을 제공할 수 있다. 이하, 토출 폭 가변 장치(600)에 대해 설명한다. 또한, 토출 폭 가변 장치(600)에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세의 설명에 대해서는 생략한다.

도 28에 도시하는 토출 폭 가변 장치(600)는, 단일의 외통부(112)의 내부에, 내통(130) 대신에 복수의 내통(610, 612)(도시 예에서는 2개)을 설치하고 있는 점에 있어서, 토출 폭 가변 장치(100)와 다르다. 내통(610, 612)은, 외통부(112)의 내부에, 외통부(112)의 길이 방향으로 배열하여 배치한 구성으로 되어 있다. 내통(610, 612)의 주위벽(614, 616)에는, 각각 내통 주위부 개구(620, 622)가 설치되어 있다. 내통 주위부 개구(620, 622)는, 각각 적절한 개구 형상의 것으로 할 수 있다. 내통 주위부 개구(620, 622)는, 개구 폭 d나 개구 위치가 내통(610, 612)의 주위 방향으로 진행함에 따라 변화되도록 형성되어 있다.

내통(610, 612)은, 각각 구동 기구부(630, 632)에 접속되어 있다. 구동 기구부(630, 632)는, 각각 상술한 구동 기구부(160)나 구동 기구부(525)와 마찬가지의 것이다. 구동 기구부(630, 632)에 설치된 구동기(634, 636)(모터)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 내통(610, 612)의 회전량의 조정 및 회전 방향을 독립적으로 조정할 수 있다. 그로 인해, 토출 폭 가변 장치(600)에 있어서는, 한층 더 다종 다양한 토출 패턴으로 유동물을 토출시킬 수 있다.

또한, 상술한 토출 폭 가변 장치(600)에 있어서는, 내통을 복수(도시 예에서는 내통(610, 612)의 2개) 설치한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 내통(610, 612)에 부가하여 다른 내통을 더 설치해도 된다. 또한, 토출 폭 가변 장치(600)에 있어서는, 외통부(112)의 내측에 배치되는 통체(내통(610, 612))를 복수로 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며 외통부(112)를 복수의 통체에 의해 구성한 것으로 해도 된다. 또한, 토출 폭 가변 장치(600)에 있어서의 내통(610, 612)과 같이 내측의 통체를 복수로 하면서, 외통부(112)를 복수의 통체에 의해 구성한 것으로 해도 된다.

상술한 토출 폭 가변 장치(510), 토출 폭 가변 장치(600)와 마찬가지로 내외의 통체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 복수 설치된 것으로 하는 다른 변형예로서, 다음과 같은 것이 생각된다. 구체적으로는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)는, 외통부(112)의 내부에 단일(단층)의 내통(130)을 설치한 구성이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 내통(130) 대신에 내통(130)과 마찬가지의 통체를 직경 방향으로 복수 설치한 다층 구조의 내통부를 설치한 구성으로 해도 된다. 더욱 상세하게는, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)의 변형예로서, 도 29에 도시하는 토출 폭 가변 장치(700)와 같은 것을 제공할 수 있다. 이하, 토출 폭 가변 장치(700)에 대해 설명한다. 또한, 토출 폭 가변 장치(700)에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명에 대해서는 생략한다.

도 29에 도시하는 토출 폭 가변 장치(700)는, 단일의 외통부(112)의 내부에, 내통(130) 대신에, 도 29의 (a) 중에 있어서 해칭을 부여하여 나타낸 내통부(710)를 설치하고 있는 점에 있어서 토출 폭 가변 장치(100)와 다르다. 내통부(710)는, 복수의 외경이 다른 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)(도시 예에서는 2개)을 갖는다. 내통부(710)는, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)을 직경 방향으로 다층으로 겹친 상자 형상의 구성으로 되어 있다.

구체적으로는, 외층측 내통(712)은, 내통(130)과 마찬가지로 외경이 외통부(112)의 내경과 동등하거나 혹은 약간 작은 정도의 통체이며, 외통부(112)의 내부에 있어서 축심 위치를 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 내층측 내통(714)은, 외층측 내통(712)의 내경과 동등하거나 혹은 약간 작은 정도의 통체이며, 외층측 내통(712)의 내부에 있어서 외층측 내통(712)과 대략 동일한 축심 위치를 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다.

외층측 내통(712)에는, 외층측 내통 주위부 개구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 내층측 내통(714)에도, 내통 주위부 개구(720)가 설치되어 있다. 외층측 내통 주위부 개구 및 내통 주위부 개구(720)는, 각각 적절한 개구 형상의 것으로 할 수 있다. 외층측 내통 주위부 개구 및 내통 주위부 개구(720)는, 각각 개구 폭 d나 개구 위치가 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)의 주위 방향으로 진행함에 따라 변화되도록 형성되어 있다.

외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)은, 각각 다른 구동 기구부(730, 732)에 접속되어 있고, 독립적으로 회전 가능하게 되어 있다. 구동 기구부(730, 732)는, 각각 상술한 구동 기구부(160)나 구동 기구부(525)와 마찬가지의 것이다. 이러한 구성으로 한 경우, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714) 중 어느 한쪽을 토출 패턴의 조정을 위해 기여하는 것으로서 사용하고, 다른 쪽을 토출 패턴의 조정에 기여하지 않는 것으로 하는 사용 방법이 가능해진다. 즉, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714) 중 토출 패턴의 조정에 기여하지 않는 것을, 개구(내통 주위부 개구(720, 722) 중 어느 한쪽)가 외통 주위부 개구(116)의 전 영역에서 개방으로 되는 회전 위치로 조정한다. 이에 의해, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714) 중 토출 패턴의 조정에 기여하지 않는 것의 영향이 도포 패턴에 일절 미치지 않도록 한다. 한편, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714) 중 토출 패턴의 조정을 위해 기여하는 것에 대해서는, 회전 제어에 의해, 원하는 토출 패턴을 달성 가능한 위치에 개구(내통 주위부 개구(720, 722) 중 어느 한쪽)가 도달하도록 회전 위치의 조정을 행한다. 이와 같이, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)을 적절하게 구분하여 사용 가능하게 함으로써, 상술한 토출 폭 가변 장치(100)와 같이 내통(130)을 1개밖에 구비하고 있지 않은 경우에 비해, 다수의 도포 패턴(본 변형예에서는 내통(130)을 2개 설치한 것과 동등한 패턴 수)을 달성하도록 유동물을 토출시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 토출 폭 가변 장치(700)에 있어서는, 복수 설치된 내통(외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)) 중 1개를 토출 패턴 형성용으로서 선택적으로 사용하도록 해도 되지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 복수 설치된 내통 중 2개 이상을, 토출 패턴 형성용으로서 복합적으로 사용하도록 해도 된다. 구체적으로는, 구동 기구부(730, 732)에 설치된 구동기(734, 736)(모터)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714)의 상대 위치를 조정하여, 내통 주위부 개구(720, 722)의 중복 상태를 조정함으로써 내통부(710) 전체로서의 개구 영역을 조정할 수 있다. 따라서, 토출 폭 가변 장치(700)에 있어서는, 복수 설치된 내통(외층측 내통(712) 및 내층측 내통(714))을 복수, 토출 패턴 형성용으로서 복합적으로 사용함으로써도, 한층 더 다종 다양한 토출 패턴으로 유동물을 토출시킬 수 있다.

또한, 상술한 토출 폭 가변 장치(700)에 있어서는, 내통(130) 대신에 다층 구조의 내통부(710)를 설치하고, 외통부(112)를 단층 구조로 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 단층 구조의 내통(130)을 채용하면서, 외통부(112)를 다층 구조로 한 구성으로 해도 된다. 또한, 다층 구조의 내통부(710)를 설치하면서, 외통부(112)에 대해서도 다층 구조로 한 구성으로 해도 된다.

상술한 도포 장치(10)는, 토출 폭 가변 장치(100)에 설치된 노즐(150)에 있어서만 유동물을 토출 가능하게 한 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 도 30에 도시하는 도포 장치(800)와 같이, 토출 폭 가변 장치(900)에 노즐(150) 외에 다른 노즐(910)을 설치함과 함께, 적절하게 필요에 따라서 노즐(150) 대신에 노즐(910)을 사용 가능하게 하기 위한 전환 기구(920)를 설치한 구성으로 해도 된다. 이하, 도포 장치(800) 및 토출 폭 가변 장치(900)의 구성에 대해 설명한다. 또한, 도포 장치(800) 및 토출 폭 가변 장치(900)에 있어서 도포 장치(10) 및 토출 폭 가변 장치(100)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명에 대해서는 생략한다.

토출 폭 가변 장치(900)는, 토출 폭 가변 장치(100)와 마찬가지로 외통부(112)의 외주면에 형성된 슬릿 형상의 외통 주위부 개구(116)를 갖는다. 또한, 토출 폭 가변 장치(900)에 있어서는, 구동 기구부(160)와는 반대측이며, 외통 주위부 개구(116)에 대해 외통부(112)의 축선 방향으로 이격된 위치에, 공급구(914)(제3 개구)가 설치되어 있다. 공급구(914)에 대응하는 위치에, 노즐 장착부(912)가 설치되어 있다.

노즐 장착부(912)에는, 노즐(910)이 장착되어 있다. 도 30의 (a)에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 노즐 장착부(912)는 외통부(112)에 대해 회전 가능하게 보유 지지되어 있고, 공급구(914)로부터 공급되는 유동체를 노즐(910)로부터 토출시키기 위해 적절한 위치까지 회전시킬 수 있다. 그로 인해, 노즐 장착부(912)를 적절하게 회전시킴으로써, 노즐(150) 혹은 노즐(910) 중 어느 하나를 유동물의 토출에 사용하는 것으로서 선택할 수 있다. 구체적으로는, 토출 폭 가변 장치(900)에 있어서는, 도 30의 (b)에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이 노즐(910)을 하방을 향해 연장되는 자세로 함으로써, 노즐(910)을 토출용으로서 선택한 상태로 할 수 있다. 또한, 도 30의 (b)에 있어서 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 노즐(910)이 대략 수평 방향으로 연장되는 자세로 함으로써, 노즐(150)이 토출용으로서 선택된 상태로 할 수 있다.

전환 기구(920)는, 노즐 장착부(912)를 회전시킴으로써 노즐(150) 혹은 노즐(910) 중 어느 하나로 전환하기 위한 동작 기구이다. 전환 기구(920)는, 노즐 장착부(912)를 회전시키는 것이 가능한 것이면 어떠한 것이어도 되지만, 예를 들어 일본 특허 제5283012호에 관한 교환 기능이 구비된 노즐과 같이, 노즐 장착부(912)에 결합부를 설치함과 함께, 별도 설치한 적재대에 피결합부를 설치하고, 결합부를 피결합부에 결합시킨 상태로 하여 로봇 아암 등에 의해 외통부(112)를 이동시킴으로써 노즐 장착부(912) 및 이것에 장착된 노즐(910)을 외통부(112)에 대해 회전시켜, 자세를 변화시킬 수 있다. 또한, 노즐 장착부(912)를 회전시키기 위한 모터 등의 동력원을 별도 설치하고, 이 동력원을 작동시킴으로써 노즐 장착부(912)를 회전시키는 것으로 해도 된다.

내통(930)은, 구동 기구부(160)에 접속되어 있고, 구동기(162)를 작동시킴으로써 외통부(112)의 내부에 있어서 축심 주위로 회전시킬 수 있다. 도 30의 (a)에 도시하는 바와 같이, 내통(930)은 구동 기구부(160)와의 접속측으로부터 외통 주위부 개구(116)가 형성되어 있는 영역을 넘어, 노즐 장착부(912)가 형성되어 있는 영역까지 도달하도록 배치되어 있다. 내통(930)에 있어서 외통 주위부 개구(116)에 대응하는 영역 S1(도 31의 (a) 참조)에는, 상술한 내통 주위부 개구(138)와 마찬가지의 내통 주위부 개구(932)가 형성되어 있다. 또한, 내통(930)에 있어서 노즐 장착부(912)에 대응하는 영역 S2(도 31의 (a) 참조)에는, 연통 구멍(934)(제4 개구)이 형성되어 있다.

여기서, 도 31의 (a)의 전개도에 도시하는 바와 같이, 연통 구멍(934)은, 내통 주위부 개구(932)가 형성되어 있는 영역 T1에 대해 내통(930)의 주위 방향으로 벗어난 영역 T2에 설치되어 있다. 그로 인해, 내통(930)의 회전 위치를 조정함으로써, 노즐(150, 910) 중 어느 것으로부터 내통(930) 내의 유동물을 토출시킬지를 선택할 수 있다. 즉, 내통 주위부 개구(932)가 외통 주위부 개구(116)와 연통되는 위치로 되도록 내통(930)을 회전시킨 경우에는, 외통부(112)에 설치된 공급구(914)가 내통(930)의 주위면에 의해 폐색된 상태로 된다. 또한, 연통 구멍(934)은 노즐 장착부(912)와 비연통의 상태로 된다. 그로 인해, 이 상태에 있어서는, 내통(930) 내에 도입된 유동물을 외통 주위부 개구(116)에 장착된 노즐(150)로부터 토출 가능하지만, 노즐(910)로부터는 토출시킬 수 없다. 또한, 연통 구멍(934)이 공급구(914)와 연통되도록 내통(930)을 회전시킨 경우에는, 내통 주위부 개구(932)가 외통 주위부 개구(116)와 비연통의 상태로 된다. 그로 인해, 이 상태에 있어서는, 내통(930) 내에 도입된 유동물을 노즐(910)로부터 토출 가능하지만, 노즐(150)로부터는 토출시킬 수 없다.

상술한 바와 같이, 토출 폭 가변 장치(900)에 있어서는, 평형의 노즐(150)에 부가하여 니들형의 노즐(910)을 구비하고 있고, 적절하게 필요에 따라서 노즐(150, 910)을 구분하여 사용할 수 있다. 그로 인해, 예를 들어 노즐(150)에 의해 유동물을 평면적으로 도포하여 소정의 도안을 묘화함과 함께, 노즐(910)을 사용하여 유동물을 선 형상으로 도포하여 도안을 묘화하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 예를 들어 도 31의 (b)에 도시하는 바와 같이, 내통(930)에 전개 상태에 있어서 꽃무늬의 개구 형상을 갖는 내통 주위부 개구(932)를 형성해 둠으로써, 노즐(150)을 사용하여 도포 대상물에 대해 내통 주위부 개구(932)의 개구 형상에 상당하는 도안을 묘화함과 함께, 줄기나 잎의 부분을 노즐(910)에 의해 묘화하거나 할 수 있다. 따라서, 토출 폭 가변 장치(900)와 같이, 복수종의 노즐(150, 910)을 전환하여 사용 가능하게 함으로써, 한층 더 배리에이션이 풍부한 도포 패턴으로 유동물을 도포하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 토출 폭 가변 장치(900)에 있어서는, 노즐(150) 외에 노즐(910)을 1개만 설치한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 다종 또는 다수의 노즐을 더 설치하고, 적절하게 전환하여 사용 가능하게 해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 한층 더 배리에이션이 풍부한 도포 패턴으로 유동물을 도포하는 것이 가능해진다.

여기서, 상술한 토출 폭 가변 장치(100) 등에 있어서는, 내통(130)에 형성한 내통 주위부 개구(138)의 개구 형상을 도포 패턴에 따라서 형성함으로써, 원하는 도포 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다. 여기서, 예를 들어 원형의 도포 패턴과 같이, 소정의 경계 L을 개재하여 선 대칭(경면 대칭)의 도포 패턴으로 유동물을 도포하고자 하는 경우에는, 도포 패턴과 대략 합치하는 크기 및 형상의 내통 주위부 개구(138)를 형성해 두는 것도 가능하지만, 경계 L을 개재하여 일측의 영역에 상당하는 개구를 내통 주위부 개구(138)로서 형성해 둠으로써도 선 대칭(경면 대칭)의 도포 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다(도 32 참조).

구체적으로는, 도 32의 (b)에 도시하는 바와 같이 경계 L을 개재하여 선 대칭(경면 대칭)의 도포 패턴으로 유동물을 도포하는 경우에는, 도 32의 (a)에 도시하는 바와 같이 경계 L을 개재하여 일측의 영역에 상당하는 크기 및 형상의 개구를 경계 L가 내통(130)의 축선 방향을 향하도록 형성한다. 이와 같이 함으로써, 내통(130)을 축심 위치를 중심으로 하여 소정 방향으로 회전시키면서 유동물의 도포를 진행하고, 경계 L에 상당하는 위치까지 도달한 시점에서 내통(130)의 회전 방향을 역전시키면서 유동물의 도포를 진행함으로써 원하는 도포 패턴으로 유동물을 도포할 수 있다. 이러한 구성으로 하면, 내통(130)에 있어서 하나의 도포 패턴에 의한 도포를 달성하기 위해 필요한 내통 주위부 개구(138)의 형성 영역을 최소한으로 억제할 수 있다. 이에 의해, 하나의 내통(130)에 복수종의 내통 주위부 개구(138)를 형성하고, 내통(130)을 교환하는 일 없이 다수의 도포 패턴으로 유동물을 도포하는 것이 가능해진다. 또한, 하나의 도포 패턴에 의한 도포를 달성하기 위해 필요한 내통 주위부 개구(138)의 형성 영역이 작아지게 되므로, 내통(130)으로서 주위면의 면적이 큰 것, 즉, 대직경의 내통(130)을 사용할 필요가 없어진다. 그로 인해, 내통(130)의 소직경화를 도모하여, 토출 폭 가변 장치(100) 등을 소형화하는 것이 가능해진다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태 및 변형예로서 나타낸 것에 한정되는 것은 아니며, 청구범위를 일탈하지 않는 범위에서 그 교시 및 정신으로부터 다른 실시 형태가 있을 수 있는 것은 당업자에게 용이하게 이해될 것이다.

본 발명의 토출 폭 가변 장치 및 토출 장치는, 유동물을 토출 폭을 변화시키면서 토출시키기 위한 용도 전반에 있어서 적합하게 이용 가능하고, 예를 들어 식품의 제조 장치, 촉지 프린터, 3차원 조형 장치, 도로 표시 형성 장치(도로 프린터) 등, 다양한 용도 및 기기류에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.

10 : 도포 장치(토출 장치)
50 : 펌프
100 : 토출 폭 가변 장치
112 : 외통부
116 : 외통 주위부 개구
130 : 내통
138 : 내통 주위부 개구
142 : 유동물 저류부
148 : 연통 영역
150 : 노즐
152 : 칸막이
154 : 구획 영역
170 : 제어 장치

Claims

유동물을 도입하여 저류 가능한 유동물 저류부와,
유동물이 통과 가능한 제1 개구를 갖는 제1 구성체와,
유동물이 통과 가능한 제2 개구를 갖는 제2 구성체를 갖고,
상기 제2 구성체가 상기 제1 구성체에 대해 상기 유동물 저류부측의 영역에 배치되고, 상기 제1 구성체와 상기 제2 구성체를 상대 이동 가능하게 되어 있고,
상기 제1 개구가, 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 긴 개구로 되어 있고,
상기 제2 개구가, 상기 교차 방향의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 상대 이동 방향으로 변화되도록 형성되어 있고,
상기 유동물 저류부에 도입된 유동물을, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역을 통해 토출 가능하게 되어 있고,
상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 상대 이동시킴으로써, 상기 연통 영역의 폭을 변화시키는 것이 가능하고,
상기 제1 개구에는, 상기 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 설치되어 있고,
상기 노즐에는, 상기 노즐의 개구 영역을 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역이 배열되도록 구획하는 칸막이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고,
상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고,
상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고,
상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 상기 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어, 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고,
상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구획 영역의 개구 면적이, 유동물의 점도가 저점도일수록 작은 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구획 영역의 개구 면적이, 상기 교차 방향 양단부측과, 중앙측에서 다른 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칸막이가, 상기 노즐의 개구 단부로부터 상기 제1 개구에 도달하는 위치까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칸막이가, 상기 노즐의 개구 단부로부터 상기 제1 개구를 향해 직선적으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고,
상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고,
상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고,
상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 상기 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어, 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고,
상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성된 것이며,
상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 독립적으로 동작 제어 가능한 복수의 통체에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구성체에, 유동물이 통과 가능한 제3 개구가 설치되고, 상기 제1 개구에 설치된 노즐과는 다른 부가 노즐을 상기 제3 개구와 연통시키는 것이 가능하게 되어 있고,
상기 제2 구성체에, 상기 부가 노즐에 대응하는 영역이며, 상기 제2 개구가 설치된 영역에 대해 상기 교차 방향으로 벗어난 영역에 제4 개구가 설치되어 있고,
상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체의 상대 이동에 의해, 상기 제1 개구와 상기 제2 개구를 연통시킴으로써, 상기 제1 개구에 설치된 상기 노즐로부터 유동물을 토출 가능한 상태로 되고,
상기 제1 구성체 및 상기 제2 구성체의 상대 이동에 의해, 상기 제3 개구와 상기 제4 개구를 연통시킴으로써, 상기 제3 개구에 설치된 상기 노즐로부터 유동물을 토출 가능한 상태로 되는 것을 특징으로 하는, 토출 폭 가변 장치.
외부로부터 유동물을 공급하는 유동물 공급 장치와,
상기 유동물 공급 장치에 의해 공급된 유동물을 소정의 토출 폭으로 토출하는 토출 폭 가변 장치를 구비하고 있고,
상기 유동물 공급 장치가, 1축 편심 나사 펌프에 의해 구성되어 있고,
상기 토출 폭 가변 장치가,
유동물을 도입하여 저류 가능한 유동물 저류부와,
유동물이 통과 가능한 제1 개구를 갖는 제1 구성체와,
유동물이 통과 가능한 제2 개구를 갖는 제2 구성체를 갖고,
상기 제2 구성체가 상기 제1 구성체에 대해 상기 유동물 저류부측의 영역에 배치되고, 상기 제1 구성체와 상기 제2 구성체를 상대 이동 가능하게 되어 있고,
상기 제1 개구가, 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 긴 개구로 되어 있고,
상기 제2 개구가, 상기 교차 방향의 개구 폭 및/또는 상기 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 상대 이동 방향으로 변화되도록 형성되어 있고,
상기 유동물 저류부에 도입된 유동물을, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구의 겹침에 의해 형성되는 연통 영역을 통해 토출 가능하게 되어 있고,
상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 상대 이동시킴으로써, 상기 연통 영역의 폭을 변화시키는 것이 가능하고,
상기 제1 개구에는, 상기 제1 개구에 대응하는 형상의 개구 영역을 갖는 노즐이 설치되어 있고,
상기 노즐에는, 상기 노즐의 개구 영역을 상기 상대 이동 방향에 대해 교차하는 방향으로 복수의 구획 영역이 배열되도록 구획하는 칸막이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 구성체가, 통 형상의 외통에 의해 구성되어 있고,
상기 제2 구성체가, 상기 외통의 내측에 있어서 상기 외통의 주위벽을 따라 회전 가능하게 된 통 형상의 내통에 의해 구성되어 있고,
상기 제1 개구가, 상기 외통의 주위벽에 있어서 상기 외통의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있고,
상기 제2 개구가, 상기 내통의 주위벽에 있어서, 교차 방향으로의 개구 폭 및/또는 교차 방향에 있어서의 개구 위치가 상기 내통의 주위 방향으로 변화되어 상기 내통의 내외를 연통하도록 형성되어 있고,
상기 내통의 내부에 상기 유동물 저류부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제1 구성체에 대한 상기 제2 구성체의 상대 이동량을 조정함으로써 유동물의 토출 폭을 제어하는 토출 폭 제어와,
상기 1축 편심 나사 펌프의 동작을 제어함으로써 상기 토출 폭 가변 장치에 대한 유동물의 공급량을 제어하는 공급량 제어를 동기시켜 실시 가능한 제어 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
유동물의 토출 대상물과 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 변화시키는 것이 가능한 이동 장치를 구비하고 있고,
상기 제1 구성체에 대한 상기 제2 구성체의 상대 이동량을 조정함으로써 유동물의 토출 폭을 제어하는 토출 폭 제어와,
상기 이동 장치의 동작 제어에 의해 상기 토출 대상물에 대한 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 제어하는 위치 제어를 동기시킨 상태에서 실시 가능한 제어 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
유동물의 토출 대상인 워크와 상기 유동물 공급 장치의 상대 위치를 검출 가능한 상대 위치 검출 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
소정의 액체 A 내에 있어서 상기 노즐을 소정의 궤적으로 이동시키면서, 상기 노즐로부터 소정의 액체 B를 토출 가능한 것을 특징으로 하는, 토출 장치.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
소정의 경계 L을 개재하여 대칭의 토출 패턴으로 유동물을 토출 가능한 토출 장치이며,
상기 경계 L을 개재하여 일측의 영역에 있는 개구가, 상기 제2 개구로서, 상기 제2 구성체에 있어서 축선 방향으로 상기 경계 L이 향하도록 형성되어 있고,
유동물의 토출 대상물에 대해 상기 토출 폭 가변 장치를 소정의 진행 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 상기 제1 구성체에 대해 상기 제2 구성체를 소정 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 제1 개구에 대한 상기 제2 개구의 상대 위치를 상기 경계 L과는 반대측의 단부로부터 상기 경계 L을 향하는 방향으로 이동시키고,
상기 제1 개구에 대한 상기 제2 개구의 상대 위치가 상기 경계 L에 상당하는 위치에 도달할 때까지 이동한 단계에서, 상기 토출 대상물에 대한 상기 토출 폭 가변 장치의 상대 이동을 상기 진행 방향으로 계속시키면서, 상기 제1 구성체에 대한 상기 제2 구성체의 상대 이동 방향을 역전시키는 것을 특징으로 하는, 토출 장치.