(57)【要約】  立体的な塗布対象物の内面に、効率的に塗液を塗布する塗布装置に関する。塗布装置（１）は、保持機構（３）、自転機構（４）、および公転機構（５）を有する。保持機構（３）は、塗布対象物（２）を保持する。自転機構（４）は、塗布対象物（２）の内部を通過する第１の回転軸（Ｒ１）を中心に塗布対象物（２）を回転させる。公転機構（５）は、第１の回転軸（Ｒ１）と交差する第２の回転軸（Ｒ２）を中心に塗布対象物（２）を回転させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間部を有する塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布対象物を保持する保持機構と、
前記塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第１の機構と、
前記第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第２の機構と
を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記第２の回転軸が略鉛直方向に延ばされ、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのなす角度が０度を超え９０度未満であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布対象物は、開口部および前記開口部に対向する底部を有し、
前記保持機構は、前記第２の回転軸に重ならないように前記塗布対象物を保持するとともに、前記開口部および前記底部が前記第１の回転軸上に位置するように、かつ前記底部側が前記第２の回転軸側となるように前記塗布対象物を保持することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項４】
前記保持機構は、保持部本体と、前記塗布対象物の少なくとも一部を覆い、前記保持部本体に前記塗布対象物を保持する保持カバーとからなる保持部を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項５】
前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転速度および前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転速度の少なくとも一方を制御する回転速度制御機構を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項６】
前記塗布対象物の内部に塗液を供給する塗液供給機構を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項７】
前記塗布対象物は、略半球状、略球状、または略円筒状であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項８】
塗布対象物を保持する保持機構と、前記塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第１の機構と、前記第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第２の機構とを有する塗布装置を用いて前記塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布方法であって、
前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行わずに、前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行う第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行うとともに、前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行う第２の工程と
を有することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体的な塗布対象物の内面に塗膜を形成する場合、一般的に刷毛塗り、スプレーコート法、ディップコート法等が用いられる。スプレーコート法の場合、均一に塗布するために、塗布対象面からスプレーノズルを数ｃｍから数十ｃｍ離して塗布する必要がある。しかし、上記した距離よりも塗布対象物が小さい場合、内面への均一な塗布が困難となる。また、ディップコート法は、大量の塗液を塗布対象物内に投入して内面に付着させた後、不要な塗液を排出する必要があり、材料利用効率が低く、生産コストが高くなる。また、ディップコート法で高い粘度の塗液を塗布する場合、流動速度が低いことから、不要な塗液を排出するのに時間がかかる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、立体的な塗布対象物の内面に効率的に塗液を塗布することのできる塗布装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような塗布装置を用いて立体的な塗布対象物の内面に効率的に塗液を塗布することのできる塗布方法を提供することを目的とする。
【０００４】
実施形態の塗布装置は、内部に空間部を有する塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布装置に関する。実施形態の塗布装置は、保持機構、第１の機構、および第２の機構を有する。保持機構は、塗布対象物を保持する。第１の機構は、塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に塗布対象物を回転させる。第２の機構は、第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に塗布対象物を回転させる。
【０００５】
実施形態の塗布方法は、上記した実施形態の塗布装置を用いて塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布方法に関する。実施形態の塗布方法は、第１の工程、第２の工程を順に有する。第１の工程は、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行わずに、第１の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。第２の工程は、第１の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行いつつ、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の塗布装置の一例を示す断面図。
【図２】塗布対象物の内部を示す断面図。
【図３】塗液における遠心力を説明する説明図。
【図４】注入ノズルを有する塗布装置を示す断面図。
【図５】加熱装置を有する塗布装置を示す断面図。
【図６】回転速度制御機構を有する塗布装置を示す図。
【図７】実施形態の塗布装置の変形例を示す断面図。
【図８】塗布結果の一例を示す図。
【図９】塗布結果の他の例を示す図。
【図１０】塗液の粘度と塗膜の平均膜厚との関係を示す図。
【図１１】自公転時の公転速度と塗膜の平均膜厚との関係を示す図。
【図１２】自公転時の回転時間と塗膜の平均膜厚との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の塗布装置および塗布方法について詳細に説明する。
【０００８】
実施形態の塗布装置は、内部に空間部を有する塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布装置に関する。実施形態の塗布装置は、保持機構、第１の機構、および第２の機構を有する。保持機構は、塗布対象物を保持する。第１の機構は、塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に塗布対象物を回転させる。第２の機構は、第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に塗布対象物を回転させる。実施形態の塗布装置によれば、２つの異なる回転軸を中心として塗布対象物を回転させることで、立体的な塗布対象物の内面に効率的に塗液を塗布することができる。
【０００９】
実施形態の塗布方法は、上記した実施形態の塗布装置を用いて塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布方法に関する。実施形態の塗布方法は、第１の工程、第２の工程を順に有する。第１の工程は、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行わずに、第１の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。第２の工程は、第１の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行いつつ、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。実施形態の塗布方法によれば、上記塗布装置を用いるとともに、第１の工程で第１の回転軸を中心とする回転のみを行い、その後に第１の回転軸を中心とする回転および第２の回転軸を中心とする回転を同時に行うことで、立体的な塗布対象物の内面に効率的に塗液を塗布することができる。
【００１０】
図１は、実施形態の塗布装置の一例を示す断面図である。塗布装置１は、塗布対象物２の内面に塗液を塗布するために用いられる。図１に示す塗布装置１は、主として、保持部３、自転用回転機４、および公転用回転機５により構成されている。
【００１１】
塗布対象物２は、例えば図２に示すように、内部に空間部を有する略半球状のものであり、円形状の開口部２１、この開口部２１から一段下がった外周部に設けられる環状の平坦部２２、および開口部２１の反対側に設けられる底部２３を有する。塗布対象物２としては、必ずしも略半球状のものに限られず、例えば、略球状、略円筒状等であってもよく、その形状は特に限定されるものではない。
【００１２】
このような塗布対象物２としては、例えば、照明装置、特に発光部を覆うカバー等が好適なものとして挙げられるが、必ずしも照明装置のカバー等に限られない。また、塗液としては、照明装置におけるカバーの内面に塗布される発光塗料や蛍光塗料が代表的なものとして挙げられるが、必ずしもこれら発光塗料や蛍光塗料に限られない。
【００１３】
公転用回転機５は、第１の回転軸Ｒ１と交差する第２の回転軸Ｒ２を中心として塗布対象物２を回転させる第２の機構を主として構成するものである。なお、以下では、第２の回転軸Ｒ２を中心とする塗布対象物２の回転を公転と記す。公転用回転機５は、例えばモータ等からなるものであり、固定して配置される回転機本体５１と、この回転機本体５１から上方に向かって延ばされ、回転機本体５１に対して回転する回転軸５２とを有する。この回転軸５２およびその延長線が第２の回転軸Ｒ２に相当する。
【００１４】
自転用回転機４は、塗布対象物２の内部を通過する第１の回転軸Ｒ１を中心として塗布対象物２を回転させる第１の機構を構成するものである。なお、自転用回転機４は、第２の回転軸Ｒ２を中心として塗布対象物２を回転させる第２の機構の一部も構成している。以下では、第１の回転軸Ｒ１を中心とする塗布対象物２の回転を自転と記す。自転用回転機４は、接続部材６を介して公転用回転機５の回転軸５２に固定される。
【００１５】
接続部材６は、第２の回転軸Ｒ２を中心として塗布対象物２を回転させる第２の機構の一部を構成するものであって、例えば略板状のものであり、水平部６１と、この水平部６１の端部に上方に傾斜して設けられる傾斜部６２とから構成される。接続部材６は、水平部６１に設けられた公転機用固定孔６１ａに公転用回転機５の回転軸５２が挿入されて固定されている。また、接続部材６には、傾斜部６２に設けられた自転機用固定孔６２ａに自転用回転機４が挿入されるとともに固定されている。
【００１６】
自転用回転機４は、例えばモータ等からなるものであり、接続部材６に固定して配置される回転機本体４１と、この回転機本体４１から延ばされ、回転機本体４１に対して回転する回転軸４２とを有する。この回転軸４２およびその延長線が第１の回転軸Ｒ１に相当する。
【００１７】
自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）と公転用回転機５の回転軸５２（第２の回転軸Ｒ２）とがなす角度θは、例えば４５度とされるが、必ずしもこのような角度に限定されるものではなく、通常、０度を超え９０度以下の範囲で適宜変更することができる。角度θの調整は、例えば、接続部材６における傾斜部６２の傾斜角を調整することにより行うことができる。
【００１８】
保持部３は、塗布対象物２を保持する保持機構を構成するものである。保持部３は、例えば、塗布対象物２の底部２３側を保持する保持部本体３１と、保持部本体３１に塗布対象物２を保持する保持カバー３２とを有する。
【００１９】
保持部本体３１は、例えば、円板状の自転機固定部３１ａと、この自転機固定部３１ａ上に固定される円筒状部を備える保持部３１ｂとを有する。自転機固定部３１ａは、その中央部に設けられた自転機用固定孔３１ｃに自転用回転機４の回転軸４２が挿入されて固定されている。
【００２０】
保持カバー３２は、例えば円筒状であり、一方の端部に塗布対象物２の開口部２１が挿入される開口部用孔部３２ａを有し、他方の端部が保持部本体３１の自転機固定部３１ａに達するように延ばされている。このような保持カバー３２によれば、塗布対象物２に被せることで、開口部用孔部３２ａの外周部によって塗布対象物２の平坦部２２を押さえて塗布対象物２を保持することができる。なお、保持カバー３２の固定は、例えば、保持部本体３１の自転機固定部３１ａに設けられたねじ部３３によって、保持カバー３２の裾部を厚さ方向に締め付けることで行うことができる。
【００２１】
このような塗布装置１によれば、例えば図２に示すように、自転用回転機４の回転軸４２を回転させることで、塗布対象物２を第１の回転軸Ｒ１を中心として回転（自転）させることができる。また、公転用回転機５の回転軸５２を回転させることで、塗布対象物２を第２の回転軸Ｒ２を中心として回転（公転）させることができる。これにより、例えば下記式および図３に示されるように自転による遠心力（Ｆｒｏｔ）と公転による遠心力（Ｆｒｅｖ）との合力Ｆｔｏｔａｌ（＝Ｆｒｏｔ＋Ｆｒｅｖ）を塗液７に加えることができ、塗布対象物２の底部２３だけでなく開口部２１の内面等にも塗液７を塗布することができる。なお、図２、３は、いずれも塗布装置１を上方からみた状態を示すものである。
【００２２】
式１
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【００２３】
自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）と公転用回転機５の回転軸５２（第２の回転軸Ｒ２）とがなす角度θは、例えば１０〜９０度が好ましく、２０〜８０度がより好ましい。角度θを１０度以上とすることで、塗布対象物２における開口部２１の内面等への塗液７の塗布が容易となる。また、９０度以下とすることで、底部２３の内面への塗液７の塗布が容易となる。
【００２４】
自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）上における塗布対象物２の位置についても必ずしも限定されないが、例えば、第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２との交点から塗布対象物２の底部２３の内面までの距離が０〜９０ｍｍであることが好ましく、０〜１０ｍｍであることがより好ましい。上記距離は９０ｍｍもあれば、塗布対象物２の内面に塗液７を十分に塗布することができ、また塗布装置１の大型化や安定性の低下も抑制することができる。
【００２５】
なお、塗布対象物２は、通常、第２の回転軸Ｒ２に重ならないこと、すなわち第２の回転軸Ｒ２に対して開口部２１と底部２３とが同じ側にあることが好ましく、また第１の回転軸Ｒ１上に開口部２１と底部２３とが位置し、かつ底部２３側が第２の回転軸Ｒ２側となるように配置されることが好ましい。
【００２６】
塗布装置１には、塗布対象物２の内部に塗液７を注入する塗液供給機構を設けることが好ましい。塗液供給機構としては、例えば図４に示すように、塗布対象物２の開口部２１に塗液７を注入する注入ノズル１１が挙げられる。塗液供給機構を設けることで、塗布対象物２に塗液７を注入する作業を効率化し、塗布作業を効率化することができる。
【００２７】
また、塗液７が熱硬化性樹脂を含む場合等、塗液７の組成によっては、塗布後に塗液７を硬化させるための加熱処理や紫外線照射処理が必要となることがある。このため、塗布装置１には、例えば図５に示すように、保持部３を覆うような加熱装置１２を設けることが好ましい。加熱装置１２としては、例えば、有底円筒状の装置本体１２ａの内面全体にヒータ１２ｂを設けたものが挙げられるが、必ずしもこのようなものに限定されるものではない。
【００２８】
さらに、塗布装置１を用いた塗液７の塗布では、後述するように、自転用回転機４の回転軸４２のみを回転させて塗布対象物２の自転のみを行った後、自転用回転機４の回転軸４２と公転用回転機５の回転軸５２とを同時に回転させて塗布対象物２の自転および公転を同時に行うことが好ましい。このため塗布装置１には、例えば図６に示すように、自転用回転機４における回転軸４２の回転速度および公転用回転機５における回転軸５２の回転速度の一方、または両方を制御する回転速度制御機構１３を設けることが好ましい。
【００２９】
図７は、塗布装置１の変形例を示す断面図である。塗布装置１としては、必ずしも１つの塗布対象物２に塗液７を塗布するものに限られず、２つ以上の塗布対象物２に同時に塗液７を塗布するものであっても構わない。変形例の塗布装置１は、接続部材６として略円筒状のものを用い、２つの自転用回転機４を固定できるようにしたものである。
【００３０】
この塗布装置１における自転用回転機４や公転用回転機５は、図１に示す塗布装置１における自転用回転機４や公転用回転機５と略同様のものとすることができる。接続部材６は、円筒状の筒部本体６３、この筒部本体６３の上方に設けられて徐々に縮径する縮径部６４、および筒部本体６３の下部に設けられる底部６５を有する。底部６５に設けられた公転機用固定孔６５ａには、公転用回転機５の回転軸５２が挿入されて固定されている。また、縮径部６４に設けられた２つの自転機用固定孔６４ａには、それぞれ自転用回転機４が挿入されて固定されている。
【００３１】
接続部材６に固定される自転用回転機４の個数は必ずしも２つに限られず、例えば、３つ以上の自転機用固定孔６４ａを設け、それぞれに自転用回転機４を挿入するとともに固定してもよい。２つ以上の自転用回転機４を設ける場合、円周方向に等間隔となるように配置することが好ましい。自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）と公転用回転機５の回転軸５２（第２の回転軸Ｒ２）とがなす角度θは、例えば、縮径部６４の傾斜角を調整することにより行うことができる。
【００３２】
自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）と公転用回転機５の回転軸５２（第２の回転軸Ｒ２）とがなす角度θは、例えば４５度とされるが、必ずしもこのような角度に限定されるものではなく、通常、０度を超え９０度以下の範囲で適宜変更することができる。角度θは、例えば１０〜９０度が好ましく、２０〜８０度がより好ましい。
【００３３】
自転用回転機４の回転軸４２（第１の回転軸Ｒ１）上における塗布対象物２の位置についても必ずしも限定されないが、例えば、第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２との交点から塗布対象物２の底部２３の内面までの距離は約９０ｍｍあれば、塗布対象物２の内面に塗液７を十分に塗布することができ、また塗布装置１の大型化や安定性の低下も抑制することができる。なお、この塗布装置１についても、塗布対象物２は、第１の回転軸Ｒ１上に開口部２１と底部２３とが位置し、かつ底部２３側が第２の回転軸Ｒ２側となるように配置されることが好ましい。
【００３４】
また、この塗布装置１についても、塗布対象物２の内部に塗液７を注入する塗液供給機構、塗液７を硬化させるための加熱装置１２、自転用回転機４における回転軸４２の回転速度および公転用回転機５における回転軸５２の回転速度の一方、または両方を制御する回転速度制御機構１３等を設けることが好ましい。
【００３５】
以上、実施形態の塗布装置１について例を挙げて説明したが、接続部材６は、必ずしも公転用回転機５（回転軸５２）に直接接続されて回転するものである必要はない。例えば、図１に示す塗布装置１において、接続部材６の下部に円板上の回転補助部材を固定し、これらの中心部に公転用回転機５（回転軸５２）の代わりに軸部とこれを支持するベアリングとからなる軸受け（公転用軸受け）を配置し、代わりに回転補助部材の外周部付近に公転用回転機５（回転軸５２）を配置し、この公転用回転機５（回転軸５２）を回転補助部材の外周部付近に直接または間接的に接触させて、回転補助部材を介して接続部材６を回転させてもよい。
【００３６】
また、保持部３についても、必ずしも自転用回転機４が直接接続されて回転するものである必要はない。例えば、上記した回転補助部材を有するものにおいて、保持部３には自転装置５１の代わりに軸部とこれを支持するベアリングとからなる軸受け（自転用軸受け）を接続し、代わりに公転用軸受けの軸部として自転用回転機４の回転軸４２を用い、公転用軸受けの軸部（自転用回転機４の回転軸４２）と自転用軸受けの軸部とが接近する付近、例えば第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２とが交差する付近の自転用軸受けの軸部および公転用軸受けの軸部（自転用回転機４の回転軸４２）にかさ歯車を設け、このかさ歯車を介して公転用軸受けの軸部（自転用回転機４の回転軸４２）により保持部３を間接的に回転させるものであってもよい。
【００３７】
次に、実施形態の塗布方法について説明する。実施形態の塗布方法は、上記した塗布装置１を用い、以下に示す第１の工程および第２の工程を順に行うものである。第１の工程は、第２の回転軸Ｒ２を中心とする塗布対象物２の回転（公転）を行わずに、第１の回転軸Ｒ１を中心とする塗布対象物２の回転（自転）を行う。第２の工程は、第１の回転軸Ｒ１を中心とする塗布対象物２の回転（自転）を行いつつ、第２の回転軸Ｒ２を中心とする塗布対象物２の回転（公転）を行う。以下、実施形態の塗布方法について、具体的に説明する。
【００３８】
まず、塗布対象物２の内部に塗液７を注入する。塗液７の注入は、例えば、図４に示すような注入ノズル１１を用い、上方から開口部２１に流下させることにより行う。塗液７の注入量は、塗布対象物２の内面全体に塗布することができる量であれば、特に限定されるものではなく、塗液７の組成、所望とする被膜の厚さを考慮して適宜選択することができる。
【００３９】
塗液７の注入後、自転用回転機４の回転軸４２のみを回転させて塗布対象物２を回転（自転）させる（第１の工程）。塗布対象物２の公転を行わずに、塗布対象物２の自転のみを行うことで、塗布対象物２の底部２３およびその近傍に塗液７を効率的に塗布することができる。
【００４０】
自転用回転機４（回転軸４２）の回転速度は、塗布対象物２の形状や大きさ、塗液７の粘度、所望とする塗膜の厚さ等によって適宜選択することができる。
【００４１】
回転時間についても、塗布対象物２の形状や大きさ、塗液７の粘度、所望とする塗膜の厚さ等によって適宜選択することができる。
【００４２】
底部２３に塗液７を塗布した後、自転用回転機４の回転軸４２を回転させつつ、公転用回転機５の回転軸５２を回転させて、塗布対象物２を回転（自転および公転、以下自公転とも記す）させる（第２の工程）。塗布対象物２の自転および公転を同時に行うことで、塗液７を側面部や開口部２１の内面に塗布することができる。
【００４３】
自転用回転機４（回転軸４２）および公転用回転機５（回転軸５２）の回転速度は、塗布対象物２の形状や大きさ、塗液７の粘度、所望とする塗膜の厚さ等によって適宜選択することができる。
【００４４】
自転用回転機４（回転軸４２）および公転用回転機５（回転軸５２）の回転時間についても、塗布対象物２の形状や大きさ、塗液７の粘度、所望とする塗膜の厚さ等によって適宜選択することができる。
【００４５】
塗布対象物２の内面に塗液７を塗布後、例えば塗液７を自然乾燥させたり、また例えば塗液７が熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂を含有する場合には加熱処理や紫外線照射等を行うことにより塗液７を硬化させて、塗布対象物２の内面に被膜を形成することができる。例えば、加熱処理は、図５に示すような加熱装置１２を用いて行うことができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について、実施例を参照してより具体的に説明する。【００４７】
（実施例１）
図１に示す塗布装置１を用いて、塗布対象物２の内面に塗膜を形成した。塗布対象物２には、ポリカーボネート製の略半球状物（内部の長さ（第１の回転軸Ｒ１方向の長さ）５０ｍｍ、内径（最大径）６０ｍｍ、内径（開口部）４５ｍｍ）を用い、塗液７には、熱硬化性のシリコーン樹脂中に蛍光体を分散させたもの（固形分濃度８０質量％、粘度１００［Ｐａ・ｓ］）を用いた。【００４８】
塗布装置１は、第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２との交点から塗布対象物２の底部２３の内面までの距離を０ｍｍとした。塗布条件は、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下（８ｍｌ）後、６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、２００ｒｐｍの自転および６００ｒｐｍの公転を同時に６０秒間行うものとした。結果を表１に示す。【００４９】
（比較例１）
６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、２００ｒｐｍの自転および６００ｒｐｍの公転を行わない以外は、実施例１と同様にして塗布対象物２の内面に塗膜を形成した。結果を表１に示す。【００５０】
（比較例２）
６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、自転を行わずに６００ｒｐｍの公転のみを行った以外は、実施例１と同様にして塗布対象物２の内面に塗膜を形成した。結果を表１に示す。【００５１】
【表１】
2012124253.tif 000004
【００５２】
自転のみを行った後、自公転を行わなかった比較例１の方法によれば、塗布対象物２の開口部２１まで塗液７を塗布することができず、また自転のみを行った後、自転を行わずに公転のみを行った比較例２についても、塗液７の塗布ムラが発生することがわかる。一方、自転のみを行った後、自公転を行った実施例１の方法によれば、塗布対象物２の開口部２１まで塗液７を塗布できるとともに、塗布ムラも抑制できることがわかる。【００５３】
（実施例２）
塗布対象物２として、飲料水用ボトル（容量３５０ｍｌのＰＥＴボトル）、および内部が空間部とされた樹脂製の球状部材（内径６０ｍｍ）を用い、その内面に塗膜を形成した。塗布装置１および塗液７は、実施例１で用いたものと略同様とした。飲料水用ボトルについては、内部に塗液７を滴下後、６００ｒｐｍの自転のみを１０秒間行った後、２５５ｒｐｍの自転および８５０ｒｐｍの公転を同時に１８０秒間行った。また、球状部材については、内部に塗液７を滴下後、６００ｒｐｍの自転のみを１０秒間行った後、２５５ｒｐｍの自転および８５０ｒｐｍの公転を同時に１２０秒間行った。図８、９に、塗膜（蛍光体層）が形成された塗布対象物２を試験的に発光させた結果を示す。図８、９から明らかなように、塗布対象物２が筒状あるいは球状の場合であっても、良好に塗膜を形成できることがわかる。【００５４】
（実施例３、比較例３）
塗布方法による塗布時間および材料利用効率の違いを評価した。すなわち、塗布対象物２、塗液７として、実施例１で用いた塗布対象物２、塗液７と同様のものを用い、塗布装置１を用いた塗布（実施例３）、ディップコート法による塗布（比較例３）を行い、塗布開始から塗布終了までの時間（塗布時間）および材料利用効率を求めた。【００５５】
塗布装置１による塗布は、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下（８ｍｌ）後、６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、２５５ｒｐｍの自転および８５０ｒｐｍの公転を同時に６０秒間行った。また、ディップコートによる塗布は、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下（６．４ｍｌ）後、塗布対象物２の内部に塗液７を付着させ、不要な塗液７を排出する操作を３回繰り返し、最終的に不要な塗液７の排出が止まるまでの時間を塗布時間とした。また、材料利用効率は、塗液７の使用量（塗液７の全量）に対する塗布対象物２における塗液７の付着量の割合とした。結果を表２に示す。【００５６】
【表２】
2012124253.tif 000005
【００５７】
（実施例４）
塗液７の粘度に対する塗膜の平均膜厚を測定した。
すなわち、塗布装置１、塗布対象物２として、実施例１で用いた塗布装置１、塗布対象物２と同様のものを用い、塗液７の粘度を変更して塗膜を形成し、その平均膜厚を測定した。なお、塗布条件は、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下後、６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、２５５ｒｐｍの自転および８５０ｒｐｍの公転を同時に６０秒間行うものとした。結果を図１０に示す。【００５８】
図１０に示されるように、粘度が高くなるにつれて平均膜厚が増加することがわかる。これは、粘度が高くなるにつれて流動性が低下し、同一の遠心力下では引き伸ばされにくくなるためである。なお、図１０の実線は、下記式で表された回帰式を表したものである（図１１、１２についても同様）。
Ｔ＝９５５．３４・η∞０．４０５・ω−０．３７８・ｔ−０．１６５
ｔ：公転時の時間［ｓｅｃ］
ω：公転時の回転速度［ｒｐｍ］
η∞：残留粘度［Ｐａ・ｓ］
（せん断速度∞のときの粘度。Ｃａｓｓｏｎ式から求めた）
Ｔ：平均膜厚［μｍ］【００５９】
（実施例５）
自公転時の公転の回転速度に対する塗膜の平均膜厚を測定した。すなわち、塗布装置１、塗布対象物２として、実施例１で用いた塗布装置１、塗布対象物２と同様のものを用い、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下し、６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、自転の回転速度を２５５ｒｐｍに固定し、公転の回転速度を変更して６０秒間の塗布を行って塗膜を形成し、その平均膜厚を測定した。なお、塗液７の粘度は、１６．５、４０．５、６０．３［Ｐａ・ｓ］とした。結果を図１１に示す。【００６０】
図１１から明らかなように、塗液７の粘度にかかわらず、自公転時の公転の回転速度が増加するに伴って平均膜厚が減少する。これは、回転速度が増加することによって遠心力が大きくなり、塗布対象物２の開口部２１側に塗液７が引き伸ばされるためである。【００６１】
（実施例６）
自公転時の回転時間に対する塗膜の平均膜厚を測定した。
すなわち、塗布装置１、塗布対象物２として、実施例１で用いた塗布装置１、塗布対象物２と同様のものを用い、塗布対象物２の内部に塗液７を滴下し、６００ｒｐｍの自転のみを５秒間行った後、回転時間を変更して２５５ｒｐｍの自転および８５０ｒｐｍの公転を同時に行って塗膜を形成し、その平均膜厚を測定した。なお、塗液７の粘度は、４０．５［Ｐａ・ｓ］とした。結果を図１２に示す。【００６２】
図１２から明らかなように、自公転時の回転時間が増加するにつれて塗膜の平均膜厚が減少する。これは、回転時間が増加するにつれて、より多くの塗液７が塗布対象物２の外部に振り切られるためである。【００６３】
実施例３〜５の結果から明らかなように、塗液７の粘度、回転時の速度や時間によって塗膜の膜厚が変化することがわかる。すなわち、塗液７の粘度、回転時の速度や時間を適宜調整することにより、所望の膜厚の塗膜を得られることがわかる。【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１…塗布装置、２…塗布対象物（２１…開口部、２２…平坦部、２３…底部）、３…保持部（３１…保持部本体、３２…保持カバー）、４…自転用回転機、５…公転用回転機、Ｒ１…第１の回転軸、Ｒ２…第２の回転軸
【図１】
2012124253.tif 000006
【図２】
2012124253.tif 000007
【図３】
2012124253.tif 000008
【図４】
2012124253.tif 000009
【図５】
2012124253.tif 000010
【図６】
2012124253.tif 000011
【図７】
2012124253.tif 000012
【図８】
2012124253.tif 000013
【図９】
2012124253.tif 000014
【図１０】
2012124253.tif 000015
【図１１】
2012124253.tif 000016
【図１２】
2012124253.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月23日(2014.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間部を有する塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布対象物を保持する保持機構と、
前記塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第１の機構と、
前記第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に前記塗布対象物を１回転以上回転させる第２の機構と
を有し、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との交点から前記塗布対象物の底部の内面までの距離が０〜９０ｍｍであり、前記塗布対象物が発光装置であり、前記塗液が蛍光体を含むことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記第２の回転軸が略鉛直方向に延ばされ、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とのなす角度が０度を超え９０度未満であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布対象物は、開口部および前記開口部に対向する底部を有し、
前記保持機構は、前記第２の回転軸に重ならないように前記塗布対象物を保持するとともに、前記開口部および前記底部が前記第１の回転軸上に位置するように、かつ前記底部側が前記第２の回転軸側となるように前記塗布対象物を保持することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項４】
前記保持機構は、保持部本体と、前記塗布対象物の少なくとも一部を覆い、前記保持部本体に前記塗布対象物を保持する保持カバーとからなる保持部を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項５】
前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転速度および前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転速度の少なくとも一方を制御する回転速度制御機構を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項６】
前記塗布対象物の内部に塗液を供給する塗液供給機構を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項７】
前記塗布対象物は、略半球状、略球状、または略円筒状であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項８】
塗布対象物を保持する保持機構と、前記塗布対象物の内部を通過する第１の回転軸を中心に前記塗布対象物を回転させる第１の機構と、前記第１の回転軸と交差する第２の回転軸を中心に前記塗布対象物を１回転以上回転させる第２の機構とを有する塗布装置を用いて前記塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布方法であって、
前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行わずに、前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行う第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記第１の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行うとともに、前記第２の回転軸を中心とする前記塗布対象物の回転を行う第２の工程と
を有し、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との交点から前記塗布対象物の底部の内面までの距離が０〜９０ｍｍであり、前記塗布対象物が発光装置であり、前記塗液が蛍光体を含むことを特徴とする塗布方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
実施形態の塗布装置は、内部に空間部を有する塗布対象物の内面に塗液を塗布する塗布
装置に関する。実施形態の塗布装置は、保持機構、第１の機構、および第２の機構を有す
る。保持機構は、塗布対象物を保持する。第１の機構は、塗布対象物の内部を通過する第
１の回転軸を中心に塗布対象物を回転させる。第２の機構は、第１の回転軸と交差する第
２の回転軸を中心に塗布対象物を１回転以上回転させる。第１の回転軸と第２の回転軸との交点から塗布対象物の底部の内面までの距離は、０〜９０ｍｍである。塗布対象物は発光装置であり、塗液は蛍光体を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
実施形態の塗布方法は、上記した実施形態の塗布装置を用いて塗布対象物の内面に塗液
を塗布する塗布方法に関する。実施形態の塗布方法は、第１の工程、第２の工程を順に有
する。第１の工程は、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行わずに、第１の回
転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。第２の工程は、第１の回転軸を中心とする塗
布対象物の回転を行いつつ、第２の回転軸を中心とする塗布対象物の回転を行う。第１の回転軸と第２の回転軸との交点から塗布対象物の底部の内面までの距離は、０〜９０ｍｍである。塗布対象物は発光装置であり、塗液は蛍光体を含む。
【国際調査報告】
2012124253.tif 000018
2012124253.tif 000019
2012124253.tif 000020
2012124253.tif 000021
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2012124253.tif 000023
2012124253.tif 000024
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