(57)【要約】【課題】高精度の洗浄性能の評価を可能とするための塗布装置および塗布制御方法を得る。【解決手段】液体を供給する液体供給装置と、圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、混合流体を生成する二流体混合部を有し、混合流体を塗布対象である試料に対して噴霧するノズルと、規定量の混合流体を試料に噴霧するための塗布条件が記憶された記憶部と、ノズルから噴霧される混合流体の噴射角を検知する噴霧センサと、ノズルと試料との間の距離に相当するノズル位置を検出する位置センサと、ノズル位置を変更させる駆動部と、塗布条件として記憶部に記憶された噴射時間に従って、混合流体をノズルから噴霧させ、規定量の混合流体を試料に塗布させる塗布制御を実行する制御部と、を備え、制御部は、噴霧センサによる現状の噴霧角の検出結果に基づいて、現状の噴霧角により試料の全面に液体を塗布させるための変更後のノズル位置を算出し、変更後のノズル位置にノズルを移動させるように、駆動部を制御して塗布制御を実行する。【選択図】図１
2019093349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を供給する液体供給装置と、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、
前記液体供給装置から供給された前記液体と、前記圧縮空気供給装置から供給された前記圧縮空気とを混合し、混合流体を生成する二流体混合部を有し、前記混合流体を塗布対象である試料に対して噴霧するノズルと、
規定量の前記混合流体を前記試料に噴霧するための塗布条件が記憶された記憶部と、
前記ノズルから噴霧される前記混合流体の噴射角を検知する噴霧センサと、
前記ノズルと前記試料との間の距離に相当するノズル位置を検出する位置センサと、
前記ノズルを駆動させ、前記ノズル位置を変更させる駆動部と、
前記塗布条件として前記記憶部に記憶された初期ノズル位置に基づいて前記駆動部を制御することで前記ノズルを前記初期ノズル位置に移動させた後、前記塗布条件として前記記憶部に記憶された噴射時間に従って、前記混合流体を前記ノズルから噴霧させ、前記規定量の前記混合流体を前記試料に塗布させる塗布制御を実行する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記噴霧センサによる現状の噴霧角の検出結果に基づいて、前記現状の噴霧角により前記試料の全面に前記液体を塗布させるための変更後のノズル位置を算出し、前記変更後のノズル位置に前記ノズルを移動させるように、前記駆動部を制御して前記塗布制御を実行する
塗布装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記噴霧センサにより検出された前記現状の噴霧角が初期噴霧角よりも小さくなっていた場合には、前記ノズルを前記変更後のノズル位置に移動させる代わりに、前記噴射時間を延長することで、前記試料に対して規定量の前記混合流体が噴霧されるように前記塗布制御を実行する
請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記液体の流量を検知する流量センサと、
前記液体供給装置と前記流量センサとの間に設けられ、前記前記液体供給装置から前記ノズルに供給される前記液体の流量を可変制御する流量制御器と
をさらに備え、
前記制御部は、前記噴霧センサによる検知結果から現状の噴霧角を検出し、前記ノズルを前記変更後のノズル位置に移動させる代わりに、前記流量制御器により前記液体の流量を制御することで、前記試料に対して規定量の前記混合流体が噴霧されるように前記塗布制御を実行する
請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記圧縮空気供給装置から前記ノズルに供給される前記圧縮空気の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、前記塗布制御を実行中に、前記圧力センサにより検出される圧力が一定となるように、前記圧縮空気供給装置を制御する
請求項１から３のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記塗布制御を実行後の前記試料の塗布密度を検出する表面検査器をさらに備え、
前記制御部は、表面検査器による検出結果から、前記塗布密度が前記規定量に達していないと判断した場合には、再度、塗布制御を実行する
請求項１から４のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記ノズルと前記試料との間の空間に相当する塗布空間における温度、湿度、気流を含む環境条件を検知する環境測定器をさらに備え、
前記記憶部は、前記塗布条件として、前記環境条件に応じた個別の塗布条件があらかじめ記憶されており、
前記制御部は、前記環境測定器による検知結果に応じて、前記記憶部に記憶されている前記個別の塗布条件の中から適切な塗布条件を抽出し、前記塗布制御を実行する
請求項１から５のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記試料の外周側面に前記混合流体が塗布されたか否か検知する液体検知器をさらに備え、
前記制御部は、前記塗布制御を実行後、前記液体検知器により前記混合流体が塗布された状態でないことが検知された場合には、前記試料の全面に前記混合流体が塗布されていないと判断し、再度、塗布制御を実行する
請求項１から６のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項８】
前記ノズルは、円形の噴射パターンを持つ
請求項１から７のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項９】
前記液体供給装置は、前記ノズルよりも下方に位置する
請求項１から８のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項１０】
前記液体は、炭化水素を含む油である
請求項１から９のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項１１】
前記油は、炭素およびフッ素のうち少なくとも１つ以上を含む有機化合物に溶解可能なものである
請求項１０に記載の塗布装置。
【請求項１２】
前記試料は、金属である
請求項１から１１のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項１３】
液体を供給する液体供給装置と、
圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、
前記液体供給装置から供給された前記液体と、前記圧縮空気供給装置から供給された前記圧縮空気とを混合し、混合流体を生成する二流体混合部を有し、前記混合流体を塗布対象である試料に対して噴霧するノズルと、
規定量の前記混合流体を前記試料に噴霧するための塗布条件が記憶された記憶部と、
前記ノズルから噴霧される前記混合流体の噴射角を検知する噴霧センサと、
前記ノズルと前記試料との間の距離に相当するノズル位置を検出する位置センサと、
前記ノズルを駆動させ、前記ノズル位置を変更させる駆動部と、
前記塗布条件として前記記憶部に記憶された初期ノズル位置に基づいて前記駆動部を制御することで前記ノズルを前記初期ノズル位置に移動させた後、前記塗布条件として前記記憶部に記憶された噴射時間に従って、前記混合流体を前記ノズルから噴霧させ、前記規定量の前記混合流体を前記試料に塗布させる塗布制御を実行する制御部と
を備えた塗布装置において、前記制御部において実行される塗布制御方法であって、
前記噴霧センサによる現状の噴霧角を検出する第１ステップと、
前記第１ステップによる検出結果に基づいて、前記現状の噴霧角により前記試料の全面に前記液体を塗布させるための変更後のノズル位置を算出する第２ステップと、
前記変更後のノズル位置に前記ノズルを移動させるように、前記駆動部を制御して前記塗布制御を実行する第３ステップと
を有する塗布制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを用いて、例えば、洗浄性能を評価するための試料に油分を塗布する塗布装置および塗布制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細気泡は、水処理、洗浄、化学、医療など、さまざまなプロセスに応用されている。微細気泡の中でも、気泡の直径が１μｍ以下のウルトラファインバブルは、直径が１００μｍ以上となる通常の気泡と比べて、液中での浮力が小さく、長時間にわたり液中に滞留し続ける。
【０００３】
微細気泡の気液界面は、汚れを吸着する性質を持つため、洗浄分野での応用が進んでいる。特に、気泡の直径が１００μｍ以下の微細気泡は、高い洗浄効果を持つとされている。洗浄工程にファインバブルを導入する場合には、洗浄対象の被洗浄物と、被洗浄物に付着した汚れとに対して、ファインバブルの洗浄効果が、最大限となる条件を見出す必要がある。そのため、ファインバブルの洗浄効果を評価するための試験が必要である。
【０００４】
ファインバブルの洗浄効果を評価する手順は、大きく３つに大別される。一つ目は、規定の試験汚れを試料に付着させる汚れ塗布工程である。二つ目は、試験汚れが付着した試料を洗浄する洗浄工程である。三つ目は、洗浄後における試料に残留する試験汚れを定量する計測工程である。
【０００５】
ファインバブルの洗浄効果を高精度で評価するためには、上述した３つの工程において、以下で述べる点に留意する必要がある。
【０００６】
汚れ塗布工程は、規定量の試験汚れを、試料に均一、かつ、試料毎に対して個体差なく付着させる。
洗浄工程は、洗浄水の温度、水の流量、ファインバブルの発生状況など、洗浄環境を安定させる。
計測工程は、安定性の高い測定器を使用する。
【０００７】
ところで、汚れ塗布工程は、最も誤差の発生しやすい工程であり、高精度の洗浄効果を評価するための重要な項目である。汚れの塗布は、筆あるいは刷毛などを用いて、試料に対して手作業で実施することが多い。
【０００８】
しかしながら、人手を介する作業のため、汚れ塗布工程は、人為的な誤差が最も発生しやすい。また、スポイトあるいは秤量で規定量の試験汚れを試料に滴下する汚れ塗布工程もあるが、この方法でも均一に塗布することができない。
【０００９】
一般的に、誤差を最小限に抑え、かつ、均一に汚れを塗布するための汚れ塗布工程には、二流体ノズルなどのスプレーが、用いられる。スプレーを用いた汚れ塗布工程は、スプレーと試料とを固定して塗布することが多く、試料は、スプレーと常に一定の距離で固定されているため、人為的な誤差を回避できる。
【００１０】
また、試料への汚れの付着量は、スプレーの噴射時間により調整することができる。さらに、試料に付着させる汚れの均一性は、スプレーの使用によって、確保することができる。
【００１１】
試料に対して液体を均一に塗布する方法として、試料の寸法を検知して、試料とスプレーノズルとの位置、および塗布する液体量をそれぞれ調整し、高い塗布効率で規定量を均一に塗布する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
また、噴射角度を検知する光学センサを用いて、スプレーから噴射される液体が、対象物に対して正常に塗布されているか否かを判断する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
さらに、スプレーパターンの画像データから、スプレー対象基板上の液滴吐出ヘッドの位置に対応した中心位置に対するスプレーパターンの偏りを検知し、偏りを補正して、均一に塗布されているか否かを検知する方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【００１４】
特許文献１〜特許文献３で述べられているように、試料に付着させる付着物の再現性、均一性は、液体流量および塗布面の位置を検出して塗布量を制御することで、確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２３６４２３号公報
【特許文献２】特開平０６−２２６１６４号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３３６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来技術は、ノズルと塗布対象物である試料との距離に応じて、ノズル位置を調整し、噴霧する液体量を制御している。しかしながら、ノズルから噴霧される噴射角は、測定されていない。このため、周囲の環境変動により噴射角が変動した場合には、ノズルの位置を制御できないという問題がある。その結果、試料の塗布対象面へ規定量の液体を均一に塗布できず、試料毎に個体差が大きくなり、上述した方法で塗布した試料は、高精度の洗浄評価に耐えられない。
【００１７】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、高精度の洗浄性能の評価を可能とするための塗布装置および塗布制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る塗布装置は、液体を供給する液体供給装置と、圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、液体供給装置から供給された液体と、圧縮空気供給装置から供給された圧縮空気とを混合し、混合流体を生成する二流体混合部を有し、混合流体を塗布対象である試料に対して噴霧するノズルと、規定量の混合流体を試料に噴霧するための塗布条件が記憶された記憶部と、ノズルから噴霧される混合流体の噴射角を検知する噴霧センサと、ノズルと試料との間の距離に相当するノズル位置を検出する位置センサと、ノズルを駆動させ、ノズル位置を変更させる駆動部と、塗布条件として記憶部に記憶された初期ノズル位置に基づいて駆動部を制御することでノズルを初期ノズル位置に移動させた後、塗布条件として記憶部に記憶された噴射時間に従って、混合流体をノズルから噴霧させ、規定量の混合流体を試料に塗布させる塗布制御を実行する制御部とを備え、制御部は、噴霧センサによる現状の噴霧角の検出結果に基づいて、現状の噴霧角により試料の全面に液体を塗布させるための変更後のノズル位置を算出し、変更後のノズル位置にノズルを移動させるように、駆動部を制御して塗布制御を実行するものである。
【００１９】
また、本発明に係る塗布制御方法は、液体を供給する液体供給装置と、圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、液体供給装置から供給された液体と、圧縮空気供給装置から供給された圧縮空気とを混合し、混合流体を生成する二流体混合部を有し、混合流体を塗布対象である試料に対して噴霧するノズルと、規定量の混合流体を試料に噴霧するための塗布条件が記憶された記憶部と、ノズルから噴霧される混合流体の噴射角を検知する噴霧センサと、ノズルと試料との間の距離に相当するノズル位置を検出する位置センサと、ノズルを駆動させ、ノズル位置を変更させる駆動部と、塗布条件として記憶部に記憶された初期ノズル位置に基づいて駆動部を制御することでノズルを初期ノズル位置に移動させた後、塗布条件として記憶部に記憶された噴射時間に従って、混合流体をノズルから噴霧させ、規定量の混合流体を試料に塗布させる塗布制御を実行する制御部とを備えた塗布装置において、制御部において実行される塗布制御方法であって、噴霧センサによる現状の噴霧角を検出する第１ステップと、第１ステップによる検出結果に基づいて、現状の噴霧角により試料の全面に液体を塗布させるための変更後のノズル位置を算出する第２ステップと、変更後のノズル位置にノズルを移動させるように、駆動部を制御して塗布制御を実行する第３ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る塗布装置および塗布制御方法によれば、噴射センサによってノズルから噴射される液体の噴射角を検出し、検出結果に応じてノズルの位置を制御できる構成を有している。この結果、高精度の洗浄性能の評価を可能とするための塗布装置および塗布制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した塗布装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角が変化した場合の動作を示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角の変化によりノズルの位置を調整した場合の試料への塗布状況を示す模式図である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角の変化によりノズルの位置を調整した場合の試料への塗布状況を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角が変化してもノズルの位置を調整しない場合の試料への塗布状況を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る塗布装置における液体の噴射時間と試料に付着する液体の表面密度との関係を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて塗布した実施例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて塗布した実施例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて油分を塗布した試料の洗浄結果を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて油分を塗布した試料の洗浄効率を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る塗布装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る塗布装置および塗布制御方法の好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置１の構成を示す模式図である。
本発明の実施の形態１において、塗布装置１は、試料２を載置した試料台３に対して、鉛直線の上方に配置された二流体混合部を有するノズル４から、試料２に液体を噴射して、洗浄評価用の標準試料を形成するものである。
【００２４】
図１に示すように、塗布装置１は、噴射センサ１１、位置センサ１２、流量センサ１３、駆動部１４、制御部１５、電磁弁１６、圧縮空気供給装置１７、および液体供給装置１８、を備えている。
【００２５】
試料台３は、固定具５に固定されている。また、固定部５に対して移動可能に取り付けられている駆動部１４は、ノズル４、噴射センサ１１、位置センサ１２が設けられている。
【００２６】
ノズル４は、二流体混合部を備えている。ノズル４の空気側は、空気経路の配管６により、電磁弁１６を介して、圧縮空気供給装置１７と接続されている。空気経路の配管６に設けられている電磁弁１６は、空気経路を開閉するためのものである。一方、ノズル４の液体側は、液体経路の配管７により、流量センサ１３を介して、液体供給装置１８と接続されている。
【００２７】
噴射センサ１１、位置センサ１２、流量センサ１３、駆動部１４、および電磁弁１６は、制御線８により制御部１５と接続されている。噴射センサ１１は、ノズル４から噴射される液体の角度を検出する。位置センサ１２は、ノズル４の位置を検出する。このノズル４の位置とは、ノズル４から試料までの距離に相当する。流量センサ１３は、液体供給装置１８からノズル４に流入する液体量を検出する。
【００２８】
上述したそれぞれのセンサにおいて検出された情報は、制御部１５に送られる。制御部１５は、試料２に対して均一に液体が塗布されるように、あらかじめ入力して記憶された試料情報と、各センサで検出された情報とを比較、判定して、駆動部１４を移動させノズル４の位置を調整する。
【００２９】
本発明の実施の形態１に係る塗布装置の機能について、図２を用いて説明する。図２は、図１に示した塗布装置の構成を示す機能ブロック図である。塗布装置１は、図示しない入力部と、ノズル４と、噴射センサ１１と、位置センサ１２と、流量センサ１３と、駆動部１４と、制御部１５と、電磁弁１６と、圧縮空気供給装置１７と、液体供給装置１８とを備える。
【００３０】
入力部（図示しない）は、試料２に液体を規定量、かつ、均一に塗布するために必要な、試料の寸法、材質、液体の密度、量に関する情報を受け付け、制御部１５へ送出する。
【００３１】
ノズル４は、２系統に分けられた、圧縮空気供給装置１７からの空気と液体供給装置１８からの液体とを混合する二流体混合部を備えている。その結果、圧縮空気供給装置１７からの高速気流が、液体供給装置１８からの液体を粉砕するため、ノズル４から噴射される液体は、粒子を細かくでき、流量調整比も大きくできる。
【００３２】
噴射センサ１１は、ノズル４から噴射される液体の噴射角度を検出する。液体の噴射角度は、ノズル４周辺において気流が乱れる、液体の供給量が変動する、といった外乱の影響で変化することがある。その場合には、均一に液体を試料に塗布できなくなるため、液体の噴射角度を変更する必要がある。噴射センサ１１は、液体の噴射角度の変化を検出した場合には、変化した情報を制御部１５へ送出する。
【００３３】
位置センサ１２は、ノズル４の位置を検出する。位置センサ１２の情報は、制御部１５へ送出される。その後、制御部１５は、液体の噴射角度が変動した場合には、駆動部１４に対して、起動信号を発出して、ノズル４の位置を変更する。その結果、均一に液体を試料２に塗布できる。後述するように、実施の形態１に係る塗布装置１は、ノズル４の位置を変更することで、噴射角度が変動しても、試料２に過不足なく液体を塗布できる。
【００３４】
流量センサ１３は、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体の量を検出する。試料２に塗布された液体は、面内密度が均一で、試料毎の個体差も最小であることが、洗浄評価用試料としては望ましい。流量センサ１３は、試料２に塗布された液体の面内密度が均一となるように、液体供給装置１８からノズル４への流量変化を検出し、制御部１５へ流量変化に関する情報を送出する。
【００３５】
駆動部１４は、噴射センサ１１、位置センサ１２、流量センサ１３からの情報に基づいて制御部１５が発出する信号に従って、試料２とノズル１４との距離が最適になるように、ノズル１４の位置を変更する。その結果、均一に液体を試料２に塗布できる。そして、試料２に塗布された液体は、面内密度が均一で、試料毎の個体差も最小となる。
【００３６】
制御部１５は、試料２に対して均一に液体が塗布され、試料毎に個体差が最小となるように液体を塗布するための条件として、あらかじめ記憶された試料情報と、噴射センサ１１、位置センサ１２、流量センサ１３で検出した情報とを比較、判定して、塗布装置１の各部の動作を制御する。
【００３７】
電磁弁１６は、試料２に対して液体を塗布するタイミングを調整し、均一に液体が塗布され、試料毎に個体差が最小となるように液体を塗布するために、空気経路の配管６に設けられており、空気経路の配管６を間欠的に開閉する。
【００３８】
圧縮空気供給装置１７は、ノズル４の噴射角を制御するための圧縮空気を、空気経路の配管６を通して、ノズル４に供給する。
【００３９】
液体供給装置１８は、塗布する液体を内部に収容し、かつ、ノズル４に対して液体経路の配管７を通して塗布する液体を供給する。
【００４０】
本発明の実施の形態１に係る塗布装置における動作を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置における動作を示すフローチャートである。塗布装置１は、入力ステップ（Ｓ１００）、検出ステップ（Ｓ２００）、および制御ステップ（Ｓ３００）の３つの処理ステップから構成されている。
【００４１】
最初に、塗布装置１内の制御部１５は、図示しない入力部から入力された、試料の寸法、材質、液体の密度、量に関する情報を取得し、記憶させるための入力ステップ（Ｓ１００）を実行する。
【００４２】
次に、制御部１５は、配置された各センサから情報を検出するための検出ステップを実行する（Ｓ２００）。つまり、ステップＳ２００において、噴射センサ１１は、ノズル４から噴射される液体の噴射角度を検出する。位置センサ１２は、ノズル４の位置を検出する。流量センサ１３は、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体の量を検出する。
【００４３】
最後に、制御部１５は、試料２に対して、均一に液体が塗布可能か否かを判定し、さらに、試料２に対して、規定の密度と量での塗布が完了したか否かを判定する制御ステップ（Ｓ３００）を実行して、一連の処理を終了する。
【００４４】
制御ステップＳ３００における、制御部１５の具体的な処理の一例は、ステップＳ３１０〜ステップＳ３０５として、以下のようになる。まず、あらかじめ入力して記憶されている試料２の寸法、材質、塗布する液体の密度、規定量に関する情報と、噴射センサ１１、位置センサ１２、流量センサ１３で検出された検出値とを比較して、試料２に対して液体が均一に塗布可能か否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【００４５】
試料２に対して、液体を均一に塗布不可能であると判定した場合には（ステップＳ３０１においてＮＯの場合）、制御部１５は、駆動部１４の位置を現状の位置から変更させる（ステップＳ３０６）。そして、検出ステップ（Ｓ２００）から再度処理を実行する。駆動部１４の位置を変更する意味は、試料２とノズル４との距離を変更して、試料に対して均一、かつ、規定量の液体を塗布できるようにすることである。
【００４６】
一方、試料２に対して、液体を均一に塗布可能であると判定した場合には（ステップＳ３０１においてＹＥＳの場合）、制御部１５は、駆動部１４の位置を現状の位置で維持させる（ステップＳ３０２においてＹＥＳの場合）。
【００４７】
制御部１５は、ステップＳ３０２において駆動部１４の位置を現状の位置で維持した後、ノズル４からの噴射時間を延長するか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３においてＮＯの場合には、制御部１５は、噴射時間を延長せずに、あらかじめ設定された時間で噴射を終了する。
【００４８】
そして、制御部１５は、規定密度、規定量で試料に対して液体が塗布されていると判定した場合には、処理を終了する（ステップＳ３０５）。規定密度と規定量とは、あらかじめ制御部１５に入力されている、試料２の寸法、材質、塗布する液体の密度、量から求められた噴射時間で決まっている。一方、ステップＳ３０５においてＮＯの場合には、検出ステップＳ２００からの処理を再度実行する。
【００４９】
ところで、ノズル４からの噴射パターンは、試料２の大きさよりも広がる場合がある。後述するように、この場合でも、本発明の実施の形態１に係る塗布装置１は、均一に塗布可能である。
【００５０】
しかしながら、ノズル４からの噴射パターンが、試料２よりも広がる場合には、塗布する試料２の対象表面における液体の密度は、減少する。その結果、試料２は、規定の密度で塗布されていないことになる。
【００５１】
そこで、ノズル４からの噴射パターンが、試料２よりも広がる場合には、制御部１５は、ステップＳ３０２において、駆動部の位置を変更させ（Ｓ３０２においてＮＯの場合）、ステップＳ３０６を実行した後、再度ステップＳ２００から処理を実行する。
【００５２】
あるいは、制御部１５は、液体の密度が不足していると判断した場合には、ステップＳ３０３において、噴射時間を延長させ（Ｓ３０３においてＹＥＳの場合）、ステップＳ３０４において、噴射継続を実行させる。
【００５３】
ノズル４から噴射される液体の噴射角は、例えば、ノズル４周辺の気流変化や、ノズル４に供給される液体量の変動等に伴って変化する。実施の形態１に係る塗布装置１は、噴射センサ１１により噴射角の変化を検知して、試料２に対して最適な噴射パターンとなるようにノズル４の位置を調整する。噴射角が変化した場合における、実施の形態１に係る塗布装置１の動作の一例を、図４〜図７を用いて説明する。
【００５４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角が変化した場合の動作を示すフローチャートである。図５Ａ、図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角の変化によりノズルの位置を調整した場合の試料への塗布状況を示す模式図である。図６は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置における噴射角が変化してもノズルの位置を調整しない場合の試料への塗布状況を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置における液体の噴射時間と試料に付着する液体の表面密度との関係を示す模式図である。
【００５５】
図４に示すように、試料２の情報は、あらかじめ入力ステップＳ１００において入力されている。そして、ノズル４から噴射される液体の噴射角は、塗布開始後、噴射センサ１１により検出される（検出ステップＳ２００）。
【００５６】
ここで、塗布開始直後に、噴射センサ１１で検出された初期の噴射角は、θ０である（ステップＳ２０１）。また、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体の流量は、噴射中には変化せず一定としている。
【００５７】
上述したように、噴射センサ１１で検出された初期の噴射角θ０の情報は、制御部１５へ送出される（制御ステップＳ３００）。そして、制御部１５は、ステップＳ３０１Ａにおいて噴射角の変化の有無を判定する。
【００５８】
制御部１５は、噴射角が初期の噴射角θ０から変化した場合には、試料２とノズル４との距離を調整するために、駆動部１４に対して位置を変更するように指令する（ステップＳ３０１Ａ、ステップＳ３０２、ステップＳ３０６）。
【００５９】
試料２とノズル４との距離を調整する動作について説明する。試料２の最大幅を２Ｌ、初期の噴射角をθ０とすれば、試料２とノズル４との鉛直方向の距離Ｈは、式（１）で表される。
Ｈ＝Ｌ／ｔａｎθ０      ・・・・・・（１）
【００６０】
図５Ａに示すように、ノズル４からの噴射角が、θ０と比較して小さいθ１となった場合には、液体は、試料２の外周領域には塗布されない。そこで、制御部１５は、駆動部１４を上方に移動させることで、試料２全体に液体が塗布されるように、試料２とノズル４との距離を、式（２）で示すＨ１に変更させる。
Ｈ１≧Ｌ／ｔａｎθ１      ・・・・・・（２）
【００６１】
上述した塗布装置１の動作は、図４におけるフローチャートのステップＳ３０１ＡにおいてＮＯと判定された場合である。その後、制御部１５は、駆動部１４を上昇させ（ステップＳ３０６Ａ）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６２】
一方、図５Ｂに示すように、ノズル４からの噴射角が、θ０と比較して大きいθ２となった場合には、液体は、試料２を超えた領域まで噴射範囲が広がる。その結果、試料２に付着する液体の表面密度は、噴射角がθ０と比較した場合よりも減少する。
【００６３】
そこで、制御部１５は、試料２とノズル４との距離を調整する、または、図６を用いて後述するように、液体の噴射時間を増加させる、必要がある。図５Ｂに示すように、試料２とノズル４との距離を調整する場合には、制御部１５は、距離を、式（３）で示すＨ２に変更する。
Ｈ２≧Ｌ／ｔａｎθ２      ・・・・・・（３）
【００６４】
上述した塗布装置１の動作は、図４におけるフローチャートのステップＳ３０１ＡにおいてＹＥＳと判定され、かつ、ステップＳ３０２においてＮＯと判定された場合である。その後、制御部１５は、駆動部１４を下降させ（ステップＳ３０６Ｂ）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６５】
次に、試料２とノズル４との距離を変更せずに、液体の密度低下に対処する場合、つまり、噴射時間を延長する場合について説明する。以下の説明は、本実施の形態１に係る塗布装置１の動作は、図４におけるフローチャートのステップＳ３０２においてＹＥＳと判定され、かつ、ステップＳ３０３においてＹＥＳと判定された場合である。
【００６６】
図６に示すように、液体の噴射角をθ０、液体流量をＱ、噴射領域２１を充円形状とした場合の半径をＬとすれば、時刻ｔにおいて、試料２に付着する液体の表面密度ρＬは、式（４）で表される。
ρＬ＝（Ｑ・ｔ）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（４）
【００６７】
ここで、試料２に付着する液体の表面密度が、規定量のρ０に達する時刻をｔ０とすると、ρ０は、式（４）より式（５）となる。
ρ０＝（Ｑ・ｔ０）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（５）
【００６８】
一方、時刻ｔｓにおいて、噴射角がθ２に変化した場合には、時刻ｔｓにおける試料２に付着する液体の表面密度ρｓは、式（６）となる。
ρｓ＝（Ｑ・ｔｓ）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（６）
【００６９】
図７に示すように、噴射時刻ｔｓ以降における、試料２に付着する液体の表面密度ρは、時間の関数として式（７）で表される。
【００７０】
【数１】
2019093349.tif 000003
【００７１】
ここで、試料２に付着する液体の表面密度が、規定量のρ０となる時刻ｔを、ｔｓ＋Δｔとすると、式（７）は、式（８）となる。
【００７２】
【数２】
2019093349.tif 000004
【００７３】
式（８）は、噴射角が、初期のθ０からθ２に広がり、試料２とノズル４との距離を調整しない場合における、噴射時間の追加時間Δｔと規定量ρ０との関係を示している。式（８）から、噴射領域２１が広がった場合における、追加する液体の噴射時間は、式（９）で決定される。
【００７４】
【数３】
2019093349.tif 000005
【００７５】
試料２とノズル４との距離Ｈは、位置センサで検出する。また、液体の噴射角度θ２は、噴射センサで検出する。追加時間Δｔは、あらかじめ入力された噴射領域の半径Ｌ、あらかじめ測定された規定量に到達する時間ｔ０、制御装置に記録されているｔｓ、を用いて、制御部１５において算出することができる。
【００７６】
上述したように、噴射角が、初期のθ０から比較して大きくなり、θ２となった場合には、試料２とノズル４との距離を変更せずに、噴射時間をΔｔだけ延長することによって、試料２に規定量、規定密度の液体を噴射することができる。
【００７７】
つまり、本実施の形態１に係る塗布装置１の動作は、図４におけるフローチャートのステップＳ３０４に相当する。その後、ステップＳ３０５においてＹＥＳと判定された場合には、制御部１５は、試料２への一連の塗布処理を終了する。一方、ステップＳ３０５においてＮＯと判定された場合には、制御部１５は、ステップＳ２０２へ戻り、再度、処理を実行する。
【００７８】
本発明の実施の形態１に係る塗布装置１において、図１に示すノズル４の噴射パターンは、円形であることが望ましい。この理由は、図６に示すように、噴射パターン２０が均一に噴射され、液体を噴射領域２１にある試料２に対して均一に塗布できるためである。
【００７９】
塗布する液体は、種類を問わない。そして、試料２への塗布量および塗布状況を測定する場合を想定すると、塗布する液体としては、例えば、炭化水素を含む油が考えられる。特に、塗布量を定量評価する場合の一例としては、対象となる油は、炭素およびフッ素のうち少なくとも１つ以上を含む化合物に溶解可能なものであることが望ましい。
【００８０】
さらに、塗布する対象の試料２は、種類を問わない。そして、試料２への塗布量および塗布状況を測定する場合を想定すると、試料２は、例えば、安定な表面を有し、かつ、取り扱の容易な金属であることが望ましい。
【００８１】
液体供給装置１８は、ノズル４よりも下方に位置することが望ましい。ノズル４の噴射口よりも高い位置に液体供給装置１８がある場合には、液体を塗布しない時に重力およびサイフォンの原理により、試料２に対して液体が液滴となって落下するおそれがある。また、試料２に規定量を超えた液体が塗布され、かつ、液体密度に斑が発生するおそれもある。
【００８２】
そこで、実施の形態１に係る塗布装置１において、図示はしないが、液体供給装置１８に対して、液面を検知する検知器、例えば液面センサを設置することができる。このような液面センサを備える場合には、制御部１５は、液面センサにより検知された液面と、位置センサ１２とを比較する。その結果に応じて、制御部１５は、既に塗布装置１が備えている駆動部１４とは別の駆動部を設置して、液体供給装置１８の位置を調整することもできる。
【００８３】
電磁弁１６は、液体を試料２に対して規定量の液体を、均一、かつ、個体差なく塗布するために、間欠的に開閉することが望ましい。さらに、圧縮空気供給装置１７は、液体を試料２に対して均一に液体を塗布するために、圧力５０ｋＰａ以上の圧縮空気を供給することが望ましい。また、試料２とノズル４との距離は、試料台３を上下させて調整しても良い。
【００８４】
本実施の形態１に係る塗布装置を用いて、実際に洗浄評価用試料を作製した実施例および作製した洗浄評価用試料を洗浄評価した実施例について、図８〜図１１を用いて説明する。
【００８５】
図８、図９は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて塗布した実施例を示す図である。塗布装置１のノズル４としては、円形パターンを持つエアーブラシを用いた。塗布する液体は、トリオレインと呼ばれる油分である。
【００８６】
トリオレインは、高い粘性を持つ液体で、水にほとんど溶けない。そこで、試料２に塗布するために、トリオレインが０．５ｇに対して、イソプロピルアルコールを９ｍＬの割合で混合した。トリオレインとイソプロピルアルコールとの混合物を塗布した試料２は、温度５０℃の恒温槽で３０分間静置して、イソプロピルアルコールのみを揮発させた。
【００８７】
図８に示したように、試料に付着する油分の表面密度は、噴射時間に依存して変更可能である。また、本実施の形態１に係る塗布装置１を用いた方法では、液体を塗布された試料の表面密度３１は、誤差率が±５％であった。一方、本実施の形態１に係る塗布装置１を用いない方法では、液体を塗布された試料の表面密度３０は、誤差が±２５％であった。
【００８８】
本実施の形態１に係る塗布装置１を用いた方法は、試料に付着する油分の表面密度３１における誤差率を±５％と大きく改善できた。つまり、本実施の形態１に係る塗布装置１を用いた場合には、試料ごとの個体差を少なくすることができる。
【００８９】
本実施の形態１に係る塗布装置１を用いた方法で、試料２に付着させた油分の表面密度の均一性を調べた。図９に示すように、クルクミンで油分を着色させ、紫外線を照射して、試料２に付着する油分密度の均一性を評価した結果、試料２に油分が均一に塗布されていることが実証できた。
【００９０】
本実施の形態１に係る塗布装置１を用いた方法で油分を塗布した試料の洗浄評価結果を説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて油分を塗布した試料の洗浄結果を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて油分を塗布した試料の洗浄効率を示す図である。
【００９１】
洗浄評価に使用した試料は、本実施の形態１に係る塗布装置を用いて、噴霧時間を調整し、付着させた油分の密度が、１１５μｇ／ｃｍ２となるようにした。洗浄は、水道水、ファインバブル水、洗剤１を０．１ｗｔ％添加した水道水、洗剤２を０．０１ｗｔ％添加した水道水をそれぞれ水槽内でポンプ循環させ、試料２を５分間、水槽内に入れた。
【００９２】
図１０に示すように、洗浄していない試料と、洗浄した後の試料とについて、試料に付着する油分濃度を測定し、図１１に示すように、その測定結果から求めた洗浄効率（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｏｉｌ  ｉｎｄｅｘ）から、使用する洗浄水の違いより洗浄効率が異なることを確認できた。すなわち、図１０、図１１の結果から、本発明の実施の形態１に係る塗布装置を用いて油分を塗布した試料２を用いることで、誤差の少ない高精度の洗浄評価が可能であることを確認できた。
【００９３】
以上、説明したように、本実施の形態１に係る塗布装置によれば、噴射センサによってノズルから噴射される液体の噴射角を検出し、位置センサによってノズルの位置を検出する構成を備えている。このような構成を備えることにより、制御部が噴射角の変動に応じて試料とノズルとの間隔を一定に制御することで、試料に対して均一に液体を塗布できる塗布装置を実現できる。
【００９４】
実施の形態２．
次に、本実施の形態２に係る塗布装置１の構成および動作について、図１２を用いて説明する。実施の形態２と実施の形態１では、液体の流量を制御する流量制御器を備えた構成が異なっている。したがって、実施の形態２の説明において、実施の形態１の図１で示した模式図と同様の部分は、説明を省略する。
【００９５】
実施の形態２は、流量センサ１３と液体供給装置１８との間に流量制御器２０１を新たに備え、この流量制御器２０１が、第２の制御線２０２により制御部１５と接続されている点が、実施の形態１との違いである。
【００９６】
図１２は、本実施の形態２に係る塗布装置１の構成を示す模式図である。流量センサ１３と液体供給装置１８との間に備えた流量制御器２０１は、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体の流量を制御する。そして、制御部１５は、第２の制御線２０２で流量制御器２０１と接続されている。
【００９７】
本実施の形態２に係る塗布装置１は、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体流量Ｑを調整することで、噴射時間、試料２とノズル４との距離Ｈを変更せず、試料２へ均一に規定量の液体を塗布できる。
【００９８】
図６の場合を例に説明する。ノズル４からの噴射角が、θ０の場合に供給される液体流量をＱ０、ノズル４からの噴射角が、θ２の場合に供給される液体流量をＱ２、噴射領域２１を充円形状とした場合の半径をＬとする。このとき、時刻ｔにおいて試料２に付着する液体の表面密度ρＬは、式（１０）で表される。
ρＬ＝（Ｑ０・ｔ）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（１０）
【００９９】
ここで、試料２に付着する液体の表面密度が、規定量のρ０に達する時刻をｔ０とすると、ρ０は、式（１０）より式（１１）となる。
ρ０＝（Ｑ０・ｔ０）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（１１）
【０１００】
一方、時刻ｔｓにおいて、噴射角がθ２に変化した場合には、時刻ｔｓにおける試料２に付着する液体の表面密度ρｓは、式（１２）となる。
ρｓ＝（Ｑ０・ｔｓ）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（１２）
【０１０１】
図７に示すように、噴射時間ｔｓ以降における、試料２に付着する液体の表面密度ρは、時間の関数として、式（１３）で表される。
【０１０２】
【数４】
2019093349.tif 000006
【０１０３】
ここで、噴射時間、および試料２とノズル４との距離Ｈを変更しない場合について説明する。図７に示したように、時刻ｔ０で規定量の液体を試料２に塗布するためには、液体の流量を増加する必要がある。
【０１０４】
そこで、図７に示す噴射時間ｔｓ以降の液体密度ρの時間に対する増加率を考える。つまり、液体密度ρの時間に対する増加率は、噴射時間ｔｓ以降の液体密度ρのグラフの傾きと、噴射時間ｔｓより前の液体密度ρのグラフの傾きと、を等しくするように決定される。
【０１０５】
図７に示すグラフから、噴射時間ｔｓより前の液体密度ρの傾きは、式（１４）となる。
（Ｑ０）／（π・Ｌ２）      ・・・・・・（１４）
【０１０６】
また、噴射時間ｔｓ以降の液体密度ρの傾きは、式（１５）である。
【０１０７】
【数５】
2019093349.tif 000007
【０１０８】
液体密度ρの時間に対する増加率は、式（１４）と式（１５）とを等しくすればよい。つまり、式（１６）となる。
【０１０９】
【数６】
2019093349.tif 000008
【０１１０】
噴射時間ｔｓ以降の液体流量Ｑ２は、式（１６）から式（１７）となる。
【０１１１】
【数７】
2019093349.tif 000009
【０１１２】
ここで、ｔａｎθ０＝Ｌ／Ｈの関係を用いると、式（１７）は、式（１８）で表される。
【０１１３】
【数８】
2019093349.tif 000010
【０１１４】
本実施の形態２に係る塗布装置１は、流量制御器２０１を設置したことにより、液体供給装置１８からノズル４に供給される液体の流量を、式（１８）に基づいて制御できる。
【０１１５】
つまり、制御部１５は、噴射角の変化に対して、噴射時間、あるいは試料２とノズル４との距離Ｈを変更せず、流量制御器２０１を制御することで、試料２に対して均一に規定量の液体を塗布できる。その結果、液体の塗布時間を短縮することができる。
【０１１６】
電磁弁１６は、液体を試料２に対して均一、かつ、個体差なく塗布するために、間欠的に開閉することが望ましい。本実施の形態２に係る塗布装置１は、電磁弁１６の動作と流量制御器２０１の動作とを同期、または連動させることが望ましい。
【０１１７】
つまり、制御部１５は、電磁弁１６が「開」の時には、液体供給装置１８からノズル４へ液体の流量を制御して供給するように流量制御器２０１を制御する。一方、制御器１５は、電磁弁１６が「閉」の時には、液体供給装置１８からノズル４へ液体の供給を停止するように流量制御器２０１を制御する。
【０１１８】
上述した動作により、本実施の形態２に係る塗布装置１は、重力およびサイフォンの原理に起因する液体の動きを停止できる。その結果、本実施の形態２に係る塗布装置２００は、試料２に液体が液滴となって落下することがなく、試料２に対して規定量を超えた液体の塗布を防止でき、かつ、液体の密度が不均一となるのを防止できる。
【０１１９】
以上、説明したように、本実施の形態２に係る塗布装置によれば、ノズルと液体供給装置との間に流量制御器を備える構成を有している。この結果、制御部が噴射角の変動に応じて液体の流量を制御できるため、液体の塗布時間を短縮でき、かつ、試料に対して均一に液体を塗布できる塗布装置を実現できる。
【０１２０】
実施の形態３．
次に、本実施の形態３に係る塗布装置の構成および動作について、図１３を用いて説明する。実施の形態３と、実施の形態２とでは、圧縮空気の圧力変動を検知する圧力センサを備えた構成が異なっている。したがって、実施の形態３の説明において、実施の形態２の図１２で示した模式図と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１２１】
試料に対して液体を均一に塗布するために、実施の形態１では、センサにより検知した液体の噴射角の変動に対して、噴射時間、あるいは試料２とノズル４との位置を制御する例について説明した。また、実施の形態２では、ノズル４と液体供給装置１８との間に流量制御器を備え、噴射角の変動に対して液体の流量を制御する例について説明した。
【０１２２】
これに対して、実施の形態３では、ノズル４と電磁弁１６とを接続する空気経路の配管６に、圧力センサ３０１を設置している。そして、制御部１５は、圧縮センサ３０１の検出結果に基づいて、ノズル４に供給される圧縮空気を制御して、圧縮空気の圧力変動に起因する噴射角の変動を制御する。
【０１２３】
図１３を用いて、実施の形態３に係る塗布装置１の構成および動作を説明する。図１３は、本発明の実施の形態３に係る塗布装置１の構成を示す模式図である。圧力センサ３０１は、ノズル４と電磁弁１６とを接続する空気経路の配管６に設けられている。圧力センサ３０１は、第３の制御線３０２により制御部１５および圧縮空気供給装置１７に接続された構成である。
【０１２４】
本実施の形態３に係る塗布装置１は、圧力センサ３０１で圧縮空気供給装置１７からノズル４に供給される圧縮空気の圧力を検知する。制御部１５は、圧力センサ３０１で検知された圧力が変動したか否かを常に監視して、圧縮空気供給装置１７から供給される圧縮空気の圧力が、常に一定の圧力となるように、圧縮空気供給装置１７を制御する。
【０１２５】
その結果、圧縮空気供給装置１７からノズル４へ供給される圧縮空気は、常に一定の圧力を保持されるため、圧縮空気の圧力変動に起因する噴射角の変動が防止できる。つまり、本実施の形態３の構成によれば、試料２に対して噴射される液体の噴射角は、圧力変動に起因する変動が生じない。このため、試料２に対して均一に液体を塗布できる塗布装置を実現できる。
【０１２６】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４に係る塗布装置１の構成および動作について、図１４を用いて説明する。実施の形態４と実施の形態３では、試料２の表面における液体の塗布密度を測定する表面検査器を備えた構成が異なっている。したがって、実施の形態４の説明において、実施の形態３の図１３で示した模式図と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１２７】
実施の形態１〜実施の形態３の塗布装置１では、ノズル４からの液体の噴射角が変動した場合における、液体の流量および圧縮空気の圧力に関する制御について説明した。
【０１２８】
これに対して、実施の形態４に係る塗布装置１は、実施の形態３の塗布装置の構成に加えて、表面検査器４０１を備えている。実施の形態４では、表面検査器４０１により測定された、試料２の塗布密度の結果に基づいて、塗布装置１を制御する例について説明する。
【０１２９】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る塗布装置１の構成を示す模式図である。本実施の形態４に係る塗布装置１は、表面検査器４０１が駆動部１４に取り付けられている。表面検査器４０１は、第４の制御線４０２を介して制御部１５と接続されている。
【０１３０】
表面検査器４０１は、試料２の表面における液体の密度を、例えば、干渉方法により非接触で、測定することができる。また、走査可能な表面検査器４０１を用いた場合には、試料２を静止させた状態で、液体が均一に塗布されているか否かを測定できる。表面検査器４０１による測定結果は、制御部１５へ送出される。
【０１３１】
制御部１５は、表面検査器４０１の測定結果を、塗布装置１の制御に利用する。例えば、実施の形態１において説明した、図３のフローチャートのステップＳ３０５で利用できる。つまり、制御部１５は、試料２に対して規定値の液体量が塗布されたと判断すれば（ステップＳ３０５においてＹＥＳの場合）、塗布を終了する。
【０１３２】
また、走査可能な表面検査器４０１を用いた場合には、制御部１５は、表面検査器４０１を走査させて逐次取得した測定結果に基づいて、試料２に対して液体が均一に塗布されたか否かの判断が可能となる。制御部１５は、試料２に対して均一に塗布されていないと判断した場合には（図３示したフローチャートのステップＳ３０５においてＮＯの場合）、ステップＳ２００へ戻り、再度塗布を実行する。
【０１３３】
さらに、制御部１５は、試料２に対して均一に塗布されるように、例えば、以下のいずれかの制御を行う。
・圧縮空気供給装置１７を制御してノズル４へ供給される空気の圧力を増加させる。
・駆動部１４を制御してノズル４の位置を降下させる。
・流量制御器２０１を制御してノズル４に供給される液体の流量を増加させる。
【０１３４】
以上、説明したように、本実施の形態４に係る塗布装置によれば、表面検査器をさらに備える構成を有している。このような構成を有することで、試料を静止させた状態で、液体が均一に塗布されているか否かを判断できる。この結果、試料に対して均一、かつ、試料毎に個体差の少ない液体塗布ができる塗布装置を実現できる。
【０１３５】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る塗布装置１の構成および動作について、図１５を用いて説明する。実施の形態５と実施の形態４では、塗布空間の温度、湿度、気流を検知する環境測定器５０１を備えた構成が異なっている。したがって、実施の形態５の説明において、実施の形態４の図１４で示した模式図と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１３６】
本実施の形態５は、実施の形態４の塗布装置の構成に加えて、固定具５に環境測定器５０１を備えている。実施の形態５では、環境測定器５０１により、試料２とノズル４との間の塗布空間における、温度、湿度、気流の変化を検知し、環境変動に起因する噴射条件の変動に対応した制御を行う例について説明する。
【０１３７】
図１５は、本発明の実施の形態５に係る塗布装置１の構成を示す模式図である。本実施の形態５に係る塗布装置１は、固定具５に環境測定器５０１が取り付けられている。環境測定器５０１は、第５の制御線５０２を介して制御部１５と接続されている。
【０１３８】
環境測定器５０１は、試料２とノズル４との間の空間における、温度、湿度、気流の変化を測定する。その結果、実施の形態５に係る塗布装置１は、環境変動に起因する試料２に対する液体の塗布が、不均一となること、および個体差が生じること、を解消できる。
【０１３９】
本実施の形態５に係る塗布装置１は、環境測定器５０１が、試料２とノズル４との間の塗布空間において、温度、湿度、気流を測定する。測定した結果は、第５の制御線５０２を介して制御部１５へ送出される。
【０１４０】
制御部１５は、試料２とノズル４との間の塗布空間において、環境測定器５０１により検出されるデータの時間遷移から、温度、湿度、気流の変化を検知した場合には、試料２に対して塗布が均一に行われるように、例えば、以下の制御を行う。
・圧縮空気供給装置１７を制御してノズル４へ供給される空気の圧力を増加させる。
・駆動部１４を制御してノズル４の位置を降下させる。
・流量制御器２０１を制御してノズル４に供給される液体の流量を増加させる。
【０１４１】
以上、説明したように、本実施の形態５に係る塗布装置によれば、環境測定器をさらに備える構成を有している。このような構成を有することで、試料とノズルとの間の塗布空間における、温度、湿度、気流の変化を検知でき、検知結果に応じた塗布制御を実行できる。この結果、環境変化に影響されず、試料に対して均一、かつ、試料毎に個体差の少ない塗布ができる塗布装置を実現できる。
【０１４２】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６に係る塗布装置１の構成および動作について、図１６を用いて説明する。実施の形態６と実施の形態５では、試料台３の外周に沿って液体が塗布されたか否かを検知する液体検知器６０１を備えた構成が異なっている。したがって、実施の形態６の説明において、実施の形態５の図１５で示した模式図と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１４３】
本実施の形態６は、実施の形態５の塗布装置の構成に加えて、試料台３の外周に沿って配置された液体検知器６０１を備えている。実施の形態６では、液体検知器６０１により、試料台３の外周に沿った部分の液体を検知することで、試料２の全面に液体が塗布されているか否かを検出し、噴射領域２１の制御を行う例について説明する。
【０１４４】
図１６は、本発明の実施の形態６に係る塗布装置の構成を示す模式図である。本実施の形態６に係る塗布装置１は、試料台３の外周に沿って配置された液体検知器６０１を備えている。液体検知器６０１は、第６の制御線６０２を介して制御部１５と接続されている。
【０１４５】
液体検知器６０１は、試料台３の外周に沿った部分の液体を検知する。これにより、制御部１５は、液体検知器６０１による検知結果に基づいて、試料２の全面に液体が塗布されたか否かを確認できる。
【０１４６】
本実施の形態６に係る塗布装置１は、液体検知器６０１が試料台３の外周部分に沿って配置されており、液体検知器６０１は、試料２の外周部分に液体が塗布されたか否かを検知する。検知した結果は、制御線６０２を通して、制御部１５に送出される。
【０１４７】
制御部１５は、液体検知器６０１が検知した結果を受け取る。そして、制御部１５は、液体を検知していない検知結果を受信した場合には、液体検知器６０１によって液体が検知されるまで、以下の制御を実行する。
・圧縮空気供給装置１７を制御してノズル４へ供給される空気の圧力を増加させる。
・駆動部１４を制御してノズル４の位置を降下させる。
・流量制御器２０１を制御してノズル４に供給される液体の流量を増加させる。
【０１４８】
以上、説明したように、本実施の形態６に係る塗布装置によれば、液体検知器をさらに備えた構成を有している、このような構成を有することで、試料の外周部分において噴射した液体を検知できる。この結果、試料に対して均一な液体の塗布ができる塗布装置を実現できる。
【０１４９】
なお、実施の形態１〜６で説明した各構成は、上述した組合せに限定されるものではなく、各実施の形態１〜６を任意に組合せることも可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  塗布装置、２  試料、３  試料台、４  ノズル、５  固定具、６  空気経路の配管、７  液体経路の配管、８  制御線、１１  噴射センサ、１２  位置センサ、１３  流量センサ、１４  駆動部、１５  制御部、１６  電磁弁、１７  圧縮空気供給装置、１８  液体供給装置、２０１  流量制御器、３０１  圧力センサ、３０２  第３の制御線、４０１  表面検査器、５０１  環境測定器、６０１  液体検知器。
【図１】
2019093349.tif 000011
【図２】
2019093349.tif 000012
【図３】
2019093349.tif 000013
【図４】
2019093349.tif 000014
【図５Ａ】
2019093349.tif 000015
【図５Ｂ】
2019093349.tif 000016
【図６】
2019093349.tif 000017
【図７】
2019093349.tif 000018
【図８】
2019093349.tif 000019
【図９】
2019093349.tif 000020
【図１０】
2019093349.tif 000021
【図１１】
2019093349.tif 000022
【図１２】
2019093349.tif 000023
【図１３】
2019093349.tif 000024
【図１４】
2019093349.tif 000025
【図１５】
2019093349.tif 000026
【図１６】
2019093349.tif 000027