(57)【要約】【課題】ノズルからの単位時間当たりの吐出量を変動させる際に吐出量の応答遅れを抑制できる流体塗布システムおよび流体塗布方法を提供する。【解決手段】ワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置とワークとを相対的に移動させる移動手段と、塗布装置を制御する制御手段とを備えた流体塗布システムであって、制御手段が、駆動手段の出力（モーターの回転数）を調整することによりノズルの吐出量を目標変動量Ｆ１だけ変動させる際に、ノズルの内圧力の変化量が、吐出量の目標変動量Ｆ１から求まるノズルの内圧力が変化すべき量Ｐ１となるように、駆動手段の出力を、吐出量の目標変動量Ｆ１から求まる駆動手段の理論上の出力Ｎ１を一旦超える値とした後で理論上の出力Ｎ１とし、吐出量の変動量を目標変動量Ｆ１に制御する。【選択図】図７
2015051403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置と前記ワークとを相対的に移動させる移動手段と、前記塗布装置を制御する制御手段とを備えた流体塗布システムであって、
前記塗布装置が、駆動手段と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとを有し、
前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記駆動手段の出力を調整することにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ変動させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が変化すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超える値とした後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする流体塗布システム。
【請求項２】
前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記ワークに塗布される流体の線幅が一定となるように前記移動手段の移動速度の減少に応じて前記駆動手段の出力を減少させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ減少させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が降下すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて減少させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の流体塗布システム。
【請求項３】
前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記ワークに塗布される流体の線幅が一定となるように前記移動手段の移動速度の増加に応じて前記駆動手段の出力を増加させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ増加させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が上昇すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて増加させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の流体塗布システム。
【請求項４】
前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で、前記移動手段の移動速度を一定とした状態で、前記駆動手段の出力を減少させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ減少させ、前記ワークに塗布される流体の線幅を細くする際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が降下すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて減少させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の流体塗布システム。
【請求項５】
前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で、前記移動手段の移動速度を一定とした状態で、前記駆動手段の出力を増加させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ増加させ、前記ワークに塗布される流体の線幅を太くする際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が上昇すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて増加させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の流体塗布システム。
【請求項６】
前記流体が圧縮性を有する流体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体塗布システム。
【請求項７】
前記流体供給手段が、前記駆動手段の出力に応じて運動する運動子と、その運動子を収容するとともに、当該運動子の運動に伴って流体が流通する空間を形成する部材とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流体塗布システム。
【請求項８】
前記流体供給手段が、前記駆動手段の回転数に応じて単位時間当たりの供給量が変化する一軸偏心ねじポンプであり、前記運動子が前記駆動手段の出力に応じて偏心回転する雄ねじ型のロータであり、前記空間を形成する部材が内周面が雌ねじ型のステータであることを特徴とする請求項７に記載の流体塗布システム。
【請求項９】
前記移動手段が、前記塗布装置を移動させる多関節ロボットであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の流体塗布システム。
【請求項１０】
ワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置と前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備えた流体塗布システムを用いて前記ワークに流体を塗布する方法であって、
前記塗布装置が、駆動手段と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとを有し、
塗布の開始から終了に至る過程で前記駆動手段の出力を調整することにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ変動させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が変化すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超える値とした後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御することを特徴とする流体塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルからワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置とワークとを相対的に移動させる移動手段とを備えた流体塗布システムに関する。また、ノズルからワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置とワークとを相対的に移動させる移動手段とを用いた流体塗布方法に関する。さらに詳しくは、ノズルからの単位時間当たりの吐出量を変動させる際に吐出量の応答遅れを抑制できる流体塗布システムおよび流体塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や電子部材、太陽電池等の製造工程で部品に接着剤やシール剤、絶縁剤、放熱剤、焼付き防止剤等の流体を塗布する場合がある。このワーク（被塗布材）に流体を塗布する際に、ワークに流体を吐出する塗布装置（例えばディスペンサー）と、その塗布装置とワークとを相対的に移動させる移動手段（例えば多関節ロボット）とを用いることができる。
【０００３】
塗布装置には、駆動手段（例えばモーター）と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段（例えばポンプやアクチュエータ）と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとを有する塗布装置を用いることができる。このような塗布装置と、移動手段とを用いてワークに流体を塗布する際に、線幅を一定にして流体をワークに塗布しつつ、移動手段によって直線状に移動させた後、円弧状に移動させ、その後、直線状に移動させる場合がある。
【０００４】
図１は、直線状、円弧状および直線状の移動を順に行った場合にワークに塗布された流体の形状を示す模式図である。同図には、ワーク５０と、ワークに塗布された流体５１とを示す。同図では、ワークに塗布された流体５１に斜線を施して示すとともに、塗布方向を斜線を施した矢印で示す。直線状、円弧状および直線状の移動を順に行うと、同図に示すように、ワーク５０に塗布された流体５１（以下、単に「塗布流体」ともいう）には、Ａ位置までの第１直線部５１ａ、Ａ位置からＢ位置に至るコーナー部５１ｂ、および、Ｂ位置から始まる第２直線部５１ｃが順に形成される。このように直線状、円弧状および直線状の移動を順に行う際に、移動手段による移動速度を変化させる場合がある。
【０００５】
図２は、直線状、円弧状および直線状の移動を順に行う際に移動速度を変化させる場合の吐出量の制御例を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度の関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｄ）は塗布流体をそれぞれ示す。同図（ａ）〜（ｃ）のＡ位置およびＢ位置は、前記図１に示すＡ位置およびＢ位置を通過した経過時間を示す。同図（ｄ）には、ワーク５０と、塗布流体５１とを示す。また、同図（ｄ）には、吐出量の応答遅れが抑制された場合の塗布流体の形状を二点鎖線で示すとともに、塗布方向を斜線を施した矢印で示す。
【０００６】
同図（ａ）に示すように、第１直線部を直線状に高速で移動し、第１直線部終点であるＡ位置の手前で減速を開始してＡ位置で減速を終了する。減速終了後にコーナー部を低速で移動する。第２直線部始点のＢ位置で加速を開始し、加速終了後は高速で移動する。
【０００７】
このように移動速度を変化させる場合、塗布装置とワークとの相対的な移動速度が減少すると、塗布流体の線幅を一定にするため、その移動速度の減少に応じてノズルからの単位時間当たりの吐出量（以下、単に「吐出量」ともいう）を減少させる必要がある。一方、塗布装置とワークとの相対的な移動速度が増加すると、塗布流体の線幅を一定にするため、その移動速度の増加に応じてノズルの単位時間当たりの吐出量を増加させる必要がある。
【０００８】
ここで、塗布装置は、前述の通り、駆動手段（例えばモーター）と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段（例えばポンプ）と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとで構成できる。このような塗布装置の場合、駆動手段の出力を定常状態とすれば、吐出量は、駆動手段の出力（例えばモーターの回転数）と正の相関関係を有し、駆動手段の出力が増加するのに伴って吐出量が増加する。したがって、塗布流体の線幅を一定にするため、移動速度の変化に応じて駆動手段の出力（例えばモーターの回転数）を変動させることによって吐出量を制御する。
【０００９】
具体的には、同図（ｂ）に示すように、モーターの回転数が一定の状態から移動速度の減速に応じてモーターの回転数を減少させた後、移動速度が低速となるタイミングでモーターの回転数も一定とする。その後、移動速度の加速に応じてモーターの回転数を増加させた後、移動速度が高速となるタイミングでモーターの回転数も一定とする。
【００１０】
このように移動速度の変化に応じてモーターの回転数を変動させる場合、モーターの回転数の変化に対して吐出量の変化が応答するのに時間を要すること、すなわち、吐出量の応答遅れが発生する。これにより、塗布流体の線幅が変化し、一定にすることができない。
【００１１】
具体的には、同図（ｃ）に示すように、吐出量が応答遅れによって移動速度の変化に追従することができない。このため、塗布流体の線幅も、一定とすることができず、同図（ｄ）に示すように、コーナー部および第２直線部の一部が太くなる。
【００１２】
塗布装置および移動手段を用いる流体塗布方法に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献１および２がある。特許文献１に提案される液体材料の塗布方法は、テーブル上に載置されたワークと、ワークと対向するスクリュー式ディスペンサーを備えた吐出ユニットを非一定速度で相対移動させ、液体材料の吐出量を非一定で連続塗布する場合を対象とする。特許文献１に提案される液体材料の塗布方法では、液体材料の吐出量を変化させる際に、スクリュー回転数を一定の傾きで所定の変化割合となるまで変動させる。
【００１３】
このようにスクリュー回転数を変動させる過程でスクリュー回転数の変化開始位置とスクリュー回転数の変化割合を調整するため、塗布開始前において、吐出量を変化させる際の応答遅れ時間を算出する応答時間算出工程、吐出量を変化させる際の応答遅れ時間を調整する応答時間調整工程、塗布された液体材料の単位長さ当たりの体積が一定となるよう調整する吐出量調整工程を有する。これにより、コーナー部と直線部とで構成される塗布パターンで、コーナー部と直線部で移動速度が変化する場合に、塗布量や形状を均一に保つことができるとしている。
【００１４】
特許文献２に提案されるディスプレイパネルのパターン形成方法は、ディスペンサーを、基板に対して相対的に移動させつつ、ペーストを吐出させることにより、基板に所定のパターンのペースト層を形成する場合を対象とする。そのディスペンサーとして、第１実施形態ではねじ溝式ディスペンサーが用いられ、第２実施形態では２自由度アクチュエータを有するディスペンサーが用いられる。２自由度アクチュエータを有するディスペンサーは、ピストンを直線駆動することによってピストンの吐出側端面に正または負のスクイーズ圧力を発生させる第１のアクチュエータと、ねじ溝が形成されたピストンを回転させてポンピング圧力を発生させ、塗布流体を吐出側に圧送する第２のアクチュエータとが組み合わされたものである。
【００１５】
上述の第１実施形態では、塗布開始時に、ねじ溝の回転を加速させた後、すみやかに定常回転に復帰させる。これにより、吐出開始直後に表面張力に打ち勝つ大きな運動エネルギが流体に与えられるために、ノズル先端に流体塊を作ることなく塗布を開始できるとしている。一方、塗布の終了時に、ねじ溝の回転を急速に減速し停止させることにより、ノズル先端の流体塊を僅少の状態にでき、塗布を再開する時のボタ落ちを防止できるとしている。
【００１６】
また、第２実施形態では、塗布の開始時に、ピストンを降下させると同時にディスペンサーにペーストを供給するマスターポンプのモーターの回転を開始させ、その後、モーターを回転させつつディスペンサーを相対的に走行させることでペーストを吐出する。これにより、合成圧力に、ピストンの下降に伴うスクイーズ効果によって急峻なピーク圧力（オーバーシュート）が発生し、ノズル先端に流体塊を作ることなく塗布を開始できるとしている。ここで、合成圧力は、ピストンを備える第１のアクチュエータによるスクイーズ圧力（第１アクチュエータの出側圧力）と、ねじ式の第２のアクチュエータによるポンピング圧力（第２アクチュエータの出側圧力）とを足し合わせた圧力である。
【００１７】
一方、塗布の終了時に、ピストンを上昇させると同時にモーターの回転を停止させ、ペーストの吐出を遮断する。これにより、前述の合成圧力が急峻に降下し、ノズル先端の流体塊をノズル内部に若干量吸引させるサックバックの効果が得られ、その結果、流体塊のボタ落ちなどのトラブルは回避できるとしている。
【００１８】
ところで、後述する図３に示すように、ワークに塗布される流体の線幅を途中で変化させる場合がある。
【００１９】
図３は、線幅が途中で変化する場合のワークに塗布された流体を示す模式図である。同図は、ワーク５０と、塗布流体５１とを示す。同図では、塗布流体５１に斜線を施して示す。同図に示す塗布流体５１は、線幅が途中で変化し、第１細線部５１ｄ、太線部５１ｅおよび第２細線部５１ｆがその順に出現する。
【００２０】
このような第１細線部５１ｄ、太線部５１ｅおよび第２細線部５１ｆで構成される塗布流体は、例えば、以下の手順Ａで形成することができる。
（１）吐出口が細長い矩形状の平ノズルを用い、細線部（５１ｄおよび５１ｆ）と同じ線幅となるようにして流体を第１細線部５１ｄに塗布する。
（２）続いて、流体を太線部５１ｅに塗布することなく通過させた後、流体を第２細線部５１ｆに塗布する。
（３）太線部５１ｅと同じ線幅となるようにして流体を太線部５１ｅに塗布する。
【００２１】
この場合、細線部の線幅で流体を塗布する時と、太線部の線幅で流体を塗布する時とで、塗布装置のノズルを交換する。このノズル交換を手作業で行う場合、停止状態で作業する必要があることから、塗布の中断時間が長くなり、効率が低下する。ノズル交換を省力化して実現するため、ノズル交換装置が用いられる。
【００２２】
ノズル交換装置に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献３がある。特許文献３には、塗布装置および移動手段を用いる流体塗布に利用可能な交換機能付きノズル装置が提案されている。その交換機能付きノズル装置は、複数のノズルが取り付けられている回動部を有し、この回動部を回動自在に保持する基台部が設けられ、基台部の流体供給口から供給される流体を、複数のノズルのうち所望のノズルから吐出させるために、所望のノズルを所定の吐出位置に回転移動させることができる交換機能付きノズルと、回動部に設けた係合部と、固定側部に設けられ係合部に係脱自在に係合される被係合部とを備える。
【００２３】
このような交換機能付きノズル装置において、特許文献３では、係合部を被係合部に係合させた状態で、基台部を移動させることによって、所望のノズルを吐出位置に回転移動させる構成とすることが提案されている。これにより、所望のノズルを吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構が不要となり、塗布装置を小型化できるとともに装置コストを低減できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特許第５１５４８７９号
【特許文献２】特許第３７６９２６１号
【特許文献３】特開２０１０−１０４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
前述の通り、塗布装置と、移動手段とを用いてワークに線幅を一定にして流体を塗布する際に、移動手段による移動速度を変化させる場合がある。この場合、移動速度の変化に応じてモーターの回転数を変動させることによって吐出量を制御すると、吐出量の応答遅れによって線幅が変化し、線幅を一定にすることができない。
【００２６】
前述の特許文献１では、スクリュー回転数の変化開始位置および変化割合を調整することにより、線幅を一定にすることが提案されている。しかしながら、本発明者らが、検討したところ、スクリュー回転数の変化開始位置および変化割合を調整することにより、吐出量の応答遅れを若干改善できるが、不十分であり、吐出量の応答遅れによって塗布流体の線幅が変化する。
【００２７】
また、前述の特許文献２の第１実施形態では、塗布開始時に、ねじ溝の回転を加速させた後、すみやかに定常回転に復帰させることが提案されている。また、塗布の終了時に、ねじ溝の回転を急速に減速し停止させることが提案されている。しかしながら、特許文献２では、塗布の途中で移動速度を変化させる場合について何ら検討されていない。また、
本発明者らが、検討したところ、特許文献２の第１実施形態の提案を塗布の途中で移動速度を変化させる場合に適用するだけでは、不十分であり、吐出量のオーバーシュートやアンダーシュートによって線幅が変化する場合がある。
【００２８】
前述の特許文献２の第２実施形態では、合成圧力について、すなわち、第１のアクチュエータによるスクイーズ圧力と、ねじ式の第２のアクチュエータによるポンピング圧力とを足し合わせた圧力について記載がある。しかし、特許文献２では、合成圧力を吐出量の制御に利用していない。
【００２９】
一方、ワークに塗布される流体の線幅を途中で変化させる場合、前述の通り、細線部の線幅で流体を塗布する時と、太線部の線幅で流体を塗布する時とで、塗布装置のノズルを交換する。その際、前述の特許文献３に提案されるようなノズル交換装置が用いられる。しかし、ノズル交換の処理によって効率が低下するとともに、ノズル交換装置によって設備コストが上昇することから、ノズル交換することなく流体を塗布することが望まれている。
【００３０】
また、前記手順Ａでは、細線部を仕上げた後に太線部を仕上げる必要があるので、効率化のため、細線部および太線部を連続して塗布することによって一度で仕上げることが望まれている。細線部および太線部を一度で仕上げる場合、細線部と太線部の境界でモーターの回転数を変動させることによって吐出量を変化させる必要がある。
【００３１】
図４は、線幅が途中で変化する塗布流体を一度で塗布する場合を示す図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度の関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数の関係、同図（ｃ）は塗布流体をそれぞれ示す。同図は、前記図３に示すような第１細線部５１ｄ、太線部５１ｅおよび第２細線部５１ｆで構成される塗布流体を形成する場合を示す。同図（ｃ）には、ワーク５０と、塗布流体５１とを示す。また、同図（ｃ）には、吐出量の応答遅れが抑制された場合の塗布流体の形状を破線で示すとともに、塗布方向を斜線を施した矢印で示す。
【００３２】
同図（ａ）に示すように移動速度を一定とし、同図（ｂ）に示すように細線部と太線部の境界でモーターの回転数を変化させる。このような移動速度およびモーターの回転数で塗布すると、同図（ｃ）に示すように、吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分５１ｇが細線部と太線部の境界に形成される。このため、塗布流体の線幅を途中で変化させる場合、一度で塗布することができなかった。
【００３３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ノズルからの単位時間当たりの吐出量を変動させる際に吐出量の応答遅れを抑制できる流体塗布システムおよび流体塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明者らは、吐出量の応答遅れを抑制する手段について種々の試験を行い、鋭意検討を重ねた結果、塗布装置の流体の圧力に着目した。塗布装置の圧力は、前述の特許文献２に記載されるようなアクチュエータ（流体供給手段）の出側圧力でなく、塗布装置のノズルの内圧力を考慮する必要があることを見出した。
【００３５】
ここで、ノズルの吐出口は一般的に流体供給手段の吐出口より絞られていることから、スクイーズ効果によってノズルの内圧力が流体供給手段の出側圧力と比べて高くなる。このノズルの内圧力と流体供給手段の出側圧力との差は一定でなく、例えば、吐出量や、その変化量、ノズルの吐出口の内径、流体の粘度、使用するポンプ（流体供給手段）の特性等によって変化する。このため、塗布装置のノズルの内圧力を考慮することが重要となる。
【００３６】
図５は、移動速度の変化に応じてモーターの回転数を変動させることによって吐出量を制御する場合の経過時間とノズルの内圧力との関係を示す模式図である。同図は、前記図２（ａ）に示す経過時間と移動速度との関係において、前記図２（ｂ）に示す経過時間とモーターの回転数との関係により吐出量を変動させた場合のノズルの内圧力を示す。同図に示すように、ノズルの内圧力は、前記図２（ｂ）に示す駆動手段の出力（モーターの回転数）の変化に追従することなく、遅れて変動していることが確認される。
【００３７】
塗布流体の線幅を一定にして移動速度を変化させる場合、上述のノズルの内圧力が移動速度の変化に追従するように駆動手段の出力を調整すれば、吐出量の応答遅れを抑制でき、塗布流体の線幅を一定にできることを知見した。また、線幅が途中で変化する塗布流体を一度で塗布する場合、上述のノズルの内圧力が線幅の変化に追従するように駆動手段の出力を調整すれば、吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分が細線部と太線部の境界に形成されるのを防止でき、一度で塗布可能なことを明らかにした。
【００３８】
本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記（１）〜（９）の流体塗布システム、下記（１０）の流体塗布方法を要旨としている。
【００３９】
（１）ワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置と前記ワークとを相対的に移動させる移動手段と、前記塗布装置を制御する制御手段とを備えた流体塗布システムであって、前記塗布装置が、駆動手段と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとを有し、前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記駆動手段の出力を調整することにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ変動させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が変化すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超える値とした後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする流体塗布システム。
【００４０】
（２）前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記ワークに塗布される流体の線幅が一定となるように前記移動手段の移動速度の減少に応じて前記駆動手段の出力を減少させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ減少させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が降下すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて減少させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする上記（１）に記載の流体塗布システム。
【００４１】
（３）前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で前記ワークに塗布される流体の線幅が一定となるように前記移動手段の移動速度の増加に応じて前記駆動手段の出力を増加させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ増加させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が上昇すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて増加させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする上記（１）に記載の流体塗布システム。
【００４２】
（４）前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で、前記移動手段の移動速度を一定とした状態で、前記駆動手段の出力を減少させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ減少させ、前記ワークに塗布される流体の線幅を細くする際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が降下すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて減少させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする上記（１）に記載の流体塗布システム。
【００４３】
（５）前記制御手段が、塗布の開始から終了に至る過程で、前記移動手段の移動速度を一定とした状態で、前記駆動手段の出力を増加させることにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ増加させ、前記ワークに塗布される流体の線幅を太くする際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が上昇すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超えて増加させた後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御する制御手段であることを特徴とする上記（１）に記載の流体塗布システム。
【００４４】
（６）前記流体が圧縮性を有する流体であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の流体塗布システム。
【００４５】
（７）前記流体供給手段が、前記駆動手段の出力に応じて運動する運動子と、その運動子を収容するとともに、当該運動子の運動に伴って流体が流通する空間を形成する部材とを有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の流体塗布システム。
【００４６】
（８）前記流体供給手段が、前記駆動手段の回転数に応じて単位時間当たりの供給量が変化する一軸偏心ねじポンプであり、前記運動子が前記駆動手段の出力に応じて偏心回転する雄ねじ型のロータであり、前記空間を形成する部材が内周面が雌ねじ型のステータであることを特徴とする上記（７）に記載の流体塗布システム。
【００４７】
（９）前記移動手段が、前記塗布装置を移動させる多関節ロボットであることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の流体塗布システム。
【００４８】
（１０）ワークに流体を吐出する塗布装置と、その塗布装置と前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備えた流体塗布システムを用いて前記ワークに流体を塗布する方法であって、前記塗布装置が、駆動手段と、その駆動手段の出力に応じて単位時間当たりの供給量が変化する流体供給手段と、その流体供給手段から供給された流体をワークに吐出するノズルとを有し、塗布の開始から終了に至る過程で前記駆動手段の出力を調整することにより前記ノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ変動させる際に、前記ノズルの内圧力の変化量が、前記吐出量の目標変動量から求まる前記ノズルの内圧力が変化すべき量となるように、前記駆動手段の出力を、前記吐出量の目標変動量から求まる前記駆動手段の理論上の出力を一旦超える値とした後で前記理論上の出力とし、前記吐出量の変動量を前記目標変動量に制御することを特徴とする流体塗布方法。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、駆動手段の出力を調整することによりノズルの吐出量を変動させる際に、吐出量の応答遅れを抑制できる。このため、線幅を一定にして流体を塗布する際に移動速度を変化させる場合、塗布流体の線幅を一定にできる。また、線幅を変化させて流体を塗布する場合、吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分が細線部と太線部の境界に形成されるのを防止でき、一度で塗布可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】直線状、円弧状および直線状の移動を順に行った場合にワークに塗布された流体の形状を示す模式図である。
【図２】直線状、円弧状および直線状の移動を順に行う際に移動速度を変化させる場合の吐出量の制御例を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度の関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｄ）は塗布流体をそれぞれ示す。
【図３】線幅が途中で変化する場合のワークに塗布された流体を示す模式図である。
【図４】線幅が途中で変化する塗布流体を一度で塗布する場合を示す図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度の関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数の関係、同図（ｃ）は塗布流体をそれぞれ示す。
【図５】移動速度の変化に応じてモーターの回転数を変動させることによって吐出量を制御する場合の経過時間とノズルの内圧力との関係を示す模式図である。
【図６】本発明の流体塗布システムの構成例を示す模式図である。
【図７】本発明による吐出量の制御の適用例であって、線幅一定で移動速度を変化させる実施形態を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度との関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの内圧力との関係、同図（ｄ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｅ）は塗布流体をそれぞれ示す。
【図８】本発明による吐出量の制御の適用例であって、移動速度一定で線幅を変化させる実施形態を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度との関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの内圧力との関係、同図（ｄ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｅ）は塗布流体をそれぞれ示す。
【図９】流体供給手段として好適な一軸偏心ねじポンプの構成例を模式的に示す断面図である。
【図１０】比較例および本発明例の試験結果を示す図であり、同図（ａ）は比較例、同図（ｂ）は本発明例をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５２】
［本発明の流体塗布システムの構成例］
図６は、本発明の流体塗布システムの構成例を示す模式図である。同図に示す流体塗布システム１０は、ワークに流体を吐出する塗布装置２０と、その塗布装置２０とワーク（図示なし）とを相対的に移動させる移動手段３０と、塗布装置２０を制御する制御手段１１とを備える。
【００５３】
塗布装置２０は、駆動手段であるモーター２２と、流体供給手段であるポンプ２１と、ポンプの先端に装着されたノズル２３とを有する。ポンプ２１は、モーター２２の出力（回転数）に応じて単位時間当たりの供給量が変化する。また、ノズル２３は、流体供給手段２１から供給された流体をワークに吐出することによって塗布する。モーター２２は、回転数や向き（正転または逆転）を命令するとともに、実際の回転数を検出するため、制御手段１１とケーブルで接続されている。ノズル２３の内部には、内圧力を測定する圧力計（図示なし）が配置されており、その測定結果は制御手段１１に出力される。
【００５４】
塗布装置２０のポンプ２１は、配管２５を介して流体汲み上げ装置２４と接続されている。流体汲み上げ装置２４は、ドラム缶といった容器２６に貯留されている流体（図示なし）を汲み上げ、配管２５（例えばフレキシブルホース）を流通させてポンプ２１に供給する。
【００５５】
同図に示す流体塗布システムの移動手段３０は、多関節ロボット３１と、その多関節ロボット３１の動作を制御するロボットコントローラー３２で構成されている。多関節ロボット３１が具備するアームの先端には塗布装置２０が装着されている。同図に示す流体塗布システム１０は、ワーク（図示なし）を固定する一方で、多関節ロボット３１によってポンプ２１を移動させることにより、塗布装置２０とワークとの相対的な移動を実現する。ロボットコントローラー３２は、制御手段１１とケーブルで接続されており、制御手段１１からの入力に応じて多関節ロボットに信号を出力するとともに、多関節ロボット３１の移動速度や位置情報等を制御手段１１に出力する。また、ロボットコントローラー３２は、多関節ロボット３１に入出力を行うため多関節ロボット３１とケーブルで接続されている。
【００５６】
本発明の流体塗布システムが備える制御手段１１は、ノズル２３の内圧力を考慮しつつ駆動手段の出力を調整し、ノズル２３の吐出量の変動量を制御する。また、本発明の流体塗布方法は、ノズル２３の内圧力を考慮しつつ駆動手段の出力を調整し、ノズル２３の吐出量を制御する。
【００５７】
［吐出量の制御］
以下に、本発明の流体塗布システムが備える制御手段１１によって実現される吐出量の制御、および、本発明の流体塗布方法により行う吐出量の制御について詳述する。以下では、これらの吐出量の制御を総称して本発明による吐出量の制御ともいう。
【００５８】
本発明による吐出量の制御は、塗布の開始から終了に至る過程で駆動手段の出力を調整することによりノズルの単位時間当たりの吐出量を目標変動量だけ変動させる場合を対象とする。ここで、目標変動量とは、変動後の吐出量と変動前の吐出量との差である。
【００５９】
なお、塗布の開始時および塗布の終了時は、従来法によって吐出量を制御すればよい。また、塗布の開始時および塗布の終了時の吐出量の制御は、前述の本発明の流体塗布システムが備える制御手段１１に実装してもよい。
【００６０】
塗布の開始から終了に至る過程で吐出量を変動させる場合とは、具体的には、ワークに線幅を一定にして流体を塗布する際に移動速度の変化に応じて吐出量を変動させる場合、および、移動速度を一定にして流体を塗布する際に塗布流体の線幅の変化に応じて吐出量を変動させる場合が該当する。
【００６１】
ここで、駆動手段の出力が定常状態であれば、ノズルの吐出量は、ノズルの内圧力と正の相関関係を有し、ノズルの内圧力が増加するのに伴ってノズルの吐出量も増加する。このような正の相関関係を用い、本発明による吐出量の制御では、吐出量の目標変動量からノズルの内圧力が変化すべき量を求める。
【００６２】
また、駆動手段の出力が定常状態であれば、ノズルの吐出量は、前述の通り、駆動手段の出力と正の相関関係を有し、駆動手段の出力が増加するのに伴ってノズルの吐出量も増加する。このような正の相関関係を用い、本発明による吐出量の制御では、吐出量の目標変動量から求まる駆動手段の理論上の出力を求める。吐出量の目標変動量から求まる駆動手段の理論上の出力とは、駆動手段の出力が定常の状態において目標変動量だけ変動した後の吐出量が得られる駆動手段の出力である。
【００６３】
そして、本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力の変化量がノズルの内圧力が変化すべき量となるように、駆動手段の出力を、理論上の出力を一旦超える値とした後で理論上の出力とする。このように理論上の出力を一旦超える値とすることにより、換言すると、一時的に駆動手段の出力を過度に調整することにより、ノズルの内圧力の変化に要する時間を短縮できる。また、ノズルの内圧力が変化すべき量となるように駆動手段の出力を調整することにより、吐出量の変動量が目標変動量に対してオーバーシュートおよびアンダーシュートするのを防止できる。その結果、吐出量の応答遅れを抑制して吐出量の変動量を目標変動量に制御できる。
【００６４】
以下では、ワークに線幅を一定にして流体を塗布する際に移動速度の変化に応じて吐出量を変動させる場合（以下では、「線幅一定で移動速度を変化させる実施形態」ともいう）、および、移動速度を一定して流体を塗布する際に塗布流体の線幅の変化に応じて吐出量を変動させる場合（以下では、「移動速度一定で線幅を変化させる実施形態」ともいう）について、図面を参照しながら、それぞれ説明する。
【００６５】
［線幅一定で移動速度を変化させる実施形態］
図７は、本発明による吐出量の制御の適用例であって、線幅一定で移動速度を変化させる実施形態を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度との関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの内圧力との関係、同図（ｄ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｅ）は塗布流体をそれぞれ示す。同図は、前記図１に示す第１直線部５１ａ、コーナー部５１ｂおよび第２直線部５１ｃで構成される塗布流体を、同図（ａ）に示す（前記図２（ａ）と同様の）経過時間と移動速度との関係で、前記図６に示す本発明の流体塗布システムによって塗布する場合のものである。同図（ｅ）には、ワーク５０と、塗布流体５１とを示す。
【００６６】
同図のＡ位置近傍は、移動速度が減少する場合である。この場合、ワークに塗布される流体の線幅を一定とするには、移動手段の移動速度の減少に応じて駆動手段の出力（モーターの回転数）を減少させることによって吐出量を目標変動量Ｆ１（同図（ｄ）参照）だけ減少させる必要がある。
【００６７】
本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力とノズルの吐出量との関係を用いて吐出量の目標変動量Ｆ１からノズルの内圧力が降下すべき量Ｐ１（同図（ｃ）参照）を求める。また、モーターの回転数（駆動手段の出力）とノズルの吐出量との関係を用いて吐出量の目標変動量Ｆ１から駆動手段の理論上の回転数（出力）Ｎ１を求める。そして、本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力の変化量が降下すべき量Ｐ１となるように、モーターの回転数（駆動手段の出力）を、理論上の回転数（出力）Ｎ１を一旦超えて減少させた後で理論上の回転数（出力）Ｎ１とする（同図（ｂ）参照）。これにより、吐出量の応答遅れを抑制でき、同図（ｅ）に示すように塗布流体の線幅を一定に維持することができる。
【００６８】
また、同図のＢ位置近傍は、移動速度が増加する場合である。この場合、ワークに塗布される流体の線幅を一定とするには、移動手段の移動速度の増加に応じて駆動手段の出力（モーターの回転数）を増加させることによって吐出量を目標変動量Ｆ２（同図（ｄ）参照）だけ増加させる必要がある。
【００６９】
本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力とノズルの吐出量との関係を用いて吐出量の目標変動量Ｆ２からノズルの内圧力が上昇すべき量Ｐ２（同図（ｃ）参照）を求める。また、モーターの回転数（駆動手段の出力）とノズルの吐出量との関係を用いて吐出量の目標変動量Ｆ２から駆動手段の理論上の回転数（出力）Ｎ２を求める。そして、本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力の変化量が上昇すべき量Ｐ２となるように、モーターの回転数（駆動手段の出力）を、理論上の回転数（出力）Ｎ２を一旦超えて増加させた後で理論上の回転数（出力）Ｎ２とする（同図（ｂ）参照）。これにより、吐出量の応答遅れを抑制でき、同図（ｅ）に示すように塗布流体の線幅を一定に維持することができる。
【００７０】
このような線幅一定で移動速度を変化させる実施形態は、第１直線部５１ａ、コーナー部５１ｂおよび第２直線部５１ｃで構成される塗布流体の塗布時にコーナー部５１ｂで減速させる事例に限定されない。すなわち、ワークに線幅を一定にして流体を塗布する際に塗布の開始から終了に至る過程で移動速度を変化させる事例であれば、本発明による吐出量の制御を適用できる。例えば、直線部のみで構成される塗布流体の塗布時に中間で移動速度を増加または減少させる事例にも適用できる。また、第１円弧状部と、その第１円弧状部と半径が異なる第２円弧状部とで構成される塗布流体の塗布時に第１円弧状部と第２円弧状部が接続する部位で移動速度を増加または減少させる事例にも適用できる。
【００７１】
［移動速度一定で線幅を変化させる実施形態］
図８は、本発明による吐出量の制御の適用例であって、移動速度一定で線幅を変化させる実施形態を示す模式図であり、同図（ａ）は経過時間と移動速度との関係、同図（ｂ）は経過時間とモーターの回転数との関係、同図（ｃ）は経過時間とノズルの内圧力との関係、同図（ｄ）は経過時間とノズルの吐出量との関係、同図（ｅ）は塗布流体をそれぞれ示す。同図（ｅ）には、ワーク５０と、塗布流体５１とを示す。同図は、前記図３に示す第１細線部５１ｄ、太線部５１ｅおよび第２細線部５１ｆで構成される塗布流体を、前記図６に示す本発明の流体塗布システムを用いて細線部および太線部を連続して塗布することによって一度で塗布する場合のものである。
【００７２】
同図のＤ位置近傍は、前記図３に示すようにワークに塗布される流体の線幅を細くする場合である。ワークに塗布される流体の線幅を細くするには、駆動手段の出力（モーターの回転数）を減少させることによって吐出量を目標変動量Ｆ４（同図（ｄ）参照）だけ減少させる必要がある。
【００７３】
本発明による吐出量の制御では、吐出量の目標変動量Ｆ４からノズルの内圧力とノズルの吐出量との関係を用いてノズルの内圧力が降下すべき量Ｐ４（同図（ｃ）参照）を求める。また、吐出量の目標変動量Ｆ４から、モーターの回転数（駆動手段の出力）とノズルの吐出量との関係を用いて駆動手段の理論上の回転数（出力）Ｎ４を求める。そして、本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力の変化量が降下すべき量Ｐ４となるように、モーターの回転数（駆動手段の出力）を、理論上の回転数（出力）Ｎ４を一旦超えて減少させた後で理論上の回転数（出力）Ｎ４（同図（ｂ）参照）とする。これにより、同図（ｅ）に示すように、塗布流体の線幅を細くする際に吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分が形成されるのを防止できる。
【００７４】
同図のＣ位置近傍は、前記図３に示すようにワークに塗布される流体の線幅を太くする場合である。ワークに塗布される流体の線幅を太くするには、駆動手段の出力（モーターの回転数）を増加させることによって吐出量を目標変動量Ｆ３（同図（ｄ）参照）だけ増加させる必要がある。
【００７５】
本発明による吐出量の制御では、吐出量の目標変動量Ｆ３からノズルの内圧力とノズルの吐出量との関係を用いてノズルの内圧力が上昇すべき量Ｐ３（同図（ｃ）参照）を求める。また、吐出量の目標変動量Ｆ３から、モーターの回転数（駆動手段の出力）とノズルの吐出量との関係を用いて駆動手段の理論上の回転数（出力）Ｎ３を求める。そして、本発明による吐出量の制御では、ノズルの内圧力の変化量が上昇すべき量Ｐ３となるように、モーターの回転数（駆動手段の出力）を、理論上の回転数（出力）Ｎ３を一旦超えて増加させた後で理論上の回転数（出力）Ｎ３（同図（ｂ）参照）とする。これにより、同図（ｅ）に示すように、塗布流体の線幅を太くする際に吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分が形成されるのを防止できる。
【００７６】
このような本発明による吐出量の制御は、ノズル交換が不要であることから、効率を向上できるとともに、ノズル交換装置に要する設備コストを削減できる。
【００７７】
移動速度一定で線幅を変化させる実施形態を、前記図３に示すような細線部と太線部の境界が角張った形状の塗布流体の塗布例を参照しながら説明した。この境界が角張った形状の塗布流体は、前述の通り、吐出口が細長い矩形状の平ノズルを用いて塗布できるが、移動速度一定で線幅を変化させる実施形態は、境界が角張った形状の塗布流体に限定されない。すなわち、吐出口が円形状の丸ノズルを用い、境界が丸みを帯びた形状の塗布流体にも適用できる。
【００７８】
［超過量や超過時間等の調整］
本発明による吐出量の制御では、上述の通り、駆動手段の出力を、理論上の出力を一旦超える値とした後で理論上の出力とする。その際、前記図７（ｂ）のＡ位置近傍のように理論上の出力を超過量だけ超えて変動させた後、即座に理論上の出力としてもよい。また、Ｂ位置近傍のように、理論上の出力を超過量だけ超えて変動させた後、その出力を暫く維持し、その後、理論上の出力としてもよい。
【００７９】
本発明による吐出量の制御では、駆動手段の出力変化の開始位置や超過量、超過時間といった制御条件を調整することにより、ノズルの内圧力の変化量をノズルの内圧力が変化すべき量にできる。ノズルの内圧力の変化量がノズルの内圧力が変化すべき量となる制御条件は、吐出量や、その変化量、ノズルの吐出口の内径、流体の粘度、使用するポンプ（流体供給手段）の特性等の塗布条件によって変化する。これらの塗布条件を変更する場合は、制御条件を適宜調整することにより、ノズルの内圧力の変化量がノズルの内圧力が変化すべき量とする。
【００８０】
その際、例えば、ノズルの内圧力が変化すべきノズルの内圧力を超えて変化している場合、超過量および超過時間のいずれか一方または両方を減少させる調整を行う。一方、ノズルの内圧力が変化すべきノズルの内圧力に到達しない場合、超過量および超過時間のいずれか一方または両方を増加させる調整を行う。また、駆動手段の出力変化の開始位置は、ノズルの内圧力の変化完了位置が移動速度の変化完了位置または線幅の変化完了位置となるように調整すればよい。
【００８１】
［本発明の好適な態様］
以下に、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法の好ましい態様を説明する。
【００８２】
本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、流体として、例えば、接着剤やシール剤、絶縁剤、放熱剤、焼付き防止剤を用いることができる。このような流体は圧縮性を有する流体であるのが好ましい。圧縮性を有する流体であれば、スクイーズ効果が大きくなることから、吐出量の応答遅れも顕著となる。このように吐出量の応答遅れが顕著な場合に、本発明を適用すれば、その効果も顕著となる。圧縮性を有する流体は、例えば、液状のエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が該当する。また、液状のエポキシ樹脂やシリコーン樹脂と同等の圧縮率を有する流体が該当する。
【００８３】
前記図６に示す流体塗布システムでは、流体供給手段として、モーターの回転数に応じて単位時間当たりの供給量が変化するポンプを用いる。そのポンプとして、例えば、一軸偏心ねじポンプ、ギヤポンプ、ロータリーポンプを採用できる。このようなモーターの回転数に応じて単位時間当たりの供給量が変化するポンプに、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は限定されない。例えば、ソレノイドの励磁作用により変位する可動子を備えるソレノイド式ポンプを用いることもできる。この場合、駆動手段となるソレノイドの動作周期に応じてソレノイド式ポンプは、供給量が変化する。
【００８４】
このような流体供給手段は、駆動手段の出力に応じて運動する運動子と、その運動子を収容するとともに、その運動子の運動に伴って流体が流通する空間を形成する部材とを有するのが好ましい。この運動子および空間を形成する部材は、ギヤポンプであれば、ギヤが運動子、ポンプ室を形成するケーシング等が空間を形成する部材に該当する。また、ロータリーポンプであれば、ロータが運動子、ポンプ室を形成するケーシング等が空間を形成する部材に該当する。ピストンポンプであれば、ピストンが運動子、シリンダが空間を形成する部材に該当する。
【００８５】
ここで、駆動手段の出力調整によってノズルの吐出量を変化させる際、前述の通り、結果的にノズルの内圧力が変化する。この内圧力の変化に伴ってノズルが変形してノズルの内部で流体が充満する空間の容積が変化する。また、駆動手段の出力調整によってノズルの吐出量を変化させる際、ノズルの前段、具体的には、ポンプ室といった流体が流通する空間を形成する部材においても結果的に内圧力が変化する。このため、当該部材が変形して内部で流体が充満する空間の容積が変化する。
【００８６】
このようなノズルやポンプ室といった流体が流通する空間を形成する部材の変形によっても、前述の応答遅れが助長される。本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、上述のノズルやポンプ室といった流体が流通する空間を形成する部材の変形に起因する応答遅れも抑制できる。このため、流体供給手段が運動子を収容するとともに、その運動子の運動に伴って流体が流通する空間を形成する部材とを有するのが好ましい。
【００８７】
本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、流体供給手段が、駆動手段の回転数に応じて単位時間当たりの供給量が変化する一軸偏心ねじポンプであり、運動子が駆動手段の出力に応じて偏心回転する雄ねじ型のロータであり、前述の空間を形成する部材が内周面が雌ねじ型のステータであるのが好ましい。
【００８８】
図９は、流体供給手段として好適な一軸偏心ねじポンプの構成例を模式的に示す断面図である。同図に示す一軸偏心ねじポンプ４０は、動力を受けて偏心回転する雄ねじ型のロータ４２と、内周面が雌ねじ型に形成されたステータ４３とを有する。このようなロータ４２およびステータ４３は、ケーシング４１の内部に収容されている。そのケーシング４１は、金属製の筒状部材であり、長手方向一端側に第一開口部４１ａが設けられている。この第一開口部４１ａは、一軸偏心ねじポンプ４０の吐出口として機能し、その吐出口には、流体をワークに吐出するノズルが装着される。
【００８９】
また、ケーシング４１の外周部分には、第二開口部４１ｂが設けられている。第二開口部４１ｂは、ケーシング４１の長手方向の中間部においてケーシング４１の内部空間に連通している。このような第二開口部４１ｂは、一軸偏心ねじポンプ４０の吸込口として機能し、前述の流体汲み上げ装置と配管を介して接続する。
【００９０】
ステータ４３は、ゴム等の弾性体または樹脂等からなる。ステータ４３の内孔４３ａは、ｎ条で単段あるいは多段の雌ネジ形状である。これに対し、ロータ４２は、金属製の軸体であり、ｎ−１条で単段あるいは多段の雌ネジ形状である。
【００９１】
同図に示す一軸偏心ねじポンプ４０は、ステータ４３が、２条で多段の雌ねじ形状であり、そのステータ４３の内孔の断面は、長手方向のいずれの位置でも、略長円形となる。一方、ロータ４２は、１条で偏心した雄ねじ形状であり、そのロータ４２の断面は、長手方向のいずれの位置でも、略真円形となる。ロータ４２は、ステータ４３に形成された内孔４３ａに挿通され、内孔４３ａの内部において自由に偏心回転可能とされている。
【００９２】
ロータ４２を偏心回転可能とするため、ロータ４２は第一自在継手４４を介してロッド４５と連結され、そのロッド４５は第二自在継手４６を介してドライブシャフト４７と連結されている。ドライブシャフト４７は、詳細な説明は省略するが、ケーシング４１との隙間をシールした状態でケーシング４１に回転可能に保持されている。このようなドライブシャフト４７は、モーター２２の主軸２２ａと連結されている。このため、モーター２２の動作によって主軸２２ａが回転するのに伴い、ドライブシャフト４７が回転し、自在継手やロッドを介して連結されているロータ４２が偏心回転する。
【００９３】
ロータ４２をステータ４３の内孔４３ａ内において回転させると、ロータ４２およびステータの内孔４３ａにより仕切られた空間が、ステータ４３内を回転しながらステータ４３の長手方向に進む。このため、ロータ４２を回転させると、ステータ４３の一端側から流体を吸い込むとともに、吸い込んだ流体をステータ４３の他端側に向けて移送して吐出させることが可能である。同図に示す一軸偏心ねじポンプ４０は、ロータ４２を正方向に回転させることにより、第二開口部４１ｂから吸い込んだ流体を圧送し、第一開口部４１ａから吐出することが可能である。
【００９４】
このような一軸偏心ねじポンプは、その駆動手段（モーター）の回転制御を行うことにより、供給量を自在に精度良く変化させることができる。このため、流体供給手段が一軸偏心ねじポンプであれば、モーターの回転数が定常状態で塗布される部分について、線幅のバラツキを抑制できる。
【００９５】
また、一軸偏心ねじポンプは、前述の空間を形成する部材のステータ４３がゴム等の弾性体または樹脂等で構成されることから、内圧力の変化に伴ってステータ４３が変形し易い。このため、ノズルの内部で流体が充満する空間の容積が変化することにより、応答遅れも助長され易い。したがって、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法を適用すれば、応答遅れを抑制する効果が大きくなる。
【００９６】
本発明の流体塗布システムは、塗布装置とワークとを相対的に移動させる移動手段が、前記図６に示すような塗布装置２０を移動させる多関節ロボットに限定されない。移動手段は、例えば、塗布装置をＺ軸方向に送り移動させるＺ軸方向搬送装置と、そのＺ軸方向搬送装置をＹ軸方向に送り移動させるＹ軸方向搬送装置と、そのＹ軸方向搬送装置をＸ軸方向に送り移動させるＸ軸方向搬送装置と、それらを制御する制御装置とで構成できる。
【００９７】
前記図１に示す第１直線部５１ａ、コーナー部５１ｂおよび第２直線部５１ｃで構成される塗布流体を塗布する場合、前記図６に示すように塗布装置２０を移動させる移動手段が多関節ロボットであれば、コーナー部での減速が顕著である。このような多関節ロボット３１であっても、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法によれば、吐出量の応答遅れを抑制できることから、塗布流体の線幅を一定にできる。
【実施例】
【００９８】
本発明の効果を検証するため、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法によってワークに流体を塗布する試験を行った。
【００９９】
［試験条件］
本試験では、ワークに、前記図１に示す第１直線部、コーナー部および第２直線部で構成される塗布流体を形成した。塗布流体の線幅は、その狙い値を０．７ｍｍで一定とし、コーナー部の半径は１０ｍｍまたは５ｍｍとした。ワークに流体を塗布する際、前記図６を用いて説明した塗布装置２０および移動手段３０を用いた。塗布装置２０は、前記図９を用いて説明した一軸偏心ねじポンプを用いた。流体は、シール剤とし、３５℃における粘度が２１７，８００ｍＰａ・ｓであった。
【０１００】
移動速度は、前記図２（ａ）に示すように変化させ、直線部を塗布する際の移動速度を５００ｍｍ／秒、コーナー部を塗布する際の移動速度を３０ｍｍ／秒とした。モーターの回転数が定常の状態において、上記直線部の移動速度では、吐出量が０．１９２ｍＬ／秒で線幅が前記狙い値となり、その吐出量におけるノズルの内圧力は２．９ＭＰａであり、その吐出量が得られるモーターの回転数は９ｍｉｎ-1であった。また、上記コーナー部の移動速度では、吐出量が０．０１２ｍＬ／秒で線幅が前記狙い値となり、その吐出量におけるノズルの内圧力は０．４８ＭＰａであり、その吐出量が得られるモーターの回転数は０．３６ｍｉｎ-1であった。
【０１０１】
本発明例では、吐出量を目標変動量（Ｆ１、０．１８ｍＬ／秒）だけ減少させる際に、ノズルの内圧力の変化量がノズルの内圧力が降下すべき量（Ｐ１、２．４２ＭＰａ）となるように、モーターの回転数を、理論上の回転数（Ｎ１、０．３６ｍｉｎ-1）を一旦超えて減少させた後で理論上の回転数（Ｎ１、０．３６ｍｉｎ-1）とした（前記図７参照）。モーターの回転数は、具体的には、理論上の回転数を超過量１００ｍｉｎ-1だけ超えて減少させることによって逆転させた後でその回転数を０．０３秒間維持し、その後、理論上の回転数とした。
【０１０２】
吐出量を目標変動量（Ｆ２、０．１８ｍＬ／秒）だけ増加させる際に、ノズルの内圧力の変化量がノズルの内圧力が上昇すべき量（Ｐ２、２．４２ＭＰａ）となるように、モーターの回転数を、理論上の回転数（Ｎ２、９ｍｉｎ-1）を一旦超えて増加させた後で理論上の回転数（Ｎ２、９ｍｉｎ-1）とした（前記図７参照）。モーターの回転数は、具体的には、理論上の回転数を超過量２６ｍｉｎ-1だけ超えて増加させた後でその回転数を０．１０秒間維持し、その後、理論上の回転数とした。
【０１０３】
比較例では、前記図２（ｂ）に示すように、移動速度に応じてモーターの回転数を変化させた。前記直線部の移動速度では、モーターの回転数を９ｍｉｎ-1とし、前記コーナー部の移動速度では、モーターの回転数を０．３６ｍｉｎ-1とした。
【０１０４】
［試験結果］
図１０は、比較例および本発明例の試験結果を示す図であり、同図（ａ）は比較例、同図（ｂ）は本発明例をそれぞれ示す。同図は、ワーク５０と、そのワークに塗布された流体５１とを撮像した写真である。比較例では、同図（ａ）に示すように、吐出量の応答遅れにより、コーナー部および第２直線部の入側で塗布流体の線幅が太くなった。これに対し、本発明例では、同図（ｂ）に示すように、吐出量の応答遅れによる線幅の変化は確認されず、塗布流体の線幅が一定となった。
【０１０５】
したがって、本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法により、吐出量の応答遅れを抑制できることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、上述の通り、吐出量の応答遅れを抑制できる。このような本発明の流体塗布システムおよび流体塗布方法は、自動車や電子部材、太陽電池等の製造工程で部品に接着剤やシール剤、絶縁剤、放熱剤、焼付き防止剤等の流体を塗布する場合に有効に利用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０：流体塗布システム、  １１：制御手段、  ２０：塗布装置、
２１：ポンプ（流体供給手段）、  ２２：モーター（駆動手段）、
２２ａ：モーターの主軸、  ２３：ノズル、  ２４：流体汲み上げ装置、
２５：配管、  ２６：容器、  ３０：移動手段、  ３１：多関節ロボット、
３２：ロボットコントローラー、  ４０：一軸偏心ねじポンプ（流体供給手段）、
４１：ケーシング、  ４１ａ：第一開口部、  ４１ｂ：第二開口部、
４２：ロータ、  ４３：ステータ、  ４３ａ：内孔、  ４４：第１自在継手、
４５：ロッド、  ４６：第２自在継手、  ４７：ドライブシャフト  ５０：ワーク、
５１：塗布流体、  ５１ａ：第１直線部、  ５１ｂ：コーナー部、
５１ｃ：第２直線部、  ５１ｄ：第１細線部、  ５１ｅ：太線部、
５１ｆ：第２細線部、  ５１ｇ：吐出量の応答遅れによって線幅が変化する部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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