(57)【要約】【課題】シール性のない移送機構部を備えた塗布装置であっても液垂れを発生させることなく塗布作業を行う。【解決手段】塗布液８が収容されるタンク２と、タンク２に収容された塗布液８を被対象物（ワーク１１）に塗布するためのノズル３と、タンク２とノズル３とを連通する連通部４と、連通部４に設けられ、駆動によりタンク２内の塗布液８をノズル３へと移送可能な移送機構部５と、タンク２内の塗布液８の液面と、ノズル３との位置関係を調整する位置調整部６と、を備える。【選択図】図１
0003205975.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
塗布液が収容されるタンクと、
前記タンクに収容された塗布液を被対象物に塗布するためのノズルと、
前記タンクと前記ノズルとを連通する連通部と、
前記連通部に設けられ、駆動により前記タンク内の塗布液を前記ノズルへと移送可能な移送機構部と、
前記タンク内の塗布液の液面と、前記ノズルとの位置関係を調整する位置関係調整手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗布装置として、塗布液を移送する移送機構部に、ゴム製のステータと金属製のロータとを備えた一軸偏心ねじポンプを用いたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の塗布装置では、使用によりゴム製のステータが摩耗し、定期的に交換する必要がある。また、高温の塗布液ではステータが熱膨張してロータを回転できなくなるため使用に適さない。一方、ステータを樹脂製や金属製とした場合、このような問題は軽減されるものの、ステータとロータとの間に締め代が形成されず、シール性がない。このため、運転停止時にノズルの先端からの液垂れが発生する。その他、ギヤ式、スクリュー式などの塗布装置であっても、シール性がないため、同様に運転停止時に液垂れが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３６４２４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、シール性のない移送機構部を備えた塗布装置であっても液垂れを発生させることなく塗布作業を行うことができる塗布装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、前記課題を解決するための手段として、
塗布液が収容されるタンクと、
前記タンクに収容された塗布液を被対象物に塗布するためのノズルと、
前記タンクと前記ノズルとを連通する連通部と、
前記連通部に設けられ、駆動により前記タンク内の塗布液を前記ノズルへと移送可能な移送機構部と、
前記タンク内の塗布液の液面と、前記ノズルとの位置関係を調整する位置関係調整手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置を提供する。
【０００７】
この構成により、たとえ移送機構部がシール性のない構成であったとしても、位置関係調整手段でタンク内の塗布液の液面とノズルとの位置関係を調整することにより、前記移送機構部が駆動を停止していたとしても、ノズルの先端から塗布液が流出する液垂れを防止できる。すなわち、タンク内の塗布液の液面とノズルとの位置関係の調整により、ノズル内の液面位置が適切な状態になるように調整することができる。
【０００８】
前記移送機構部は、金属又は樹脂製のステータと、前記ステータの中心孔内に締め代なしに配置される金属製のロータとからなる一軸偏心ねじポンプとすることができる。
【０００９】
この構成により、すなわち、ステータとロータとの間に締め代のない構成の一軸偏心ねじポンプであっても、塗布作業の停止中にノズルから液垂れすることがない。
【００１０】
前記連通部の少なくとも一部を変形可能とするのが好ましい。
【００１１】
この構成により、タンク側又はノズル側を昇降させたとしても、連通部の一部をこれに追随させて変形させることができ、ノズルからの塗布液の吐出に支障を来すこともない。
【００１２】
前記連通部の流路断面積を一定値とするのが好ましい。
【００１３】
この構成により、流路途中にバルブを不要としつつ、ノズルからの液垂れを防止し、安定した状態で塗布液を吐出させることができる。
【００１４】
前記タンクは、収容する塗布液を加熱するためのヒータを備えるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、塗布液を種類の違い等に応じた適切な温度とすることができる。
【００１６】
前記移送機構部は、ポンプと、ポンプを駆動するモータとを備え、モータをタンク内の塗布液の液面よりも上方に配置するのが好ましい。
【００１７】
この構成により、ポンプに軸封構造が不要となるので、構成を簡略化し、安価に製作することができる。
【考案の効果】
【００１８】
本考案によれば、位置関係調整手段によりタンク内の塗布液の液面とノズルとの位置関係を調整するようにしたので、ノズル内の液面位置が適切な状態となるように調整でき、シール性のない移送機構部を使用しても、液垂れを生じさせることがない。また、ノズル内の液面位置の調整により、吐出遅れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る塗布装置の概略図である。
【図２】図１のポンプに採用可能な一軸偏心ねじポンプの概略断面図である。
【図３】図１に示す塗布装置による塗布準備中のタンクの位置を示す概略図である。
【図４】図１に示す塗布装置による塗布中のタンクの位置を示す概略図である。
【図５】図１に示す塗布装置による塗布作業開始前のタンクの位置を示す概略図である。
【図６】他の実施形態に係る塗布装置の概略図である。
【図７】他の実施形態に係る塗布装置の概略図である。
【図８】他の実施形態に係る移送機構部の概略図である。
【図９】他の実施形態に係る移送機構部の概略図である。
【図１０】他の実施形態に係る移送機構部の概略図である。
【図１１】移送機構部を設ける位置の他の例を示す塗布装置の概略図である。
【図１２】ノズルの先端開口の向きを水平方向とした塗布装置の概略図である。
【図１３】ノズルの先端開口の向きを鉛直下方とした塗布装置の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、本考案に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した考案の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本考案の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本考案、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る塗布装置１を示す。この塗布装置１は、タンク２、ノズル３、連通部４、移送機構部５、位置関係調整手段としての位置調整部６、及び、制御部７を備える。
【００２２】
タンク２は、有底筒状で、塗布液８が収容されている。塗布液には、一般的な塗料のほか、接着剤やハンダ等が含まれる。収容された塗布液８の液面は、液面センサ９によって検出される。液面センサ９での検出信号は、後述する制御部７に入力される。タンク２の底面は、下方に向かうに従って徐々に内径寸法が小さくなる円錐状に形成されている。底面の中央部には、後述する移送機構部５が設けられている。また、タンク自体は、後述する位置調整部６によって昇降可能となっている。
【００２３】
ノズル３は、その軸心が鉛直方向に沿うように配置され、先端開口が鉛直上方に向かっている。ノズル３は、後述する下流管１６の外周面を支持部材１０によって固定されることにより、先端開口が位置決めされている。支持部材１０は、円板状で、その周縁が曲げ起こされて皿状となり、万一、ノズル３の先端開口から塗布液８がこぼれ落ちたとしても、これを回収して周囲に飛散することを防止する。
【００２４】
ノズル３の上方には、塗布液８を塗布する被対象物であるワーク１１が配置される。ここでは、ワーク１１として板状体の例を示している。ワーク１１は、ロボット等の駆動機構１２を利用して水平方向に移動できる。ワーク１１の移動は、後述する制御部７によって制御されており、ノズル３の先端開口から吐出された塗布液８を所望のパターンで塗布できるようになっている。
【００２５】
連通部４は、タンク２の底面に設けた移送機構部５とノズル３とを連通する配管１３で構成されている。配管１３の途中にはフレキ管１４が設けられ、タンク側の上流管１５をノズル側の下流管１６に対して上下方向に移動可能としている。
【００２６】
なお、タンク２、ノズル３及び連通部４には図示しないヒータが設けられ、必要に応じて、あるいは、常時、塗布液８を加熱できるようになっている。
【００２７】
移送機構部５は、ポンプで構成されている。使用するポンプとしては、図２に示す一軸偏心ねじポンプを使用することができる。一軸偏心ねじポンプは、金属又は樹脂製のステータ１７と、その中心孔に挿通される金属製のロータ１８とを備える。ステータ１７の中心孔は、内周面がｎ条で単段あるいは多段の雌ねじ形状とされている。ロータ１８は、ｎ−１条で単段あるいは多段の雄ねじ形状の軸体である。ここでは、ステータ１７を金属又は樹脂製としているため、ロータ１８との間には締め代が形成されず、シール性はない。また、ロータ１８は、その上端側に設けた回転用モータ１９によって回転駆動する。ここでは、回転用モータ１９は、塗布液８の液面よりも上方に配置しているため、軸封構造が不要であり、塗布液８と軸封構造との相性を検討する必要もなく、ポンプを簡略化した構成の安価なものとすることができる。
【００２８】
位置調整部６は、タンク２に固定した昇降ガイド２０に、支持台２１の上下板間に回転可能に支持したネジ軸２２を螺合し、昇降用モータ２３でネジ軸２２を回転させることによりタンク２を昇降できるようになっている。昇降用モータ２３の駆動は、後述する制御部７からの制御信号によって制御される。
【００２９】
制御部７は、回転用モータ１９を駆動制御することによりロータ１８を回転させてノズル３から単位時間当たり所定量の塗布液８を吐出させる。また、制御部７は、液面センサ９から検出信号を読み取って昇降用モータ２３を駆動制御し、タンク２の昇降位置を調整する。さらに、制御部７は、駆動機構１２を制御して、ノズル３の先端開口の位置に対してワーク１１を水平方向に移動させる。
【００３０】
次に、前記構成からなる塗布装置１の動作について説明する。
【００３１】
ノズル３から塗布液８を吐出させない塗布作業開始前の状態では、図５に示すように、タンク２を降下させ、タンク２内の塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置よりも下方側に位置させる。これにより、ノズル３内の液面がノズル３の先端開口よりも下方側に位置することになり、移送機構部５にシール性のない一軸偏心ねじポンプを使用しているにも拘わらず、ノズル３の先端開口から塗布液８がこぼれ落ちる、いわゆる液垂れの発生を防止することができる。また、塗布液８の液性などの諸条件によっては、図３に示すように、タンク２内に収容された塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置と一致した状態としておいても液垂れが生じない場合がある。この場合、塗布作業開始前の状態であっても、前記液面位置をノズル３の先端開口位置と一致した状態としておいてもよい。
【００３２】
ノズル３の先端開口にワーク１１を対向させて配置し、塗布液８の塗布パターンを入力する。このとき、塗布作業を開始する前の塗布準備段階で、図３に示すように、一旦、タンク２を上昇させて、このタンク２に収容された塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置と一致させる。この場合、連通部４を構成する上流管１５と下流管１６とがフレキ管１４で接続されているため、タンク２の移動をスムーズに行うことができる。
【００３３】
そして、回転用モータ１９を駆動してロータ１８を回転させて移送機構部５を駆動することにより、ノズル３の先端開口からの塗布液８の吐出を開始する。このように、移送機構部５の駆動を開始する前に、一旦タンク２を上昇させて、ノズル３の先端開口位置まで塗布液８を押し上げ、ノズル３内の液面位置をノズル３の先端開口位置と一致させているので、実際にワーク１１に対して塗布液８が塗布されるまでに要する時間を短縮（吐出遅れを防止）することができる。
【００３４】
塗布作業が開始された塗布段階では、図４に示すように、さらにタンク２を上昇させて、このタンク２に収容された塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置よりも上方に位置させる。これにより、ノズル３からの塗布液８の吐出状態をより一層安定したものとすることができる。
【００３５】
また、ワーク１１は、入力された塗布パターンに従って駆動機構１２を制御することにより水平方向に移動させる。これにより、ワーク１１の下面には塗布パターンに従って塗布液８が塗布される。なお、塗布作業が開始されれば、移送機構部５の働きによりノズル３からの塗布液８の吐出が続行されるので、タンク２の移動（図３から図４）は必ずしも必要なものではない。また、塗布作業によってタンク２内に収容した塗布液８の液面位置が降下しないようにタンク２を上昇させることにより、タンク２内の液面位置とノズル３とが略一定の位置関係を維持するようにしてもよい。例えば、図３又は図４に示すいずれかの位置関係を維持するようにしてもよい。但し、前述の通り、一旦塗布作業が開始されれば、移送機構部５の働きにより、ノズル３からの塗布液８の吐出が続行されるので、このようなタンク２の上昇動作は必ずしも必要ではない。
【００３６】
塗布作業が完了すれば、タンク２を降下させることにより、前記同様（図５参照）、タンク２内の塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置よりも下方側に位置させ、ノズル３の先端開口から液垂れが発生しないようにする。
【００３７】
このように、前記実施形態に係る塗布装置１によれば、次のような効果を期待できる。
塗布作業を行わない場合、タンク２を降下させ、収容される塗布液８の液面位置をノズル３の先端開口位置よりも下方に位置させているので、シール性のない移送機構部５であってもノズル３からの液垂れを確実に防止できる。また、バルブを設けることなく、連通部４の流路断面を一定値としたままで、液垂れを防止することができる。すなわち、塗布液８に適したバルブを検討して準備する必要がなく、塗布装置１の構成を簡略化して安価なものとすることができる。
シール性のない移送機構部５を使用することで、部品の摩耗や高温液による部品の熱膨張などの問題が軽減される。
塗布作業の開始前にタンク２を上昇させ、タンク２内の塗布液８の液面位置とノズル３の先端開口位置とを一致させているので、塗布作業を迅速に開始することができる。
【００３８】
なお、本考案は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３９】
前記実施形態では、タンク２を昇降させるようにしたが、ノズル３（及びワーク１１）を昇降させるようにしてもよいし、タンク２とノズル３の双方を昇降させるようにしてもよい。いずれの場合も、前記実施形態と同様に、配管１３の少なくとも一部をフレキ管１４で構成する必要がある。
【００４０】
また、タンク２を昇降させる代わりに、次のような位置関係調整手段を用いることもできる。
図６では、タンク２内に位置関係調整手段として液位調整体２４を昇降可能に設け、この液位調整体２４をタンク２に収容した塗布液８に没入させたり、塗布液８から浮上させたりすることにより、塗布液８の液面を上下させるようにしている（例えば、特開２０１０−２６９２４５号公報参照）。この場合、タンク２内で塗布液８の液面を上下に変位させることができるので、連通部４の途中にはフレキ管１４は不要となる。
【００４１】
図７では、タンク２内の中央部に、上面が開口する円筒部２５が形成されている。この円筒部２５によってタンク２の下方側は内周領域２６と外周領域２７とに区画される。タンク２の下面には外周領域２７に連通する連通管２８が接続され、その下端部は、下方側に配置した貯留タンク２９に至っている。貯留タンク２９の下面と、タンク２の上面中央部とは揚水管３０によって接続されている。揚水管３０の途中には揚水ポンプ３１が設けられ、貯留タンク２９内の塗布液８を、タンク２内で円筒部２５によって区画された内周領域２６へと還流できるようになっている。揚水ポンプ３１を駆動することにより、円筒部２５によって区画された内周領域２６は常に塗布液８で満杯の状態となる。タンク２は、前記同様、昇降させることにより、円筒部２５の上端開口位置と、ノズル３の先端開口位置との上下方向の位置関係を調整する。これにより、塗布作業を行わない場合のノズル３からの液垂れを防止できる。また、タンク２内の液面位置が常に一定となるので、より簡単に位置関係の制御を行うことができる。
【００４２】
前記実施形態では、タンク２の底面（上流管１５との接続部分）に移送機構部５として一軸偏心ねじポンプを設けるようにしたが、これに代えて他のポンプを設けるようにしてもよい。利用可能なポンプとしては、例えば、図８に示すギアポンプ３２、図９に示すロータリーポンプ３３、図１０に示す移送スクリュー３４のほか、トロコイドポンプ等が挙げられる。
【００４３】
また、移送機構部５を設ける位置は、タンク２の底面に限らず、連通部４のいずれの位置に設けることもできる。図１１の例では、移送機構部５を昇降動作しない下流管１６の途中に設けている。
【００４４】
前記実施形態では、ノズル３の先端開口を鉛直上方に向けるように構成したが、図１２に示す横向きや、図１３に示す下向きとすることもできる。これらの場合も、ノズル３の先端開口を鉛直上方に向ける場合と同様に、タンク２に収容される塗布液８の液面とノズル３との位置関係を調整することにより、ノズル３内の液面の位置を適切な状態とすることができる。但し、ノズル３の先端開口を鉛直上方に向ける場合に比べて、液垂れの防止と吐出遅れの防止を両立させることが困難となる。そこで、移送機構部５の動作の調整によっても、液垂れ及び吐出遅れの防止を行うことが望ましい。具体的に、塗布作業開始前（塗布終了時）には、液垂れ防止のため、移送機構部５で吸込動作を行うのが望ましい。また、塗布準備段階には、吐出遅れを防止するために、いわゆるブースト運転を行うようにすればよい。ここで、ブースト運転とは、一時的に、所望の塗布量を得るために通常必要とされる回転速度よりも速い値で回転用モータ１９を回転させ、吐出遅れを改善する運転を意味する。
【００４５】
前記実施形態では、塗布作業ではワーク１１を水平移動させるようにしたが、ノズル３を水平移動させたり、両者を水平移動させたりすることも可能である。但し、塗布液８を高温にするために、ノズル３にヒータを設ける場合は、ノズル側を移動させるのが難しいため、ワーク側を移動させるのが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１…塗布装置
２…タンク
３…ノズル
４…連通部
５…移送機構部
６…位置調整部（位置関係調整手段）
７…制御部
８…塗布液
９…液面センサ
１０…支持部材
１１…ワーク（被対象物）
１２…駆動機構
１３…配管
１４…フレキ管
１５…上流管
１６…下流管
１７…ステータ
１８…ロータ
１９…回転用モータ
２０…昇降ガイド
２１…支持台
２２…ネジ軸
２３…昇降用モータ
２４…液位調整体（位置関係調整手段）
２５…円筒部
２６…内周領域
２７…外周領域
２８…連通管
２９…貯留タンク
３０…揚水管
３１…揚水ポンプ
３２…ギアポンプ
３３…ロータリーポンプ
３４…移送スクリュー
【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】
0003205975.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003205975.tif 000011
【図１０】
0003205975.tif 000012
【図１１】
0003205975.tif 000013
【図１２】
0003205975.tif 000014
【図１３】
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