(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を被塗布面に塗布する液体塗布装置において、
液体を収容するタンクと、
該タンクに収容された液体を攪拌する攪拌機と、
該タンクの入口と出口を結ぶ循環ラインと、
前記タンクから液体を吸引して前記循環ラインを循環させるポンプと、
前記循環ラインを循環する液体が流入する流入口、当該液体が前記循環ラインに流出する流出口、前記流入口と流出口に設けられたバルブ、当該液体が吐出する吐出ノズル、該吐出ノズルを開閉する吐出ノズル開閉機構、当該液体を所定量だけ前記吐出ノズルから前記被塗布面に吐出させる液体吐出機構を設けた塗布ヘッドとを設けるとともに、
前記ポンプを前記タンクと前記塗布ヘッドの間に配置し、
前記ポンプを駆動する駆動装置に駆動力を検出する駆動力検出センサを設け、該駆動力検出センサで検出された駆動力が所定値以上になると警告する警告手段を設けたことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項２】
前記ポンプがギヤポンプであることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚のガラス基板を重ねてその周縁部を接合するために、ガラス基板の上にシール剤、接着剤等の液体を塗布する液体塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の液体塗布装置を示す。ガラス基板１０１が載置される架台１０２には、ＸＹＺ軸方向に移動可能な移動機構１０３が設けられ、該移動機構１０３に、ガラス基板１０１上に塗布するフリット１０４を収容するタンク１０５が把持されている。タンク１０５内には、フリット１０４を攪拌する攪拌機１０６が設けられ、該攪拌機１０６のロッド１０７はタンク１０５上に設けられた攪拌モータ１０８に連結されている。また、攪拌機１０６のロッド１０７はシリンダ１０９によって昇降可能に設けられ、該ロッド１０７が昇降することでタンク１０５の下端に形成された吐出ノズル１１０が開閉するようになっている。また、架台１０２には、フリット１０４を保存する保液タンク１１１が取り付けられている。この保液タンク１１１には、内部のフリット１０４を攪拌する攪拌機１１２とその攪拌モータ１１３が取り付けられている。保液タンク１１の出口１１４は、前記タンク１０５が所定の位置に来たときに、該タンク１０５の補給口１１５の上方に位置して、保液タンク１１１内のフリット１０４を補給することができるようになっている。
【０００３】
前記従来の液体塗布装置では、架台１０２上にガラス基板１０１を配置し、移動機構１０３によりタンク１０５を移動させながら吐出ノズル１１０からフリット１０４を吐出させ、ガラス基板１０１上の所定の位置に塗布する。塗布が終了すると、吐出ノズル１１０を閉じてタンク１０５を保液タンク１１１まで移動させ、フリット１０４を補給する。そして、ガラス基板１０１を次のガラス基板１０１と入れ替えて、同様の動作を繰り返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような液体塗布装置で塗布される液体のフリット１０４は、鉛ガラスと溶剤を混合して使用され、該混合液は径時的に粘度が増加する。このため、混合してから相当時間が経過したフリット１０４をガラス基板１０１に塗布して接合すると、シール不良や接着不良等の品質不良が生じる。従来の液体塗布装置では、フリット１０４の使用限界が判らないため、ガラス基板１０１の接合に品質不良が生じてからフリット１０４を交換したり、品質不良の発生前に余裕をもってフリット１０４を交換することが行われていた。この結果、品質不良の発生率が高く、フリット１０４の無駄な損失があった。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、品質不良がなく、液体の損失の無い液体塗布装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、液体を被塗布面に塗布する液体塗布装置において、液体を収容するタンクと、該タンクに収容された液体を攪拌する攪拌機と、該タンクの入口と出口を結ぶ循環ラインと、前記タンクから液体を吸引して前記循環ラインを循環させるポンプと、前記循環ラインを循環する液体が流入する流入口、当該液体が前記循環ラインに流出する流出口、前記流入口と流出口に設けられたバルブ、当該液体が吐出する吐出ノズル、該吐出ノズルを開閉する吐出ノズル開閉機構、当該液体を所定量だけ前記吐出ノズルから前記被塗布面に吐出させる液体吐出機構を設けた塗布ヘッドとを設けるとともに、前記ポンプを前記タンクと前記塗布ヘッドの間に配置し、前記ポンプを駆動する駆動装置に駆動力を検出する駆動力検出センサを設け、該駆動力検出センサで検出された駆動力が所定値以上になると警告する警告手段を設けたものである。
【０００７】
この発明では、ポンプを駆動する駆動装置の駆動力が駆動力検出センサにより検出され、該駆動力が所定値以上になると警告手段が警告するので、ユーザは液体の粘度増加による使用限界が分かり、その時点で液体を交換することができる。これにより、被塗布面に塗布した液体の品質不良が無くなるとともに、液体の損失が無くなる。
【０００８】
前記ポンプはギヤポンプであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１０】
図１は、本発明にかかる液体塗布装置を示す。架台１には、被塗布面を有するガラス基板２が載置され、該ガラス基板２上に塗布するフリット３を収容するタンク４が設置されている。また、架台１には、ＸＹＺ軸方向に移動可能な移動機構５が設けられ、該移動機構５には、ガラス基板２上に塗布するフリット３を吐出する塗布ヘッド６が取り付けられている。
【００１１】
前記タンク４は、図２に示すように、上端にタンク入口７とフリット投入口８が設けられ、下端にタンク出口９が設けられている。タンク４内には、フリット３を攪拌する攪拌機１０が設けられ、該攪拌機１０のロッド１１はタンク４上に設けられた攪拌モータ１２に連結されている。前記タンク入口７と出口９は、循環ライン１３で接続されている。循環ライン１３には、ギヤポンプ１４と、前記塗布ヘッド６が設けられている。
【００１２】
前記ギヤポンプ１４の吸込口は、前記タンク２のタンク出口９に直結されている。ギヤポンプ１４はポンプ駆動モータ１５によって駆動される。
【００１３】
前記塗布ヘッド６は、両端が盲フランジ１６，１７で閉塞された筒形で、一端の盲フランジ１６には流入口１８、他端の盲フランジ１７には流出口１９がそれぞれ形成され、底面には吐出ノズル２０が取り付けられている。塗布ヘッド６の流入口１８は、第１バルブ２１と第１接続管２２を介して前記ギヤポンプ１４の吐出口に接続されている。また、塗布ヘッド６の流出口１９は、第２バルブ２３と第２接続管２４を介して前記ギヤポンプ１４の吐出口に接続されている。
【００１４】
前記塗布ヘッド６の外面には、吐出ノズル開閉機構としてのシリンダ２５が取り付けられ、該シリンダ２５のロッド２６には、先端にテーパ面が形成された棒状の弁体２７が取り付けられている。弁体２７の先端は、塗布ヘッド６内に侵入して前記吐出ノズル２０の内周面に形成した円錐面からなる弁座２８と対向している。そして、シリンダ２５をオン／オフさせることで、弁体２７を弁座２８に対して接離させ、吐出ノズル２０を開閉するようになっている。
【００１５】
また、前記塗布ヘッド６の外面には、塗布ヘッド６内のフリット３を吸引，吐出可能な流体吐出機構としてのシリンジ２９が取り付けられている。シリンジ２９のロッド３０はボールねじ３１を介してシリンジロッド駆動モータ３２により駆動されて進退するようになっている。
【００１６】
前記ギヤポンプ１４のポンプ駆動モータ１５には、該ポンプ駆動モータ１５の駆動力（負荷トルク）を検出する駆動力検出センサ３３が取り付けられ、該駆動力検出センサ３３で検出された負荷トルクは、制御装置３４に入力される。制御装置３４は、警告手段として作用するもので、前記駆動力検出センサ３３で検出された負荷トルクが所定値以上になると、警告を発するようになっている。
【００１７】
前記タンク４に収容するフリット３は、９０％以上が固形分で、残り数％が溶剤からなる物質であるので、放置しておくと数十秒で分離し、数分で固化する特性を有する。このため、フリット３は常に攪拌して組成を安定させる必要がある。また、フリット３は、図３に示すように、せん断速度が変化するにつれて粘度が変化する。すなわち、フリット３は、せん断速度が増加すると粘度が低下するが、せん断速度がある一定値を超えると粘度が上昇するという、ダイラタント特性とチキソ性を有する非常に不安定な材料である。このため、フリット３は粘度を安定させる管理も必要である。
【００１８】
次に、前記構成からなる液体塗布装置の動作について説明する。
【００１９】
まず、フリット投入口８より、フリット３を投入し、攪拌モータ１２を駆動して攪拌機１０を回転させる。塗布ヘッド６の両端の第１バルブ２１と第２バルブ２３を開くとともに、シリンダ２５により弁体２７を下降させて吐出ノズル２０を閉じておいて、ポンプ駆動モータ１５を駆動する。これにより、タンク４内のフリット３は攪拌機１０により攪拌されながら、タンク出口９より流出し、ギヤポンプ１４、第１接続管２２、第１バルブ２１を介して、塗布ヘッド６に流入し、該塗布ヘッド６から第２バルブ２３、第２接続管２４を介してタンク入口７を経てタンク４内に戻り、循環する。
【００２０】
このように、初期状態およびフリット３を塗布しないときは、フリット３は、攪拌機１０で攪拌するとともに、循環ライン１３を循環させて、組成を安定させる。また、循環ポンプとして定圧，定量吐出が可能なギヤポンプ１４を使用して、フリット３に圧力をかけず、粘度上昇を来さないようにして、粘度を安定させる。
【００２１】
フリット３をガラス基板２に塗布するには、シリンジロッド駆動モータ３２を駆動してシリンジ２９のロッド３０を後退させ、塗布ヘッド６内のフリット３をシリンジ２５内に吸引する。次に、ポンプ駆動モータ１５を停止して、塗布ヘッド６の入口側の第１バルブ２１と出口側の第２バルブ２３とをこの順序で閉じて、フリット３を塗布ヘッド６内に貯溜する。そして、シリンダ２５を駆動して弁体２７を上昇させて、吐出ノズル２０を一定時間開く。これにより、第２バルブ２３、第１バルブ２１の順で閉じたことにより塗布ヘッド６内の圧力が上昇した分だけ、塗布ヘッド６内のフリット３を吐出ノズル２０から流出させた後、再度吐出ノズル２０を閉じる。
【００２２】
続いて、吐出ノズル２０を開けた状態で塗布ヘッド６を移動機構５によって移動させながら、シリンジ２９を駆動してロッド３０を前進させ、塗布ヘッド６内のフリット３を吐出ノズル２０から流出させることにより、図４に示すように、フリット３をガラス基板２上の所定の位置に塗布する。
【００２３】
ガラス基板２上へのフリット３の塗布が終了すると、吐出ノズル２０を閉じ、第１バルブ２１と第２バルブ２３を開いてポンプ駆動モータ１５を駆動し、フリット３の循環を再開する。そして、ガラス基板２を次のガラス基板２に入れ替えて、同様の動作により、順次、ガラス基板２にフリット３を塗布してゆく。なお、タンク４内のフリット３の残量が少なくなれば、適宜フリット３をフリット投入口８より補充する。
【００２４】
このようにガラス基板２上に塗布されたフリット３は、図５に示すように、塗布幅Ｗ寸法と塗布高さＨ寸法の管理が必要である。この寸法は、フリット３の単位面積当たりの塗布量とフリット３の粘度に大きく左右される。フリット３の単位面積当たりの塗布量は、シリンジ２９のロッド３０の前進速度によって制御できるが、フリット３の粘度は次のように管理する。
【００２５】
すなわち、フリット３の粘度が上昇すると、ギヤポンプ１４を駆動するポンプ駆動モータ１５の負荷が増加し、ポンプ駆動モータ１５に設けた駆動力検出センサ３３が検出する負荷トルクが増加する。この負荷トルクが所定値を超えると制御装置３４が警報を発する。これにより、ユーザは、フリット３の粘度が減少して使用限界がきたと判断して、タンク４と塗布ヘッド６を含む循環ライン１３の全体を取り替える。この結果、ガラス基板２に塗布したフリット３の粘度増加による品質不良を事前に防止することができるとともに、従来のようにフリット３の粘度増加を見越してフリット３を交換していたのに比べて、フリット３の無駄な損失が無くなる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ポンプを駆動する駆動装置に駆動力を検出する駆動力検出センサを設け、該駆動力検出センサで検出された駆動力が所定値以上になると警告する警告手段を設けたので、ユーザは液体の粘度増加による使用限界が分かり、その時点で液体を交換することができる。これにより、被塗布面に塗布した液体の品質不良が無くなるとともに、液体の損失が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる液体塗布装置の斜視図。
【図２】  図１の液体塗布装置の構成図。
【図３】  フリットのせん断速度に対する粘度の変化を示すグラフ。
【図４】  フリットが塗布されたガラス基板の斜視図。
【図５】  図４のＩ−Ｉ線断面図。
【図６】  従来の液体塗布装置の斜視図。
【符号の説明】
２  ガラス基板
３  フリット（液体）
４  タンク
６  塗布ヘッド
７  タンク入口
９  タンク出口
１０  攪拌機
１３  循環ライン
１４  ギヤポンプ（循環ポンプ）
１５  ポンプ駆動モータ
１８  流入口
１９  流出口
２０  吐出ノズル
２１  第１バルブ
２３  第２バルブ
２５  シリンダ（吐出ノズル開閉機構）
２９  シリンジ（流体吐出機構）
３３  駆動力検出センサ
３４  制御装置（警報手段）
【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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