JP7450571B2 - 液滴塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴塗布装置に関する。

２液混合型の接着剤を塗布するための塗布装置に関する技術として、下記特許文献１に開示の技術がある。この特許文献１には、「第１のノズルから第１の液滴を吐出する第１の液滴吐出手段と、第２のノズルから第２の液滴を吐出し、前記吐出した第１の液滴と空中で衝突させる第２の液滴吐出手段と、前記衝突によって混合した第１の液滴と第２の液滴の混合液滴の軌道を調節する調節手段と、を具備したことを特徴とする液滴吐出装置」が記載されている。

特開２０１６－１３７４１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、空中で液滴を衝突させるための調整を必要とするため、装置構成が複雑となっていた。そこで本発明は簡便な構成でありながらも複数種類の液滴を混合状態で塗布することが可能な液滴塗布装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、液滴を供給する液滴供給部と、前記液滴の塗布面に沿った複数の走査方向に前記液滴供給部を走査させる走査部とを備え、前記液滴供給部は、異なる種類の液滴を吐出する各複数のノズルを有し、前記塗布面に沿った複数方向に前記各複数のノズルが交互に配置されている液滴塗布装置である。

本発明によれば、簡便な構成でありながらも複数種類の液滴を混合状態で塗布することが可能な液滴塗布装置を提供することができる。

第１実施形態に係る液滴塗布装置の構成図である。 第１実施形態に係る液滴塗布装置のノズルの配置を示す平面図である。 第１実施形態に係る液滴塗布装置による液滴塗布を説明する図である。 第２実施形態に係る液滴塗布装置のノズルの配置を示す平面図である。

以下、本発明の液滴塗布装置の各実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態においては、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る液滴塗布装置１の構成図である。この図に示す液滴塗布装置１は、例えば二液混合型の接着剤塗布装置のような、異なる種類の液滴を混合状態として塗布するための装置である。このような液滴塗布装置１は、液滴供給部１０と、液滴供給部１０を走査するための走査部２０と、これらの制御部３０とを備える。以下、これららの構成を説明する。

＜液滴供給部１０＞
液滴供給部１０は、複数の第１ノズル１１と、複数の第２ノズル１２とを備える。これらの第１ノズル１１および第２ノズル１２は、それぞれが吐出開口１１ａ，１２ａを有し、これらの吐出開口１１ａ，１２ａから第１の液滴１００と第２の液滴２００を吐出する。また各第１ノズル１１は、第１の液剤供給タンク１１ｂに接続され、第１の液剤供給タンク１１ｂから第１の液剤が供給される。一方、各第２ノズル１２は、第２の液剤供給タンク１２ｂに接続され、第２の液剤供給タンク１２ｂから第２の液剤が供給される。

これにより、各第１ノズル１１の吐出開口１１ａからは、第１の液剤供給タンク１１ｂから供給された第１の液剤の液滴（すなわち第１の液滴１００）が吐出される。一方、各第２ノズル１２の吐出開口１２ａからは、第２の液剤供給タンク１２ｂから供給された第２の液剤の液滴（すなわち第２の液滴２００）が吐出される。

例えば、この液滴塗布装置１が二液混合型の接着剤塗布装置であれば、第１の液滴１００と第２の液滴２００とは、混合によって接着性を発揮する材料であればよい。この場合の一例として、第１の液剤供給タンク１１ｂから供給される第１の液剤および第１の液滴１００は、エポキシ樹脂を含む主剤である。また、第２の液剤供給タンク１２ｂから供給される第２の液剤および第２の液滴２００は、ポリアミド樹脂を含む硬化剤である。

以上のような第１ノズル１１と第２ノズル１２とは、第１の液滴１００と第２の液滴２００とが塗布される塗布面［Ｓ］に沿った複数方向に交互に配置されている。塗布面［Ｓ］に沿った複数方向は、例えば互いに垂直をなすｘ方向［ｘ］と、ｙ方向［ｙ］であることとする。第１ノズル１１と第２ノズル１２とは、第１の液滴１００と第２の液滴２００とを略平行に吐出し、また塗布面［Ｓ］に対して略垂直に第１の液滴１００と第２の液滴２００とを吐出する。ここで、前述の略平行および略垂直とは、第１ノズル１１から吐出された第１の液滴１００と第２ノズル１２から吐出された第２の液滴２００とが、塗布面［Ｓ］に着弾するまで、相対的な配置関係を維持する程度であってよい。

図２は、第１実施形態に係る液滴塗布装置１のノズルの配置を示す平面図であって、第１ノズル１１と第２ノズル１２とを吐出開口１１ａ，１２ａ側から見た図である。図１および図２に示すように、第１ノズル１１と第２ノズル１２とは、例えば正方形の周上において、ｘ方向［ｘ］およびｙ方向［ｙ］に交互に配置されている。これにより、ｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］の何れの方向を走査方向とした場合であっても、第１の液滴１００と第２の液滴２００との積層数を同一にすることができる。

ｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］における第１ノズル１１と第２ノズル１２の配置数は、２ｎ（ｎは整数）であることが好ましい。これにより、第１ノズル１１と第２ノズル１２とをｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］に走査した状態で、第１の液滴１００と第２の液滴２００とを塗布面［Ｓ］に吐出した場合に、塗布面［Ｓ］上には、第１の液滴１００と第２の液滴２００とが上下に積層されることとなる。

＜走査部２０＞
図１に戻り、走査部２０は、液滴供給部１０の第１ノズル１１と第２ノズル１２とを、塗布面［Ｓ］に沿った複数方向に走査させる駆動機構である。この走査部２０は、上述したように配置された複数の第１ノズル１１と複数の第２ノズル１２との集合体を、塗布面［Ｓ］に沿った複数方向であって、ここでは例えばｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］とに移動させる。これらのｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］は、第１ノズル１１と第２ノズル１２との配置方向でもある。

なお、走査部２０による液滴供給部１０における第１ノズル１１と複数の第２ノズル１２との集合体の走査は、塗布面［Ｓ］に対して相対的であってよい。したがって、走査部２０は、液滴供給部１０における第１ノズル１１と複数の第２ノズル１２との集合体に対して、塗布面［Ｓ］を移動させるものであってもよい。

＜制御部３０＞
制御部３０は、液滴供給部１０における第１ノズル１１と第２ノズル１２からの第１の液滴１００および第２の液滴２００の吐出を制御する。また、制御部３０は、走査部２０による液滴供給部１０の走査を制御する。このような制御部３０は、計算機によって構成されたものである。計算機は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。さらに、計算機は、不揮発性ストレージおよびネットワークインタフェースとを備える。

制御部３０は、例えばここでの図示を省略した入力装置または外部装置から入力された情報に基づいて、走査部２０による液滴供給部１０のｘ方向［ｘ］およびｙ方向［ｙ］への走査を制御し、第１ノズル１１と第２ノズル１２からの第１の液滴１００と第２の液滴２００の吐出のタイミングを走査位置に合わせて制御する。制御部３０による制御の詳細は、次に説明する。

＜液滴塗布装置による液滴塗布＞
図３は、第１実施形態に係る液滴塗布装置１による液滴塗布を説明する図であって、制御部３０によって実施される走査部２０による液滴供給部１０の走査と、第１ノズル１１と第２ノズル１２からの第１の液滴１００と第２の液滴２００の吐出のタイミングとを説明する図である。

この図に示すように、制御部３０は、入力された情報に基づいて、走査部２０による液滴供給部１０の走査を制御し、塗布面［Ｓ］における液滴塗布領域［Ａ］内を塗りつぶすように、液滴供給部１０を走査させる。これにより、液滴供給部１０は、第１ノズル１１と第２ノズル１２とが交互に配置されたｘ方向［ｘ］およびｙ方向［ｙ］の何れかを走査方向として移動する。

また制御部３０は、液滴供給部１０を液滴塗布領域［Ａ］内において走査させた状態において、第１ノズル１１と第２ノズル１２から第１の液滴１００と第２の液滴２００を吐出させる。これにより、塗布面［Ｓ］上に、第１の液滴１００と第２の液滴２００とを交互に積層された状態で塗布する。

＜第１実施形態の効果＞
以上説明した第１実施形態では、第１ノズル１１と第２ノズル１２とが交互に配置されたｘ方向［ｘ］およびｙ方向［ｙ］の何れかに液滴供給部１０を走査させながら、第１ノズル１１と第２ノズル１２とから第１の液滴１００と第２の液滴２００とを吐出させる構成である。これにより、塗布面［Ｓ］上には第１の液滴１００と第２の液滴２００とが交互に積層された状態で塗布される。したがって、第１ノズル１１と第２ノズル１２の配置方向を変更したり、精度の高い様々な調整を必要とすることなく、塗布面［Ｓ］上において第１の液滴１００と第２の液滴２００とを容易に混合させることができる。そして、第１の液滴１００と第２の液滴２００とが、混合によって接着性を発揮する二液混合型の接着剤であれば、良好な接着性を得ることが可能になる。以上の結果、この液滴塗布装置１は、簡便な構成でありながらも、複数種類の液滴を混合状態として塗布することが可能である。

≪第２実施形態≫
図４は、第２実施形態に係る液滴塗布装置２のノズルの配置を示す平面図であって、液滴供給部１０ａにおける第１ノズル１１と第２ノズル１２とを吐出開口１１ａ，１２ａ側から見た図である。この図に示す第２実施形態の液滴塗布装置２が、先に説明した第１実施形態の液滴塗布装置１と異なるところは、液滴供給部１０ａにおける第１ノズル１１と第２ノズル１２の配置状態にあり、他の構成は第１実施形態の構成と同様である。このためここでは、第１ノズル１１と第２ノズル１２の配置状態のみを説明する。

この図に示すように、第１ノズル１１と第２ノズル１２とは、行列状に交互に配置されている。すなわち、全ての行であって、走査方向であるｘ方向［ｘ］において、合計数が同数の第１ノズル１１と第２ノズル１２とが交互に配置されている。また、全ての列であって、走査方向であるｙ方向［ｙ］において、合計数が同数の第１ノズル１１と第２ノズル１２とが交互に配置されている。

この場合、ｘ方向［ｘ］に第１ノズル１１と第２ノズル１２とを同数で交互に配置することで、ｘ方向［ｘ］に液滴供給部１０ａを走査させた場合の、ｙ方向［ｙ］における第１の液滴１００と第２の液滴２００との積層数を均等に保つことができる。同様に、ｙ方向［ｙ］に第１ノズル１１と第２ノズル１２とを同数で交互に配置することで、ｙ方向［ｙ］に液滴供給部１０ａを走査させた場合の、ｘ方向［ｘ］における第１の液滴１００と第２の液滴２００との積層数を均等に保つことができる。

また、ｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］の第１ノズル１１と第２ノズル１２の合計数が同じであって、行数と列数が同一であれば、ｘ方向［ｘ］とｙ方向［ｙ］の何れの方向を走査方向とした場合であっても、第１の液滴１００と第２の液滴２００との積層数を均等に保つことができる。

＜第２実施形態の効果＞
以上説明した第２実施形態の液滴塗布装置２であっても、第１実施形態と同様に、第１ノズル１１と第２ノズル１２の配置方向を変更したり、精度の高い様々な調整を必要とすることなく、塗布面［Ｓ］上において第１の液滴１００と第２の液滴２００とを容易に混合させることができる。この結果、この液滴塗布装置２は、簡便な構成でありながらも、複数種類の液滴を混合状態として塗布することが可能である。

さらに本第２実施形態の液滴塗布装置２では、第１ノズル１１と第２ノズル１２の走査方向と垂直な方向で、第１の液滴１００と第２の液滴２００との積層数がを等に保った塗布を実施することが可能である。

なお、本発明は上記した実施形態および変形例に限定されるものではなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１，２…液滴塗布装置、
１０，１０ａ…液滴供給部、
１１…第１ノズル、
１１ｂ…第１の薬剤供給タンク、
１２…第２ノズル、
１２ｂ…第２の薬剤供給タンク、
２０…走査部、
１００…第１の液滴、
２００…第２の液滴、
［Ｓ］…塗布面、
［ｘ］…第１走査方向、
［ｙ］…第２走査方向、

Claims (7)

1. 液滴を供給する液滴供給部と、
   前記液滴の塗布面に沿った複数の走査方向に前記塗布面に対して相対的に前記液滴供給部を走査させる走査部とを備え、
   前記液滴供給部は、
   第１の液滴を吐出する複数の第１ノズルと、第２の液滴を吐出する複数の第２ノズルとを有し、前記第１ノズルの吐出開口と前記第２ノズルの吐出開口とは、前記塗布面に沿って行方向および列方向に交互に配置されている
   液滴塗布装置。
2. 前記第１ノズルの吐出開口と前記第２ノズルの吐出開口とは、前記行方向および前記列方向における合計の配置数が同数である
   請求項１に記載の液滴塗布装置。
3. 前記第１ノズルと前記第２ノズルとは、前記第１の液滴と前記第２の液滴とを相互に略平行に吐出する
   請求項１に記載の液滴塗布装置。
4. 前記第１ノズルと前記第２ノズルとは、前記塗布面に対して略垂直に前記第１の液滴と前記第２の液滴とを吐出する
   請求項１に記載の液滴塗布装置。
5. 前記走査部は、前記第１ノズルの吐出開口と前記第２ノズルの吐出開口を配置した前記行方向および前記列方向の少なくとも一方に前記液滴供給部を走査させる
   請求項１に記載の液滴塗布装置。
6. 前記第１ノズルと前記第２ノズルとは、異なる液剤の供給タンクに接続されている
   請求項１に記載の液滴塗布装置。
7. 前記第１の液滴と前記第２の液滴とは、混合によって接着性を発揮する
   請求項１に記載の液滴塗布装置。

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