JP5142477B2

JP5142477B2 - ペースト塗布装置及びペースト塗布方法

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Publication number: JP5142477B2
Application number: JP2006095606A
Authority: JP
Inventors: 浩一原田
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007268377A

Description

本発明は、容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布装置及びペースト塗布方法に関する。

公知技術文献１には、シリンジ内に一定圧力の気体を供給し、シリンジ内のシール剤を気体圧力でノズルから吐出するペースト塗布装置が開示されている。
特開平11-119232

しかしながら、公知技術文献１に開示のものでは、次のような問題点がある。
温度変化等によりシール剤の粘度が変化してシール剤の流れ易さが変わると、ノズルからのシール剤の吐出量が変化してしまう。その結果、液晶表示パネルの製造工程等で、基板上にペーストとしてのシール剤を一定の塗布量で線状に塗布する場合、塗布量が不均一になり、塗布品質の低下につながる。

本発明の課題は、ペーストを基板上に必要な塗布量で塗布し、塗布品質を向上させることのできるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することにある。

請求項１の発明は、ノズルを備えたシリンダ内にモータによって回転されるスクリューを設けたポンプと、
前記ポンプに供給するペーストを貯留する容器と、
前記ペーストが塗布される基板を載置するテーブルと、
前記ノズルと前記テーブルとを相対的に移動させる移動装置と、を備え、
前記ポンプを駆動して前記容器内のペーストを前記ノズルから吐出させて基板上に前記ペーストを矩形状の塗布パターンで塗布するペースト塗布装置において、
前記容器内に加圧気体を供給する正圧源と、
前記矩形状の塗布パターンのコーナー部では、他の部分に比べて前記ノズルと前記テーブルとの相対移動速度を減速させるように前記移動装置を制御するとともに、このコーナー部での相対移動速度の減速／加速に合わせて前記スクリューの回転速度を減少／増加するように前記モータを制御し、かつ、前記スクリューの回転速度の減少に応じて前記加圧気体の供給圧力を減少させ、前記スクリューの回転速度の増加に応じて前記加圧気体の供給圧力を増加させるように前記加圧気体の供給を制御する制御装置と、を備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記容器内を大気圧にする大気源を更に備え、
前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止した時に前記容器内を大気圧にするようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において更に、前記容器内に負圧を作用させる負圧源を更に備え、
前記制御装置は、前記ペーストを吐出する方向と逆の方向に前記スクリューを回転させるように前記ポンプを駆動させているときに、前記負圧源により前記容器内に負圧を作用させるように制御するようにしたものである。

請求項４の発明は、シリンダ内にモータによって回転されるスクリューを設けたポンプにより、容器内に貯留されたペーストをノズルから吐出させつつ、前記ノズルと基板とを相対的に移動させて、前記基板上に前記ペーストを矩形状の塗布パターンで塗布するペースト塗布方法において、
前記矩形状の塗布パターンのコーナー部では、他の部分に比べて前記ノズルと前記基板との相対移動速度を減速させるとともに、このコーナー部での相対移動速度の減速／加速に合わせて前記スクリューの回転速度を減少／増加させ、かつ、前記スクリューの回転速度の減少に応じて前記容器内に供給する加圧気体の供給圧力を減少させ、前記スクリューの回転速度の増加に応じて前記容器内に供給する加圧気体の供給圧力を増加させるものである。

請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記ポンプの駆動を停止した時に前記容器内を大気圧にするようにしたものである。

請求項６の発明は、請求項４または５の発明において更に、前記ペーストを吐出する方向と逆の方向に前記スクリューを回転させるように前記ポンプを駆動しているときに、前記容器内に負圧を作用させるようにしたものである。

本発明によれば、ペースト塗布装置は、モータによってポンプのスクリューを回転させて、容器内のペーストをノズルから吐出するので、ペーストの粘度に関係なくスクリューの回転量に応じた量のペーストをノズルから吐出することができる。その結果、ペーストの塗布品質を向上させることができる。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図、図２は吐出装置とともに容器内の圧力制御用の配管を示すブロック図、図３は描画パターンを示す模式図、図４は描画パターンの塗布位置とポンプのモータ速度との関係を示す模式図、図５は容器内の圧力の切り換えを示すタイミングチャート図、図６はポンプのモータの回転速度に合わせて容器内の圧力を変える場合のタイミングチャート図である。

図１に示すペースト塗布装置１０は４つの脚１２上に矩形平板状のベース１１を有する。ベース１１の上面に、Ｘテーブルユニット１７、Ｙテーブルユニット１８を介して、矩形板状のテーブル３０が設けられる。ここで、Ｘ軸方向は、図１中のベース１１上面に沿う左右方向を、Ｙ軸方向は、図１中のベース１１上面に沿う前後方向である。

Ｘテーブルユニット１７は、Ｘ軸方向に移動可能なＸテーブル１３、Ｘテーブル１３を移動させる移動機構１４を有して構成される。Ｘテーブル１３上には、Ｙテーブルユニッロ１８が載置される。

Ｙテーブルユニット１８は、Ｙ軸方向に移動可能なＹテーブル１５、Ｙテーブル１５を移動させる移動機構１６を有して構成される。Ｙテーブル１５上には、テーブル３０が固定される。

また、ベース１１上には門型のコラム２０が固定され、コラム２０の水平桁部２０Ａの前面部に固定された直線ガイド２１上に２つの塗布ヘッド２２が左右方向に所定の間隔をおいて設けられる。２つの塗布ヘッド２２は移動機構２３を有し、移動機構２３によってＸ軸方向に移動自在に設けられる。これにより、２つの塗布ヘッド２２のＸ軸方向の間隔を、後述する基板３１上に塗布する複数のパターンＰのＸ軸方向における配置間隔に合わせることができるようになっている。

移動機構１４，１６、２３は、それぞれ不図示の送りねじとナットと、送りねじを回動する駆動用のサーボモータ２４、２５、２６を備える。

テーブル３０上には液晶表示パネルの製造に用いられるガラス基板３１が保持される。

塗布ヘッド２２は吐出装置３２を有し、吐出装置３２はＺテーブルユニット３７上に設けられる。Ｚテーブルユニット３７は不図示の移動機構を有し、吐出装置３２をＺ軸方向（図１中の上下方向）に駆動する。

尚、移動機構１４、１６、２３としては直線状の固定子とこの固定子上を移動する可動子からなるリニアモータでも良い。

吐出装置３２は、図２に示す如く、ポンプ３４と、内部にペーストとしてのシール剤Ｌを貯留した容器４０と、シール剤Ｌを吐出するノズル３３を有し、ポンプ３４は容器４０内から供給されたシール剤Ｌをノズル３３から吐出して基板３１上に塗布する。

モータ２４，２５は、それぞれＸテーブルユニット１７とＹテーブルユニット１８を駆動してテーブル３０をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させ、テーブル３０上の基板３１をポンプ３４のノズル３３に対して水平方向に相対移動させる。

ペースト塗布装置１０は、ノズル３３と一体的に設けられた不図示のレーザ変位計等の距離測定器を有する。後述の制御装置５６は、この距離測定器による基板３１面までの距離の測定値によるフィードバック制御により、ノズル３３と基板３１面との間のギャップを予め設定されたギャップに保つように制御（ギャップ制御）する。

ポンプ３４は、図２に示す如く、ケーシングとしての中空円筒状のシリンダ３５と、このシリンダ３５内に回転自在に設けられた吐出部材としてのスクリュー３６と、シリンダ３５の上端部に設けられたモータ４１とからなる。シリンダ３５はＺテーブルユニット３７上にＺ軸方向（上下方向）に取り付けられ、シリンダ３５の下端部には、ノズル孔３３Ａを有するノズル３３が一体に形成される。スクリュー３６の外周には螺旋状凸条３６Ａが一体に形成され、隣接する凸条３６Ａと凸条３６Ａとの間に螺旋状の溝３６Ｂが区画され、凸条の外周とシリンダ３５内周との間には、スクリュー３６が回転するために必要な微小な環状隙間が形成される。そして、シリンダ３５内にポンプ室３９が形成される。モータ４１はサーボモータからなり、モータ４１の軸に連結部材３８を介してスクリュー３６が連結され、モータ４１を回転させることによってスクリュー３６が回転駆動される。

また、吐出装置３２は円筒状の容器４０を有し、容器４０の下端部にパイプ状の接続部４０Ａが一体に形成される。容器４０の接続部４０Ａはシリンダ３５上部の吸入孔４３に連結され、吸入孔４３はスクリュー３６の上部外周のポンプ室３９に開口する。容器４０内に貯留されたシール剤Ｌの上部は気体室４５とされ、気体室４５は、図２に示す如く、配管４６を介して正圧源５３に接続され、後述する如く、正圧源５３から容器４０内にシール剤Ｌの加圧手段としての加圧気体が供給される。

ポンプ３４のモータ４１を回転してスクリュー３６を回転させると、容器４０内のシール剤Ｌがシリンダ３５の吸入孔４３からスクリュー３６上部のポンプ室３９内に供給され、シール剤Ｌはスクリュー３６の螺旋状の溝３６Ｂに沿って押し出され、シリンダ３５の下端部のノズル３３から吐出される。モータ４１の回転量に応じた量のシール剤Ｌがノズル３３から吐出される。

例えば、スクリュー３６が一回転すると、凸条３６Ａのピッチ相当分のシール剤Ｌがノズル３３から吐出される。そして、ノズル３３からのシール剤Ｌの単位時間当たりの吐出量は、ポンプ３２のモータ４１の回転速度（単位時間当たりの回転量）に比例するので、モータ４１の回転速度を変えることでノズル３３からのシール剤Ｌの単位時間当たりの吐出量を変えることができる。ポンプ３４は、従来技術の如く、圧力気体によってシール剤Ｌを押し出すのではなく、スクリュー３６外周の凸条３６Ａによって直接機械的に液状のシール剤Ｌを押し出すので、ポンプ３２のモータ４１の回転量に比例した吐出量が得られる。

ペースト塗布装置１０は制御装置５６を備える。制御装置５６は、Ｘテーブルユニット１７、Ｙテーブルユニット１８を駆動するモータ２４、２５に付随するエンコーダ等から、ノズル３３と基板３１とのＸ軸方向の相対移動速度とＹ軸方向の相対移動速度、及び、これらのＸ軸方向とＹ軸方向の相対移動速度を合成した相対移動速度に応じてポンプ３４のモータ４１の回転速度を制御して、ポンプ３４の吐出量を制御する。

次に、上記構成の塗布装置１０によって、テーブル３０上に保持されたガラス基板３１の周縁部にシール剤Ｌを塗布する動作について、図１、図３、図４を参照して説明する。尚、ここでは、２つの塗布ヘッド２２は、同じ塗布パターンＰを並行して塗布描画することから、説明を簡単にするために、２つの塗布ヘッド２２のうち１つの塗布ヘッド２２による塗布動作についてのみ説明する。

塗布装置１０は矩形のガラス基板３１の周縁部に沿ってシール剤Ｌを、図３中、時計回り方向に線状に塗布して、矩形状のパターンＰを塗布描画する。

制御装置５６は、Ｘテーブルユニット１７のモータ２４とＹテーブルユニット１８のモータ２５を回転させて、基板３１をノズル３３に対して水平方向に相対移動させるのと同時に、各モータ２４、２５の回転に合わせてポンプ３４のモータ４１を回転させて、ノズル３３からシール剤Ｌを吐出させて、基板３１上にパターンＰを塗布描画する。

図４は横軸に描画開始点Ｏから描画終了点Ｆに至る過程における基板３１上の塗布位置を示し、縦軸にポンプ３４のモータ４１の回転速度を示す。

描画開始点付近ＰＯにおいては、Ｘテーブルユニット１７を駆動するモータ２４の回転速度を、停止状態から加速するので、テーブル３０はモータ２４の加速に従って加速する。そこで、制御装置５６はモータ２４の回転速度に合わせて、ポンプ３４のモータ４１の回転速度を停止状態Ｏからモータ２４の回転速度に対応する回転速度Ｖ１まで加速する。

次いで、テーブル３０は、Ｘテーブルユニット１７を駆動するモータ２４の回転速度に対応する一定の速度で移動するので、制御装置５６は、モータ２４の回転速度に対応する一定の回転速度Ｖ１でポンプ３４のモータ４１を回転してポンプ３４を駆動し、直線部ＰＳを塗布描画する。

次いで、円弧状のコーナ部ＰＣを、Ｘテーブルユニット１７を駆動するモータ２４とＹテーブルユニット１８を駆動するモータ２５を同時に回転させてテーブル３０を移動させる。このときのテーブル３０の移動速度は、Ｘテーブル１３とＹテーブル１５の移動速度を合成した移動速度となる。テーブル３０は、コーナ部ＰＣの入口付近で徐々に減速し、コーナ部ＰＣの移動中は、減速した一定の速度Ｖ２で移動し、コーナ部ＰＣの出口付近で徐々に加速する。従って、コーナ部ＰＣでは、Ｘテーブル１３とＹテーブル１５の移動速度を合成した移動速度に応じてポンプ３４のモータ４１の回転速度を制御して、ポンプ３４の吐出量を制御する。
同様に、他の３つの直線部ＰＳ及びコーナ部ＰＣを塗布描画する。

描画終了点付近ＰＦにおいては、Ｘテーブルユニット１７を駆動するモータ２４の回転速度を、回転速度Ｖ１から減速するので、制御装置５６はモータ２４の回転速度に合わせて、ポンプ３４のモータ４１の回転速度を、モータ２４の回転速度に対応する回転速度Ｖ１から停止状態まで減速する。
次いで、モータ２４の停止に合わせてポンプ３４のモータ４１を停止させる。

以上の如く、描画開始点付近ＰＯと描画終了点付近ＰＦでは、ポンプ３４のモータ４１の回転速度をＸテーブルユニット１７のモータ２４の回転速度に合わせ、コーナ部ＰＣでは、Ｘテーブルユニット１７とＹテーブルユニット１８の両方のモータ２４、２５によって移動されるテーブル３０の移動速度に合わせて、直線部ＰＳの回転速度Ｖ１よりも低い回転速度Ｖ２とする。その結果、描画開始点付近ＰＯ、描画終了点付近ＰＦ、及び、コーナ部ＰＣにおける単位長さ当たりのシール剤Ｌの塗布量を直線部ＰＳの塗布量と同一とし、これらの部分での塗布パターンＰの線幅方向及び厚みの膨らみを防止する。

次いで、ノズル３３を、描画終了点Ｆから次のパターンＰの描画開始点Ｏに移動させる。今回のパターンＰが基板３１上に形成すべき最後のパターンＰの場合は、描画終了点Ｆから描画開始点Ｏへの移動は不要である。以上でガラス基板３１上にシール剤Ｌを塗布する１サイクルが終了する。

次に、ペースト塗布装置１０は、ノズル３３からシール剤Ｌを安定して吐出するために、図３に示す如く、容器４０内の気体室４５に加圧気体を供給するための正圧源５３を備え、更に、ポンプ３４の停止時にノズル３３からのシール剤Ｌの漏れを防止するために、負圧源５４と大気源５５とを備える。

（Ａ）最初に、描画の途中で容器４０内へ供給する加圧気体の設定圧を変えることなく、塗布する場合について説明する。

容器４０内の気体室４５に接続される配管４６には、３つの配管５０、５１、５２が接続され、３つの配管５０、５１、５２は正圧源５３に接続する正圧源配管５０と、負圧源５４に接続する負圧源配管５１と、大気源５５に接続する大気開放配管５２からなる。尚ここで、大気源５５とは大気圧のことであり、従って、大気開放配管５２はその端部が大気に開放されていれば良い。

正圧源配管５０には、正圧源５３側から電空レギュレータＲ１、電磁弁Ｖ１が配置される。負圧源配管５１にも、同様に電空レギュレータＲ２、電磁弁Ｖ２が配置される。大気開放配管５２には、電磁弁Ｖ３が配置される。正圧源５３は、例えば、窒素ガスの供給タンク、負圧源５４は、例えば、真空ポンプ３４からなる。また、これらの電磁弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及び電空レギュレータＲ１、Ｒ２はそれぞれ制御装置５６に接続される。

制御装置５６は、電磁弁Ｖ１を開閉して正圧源５３から容器４０内に加圧気体を供給し、又は供給を停止し、更に、ポンプ３４の駆動の停止後には、電磁弁Ｖ２、Ｖ３の開閉を制御して容器４０内の圧力を大気圧又は負圧に切り換える。また、制御装置５６は、電空レギュレータＲ１、Ｒ２の電圧を制御して、容器４０内の気体室４５へ供給する加圧気体の設定圧を変える。電空レギュレータＲ１、Ｒ２に与える電圧の最適値は、例えば、実験により求め、求めた電圧値は、制御装置５６内の不図示の記憶部に記憶される。制御装置５６は、記憶部等に記憶された電圧値を読み出し、電空レギュレータＲ１、Ｒ２に供給する。

上記の構成を備えたペースト塗布装置１０が、ポンプ３４の駆動時に容器４０内へ加圧気体を供給する場合の動作と供給を停止する場合の動作について、図２、図３、図５を参照して説明する。

ここで、正圧源５３からは窒素ガスが常に供給されていて、負圧源５４の真空ポンプ３４は常に駆動状態とされており、スクリュー３６の回転を停止させている待機状態では、３つの電磁弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は閉じているものとする。

（１）まず、制御装置５６は、図５のタイミングチャートに示す如く、正圧源配管５０の電磁弁Ｖ１を開いて、正圧源５３から容器４０内へ加圧気体を供給する。容器４０内へ供給する加圧気体の圧力値は電空レギュレータＲ１で設定される。

（２）次いで、Ｘテーブルユニット１７のモータ２４を回転させて、テーブル３０をノズル３３に対して水平方向に相対移動を開始させるのと同時に、ポンプ３４のモータ４１を、ペーストを吐出する方向に回転(正転)させてポンプ３４を駆動する。正圧源配管５０の電磁弁Ｖ１を開いてから所定の時間ｔ１遅れたタイミングで、Ｘテーブルユニット１７のモータ２４とポンプ３４のモータ４１が駆動される。ここで、時間ｔ１は、電磁弁Ｖ１が開いてから容器４０の気体室４５内の圧力が電空レギュレータＲ１で設定された圧力に到達するに充分な時間である。

このように、容器４０内に供給された加圧気体が、シール剤Ｌをノズル３３から吐出させる方向に押圧するので、シリンダ３５内のポンプ室３９の吸入孔４３部分での吸い込み不足が生じることが防止できる。

尚、ここで、容器４０の気体室４５内の圧力が電空レギュレータＲ１で設定された圧力に到達する前においても、気体室４５内には大気圧以上の圧力が作用しているので、この圧力によっても容器４０内のシール剤Ｌはポンプ室３９へと押圧される。従って、時間ｔ１を設けることなく、電磁弁Ｖ１をポンプ３４のモータ４１の回転を開始すると同時に開いても、ポンプ室３９の吸入孔４３部分での吸い込み不足を防止することが可能である。

（３）次いで、テーブル３０をノズル３３に対して相対移動させ、ノズル３３が基板３１上の描画終了点Ｆに至ると、Ｘテーブルユニット１７のモータ２４の回転を停止させて、テーブル３０の移動を停止させるとともに、モータ２４の回転の停止に合わせて、ポンプ３４のモータ４１の回転を停止させる。

次いで、ポンプ３４のモータ４１の停止と同時に正圧源配管５０の電磁弁Ｖ１を閉じて、容器４０内への加圧気体の供給を停止する。

以上の如く、モータ４１によってポンプ３４を駆動している時、即ち、図５に示す如く、モータ４１を回転(正転)してポンプ３４の駆動を開始してから停止する迄の間、容器４０の気体室４５内に、電空レギュレータＲ１で設定された加圧気体が供給され、この加圧気体が吸入孔４３へ向かって押し出す方向にシール剤Ｌを押圧する。従って、シール剤Ｌの粘度が高い場合やスクリュー３６が高速で回転する場合でも、ポンプ室３９内にシール剤Ｌが安定して供給される。その結果、スクリュー３６の回転時におけるポンプ室３９の吸入孔４３部分での吸い込み不足が防止できる。

しかしながら、正圧源配管５０の電磁弁Ｖ１を閉じて加圧気体の供給を停止しただけでは、容器４０の気体室４５内には加圧気体を供給した時の正圧が閉じ込められている。この閉じ込められた正圧はシール剤Ｌをノズル３３から押し出す力として作用する。容器４０とノズル３３との間は、スクリュー３６の溝３６Ｂを介して常に連通した状態にあるので、ポンプ３４のモータ４１の回転停止中、気体室４５内に加圧気体の圧力が作用していると、シール剤Ｌが押し出されてノズル３３から少なからず漏れ出すことが考えられる。そこで、電磁弁Ｖ１を閉じるとともに、大気開放配管５２の電磁弁Ｖ３を開いて容器４０の気体室４５内を大気に開放する。電磁弁Ｖ３は時間ｔ２経過した時点で閉じる。ここで、時間ｔ２は、電磁弁Ｖ３を開いてから気体室４５内が大気圧に到達するに充分な時間である。このように、気体室４５内を大気に開放することにより、ポンプ室３９内のシール剤Ｌをノズル３３から押し出す力を減らすので、気体室４５内に加圧気体が残存することに起因するノズル３３からのシール剤Ｌの漏れ出しが防止できる。

尚、このとき、ノズル３３からのシール剤Ｌの漏れ出しが防止できれば良いので、気体室４５内の圧力は必ずしも大気圧まで下げる必要はない。

（４）また、容器４０の気体室４５内を大気開放して大気圧としても、容器４０内のシール剤Ｌの残量が多いような場合には、シール剤Ｌが自重でノズル３３から漏れ出すおそれがある。そこで、図５に示す如く、大気開放配管５２の電磁弁Ｖ３を閉じるとともに、負圧源配管５１の電磁弁Ｖ２を開き、負圧源５４から容器４０の気体室４５内に負圧を作用させる。シリンダ３５内に作用させる負圧の大きさは電空レギュレータＲ２で設定される。電磁弁Ｖ２を開いてから時間ｔ３後には容器４０の気体室４５内に所定の負圧が作用させる。このように、容器４０の気体室４５内を負圧とすることにより、ノズル３３からシール剤Ｌを吸引する方向の力を作用させて、ノズル３３からシール剤Ｌが漏れ出すのを確実に防止する。

このとき、容器４０内のシール剤Ｌの重さは、シール剤Ｌの残量の減少とともに軽くなるので、シール剤Ｌの残量が減少するにつれてシール剤Ｌがノズル３３から漏れ出しにくくなる。一方、容器４０の気体室４５内の容積は増大するので、気体室４５内の圧力が電空レギュレータＲ２で設定された圧力に到達するまでの時間が長くなる。そのため、容器４０内のシール剤Ｌの残量の減少に合わせて、負圧の大きさが小さくなるように、そして、時間ｔ３を長くするように制御しても良い。

また、パターンＰの描画終了点Ｆでは、描画終了点Ｆからノズル３３を上昇させる際にシール剤Ｌが糸を引いたりするのを防止する為に、ポンプ３４のモータ４１の回転（正転）を停止させた後、シール剤Ｌの吐出方向とは逆方向にポンプ３４のモータ４１を回転(逆転)させて、余分なシール剤Ｌをノズル３３から吸引することがある。また、描画終了点付近ＰＦにおいてシール剤Ｌの塗布量を制御して所望の終点形状にする場合にも、加圧気体の供給を停止した後モータ４１を逆転させる場合がある。このような場合に、気体室４５内に加圧気体が残っていたりすると、加圧気体の圧力がシール剤Ｌをノズル３３から押し出す方向に作用する為に、安定してノズル３３からシール剤Ｌを吸引することができないおそれがある。

そこで、ポンプ３４のモータ４１を逆転させてノズル３３からシール剤Ｌを吸引する場合にも、上述の（３）の如く、正圧源配管５０の電磁弁Ｖ１を閉じた後、大気開放配管５２の電磁弁Ｖ３を開いて、容器４０内に供給していた加圧気体を大気開放して、シール剤Ｌを押し出す力を無くするか、又は、（４）の如く、大気開放配管５２の電磁弁Ｖ３を閉じた後、負圧源配管５１の電磁弁Ｖ２を開き、容器４０内に負圧を作用させてシリンダ３５内にシール剤Ｌを吸引し易くすることもできる。

（５）次に、何時までも負圧源配管５１の電磁弁Ｖ２を開いておくと、シール剤Ｌがノズル３３の中へ引き込まれてしまうことがあるので、適当な時間ｔ３後に電磁弁Ｖ２を閉じる。尚、ここで、時間ｔ３は、電磁弁Ｖ２を開いてから容器４０の気体室４５内の圧力が電空レギュレータＲ２で設定された所定の負圧に到達するに充分な時間である。
尚、上述の時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は、それぞれ実験によって決めることができる。

また、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は、シリンダ３５内の圧力を検出するセンサを設けておき、シリンダ３５内の圧力が、設定した圧力や大気圧になったタイミングで切り換えることもできる。

（Ｂ）次に、パターンＰの描画途中で、正圧源５３から容器４０内へ供給する加圧気体の設定圧を変える場合について、説明する。

ペースト塗布装置１０は、図４に示す如く、パターンＰの描画途中のコーナ部ＰＣで、ポンプ３４のモータ４１の回転速度をＶ１からＶ２（又はＶ２からＶ１）に変える。この場合、制御装置５６は、ポンプ３４のモータ４１の回転速度の増減に応じて正圧源５３から容器４０内への加圧気体の供給圧力を増減する。そのために、ペースト塗布装置１０は、制御装置５６の記憶部に、ポンプ３４のモータ４１の回転速度とこの回転速度に適した加圧気体の圧力との関係を示す相関データを記憶している。相関データは、予め、実験等により求められる。制御装置５６は、ポンプ３４のモータ４１の回転速度を変えるとき、記憶部の相関データに基づいて、電空レギュレータＲ１を制御して容器４０の気体室４５内へ供給する加圧気体の供給圧力を増減する。

上記の構成を備えたペースト塗布装置１０が、ポンプ３４のモータ４１の回転速度の増減に応じて正圧源５３から供給する加圧気体の供給圧力を増減する場合の動作について、図６を参照して、説明する。

以下に述べる動作（６）〜（９）は上述の（Ａ）における動作（２）と（３）の間に入るものである。図４に示すように、ポンプ３４のモータ４１の回転速度Ｖ１を一旦Ｖ２に減速し、再び元の回転速度Ｖ１に戻す例で説明する。

（６）制御装置５６は、Ｘテーブルユニット１７、Ｙテーブルユニット１８を駆動するモータ２４、２５に付随するエンコーダの出力信号からノズル３３と基板３１との相対位置情報を検出しており、ノズル３３が基板３１上において描画するパターンＰのコーナ部ＰＣに到達したタイミングＴｍ1で、モータ２４、２５の回転を制御してテーブル３０を減速させる。そして、この減速に合わせてポンプ３４のモータ４１の回転速度を下げる。

（７）制御装置５６は、ポンプ３４のモータ４１を減速させるタイミングＴｍ1から時間ｔ４（モータ４１の回転速度Ｖ１が減速後の回転速度Ｖ２となるに要する時間）遅れたタイミングＴｒ1で電空レギュレータＲ１への供給電圧を、減速した後のモータ４１の回転速度Ｖ２に適した圧力が得られる電圧値に、相関データに基づいて変更する。これにより、容器４０の気体室４５内の圧力は、モータ４１の回転速度Ｖ１に対応する圧力Ｐ１から回転速度Ｖ２に対応する圧力Ｐ２に下がる。

このように、ポンプ３４のモータ４１の回転速度が回転速度Ｖ２となった時点で容器４０の気体室４５内の圧力を圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に変更するので、モータ４１が回転速度Ｖ１で回転している間は気体室４５内には圧力Ｐ１を作用させることができ、回転速度Ｖ２よりも速い回転速度Ｖ１でスクリュー３６が駆動されているポンプ室３９内に確実にシール剤Ｌを供給することができる。

（８）制御装置５６は、Ｘテーブルユニット１７、Ｙテーブルユニット１８を駆動するモータ２４、２５に付随するエンコーダの出力信号からノズル３３と基板３１との現在の相対位置情報を得て、得られた現在の相対位置情報とノズル３３と基板３１との相対移動速度とから、パターンＰのコーナ部ＰＣの出口付近におけるポンプ３４のモータ４１の加速すべき位置に至るまでの時間を算出し、この時間からモータ４１を加速するタイミングＴｍ2を算出する。

そして、制御装置５６は、ポンプ３４のモータ４１が加速するタイミングＴｍ2よりも時間ｔ５早いタイミングＴｒ2で電空レギュレータＲ１への供給電圧を、加速した後のモータ４１の回転速度Ｖ１に適した圧力Ｐ１が得られる電圧値に、相関データに基づいて変更する。これにより、容器４０の気体室４５内の圧力は、圧力Ｐ２から圧力Ｐ１に上がる。ここで、時間ｔ５は、容器４０の気体室４５内の圧力Ｐ２から圧力Ｐ１に変化するのに充分な時間である。このように、ポンプ３４のモータ４１が加速して回転速度Ｖ１で回転するときには、容器４０の気体室４５内の圧力は圧力Ｐ１となっており、容器４０内のシール剤Ｌは圧力Ｐ１でポンプ室３９内に供給されるので、ポンプ室３９の吸入孔４３部分におけるシール剤Ｌの吸い込み不足を防止することができる。

（９）制御装置５６は、時間ｔ５後のポンプ３４のモータ４１が加速するタイミングＴｍにおいてモータ４１への供給電圧を増加し回転速度を上げる。

本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)ペースト塗布装置１０は、モータ４１によってポンプ３４の吐出部材としてのスクリュー３６を回転させて、容器４０内のペーストとしてのシール剤Ｌをノズル３３から吐出するので、シール剤Ｌの粘度に関係なくポンプ３４のスクリュー３６の回転量に応じた量のシール剤Ｌをノズル３３から吐出させることができる。その結果、シール剤Ｌの塗布品質を向上させることができる。

また、ポンプ３４を駆動してスクリュー３６を回転させている時、即ち、モータが回転(正転)してポンプ３４が駆動を開始してから停止する迄の間、正圧源５３から容器４０の気体室４５内に加圧気体を供給する。加圧気体は、シール剤Ｌを吸入孔４３へ向かって押し出す方向に押圧するので、ポンプ室３９の吸入孔４３部分でのシール剤Ｌの吸い込み不足がなくなり、シール剤Ｌがポンプ室３９内に確実に供給される。その結果、シール剤Ｌをノズル３３から安定して吐出させることができ、塗布量がばらついたり、描画されたシール剤ＬのパターンＰが断線したりする等の不具合を防止することができる。特に、シール剤Ｌの粘度が高い場合や、ポンプ３４のスクリュー３６の回転速度が速い場合に有効である。

また、ポンプ３４の駆動を停止させてスクリュー３６の回転を停止させている時、即ち、ポンプ３４の駆動の停止中は、加圧気体の供給を停止してシール剤Ｌに対する押圧力の付与を停止させるので、シリンダ３５内のシール剤Ｌがノズル３３から漏れ出すことを防止できる。そして、次回の基板３１上への塗布の際に、ノズル３３から漏れ出してノズル３３の先端に溜まったシール剤Ｌが基板３１上の塗布開始位置に付着して、その部分で塗布量が過多になることを防止することができる。これによっても、シール剤Ｌの塗布品質を向上させることができる。

(b)容器４０内への加圧気体の供給を停止させただけでは、容器４０の気体室４５内には加圧気体が閉じ込められているので、シリンダ３５内のシール剤Ｌには閉じ込められた加圧気体の圧力がかかっている。容器４０とノズル３３との間にはスクリュー３６の溝３６Ｂを介して連通されているので、ノズル３３からシール剤Ｌが漏れ出すおそれがある。しかしながら、ポンプ３４の駆動を停止させてスクリュー３６の回転を停止している時には、容器４０の気体室４５内を減圧又は大気開放するので、シリンダ３５内のシール剤Ｌをノズル３３から押し出す力が減少又は無くなる。従って、ポンプ３４の駆動の停止中に、ノズル３３からシール剤Ｌが漏れ出すことを確実に防止することができる。

(c)ポンプ３４の駆動を停止させている時に容器４０内への加圧気体の供給を停止し、負圧源５４から容器４０内に負圧を作用させるので、上述の(b)による場合よりも、ポンプ３４の停止時におけるノズル３３からのシール剤Ｌの漏れを確実に防止できる。

(d)ポンプ３４のモータ４１が減速された状態で、モータ４１が減速される前に気体室４５内に供給していた圧力と同じ圧力の加圧気体を供給し続けると、容器４０とノズル３３との間はスクリュー３６の溝３６Ｂによって連通されているので、気体室４５内の圧力によってシール剤Ｌが押し出され、シール剤Ｌの吐出量がスクリュー３６の回転による吐出量よりも過多となるおそれがある。しかしながら、ポンプ３４のモータ４１の回転速度の増減に応じて容器４０の気体室４５内への加圧気体の供給圧力を増減するので、パターンＰの描画開始点付近ＰＯ、コーナ部ＰＣ、描画終了点付近ＰＦ等で、ポンプ３４のスクリュー３６の回転速度を増減する場合、回転速度に応じた量のシール剤Ｌをシリンダ３５内のポンプ室３９に供給することができる。その結果、ポンプ３４のモータ４１の回転速度に応じた量のシール剤Ｌをノズル３３から安定して吐出させることができる。従って、描画開始点付近ＰＯ、コーナ部ＰＣ、描画終了点付近ＰＦ等でポンプ３４のモータ４１の回転速度を変化させる場合においても、均一な塗布量のシール剤ＬのパターンＰを塗布描画することができる。

(e)描画終了点Ｆ等で、シール剤Ｌを吐出させる方向と逆の方向にポンプ３４のスクリュー３６を回転させて、ノズル３３からシリンダ３５内にシール剤Ｌを吸引している時に、容器４０の気体室４５内を大気に開放するか、又は、容器４０の気体室４５内に負圧を作用させることにより、シール剤Ｌをシリンダ３５内へ吸引し易くすることができる。その結果、描画終了点付近Ｆでの描画パターンＰを所望の形状にしたり、シール剤Ｌの糸引き現象を防止したりすることができ、塗布品質を向上させることができる。

(f)吐出部材がスクリュー３６からなるポンプ３４の場合、容器４０内のシール剤Ｌとノズル孔３３Ａ内のシール剤Ｌはスクリュー３６外周の螺旋状の溝３６Ｂを介して連通している。従って、容器４０の気体室４５内に加圧気体の圧力が作用していると、シリンダ３５内のシール剤Ｌには、螺旋状の溝３６Ｂに沿ってシール剤Ｌを押し出す力が常時作用する。また、シール剤Ｌの吸入孔４３はシリンダ３５の上部に開口しているので、容器４０内のシール剤Ｌはシリンダ３５内のシール剤Ｌよりも高い位置にある。従って、シール剤Ｌの自重によっても、ノズル３３から押し出す力がシール剤Ｌに常時作用する。従って、吐出部材がスクリュー３６からなるポンプ３４の場合、ポンプ３４の駆動を停止している時に容器４０内への加圧気体の供給を停止し、更に、容器４０内を減圧したり、大気開放したり、容器４０内に負圧を作用させたりすることは特に有効である。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例では、シリンダ３５内に吐出部材としてスクリュー３６を設けたポンプ３４の例で説明したが、例えば、吐出部材として回転子の外周にベーンを設けたベーンポンプ、又は、一般的に、ケーシング内に回転体からなる吐出部材を設けた回転型のポンプであっても良い。

また、シール剤Ｌを加圧する手段として加圧気体を使用する例で説明したが、ピストンを使用してシール剤Ｌを機械的に加圧するものでも良い。

ペースト塗布装置を示す斜視図である。吐出装置とともに容器内の圧力制御用の配管を示すブロック図である。描画パターンを示す模式図である。描画パターンの塗布位置とポンプのモータ速度との関係を示す模式図である。容器内の圧力の切り換えを示すタイミングチャート図である。ポンプのモータの回転速度に合わせて容器内の圧力を変える場合のタイミングチャート図である。

符号の説明

１０ペースト塗布装置
３１基板
３３ノズル
３４ポンプ
３５シリンダ（ケーシング）
３６スクリュー（吐出部材）
４０容器
４１ポンプのモータ
５３正圧源
５４負圧源
５６制御装置
Ｌシール剤（ペースト）

Claims

ノズルを備えたシリンダ内にモータによって回転されるスクリューを設けたポンプと、
前記ポンプに供給するペーストを貯留する容器と、
前記ペーストが塗布される基板を載置するテーブルと、
前記ノズルと前記テーブルとを相対的に移動させる移動装置と、を備え、
前記ポンプを駆動して前記容器内のペーストを前記ノズルから吐出させて基板上に前記ペーストを矩形状の塗布パターンで塗布するペースト塗布装置において、
前記容器内に加圧気体を供給する正圧源と、
前記矩形状の塗布パターンのコーナー部では、他の部分に比べて前記ノズルと前記テーブルとの相対移動速度を減速させるように前記移動装置を制御するとともに、このコーナー部での相対移動速度の減速／加速に合わせて前記スクリューの回転速度を減少／増加するように前記モータを制御し、かつ、前記スクリューの回転速度の減少に応じて前記加圧気体の供給圧力を減少させ、前記スクリューの回転速度の増加に応じて前記加圧気体の供給圧力を増加させるように前記加圧気体の供給を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とするペースト塗布装置。
前記容器内を大気圧にする大気源を更に備え、
前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止した時に前記容器内を大気圧にすることを特徴とする請求項１に記載のペースト塗布装置。
前記容器内に負圧を作用させる負圧源を更に備え、
前記制御装置は、前記ペーストを吐出する方向と逆の方向に前記スクリューを回転させるように前記ポンプを駆動させているときに、前記負圧源により前記容器内に負圧を作用させることを特徴とする請求項１または２に記載のペースト塗布装置。
シリンダ内にモータによって回転されるスクリューを設けたポンプにより、容器内に貯留されたペーストをノズルから吐出させつつ、前記ノズルと基板とを相対的に移動させて、前記基板上に前記ペーストを矩形状の塗布パターンで塗布するペースト塗布方法において、
前記矩形状の塗布パターンのコーナー部では、他の部分に比べて前記ノズルと前記基板との相対移動速度を減速させるとともに、このコーナー部での相対移動速度の減速／加速に合わせて前記スクリューの回転速度を減少／増加させ、かつ、前記スクリューの回転速度の減少に応じて前記容器内に供給する加圧気体の供給圧力を減少させ、前記スクリューの回転速度の増加に応じて前記容器内に供給する加圧気体の供給圧力を増加させることを特徴とするペースト塗布方法。
前記ポンプの駆動を停止した時に前記容器内を大気圧にすることを特徴とする請求項４に記載のペースト塗布方法。
前記ペーストを吐出する方向と逆の方向に前記スクリューを回転させるように前記ポンプを駆動しているときに、前記容器内に負圧を作用させることを特徴とする請求項４または５に記載のペースト塗布方法。