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JP6966296B2 - 塗工装置の制御方法 - Google Patents

塗工装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、塗工装置の制御方法に関する。
ノズルから塗工液を吐出し、塗布対象であるワークの表面をコーティングする塗工装置が知られている。特許文献1には、このような塗工装置において、塗工液の吐出を止める際(塗り終わり時)に、ノズルの先端にある塗工液の吸い戻し(サックバック)を一定時間行う技術が開示されている。
特開2000−005682号公報
上述のサックバックは、塗り終わり時に塗工液が液垂れするのを防止する目的で行う。しかしながら、粘度が所定の値より高い塗工液(所定の高粘度の塗工液)では、塗り終わり時にサックバックを行っても塗工液の液切れが悪く、液垂れが発生してワークにおける意図しない箇所に塗工液が付着してしまう場合があった。これに対し、粘度が相対的に高い塗工液の場合にも塗り終わり時に塗工液を良好に液切れさせるようにするため、塗り終わり時に、サックバックを行うと共に、ノズルをワークに近づけてノズルの先端にある塗工液をワークの表面になすり付けすることも考えられる。しかしながら、塗り終わり時にこのような塗工液のなすり付け動作を行うと、成膜層における塗り終わり領域の長さが長くなり、かつ、塗り終わり領域の膜厚が減少する。これにより成膜品質が著しく低下してしまうという問題があった。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、所定の高粘度の塗工液の塗布する場合にも、塗り終わり時に成膜品質の低下を抑制することができる、塗工装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、所定の高粘度の塗工液をノズルから吐出させてワークに塗布するとともに、前記ワークへの前記塗工液の塗り終わり時に前記ノズルの吐出口に付着した前記塗工液の吸い戻しを行うことが可能な塗工装置の制御方法であって、前記塗工装置は、前記塗り終わり時に、前記ノズルの吐出口近傍における塗布方向の上流側空間を大気圧に対して負圧にするための減圧チャンバーを備え、前記塗り終わり時に前記上流側空間を大気圧に対して負圧にする負圧動作期間が、前記塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作期間とラップするようにするものである。
吸い戻し動作により、成膜層の端部にはノズルの方に引っ張る力が及ぼされる。一方、負圧動作により、成膜層の端部には塗布方向に引っ張る力が及ぼされる。塗り終わり時に、負圧動作期間を吸い戻し動作期間にラップさせ、成膜層の端部を、ノズルの方に引っ張る力と塗布方向に引っ張る力をバランスさせることにより、液切れを良くし、かつ、成膜層の端部における膜厚の減少を抑制することができる。これにより、所定の高粘度の塗工液の塗布する場合にも、塗り終わり時に成膜品質の低下を抑制することができる。
また、前記負圧動作期間中、前記上流側空間が大気圧に対して所定の負圧に維持されるようにするものである。このようにすると、負圧動作期間中に、サックバック動作により成膜層の端部をノズルの方に引っ張る力と、負圧動作により成膜層の端部を塗布方向に引っ張る力と、が最適なバランスに維持されるようにすることができる。これにより、液切れをより良くし、かつ、成膜層の端部における膜厚の減少をより良好に抑制することができる。
さらに、前記負圧動作期間の長さtと前記ノズルにおける前記塗工液の吐出量aとの関係が、2/a≦t≦10/aを満たすようにするものである。塗工液の吐出量aを当該の範囲にすると、液切れをより良くし、かつ、成膜層の端部における膜厚の減少をより効果的に抑制することができる。
さらに、前記吸い戻し動作期間中、前記負圧動作により前記上流側空間が大気圧に対して所定の負圧に維持されるものである。吸い戻し動作期間中、負圧動作により上流側空間が大気圧に対して所定の負圧に維持されるようにすることで、液切れを良くし、かつ、成膜層の端部における膜厚の減少を抑制することができる。
所定の高粘度の塗工液をノズルから吐出させてワークに塗布するとともに、前記ワークへの前記塗工液の塗り終わり時に前記ノズルの突出口吐出口に付着した前記塗工液の吸い戻しを行うことが可能な塗工装置であって、前記塗り終わり時に、前記ノズルの突出口吐出口近傍における塗布方向の上流側空間を大気圧に対して負圧にするための減圧チャンバーと、前記塗り終わり時に前記上流側空間を大気圧に対して負圧にする負圧動作期間が、前記塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作期間とラップするようにする制御部と、をさらに備えるものである。
制御部が、塗り終わり時に、負圧動作期間を吸い戻し動作期間にラップさせ、成膜層の端部を、ノズルの方に引っ張る力と塗布方向に引っ張る力をバランスさせることにより、液切れを良くし、かつ、成膜層の端部における膜厚の減少を抑制することができる。
本発明によれば、所定の高粘度の塗工液の塗布する場合にも、塗り終わり時に成膜品質の低下を抑制することができる。
本実施の形態にかかる塗工装置の概略構成を示す模式図である。 本実施の形態にかかる塗工装置におけるノズルの吐出口付近の領域(図1の破線Aで囲った領域)を拡大した模式図である。 図2の矢印Bの方向から見た矢視図である。 ワークへの塗工液の塗り終わり時に行うサックバックで生じうる問題点について説明する模式図である。 ワークへの塗工液の塗り終わり時に行うサックバックで生じうる問題点について説明する模式図である。 本実施の形態にかかる塗工装置の制御方法における処理の流れについて示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる塗工装置の制御方法により、成膜品質の低下を抑制しつつ良好に液切れさせることができるようになるメカニズムについて説明する模式図である。 負圧動作期間の長さとノズルにおける塗工液の吐出量との関係に評価した実験の結果を示す一覧表である。 吐出量a=5.7[cc]の場合における、負圧動作期間の長さと塗り終わり領域の長さとの関係、および、負圧動作期間の長さと端部厚みとの関係を示すグラフである。 吐出量a=11.4[cc]の場合における、負圧動作期間の長さと塗り終わり領域の長さとの関係、および、負圧動作期間の長さと端部厚みとの関係を示すグラフである。 塗工液の粘度を振った実験の結果を示す一覧表である。 図11に示す実験結果のデータをプロットしたグラフである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。なお、図中に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。
まず、図1を参照して本実施の形態にかかる塗工装置1の概略構成について説明する。図1は、塗工装置1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、塗工装置1は、塗工液貯留部2と、ディスペンサー3と、スタティックミキサー5と、ノズル10と、ステージ20と、を備えている。
本発明において、塗工液は、粘度が所定の値より高いもの(所定の高粘度のもの)、例えば、粘度が100[Pa・s]以上の高粘度のものである。なお、本実施の形態では、塗工液として、主剤と硬化剤の2つの材料を混合するタイプのもの(二液混合型塗工液)を用いる。塗工液貯留部2は、塗工液の材料を貯留するためのタンクで、主剤を貯留する第1塗工液貯留部2aと、硬化剤を貯留する第2塗工液貯留部2bから構成される。
ディスペンサー3は、塗工液貯留部2から塗工液の材料を吸引して、後述するスタティックミキサー5に所定量供給するためのものである。ディスペンサー3は、第1ディスペンサー3aと第2ディスペンサー3bから構成される。第1ディスペンサー3aは、第1塗工液貯留部2aから塗工液の主剤を吸引してスタティックミキサー5に所定量供給する。同様に、第2ディスペンサー3bは、第2塗工液貯留部2bから塗工液の硬化剤を吸引してスタティックミキサー5に所定量供給する。
スタティックミキサー5は、ディスペンサー3により供給された塗工液の材料を攪拌混合するためのものである。スタティックミキサー5は、駆動部分がなく、内部にはねじれ部を有する複数のエレメントがらせん状に形成されている。これら複数のエレメントを配置することにより、スタティックミキサー5の内部に入った塗工液の材料は順次撹拌混合されて塗工液が生成される。生成された塗工液はノズル10に送られる。
ノズル10は、塗工対象であるワーク50に対して塗工液を帯状に吐出することができる平ノズルである。ノズル10には、塗工液を吐出させるための吐出口10aが形成されている。吐出口10aは、突出した形状としてもよい。また、ノズル10は、塗工液の吐出量を調節するための流量調節機構を備えている。
ステージ20は、ワーク50を載置するためのものである。ステージ20は、駆動機構70を備えている。駆動機構70は、例えば、ボールねじ70aとボールねじ70aを回転駆動させるサーボモータ70bを有し、ステージ20をX軸方向に往復移動させることができる。これにより、塗工液を所定の塗布速度でステージ20上に載置されたワーク50に対して塗布し、ワーク50の表面に成膜層60を形成することができる。なお、塗工装置1は、ステージ20を固定とし、ノズル10を移動させて塗工液の塗布を行うように構成されていてもよい。
塗工装置1は、ワーク50への塗工液の塗り終わり時にノズル10の吐出口10aに付着した塗工液の吸い戻し(サックバック)を行うことが可能に構成されている。具体的には、上述したノズル10の流量調節機構は、塗工液の吐出量の調節だけでなく、塗り終わり時のサックバック量を調節することが可能に構成されている。なお、「塗り終わり時」とは、塗工工程における、ノズル10からの塗布液の吐出を停止してからの期間のことを意味する。
次に、ノズル10の吐出口10a近傍の詳細な構成について説明する。
図2は、ノズル10の吐出口10a付近の領域(図1の破線Aで囲った領域)を拡大した模式図である。なお、図2において、ノズル10および後述する減圧チャンバー11については、構造を分かりやすくするため断面で示している。図3は、図2の矢印Bの方向から見た矢視図である。図2および図3に示すように、ノズル10には減圧チャンバー11が設けられている。
減圧チャンバー11は、塗り終わり時に、ノズル10の吐出口10a近傍における塗布方向の上流側空間30を大気圧に対して負圧にするためのものである。上流側空間30は、ノズル10の吐出口10a、成膜層60の端部、ワーク50の表面および減圧チャンバー11によって囲まれている。上流側空間30は、減圧チャンバー11の内部空間11aと連通している。
減圧チャンバー11には、流量調節弁14を有する配管16を介して減圧手段としての真空ポンプ13が接続されている。上流側空間30および減圧チャンバー11の内部空間11aは、完全な気密空間ではないものの、真空ポンプ13を作動させることで大気圧に対して負圧(絶対圧力が数kPa程度)にすることができる。減圧チャンバー11の内部空間11aには圧力計15が設けられている。後述するように、制御部12が、圧力計15の計測値に基づいて流量調節弁14の開度を調節するようにしてもよい。
次に、所定の高粘度の塗工液の塗り終わり時にサックバックを行った際に生じうる問題点について説明する。
図4、図5は、ワーク50への塗工液の塗り終わり時に行うサックバックで生じうる問題点について説明する模式図である。なお、図4、図5には、既存の塗工装置における図2に対応する部分、すなわち、ノズル10の吐出口10a近傍を示している。
図4の上段に示すように、塗り終わり時にサックバックのみ行うと、高粘度の塗工液は液切れが悪いため、ノズル10の吐出口10aに付着した塗工液だけでなく成膜層60端部もノズル10の方(矢印Cで示す向き)に引っ張られる。このため、図4の下段に示すように、成膜層60の端部はギザギザした不安定な形状になり、成膜層60の端部がワーク50における意図しない箇所(例えば側面部分)に液垂れしてしまうおそれもある。
これに対し、図5の上段に示すように、成膜層60の端部が不安定な形状にならないよう、塗り終わり時に、サックバックを行うと共にノズル10をワーク50に近づけてノズル10の吐出口10aにある塗工液をワーク50の表面になすり付けする手法がある。すなわち、ノズル10の吐出口10aにより、成膜層60の端部を矢印Cで示す向きと反対方向(矢印Dで示す向き)に押し付けてワーク50の表面になすり付ける。しかしながら、このようななすり付けを行うと、図5の下段に示すように、塗り終わり領域の長さLが長くなり、かつ、塗り終わり領域の長さLにおいて膜厚が狙いの膜厚に対して著しく減少するので、これにより成膜品質が著しく低下するという問題があった。
例えば、ワーク50が、EV用電池パックの冷却器である場合、冷却器の成膜層において、塗り終わり領域の長さの長さが長く、かつ、膜厚が薄いと、塗り終わり領域は電池パックのスタックに密着させることができないので、冷却器の放熱効率が低下する。このような放熱効率の低い冷却器において十分な放熱性能を得ようとすると、放熱性能の悪い塗り終わり領域を見越して冷却器の長さを余計に長くする必要がある。これにより、冷却器が長尺化し、電池パックが大型化してしまうという問題があった。
次に、上述した問題に対処するために塗り終わり時において行う、本実施形態にかかる塗工装置1の制御方法について以下に説明する。なお、以下の説明では図3についても適宜参照する。
図6は、本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法における処理の流れについて示すフローチャートである。図6に示すように、まず、ワーク50の所定の範囲に対して塗工液を塗り終えたところで、ノズル10からの塗布液の吐出を停止する(ステップS1)。続いて、塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作(サックバック動作)と共に、減圧チャンバー11により、ノズル10の吐出口10a近傍における塗布方向の上流側空間30を大気圧に対して負圧にする動作(負圧動作)を行う(ステップS2)。続いて、所定の負圧動作期間の長さtが経過したか否かを判断する(ステップS3)。ステップS3において、所定の負圧動作期間の長さtが経過した場合(YESの場合)、負圧動作およびサックバック動作を停止する(ステップS4)。
図7は、本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法により、成膜品質の低下を抑制しつつ良好に液切れさせることができるようになるメカニズムについて説明する模式図である。なお、図7は、図2に対応する。上述したよう、本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法では、塗り終わり時に、なすり付けは行わず、サックバック動作と共に負圧動作を行う。また、負圧動作期間がサックバック動作期間と実質的に一致するようにする。
図7に示すように、サックバック動作により、成膜層60の端部にはノズル10の方に引っ張る力Fzが及ぼされる。一方、負圧動作により、成膜層60の端部には塗布方向に引っ張る力Fxが及ぼされる。塗り終わり時に、負圧動作期間とサックバック動作期間とを実質的に一致させ、力Fzと力Fxをバランスさせることにより、液切れを良くし、かつ、成膜層60の端部における膜厚の減少を抑制することができる。
以上より、本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法によれば、所定の高粘度の塗工液の塗布する場合にも、塗り終わり時に成膜品質の低下を抑制しつつ良好に液切れさせることができる。
本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法において、負圧動作期間中、上流側空間30(図7参照)が大気圧に対して所定の負圧に維持されるようにしてもよい。具体的には、制御部12が、負圧動作期間中に、減圧チャンバー11の内部空間11aに設けられた圧力計15より圧力の計測値をリアルタイムに取得して、当該圧力の計測値が所定の値に維持されるように流量調節弁14の開度を調節する。ここで、所定の負圧とは、絶対圧力が数kPa程度である。このようにすることで、負圧動作期間中に、図7に示す、サックバック動作により成膜層60の端部をノズル10の方に引っ張る力Fzと、負圧動作により成膜層60の端部を塗布方向に引っ張る力Fxと、が最適なバランスに維持されるようにすることができる。これにより、液切れをより良くし、かつ、成膜層60の端部における膜厚の減少をより良好に抑制することができる。なお、流量調節弁14の開度を調節は、圧力計15の値を確認しながら手動で行ってもよい。
次に、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係に評価した実験について以下に説明する。なお、以下の説明では図3についても適宜参照する。
まず、実験条件について説明する。本実験に用いた塗工装置の構成は図1から図3に示した塗工装置1の構成と基本的に同じである。圧力計15にはマノメータを用いた。また、本実験では、冷却器のダミーテストピースとしてアルミニウム板を使用した。
実験に用いた塗工液は、シリコン系の放熱性樹脂で、粘度がずり速度(せん断速度)2.51[1/s]において205[Pa・s]である。なお、粘度は室温(30℃)における値である。塗布条件は、塗布幅を60[mm]、塗布速度を0.75[m/min]とした。ここで、塗布速度(成膜速度)は、ステージ20の移動速度に等しい。また、ノズル10における塗工液の吐出量aは、5.7[cc]と11.4[cc]の2パターンについて評価した。ここで、吐出量a=5.7[cc]を膜厚の目標値に換算すると3.8mmになり、吐出量a=11.4[cc]を膜厚の目標値に換算すると7.6mmになる。
サックバック量bは、大きさが吐出量aの半分になるように設定した(b=−a/2)に設定した。すなわち、吐出量aが5.7[cc]のときサックバック量は−2.85[cc]、吐出量aが11.4[cc]であればサックバック量は−5.7[cc]である。
上述した塗工装置1の制御方法のとおり、本実験においても、塗り終わり時に上流側空間30を大気圧に対して負圧にする負圧動作期間が、塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作期間と実質的に一致するようにした。負圧動作期間において、圧力計15の値が10kPaになるように流量調節弁14を調節した。なお、流量調節弁14の調節は、制御部12によってではなく、マノメータの値を見ながら手動で行った。
図8は、負圧動作期間の長さとノズルにおける塗工液の吐出量との関係に評価した実験の結果を示す一覧表である。図8において、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係が、2/a≦t≦10/aの範囲内にあるものを実施例、2/a≦t≦10/aの範囲を逸脱しているものを比較例とした。比較例1〜5および実施例1〜3は、吐出量aが5.7[cc]で、比較例6〜9および実施例4〜6は、吐出量aが11.4[cc]である。なお、比較例1、2、6,7は、図4および図5を参照して説明した問題点を有する、既存の塗工装置の制御方法に対応している。すなわち、比較例1、6は、サックバックのみでなすり付けを行わない図4の場合に対応し、比較例2、7は、サックバックとなすり付けを行う図5の場合に対応する。
ここで、「塗り終わり領域の長さ」は、成膜層60における、ノズル10からの塗工液の吐出を停止した位置から終端までの長さを意味する。また、「端部厚み」は、成膜層60における塗り終わり領域の膜厚を意味する。なお、端部厚みは、例えば、塗り終わり領域において測定した複数箇所の膜厚の平均により算出してもよい。
合否判定は、「塗り終わり領域の長さ」が1mm以下で、かつ、「端部厚み」が膜厚の目標値の±10%の範囲内あれば合格(一覧表では○印)、それ以外であれば不合格(一覧表では×印)とした。なお、上述したように、吐出量a=5.7[cc]の場合、膜厚の目標値は3.8mmなので、膜厚の目標値の±10%の範囲は3.4mm以上4.2mm以下となる。同様に、吐出量a=11.4[cc]の場合、膜厚の目標値は7.6mmなので、膜厚の目標値の±10%の範囲は6.8mm以上8.4mm以下となる。
図8に示すように、合否判定は、実施例(実施例1〜6)では合格、比較例(比較例1〜9)では不合格となった。つまり、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係が、2/a≦t≦10/aの範囲内にある場合、「塗り終わり領域の長さ」が1mm以下で、かつ、「端部厚み」が膜厚の目標値の±10%の範囲内になった。ただし、吐出量a=5.7[cc]の場合では、既存の塗工装置の制御方法に対応する比較例1、2よりも、比較例3〜5の方が塗り終わり領域の長さを短くできることが分かった。また、吐出量a=11.4[cc]の場合でも、既存の塗工装置の制御方法に対応する比較例6、7よりも、比較例8、9の方が塗り終わり領域の長さを大幅に短くできることが分かった。すなわち、サックバック動作と共に負圧動作を行い、負圧動作期間がサックバック動作期間と実質的に一致するようにすることで、サックバック動作のみの場合に対して成膜品質の低下を抑制するできることが確認できた。
図9は、吐出量a=5.7[cc]の場合における、負圧動作期間の長さtと塗り終わり領域の長さとの関係、および、負圧動作期間の長さtと端部厚みとの関係を示すグラフである。ここで、図9の上段における、横軸は負圧動作期間の長さt、縦軸は塗り終わり領域の長さである。また、図9の下段における、横軸は負圧動作期間の長さt、縦軸は端部厚みである。なお、本グラフは、図8に示す吐出量a=5.7[cc]の実験結果である比較例3〜5および実施例1〜3のデータをプロットしたものである。
図9に示すように、負圧動作期間の長さtが、2/a≦t≦10/aの範囲内では、塗り終わり領域の長さおよび端部厚みのいずれもほぼ一定の値になっている。負圧動作期間の長さtが2/aよりも短い場合、塗り終わり領域の長さは目標の1mm以下を達成できず(1mmより長い)、端部厚みも目標値+10%よりも厚くなる。また、負圧動作期間の長さtが10/aよりも長い場合、塗り終わり領域の長さは目標の1mm以下を達成できず、端部厚みは目標値+10%より薄くなる。これは、負圧動作期間の長さtを長くしすぎると、サックバック動作により成膜層60の端部をノズル10の方に引っ張る力Fzに対して、負圧動作により成膜層60の端部を塗布方向に引っ張る力Fx(図7参照)が過大になるためと考えられる。
図10は、吐出量a=11.4[cc]の場合における、負圧動作期間の長さtと塗り終わり領域の長さとの関係、および、負圧動作期間の長さtと端部厚みとの関係を示すグラフである。ここで、図10の上段における、横軸は負圧動作期間の長さt、縦軸は塗り終わり領域の長さである。また、図10の下段における、横軸は負圧動作期間の長さt、縦軸は端部厚みである。なお、本グラフは、図8に示す吐出量a=11.4[cc]の実験結果である比較例8〜9および実施例4〜6のデータをプロットしたものである。
図10に示すように、負圧動作期間の長さtが、2/a≦t≦10/aの範囲内では、図9に示す吐出量a=5.7[cc]の場合と同様に、塗り終わり領域の長さおよび端部厚みのいずれもほぼ一定の値になっている。また、図10に示す吐出量a=11.4[cc]の場合では、図9のグラフについて考察したその他の傾向についても同様であった。
以上より、上述した実験の結果が示すように、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係が、
2/a≦t≦10/a
を満たすようにすることで、成膜層60の端部における、塗り終わり領域の長さを短くし、かつ、塗り終わり領域の膜厚の減少を良好に抑制することができる。
次に、塗工液の粘度を振った実験について以下に説明する。なお、以下の説明では図3についても適宜参照する。
本実験に用いた塗工装置の構成は、上述した、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係に評価した実験と同じである。また、本実験でも、冷却器のダミーテストピースとしてアルミニウム板を使用した。塗布条件も基本的に上述の実験と同じで、塗布幅が60[mm]、塗布速度が0.75[m/min]である。ノズル10における塗工液の吐出量aは5.7[cc]とし、サックバック量bは、大きさが吐出量aの半分、すなわち−2.85[cc]とした。
本実験に用いた塗工液は、粘度が2.51[1/s]において2.4[Pa・s]、34[Pa・s]、103[Pa・s]、205[Pa・s]の4パターンである。なお、粘度は室温(30℃)における値である。
本実験では、粘度が上記4パターンの塗工液の各々について、塗り終わり時において、サックバック動作と共になすり付け動作を実施する場合と、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合と、をそれぞれ評価した。なお、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合の塗工装置の制御方法は、上述した、負圧動作期間の長さtとノズル10における塗工液の吐出量aとの関係に評価した実験と同じである。すなわち、塗り終わり時に負圧動作期間が吸い戻し動作期間と実質的に一致するようにし、負圧動作期間において圧力計15の値が10kPaになるように流量調節弁14を調節した。
図11は、塗工液の粘度を振った実験の結果を示す一覧表である。また、図12は、図11に示す実験結果のデータをプロットしたグラフであるである。ここで、図12の上段における、横軸は粘度、縦軸は塗り終わり領域の長さである。また、図12の下段における、横軸は粘度、縦軸は端部厚みである。
図11および図12に示すように、サックバック動作と共になすり付け動作を実施する場合では、塗工液の粘度が相対的に低い、2.4[Pa・s]および34[Pa・s]において、塗り終わり領域長さが狙いとする1mm以下になった。しかしながら、サックバック動作と共になすり付け動作を実施する場合では、塗工液の粘度が相対的に高い、103[Pa・s]および205[Pa・s]において、塗り終わり領域長さが狙いとする1mm以下を大幅に逸脱してしまった。また、サックバック動作と共になすり付け動作を実施する場合では、いずれの粘度の塗工液においても、端部厚みは、狙いとする3.42mmに対し−39〜56%程度となり、著しく薄くなってしまう。
これに対し、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合では、塗工液の粘度が相対的に高い、103[Pa・s]および205[Pa・s]において、塗り終わり領域長さが狙いとする1mm以下になった。しかしながら、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合では、低粘度塗工液の粘度が相対的に低い、2.4[Pa・s]および34[Pa・s]において、塗り終わり領域長さが狙いとする1mm以下を逸脱して2mm程度になった。ただし、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合では、端部厚みは、狙いとする3.42mmに対し−7〜+17%程度で、いずれも±20%の範囲内になった。
以上より、塗り終わり時に、サックバック動作と共に負圧動作を実施する場合には、塗工液の粘度が相対的に高い、103[Pa・s]および205[Pa・s]において、塗り終わり領域長さを狙いとする1mm以下にすることを確認できた。すなわち、粘度が100[Pa・s]以上の高粘度の塗工液に対し、本実施の形態にかかる塗工装置1の制御方法は有効であるといえる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態において、負圧動作期間がサックバック動作期間と実質的に一致する、としたが、サックバック動作期間に対して負圧動作期間が多少前後していても問題ない。すなわち、負圧動作期間が吸い戻し動作期間とラップしていればよい。
1 塗工装置
2 塗工液貯留部
2a 第1塗工液貯留部
2b 第2塗工液貯留部
3 ディスペンサー
3a 第1ディスペンサー
3b 第2ディスペンサー
5 スタティックミキサー
10 ノズル
10a 吐出口
11 減圧チャンバー
11a 内部空間
12 制御部
13 真空ポンプ
14 流量調節弁
15 圧力計
16 配管
20 ステージ
30 上流側空間
50 ワーク
60 成膜層
70 駆動機構
70b サーボモータ

Claims (4)

  1. 所定の高粘度の塗工液をノズルから吐出させてワークに塗布するとともに、前記ワークへの前記塗工液の塗り終わり時に前記ノズルの吐出口に付着した前記塗工液の吸い戻しを行うことが可能な塗工装置の制御方法であって、
    前記塗工装置は、前記塗り終わり時に、前記ノズルの吐出口近傍における塗布方向の上流側空間を大気圧に対して負圧にするための減圧チャンバーを備え、
    前記塗工液の粘度を100Pa・s以上とし、
    前記塗り終わり時に前記上流側空間を大気圧に対して負圧にする負圧動作期間が、前記塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作期間とラップするようにし、
    前記負圧動作期間の長さtと前記ノズルにおける前記塗工液の吐出量aとの関係が、
    2/a≦t≦10/a
    を満たすようにする、塗工装置の制御方法。
  2. 前記負圧動作期間中、前記上流側空間が大気圧に対して所定の負圧に維持されるようにする、請求項1に記載の塗工装置の制御方法。
  3. 前記吸い戻し動作期間中、前記負圧動作により前記上流側空間が大気圧に対して所定の負圧に維持される請求項1または2に記載の塗工装置の制御方法。
  4. 所定の高粘度の塗工液をノズルから吐出させてワークに塗布するとともに、前記ワークへの前記塗工液の塗り終わり時に前記ノズルの吐出口に付着した前記塗工液の吸い戻しを行うことが可能な塗工装置であって、
    前記塗り終わり時に、前記ノズルの吐出口近傍における塗布方向の上流側空間を大気圧に対して負圧にするための減圧チャンバーと、
    前記上流側空間の圧力を計測する圧力計と、
    前記塗り終わり時に前記圧力計の計測値に基づいて前記上流側空間を大気圧に対して負圧にする負圧動作期間が、前記塗工液の吸い戻しを行う吸い戻し動作期間とラップするようにする制御部と、をさらに備え、
    前記塗工液の粘度を100Pa・s以上とし、
    前記制御部は、
    前記負圧動作期間の長さtと前記ノズルにおける前記塗工液の吐出量aとの関係が、
    2/a≦t≦10/a
    を満たすようにする、塗工装置。
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