JP2004181286A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】常時均一な混合状態で多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが可能な塗布装置及び塗布方法を提供する。
【解決手段】パネルへ塗布すべきフリットガラス（シール材）１を撹拌しつつ定量ずつ送出するタンクユニットＡと、タンクユニットＡから送り出されたフリットガラス１を、開放するノズル２１Ａから押出手段２４で定量ずつ押出して吐出する塗布ヘッドＢと、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡとの管を連結するバイパス路Ｒ３と、バイパス路Ｒ３の一部に設けた切替弁Ｖ３と、塗布ヘッドＢのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出しない待機状態のときに、タンクユニットＡからのフリットガラス１をバイパス路Ｒ３へ送出させずに供給路Ｒ１及び塗布ヘッドＢを経由してタンクユニットへ戻すためのリターン路Ｒ２と、塗布ヘッドＢの入口側及び出口側に設けた加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２とを備えた。
【選択図】 図１
【解決手段】パネルへ塗布すべきフリットガラス（シール材）１を撹拌しつつ定量ずつ送出するタンクユニットＡと、タンクユニットＡから送り出されたフリットガラス１を、開放するノズル２１Ａから押出手段２４で定量ずつ押出して吐出する塗布ヘッドＢと、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡとの管を連結するバイパス路Ｒ３と、バイパス路Ｒ３の一部に設けた切替弁Ｖ３と、塗布ヘッドＢのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出しない待機状態のときに、タンクユニットＡからのフリットガラス１をバイパス路Ｒ３へ送出させずに供給路Ｒ１及び塗布ヘッドＢを経由してタンクユニットへ戻すためのリターン路Ｒ２と、塗布ヘッドＢの入口側及び出口側に設けた加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２とを備えた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰに代表される背面板の製造工程においてシール材を塗布するために用いる塗布装置及び塗布方法に係り、特に循環供給機能と定量吐出機能とを備えた塗布装置及び塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：プラズマディスプレイパネル）などの製造の際に、前面板と背面板とを封着するためにシール材としてフリットガラスなどを塗布する塗布装置が各種開発され使用されている（例えば、特許文献１、２など参照。）。
【０００３】
この塗布装置では、ＰＤＰの背面板（以下、パネルとよぶ）へのフリットガラスの塗布精度にバラツキを生じると、製造するＰＤＰの品質が低下する一因となるため、パネルへのフリットガラスの塗布精度が要求されている。
【０００４】
以下に、従来の塗布装置について図４を参照しながら説明する。
図４に示す従来の塗布装置は、大別して、貯蔵タンク部Ｃと、攪拌部Ｄと、吐出部Ｅとで構成されている。
このうち、貯蔵タンク部Ｃには、ホッパ状のポットが用いられており、蓋１０２を閉じたポット本体１０１の内部に塗布材料であるフリットガラス１０３が収容されている。
【０００５】
一方、攪拌部Ｄは、ポット本体１０１内部に設けた攪拌羽根１０４と、この羽根１０４を回転駆動するための駆動源であるモータ１０５と、このモータ１０５からの駆動力を伝達するフレキシブルシャフト１０６と、このシャフト１０６からの回転力を攪拌羽根１０４へ伝達するギア列１０７（小歯車１０７Ａ及び大歯車１０７Ｂからなる）等とを備えている。
【０００６】
また、吐出部Ｅには、ポット本体１０１の先端（下端）部に設けた供給口であるノズル１０１Ａに先端が配置された状態でポット本体１０１内部に収容されたニードルシャフト１０８と、このニードルシャフト１０８をノズル１０１Ａから方向に進退させノズル１０１Ａからの吐出（塗布）量を調整するシリンダ１０９とを備えている。
【０００７】
以上のように構成された、塗布装置の動作について、同じく図４を用いて説明する。
▲１▼まず、ポット本体１０１内のフリットガラス（シール材）１０３が分離沈殿するのを防ぐため、撹拌羽根１０４にて常時撹拌させておく。
▲２▼そして、フリットガラス１０３を塗布すべき図示外のパネル直上において、シリンダ１０９によりニードルシャフト１０８を持ち上げ、これによりニードルシャフト１０８とノズル１０１Ａとの間に隙間を発生させ、この隙間を通してノズル１０１Ａ先端よりフリットガラス１３を吐出する。
▲３▼このようにして、ポット本体１０１内のフリットガラス１３をその直下のパネルに塗布していく。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−８２０２４号公報（第２ページ左欄、図１１）
【特許文献２】
特開平１１−３３３３４７号公報（第３頁、図２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の塗布装置では、塗布方法が重力の作用によって下方に移動する自重式の構成となっているため、ポット内に収容しているフリットガラス（シール材）の質量と粘度などとにより、塗布条件が微妙に変化している。
【００１０】
しかも、供給しながら塗布するフリットガラス（シール材）については、不安定な材料・性質を有するものであって、その特性上、分離沈殿しやすいなどの理由から、上記した従来の塗布装置は少量使い切りの構成となっており、自動化及び量産化には不向きといった問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題点を解決するもので、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗布装置は、シール材を撹拌しつつ定量ずつ送出するタンクユニットと、前記タンクユニットから送り出された前記シール材を、ノズルから押出手段により定量ずつ押出して吐出する塗布ヘッドと、前記タンクユニットと前記塗布ヘッドとを連結する供給路と、前記供給路の一部と前記タンクユニットの補給口との管を連結するとともに切替弁を設けたバイパス路と、前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路と、前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、本発明の塗布装置によれば、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが実現可能となる。
【００１４】
また、本発明の塗布装置は、加圧調整弁が、塗布ヘッド本体内へのシール材が流動する流路の一部に設けた一対の弁で構成され、一対の加圧調整弁で封止された前記流路内の前記シール材の圧力を調整する圧力調整手段と、前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出する圧力センサーと、前記圧力センサーで検出した前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて前記圧力調整手段に設けたステップモータを制御し前記シール材を加圧調整する制御部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、例えばＰＤＰ背面板の製造装置において、パネルの品質向上と生産効率をさらに向上させることが可能となり、塗布装置としての信頼性も大幅に高めることができる。
【００１６】
また、本発明の塗布装置は、タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、パネルへの塗布精度をさらに一層向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の塗布装置は、バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、空気圧を制御信号としてこれらの弁内部に送り込むことで、これらの弁の開閉動作を自動化することができ、延いては塗布作業の自動化が可能となる。
【００２０】
また、本発明の塗布方法は、シール材をタンクユニット内で撹拌しつつ定量ずつ送出し、前記タンクユニットから塗布ヘッドへ前記シール材を供給し、前記タンクユニットから送出されてきた前記シール材を前記塗布ヘッドの開放するノズルから定量ずつ押出して吐出する塗布方法であって、前記ノズルから前記シール材を吐出する際、供給路の一部と前記タンクユニットとを連結するバイパス路の一部に設けた切替弁を開くとともに前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を閉じ、前記タンクユニットから前記塗布ヘッドへの前記シール材の供給を中断して前記シール材を、前記タンクユニットへ戻して循環させるとともに、前記塗布ヘッドの前記ノズルを閉じて前記シール材を吐出しない待機状態のときには前記加圧調整弁を開き、前記タンクユニットからの前記シール材を前記バイパス路へ送出せずに前記供給路及び塗布ヘッドから、前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路を経由して前記タンクユニットへ戻すことを特徴とするものである。
【００２１】
従って、本発明の塗布方法によれば、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが実現可能となる。
【００２２】
また、本発明の塗布方法は、シール材をノズルから吐出する際に、一対の加圧調整弁の閉動作により、前記ノズルを挟んだ流路の両側から流路を一時的に閉じ、前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出し、圧力センサーで検出した前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて、前記シール材を加圧調整することを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、例えばＰＤＰ背面板の製造装置において、さらにパネルの品質向上と生産効率の向上を図ることが可能となり、信頼性も大幅に高めることができる。
【００２４】
また、本発明の塗布方法は、タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
これにより、パネルへの塗布精度をさらに一層向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の塗布方法は、バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とするものである。
【００２７】
これにより、空気圧を制御信号としてこれらの弁内部に送り込むことで、これらの弁の開閉動作を自動化することができ、延いては塗布作業の自動化が可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る塗布装置を示すものであり、この塗布装置は、大略構成として、タンクユニットＡと、塗布ヘッドＢと、タンクユニットＡと塗布ヘッドＢとの間を連結する供給路Ｒ１と、塗布ヘッドＢとタンクユニットＡとの間を連結するリターン路Ｒ２と、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡの補給口との間を連結するバイパス路Ｒ３とを備えている。
【００２９】
（Ｉ）タンクユニットＡについて：
タンクユニットＡは、パネルへ塗布するシール材であるフリットガラス１を撹拌し塗布ヘッドＢへ定量送りするものであり、図２に示すように、フリットガラス１を収容するタンク本体１１と、このタンク本体１１に取付けた蓋１１Ｃと、タンク本体１１内部に設けた攪拌羽根１２と、この羽根１２を取付けた回転軸１３と、回転軸１３を回転駆動させるモータ１４と、タンク本体１１の吐出口１１Ａから吐出するフリットガラス１を定量送りするギアポンプ１５と、このギアポンプ１５を駆動するモータ１６などとを、ハウジング１０に対して鉛直（縦）方向に取付けた構成となっている。
なお、本実施の形態では、シール材であるフリットガラスとして、例えば、９０重量％程度の酸化鉛（ＰｂＯ）と１０重量％程度の溶剤、例えば酢酸アミル（ＣＨ３Ｃ００Ｃ５Ｈ１１）等との混合物を用いている。
【００３０】
このうち、ギアポンプ１５は、タンク本体１１から自重で落下してくるフリットガラス１を汲み上げて供給路Ｒ１へ高精度で定量送りするためのものであり、ギアポンプ１５の本体内部に図示外の一対のギアを設けており、前述したモータ１６からの回転駆動力が回転軸１６Ａなどを介して伝達して強制的に回転するように構成されている。そして、このギアポンプ１５は、フリットガラス１に対して常時一定の圧力で、換言すれば、他の種類のポンプとは異なり送り出す流体に対して圧力を与えすぎることなく、供給路Ｒ１へ機械的に高精度に送出することができるため、混合物から構成されているフリットガラス１の成分が分離したりするのを防止できる効果も得られるようになっている。
【００３１】
なお、タンク本体１１の吐出口１１Ａには、略Ｉ字型を有する継手Ｔ１と略Ｔ字型を有する継手Ｔ２が連結されているとともに、略Ｉ字型を有する継手Ｔ１の中間部にはタンク本体１１からのフリットガラス１の流れを止める手動ダイアフラム弁Ｖ４が設置されている。一方、略Ｔ字型を有する継手Ｔ２の下部側端部には、前述したギアポンプ１５が連結されているとともに、他端部には供給路Ｒ１を構成するホースの上流側の端部（取入口）が連結されている。
【００３２】
さらに、後述する供給路Ｒ１であるホースの下流側の端部（取出口）には、略Ｔ字型の（供給側の）配管Ｔ３の一端部が連結されているとともに、この配管Ｔ３の中央部（上部）側の端部には、供給路Ｒ１を構成するホースの上流側の端部（取入口）が連結されている。
【００３３】
また、この配管Ｔ３の残りの端部には、バイパス路Ｒ３を構成する、後述の自動ダイアフラム弁Ｖ３を備えたストレートな中間配管Ｔ４の一端部が連結されているとともに、この中間配管Ｔ４の他端部には略Ｔ字型の（リターン側の）配管Ｔ５の一端部が連結されている。
【００３４】
一方、この配管Ｔ５の中央部（上部）側の端部は、リターン路Ｒ２を構成するホースの下流側の端部（取出口）に連結されているとともに、残りの端部には、タンク本体１１の補給口１１Ｂと連結されている。
【００３５】
（ＩＩ）塗布ヘッドＢについて：
一方、塗布ヘッドＢは、タンクユニットＡから送出されたフリットガラス１を後述するヘッド本体２１中央下部に設けたノズル２１Ａから定量ずつ吐出してＰＤＰ用のパネル（背面板） などを塗布するものであり、図３に示すように、ヘッド本体２１と、このヘッド本体２１内部に設けた開閉手段２３と、塗布ヘッド本体２１の流路２２に臨んで設けた押出手段２４及び加圧センサー２５（図３（Ａ）参照）と、図示外の制御部などとを備えている。
【００３６】
開閉手段２３は、ＰＤＰの背面板にフリットガラス１を定量塗布するときにヘッド本体２１のノズル２１Ａを開放させるためのものであり、シリンダ２３Ａと、このシリンダ２３Ａの上下移動をガイドするブラケット２３Ｂと、シリンダ２３Ａに設けた衝止ブロック２３Ｃと、シリンダ２３Ａ内をスライドするピストン２３Ｄと、ピストン２３Ｄと一体に取付けられピストン２３Ｄの上下動に連動して先端（下端）がノズル２１Ａ内を上下方向に移動することによりノズル２１Ａを開閉するニードルシャフト２３Ｅと、ヘッド本体２１内部から抜け落ちるのを防止するためにシリンダ２３Ａに設けた衝止ブロック２３Ｃが衝止する上限ストッパー２３Ｆと、シリンダ２３Ａ内にエアーを供給するエアー管２３Ｇ，２３Ｈの途中に取付け、ピストン２３Ｄの上下動作を調整する図示外のスピードコントローラなどとを備えている。
【００３７】
このスピードコントローラは、出力が後述する制御部の入力に接続されており、ここで検出した流量に応じて検出信号が図示外の制御部へ出力されるようになっている。
【００３８】
押出手段２４は、供給路Ｒ１から送出されてきたフリットガラス１を後述する一対の圧力調整弁、即ち第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２を閉じてノズル２１Ａから吐出する際に、第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２で封入された流路２２内のフリットガラス１の圧力を調整するためのものである。
【００３９】
このため、本実施の形態の押出手段２４では、図３において、プレート２０に固定したステップモータ２４Ａと、このステップモータ２４Ａにより回転し、その回転運動を垂直移動運動に変更させるためのボールねじ２４Ｂと、このボールねじ２４Ｂに螺合して垂直移動運動を起こさせるための雌ねじ部材２４Ｃと、この雌ねじ部材２４Ｃを固着したスライドブロック２４Ｄと、スライドブロック２４Ｄのスライド動作をガイドするために平行状態でプレート２０に固定した左右一対のガイドシャフト２４Ｅ、スライドブロック２４Ｄと一体をなすピストン軸２４Ｆ、このピストン軸２４Ｆの先端に固着しプレート２０に固定したシリンジ２４Ｇ内部をスライドするピストン２４Ｈと、プレート２０に固定したステップモータ２４Ａの原点検出センサー２４Ｉとを備えている。
【００４０】
なお、シリンジ２４Ｇは、下部がヘッド本体２１内部の流路２２に臨む状態で連通しており、ピストン２４Ｈの昇降位置によって流路２２内部の圧力を調整するようになっている。
【００４１】
一方、原点検出センサー２４Ｉは、ステップモータ２４Ａのスタート位置（ゼロ位置）、換言すればピストン２４Ｈの降下開始の初期位置を設定するためのものであり、始点となるべきマークなどが印字されステップモータ２４Ａと一体に回転する円板状の被検出器２４Ｊを光学的に検出とする構成となっている。
【００４２】
圧力センサー２５は、後述する左右の加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２を閉じた状態のときにこれらの間の流路２２内に閉込められているフリットガラス１の圧力を検出することにより、塗布の際にノズル２１Ａの開閉タイミングを図るためのものであり、出力が後述する制御部の入力に接続されており、ここで検出した圧力に応じて検出信号が図示外の制御部へ出力されるようになっている。
【００４３】
制御部は、圧力センサー２５で検出した加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２間の流路２２内部に閉込められているフリットガラス１の圧力に応じて、押出手段２４のステップモータ２４Ａを制御し、ノズル２１Ａから外部のパネルへ向けて吐出させていくために減少していくフリットガラス１を常時一定の最適な加圧状態に調整・保持するようになっており、入力が圧力センサー２５の出力に接続されているとともに、出力がステップモータ２４Ａなどに接続されている。
【００４４】
また、この塗布ヘッドＢには、ヘッド本体２１内のフリットガラス１の流路に臨んで前述した第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２を設けている。このうち、第１圧力調整弁Ｖ１には、制御部によってその開閉動作が制御された自動ダイアフラム弁を用いており、フリットガラス１の送出し方向について前述の押出手段２４の一部を構成するシリンジ２４Ｇよりも上流側に設置されている。
【００４５】
一方、第２圧力調整弁Ｖ２についても、同様に、制御部によってその開閉動作が制御された自動ダイアフラム弁を用いており、フリットガラス１の送出し方向についてノズル２１Ａよりも下流側に設置している。これら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２は、ヘッド本体２１のノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出する際に、これに先立ってこれら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２が閉じることにより、これら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２間に封止された流路内のフリットガラス１が加圧されるようになっている。
【００４６】
なお、これらの自動ダイアフラム弁は、ダイアフラムに加わる空気圧と弁軸の変移とが比例するように構成されており、例えば、空気圧信号などを入力すると、弁の開度を自動的に調整することができるようになっている。しかも、この自動ダイアフラム弁は、一般に用いる通常のポンプと異なり、複雑な凹凸部分などの細部が形成されていないので、通過するフリットガラス１が細部に停留して詰まった状態となる虞がないように構成されている．
【００４７】
（ＩＩＩ）供給路Ｒ１について：
一方、供給路Ｒ１は、タンクユニットＡから塗布ヘッドＢへフリットガラス１を供給するためにタンクユニットＡ側の吐出口１１Ａと塗布ヘッドＢ側の取込口２１Ｂとの間を連結するものであり、塗布ヘッドＡのノズルからフリットガラス１を吐出する際には、タンクユニットＡ内のフリットガラス１を、後述する補助弁を開いて、供給路Ｒ１の途中で接続されているバイパス路Ｒ３の方へ送り出すようになっている。なお、本実施の形態の供給路Ｒ１にはホースが用いられている。
【００４８】
（ＩＶ）リターン路Ｒ２について：
リターン路Ｒ２には、塗布ヘッドＡのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出しない待機状態のときには、タンクユニットＡからのフリットガラス１をバイパス路Ｒ３へ送り出さずに供給路Ｒ１から塗布ヘッドＢを経由してタンクユニットＡへ戻すためのものであり、塗布ヘッドＢの循環出口２１ＣとタンクユニットＡの補給口１１Ｂ側とを連結するように設けられており、本実施の形態では、供給路Ｒ１に用いるホースと同様のホースが用いられている。
【００４９】
（Ｖ）バイパス路Ｒ３について：
バイパス路Ｒ３は、塗布ヘッドＢの開放された状態のときのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出する際に、タンクユニットＡから塗布ヘッドＢへのフリットガラス１の供給を中断しフリットガラス１をタンクユニットＡへ戻して循環するためのものであり、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡの補給口との間を連結するように設けられている。
【００５０】
また、このバイパス路Ｒ３の一部には、塗布ヘッドＢの閉じた状態にあるノズル２１Ａからフリットガラス１を塗布しない待機状態のときに、タンク本体１１への流れ込みを防止する、換言すれば全てリターン路Ｒ２へ向けて送り出すために、切替弁である自動ダイアフラム弁Ｖ３を設けており、制御部によってその開閉動作が制御されている。
【００５１】
以上のように、構成された塗布装置のタンクユニットＡ及び塗布ヘッドＢの動作を、主に図１を用いて説明する。
【００５２】
［塗布作業の待機の場合］
（１）まず、背面板にシール材としてフリットガラス（シール材）１を塗布する前の待機状態のときには、図示外の制御部の制御により、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２を開くとともに、自動ダイアフラム弁Ｖ３を閉じ、かつ、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１中央下部に設けたノズル２１Ａを閉じておくためにニードルシャフト２３Ｅ（図３（Ｂ）参照）を最下部まで降下させる。
【００５３】
（２）そして、タンクユニットＡのタンク本体１１内のフリットガラス１を撹拌羽根１２にて撹拌を行い、ギアポンプ１６にてフリットガラス１を高精度での定量送りしながら供給路Ｒ１、塗布ヘッドＢ、リターン路Ｒ２の順で循環させて再びタンク本体１１内へ戻す。一方、このタンク本体１１内では、攪拌用モータ１５が常時回転駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されているため、分離沈殿が防止されている。
【００５４】
このようにして、塗布作業の待機動作中には、フリットガラス１の分離沈殿を防止することができ、タンク本体１１内、供給路Ｒ１、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１、リターン路Ｒ２の全ての流路において、フリットガラス１は固化することがない。
【００５５】
［塗布作業を行う場合］
（１）塗布作業を開始する場合には、初めに、制御部の制御により自動ダイアフラム弁Ｖ３を開く（なお、このとき、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２も開状態のままである。）。
これにより、ギアポンプ１６にて高精度での定量送りされているフリットガラス１は、一部がバイパス路Ｒ３の方向、つまり分流点Ｘから自動ダイアフラム弁Ｖ３、合流点Ｙを通過するように流れて行き、タンクユニットＡのタンク本体１１内に戻る。
【００５６】
このように、自動ダイアフラム弁Ｖ１〜Ｖ３の開状態でも、タンク本体１１内では攪拌用モータ１５及びギアポンプ１６が常時回転・駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されながらギアポンプ１６で定量送りされ留まることなく流れているため、タンク本体１１、分流点Ｘまでの供給路Ｒ１及びバイパス路Ｒ３での流路でも、分離沈殿が防止されている。
【００５７】
（２）そして、制御部の制御により、押出手段２４のステップモータ２４Ａが一定方向に回転駆動することにより、回転するボールねじ２４Ｂに螺合するスライドブロック２４Ｄ、ピストン軸２４Ｆ及びピストン２４Ｈの３体が一体の状態で上昇し、シリンジ２４Ｇ内のピストン２４Ｈが押上げられる。これにより、供給路Ｒ１及び塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２に留まっていたフリットガラス１が、シリンジ２４Ｇ内部へ吸引されていく。
【００５８】
（３）その後、直ちに、制御部の制御により、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２を閉じるためリターン路Ｒ２を経由したフリットガラス１の循環動作がストップする。このため、ギアポンプ１６にて定量送りされていたフリットガラス１は、分流点Ｘから塗布ヘッドＢの方（図１では右方）へ流れ込まずに、分流点Ｘからバイパス路Ｒ３の方向（図１では左方）、つまり分流点Ｘから自動ダイアフラム弁Ｖ３、合流点Ｙを通過するように流れ込み、タンクユニットＡのタンク本体１１内に戻る。
【００５９】
これにより、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２が閉状態で、かつ、自動ダイアフラム弁Ｖ３が開状態でも、即ち、これから後に行う塗布作業においても、タンク本体１１内では、攪拌用モータ１５及びギアポンプ１６が常時回転・駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されながらギアポンプ１６で定量送りされ留まることなく流れているため、タンク本体１１、分流点Ｘまでの供給路Ｒ１及びバイパス路Ｒ３での分離沈殿が防止されている。
【００６０】
（４）次に、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の閉状態の自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２で流路２２が閉鎖された状態となった状態のまま、制御部の制御により、押出手段２４のステップモータ２４Ａが逆方向に回転駆動してピストン２４Ｈを押下することにより、シリンジ２４Ｇ内部のフリットガラス１を加圧させて圧力を制御する。そして、このとき、ニードルシャフト２３Ｅ（図３（Ｂ）参照）の開（上昇）の動作タイミングを図りつつ、ノズル２１Ａ先端よりフリットガラス１を定量塗布していく。
【００６１】
即ち、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内では、制御部の制御により、圧力センサー２５により圧力制御しながら、シリンダ２３Ａ内のピストン２３Ｄよりも下部側の（下部）室に送り込むエアーの流量を増大させることで、シリンダ２３Ａ内の上部側の（上部）室との差圧により、シリンダ２３Ａ内のピストン２３Ｄが上昇するので、最下部まで降下していたニードルシャフト２３Ｅが引き上げられていく。これにより、ニードルシャフト２３Ｅの先端部がノズル２１Ａから退出し、閉じていたノズル２１Ａが開いていく。
【００６２】
（５）このようにして、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２に留まっていたフリットガラス１が、開放したノズル２１Ａから外部で向けて押出されていく。
【００６３】
（６）これにより、フリットガラス１を固化することなく、ＰＤＰの背面板にシール材としてフリットガラス１を連続的に、つまり、多数個のＰＤＰの背面板に連続して、しかも制御部による制御により、自動化させて定量塗布することができる。
【００６４】
従って、本実施の形態によれば、例えば塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２と連結するシリンダ２３Ａ内に吸引されるだけの容量のフリットガラス１ばかりでなく、この塗布ヘッドＢと連結されているタンクユニットＡのタンク本体１１内にも多量のフリットガラス１を収容して塗布ヘッドＢへ随時補給することができるので、大量連続塗布作業が実現可能となる。しかも、タンク本体１１の容積をさらに増大させたもので構成するだけで、さらに大量連続塗布作業が実現可能となる効果が得られる。
【００６５】
しかも、本実施の形態によれば、第１，第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２及び切替弁Ｖ３を制御部の制御により開閉する自動ダイアフラム弁で構成するとともに、開閉手段２３及び流量センサーと、押出手段２４及び加圧センサー２５とをそれぞれ制御部の制御により作動するように構成しており、これによって、ＰＤＰの背面板に定量塗布する作業を全自動化させる塗布装置が実現可能となる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明は、タンクユニットと塗布ヘッドとを分割して設けることにより、シール材を塗布作業中には、このシール材のうち塗布作業に供していないタンクユニット側のシール材を攪拌しながら塗布ヘッドを経由しないバイパス路を経由して循環させる一方、塗布作業の待機中にはシール材を塗布ヘッド及びリターン路を経由して循環させながら攪拌し、いずれの場合にも、タンクユニット側のシール材が分離沈澱するのを防止するように構成されている。
【００６７】
従って、本発明によれば、常時均一な混合状態に保持したシール材を供給してＰＤＰの背面板の製造装置のパネルの品質を向上することができるのと同時に、一度に多量のシール材を供給することができるので、多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰの背面板の製造についても高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る塗布装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塗布装置におけるタンクユニットを示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る塗布装置における塗布ヘッドを示すものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】従来の塗布装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ フリットガラス（シール材）
１０ ハウジング
１１ タンク本体
１１Ａ 吐出口
１１Ｂ 補給口
１２ 攪拌羽根
１３ 回転軸
１４ モータ
１５ ギアポンプ
１６ モータ
２０ プレート
２１ ヘッド本体
２１Ａ ノズル
２１Ｂ 取込口
２１Ｃ 循環出口
２２ （塗布ヘッド本体）流路
２３ 開閉手段
２３Ａ シリンダ
２３Ｂ ブラケット
２３Ｃ 衝止ブロック
２３Ｄ ピストン
２３Ｅ ニードルシャフト
２３Ｆ 上限ストッパー
２３Ｇ，２３Ｈ
エアー管
２４ 押出手段
２４Ａ ステップモータ
２４Ｂ ボールねじ
２４Ｃ 雌ねじ部材
２４Ｄ スライドブロック
２４Ｅ ガイドピン
２４Ｇ シリンジ
２４Ｈ ピストン
２４Ｉ 原点検出センサー
２５ 加圧センサー
Ａ タンクユニット
Ｂ 塗布ヘッド
Ｒ１ 供給路
Ｒ２ リターン路
Ｒ３ バイパス路
Ｖ１ （第１圧力調整弁）自動ダイアフラム弁
Ｖ２ （第２圧力調整弁）自動ダイアフラム弁
Ｖ３ （切替弁）自動ダイアフラム弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰに代表される背面板の製造工程においてシール材を塗布するために用いる塗布装置及び塗布方法に係り、特に循環供給機能と定量吐出機能とを備えた塗布装置及び塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：プラズマディスプレイパネル）などの製造の際に、前面板と背面板とを封着するためにシール材としてフリットガラスなどを塗布する塗布装置が各種開発され使用されている（例えば、特許文献１、２など参照。）。
【０００３】
この塗布装置では、ＰＤＰの背面板（以下、パネルとよぶ）へのフリットガラスの塗布精度にバラツキを生じると、製造するＰＤＰの品質が低下する一因となるため、パネルへのフリットガラスの塗布精度が要求されている。
【０００４】
以下に、従来の塗布装置について図４を参照しながら説明する。
図４に示す従来の塗布装置は、大別して、貯蔵タンク部Ｃと、攪拌部Ｄと、吐出部Ｅとで構成されている。
このうち、貯蔵タンク部Ｃには、ホッパ状のポットが用いられており、蓋１０２を閉じたポット本体１０１の内部に塗布材料であるフリットガラス１０３が収容されている。
【０００５】
一方、攪拌部Ｄは、ポット本体１０１内部に設けた攪拌羽根１０４と、この羽根１０４を回転駆動するための駆動源であるモータ１０５と、このモータ１０５からの駆動力を伝達するフレキシブルシャフト１０６と、このシャフト１０６からの回転力を攪拌羽根１０４へ伝達するギア列１０７（小歯車１０７Ａ及び大歯車１０７Ｂからなる）等とを備えている。
【０００６】
また、吐出部Ｅには、ポット本体１０１の先端（下端）部に設けた供給口であるノズル１０１Ａに先端が配置された状態でポット本体１０１内部に収容されたニードルシャフト１０８と、このニードルシャフト１０８をノズル１０１Ａから方向に進退させノズル１０１Ａからの吐出（塗布）量を調整するシリンダ１０９とを備えている。
【０００７】
以上のように構成された、塗布装置の動作について、同じく図４を用いて説明する。
▲１▼まず、ポット本体１０１内のフリットガラス（シール材）１０３が分離沈殿するのを防ぐため、撹拌羽根１０４にて常時撹拌させておく。
▲２▼そして、フリットガラス１０３を塗布すべき図示外のパネル直上において、シリンダ１０９によりニードルシャフト１０８を持ち上げ、これによりニードルシャフト１０８とノズル１０１Ａとの間に隙間を発生させ、この隙間を通してノズル１０１Ａ先端よりフリットガラス１３を吐出する。
▲３▼このようにして、ポット本体１０１内のフリットガラス１３をその直下のパネルに塗布していく。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−８２０２４号公報（第２ページ左欄、図１１）
【特許文献２】
特開平１１−３３３３４７号公報（第３頁、図２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の塗布装置では、塗布方法が重力の作用によって下方に移動する自重式の構成となっているため、ポット内に収容しているフリットガラス（シール材）の質量と粘度などとにより、塗布条件が微妙に変化している。
【００１０】
しかも、供給しながら塗布するフリットガラス（シール材）については、不安定な材料・性質を有するものであって、その特性上、分離沈殿しやすいなどの理由から、上記した従来の塗布装置は少量使い切りの構成となっており、自動化及び量産化には不向きといった問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題点を解決するもので、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗布装置は、シール材を撹拌しつつ定量ずつ送出するタンクユニットと、前記タンクユニットから送り出された前記シール材を、ノズルから押出手段により定量ずつ押出して吐出する塗布ヘッドと、前記タンクユニットと前記塗布ヘッドとを連結する供給路と、前記供給路の一部と前記タンクユニットの補給口との管を連結するとともに切替弁を設けたバイパス路と、前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路と、前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、本発明の塗布装置によれば、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが実現可能となる。
【００１４】
また、本発明の塗布装置は、加圧調整弁が、塗布ヘッド本体内へのシール材が流動する流路の一部に設けた一対の弁で構成され、一対の加圧調整弁で封止された前記流路内の前記シール材の圧力を調整する圧力調整手段と、前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出する圧力センサーと、前記圧力センサーで検出した前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて前記圧力調整手段に設けたステップモータを制御し前記シール材を加圧調整する制御部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、例えばＰＤＰ背面板の製造装置において、パネルの品質向上と生産効率をさらに向上させることが可能となり、塗布装置としての信頼性も大幅に高めることができる。
【００１６】
また、本発明の塗布装置は、タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、パネルへの塗布精度をさらに一層向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の塗布装置は、バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、空気圧を制御信号としてこれらの弁内部に送り込むことで、これらの弁の開閉動作を自動化することができ、延いては塗布作業の自動化が可能となる。
【００２０】
また、本発明の塗布方法は、シール材をタンクユニット内で撹拌しつつ定量ずつ送出し、前記タンクユニットから塗布ヘッドへ前記シール材を供給し、前記タンクユニットから送出されてきた前記シール材を前記塗布ヘッドの開放するノズルから定量ずつ押出して吐出する塗布方法であって、前記ノズルから前記シール材を吐出する際、供給路の一部と前記タンクユニットとを連結するバイパス路の一部に設けた切替弁を開くとともに前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を閉じ、前記タンクユニットから前記塗布ヘッドへの前記シール材の供給を中断して前記シール材を、前記タンクユニットへ戻して循環させるとともに、前記塗布ヘッドの前記ノズルを閉じて前記シール材を吐出しない待機状態のときには前記加圧調整弁を開き、前記タンクユニットからの前記シール材を前記バイパス路へ送出せずに前記供給路及び塗布ヘッドから、前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路を経由して前記タンクユニットへ戻すことを特徴とするものである。
【００２１】
従って、本発明の塗布方法によれば、常時均一な混合状態に保たれた多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰなどの製造についても、高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが実現可能となる。
【００２２】
また、本発明の塗布方法は、シール材をノズルから吐出する際に、一対の加圧調整弁の閉動作により、前記ノズルを挟んだ流路の両側から流路を一時的に閉じ、前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出し、圧力センサーで検出した前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて、前記シール材を加圧調整することを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、例えばＰＤＰ背面板の製造装置において、さらにパネルの品質向上と生産効率の向上を図ることが可能となり、信頼性も大幅に高めることができる。
【００２４】
また、本発明の塗布方法は、タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
これにより、パネルへの塗布精度をさらに一層向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の塗布方法は、バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とするものである。
【００２７】
これにより、空気圧を制御信号としてこれらの弁内部に送り込むことで、これらの弁の開閉動作を自動化することができ、延いては塗布作業の自動化が可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る塗布装置を示すものであり、この塗布装置は、大略構成として、タンクユニットＡと、塗布ヘッドＢと、タンクユニットＡと塗布ヘッドＢとの間を連結する供給路Ｒ１と、塗布ヘッドＢとタンクユニットＡとの間を連結するリターン路Ｒ２と、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡの補給口との間を連結するバイパス路Ｒ３とを備えている。
【００２９】
（Ｉ）タンクユニットＡについて：
タンクユニットＡは、パネルへ塗布するシール材であるフリットガラス１を撹拌し塗布ヘッドＢへ定量送りするものであり、図２に示すように、フリットガラス１を収容するタンク本体１１と、このタンク本体１１に取付けた蓋１１Ｃと、タンク本体１１内部に設けた攪拌羽根１２と、この羽根１２を取付けた回転軸１３と、回転軸１３を回転駆動させるモータ１４と、タンク本体１１の吐出口１１Ａから吐出するフリットガラス１を定量送りするギアポンプ１５と、このギアポンプ１５を駆動するモータ１６などとを、ハウジング１０に対して鉛直（縦）方向に取付けた構成となっている。
なお、本実施の形態では、シール材であるフリットガラスとして、例えば、９０重量％程度の酸化鉛（ＰｂＯ）と１０重量％程度の溶剤、例えば酢酸アミル（ＣＨ３Ｃ００Ｃ５Ｈ１１）等との混合物を用いている。
【００３０】
このうち、ギアポンプ１５は、タンク本体１１から自重で落下してくるフリットガラス１を汲み上げて供給路Ｒ１へ高精度で定量送りするためのものであり、ギアポンプ１５の本体内部に図示外の一対のギアを設けており、前述したモータ１６からの回転駆動力が回転軸１６Ａなどを介して伝達して強制的に回転するように構成されている。そして、このギアポンプ１５は、フリットガラス１に対して常時一定の圧力で、換言すれば、他の種類のポンプとは異なり送り出す流体に対して圧力を与えすぎることなく、供給路Ｒ１へ機械的に高精度に送出することができるため、混合物から構成されているフリットガラス１の成分が分離したりするのを防止できる効果も得られるようになっている。
【００３１】
なお、タンク本体１１の吐出口１１Ａには、略Ｉ字型を有する継手Ｔ１と略Ｔ字型を有する継手Ｔ２が連結されているとともに、略Ｉ字型を有する継手Ｔ１の中間部にはタンク本体１１からのフリットガラス１の流れを止める手動ダイアフラム弁Ｖ４が設置されている。一方、略Ｔ字型を有する継手Ｔ２の下部側端部には、前述したギアポンプ１５が連結されているとともに、他端部には供給路Ｒ１を構成するホースの上流側の端部（取入口）が連結されている。
【００３２】
さらに、後述する供給路Ｒ１であるホースの下流側の端部（取出口）には、略Ｔ字型の（供給側の）配管Ｔ３の一端部が連結されているとともに、この配管Ｔ３の中央部（上部）側の端部には、供給路Ｒ１を構成するホースの上流側の端部（取入口）が連結されている。
【００３３】
また、この配管Ｔ３の残りの端部には、バイパス路Ｒ３を構成する、後述の自動ダイアフラム弁Ｖ３を備えたストレートな中間配管Ｔ４の一端部が連結されているとともに、この中間配管Ｔ４の他端部には略Ｔ字型の（リターン側の）配管Ｔ５の一端部が連結されている。
【００３４】
一方、この配管Ｔ５の中央部（上部）側の端部は、リターン路Ｒ２を構成するホースの下流側の端部（取出口）に連結されているとともに、残りの端部には、タンク本体１１の補給口１１Ｂと連結されている。
【００３５】
（ＩＩ）塗布ヘッドＢについて：
一方、塗布ヘッドＢは、タンクユニットＡから送出されたフリットガラス１を後述するヘッド本体２１中央下部に設けたノズル２１Ａから定量ずつ吐出してＰＤＰ用のパネル（背面板） などを塗布するものであり、図３に示すように、ヘッド本体２１と、このヘッド本体２１内部に設けた開閉手段２３と、塗布ヘッド本体２１の流路２２に臨んで設けた押出手段２４及び加圧センサー２５（図３（Ａ）参照）と、図示外の制御部などとを備えている。
【００３６】
開閉手段２３は、ＰＤＰの背面板にフリットガラス１を定量塗布するときにヘッド本体２１のノズル２１Ａを開放させるためのものであり、シリンダ２３Ａと、このシリンダ２３Ａの上下移動をガイドするブラケット２３Ｂと、シリンダ２３Ａに設けた衝止ブロック２３Ｃと、シリンダ２３Ａ内をスライドするピストン２３Ｄと、ピストン２３Ｄと一体に取付けられピストン２３Ｄの上下動に連動して先端（下端）がノズル２１Ａ内を上下方向に移動することによりノズル２１Ａを開閉するニードルシャフト２３Ｅと、ヘッド本体２１内部から抜け落ちるのを防止するためにシリンダ２３Ａに設けた衝止ブロック２３Ｃが衝止する上限ストッパー２３Ｆと、シリンダ２３Ａ内にエアーを供給するエアー管２３Ｇ，２３Ｈの途中に取付け、ピストン２３Ｄの上下動作を調整する図示外のスピードコントローラなどとを備えている。
【００３７】
このスピードコントローラは、出力が後述する制御部の入力に接続されており、ここで検出した流量に応じて検出信号が図示外の制御部へ出力されるようになっている。
【００３８】
押出手段２４は、供給路Ｒ１から送出されてきたフリットガラス１を後述する一対の圧力調整弁、即ち第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２を閉じてノズル２１Ａから吐出する際に、第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２で封入された流路２２内のフリットガラス１の圧力を調整するためのものである。
【００３９】
このため、本実施の形態の押出手段２４では、図３において、プレート２０に固定したステップモータ２４Ａと、このステップモータ２４Ａにより回転し、その回転運動を垂直移動運動に変更させるためのボールねじ２４Ｂと、このボールねじ２４Ｂに螺合して垂直移動運動を起こさせるための雌ねじ部材２４Ｃと、この雌ねじ部材２４Ｃを固着したスライドブロック２４Ｄと、スライドブロック２４Ｄのスライド動作をガイドするために平行状態でプレート２０に固定した左右一対のガイドシャフト２４Ｅ、スライドブロック２４Ｄと一体をなすピストン軸２４Ｆ、このピストン軸２４Ｆの先端に固着しプレート２０に固定したシリンジ２４Ｇ内部をスライドするピストン２４Ｈと、プレート２０に固定したステップモータ２４Ａの原点検出センサー２４Ｉとを備えている。
【００４０】
なお、シリンジ２４Ｇは、下部がヘッド本体２１内部の流路２２に臨む状態で連通しており、ピストン２４Ｈの昇降位置によって流路２２内部の圧力を調整するようになっている。
【００４１】
一方、原点検出センサー２４Ｉは、ステップモータ２４Ａのスタート位置（ゼロ位置）、換言すればピストン２４Ｈの降下開始の初期位置を設定するためのものであり、始点となるべきマークなどが印字されステップモータ２４Ａと一体に回転する円板状の被検出器２４Ｊを光学的に検出とする構成となっている。
【００４２】
圧力センサー２５は、後述する左右の加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２を閉じた状態のときにこれらの間の流路２２内に閉込められているフリットガラス１の圧力を検出することにより、塗布の際にノズル２１Ａの開閉タイミングを図るためのものであり、出力が後述する制御部の入力に接続されており、ここで検出した圧力に応じて検出信号が図示外の制御部へ出力されるようになっている。
【００４３】
制御部は、圧力センサー２５で検出した加圧調整弁Ｖ１，Ｖ２間の流路２２内部に閉込められているフリットガラス１の圧力に応じて、押出手段２４のステップモータ２４Ａを制御し、ノズル２１Ａから外部のパネルへ向けて吐出させていくために減少していくフリットガラス１を常時一定の最適な加圧状態に調整・保持するようになっており、入力が圧力センサー２５の出力に接続されているとともに、出力がステップモータ２４Ａなどに接続されている。
【００４４】
また、この塗布ヘッドＢには、ヘッド本体２１内のフリットガラス１の流路に臨んで前述した第１圧力調整弁Ｖ１及び第２圧力調整弁Ｖ２を設けている。このうち、第１圧力調整弁Ｖ１には、制御部によってその開閉動作が制御された自動ダイアフラム弁を用いており、フリットガラス１の送出し方向について前述の押出手段２４の一部を構成するシリンジ２４Ｇよりも上流側に設置されている。
【００４５】
一方、第２圧力調整弁Ｖ２についても、同様に、制御部によってその開閉動作が制御された自動ダイアフラム弁を用いており、フリットガラス１の送出し方向についてノズル２１Ａよりも下流側に設置している。これら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２は、ヘッド本体２１のノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出する際に、これに先立ってこれら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２が閉じることにより、これら第１、第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２間に封止された流路内のフリットガラス１が加圧されるようになっている。
【００４６】
なお、これらの自動ダイアフラム弁は、ダイアフラムに加わる空気圧と弁軸の変移とが比例するように構成されており、例えば、空気圧信号などを入力すると、弁の開度を自動的に調整することができるようになっている。しかも、この自動ダイアフラム弁は、一般に用いる通常のポンプと異なり、複雑な凹凸部分などの細部が形成されていないので、通過するフリットガラス１が細部に停留して詰まった状態となる虞がないように構成されている．
【００４７】
（ＩＩＩ）供給路Ｒ１について：
一方、供給路Ｒ１は、タンクユニットＡから塗布ヘッドＢへフリットガラス１を供給するためにタンクユニットＡ側の吐出口１１Ａと塗布ヘッドＢ側の取込口２１Ｂとの間を連結するものであり、塗布ヘッドＡのノズルからフリットガラス１を吐出する際には、タンクユニットＡ内のフリットガラス１を、後述する補助弁を開いて、供給路Ｒ１の途中で接続されているバイパス路Ｒ３の方へ送り出すようになっている。なお、本実施の形態の供給路Ｒ１にはホースが用いられている。
【００４８】
（ＩＶ）リターン路Ｒ２について：
リターン路Ｒ２には、塗布ヘッドＡのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出しない待機状態のときには、タンクユニットＡからのフリットガラス１をバイパス路Ｒ３へ送り出さずに供給路Ｒ１から塗布ヘッドＢを経由してタンクユニットＡへ戻すためのものであり、塗布ヘッドＢの循環出口２１ＣとタンクユニットＡの補給口１１Ｂ側とを連結するように設けられており、本実施の形態では、供給路Ｒ１に用いるホースと同様のホースが用いられている。
【００４９】
（Ｖ）バイパス路Ｒ３について：
バイパス路Ｒ３は、塗布ヘッドＢの開放された状態のときのノズル２１Ａからフリットガラス１を吐出する際に、タンクユニットＡから塗布ヘッドＢへのフリットガラス１の供給を中断しフリットガラス１をタンクユニットＡへ戻して循環するためのものであり、供給路Ｒ１の一部とタンクユニットＡの補給口との間を連結するように設けられている。
【００５０】
また、このバイパス路Ｒ３の一部には、塗布ヘッドＢの閉じた状態にあるノズル２１Ａからフリットガラス１を塗布しない待機状態のときに、タンク本体１１への流れ込みを防止する、換言すれば全てリターン路Ｒ２へ向けて送り出すために、切替弁である自動ダイアフラム弁Ｖ３を設けており、制御部によってその開閉動作が制御されている。
【００５１】
以上のように、構成された塗布装置のタンクユニットＡ及び塗布ヘッドＢの動作を、主に図１を用いて説明する。
【００５２】
［塗布作業の待機の場合］
（１）まず、背面板にシール材としてフリットガラス（シール材）１を塗布する前の待機状態のときには、図示外の制御部の制御により、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２を開くとともに、自動ダイアフラム弁Ｖ３を閉じ、かつ、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１中央下部に設けたノズル２１Ａを閉じておくためにニードルシャフト２３Ｅ（図３（Ｂ）参照）を最下部まで降下させる。
【００５３】
（２）そして、タンクユニットＡのタンク本体１１内のフリットガラス１を撹拌羽根１２にて撹拌を行い、ギアポンプ１６にてフリットガラス１を高精度での定量送りしながら供給路Ｒ１、塗布ヘッドＢ、リターン路Ｒ２の順で循環させて再びタンク本体１１内へ戻す。一方、このタンク本体１１内では、攪拌用モータ１５が常時回転駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されているため、分離沈殿が防止されている。
【００５４】
このようにして、塗布作業の待機動作中には、フリットガラス１の分離沈殿を防止することができ、タンク本体１１内、供給路Ｒ１、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１、リターン路Ｒ２の全ての流路において、フリットガラス１は固化することがない。
【００５５】
［塗布作業を行う場合］
（１）塗布作業を開始する場合には、初めに、制御部の制御により自動ダイアフラム弁Ｖ３を開く（なお、このとき、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２も開状態のままである。）。
これにより、ギアポンプ１６にて高精度での定量送りされているフリットガラス１は、一部がバイパス路Ｒ３の方向、つまり分流点Ｘから自動ダイアフラム弁Ｖ３、合流点Ｙを通過するように流れて行き、タンクユニットＡのタンク本体１１内に戻る。
【００５６】
このように、自動ダイアフラム弁Ｖ１〜Ｖ３の開状態でも、タンク本体１１内では攪拌用モータ１５及びギアポンプ１６が常時回転・駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されながらギアポンプ１６で定量送りされ留まることなく流れているため、タンク本体１１、分流点Ｘまでの供給路Ｒ１及びバイパス路Ｒ３での流路でも、分離沈殿が防止されている。
【００５７】
（２）そして、制御部の制御により、押出手段２４のステップモータ２４Ａが一定方向に回転駆動することにより、回転するボールねじ２４Ｂに螺合するスライドブロック２４Ｄ、ピストン軸２４Ｆ及びピストン２４Ｈの３体が一体の状態で上昇し、シリンジ２４Ｇ内のピストン２４Ｈが押上げられる。これにより、供給路Ｒ１及び塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２に留まっていたフリットガラス１が、シリンジ２４Ｇ内部へ吸引されていく。
【００５８】
（３）その後、直ちに、制御部の制御により、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２を閉じるためリターン路Ｒ２を経由したフリットガラス１の循環動作がストップする。このため、ギアポンプ１６にて定量送りされていたフリットガラス１は、分流点Ｘから塗布ヘッドＢの方（図１では右方）へ流れ込まずに、分流点Ｘからバイパス路Ｒ３の方向（図１では左方）、つまり分流点Ｘから自動ダイアフラム弁Ｖ３、合流点Ｙを通過するように流れ込み、タンクユニットＡのタンク本体１１内に戻る。
【００５９】
これにより、自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２が閉状態で、かつ、自動ダイアフラム弁Ｖ３が開状態でも、即ち、これから後に行う塗布作業においても、タンク本体１１内では、攪拌用モータ１５及びギアポンプ１６が常時回転・駆動しており、タンク本体１１内のフリットガラス１が攪拌されながらギアポンプ１６で定量送りされ留まることなく流れているため、タンク本体１１、分流点Ｘまでの供給路Ｒ１及びバイパス路Ｒ３での分離沈殿が防止されている。
【００６０】
（４）次に、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の閉状態の自動ダイアフラム弁Ｖ１，Ｖ２で流路２２が閉鎖された状態となった状態のまま、制御部の制御により、押出手段２４のステップモータ２４Ａが逆方向に回転駆動してピストン２４Ｈを押下することにより、シリンジ２４Ｇ内部のフリットガラス１を加圧させて圧力を制御する。そして、このとき、ニードルシャフト２３Ｅ（図３（Ｂ）参照）の開（上昇）の動作タイミングを図りつつ、ノズル２１Ａ先端よりフリットガラス１を定量塗布していく。
【００６１】
即ち、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内では、制御部の制御により、圧力センサー２５により圧力制御しながら、シリンダ２３Ａ内のピストン２３Ｄよりも下部側の（下部）室に送り込むエアーの流量を増大させることで、シリンダ２３Ａ内の上部側の（上部）室との差圧により、シリンダ２３Ａ内のピストン２３Ｄが上昇するので、最下部まで降下していたニードルシャフト２３Ｅが引き上げられていく。これにより、ニードルシャフト２３Ｅの先端部がノズル２１Ａから退出し、閉じていたノズル２１Ａが開いていく。
【００６２】
（５）このようにして、塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２に留まっていたフリットガラス１が、開放したノズル２１Ａから外部で向けて押出されていく。
【００６３】
（６）これにより、フリットガラス１を固化することなく、ＰＤＰの背面板にシール材としてフリットガラス１を連続的に、つまり、多数個のＰＤＰの背面板に連続して、しかも制御部による制御により、自動化させて定量塗布することができる。
【００６４】
従って、本実施の形態によれば、例えば塗布ヘッドＢのヘッド本体２１内の流路２２と連結するシリンダ２３Ａ内に吸引されるだけの容量のフリットガラス１ばかりでなく、この塗布ヘッドＢと連結されているタンクユニットＡのタンク本体１１内にも多量のフリットガラス１を収容して塗布ヘッドＢへ随時補給することができるので、大量連続塗布作業が実現可能となる。しかも、タンク本体１１の容積をさらに増大させたもので構成するだけで、さらに大量連続塗布作業が実現可能となる効果が得られる。
【００６５】
しかも、本実施の形態によれば、第１，第２の圧力調整弁Ｖ１，Ｖ２及び切替弁Ｖ３を制御部の制御により開閉する自動ダイアフラム弁で構成するとともに、開閉手段２３及び流量センサーと、押出手段２４及び加圧センサー２５とをそれぞれ制御部の制御により作動するように構成しており、これによって、ＰＤＰの背面板に定量塗布する作業を全自動化させる塗布装置が実現可能となる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明は、タンクユニットと塗布ヘッドとを分割して設けることにより、シール材を塗布作業中には、このシール材のうち塗布作業に供していないタンクユニット側のシール材を攪拌しながら塗布ヘッドを経由しないバイパス路を経由して循環させる一方、塗布作業の待機中にはシール材を塗布ヘッド及びリターン路を経由して循環させながら攪拌し、いずれの場合にも、タンクユニット側のシール材が分離沈澱するのを防止するように構成されている。
【００６７】
従って、本発明によれば、常時均一な混合状態に保持したシール材を供給してＰＤＰの背面板の製造装置のパネルの品質を向上することができるのと同時に、一度に多量のシール材を供給することができるので、多量のシール材が連続供給可能で、塗布作業の効率化を大幅に高め、延いてはＰＤＰの背面板の製造についても高品質化とともに作業効率の大幅向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る塗布装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塗布装置におけるタンクユニットを示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る塗布装置における塗布ヘッドを示すものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】従来の塗布装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ フリットガラス（シール材）
１０ ハウジング
１１ タンク本体
１１Ａ 吐出口
１１Ｂ 補給口
１２ 攪拌羽根
１３ 回転軸
１４ モータ
１５ ギアポンプ
１６ モータ
２０ プレート
２１ ヘッド本体
２１Ａ ノズル
２１Ｂ 取込口
２１Ｃ 循環出口
２２ （塗布ヘッド本体）流路
２３ 開閉手段
２３Ａ シリンダ
２３Ｂ ブラケット
２３Ｃ 衝止ブロック
２３Ｄ ピストン
２３Ｅ ニードルシャフト
２３Ｆ 上限ストッパー
２３Ｇ，２３Ｈ
エアー管
２４ 押出手段
２４Ａ ステップモータ
２４Ｂ ボールねじ
２４Ｃ 雌ねじ部材
２４Ｄ スライドブロック
２４Ｅ ガイドピン
２４Ｇ シリンジ
２４Ｈ ピストン
２４Ｉ 原点検出センサー
２５ 加圧センサー
Ａ タンクユニット
Ｂ 塗布ヘッド
Ｒ１ 供給路
Ｒ２ リターン路
Ｒ３ バイパス路
Ｖ１ （第１圧力調整弁）自動ダイアフラム弁
Ｖ２ （第２圧力調整弁）自動ダイアフラム弁
Ｖ３ （切替弁）自動ダイアフラム弁
Claims (8)
- シール材を撹拌しつつ定量ずつ送出するタンクユニットと、
前記タンクユニットから送り出された前記シール材を、ノズルから押出手段により定量ずつ押出して吐出する塗布ヘッドと、
前記タンクユニットと前記塗布ヘッドとを連結する供給路と、
前記供給路の一部と前記タンクユニットの補給口との管を連結するとともに切替弁を設けたバイパス路と、
前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路と、
前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁と
を備えたことを特徴とする塗布装置。 - 加圧調整弁は、塗布ヘッド本体内へのシール材が流動する流路の一部に設けた一対の弁で構成され、
一対の加圧調整弁で封止された前記流路内の前記シール材の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出する圧力センサーと、
前記圧力センサーで検出した前記一対の加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて前記圧力調整手段に設けたステップモータを制御し前記シール材を加圧調整する制御部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。 - タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
- バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁は、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
- シール材をタンクユニット内で撹拌しつつ定量ずつ送出し、前記タンクユニットから塗布ヘッドへ前記シール材を供給し、前記タンクユニットから送出されてきた前記シール材を前記塗布ヘッドの開放するノズルから定量ずつ押出して吐出する塗布方法であって、
前記ノズルから前記シール材を吐出する際、供給路の一部と前記タンクユニットとを連結するバイパス路の一部に設けた切替弁を開くとともに前記塗布ヘッドに設けた加圧調整弁を閉じ、前記タンクユニットから前記塗布ヘッドへの前記シール材の供給を中断して前記シール材を、前記タンクユニットへ戻して循環させるとともに、
前記塗布ヘッドの前記ノズルを閉じて前記シール材を吐出しない待機状態のときには前記加圧調整弁を開き、前記タンクユニットからの前記シール材を前記バイパス路へ送出せずに前記供給路及び塗布ヘッドから、前記塗布ヘッドの循環出口と前記タンクユニットの前記補給口側とを連結するリターン路を経由して前記タンクユニットへ戻すことを特徴とする塗布方法。 - シール材をノズルから吐出する際に、一対の加圧調整弁の閉動作により、前記ノズルを挟んだ流路の両側から流路を一時的に閉じ、
前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力を検出し、
圧力センサーで検出した前記加圧調整弁間の前記流路内に閉込められている前記シール材の圧力に応じて、前記シール材を加圧調整する
ことを特徴とする請求項５に記載の塗布方法。 - タンクユニットのタンク本体の吐出口にギアポンプを備えたことを特徴とする請求項５に記載の塗布方法。
- バイパス路の一部に設けた切替弁及び塗布ヘッドに設けた加圧調整弁は、自動ダイアフラム弁で構成したことを特徴とする請求項５に記載の塗布方法。
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