塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法
【課題】成膜領域に供給するペーストの粘性を成膜されるペーストの粘度に近づけて高品質の成膜を安定して行うことが可能な塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法。
【解決手段】非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンク１５と、ペーストをペーストタンク１５から成膜領域１１に供給するチューブ４２又はパイプとを有する塗布装置１０において、成膜領域１１の上流側に、第１の撹拌羽根１６を備えた粘度調整機構１８を備え、ペーストタンク１５から供給されたペーストを、成膜領域１１での成膜されるペーストの粘度に近づける。ここで、第１の撹拌羽根１６は、第１のサーボモータ２５で回転駆動され、ペーストの粘度は、第１のサーボモータ２５の回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることが好ましい。
【解決手段】非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンク１５と、ペーストをペーストタンク１５から成膜領域１１に供給するチューブ４２又はパイプとを有する塗布装置１０において、成膜領域１１の上流側に、第１の撹拌羽根１６を備えた粘度調整機構１８を備え、ペーストタンク１５から供給されたペーストを、成膜領域１１での成膜されるペーストの粘度に近づける。ここで、第１の撹拌羽根１６は、第１のサーボモータ２５で回転駆動され、ペーストの粘度は、第１のサーボモータ２５の回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高品質の成膜（ペーストの塗布又は塗工）を安定して行う塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペーストを用いて成膜を行う塗布装置、例えばスクリーン印刷機には、印刷しようとするパターンを形成する開口部が設けられたスクリーン上でスクレーパを移動しながらスクリーン上にペーストを供給して開口部にペーストを流入させ、次いで、スクリーン上でスキージを移動させて開口部に流入したペーストを押圧しその粘度を低下させてスクリーンの下に配置した被印刷体表面に移動させ付着させるローリング方式（例えば、特許文献１参照）と、ペースト貯蔵容器を備えたスキージヘッドをペースト貯蔵容器の下部に設けられた供給口がスクリーンに当接するようにスクリーン上方に配置し、ペースト貯蔵容器内のペーストを撹拌部材で撹拌してペーストの粘度を低下させる（ペーストを動粘性状態にする）ことで開口部にペーストを流入させると共にスクリーンの下に配置した被印刷体表面に付着させるスキージヘッド方式（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６６５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクリーン印刷に使用されるペーストは非ニュートン流体の特性を有し、撹拌等によってペーストにせん断力が加わると流動性が増し(粘度が低下し）、撹拌したペーストを一定時間静置すると流動性を失う（粘度が大きく増加する）という性質を有する。このため、特許文献１に記載された発明では、スクリーン上でスクレーパを移動しながらスクリーン上にペーストを供給するので、スクレーパで押圧されて（せん断力が加えられて）流動性を増した（粘度が低下した）ペーストに、流動性を失った（粘度が高い）ペーストが供給されて混合されることになって、混合したペーストの粘度は高くなる。このため、開口部内に流入するペースト量が少なくなって、スキージを移動させた際に被印刷体表面に付着できるペースト量も少なくなり、印刷の不良が発生しやすくなるという問題が生じる。一方、特許文献２に記載された発明では、撹拌されて粘度が低下したペーストをスクリーンの開口部を介して被印刷体表面に直接付着させるため、付着するペーストの粘度を印刷に最適な（被印刷体表面に安定して定着できる）粘度にすることが困難で、良質な印刷ができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、成膜領域に供給するペーストの粘性を成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけることで高品質の成膜を安定して行うことが可能な塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る塗布装置のペーストの供給方法は、非ニュートン流体からなるペーストを用いて成膜を行う塗布装置のペーストの供給方法において、
前記ペーストの塗布又は塗工過程にて、塗布面及び塗布余白面に塗布されているペーストの動粘性（例えば、粘度、粘性）に、ペーストタンクに一時貯留されて前記塗布面及び塗布余白面に新たに供給されるペーストの動粘性を合わせて又は近づけて、前記新たなペーストを供給する。
ここで、ペーストの塗布過程とは、塗布面及び塗布余白面上に必要量のペーストを一度に供給して塗布面及び塗布余白面上で均一に成膜することを指し、ペーストの塗工過程とは、塗布面及び塗布余白面上を一端側から他端側に向けて移動しながら塗布面及び塗布余白面上に少量のペーストを供給すると共に塗布面及び塗布余白面に均一に成膜することを指す。
【０００７】
第１の発明に係る塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストは、粘度調整機構によって動粘性の調整が行われていることが好ましい。
ここで、前記粘度調整機構には作動及び停止を外部から行う手段が設けられていることが好ましい。
そして、前記新たに供給されるペーストの粘度は、前記塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの粘度に供給される直前に調整することが好ましい。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る塗布装置は、非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンクと、ペーストを該ペーストタンクから成膜領域に供給するチューブ又はパイプとを有する塗布装置において、
前記成膜領域の上流側に、第１の撹拌羽根を備えた粘度調整機構を備え、前記ペーストタンクから供給されたペーストを、前記成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づける。
【０００９】
第２の発明に係る塗布装置において、前記第１の撹拌羽根は、第１のサーボモータで回転駆動され、前記粘度調整機構に供給されたペーストの粘度は、該第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることが好ましい。
また、前記粘度調整機構の供給口には、前記成膜領域へのペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられていることが好ましい。
【００１０】
第２の発明に係る塗布装置において、前記ペーストタンク内には、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、前記粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整することが好ましい。
また、前記第２の撹拌羽根の回転軸は垂直に配置され、該第２の撹拌羽根と前記ペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、該第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、前記ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させることが好ましい。
【００１１】
第２の発明に係る塗布装置において、前記ペーストタンクから前記粘度調整機構にペーストを送る前記チューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられていることが好ましい。
また、前記成膜領域に供給されたペーストは、前記成膜領域上にスクレーパで広げられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るペーストの供給方法においては、新たに供給されるペーストの動粘性を、成膜されているペーストの動粘性に合わせて又は近づけるので、成膜されているペーストに新たなペーストが混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、高品質の成膜を安定して行うことが可能になる
【００１３】
第１の発明に係るペーストの供給方法において、新たに供給されるペーストの動粘性が粘度調整機構によって調整される場合、動粘性の調整の精度を向上させることができ、供給するペーストの動粘性を、成膜されているペーストの動粘性に合わせて又は近づけることが容易にできる。
また、粘度調整機構に作動及び停止を外部から行う手段が設けられている場合、新たに供給するペーストの動粘性を調整するタイミングを容易に制御できる。
更に、新たに供給されるペーストの粘度を、供給される直前に調整する場合、供給するペーストの粘度と成膜されているペーストの粘度の差が小さくなって、供給されたペーストと成膜されようとするペーストの混合が容易となる。
【００１４】
第２の発明に係る塗布装置においては、成膜領域に新たに供給されるペーストの粘度を、成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけるので、成膜領域で成膜されるペーストに新たに供給されたペーストが混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、高品質の成膜を安定して行うことが可能になる。
【００１５】
第２の発明に係る塗布装置において、第１の撹拌羽根が、第１のサーボモータで回転駆動され、ペーストの粘度が、第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されている場合、成膜領域に新たに供給されるペーストの粘度の調整精度を向上させることができ、新たに供給するペーストの粘度を、成膜されるペーストの粘度に近づけることが容易にできる。
また、粘度調整機構の供給口に、ペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられている場合、ペーストの供給が不要の場合に供給口からのペーストの流出を確実に防止することができる。
ペーストタンク内に、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整する場合、ペーストタンク内のペーストを撹拌しその粘度を下げることができ、ペーストをペーストタンクから粘度調整機構に安定して供給することができる。
【００１６】
第２の発明に係る塗布装置において、第２の撹拌羽根の回転軸が垂直に配置され、第２の撹拌羽根とペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させる場合、循環流でペーストタンク内のペーストを撹拌することができ、ペーストタンク内でペーストを構成している各成分が分離するのを防止できる。
また、ペーストタンクから粘度調整機構にペーストを送るチューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられている場合、チューブ又はパイプ内を移動するペーストを撹拌して動粘性状態を保つ（例えば、低い粘性状態を保つ）ことができ、チューブ又はパイプ内でペーストを容易に移動させることができる。
更に、成膜領域に供給されたペーストが、成膜領域上にスクレーパで広げられる場合、成膜領域で成膜されるペーストと新たに供給されたペーストの混合を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機の説明図、図２は同スクリーン印刷機の一部省略斜視図、図３（Ａ）は同スクリーン印刷機の粘度調整機構の一部省略切り欠き斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ粘度調整機構の変形例に係る第１の撹拌羽根の斜視図、図４は同スクリーン印刷機のペーストタンクの説明図、図５はスタティックミキサの説明図である。
【００１８】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機１０は、非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンク１５と、ペーストをペーストタンク１５から成膜領域（即ち、塗布面及び塗布余白面）となるスクリーン１１上に供給する輸送部材の一例であるチューブ４２とを有し、印刷しようとするパターンを形成する開口部（図示せず）が設けられたスクリーン１１上でスクレーパ２８を移動させながら、チューブ４２によってペーストタンク１５と連通する粒度調整機構１８を介して供給されたペーストをスクリーン１１上に拡げて開口部に流入させ、開口部に流入したペーストをスクリーン１１上でスキージ１２を移動させながらスクリーン１１の下に配置した被印刷体１４の表面に付着させて印刷するものである。以下、詳細に説明する。
【００１９】
図２、図３（Ａ）に示すように、粒度調整機構１８は、スクレーパ２８の使用時移動方向後方のスクリーン１１の直上にその一部が配置され、スクレーパ２８と共に移動してスクレーパ２８上方のペーストタンク１５から供給されたペーストを第１の撹拌羽根１６で撹拌し、ペーストの粘度を調整して（ペーストタンク１５から供給されたペーストをスクリーン１１上で成膜されるペーストの粘度に近づけて）から供給口１７よりスクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に供給している。
【００２０】
そして、粘度調整機構１８は、ペーストタンク１５から供給されたペーストを受入れるペースト受入部２０と、ペースト受入部２０に連接して設けられ、内側に形成された空間部の中央に第１の撹拌羽根１６の撹拌軸１９を水平状態で回転可能に収納してペースト受入部２０から流入するペーストを撹拌するペースト撹拌室２１とを有している。ここで、ペースト受入部２０には、ペーストタンク１５の個数（本実施の形態では３個）と同じ個数のペースト流入口２２が形成され、ペースト流入口２２とペースト撹拌室２１は連通路２３を介して連通している。
【００２１】
ペースト撹拌室２１の下部には、複数の供給口１７が形成され、供給口１７の内側には撹拌軸１９の軸方向に沿って移動して供給口１７を開閉する開閉シャッタ２４が設けられている。そして、ペースト撹拌室２１の幅方向（撹拌軸１９の軸方向）の一方の壁部からは撹拌軸１９の基側が突出し、一方の壁部の外側に取付けられた第１のサーボモータ２５の回転軸と連結している。これによって、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度は、第１のサーボモータ２５の回転トルク値に対応する負荷電流値を測定することで把握でき、負荷電流値からペースト撹拌室２１内のペーストの粘度を制御できる。また、他方の壁部からは、開閉シャッタ２４を移動させるロッド状の操作部（図示せず）が突出し、他方の壁部の外側に設けられた取付け台２６を介して取付けられた駆動源の一例であるエアシリンダ２７のピストンロッドと連結している。なお、スクレーパ２８は、供給口１７から流出したペーストをスクリーン１１に誘導して拡げることができるように、スクレーパ２８の使用時移動方向前側に向けて下り傾斜させてペースト撹拌室２１の下部に取付けられている。ここで、第１のサーボモータ２５及びエアシリンダ２７は、スクリーン印刷機１０の外部に備えられた図示しない制御装置内に設けられた操作手段の一例である第１のサーボモータスイッチ及びエアシリンダスイッチの操作によりそれぞれ作動、停止する。
【００２２】
従って、開閉シャッタ２４を閉じた状態でペーストタンク１５からペースト撹拌室２１内にペーストを流入させ、第１の撹拌羽根１６を回転させてペースト撹拌室２１内のペーストを撹拌することでペーストの粘度を下げることができる。そして、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度が低下してから開閉シャッタ２４を開けることで、供給口１７からペーストを容易に流出させることができ、スクレーパ２８を介してスクリーン１１上に誘導して容易に拡げることができる。
【００２３】
なお、静置状態のペーストの粘度が高い場合は、強い撹拌力が必要になるため、本実施の形態の第１の撹拌羽根１６のようにスクリュー状の螺旋羽根型にする必要があるが、静置状態のペーストの粘度が低い場合は、強い撹拌力は不要なので、第１の撹拌羽根として、図３（Ｂ）に示すように、羽根の傾斜角が大きい螺旋羽根型の撹拌羽根３６を使用する。更に、成分が分離し易いペーストを撹拌する場合は、図３（Ｃ）に示すように、ペースト撹拌室２１内のペーストに上下方向の循環流を発生させることができる掻き揚げ型（直進羽根型）の撹拌羽根３７を使用する。
【００２４】
図１、図２に示すように、粘度調整機構１８は、スクリーン印刷機１０のスクレーパ２８の移動方向に沿って移動する移動台２９に取付けられた昇降機構の一例であるエアシリンダ３０に、連結部材３１を介して取付けられている。なお、連結部材３１の幅方向（撹拌軸１９の軸方向に沿った方向）の両側は、移動台２９の下部に上下方向に沿って設けられた昇降ガイド部材３２でガイドされている。これによって、エアシリンダ３０を操作することで、粘度調整機構１８を上下方向に昇降させることができる。
【００２５】
また、移動台２９の幅方向両側の下部は、スクリーン印刷機１０のフレーム３３にスクレーパ２８の移動方向に沿って取付けられた対となる図示しないガイドレール上にそれぞれ載置されている。そして、移動台２９は、フレーム３３のスクレーパ２８の使用時移動方向後端部及び前端部にそれぞれ設けられた駆動側スプロケット３４及び従動側スプロケット３４ａ間に巻回されたチェーン３５に、図示しない連結部材を介して連結している。これによって、チェーン３５を移動させてガイドレールで支持された移動台２９を移動させることで、スクレーパ２８を粘度調整機構１８と共に移動させることができる。
【００２６】
図１、図２、図４に示すように、ペーストタンク１５は、移動台２９のスクレーパ２８の使用時移動方向後側の縁部に移動台２９の幅方向に沿って取付けられた支持部材３８に、載置台３９を介して取付けられている。ここで、ペーストタンク１５の下部側は下方に向かって徐々に縮径する円錐部４０となって、ペーストタンク１５は載置台３９の中央部に形成された貫通孔に円錐部４０を挿通させて取付けられている。そして、円錐部４０の下端部には排出口４１が設けられ、排出口４１と粘度調整機構１８のペースト流入口２２は、チューブ４２を介して連通している。
【００２７】
また、ペーストタンク１５内には、粘度調整機構１８に送られて第１の撹拌羽根１６で撹拌される前のペースト、すなわち、ペーストタンク１５内に貯留されているペーストの粘度を調整する第２の撹拌羽根４３が、その回転軸４４を垂直にして設けられ、回転軸４４の基側はペーストタンク１５の蓋４５に取付けられた軸受け４６で回転可能に支持されている。そして、回転軸４４の基部は、蓋４５の上部に載置される固定部材４７を介してペーストタンク１５の上方に配置される第２のサーボモータ４８の出力軸４９の先部と連結部材５０を介して接続している。
【００２８】
ここで、第２の撹拌羽根４３とペーストタンク１５の内壁との間には僅少の隙間（例えば、０．０５〜１ｍｍ）が形成されている。このため、第２の撹拌羽根４３の回転（正転、逆転、又は正逆転）により、ペーストタンク１５内にペーストの上下方向の循環流を発生させることができる。これによって、静置状態のペーストの粘度が高い場合でも、ペーストタンク１５内のペーストを撹拌して粘度を低下させることができ、ペーストをペーストタンク１５からチューブ４２を介して粘度調整機構１８に安定して供給することができる。更に、ペーストタンク１５内にペーストの循環流が発生することで、粘度が低下した際にペーストを構成している各成分がペーストタンク１５内で分離するのを防止できる。
【００２９】
ここで、チューブ４２内には、図５に示すように、スタティックミキサ５３が設けられており。スタティックミキサ５３は、例えば、縦幅がチューブ４２の内径に相当する長さで、横幅が縦幅の１．５倍の長さを有する樹脂製の長方形板を、一方の短辺に対して他方の短辺を右回りに１８０度ねじって形成した右エレメント５４と、一方の短辺に対して他方の短辺を左回りに１８０度ねじって形成した左エレメント５５を交互にチューブ４２内に長手方向に沿って並べることで構成されている。スタティックミキサ５３が挿入されたチューブ４２内をペーストが移動する場合、ペーストは各エレメント５４、５５を通過する度に２分割され、分割されたペーストは各エレメント５４、５５内のねじれ面に沿ってチューブ４２の中央部から壁部へ、壁部から中央部へと移動することにより撹拌される。その結果、チューブ４２内を移動中にペーストの粘度が増加するのを防止して、ペーストを円滑に送ることができる。
【００３０】
図１に示すように、スキージ１２は、スクレーパ２８の使用時移動方向前方に設けられ、その基側がスキージ保持部材５１で保持され、スキージ保持部材５１は移動台２９のエアシリンダ３０の取付け位置より前側（スクレーパ２８の使用時移動方向前側）に取付けられた昇降機構の一例であるエアシリンダ５２に、傾動機構（図示せず）を介して連結している。そして、移動台２９を移動させることで、使用時においてスキージ１２をスクレーパ２８とは逆方向に移動させている。ここで、傾動機構を操作してスキージ１２の先端部をスクリーン１１に当接させた状態でスキージ１２の傾斜角を鋭角にすると、スキージ１２をスクリーン１１上で移動させた際に、スクリーン１１上に成膜されているペーストをスキージ１２の先部で押圧しながら掻き取ることができる。
【００３１】
その結果、スキージ１２の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成されて撹拌状態になり、ペーストの粘度が低下する。これによって、開口部がペーストで完全に充填されていない場合は、開口部内にペーストを流入させることができる。そして、スキージ１２が開口部上を通過する際に、開口部内に流入しているペーストにはスキージ１２の押圧によるせん断力が加わり、開口部内のペーストの粘度が低下し、開口部内のペーストはスクリーン１１の下に配置された被印刷体１４の表面に容易に付着することができる。
【００３２】
次に、本発明の一実施の形態に係る塗布装置のペーストの供給方法について説明する。
スクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に供給されたペーストは、移動してきたスクレーパ２８の先部で押圧されてスクリーン１１上に成膜される。このとき、ペーストはスクレーパ２８の先部で掻きあげられ、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成される。従って、スクリーン１１上に成膜されているペーストは、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間で撹拌されて粘度が低下した動粘性となる。このため、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在し循環流により撹拌されている状態のペーストの粘度を予め求め、粘度調整機構１８のペースト撹拌室２１内のペーストを、第１のサーボモータ２５を駆動させて第１の撹拌羽根１６で撹拌してペーストの粘度を徐々に低下させ、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に形成される循環流により撹拌されたペーストの粘度に到達した際の回転トルクの値（第１のサーボモータ２５の負荷電流値）を求めておく。
【００３３】
ペーストタンク１５内にペーストを投入し、第２のサーボモータ４８を回転駆動させることでペーストタンク１５内のペーストを撹拌して、ペーストタンク１５内のペーストを粘度が低下した状態（動粘性）にする。ここで、第２のサーボモータ４８を回転駆動させる際の回転トルクの値に対応する負荷電流を測定してペーストの粘度を制御することで、ペーストタンク１５内のペーストの粘度を一定範囲に保つことができる。これによって、ペーストタンク１５内のペーストが排出口４１からチューブ４２を介して粘度調整機構１８のペースト流入口２２まで容易に移動することができる。ここで、チューブ４２内にはスタティックミキサ５３が設けられているため、ペーストはスタティックミキサ５３で撹拌されながら移動することができ、ペーストの移動中に粘度が上昇して、チューブ４２が閉塞したり又は粘度調整機構１８に供給されるペースト量が減少することが防止できる。
【００３４】
ペーストが粘度調整機構１８のペースト撹拌室２１内に流入すると、スクリーン印刷機１０の制御装置に設けられた第１のサーボモータスイッチを操作して第１のサーボモータ２５を駆動させ、第１の撹拌羽根１６の回転でペーストを撹拌してペーストの粘度を低下させる。そして、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度がスクリーン１１上に成膜されているペーストの粘度に近づいた（例えば、スクリーン１１上に成膜されているペーストの粘度に対するペースト撹拌室２１内のペーストの粘度の比が０．９〜１．１の範囲になった）ことが第１のサーボモータ２５を回転駆動する際の回転トルクの値（第１のサーボモータ２５の負荷電流値）から確認されると、エアシリンダ３０を駆動させ粘度調整機構１８を下降させてスクレーパ２８の先部をスクリーン１１上に当接させる。次いで、移動台２９をスクレーパ２８の使用時移動方向に移動させながら、スクリーン印刷機１０の制御装置に設けられたエアシリンダスイッチを操作して開閉シャッタ２４を開け、供給口１７からペーストを流出させ、スクレーパ２８を介してスクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に誘導して成膜させる。
【００３５】
このように、ペーストの塗工過程において、スクリーン１１上に新たに供給されるペーストの粘度は供給される直前に調整されるので、供給するペーストの粘度が成膜されているペースト（スクレーパ２８で押圧されて粘度が低下したペースト）の粘度に近づいて（例えば、成膜されているペーストの粘度に対する供給するペーストの粘度の比が０．９〜１．１の範囲になって）、粘度調整機構１８から供給されたペーストとスクリーン１１上に成膜されようとしているペーストとの混合が容易になる。また、ペースト同士が混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、スクリーン１１上に成膜されようとしているペースト、すなわち、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在しているペーストの粘度を一定範囲内に保つことができ、スクレーパ２８がスクリーン１１に形成されている開口部上を通過する際に、開口部内にペーストを確実に流入させながら成膜を行うことができる。
【００３６】
スクリーン１１上でスクレーパ２８を移動させて、スクリーン１１に設けられている開口部内へのペーストの流入が終了すると、開閉シャッタ２４を閉じ、エアシリンダ３０を操作して粘度調整機構１８を上昇させる。次いで、エアシリンダ５２を操作し、スキージ１２の先部でスクリーン１１が押圧される状態にしてから、移動台２９をスキージ１２の使用時移動方向（スクレーパ２８の使用時移動方向と逆方向）に移動させる。これによって、スキージ１２の先部でスクリーン１１上のペーストが押圧され、スキージ１２の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成されて撹拌され、ペーストの粘度が低下する。ここで、スキージ１２の使用時移動方向前方に存在する開口部において、開口部がペーストで完全に充填されていない場合、粘度が低下したペーストは開口部内に流入する。
【００３７】
そして、スキージ１２が開口部上を通過する際に、開口部内に流入しているペーストにはスキージ１２の押圧によるせん断力が加わって、開口部内のペーストの粘度が低下する。このため、開口部内のペーストはスクリーン１１の下に配置された被印刷体１４の表面に付着する。そして、スキージ１２が開口部上を通過すると、被印刷体１４の表面に付着したペーストの押圧は解除され、ペーストは静置状態になってペーストの粘度は上昇する。このため、被印刷体１４の表面からスクリーン１１が離脱する際に、被印刷体１４の表面に付着したペーストがスクリーン１１によって剥がされることがなく、更に、被印刷体１４の表面上を流動することもない。その結果、被印刷体１４に高品質のペーストの印刷を安定して行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の塗布装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、ペーストタンクの個数を３個としたが、ペーストタンクの個数は、被印刷体の個数、連続して印刷を行う際の時間によって、１、２、又は４以上とすることができる。また、静置状態のペーストの粘度が低く、重力によってチューブ内を移動できる場合、第２の撹拌羽根を取外したペーストタンクを使用することができる。そして、粘度調整機構のペースト流入口とチューブを接続する際に、ペースト流入口側に雌型、チューブ側に雄型をそれぞれ使用したワンタッチカプラ方式を採用することができる。これによって、チューブの接続が容易になると共に、使用しないペースト流入口の封鎖を簡便に行うことができる。また、ペーストをペーストタンクから成膜領域に供給するのにパイプを使用することができる。
更に、ペーストの供給方法を、本実施の形態ではペーストの塗工過程に適用した場合について説明したが、ペーストの塗布過程に適用することもできる。
なお、本発明は、前記実施の形態において具体的数値を用いて説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲において、これらの数値に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機の説明図である。
【図２】同スクリーン印刷機の一部省略斜視図である。
【図３】（Ａ）は同スクリーン印刷機の粘度調整機構の一部省略切り欠き斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ粘度調整機構の変形例に係る第１の撹拌羽根の斜視図である。
【図４】同スクリーン印刷機のペーストタンクの説明図である。
【図５】スタティックミキサの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：スクリーン印刷機、１１：スクリーン、１２：スキージ、１４：被印刷体、１５：ペーストタンク、１６：第１の撹拌羽根、１７：供給口、１８：粘度調整機構、１９：撹拌軸、２０：ペースト受入部、２１：ペースト撹拌室、２２：ペースト流入口、２３：連通路、２４：開閉シャッタ、２５：第１のサーボモータ、２６：取付け台、２７：エアシリンダ、２８：スクレーパ、２９：移動台、３０：エアシリンダ、３１：連結部材、３２：昇降ガイド部材、３３：フレーム、３４：駆動側スプロケット、３４ａ：従動側スプロケット、３５：チェーン、３６、３７：撹拌羽根、３８：支持部材、３９：載置台、４０：円錐部、４１：排出口、４２：チューブ、４３：第２の撹拌羽根、４４：回転軸、４５：蓋、４６：軸受け、４７：固定部材、４８：第２のサーボモータ、４９：出力軸、５０：連結部材、５１：スキージ保持部材、５２：エアシリンダ、５３：スタティックミキサ、５４：右エレメント、５５：左エレメント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高品質の成膜（ペーストの塗布又は塗工）を安定して行う塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペーストを用いて成膜を行う塗布装置、例えばスクリーン印刷機には、印刷しようとするパターンを形成する開口部が設けられたスクリーン上でスクレーパを移動しながらスクリーン上にペーストを供給して開口部にペーストを流入させ、次いで、スクリーン上でスキージを移動させて開口部に流入したペーストを押圧しその粘度を低下させてスクリーンの下に配置した被印刷体表面に移動させ付着させるローリング方式（例えば、特許文献１参照）と、ペースト貯蔵容器を備えたスキージヘッドをペースト貯蔵容器の下部に設けられた供給口がスクリーンに当接するようにスクリーン上方に配置し、ペースト貯蔵容器内のペーストを撹拌部材で撹拌してペーストの粘度を低下させる（ペーストを動粘性状態にする）ことで開口部にペーストを流入させると共にスクリーンの下に配置した被印刷体表面に付着させるスキージヘッド方式（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６６５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクリーン印刷に使用されるペーストは非ニュートン流体の特性を有し、撹拌等によってペーストにせん断力が加わると流動性が増し(粘度が低下し）、撹拌したペーストを一定時間静置すると流動性を失う（粘度が大きく増加する）という性質を有する。このため、特許文献１に記載された発明では、スクリーン上でスクレーパを移動しながらスクリーン上にペーストを供給するので、スクレーパで押圧されて（せん断力が加えられて）流動性を増した（粘度が低下した）ペーストに、流動性を失った（粘度が高い）ペーストが供給されて混合されることになって、混合したペーストの粘度は高くなる。このため、開口部内に流入するペースト量が少なくなって、スキージを移動させた際に被印刷体表面に付着できるペースト量も少なくなり、印刷の不良が発生しやすくなるという問題が生じる。一方、特許文献２に記載された発明では、撹拌されて粘度が低下したペーストをスクリーンの開口部を介して被印刷体表面に直接付着させるため、付着するペーストの粘度を印刷に最適な（被印刷体表面に安定して定着できる）粘度にすることが困難で、良質な印刷ができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、成膜領域に供給するペーストの粘性を成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけることで高品質の成膜を安定して行うことが可能な塗布装置及び塗布装置のペーストの供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る塗布装置のペーストの供給方法は、非ニュートン流体からなるペーストを用いて成膜を行う塗布装置のペーストの供給方法において、
前記ペーストの塗布又は塗工過程にて、塗布面及び塗布余白面に塗布されているペーストの動粘性（例えば、粘度、粘性）に、ペーストタンクに一時貯留されて前記塗布面及び塗布余白面に新たに供給されるペーストの動粘性を合わせて又は近づけて、前記新たなペーストを供給する。
ここで、ペーストの塗布過程とは、塗布面及び塗布余白面上に必要量のペーストを一度に供給して塗布面及び塗布余白面上で均一に成膜することを指し、ペーストの塗工過程とは、塗布面及び塗布余白面上を一端側から他端側に向けて移動しながら塗布面及び塗布余白面上に少量のペーストを供給すると共に塗布面及び塗布余白面に均一に成膜することを指す。
【０００７】
第１の発明に係る塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストは、粘度調整機構によって動粘性の調整が行われていることが好ましい。
ここで、前記粘度調整機構には作動及び停止を外部から行う手段が設けられていることが好ましい。
そして、前記新たに供給されるペーストの粘度は、前記塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの粘度に供給される直前に調整することが好ましい。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る塗布装置は、非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンクと、ペーストを該ペーストタンクから成膜領域に供給するチューブ又はパイプとを有する塗布装置において、
前記成膜領域の上流側に、第１の撹拌羽根を備えた粘度調整機構を備え、前記ペーストタンクから供給されたペーストを、前記成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づける。
【０００９】
第２の発明に係る塗布装置において、前記第１の撹拌羽根は、第１のサーボモータで回転駆動され、前記粘度調整機構に供給されたペーストの粘度は、該第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることが好ましい。
また、前記粘度調整機構の供給口には、前記成膜領域へのペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられていることが好ましい。
【００１０】
第２の発明に係る塗布装置において、前記ペーストタンク内には、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、前記粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整することが好ましい。
また、前記第２の撹拌羽根の回転軸は垂直に配置され、該第２の撹拌羽根と前記ペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、該第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、前記ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させることが好ましい。
【００１１】
第２の発明に係る塗布装置において、前記ペーストタンクから前記粘度調整機構にペーストを送る前記チューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられていることが好ましい。
また、前記成膜領域に供給されたペーストは、前記成膜領域上にスクレーパで広げられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るペーストの供給方法においては、新たに供給されるペーストの動粘性を、成膜されているペーストの動粘性に合わせて又は近づけるので、成膜されているペーストに新たなペーストが混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、高品質の成膜を安定して行うことが可能になる
【００１３】
第１の発明に係るペーストの供給方法において、新たに供給されるペーストの動粘性が粘度調整機構によって調整される場合、動粘性の調整の精度を向上させることができ、供給するペーストの動粘性を、成膜されているペーストの動粘性に合わせて又は近づけることが容易にできる。
また、粘度調整機構に作動及び停止を外部から行う手段が設けられている場合、新たに供給するペーストの動粘性を調整するタイミングを容易に制御できる。
更に、新たに供給されるペーストの粘度を、供給される直前に調整する場合、供給するペーストの粘度と成膜されているペーストの粘度の差が小さくなって、供給されたペーストと成膜されようとするペーストの混合が容易となる。
【００１４】
第２の発明に係る塗布装置においては、成膜領域に新たに供給されるペーストの粘度を、成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけるので、成膜領域で成膜されるペーストに新たに供給されたペーストが混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、高品質の成膜を安定して行うことが可能になる。
【００１５】
第２の発明に係る塗布装置において、第１の撹拌羽根が、第１のサーボモータで回転駆動され、ペーストの粘度が、第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されている場合、成膜領域に新たに供給されるペーストの粘度の調整精度を向上させることができ、新たに供給するペーストの粘度を、成膜されるペーストの粘度に近づけることが容易にできる。
また、粘度調整機構の供給口に、ペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられている場合、ペーストの供給が不要の場合に供給口からのペーストの流出を確実に防止することができる。
ペーストタンク内に、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整する場合、ペーストタンク内のペーストを撹拌しその粘度を下げることができ、ペーストをペーストタンクから粘度調整機構に安定して供給することができる。
【００１６】
第２の発明に係る塗布装置において、第２の撹拌羽根の回転軸が垂直に配置され、第２の撹拌羽根とペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させる場合、循環流でペーストタンク内のペーストを撹拌することができ、ペーストタンク内でペーストを構成している各成分が分離するのを防止できる。
また、ペーストタンクから粘度調整機構にペーストを送るチューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられている場合、チューブ又はパイプ内を移動するペーストを撹拌して動粘性状態を保つ（例えば、低い粘性状態を保つ）ことができ、チューブ又はパイプ内でペーストを容易に移動させることができる。
更に、成膜領域に供給されたペーストが、成膜領域上にスクレーパで広げられる場合、成膜領域で成膜されるペーストと新たに供給されたペーストの混合を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機の説明図、図２は同スクリーン印刷機の一部省略斜視図、図３（Ａ）は同スクリーン印刷機の粘度調整機構の一部省略切り欠き斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ粘度調整機構の変形例に係る第１の撹拌羽根の斜視図、図４は同スクリーン印刷機のペーストタンクの説明図、図５はスタティックミキサの説明図である。
【００１８】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機１０は、非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンク１５と、ペーストをペーストタンク１５から成膜領域（即ち、塗布面及び塗布余白面）となるスクリーン１１上に供給する輸送部材の一例であるチューブ４２とを有し、印刷しようとするパターンを形成する開口部（図示せず）が設けられたスクリーン１１上でスクレーパ２８を移動させながら、チューブ４２によってペーストタンク１５と連通する粒度調整機構１８を介して供給されたペーストをスクリーン１１上に拡げて開口部に流入させ、開口部に流入したペーストをスクリーン１１上でスキージ１２を移動させながらスクリーン１１の下に配置した被印刷体１４の表面に付着させて印刷するものである。以下、詳細に説明する。
【００１９】
図２、図３（Ａ）に示すように、粒度調整機構１８は、スクレーパ２８の使用時移動方向後方のスクリーン１１の直上にその一部が配置され、スクレーパ２８と共に移動してスクレーパ２８上方のペーストタンク１５から供給されたペーストを第１の撹拌羽根１６で撹拌し、ペーストの粘度を調整して（ペーストタンク１５から供給されたペーストをスクリーン１１上で成膜されるペーストの粘度に近づけて）から供給口１７よりスクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に供給している。
【００２０】
そして、粘度調整機構１８は、ペーストタンク１５から供給されたペーストを受入れるペースト受入部２０と、ペースト受入部２０に連接して設けられ、内側に形成された空間部の中央に第１の撹拌羽根１６の撹拌軸１９を水平状態で回転可能に収納してペースト受入部２０から流入するペーストを撹拌するペースト撹拌室２１とを有している。ここで、ペースト受入部２０には、ペーストタンク１５の個数（本実施の形態では３個）と同じ個数のペースト流入口２２が形成され、ペースト流入口２２とペースト撹拌室２１は連通路２３を介して連通している。
【００２１】
ペースト撹拌室２１の下部には、複数の供給口１７が形成され、供給口１７の内側には撹拌軸１９の軸方向に沿って移動して供給口１７を開閉する開閉シャッタ２４が設けられている。そして、ペースト撹拌室２１の幅方向（撹拌軸１９の軸方向）の一方の壁部からは撹拌軸１９の基側が突出し、一方の壁部の外側に取付けられた第１のサーボモータ２５の回転軸と連結している。これによって、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度は、第１のサーボモータ２５の回転トルク値に対応する負荷電流値を測定することで把握でき、負荷電流値からペースト撹拌室２１内のペーストの粘度を制御できる。また、他方の壁部からは、開閉シャッタ２４を移動させるロッド状の操作部（図示せず）が突出し、他方の壁部の外側に設けられた取付け台２６を介して取付けられた駆動源の一例であるエアシリンダ２７のピストンロッドと連結している。なお、スクレーパ２８は、供給口１７から流出したペーストをスクリーン１１に誘導して拡げることができるように、スクレーパ２８の使用時移動方向前側に向けて下り傾斜させてペースト撹拌室２１の下部に取付けられている。ここで、第１のサーボモータ２５及びエアシリンダ２７は、スクリーン印刷機１０の外部に備えられた図示しない制御装置内に設けられた操作手段の一例である第１のサーボモータスイッチ及びエアシリンダスイッチの操作によりそれぞれ作動、停止する。
【００２２】
従って、開閉シャッタ２４を閉じた状態でペーストタンク１５からペースト撹拌室２１内にペーストを流入させ、第１の撹拌羽根１６を回転させてペースト撹拌室２１内のペーストを撹拌することでペーストの粘度を下げることができる。そして、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度が低下してから開閉シャッタ２４を開けることで、供給口１７からペーストを容易に流出させることができ、スクレーパ２８を介してスクリーン１１上に誘導して容易に拡げることができる。
【００２３】
なお、静置状態のペーストの粘度が高い場合は、強い撹拌力が必要になるため、本実施の形態の第１の撹拌羽根１６のようにスクリュー状の螺旋羽根型にする必要があるが、静置状態のペーストの粘度が低い場合は、強い撹拌力は不要なので、第１の撹拌羽根として、図３（Ｂ）に示すように、羽根の傾斜角が大きい螺旋羽根型の撹拌羽根３６を使用する。更に、成分が分離し易いペーストを撹拌する場合は、図３（Ｃ）に示すように、ペースト撹拌室２１内のペーストに上下方向の循環流を発生させることができる掻き揚げ型（直進羽根型）の撹拌羽根３７を使用する。
【００２４】
図１、図２に示すように、粘度調整機構１８は、スクリーン印刷機１０のスクレーパ２８の移動方向に沿って移動する移動台２９に取付けられた昇降機構の一例であるエアシリンダ３０に、連結部材３１を介して取付けられている。なお、連結部材３１の幅方向（撹拌軸１９の軸方向に沿った方向）の両側は、移動台２９の下部に上下方向に沿って設けられた昇降ガイド部材３２でガイドされている。これによって、エアシリンダ３０を操作することで、粘度調整機構１８を上下方向に昇降させることができる。
【００２５】
また、移動台２９の幅方向両側の下部は、スクリーン印刷機１０のフレーム３３にスクレーパ２８の移動方向に沿って取付けられた対となる図示しないガイドレール上にそれぞれ載置されている。そして、移動台２９は、フレーム３３のスクレーパ２８の使用時移動方向後端部及び前端部にそれぞれ設けられた駆動側スプロケット３４及び従動側スプロケット３４ａ間に巻回されたチェーン３５に、図示しない連結部材を介して連結している。これによって、チェーン３５を移動させてガイドレールで支持された移動台２９を移動させることで、スクレーパ２８を粘度調整機構１８と共に移動させることができる。
【００２６】
図１、図２、図４に示すように、ペーストタンク１５は、移動台２９のスクレーパ２８の使用時移動方向後側の縁部に移動台２９の幅方向に沿って取付けられた支持部材３８に、載置台３９を介して取付けられている。ここで、ペーストタンク１５の下部側は下方に向かって徐々に縮径する円錐部４０となって、ペーストタンク１５は載置台３９の中央部に形成された貫通孔に円錐部４０を挿通させて取付けられている。そして、円錐部４０の下端部には排出口４１が設けられ、排出口４１と粘度調整機構１８のペースト流入口２２は、チューブ４２を介して連通している。
【００２７】
また、ペーストタンク１５内には、粘度調整機構１８に送られて第１の撹拌羽根１６で撹拌される前のペースト、すなわち、ペーストタンク１５内に貯留されているペーストの粘度を調整する第２の撹拌羽根４３が、その回転軸４４を垂直にして設けられ、回転軸４４の基側はペーストタンク１５の蓋４５に取付けられた軸受け４６で回転可能に支持されている。そして、回転軸４４の基部は、蓋４５の上部に載置される固定部材４７を介してペーストタンク１５の上方に配置される第２のサーボモータ４８の出力軸４９の先部と連結部材５０を介して接続している。
【００２８】
ここで、第２の撹拌羽根４３とペーストタンク１５の内壁との間には僅少の隙間（例えば、０．０５〜１ｍｍ）が形成されている。このため、第２の撹拌羽根４３の回転（正転、逆転、又は正逆転）により、ペーストタンク１５内にペーストの上下方向の循環流を発生させることができる。これによって、静置状態のペーストの粘度が高い場合でも、ペーストタンク１５内のペーストを撹拌して粘度を低下させることができ、ペーストをペーストタンク１５からチューブ４２を介して粘度調整機構１８に安定して供給することができる。更に、ペーストタンク１５内にペーストの循環流が発生することで、粘度が低下した際にペーストを構成している各成分がペーストタンク１５内で分離するのを防止できる。
【００２９】
ここで、チューブ４２内には、図５に示すように、スタティックミキサ５３が設けられており。スタティックミキサ５３は、例えば、縦幅がチューブ４２の内径に相当する長さで、横幅が縦幅の１．５倍の長さを有する樹脂製の長方形板を、一方の短辺に対して他方の短辺を右回りに１８０度ねじって形成した右エレメント５４と、一方の短辺に対して他方の短辺を左回りに１８０度ねじって形成した左エレメント５５を交互にチューブ４２内に長手方向に沿って並べることで構成されている。スタティックミキサ５３が挿入されたチューブ４２内をペーストが移動する場合、ペーストは各エレメント５４、５５を通過する度に２分割され、分割されたペーストは各エレメント５４、５５内のねじれ面に沿ってチューブ４２の中央部から壁部へ、壁部から中央部へと移動することにより撹拌される。その結果、チューブ４２内を移動中にペーストの粘度が増加するのを防止して、ペーストを円滑に送ることができる。
【００３０】
図１に示すように、スキージ１２は、スクレーパ２８の使用時移動方向前方に設けられ、その基側がスキージ保持部材５１で保持され、スキージ保持部材５１は移動台２９のエアシリンダ３０の取付け位置より前側（スクレーパ２８の使用時移動方向前側）に取付けられた昇降機構の一例であるエアシリンダ５２に、傾動機構（図示せず）を介して連結している。そして、移動台２９を移動させることで、使用時においてスキージ１２をスクレーパ２８とは逆方向に移動させている。ここで、傾動機構を操作してスキージ１２の先端部をスクリーン１１に当接させた状態でスキージ１２の傾斜角を鋭角にすると、スキージ１２をスクリーン１１上で移動させた際に、スクリーン１１上に成膜されているペーストをスキージ１２の先部で押圧しながら掻き取ることができる。
【００３１】
その結果、スキージ１２の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成されて撹拌状態になり、ペーストの粘度が低下する。これによって、開口部がペーストで完全に充填されていない場合は、開口部内にペーストを流入させることができる。そして、スキージ１２が開口部上を通過する際に、開口部内に流入しているペーストにはスキージ１２の押圧によるせん断力が加わり、開口部内のペーストの粘度が低下し、開口部内のペーストはスクリーン１１の下に配置された被印刷体１４の表面に容易に付着することができる。
【００３２】
次に、本発明の一実施の形態に係る塗布装置のペーストの供給方法について説明する。
スクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に供給されたペーストは、移動してきたスクレーパ２８の先部で押圧されてスクリーン１１上に成膜される。このとき、ペーストはスクレーパ２８の先部で掻きあげられ、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成される。従って、スクリーン１１上に成膜されているペーストは、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間で撹拌されて粘度が低下した動粘性となる。このため、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在し循環流により撹拌されている状態のペーストの粘度を予め求め、粘度調整機構１８のペースト撹拌室２１内のペーストを、第１のサーボモータ２５を駆動させて第１の撹拌羽根１６で撹拌してペーストの粘度を徐々に低下させ、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に形成される循環流により撹拌されたペーストの粘度に到達した際の回転トルクの値（第１のサーボモータ２５の負荷電流値）を求めておく。
【００３３】
ペーストタンク１５内にペーストを投入し、第２のサーボモータ４８を回転駆動させることでペーストタンク１５内のペーストを撹拌して、ペーストタンク１５内のペーストを粘度が低下した状態（動粘性）にする。ここで、第２のサーボモータ４８を回転駆動させる際の回転トルクの値に対応する負荷電流を測定してペーストの粘度を制御することで、ペーストタンク１５内のペーストの粘度を一定範囲に保つことができる。これによって、ペーストタンク１５内のペーストが排出口４１からチューブ４２を介して粘度調整機構１８のペースト流入口２２まで容易に移動することができる。ここで、チューブ４２内にはスタティックミキサ５３が設けられているため、ペーストはスタティックミキサ５３で撹拌されながら移動することができ、ペーストの移動中に粘度が上昇して、チューブ４２が閉塞したり又は粘度調整機構１８に供給されるペースト量が減少することが防止できる。
【００３４】
ペーストが粘度調整機構１８のペースト撹拌室２１内に流入すると、スクリーン印刷機１０の制御装置に設けられた第１のサーボモータスイッチを操作して第１のサーボモータ２５を駆動させ、第１の撹拌羽根１６の回転でペーストを撹拌してペーストの粘度を低下させる。そして、ペースト撹拌室２１内のペーストの粘度がスクリーン１１上に成膜されているペーストの粘度に近づいた（例えば、スクリーン１１上に成膜されているペーストの粘度に対するペースト撹拌室２１内のペーストの粘度の比が０．９〜１．１の範囲になった）ことが第１のサーボモータ２５を回転駆動する際の回転トルクの値（第１のサーボモータ２５の負荷電流値）から確認されると、エアシリンダ３０を駆動させ粘度調整機構１８を下降させてスクレーパ２８の先部をスクリーン１１上に当接させる。次いで、移動台２９をスクレーパ２８の使用時移動方向に移動させながら、スクリーン印刷機１０の制御装置に設けられたエアシリンダスイッチを操作して開閉シャッタ２４を開け、供給口１７からペーストを流出させ、スクレーパ２８を介してスクレーパ２８の使用時移動方向前方のスクリーン１１上に誘導して成膜させる。
【００３５】
このように、ペーストの塗工過程において、スクリーン１１上に新たに供給されるペーストの粘度は供給される直前に調整されるので、供給するペーストの粘度が成膜されているペースト（スクレーパ２８で押圧されて粘度が低下したペースト）の粘度に近づいて（例えば、成膜されているペーストの粘度に対する供給するペーストの粘度の比が０．９〜１．１の範囲になって）、粘度調整機構１８から供給されたペーストとスクリーン１１上に成膜されようとしているペーストとの混合が容易になる。また、ペースト同士が混合してもペーストの粘度が大きく変化せず、スクリーン１１上に成膜されようとしているペースト、すなわち、スクレーパ２８の先部とスクリーン１１の間に存在しているペーストの粘度を一定範囲内に保つことができ、スクレーパ２８がスクリーン１１に形成されている開口部上を通過する際に、開口部内にペーストを確実に流入させながら成膜を行うことができる。
【００３６】
スクリーン１１上でスクレーパ２８を移動させて、スクリーン１１に設けられている開口部内へのペーストの流入が終了すると、開閉シャッタ２４を閉じ、エアシリンダ３０を操作して粘度調整機構１８を上昇させる。次いで、エアシリンダ５２を操作し、スキージ１２の先部でスクリーン１１が押圧される状態にしてから、移動台２９をスキージ１２の使用時移動方向（スクレーパ２８の使用時移動方向と逆方向）に移動させる。これによって、スキージ１２の先部でスクリーン１１上のペーストが押圧され、スキージ１２の先部とスクリーン１１の間に存在するペースト内には上下方向の循環流が形成されて撹拌され、ペーストの粘度が低下する。ここで、スキージ１２の使用時移動方向前方に存在する開口部において、開口部がペーストで完全に充填されていない場合、粘度が低下したペーストは開口部内に流入する。
【００３７】
そして、スキージ１２が開口部上を通過する際に、開口部内に流入しているペーストにはスキージ１２の押圧によるせん断力が加わって、開口部内のペーストの粘度が低下する。このため、開口部内のペーストはスクリーン１１の下に配置された被印刷体１４の表面に付着する。そして、スキージ１２が開口部上を通過すると、被印刷体１４の表面に付着したペーストの押圧は解除され、ペーストは静置状態になってペーストの粘度は上昇する。このため、被印刷体１４の表面からスクリーン１１が離脱する際に、被印刷体１４の表面に付着したペーストがスクリーン１１によって剥がされることがなく、更に、被印刷体１４の表面上を流動することもない。その結果、被印刷体１４に高品質のペーストの印刷を安定して行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の塗布装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、ペーストタンクの個数を３個としたが、ペーストタンクの個数は、被印刷体の個数、連続して印刷を行う際の時間によって、１、２、又は４以上とすることができる。また、静置状態のペーストの粘度が低く、重力によってチューブ内を移動できる場合、第２の撹拌羽根を取外したペーストタンクを使用することができる。そして、粘度調整機構のペースト流入口とチューブを接続する際に、ペースト流入口側に雌型、チューブ側に雄型をそれぞれ使用したワンタッチカプラ方式を採用することができる。これによって、チューブの接続が容易になると共に、使用しないペースト流入口の封鎖を簡便に行うことができる。また、ペーストをペーストタンクから成膜領域に供給するのにパイプを使用することができる。
更に、ペーストの供給方法を、本実施の形態ではペーストの塗工過程に適用した場合について説明したが、ペーストの塗布過程に適用することもできる。
なお、本発明は、前記実施の形態において具体的数値を用いて説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲において、これらの数値に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る塗布装置の一例であるスクリーン印刷機の説明図である。
【図２】同スクリーン印刷機の一部省略斜視図である。
【図３】（Ａ）は同スクリーン印刷機の粘度調整機構の一部省略切り欠き斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ粘度調整機構の変形例に係る第１の撹拌羽根の斜視図である。
【図４】同スクリーン印刷機のペーストタンクの説明図である。
【図５】スタティックミキサの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：スクリーン印刷機、１１：スクリーン、１２：スキージ、１４：被印刷体、１５：ペーストタンク、１６：第１の撹拌羽根、１７：供給口、１８：粘度調整機構、１９：撹拌軸、２０：ペースト受入部、２１：ペースト撹拌室、２２：ペースト流入口、２３：連通路、２４：開閉シャッタ、２５：第１のサーボモータ、２６：取付け台、２７：エアシリンダ、２８：スクレーパ、２９：移動台、３０：エアシリンダ、３１：連結部材、３２：昇降ガイド部材、３３：フレーム、３４：駆動側スプロケット、３４ａ：従動側スプロケット、３５：チェーン、３６、３７：撹拌羽根、３８：支持部材、３９：載置台、４０：円錐部、４１：排出口、４２：チューブ、４３：第２の撹拌羽根、４４：回転軸、４５：蓋、４６：軸受け、４７：固定部材、４８：第２のサーボモータ、４９：出力軸、５０：連結部材、５１：スキージ保持部材、５２：エアシリンダ、５３：スタティックミキサ、５４：右エレメント、５５：左エレメント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ニュートン流体からなるペーストを用いて成膜を行う塗布装置のペーストの供給方法において、
前記ペーストの塗布又は塗工過程にて、塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの動粘性に、ペーストタンクに一時貯留されて前記塗布面及び塗布余白面に新たに供給されるペーストの動粘性を合わせて又は近づけて、前記新たなペーストを供給する塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項２】
請求項１記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストは、粘度調整機構によって動粘性の調整が行われていることを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項３】
請求項２記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記粘度調整機構には作動及び停止を外部から行う手段が設けられていることを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストの粘度は、前記塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの粘度に供給される直前に調整することを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項５】
非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンクと、ペーストを該ペーストタンクから成膜領域に供給するチューブ又はパイプとを有する塗布装置において、
前記成膜領域の上流側に、第１の撹拌羽根を備えた粘度調整機構を備え、前記ペーストタンクから供給されたペーストを、前記成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
請求項５記載の塗布装置において、前記第１の撹拌羽根は、第１のサーボモータで回転駆動され、前記粘度調整機構に供給されたペーストの粘度は、該第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項５及び６のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記粘度調整機構の供給口には、前記成膜領域へのペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記ペーストタンク内には、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、前記粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整することを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
請求項８記載の塗布装置において、前記第２の撹拌羽根の回転軸は垂直に配置され、該第２の撹拌羽根と前記ペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、該第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、前記ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させることを特徴とする塗布装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記ペーストタンクから前記粘度調整機構にペーストを送る前記チューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記成膜領域に供給されたペーストは、前記成膜領域上にスクレーパで広げられることを特徴とする塗布装置。
【請求項１】
非ニュートン流体からなるペーストを用いて成膜を行う塗布装置のペーストの供給方法において、
前記ペーストの塗布又は塗工過程にて、塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの動粘性に、ペーストタンクに一時貯留されて前記塗布面及び塗布余白面に新たに供給されるペーストの動粘性を合わせて又は近づけて、前記新たなペーストを供給する塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項２】
請求項１記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストは、粘度調整機構によって動粘性の調整が行われていることを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項３】
請求項２記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記粘度調整機構には作動及び停止を外部から行う手段が設けられていることを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布装置のペーストの供給方法において、前記新たに供給されるペーストの粘度は、前記塗布面及び塗布余白面に成膜されているペーストの粘度に供給される直前に調整することを特徴とする塗布装置のペーストの供給方法。
【請求項５】
非ニュートン流体であるペーストを貯留するペーストタンクと、ペーストを該ペーストタンクから成膜領域に供給するチューブ又はパイプとを有する塗布装置において、
前記成膜領域の上流側に、第１の撹拌羽根を備えた粘度調整機構を備え、前記ペーストタンクから供給されたペーストを、前記成膜領域で成膜されるペーストの粘度に近づけることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
請求項５記載の塗布装置において、前記第１の撹拌羽根は、第１のサーボモータで回転駆動され、前記粘度調整機構に供給されたペーストの粘度は、該第１のサーボモータの回転トルク値に対応する負荷電流値を測定して制御されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項５及び６のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記粘度調整機構の供給口には、前記成膜領域へのペーストの供給時のみ開く開閉シャッタが設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記ペーストタンク内には、第２のサーボモータに連結する第２の撹拌羽根が設けられ、前記粘度調整機構に送られる前のペーストの粘度を調整することを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
請求項８記載の塗布装置において、前記第２の撹拌羽根の回転軸は垂直に配置され、該第２の撹拌羽根と前記ペーストタンク内壁との間には隙間が形成され、該第２の撹拌羽根の正転、逆転、又は正逆転によって、前記ペーストタンク内にペーストの循環流を発生させることを特徴とする塗布装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記ペーストタンクから前記粘度調整機構にペーストを送る前記チューブ又はパイプ内にはスタティックミキサが設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか１項に記載の塗布装置において、前記成膜領域に供給されたペーストは、前記成膜領域上にスクレーパで広げられることを特徴とする塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−５５６４（Ｐ２０１０−５５６４Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９２９４（Ｐ２００８−１６９２９４）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（５９７１６８２２８）日本ファインテック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（５９７１６８２２８）日本ファインテック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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