TW202419158A - 中高黏度液體的塗佈方法、裝置及噴嘴 - Google Patents

Abstract

即便是中高黏度的流體，亦可均勻地塗佈至比較小型的對象物而不會飛濺，並且可實現區分塗佈(選擇性塗佈)。於筒狀的噴嘴的前端部，設置向液體噴出方向突出之半圓球狀、錐狀、錐台狀的頂部，且於該頂部形成狹縫。於噴嘴的筒狀部分配置亂流形成構件。於亂流形成構件，形成被供給液體之一個主流道、及自該主流道分支之兩個分支流道。自兩個分支流道流出之液體於噴嘴前端的筒狀部分及頂部的空間內形成亂流，且於大致均勻的壓力下自狹縫噴出為具有寬度之液膜。於液膜霧化前的位置將液膜塗佈於對象物。

Description

中高黏度液體的塗佈方法、裝置及噴嘴

本發明關於一種中高黏度液體的塗佈方法、裝置及噴嘴。

中高黏度液體是指黏度約150厘泊(以下稱為「CPS」)以上且大約5000 CPS以下的流體，不僅包括塗料，亦包括遮蔽材料、防濕材料、絕緣材料、防濕絕緣材料，較佳為包括無溶劑液體，以脫碳或抑制揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOC)的排出。又，本發明的塗佈方法及裝置中使用之噴嘴是具有細長的狹縫狀的吐出口之無氣噴嘴，藉由自無氣噴嘴噴出之液膜部分(膜狀液體部分)來塗裝對象物(所謂的塗膜)。

無氣噴嘴原本是將液體霧化並塗佈於對象物。當對象物上有禁止塗佈之部分時(區分塗佈或選擇性塗佈)，須對不應塗佈之部分實施遮蔽。該遮蔽的施工及塗佈後的遮罩的移除是相當麻煩的作業。

當利用無氣噴嘴塗佈對象物時，若使施加至自噴嘴噴出之液體之壓力略低，則會產生如下現象：自噴嘴噴出後立即產生液膜部分，且於其前端發生霧化。若使該液膜部分直接接觸對象物，則可進行邊界明確之塗佈。藉此，無需遮蔽即可實現區分塗佈。該方法由於使用較低的加壓壓力，因此適合黏度較低的液體(例如，於專利文獻1中，黏度為50 CPS、100 CPS，於專利文獻2中，為50 CPS、100 CPS，於專利文獻4中，例示有125～155(144) CPS的液體)。以上是對印刷電路板(以下稱為「PCB」)等比較小型的對象物進行塗裝(塗佈寬度為10 mm左右)。

另一方面，為了進行車身的塗裝或保護膜的塗佈等大型對象物的塗裝，出現了利用液膜部分進行塗佈的需求，且已開發出適合其之無氣噴嘴(專利文獻6)。於專利文獻6中，作為具體例，記載有塗佈寬度為80 mm～330 mm，噴嘴噴出壓力為0.1 MPa～1.0 MPa，液體材料黏度為2000～3700 CPS。 [先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開昭62-129181號公報 專利文獻2：日本特開昭62-154794號公報 專利文獻3：美國專利第4753819號說明書(專利文獻2的對應美國專利) 專利文獻4：日本專利第2690149號公報 專利文獻5：歐洲專利第0347058號說明書(專利文獻4的對應歐洲專利) 專利文獻6：日本專利第5054884號公報

為了滿足近年來脫羧、抑制揮發性有機化合物(VOC)的排出之社會性需求，使用無溶劑或低溶劑的液體之塗佈的必要性不斷提高。該等無溶劑或低溶劑的液體的黏度較高(中高黏度)。可將專利文獻6所記載之無氣噴嘴應用於無溶劑或低溶劑的液體，但由於會一次性在大範圍內塗佈液體，因此，不適合PCB等小型對象物的塗裝，尤其不適合需選擇性塗裝(區分塗佈)某部位之對象物。

為了適用於此種小型對象物，可考慮將專利文獻6所述之無氣噴嘴小型化，且縮窄液體的噴出狹縫開口的寬度。由於待塗佈之液體的黏度處於中、高區域，因此，若將噴嘴小型化，且縮窄狹縫寬度，則需提高施加至所供給之液體之壓力才能得到穩定的液膜部分(於專利文獻6的第[0019]段中記載有無法使噴嘴過小)。若使壓力更高，則自噴嘴噴出之液體的量增加而導致塗膜變厚。若進一步縮窄狹縫寬度以抑制噴出量，則需進一步提高施加至液體之壓力。若進一步提高壓力，則有如下問題：自噴嘴噴出之液體的塗佈寬度不穩定，且邊界不清晰(變動)；於關閉噴嘴時，容易有更多液滴流出；自噴嘴噴出之液體強烈碰撞對象物而被彈回，並向四周飛濺等。

本發明的目的在於，即便是中高黏度的液體，亦可將液膜部分穩定地塗佈至比較小型的對象物。更具體而言，可減小塗佈寬度與塗佈膜厚的變動。

本發明的目的還在於，可將中高黏度的液體區分塗佈(根據部位選擇性地塗裝)至比較小型的對象物。更具體而言，可減小塗佈寬度的變動，且於關閉噴嘴時不易產生液滴，或將液滴抑制為少量。

本發明的又一目的在於，可消除或減少自噴嘴噴出之液體自對象物彈回的情況。

本發明的液膜塗佈用噴嘴具有：筒部，其於內部具有空間；頂部，其設置為與前述筒部連續，且向液體的噴出方向突出，具有關於通過其前端中心之縱剖面呈左右對稱之空間；及，亂流形成構件，其至少於前述頂部內留有亂流形成空間，並緊密地***至前述筒部內；並且，於前述頂部，形成通過前述前端中心且以前述縱剖面的表面呈現之線為中心線之細長的具有一定寬度的狹縫，於前述該亂流形成構件的內部，形成被供給液體之主流道、及自該主流道分支之複數個分支流道，前述主流道於液體的入口側的中心開口，複數個前述分支流道於關於前述狹縫的中心線對稱之位置於前述亂流形成空間側開口。

本發明的液膜塗佈用噴嘴可於液膜塗佈方法或液膜塗佈裝置中使用。此時，供給至噴嘴之液體自配置於噴嘴內之亂流形成構件的主流道進入分支流道，進而自複數個分支流道進入亂流形成空間內，從而形成液體的亂流。藉由亂流的形成，主要使液體的壓力大致均等，於該狀態下沿長度方向自具有一定寬度的狹縫噴出液體。由於噴嘴的狹縫沿其長度方向延伸(由於較長)，因此，即便是中高黏度的液體，亦一邊遍及狹縫的整個長度擴散，一邊自噴嘴噴出，從而形成寬度較狹縫的整個長度寬的液膜。由於液膜於狹縫的寬度方向及長度方向上大致均等且穩定地自狹縫噴出，因此直接塗佈至對象物表面。於液膜塗佈方法或液膜塗佈裝置中，若使噴嘴沿與狹縫的長度方向正交之方向以一定速度移動，則於對象物表面形成大致具有一定寬度的帯狀塗膜。即，由於液膜穩定地自狹縫噴出，因此，塗佈於對象物表面所形成之塗膜的寬度大致固定，膜厚的變動亦較少。又，塗佈時施加至液體之壓力亦較(與無亂流形成構件之情形相比)低，藉此，塗佈寬度的變動亦可抑制得較小，且於關閉噴嘴時不易產生液滴，或將液滴抑制得較小。進而，由於液體不會猛烈碰撞對象物，因此，可抑制或消除彈回的發生。

若事先於安裝有噴嘴之塗佈槍設置打開或關閉液體供給之閥裝置，則關閉時的滴液尤其少，從而亦可實現選擇性塗佈。

於較佳的實施態樣中，前述頂部的內部空間亦關於與前述狹縫的中心線正交之線對稱，前述亂流形成構件的複數個分支流道於與前述狹縫的中心線正交之線上、或於關於該線對稱之位置開口。

於一實施態樣中，前述頂部為半球形狀。此時，較為理想的是半球形的半徑(內徑)小於2 mm。

於其他實施態樣中，前述頂部為圓錐形狀或截圓錐形狀。

於又一實施態樣中，前述頂部為角錐形狀或截角錐形狀。

於較為理想的實施態樣中，前述狹縫的寬度為0.1 mm以上且0.3 mm以下。

更為理想的是，狹縫的寬長比為1比10以上。更為理想的是1比15以上。

本發明的塗佈方法一邊使上述液膜塗佈用噴嘴於自前述頂部的前述狹縫噴出之液膜到達塗佈對象物表面之高度位置，沿與前述狹縫的長度方向正交之方向以一定速度移動，一邊塗佈液膜。

本發明的塗佈裝置包括：上述液膜塗佈用噴嘴；塗佈用槍，其前端部安裝有前述噴嘴，並向前述噴嘴供給液體；及，機器人裝置，其支撐前述塗佈用槍，並於自前述噴嘴的前述狹縫噴出之液膜到達塗佈對象物表面之高度位置，沿與前述狹縫的長度方向正交之方向以一定速度使前述塗佈用槍移動。

第1圖示出了本發明的實施例的整個塗佈系統(裝置)。

該塗佈系統尤其適合中高黏度流體(例如，包括無溶劑或低溶劑的塗料、遮蔽劑、防濕材料、絕緣材料、防濕絕緣材料等)的塗佈，包括：塗佈用槍2；機器人裝置(系統)1，其使塗佈用槍2沿三維正交軸移動，且使其以水平軸及垂直軸為中心旋轉；及，機台(省略圖示)，其載置塗佈的對象物(例如，印刷電路板上構裝有電子零件等之基板(構裝基板)(以下簡稱為「PCB」)16。機器人裝置1可設置於機台上，亦可將機台定位為機器人裝置1的一部分。

機器人裝置1包括：α致動器11A，其支撐塗佈用槍2，且使塗佈用槍2以水平軸為中心旋轉(迴旋)；θ致動器11B，其支撐α致動器11A，且使槍2以垂直軸為中心旋轉；Z軸致動器12，其支撐θ致動器11B，且使槍2沿鉛垂方向(Z方向)移動；Y軸致動器13，其支撐Z軸致動器，且使其沿第1圖的左右方向(Y方向)移動；及，X軸致動器14，其支撐Y軸致動器13，且使其沿與Y軸及Z軸正交之方向移動。PCB16位於XY平面上(與Z軸垂直之面上)。

支撐於機器人裝置1之塗佈用槍2的噴出噴嘴21(第2圖)是所謂的無氣噴嘴(無氣塗敷噴嘴、無氣塗佈噴嘴)，其將液體無氣地噴射至PCB16的基板面上。無氣噴射中，自噴嘴的噴出狹縫(詳細情況於下文敘述)噴出之液體首先形成液膜部分(膜狀液體部分)，並於其前端被霧化。如第2圖放大所示，該液膜部分F與作為對象物之PCB16的表面接觸，實現液體的塗佈(不使用被霧化之部分之塗佈)。

參考第1圖及第2圖(尤其是參考放大的第2圖)，液膜部分F自噴嘴21的狹縫呈扁平狀(平坦狀)被噴出。由於噴嘴21隨著槍2的移動向與液膜部分F的平坦面正交之方向移動，因此寬幅的液膜部分F於PCB16面上呈帶狀塗佈液體。由S(第1圖)代表性地示出藉由塗佈形成之帯狀塗佈膜，由S ₀(第2圖)示出當前正在形成之塗佈膜。槍2於PCB16的特定高度上方(塗佈高度)沿Y方向移動，到達基板16的側部時，沿X方向移動較塗佈膜S的寬度稍短的距離，於Y方向沿與上次相反的方向移動。如此，噴嘴21藉由Y方向往復運動、及兩端部處的X方向的連續移動，來塗佈構裝基板16的大致整個面(除兩側、兩端部外)。(於第2圖中，按照帯狀塗佈膜S _i……S ₂、S ₁、S ₀的順序進行塗佈)。由於噴嘴21的X方向移動距離略小於帯狀塗佈膜的寬度，因此帯狀塗佈膜於其兩側緣部分重疊(由於為液體，因此重疊部分稍後會流動而變得平坦)。於Y方向移動的兩端部，由於噴嘴關閉，因此於沿X方向移動期間，塗佈暫時停止。又，根據構裝基板16的電子零件的形狀、大小等，於通過該零件部分時關閉噴嘴，塗佈停止，僅該部分不進行塗佈(選擇性塗佈、區分塗佈)。視需要，於通過部件上方時，為了避免噴嘴21與部件的碰撞，噴嘴21(槍2)沿Z方向上升。對於未經塗佈之部分，一般最後於該位置藉由點塗、橫塗、斜塗等等來對電子零件的整個表面塗佈液體(亦有使其殘留而不塗佈之情形)。

第3a圖、第3b圖是槍2的縱剖面圖，表示通過槍2的中心且相互正交之剖面。即，第3a圖是沿第3b圖的a-a線之剖面圖，第3b圖是第3a圖的b-b線剖面圖。自噴嘴21噴出之液體於噴嘴21的前端附近形成扁平的液膜F，並於其前端成為霧狀(被霧化)。僅圖示該液膜F的部分，該部分用於塗佈。

第4a圖、第4b圖及第5a圖、第5b圖是槍2的部分放大圖。第4a圖、第4b圖示出了噴嘴21開啟之狀態(打開)，噴出液膜F。與此相對，於第5a圖、第5b圖中，示出了噴嘴21閉合之狀態(關閉)，停止噴出液膜F。第4a圖及第5a圖示出了進行噴嘴的開關之氣缸裝置的活塞附近，第4b圖、第5b圖示出了包括噴嘴21之槍的前端部分。

參考該等圖式，塗佈用槍2自上而下由調節器70、氣缸裝置40、主體50及延伸部60構成。主體50藉由基座51安裝固定於α致動器11A。

氣缸裝置40包括：空氣流入流出本體42，其於主體50上與主體50同軸設置且被固定；及，氣缸41，其於該空氣流入流出本體42上與本體42同軸設置且被固定。於氣缸41的內部配置有活塞44，活塞44沿氣缸41的內周面氣密性地自由上下移動。本體42的內部為圓筒狀的空間，於此處，升降引導體43與本體42之間保持氣密性地固定配置。於活塞44的下表面與本體42及升降引導體43之間設置有加壓空間56。該加壓空間56經過形成於本體42及基座51的內部之空氣供給路52，與空氣供給軟管54(第1圖)相連。又，較本體42內的升降引導體43更靠下方的空間57經過形成於本體42及基座51之空氣流通路53，與空氣流通軟管55(第1圖)相連。

連接桿45可自由滑動且氣密性地貫穿升降引導體43的中心軸。該連接桿45的上端部貫穿活塞44的中心而固定於活塞44，下端部經過中間體46與針(針閥)61固定連結。中間體46寬鬆地(可上下移動地)收納於主體50內部的圓筒狀空間內。於中間體46設置有環狀突起46a，於引導體43的下表面與環狀突起46a之間設置有復位彈簧(壓縮螺旋彈簧)58。

於活塞44的上表面設置有環狀的推力軸承73。若經由壓縮空氣供給軟管54、供給路52向活塞44的下側的空間56供給壓縮空氣，則活塞44上升，活塞44上的推力軸承73觸碰調節器70的調節螺絲71的下端的止擋部71a，活塞44於該位置停止上升。若活塞44上升，則針61經過連結體45、中間體46上升，其前端61a離開延伸部60的下部的液體流出孔62a(閥開啟)(閥打開)(第4a圖、第4b圖的狀態)。復位彈簧58被壓縮。

若停止供給壓縮空氣，則使活塞44上升之力停止，導致復位彈簧58伸長，從而下壓中間體46(活塞44亦隨之下降)。若下壓中間體46，則針61亦下降，其前端61a堵塞延伸部下部的流體流出孔62a(閥閉合)(閥關閉)(第5a圖、第5b圖的狀態)。這是槍2的閥裝置。

若使調節器70的調節螺絲71旋轉，則其下端的止擋部71a上下移動，活塞44的上限位置發生變化。藉此，針61的下端部(前端)61a的位置發生變化，從而可改變閥的開度，調整液體的噴出量。

於主體50的下端部，沿軸向***並固定有延伸部60。於延伸部60的內部，液體供給路62與主體50或引導體43同軸地形成為圓筒狀。液體供給路62與主體50的流體入口63相連，且自流體供給裝置(省略圖示)供給塗佈用的液體。針61通過該液體供給路62的中心部，並於其周圍留有間隙。因此，液體通過供給路62的內周面與針61之間的環狀空間。液體供給路62於其前端部直徑較小而成漏斗狀(圓錐狀)，且與液體流出孔62a連續。圓柱狀的針61的前端部61a亦是愈向前愈細(圓錐狀)。針61的前端的錐角(中心軸與表面之間的角度)小於液體供給路62前端部的錐角(尖細)。因此，若針61上升，則其前端部61a離開流出孔62a，與供給路61的漏斗狀部分之間形成間隙。流體通過該間隙流出。若針61下降，則其前端部61a堵塞流出孔62a，從而液體停止流出。

於延伸部60的前端，藉由噴嘴固定用螺母64可自由拆裝地固定有內部收容有亂流形成構件31之噴嘴21。延伸部60的流體流出孔62a與噴嘴21或亂流形成構件31的流入孔於使它們的中心一致的狀態下連通。

第6a圖、第6b圖示出了噴嘴21的一例。

噴嘴21由圓筒狀的筒部22、形成為沿軸向朝筒部22的前端部突出且封閉筒部22的前端部之半球狀的頂部(或冠部)23、及形成為向徑向外方朝筒部22的基部突出之安裝用凸緣24構成。該等筒部22、頂部23及凸緣24為一體，一般由金屬(例如，高速工具鋼或不鏽鋼)形成。於半球狀的頂部23，形成有通過頂部23的頂點且沿經線具有一定寬度的細長狹縫25。狹縫25的兩端延伸至與筒部22的邊界，但亦可稍向前形成，而未延伸至邊界。

噴嘴21較小，作為尺寸的一例，筒部22的直徑(內徑)D為3.2 mm，長度N為6.0 mm，半球狀的頂部23的半徑(內徑)R為1.6 mm。狹縫25的寬度在其整個長度(1.6 mm×π，即約5.0 mm)範圍內固定，為0.2 mm。狹縫25的寬度較佳為0.1 mm〜0.3 mm左右。若將狹縫25的長度設為5 mm，則狹縫的長度與寬度的比較佳為50比1至16比1。即，狹縫的寬度較佳為狹縫的長度的十五分之一以下。狹縫的寬度亦可為狹縫的長度的十分之一以下。半球狀的頂部23的半徑R較佳為2.0 mm以下(狹縫25的長度約為6.3 mm以下)。

第7a圖及第7b圖示出了亂流形成構件31。亂流形成構件31具有緊密嵌合於噴嘴21的筒部22內之主幹部32、及一體設置於其基端之安裝用凸緣33。於主幹部32，形成有形成為自凸緣側一端面沿軸向延伸之主流道34、及自主流道34分支且延伸至主幹部32的另一端面並開口之兩個分支流道35。該等流道34、35的內壁均為圓筒形，作為一例，主流道34的直徑為1 mm，支流流道35的直徑為0.8 mm。包括凸緣33在內，筒部32的長度M為6.0 mm。亂流形成構件31亦由金屬(例如，高速工具鋼或不鏽鋼)形成。

第8a圖、第8b圖、第8c圖、第8d圖示出了組合使用上述噴嘴21與亂流形成構件31之狀態。

如上所述，亂流形成構件31的主幹部32緊密地嵌合於噴嘴21的筒部22中，筒部22的內周面與構件31的主幹部32的外周面之間沒有間隙。凸緣24與33完全重疊，如第4b圖、第5b圖放大所示，凸緣33觸碰延伸部60的前端部，兩凸緣24、33利用固定用螺母64緊固，噴嘴21及其內部的亂流形成構件31於使它們的中心軸一致之狀態下安裝並固定於延伸部60的前端部。於安裝狀態下，亂流形成構件31的主流道34於延伸部60的流出孔62a開口(一致)，分支流道35於噴嘴21的頂部的內部(亂流形成室26)開口。

關於亂流形成構件31的噴嘴21之角度位置關係如下所述。即，關於細長狹縫25(通過其中心之直線)，兩個分支流道35於線對稱之位置開口(第8c圖的仰視圖中觀察到之情形。將第8c圖與第8d圖組合考慮即可理解)。於第8a圖、第8b圖中，亂流形成室(亂流形成空間)26包括噴嘴21的筒部22的前端部的內部的空間及頂部23的內部的空間。亦可僅將頂部23的內部的空間作為亂流形成空間。

第9a圖及第9b圖示出了自裝入有亂流形成構件31之噴嘴21噴出液體之情形。液體自延伸部60的液體供給路62通過流出孔62a，進入亂流形成構件31的主流道34內，進而通過分支道35自兩個開口流入亂流形成室26內。由於分支道35的兩個開口並非位於狹縫25的正上方，而是位於偏側方之位置，因此自分支流道35射出之液體於亂流形成室26內形成亂流，從而使液體壓力均勻。液體自狹縫25以液膜的狀態(液體連續且呈膜狀擴散之狀態)噴出。如第9a圖所示，於狹縫25的寬度方向，液膜F的寬度大致固定。如第9b圖所示，於狹縫25的長度方向，於狹縫25附近沿狹縫25的長度方向擴散，之後，幾乎筆直地向下流動。將該液膜部分F的寬度(狹縫25的長度方向)設為W。液膜進一步於前方霧化，但若將塗佈對象物(PCB)16放置於霧化前的位置，則流體被塗佈至對象物16上。將適合該塗佈之高度(塗佈高度)(未達到霧化之高度)設為H。H為自噴嘴21的前端至對象物16之距離。

如上所述，亂流形成室26為半球形狀，分支流道35關於狹縫25線對稱，進而，狹縫25的寬度於其長度方向固定。因此，自狹縫25噴出之液膜F於其寬度方向(W的方向)大致均勻。因此，若利用機器人裝置1使噴嘴21沿與狹縫25的長度方向正交之方向且保持高度H固定地移動，則大致固定寬度(稍後將定量描述其一例)的塗佈膜形成於對象物16上。

第10a圖及第10b圖示出了噴嘴及亂流形成構件的變化例。噴嘴21A的筒部22A的長度較第8a圖、第8b圖所示之情形長，亂流形成構件31A的主幹部32A的長度較第8a圖、第8b圖所示之情形短。因此，亂流形成室26A的容積較第8a圖、第8b圖所示之情形大。反之，亦可縮短噴嘴的筒部的長度，增大亂流形成構件的主幹部的長度，而縮小亂流形成室的容積。亦可僅噴嘴的頂部的內部空間為亂流形成室。

第11a圖及第11b圖示出了噴嘴的其他實施例。噴嘴21B的頂部23B形成為錐狀。若筒部22B為圓筒狀，則頂部23B為圓錐形狀，若筒部22B為其剖面為正方形狀之方筒狀，則頂部23B為四角錐狀。狹縫25B於通過頂部23B的頂點且將頂部23B關於狹縫線對稱地分割之位置，以固定寬度形成。

第12a圖、第12b圖示出了將具有第11a圖、第11b圖所示之錐狀頂部之噴嘴22B與第7a圖所示之亂流形成構件31組合來噴出液膜F之情形。亂流形成構件31的分支流道35的兩個開口位於關於狹縫25B線對稱之位置。即便是此種噴嘴與亂流形成構件的組合，利用液膜F，亦可得到大致固定寬度的塗佈膜。

第13a圖、第13b圖示出了使頂部的錐狀的角度為較第11a圖、第11b圖所示之情形更小之銳角之變化例的噴嘴21B。

第14a圖、第14b圖示出了使主幹部的前端為錐狀之亂流形成構件的變化例。該變化例的亂流形成構件31C中，兩個分支流道35C於錐狀(圓錐狀或四角錐狀)的斜面開口。將第6a圖、第6b圖所示之噴嘴21(或第8a圖、第8b圖)所示之噴嘴21與該亂流形成構件31C組合。亂流形成構件31C的分支道35C的開口形成於關於噴嘴21的狹縫25線對稱之位置。

第15a圖〜第15d圖立體地示出了與亂流形成構件組合而成之各種形狀的噴嘴。

第15a圖示出了第8a圖、第8b圖(或第6a圖、第6b圖)所示之噴嘴21，第15b圖示出了第11a圖、第11b圖(或第12a圖、第12b圖)所示之噴嘴21B，第15c圖示出了第13a圖、第13b圖所示之噴嘴21B。筒部均為圓筒狀。第15d圖是於具有圓筒狀的筒部之噴嘴中，利用四個形狀相等的斜面將頂部23D形成為四角錐狀之噴嘴21D。如第15d圖所示，狹縫25D形成於形成頂部23D之斜面的中央、或相鄰之斜面的邊界(棱線)。

第16a圖、第16b圖、第17a圖、第17b圖概括了亂流形成構件的分支道。第16a圖、第16b圖示出了已描述的第7a圖、第7b圖所示之具有兩個分支道之亂流形成構件。第17a圖、第17b圖示出了具有四個分支流道35D之亂流形成構件31D。此時，分支流道35D的開口亦於關於噴嘴的狹縫25(以鏈線表示)線對稱之位置打開。

最後，示出使用第6a圖及第6b圖所示之噴嘴(尺寸為如上所示之一例)之實驗結果(無亂流形成構件)。亦示出使用於該噴嘴中組合第7a圖及第7b圖所示之亂流形成構件(尺寸為如上所示之一例)所得者之(第8a圖、第8b圖所示之組合)實驗結果(有亂流形成構件)。

塗佈高度H表示自噴嘴前端至對象物的塗佈面的距離(參考第9a圖)。塗佈速度為利用機器人實現之槍於Y方向移動(與噴嘴的狹縫的長度方向正交之方向)的速度(掃描速度)。針對各塗佈速度，測定形成於對象物表面之塗佈膜的厚度(膜厚)、寬度(塗佈寬度)(最大寬度W1及最小寬度W2)及關閉噴嘴時產生的液滴的長度L。對無亂流形成構件之情形(塗佈高度H僅為10 mm)、及有亂流形成構件之情形(塗佈高度H為10 mm之情形及15 mm之情形)進行了實驗。液體壓力是指施加於供給至槍之液體之壓力。噴出量為來自噴嘴的液體的噴出量。

實驗1 塗佈材料：防濕絕緣材料，型號：Dow Corning 1-2577，黏度：950 CPS，種類：溶劑型聚矽氧系(溶劑含量27.7%)，材料製造商：Dow Corning公司

[表1]

無亂流形成構件	塗佈高度	塗佈速度(mm/sec)	300	400	500
液體壓力：540 Kpas 噴出量：45 cc/分鐘	10 mm	膜厚(μm)	145〜166	112〜125	95〜110
		塗佈寬度(mm)	15〜17.5	15〜16.5	14〜16
		液滴長度(mm)	6.0	9.0	9.3
		圖式	第18a圖	第18b圖	第18c圖

[表2]

	塗佈速度(mm/sec)	300	400	500
有亂流形成構件 液體壓力：420 Kpas		膜厚(μm)	146〜150	116〜119	95〜98
噴出量：39 cc/分鐘	塗佈高度10 mm	塗佈寬度(mm)	13.8〜13.9	13.7〜14.3	13.1〜13.5
		液滴長度(mm)	2.7	2.8	2.8
		圖式	第19a圖	第19b圖	第19c圖
	塗佈高度	膜厚(μm)	127〜135	97〜103	89〜94
	15 mm	塗佈寬度(mm)	16.3〜17.3	16.0〜16.6	14.0〜14.6

實驗2 塗佈材料：防濕絕緣材料，型號：602MCF-1000，黏度：1000 CPS，種類：無溶劑型聚氨酯系UV固化型，材料製造商：富士化學產業(股)

[表3]

無亂流形成構件	塗佈高度	塗佈速度(mm/sec)	300	400	500
液體壓力：780 Kpas 噴出量：65 cc/分鐘	10 mm	膜厚(μm)	320〜345	250〜280	225〜242
		塗佈寬度(mm)	10.2〜11.2	9.2〜10.6	9.5〜10.0
		液滴長度(mm)	6.0	7.5	8.1
		圖式	第20a圖	第20b圖	第20c圖

[表4]

	塗佈速度(mm/sec)	300	400	500
有亂流形成構件 液體壓力：440 Kpas		膜厚(μm)	235-245	180〜188	150〜156
噴出量：45 cc/分鐘	塗佈高度10 mm	塗佈寬度(mm)	10.3〜10.7	10.0〜10.2	10.0〜10.2
		液滴長度(mm)	2.7	3.2	3.0
		圖式	第21a圖	第21b圖	第21c圖
	塗佈高度	膜厚(μm)	214〜225	164〜170	137〜141
	15 mm	塗佈寬度(mm)	10.4〜10.7	11.3〜11.5	11.0〜11.1

由該等表1〜表4及第18a圖〜第21c圖可知，於實驗1、實驗2任一者中，由於存在亂流形成構件，因此可實現穩定的液體塗佈。即，關於塗佈寬度，當無亂流形成構件時，塗佈寬度的變動(最大寬度W1與最小寬度W2之差)為10%左右或更高，對此，當有亂流形成構件時，塗佈寬度的變動被抑制為小於5%。當有亂流形成構件時，塗佈厚度的變動亦被抑制為5%左右。進而，關閉噴嘴時的液滴長度L於設置有亂流形成構件時極短(亦存在與無亂流形成構件時相比較其1/3更短之情形)。當有亂流形成構件時，與無亂流形成構時相比，液體壓力(加壓壓力)降低，噴出量減少。認為液體壓力降低有助於使塗佈膜的膜寬或膜厚的變動減小，亦使關閉噴嘴時的液滴長度減小。藉由設置亂流形成構件，實現了所有方面均優異的塗佈。實驗結果(圖式)中雖未示出，但亦可觀察到液體彈回現象未發生或減少。

1:機器人裝置 2:塗佈用槍 11A:α致動器 11B:θ致動器 12:Z軸致動器 13:Y軸致動器 14:X軸致動器 16:印刷電路板(PCB)(塗佈對象物) 21,21A,21B,21D:噴嘴 22,22A,22B:筒部 23,23B,23D:頂部 24,33:凸緣 25,25B,25D:狹縫 26,26A:亂流形成室(空間) 31,31A,31C,31D:亂流形成構件 32,32A:筒部 34:主流道 35,35C,35D:分支流道 40:空氣氣缸 41:氣缸 42:本體 43:升降引導體 44:活塞 45:連接桿 46:中間體 46a:環狀突起 47:復位線圈彈簧 50:主體 51:基座 52:空氣供給路 53:空氣流通路 54:空氣供給軟管 55:空氣流通軟管 56:加壓空間 57:空間 58:復位彈簧 60:延伸部 61:針 61a:針前端部 62:液體供給路 62a:流出孔 63:流體入口 64:噴嘴固定用螺母 70:調節器 71:調節螺絲 71a:止擋部 73:推力軸承 D:直徑(內徑) E:圓 F:液膜 H:塗佈高度 L:液滴長度 M,N:長度 R:半徑(內徑) S,S ₀,S ₁,S ₂,S _i:塗佈膜 W:寬度 W1:最大寬度 W2:最大寬度 X,Y,Z:方向 α,θ:角度

第1圖是示出整個塗佈系統之立體圖。 第2圖是放大示出第1圖的塗佈系統中之圓E所示的範圍、即對印刷電路構裝基板的表面進行塗佈之情形之立體圖。 第3a圖是塗佈用槍的縱剖面圖，且是沿第3b圖的a-a線之剖面圖。 第3b圖是塗佈用槍的縱剖面圖，且是沿第3a圖的b-b線之剖面圖。 第4a圖是第3a圖的活塞附近的放大剖面圖，示出了閥(閥裝置)打開之狀態。 第4b圖是第3a圖的噴嘴附近的放大剖面圖，示出了閥打開之狀態。 第5a圖是第3a圖的活塞附近的放大剖面圖，示出了閥關閉之狀態。 第5b圖是第3a圖的噴嘴附近的放大剖面圖，示出了閥關閉之狀態。 第6a圖是噴嘴的放大縱剖面圖，且是沿第6b圖的a-a線之剖面圖。 第6b圖是噴嘴的放大縱剖面圖，且是沿第6a圖的b-b線之剖面圖。 第7a圖是亂流形成構件的縱剖面圖。 第7b圖是亂流形成構件的仰視圖。 第8a圖是裝入有亂流形成構件之噴嘴的縱剖面圖，且是沿第8b圖的a-a線之剖面圖。 第8b圖是裝入有亂流形成構件之噴嘴的縱剖面圖，且是沿第8a圖的b-b線之剖面圖。 第8c圖是第8a圖所示之噴嘴的仰視圖。 第8d圖是沿第8a圖的d-d線之剖面圖。 第9a圖是示出自裝入有亂流形成構件之噴嘴噴出液體之狀態之縱剖面圖，且是沿第9b圖的a-a線之剖面圖。 第9b圖是示出自裝入有亂流形成構件之噴嘴噴出液體之狀態之縱剖面圖，且是沿第9a圖的b-b線之剖面圖。 第10a圖是示出裝入有亂流形成構件之噴嘴的變化例之與第8a圖相當之剖面圖。 第10b圖是示出裝入有亂流形成構件之噴嘴的變化例之與第8b圖相當之剖面圖。 第11a圖示出了噴嘴的其他實施例，且是與第6a圖相當之剖面圖。 第11b圖示出了噴嘴的其他實施例，且是與第6b圖相當之剖面圖。 第12a圖是示出自裝入有亂流形成構件之第11a圖所示之噴嘴噴出液體之狀態之與第9a圖相當之剖面圖。 第12b圖是示出自裝入有亂流形成構件之第11b圖所示之噴嘴噴出液體之狀態之與第9b圖相當之剖面圖。 第13a圖示出了噴嘴的又一實施例，且是與第6a圖相當之剖面圖。 第13b圖示出了噴嘴的又一實施例，且是與第6b圖相當之剖面圖。 第14a圖是裝入有其他實施例的亂流形成構件之噴嘴的與第8a圖相當之剖面圖。 第14b圖是裝入有其他實施例的亂流形成構件之噴嘴的與第8b圖相當之剖面圖。 第15a圖是第8a圖、第8b圖所示之噴嘴的立體圖。 第15b圖是裝入有亂流形成構件之第11a圖、第11b圖所示之噴嘴的立體圖。 第15c圖是裝入有亂流形成構件之第13a圖、第13b圖所示之噴嘴的立體圖。 第15d圖是裝入有亂流形成構件且頂部為四角錐狀的噴嘴的立體圖。 第16a圖是分支流道的開口為兩個之亂流形成構件的縱剖面圖。 第16b圖是分支流道的開口為兩個之亂流形成構件的仰視圖。 第17a圖是分支流道的開口為四個之亂流形成構件的縱剖面圖，且是沿第17b圖的a-a線之剖面圖。 第17b圖是分支流道的開口為四個之亂流形成構件的仰視圖。 第18a圖示出了實驗1中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度300 mm/sec的情形)。 第18b圖示出了實驗1中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度400 mm/sec的情形)。 第18c圖示出了實驗1中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度500 mm/sec的情形)。 第19a圖示出了實驗1中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度300 mm/sec的情形)。 第19b圖示出了實驗1中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度400 mm/sec的情形)。 第19c圖示出了實驗1中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度500 mm/sec的情形)。 第20a圖是示出實驗2中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度300 mm/sec)。 第20b圖是示出實驗2中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度400 mm/sec)。 第20c圖是示出實驗2中藉由來自無亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度500 mm/sec)。 第21a圖示出了實驗2中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度300 mm/sec的情形)。 第21b圖示出了實驗2中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度400 mm/sec的情形)。 第21c圖示出了實驗2中藉由來自有亂流形成構件的噴嘴之塗佈所形成之塗膜(掃描速度500 mm/sec的情形)。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

16:印刷電路板(PCB)(塗佈對象物)

21:噴嘴

22:筒部

24,33:凸緣

25:狹縫

31:亂流形成構件

32:筒部

34:主流道

35:分支流道

F:液膜

W:寬度

Claims (12)

1. 一種液膜塗佈用噴嘴，其具有： 筒部，其於內部具有空間； 頂部，其設置為與前述筒部連續，且向液體的噴出方向突出，具有關於通過其前端中心之縱剖面呈左右對稱之空間；及， 亂流形成構件，其至少於前述頂部內留有亂流形成空間，並緊密地***至前述筒部內；並且， 於前述頂部，形成通過前述前端中心且以前述縱剖面的表面呈現之線為中心線之細長的具有一定寬度的狹縫， 於前述亂流形成構件的內部，形成被供給液體之主流道、及自該主流道分支之複數個分支流道，前述主流道於液體的入口側的中心開口，複數個前述分支流道於關於前述狹縫的中心線對稱之位置於前述亂流形成空間側開口。
2. 如請求項1所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述頂部的內部空間亦關於與前述狹縫的中心線正交之線對稱，前述亂流形成構件的複數個分支流道於與前述狹縫的中心線正交之線上、或於關於該線對稱之位置開口。
3. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述頂部為半球形狀。
4. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述頂部為圓錐形狀或截圓錐形狀。
5. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述頂部為角錐形狀或截角錐形狀。
6. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述半球形狀頂部的半球形的半徑小於2 mm。
7. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述狹縫的寬度為長度的十分之一以下。
8. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述狹縫的寬度為長度的十五分之一以下。
9. 如請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴，其中，前述狹縫的寬度為0.1 mm以上且0.3 mm以下。
10. 一種方法，其一邊使請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴於自前述頂部的前述狹縫噴出之液膜到達塗佈對象物表面之高度位置，沿與前述狹縫的長度方向正交之方向以一定速度移動，一邊塗佈液膜。
11. 一種塗佈液膜之裝置，其包括： 請求項1或2所述之液膜塗佈用噴嘴； 塗佈用槍，其前端部安裝有前述噴嘴，並向前述噴嘴供給液體；及， 機器人裝置，其支撐前述塗佈用槍，並於自前述噴嘴的前述狹縫噴出之液膜到達塗佈對象物表面之高度位置，沿與前述狹縫的長度方向正交之方向以一定速度使前述塗佈用槍移動。
12. 如請求項11所述之塗佈裝置，其中，前述塗佈用槍包括將向前述噴嘴之液體之供給打開或關閉之閥裝置。

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