中高粘度液体的涂布方法、装置以及喷嘴与流程

本发明涉及中高粘度液体的涂布方法、装置以及喷嘴。中高粘度液体是指粘度为约150厘泊(以下，称为“cps”)以上且大约5000cps以下的流体，不仅包括涂料，还包括掩蔽材料、防湿材料、绝缘材料、防湿绝缘材料，为了应对脱碳、挥发性有机化合物(voc)的排出抑制，优选为包括无溶剂的液体。另外，在基于本发明的涂布方法以及装置中使用的喷嘴是具有细长的狭缝状的排出口的无气喷嘴，利用从无气喷嘴排出的液膜部分(膜状液部分)涂装对象物(所谓的膜涂覆)。

背景技术：

1、无气喷射嘴原本将液体雾化而向对象物涂布。在对象物存在禁止涂布的部分的情况(部分涂布、或选择性涂布)下，必须对不应涂布的部分实施掩蔽。该掩蔽的施工以及涂布后的掩蔽件的除去是相当麻烦的作业。

2、在利用无气喷射嘴涂布对象物的情况下，当使施加于从喷嘴排出的液体的压力稍微降低时，产生刚从喷嘴排出之后产生液膜部分并在其前方被雾化这样的现象。若使该液膜部分直接接触到对象物，则能够进行边界明确的涂覆。由此，能够省略掩蔽而实现部分涂布。该方法使用比较低的加压压力，因此适于粘度低的液体(例如，在专利文献1中粘度为50cps、100cps的液体，在专利文献2中为50cps、100cps的液体，在专利文献4中例示了125-155(144)cps的液体)。它们涂装于印刷配线基板(以下，称为“pcb”)等比较小型的对象物(涂布宽度为10mm程度)。

3、另一方面，为了机动车身的涂装、保护膜的涂布等大型的对象物的涂装，出现利用液膜部分的涂布的需求，并开发有适于此的无气喷嘴(专利文献6)。在专利文献6中，作为具体例，记载了涂布宽度为80mm～330mm，喷嘴排出压力为0.1mpa～1.0mpa，液体材料粘度为2000-3700cps。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开昭62-129181号公报

7、专利文献2：日本特开昭62-154794号公报

8、专利文献3：美国专利第4753819号说明书(专利文献2的对应美国专利)

9、专利文献4：日本专利第2690149号公报

10、专利文献5：欧洲专利第0347058号说明书(专利文献4的对应欧洲专利)

11、专利文献6：日本专利第5054884号公报

12、为了应对近年来的脱二氧化碳、挥发性有机化合物(voc)的排出抑制的社会要求，使用无溶剂或者低溶剂的液体的涂布的必要性提高。这些无溶剂或者低溶剂的液体的粘度比较高(中高粘度)。能够将专利文献6所记载的无气喷嘴应用于无溶剂或者低溶剂的液体，但一次性地在宽广的范围内涂布液体，因此对于pcb等小型的对象物的涂装、尤其必须将场所选择性地涂装(部分涂布)的对象物而言并不适宜。

13、为了应用于这样的小型的对象物，考虑使专利文献6所记载的无气喷嘴小型化，并缩小液体的排出狭缝开口的宽度。由于应涂布的液体的粘度处于中、高域，因此当使喷嘴小型化并缩小狭缝宽度时，若不提高对供给的液体施加的压力则无法得到稳定的液膜部分(在专利文献6的[0019]中记载为无法使喷嘴太小)。当使压力更高时，从喷嘴排出的液体的量增加而涂膜变厚。当为了抑制排出量而进一步缩小狭缝宽度时，必须进一步提高对液体施加的压力。当进一步提高压力时，产生从喷嘴排出的液体的涂布宽度变得不稳定且边界变得不齐(变动)、在关闭喷嘴时容易较多地产生液滴下垂、从喷嘴排出的液体强烈地碰撞于对象物而产生回弹并向周围飞散等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于即使是中高粘度的液体也能够向比较小型的对象物稳定地涂布液膜部分。更具体而言，能够减小涂布宽度与涂布膜厚的变动。

2、本发明的目的还在于能够将中高粘度的液体向比较的小型的对象物部分涂布(根据场所选择性地涂装)。更具体而言，能够减小涂布宽度的变动，并且使关闭喷嘴时的液滴下垂不易产生或抑制为少量。

3、本发明的目的还在于能够消除或减少从喷嘴排出的液体从对象物的回弹。

4、基于本发明的液膜涂布用喷嘴具有：筒部，其在内部具有空间；顶部，其以与所述筒部连续并且向液体的排出方向突出的方式设置，且具有关于穿过所述顶部的前端中心的纵截面左右对称的空间；以及紊流形成构件，其以至少在所述顶部内留有紊流形成空间的方式紧密地插入在所述筒部内，在所述顶部形成有以穿过所述前端中心且在所述纵截面的表面呈现的线为中心线的细长的恒定宽度的狭缝，在所述紊流形成构件的内部形成有被供给液体的主流路以及从该主流路分支的多个分支流路，所述主流路在液体的入口侧的中心开口，多个所述分支流路在关于所述狭缝的中心线对称的位置处在所述紊流形成空间侧开口。

5、本发明的液膜涂布用喷嘴能够在液膜涂布方法或液膜涂布装置中使用。在该情况下，向喷嘴供给的液体从配置于喷嘴内的紊流形成构件的主流路进入分支流路，然后从多个分支流路进入紊流形成空间内，形成液体的紊流。通过紊流的形成，主要使液体的压力大致均等化，在该状态下沿长度方向从恒定宽度的狭缝排出液体。喷嘴的狭缝在其长度方向上较宽(较长)，因此即使是中高粘度的液体，也能够在狭缝的总长度范围内延展的同时从喷嘴排出，因此形成宽度比狭缝的总长度宽的液膜。液膜在狭缝的宽度方向以及长度方向上大致均等地稳定从狭缝排出，因此直接涂布于对象物表面。在液膜涂布方法或液膜涂布装置中，当使喷嘴沿与狭缝的长边方向正交的方向以恒定速度移动时，在对象物表面形成大致恒定宽度的带状的涂膜。即，液膜稳定地从狭缝排出，因此涂布于对象物表面而形成的涂膜的宽度大致恒定，且膜厚的变动也小。另外，在涂布时施加于液体的压力也相对(与无紊流形成构件的情况相比)较低，由此也能够将涂布宽度的变动抑制得较小、并且使关闭喷嘴时的液滴下垂难以产生或抑制得较小。并且，液体不会猛烈地碰撞于对象物，因此能够抑制或消除回弹的产生。

6、当在安装喷嘴的涂布枪设置将液体的供给开启、关闭的阀装置时，尤其减少关闭时的液滴下垂，因此也能够进行选择性涂布。

7、在优选的实施方案中，所述顶部的内部空间也关于与所述狭缝的中心线正交的线对象，所述紊流形成构件的多个分支流路在与所述狭缝的中心线正交的线上或关于该线呈对称的位置处开口。

8、在一实施方案中，所述顶部为半球形状。在该情况下，优选为，半球形的半径(内径)小于2mm。

9、在另一实施方案中，所述顶部为圆锥形状或圆台形状。

10、在又一实施方案中，所述顶部为棱锥形状或棱台形状。

11、在优选的实施方案中，所述狭缝的宽度为0.1mm以上且0.3mm以下。

12、进一步优选为，狭缝的宽度与长度之比为1比10以上。进一步优选为，为1比15以上。

13、在本发明的涂布方法中，一边使上述的液膜涂布用喷嘴在从所述顶部的所述狭缝排出的液膜到达涂布对象物表面的高度位置沿与所述狭缝的长边方向正交的方向以恒定速度移动一边涂布液膜。

14、本发明的涂布装置具备：上述的液膜涂布用喷嘴；涂布用枪，其在前端部安装所述喷嘴，并向所述喷嘴供给液体；以及机器人装置，其支承所述涂布用枪，并使所述涂布用枪在从所述喷嘴的所述狭缝排出的液膜到达涂布对象物表面的高度位置沿与所述狭缝的长边方向正交的方向以恒定速度移动。