CN104511397A

CN104511397A - 涂布装置

Info

Publication number: CN104511397A
Application number: CN201410509455.6A
Authority: CN
Inventors: 槙野弘章; 长岛充
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-28
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2034-09-28
Also published as: TW201515720A; TWI568503B; JP2015066502A; KR20150037607A; JP5858247B2; KR101634994B1; CN104511397B

Abstract

本发明提供能抑制涂布品质的下降的涂布装置。本发明的涂布装置(10)包括：将贮存涂布液的箱体(11)与向对象物(19)涂布涂布液以形成涂膜的头部(12)之间连接的第1流路(13)；设置于第1流路(13)，在涂布执行期间将涂布液从箱体(11)提供给头部(12)的第1泵(14)；设置在位于第1流路(13)上且位于第1泵(14)的上游侧的位置，对涂布液进行过滤的过滤器(15)；在过滤器(15)与第1泵(14)之间从第1流路(13)分岔，在过滤器(15)的上游侧与第1流路(13)连接的第2流路(16)；以及设置于第2流路(16)，在涂布停止期间使涂布液至少经由过滤器(15)和第2流路(16)进行循环的第2泵(17)。

Description

涂布装置

技术领域

本发明涉及涂布装置，特别涉及利用泵将贮存于箱体的浆料提供给涂布头部的涂布装置。

背景技术

专利文献1中揭示了这种涂布装置的一个示例。根据专利文献1，涂布液箱体及喷嘴(涂布头部)通过传送管线进行连接。在传送管线上安装有泵及三方切换阀，三方切换阀通过返回管线与涂布液箱体连接。喷嘴与排放管线连接，在排放管线上安装有自动阀及排放阀。三方切换阀及排放阀由控制部同步地进行控制。

在基材上涂布涂布液的情况下，自动阀关闭。由泵加压后的涂布液通过三方切换阀，经由传送管线传送到喷嘴，从喷嘴的喷射口涂布于基材(支承体)的表面。

在停止涂布涂布液的情况下，利用控制部来切换三方切换阀。由泵加压后的涂布液经由返回管线返回到涂布液箱体。同时，利用控制部来打开自动阀，残留于喷嘴内部空间的涂布液经由排放管线从排放阀排出到外部。因此，涂布液不会从喷嘴的喷射口泄漏到基材侧，能防止涂膜的拖拽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001-293418号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

考虑到异物混入到贮存于涂布液箱体的涂布液的情况，需要在传送管线上安装过滤器。然而，若在涂布停止期间内使涂布液滞留于过滤器的上游，则至少在涂布重新开始后的暂时期间内，过滤器的过滤特性、进而提供给涂布头部的涂布液的比重变得不稳定，涂布品质有可能下降。涂布停止期间是作为涂布对象的支承体或箱体内的涂布液用完时、或者涂布发生异常时设置的期间，在量产时每天会产生。

因此，本发明的主要目的在于，提供一种能抑制涂布品质的下降的涂布装置。

解决技术问题的技术方案

根据本发明的涂布装置(10：实施例中对应的参照标号。以下相同)包括：第1流路(13)，该第1流路(13)将贮存涂布液的箱体(11)与向对象物(19)涂布所述涂布液以形成涂膜的头部(12)之间连接；第1泵(14)，该第1泵(14)设置于第1流路(13)，在涂布执行期间将涂布液从箱体(11)提供给头部(12)；过滤器(15)，该过滤器(15)设置在位于第1流路(13)上且位于第1泵(14)的上游侧的位置，对涂布液进行过滤；第2流路(16)，该第2流路(16)在过滤器(15)与第1泵(14)之间从第1流路(13)分岔，在过滤器(15)的上游侧与第1流路(13)连接；以及第2泵(17)，该第2泵(17)设置于第2流路(16)，在涂布停止期间使涂布液至少经由过滤器(15)和第2流路(16)进行循环。

优选为，将第1泵(14)及第2泵(17)择一地进行驱动。

或者，优选为，使第2泵(17)至少在从涂布停止期间的末期之前的时期开始、到涂布停止期间的末期为止的连续期间内驱动。

优选为，还包括：膜厚测定装置(21)，该膜厚测定装置(21)对涂布于对象物(19)的涂膜的膜厚进行测定；以及驱动时间调整装置(22)，该驱动时间调整装置(22)基于测定装置(21)的测定结果，对第2泵(17)的驱动时间进行调整。

优选为，第2流路(16)经由箱体(11)与第1流路(13)连接。

发明效果

若在涂布停止期间内使涂布液滞留于过滤器的上游，则至少在涂布重新开始后的暂时期间内，过滤器的过滤特性、进而提供给头部的涂布液的比重变得不稳定。据此，设置第2流路及第2泵。涂布液在涂布停止期间内沿第1流路的一部分和第2流路循环。由此，刚重新开始涂布后，过滤器的过滤特性、进而提供给头部的涂布液的比重变稳定，能抑制涂布品质的下降。

本发明的上述目的、其它的目的、特征及优点通过参照附图进行的以下的实施例的详细的说明能更加清楚。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的涂布装置的一个示例的示意图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的涂布装置的其他示例的示意图。

图3是表示对从涂布停止期间后重新开始涂布的时刻起的涂布距离与涂布膜厚之间的关系进行测定得到的结果的曲线图。图3(a)是实施例的曲线图，图3(b)是比较例的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。但是，本发明并不受到下述示例的限定及限制。

参照图1，该实施方式的涂布装置10包括：第1流路13，该第1流路13将贮存涂布液的箱体11与向对象物19涂布涂布液以形成涂膜的头部12之间连接；第1泵14，该第1泵14设置于第1流路13，在涂布执行期间将涂布液从箱体11提供给头部12；过滤器15，该过滤器15设置在位于第1流路13上且位于第1泵14的上游侧的位置，对涂布液进行过滤；第2流路16，该第2流路16在过滤器15与第1泵14之间从第1流路13分岔，在过滤器15的上游侧与第1流路13连接；以及第2泵17，该第2泵17设置于第2流路16，在涂布停止期间使涂布液至少经由过滤器15和第2流路16进行循环。涂布执行期间内的涂布液通过实线箭头的路径涂布于对象物19上。涂布停止期间内的涂布液沿虚线箭头的路径循环，具体而言，沿由包含过滤器15的第1流路13、包含第2泵17的第2流路16、及箱体11连接的路径循环。

涂布于对象物19的浸润涂膜20a由干燥装置18进行干燥。干燥后的干燥涂膜20b由膜厚测定装置21连续测定厚度。然后，驱动时间调整装置22基于由膜厚测定装置21测定的干燥涂膜20b的厚度测定结果，调整第2泵17的驱动时间。

在箱体11中贮存有涂布液。作为上述涂布液，有陶瓷浆料、树脂等，种类或形状都无关紧要。

上述陶瓷浆料是包含陶瓷粒子、树脂成分、溶剂的混合液。陶瓷浆料用于制造陶瓷生片。

作为上述陶瓷粒子，没有特别限定，可使用各种电介质材料。例如，可使用由钛、铝、钡、铅、锆、硅、钇等金属形成的氧化物、碳酸钡、钛酸钡、Pb(Mg_1/3，Nb_2/3)O₃、Pb(Sm_1/2，Nb_1/2)O₃、Pb(Zn_1/3，Nb_2/3)O₃、PbThO₃、PbZrO₃等。对于上述材料，既可以单个使用，也可以将两种以上混合起来进行使用。

作为上述树脂成分，包含粘合树脂、可塑剂等。作为粘合树脂，可使用聚氨酯树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂类、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等水性高分子等。对于上述材料，既可以单个使用，也可以将两种以上混合起来进行使用。作为可塑剂，可使用例如邻苯二甲酸二辛酯等邻苯二甲酸酯。

作为上述浆料所使用的溶剂，可使用甲苯、乙醇、甲基乙基酮、异丙醇、γ-丁内酯等。对于上述材料，既可以单个使用，也可以将两种以上混合起来进行使用。此外，浆料中，根据需要，也可以添加分散剂、防静电剂、表面活性剂等。

上述浆料的粘度优选为10～200mPa·s。上述浆料可通过利用球型粉碎机的湿法混合等方法来制作。

利用设置于第1流路13的第1泵14，将贮存于箱体11内的涂布液从箱体11经由第1流路13提供给头部12。在第1流路13的泵14的上游侧设置有过滤器15，涂布液由过滤器15过滤后传送到头部。

过滤器15捕获涂布液内的异物。若利用过滤器15对涂布液进行过滤，则作为涂布液的浆料中包含的陶瓷粒子、粘合树脂等凝固物会滞留在过滤器15内。

第1泵14设置于第1流路13的过滤器15的下游侧，将涂布液提供给头部12。作为第1泵14，例如可使用齿轮泵那样的容积式泵，但本发明并不限于此，可不管泵的种类而加以使用。

将上述涂布液从头部12压出而涂布于支承体(对象物)19。图1中，头部12示出铸模涂布方式，但本发明并不限于此。根据涂布液的粘度、比重、所形成的涂膜的厚度等，例如可采用利用叶片、空气、刀、凹版印刷、喷墨等的涂布方式。

支承体(对象物)19作为涂布涂布液的基底，可使用纸、塑料薄膜、金属等，其形状可以是平板状(板状)，也可以卷绕于轧辊。作为上述塑料薄膜，可使用聚酯薄膜、事先涂布有离型层的聚酯薄膜等，可优选使用PET薄膜、PEN薄膜、PP薄膜等。

若支承体卷绕于轧辊，则可将涂布液连续涂布于支承体，但不管支承体是单片状还是轧辊状，在更换轧辊时，有时会设置使得停止从头部喷射涂布液的涂布停止期间。此外，在更换箱体时，也设置涂布停止期间。

若在涂布停止期间停止提供涂布液，则涂布液滞留在过滤器15内，在已经滞留于过滤器15的凝固物上附着相同成分的材料，从而凝固物变大。因此，滞留于过滤器15内的涂布液的溶剂比率变大，刚重新开始涂布后，涂布液的比重暂时变小。然而，之后，附着于凝固物的材料的一部分马上向过滤器15下游流出，涂布液的比重暂时变大。这样，刚重新开始涂布后，涂布液的比重上下浮动而不稳定，涂膜的厚度出现不均匀等，涂布品质可能下降。为了防止这种品质下降，设置第2流路16，该第2流路在过滤器15和第1泵14之间从第1流路13分岔，在过滤器15的上游侧与第1流路13相连接，在第2流路16上配置第2泵17。第2泵17在涂布停止期间，使涂布液经由过滤器15和第2流路16进行循环。本实施方式中，第2流路16经由箱体11与第1流路13连接。

这样，在涂布停止期间利用第2泵17，使涂布液沿通过过滤器15的路径循环，从而能使过滤器15下游的涂布液的比重变稳定。因而，即使在重新开始涂布时，也能将比重与连续涂布时相同的涂布液提供给头部12，因此，能抑制因涂布液的比重偏差而导致的涂布膜厚不良。

作为第2泵17，可使用例如齿轮泵那样的容积式泵。此外，第2泵17的使用目的为使涂布液在涂布停止期间循环，因此，与第1泵14相比，喷射精度可以较低。作为廉价且无需喷射精度的泵，也可使用管泵或滚压泵。特别是，若使用使金属部件不与涂布液直接接触而进行供给的类型的泵，金属的磨损片成为异物的可能性也较低，能延长泵本身的寿命。

既可以将第1泵14及第2泵17对应于涂布执行期间及涂布停止期间并择一地进行驱动，也可以将第2泵17至少在从涂布停止期间的末期之前的时期开始、到涂布停止期间的末期为止的连续期间内驱动。在涂布停止期间为短时间的情况下，在涂布停止后(第1泵14停止后)迅速地利用第2泵17开始循环，在涂布重新开始(第1泵14的驱动)的同时停止循环。在涂布停止期间持续长时间的情况下，不一定需要继续进行循环。例如，也可以在重新开始涂布前的规定时间(从涂布停止期间的末期之前的时期开始、到涂布停止期间的末期为止)，连续驱动第2泵17以开始循环，在重新开始涂布的同时使循环停止。

在使涂布液贮存于过滤器15内的情况下，刚重新开始涂布后的涂布品质变稳定为止所需的时间可根据涂布液的特性、涂布条件而变化。在涂布停止期间内不继续利用第2泵17进行涂布液的循环的情况下，预先观察重新开始涂布时的涂布膜厚的稳定状态，将其数据反馈到涂布停止期间的第2泵17的驱动时间的调整即可。

在涂布涂布液后，利用干燥装置18将浸润涂膜20a进行干燥。作为干燥装置18的热源，可单独使用或一并使用热风、电热、微波、红外线、远红外线等，优选单独使用或一并使用热风干燥及远红外线的干燥。

干燥工序中的干燥温度、干燥风量根据生产线速度(涂布速度)、涂布液的种类等来适当选择即可。在涂布液是陶瓷浆料的情况下，根据浆料所使用的溶剂的种类、浆料浓度、浆料的涂布厚度等来适当选择即可。优选将干燥温度设为常温～150℃，更进一步优选设为50℃～150℃。通过将干燥温度设为50℃以上，使得浆料中没有溶剂残留，能防止在之后进行的烧成工序中在陶瓷内产生气孔。此外，通过将干燥温度设为150℃以下，能防止因溶剂的急剧挥发而导致生片的表面产生起泡、凹陷。此外，将干燥区分为多个，对每个干燥区分别改变温度即可。

干燥后的干燥涂膜20b由膜厚测定装置21连续测定厚度。厚度的测定可通过荧光X射线分析、X射线反射率测定、椭圆偏振法等方法来进行。本实施方式中，对干燥后的干燥涂膜20b测定膜厚，但也可将膜厚测定装置21配置在干燥装置18的上游，对干燥前的浸润涂膜20a测定膜厚。

由膜厚测定装置21测定的结果可用于调整上述第2泵17的驱动时间。本实施方式的涂布装置10中，还包括基于膜厚测定装置21的测定结果来调整第2泵17的驱动时间的驱动时间调整装置22。。驱动时间调整装置22根据来自膜厚测定装置21的厚度变动信息，调整涂布停止期间内的第2泵17的驱动时间、流量等的驱动条件，从而能力图进一步提高涂布品质，延长泵、过滤器的寿命。例如，在到膜厚稳定为止的时间比预测要长的情况下，以延长驱动时间、或者增大循环流量的方式进行调整。另一方面，在到膜厚稳定为止的时间比预测要短的情况下，以缩短驱动时间、或者减少循环流量的方式进行调整。通过以缩短驱动时间、或者减少循环流量的方式进行调整，从而能延长泵(第2泵17)的寿命，延长过滤器15的更换时期。

本实施方式中，第2流路16经由箱体11与第1流路13连接，但本发明并不限于此。如图2所示，第2流路16也可以在箱体11与过滤器15之间与第1流路13连接。在此情况下，涂布停止期间内的涂布液沿由包含过滤器15的第1流路13、及包含第2泵17的第2流路16连接的路径循环。

【实施例】

接下来，将本发明的实施例与比较例一起进行说明。另外，本发明不被下述实施例及比较例所限定和限制。

[实施例]

作为涂布液，使用将陶瓷粒子(钛酸钡)、有机溶剂(乙醇)、有机粘结剂(聚乙烯醇缩丁醛)、可塑剂(邻苯二甲酸酯)及分散剂(具有聚氧化烯基和酸酐基的高分子)混合得到的陶瓷浆料。具体而言，将钛酸钡、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二辛酯及乙醇与直径1mm的氧化锆球一起放入球型粉碎机，进行24小时的湿法混合，制作陶瓷浆料。

将上述制作的陶瓷浆料用图1所示的装置进行涂布，在支承薄膜19上形成浆料层20，使其干燥，形成陶瓷生片。本实施例中，作为支承薄膜19，使用聚对苯二甲酸乙二酯(厚度为30μm)。此处，将陶瓷浆料的涂布条件设定成涂布速度为150m/分，干燥后厚度为2.3μm。

接下来，在涂布停止的同时开始驱动第2泵17，将涂布液的循环路径切换为第2流路16。在60分钟后重新开始涂布。

[比较例]

除了在涂布停止期间内不驱动第2泵17这一点以外，与实施例同样地进行陶瓷浆料的涂布。

[评价]

在图3中示出对涂布重新开始后的膜厚进行测定的结果。图3是表示对从涂布停止期间后重新开始涂布时刻起的涂布距离与涂布膜厚之间的关系进行测定得到的结果的曲线图。图3(a)是使用本发明所涉及的涂布装置的情况(实施例)的曲线图，图3(b)是在涂布停止期间内不使涂布液循环的情况(比较例)的曲线图。该图中，横轴表示以涂布重新开始时刻为起点的涂布距离，纵轴表示各涂布距离下的涂布膜厚。

在涂布停止期间内不进行涂布液的循环的比较例中，在涂布重新开始后到涂布膜厚稳定为止，产生近700m长度的涂布开始损耗。与此相对，在涂布停止期间内进行涂布液的循环的实施例中可知，涂布膜厚在涂布刚重新开始之后稳定，涂布开始损耗较小。这样，根据本发明，可认为从涂布刚重新开始之后，过滤器的过滤特性、进而提供给头部的涂布液的比重变稳定，能抑制涂布品质的下降。

标号说明

10 涂布装置

11 箱体

12 头部

13 第1流路

14 第1泵

15 过滤器

16 第2流路

17 第2泵

18 干燥装置

19 对象物(支承薄膜)

20 涂布液

20a 浸润涂膜

20b 干燥涂膜

21 膜厚测定装置

22 驱动时间调整装置。

Claims

1.一种涂布装置，其特征在于，包括：

第1流路，该第1流路将贮存涂布液的箱体与向对象物涂布所述涂布液以形成涂膜的头部之间连接；

第1泵，该第1泵设置于所述第1流路，在涂布执行期间将所述涂布液从所述箱体提供给所述头部；

过滤器，该过滤器设置在位于所述第1流路上且位于所述第1泵的上游侧的位置，对所述涂布液进行过滤；

第2流路，该第2流路在所述过滤器与所述第1泵之间从所述第1流路分岔，在所述过滤器的上游侧与所述第1流路连接；以及

第2泵，该第2泵设置于所述第2流路，在涂布停止期间使所述涂布液至少经由所述过滤器和所述第2流路进行循环。

2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，

将所述第1泵及所述第2泵择一地进行驱动。

3.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，

使所述第2泵至少在从所述涂布停止期间的末期之前的时期开始、到所述涂布停止期间的末期为止的连续期间内驱动。

4.如权利要求1至3的任一项所述的涂布装置，其特征在于，还包括：

膜厚测定装置，该膜厚测定装置对涂布于所述对象物的所述涂膜的膜厚进行测定；以及

驱动时间调整装置，该驱动时间调整装置基于所述膜厚测定装置的测定结果，对所述第2泵的驱动时间进行调整。

5.如权利要求1至4的任一项所述的涂布装置，其特征在于，

所述第2流路经由所述箱体与所述第1流路连接。