JP2004141810A - 塗工装置 - Google Patents

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JP2004141810A JP2002311848A JP2002311848A JP2004141810A JP 2004141810 A JP2004141810 A JP 2004141810A JP 2002311848 A JP2002311848 A JP 2002311848A JP 2002311848 A JP2002311848 A JP 2002311848A JP 2004141810 A JP2004141810 A JP 2004141810A
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Norio Morii
森井 紀雄
Takeo Hiasa
日浅 丈夫
Yoshihisa Mori
森 佳久
Hiroichi Enomoto
榎本 博一
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Hirano Tecseed Co Ltd
Hirano Steel Recycle Co
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Hirano Tecseed Co Ltd
Hirano Steel Recycle Co
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Abstract

【課題】軟性のある単板型の基材に塗工液を塗工することができる塗工装置を提供する。
【解決手段】柔軟性のある単板型の基材Wへ塗工液を塗工するものであり、基材Wの両端部をバックアップロール12の外周面に一対の圧着ロール64,64によって取り付け、このバックアップロール12を回転させることによって、ノズル14から吐出された塗工液を基材Wの下面に塗工する。
【選択図】  図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柔軟性のある単板型の基材に塗工液を塗工する塗工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、液晶表示装置や有機EL装置のガラス基板に塗工液を塗工する第1の塗工装置を提案している(特許文献1)。
【0003】
この第1の塗工装置は、サクションテーブルの下面にガラス基板を吸着させ、このサクションテーブルの下方に配されたノズルの毛管状隙間から塗工液をガラス基板へ塗工するものである。
【0004】
また、本出願人は同じく長尺状のフィルム等の基材に塗工液を塗工する第2の塗工装置も提案している(特許文献2,特許文献3)。
【0005】
この第2の塗工装置は、バックアップロールの下面に長尺状の基材を搬送させ、このバックアップロールの下方に配されたノズルの毛管状隙間から塗工液を長尺状の基材の下面に塗工するものである。
【0006】
【特許文献1】
特願平11−245497号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2001−70854公報
【0008】
【特許文献3】
特開2001−321709公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置や有機EL装置、電子ペーパーなどが普及するようになると、上記のようなガラス基板に塗工液を塗工したり、長尺状のフィルムに塗工液を塗工するだけでなく、柔軟性のある単板型の基材、例えばプラスチック基板やプラスチックフィルムや金属箔やセラミック基板などの基材にも塗工液を塗工する必要が出てきている。
【0010】
ところが、サクションテーブルの下面に基材を吸着させる第1の塗工装置であると、これら薄い基材をサクションテーブルの下面に均一な状態で吸着しにくく、薄い基材の一部に凹凸が発生したりして、膜厚均一性が低下させるという問題点がある。
【0011】
また、バックアップロールを用いる第2の塗工装置であっても、長尺状の基材への塗工は可能であるが、単板型の基材に塗工をすることはできないという問題点がある。
【0012】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、柔軟性のある単板型の基材に塗工液を塗工することができる塗工装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、柔軟性のある単板型の基材へ塗工液を塗工する塗工装置において、前記基材をバックアップロールの外周面に取り付ける取り付け手段と、前記バックアップロールの下方に塗工液を塗工するノズルを配し、前記バックアップロールを所定角度θ°回転させて(但し、0°<θ°<360°)、前記基材へ前記ノズルから塗工液を塗工することを特徴とする塗工装置である。
【0014】
請求項2の発明は、前記取り付け手段が、前記バックアップロールの軸方向に沿った前記基材の両端部を前記バックアップロールの外周面に押圧して取り付ける圧着ロール、ピン、または、板部材であることを特徴とする請求項1記載の塗工装置である。
【0015】
請求項3の発明は、前記バックアップロールの少なくとも一側端部の近傍であって、かつ、周面に沿って、前記基材を吸引する吸引口を複数設けることを特徴とする請求項1または2記載の塗工装置である。
【0016】
請求項4の発明は、前記バックアップロールの一部が軸方向に沿って切り欠かれ、前記基材を取り付けるθ°の範囲だけ存在することを特徴とする請求項1から3のうち一項に記載の塗工装置である。
【0017】
請求項5の発明は、前記ノズルには、前記塗工液の吐出口につながる毛管状隙間を設け、前記毛管状隙間へ塗工液を供給する塗工液のタンクを設け、前記タンク中の塗工液の液高さに基づいて前記毛管状隙間の液高さを決定することによって、前記毛管状隙間の吐出口から前記基材へ塗工液を塗工することを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置である。
【0018】
請求項6の発明は、前記ノズルには、前記塗工液の吐出口につながる毛管状隙間を設け、前記塗工液を貯留すると共に、その貯留された塗工液の中に前記ノズルが沈んでいる液槽と、前記液槽を上下させる手段と、前記液槽から前記ノズルを上下させる手段とを有し、前記液槽を上下させる手段は、走行する基材の下面近傍まで前記液槽及び前記ノズルを上昇させ、さらに前記液槽から前記ノズルを上下させる手段は前記液槽から前記ノズルのみを突出させることにより、前記毛管状隙間から塗工液を塗工し、その塗工後、前記液槽を上下させる手段は前記液槽及び前記ノズルを下降させることを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置である。
【0019】
請求項7の発明は、前記ノズルが、塗工液を圧送して塗工するダイであることを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置である。
【0020】
請求項8の発明は、前記ノズルが、ドクターエッジによって塗工液を塗工するものであることを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置である。
【0021】
【作 用】
請求項1の塗工装置であると、バックアップロールの外周面に沿って柔軟性のある単板型の基材を取り付け手段によって取り付けることによって、バックアップロールの外周面に基材が密着し、このバックアップロールをθ°回転させて、ノズルから塗工液を基材へ塗工することができる。
【0022】
請求項2の塗工装置であると、取り付けロール、ピン、または、板部材によってバックアップロールの軸方向に沿った基材の両端部をバックアップロールの外周面に押圧して取り付けることによって、バックアップロールの外周面に基材を密着して固定することができる。
【0023】
請求項3の塗工装置であると、バックアップロールの一側端部の近傍であって、かつ、周面に沿って設けられた吸引口から基材を吸引することにより、バックアップロールの外周面に柔軟性のある単板型の基材を確実に密着して固定することができる。
【0024】
請求項4のバックアップロールであると、一部が切り欠かれ、θ°の範囲だけ基材を取り付けることによって、バックアップロールの大きさが小さくなり、塗工装置を小型化することができる。
【0025】
請求項5の塗工装置であると、タンクの中の塗工液の液高さに基づいてノズルにおける毛管状隙間の液高さを決定することによって、塗工厚を一定にしつつ、毛管状隙間の吐出口から基材へ塗工液を塗工することができる。
【0026】
請求項6の塗工装置であると、液槽を上下させる手段が走行する基材の下面近傍まで液槽とノズルを上昇させ、さらに液槽からノズルを上下させる手段が液槽からノズルのみを突出させることにより、毛管状隙間から塗工液を塗工し、その後に液槽を上下させる手段は液槽及びノズルを下降させる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
本発明の第1の実施例の塗工装置10について図1から図6に基づいて説明する。
【0028】
本実施例の塗工装置10は、柔軟性のある単板型の基材Wに塗工液を塗工するものである。単板型の基材Wとしては、例えば、大きさが200mm×200mmであり、厚さが10μm〜1mmのプラスチック基板、プラスチックフィルム、金属箔、セラミック基板である。また、乾燥したときの塗工厚さは0.01μm〜5μmである。
【0029】
なお、柔軟性のある単板型の基材Wとは、ガラス基板のように硬くなく、かつ、長尺状の基材のように走行方向に対して長さが長くなく、一定の長さを有する、例えば長方形、正方形の形状をした折曲可能な基材をいう。具体例としては、電子ペーパーに用いられるプラスチックフィルムの表面に塗工液を塗工する場合である。
【0030】
(1)塗工装置10の構成
図1は、塗工装置10の構成図である。
【0031】
基材Wは、一方向に回転するバックアップロール12によって前方向に搬送されている。
【0032】
このバックアップロール12の下方には、基材Wの下面に塗工液を塗工するための塗工システム11が配されている。
【0033】
なお、この明細書で基材Wの左右端部とは、バックアップロール12の回転軸が突出した左右端部の方向をいい、また、基材Wの前端部とは、基材Wの走行方向の前端部をいい、後端部とは、走行方向の後端部をいう。
【0034】
(1−1)塗工システム11の構成
まず、塗工システム11の構成について説明する。
【0035】
塗工システム11のノズル14は、上部がくちばし状に尖った形状をなし、左右方向に沿って毛管状隙間16が設けられ、この毛管状隙間16の上端部が塗工液の吐出口18となっている。また、この毛管状隙間16の下部はやや膨らんで液溜め部17が設けられ、送られてきた塗工液の左右方向の圧力を均一にしている。
【0036】
ノズル14は、その下方に配されたエアシリンダまたはモータよりなる上下動装置20によって全体的に上下動可能となっている(図1における点線の状態から実線の状態)。
【0037】
ノズル14の外部には、塗工液を供給するためのオーバーフロータンク22が設けられている。すなわち、ノズル14の壁に固定された支持部24には垂直方向にネジ棒26が回転自在に配され、このネジ棒26にラック28が設けられている。このラック28に前記のオーバーフロータンク22が取り付けられている。ネジ棒26は減速器付きのモータ30によって回動自在であり、モータ30を駆動させるとネジ棒26は回転し、それと共にラック28、すなわち、オーバーフロータンク22がノズル14に対し上下動する。また、支持部24はノズル14に固定されているため、ノズル14が上下動装置20によって上下動するとそれと共にオーバーフロータンク22も上下動する。
【0038】
なお、上下動装置20の具体例としては、後から説明する第3の実施例における塗工システム130における支持プレート154と左右一対の移動コッター134,136の構造を用いる。
【0039】
オーバーフロータンク22の内部には、塗工液を溜めるためのタンク32が設けられ、このタンク32の上面は開口している。このタンク32から溢れ出た塗工液はオーバーフロータンク22の底面に溜まる構造となっている。
【0040】
タンク32の底面からノズル14の側面又は正面に向かって塗工液を供給する経路である供給パイプ34が設けられている。この供給パイプ34の途中には、タンク32側から順番にストップバルブ36、塗工液の圧送装置38が設けられている。
【0041】
ストップバルブ36は供給パイプ34を通る塗工液を遮断するものである。
【0042】
圧送装置38は、サックバック、ベロフロム弁、ピストン弁又はシリンダよりなり、供給パイプ34にある塗工液を毛管状隙間16の方向に圧送するものである。
【0043】
オーバーフロータンク22の底面からは排出パイプ40が設けられ、この排出パイプ40はメインタンク42に接続されている。また、メインタンク42の底面からはポンプ44を介して塗工液をオーバーフロータンク22に循環させるための循環パイプ46が設けられている。
【0044】
(1−2)バックアップロール12の構成
次に、バックアップロール12の構成について説明する。
【0045】
バックアップロール12は、円筒状であり、図2及び図3に示すように、バックアップロール12の両端から一対の回転軸54,54が突出し、一対の支持柱56,56に回転自在に支持されている。すなわち、この支持柱56,56によってバックアップロール12の回転軸が水平に維持されている。
【0046】
回転軸54の一方は、モータ58に連結され、減速機構を介して、バックアップロール12が所定速度で回転する。
【0047】
このバックアップロール12は、その内部が図3に示すように空洞であり、バックアップロール12の一側端部の近傍には、周面に沿って複数の吸引口60が貫通している。
【0048】
すなわち、吸引口60は、図2の塗工装置10の正面側から見た場合にはバックアップロール12の左側端部近傍に沿って開口し、図3の塗工装置10の背面側から見た図においては、右側端部近傍に開口している。
【0049】
そして、この吸引口60が開口している側の回転軸54内部には吸引パイプが設けられ、ポンプ62に連結されている。
【0050】
このポンプ62が作動すると、吸引口60から空気を吸い込み、バックアップロール12の表面にある基材Wを吸着して固定する。
【0051】
(1−3)基材Wを取り付ける手段
次に、バックアップロール12に基材Wを取り付ける手段について説明する。
本実施例の場合には、バックアップロール12の外周面に配されている基材Wの前端部と後端部を、一対の圧着ロール64によって取り付ける。
【0052】
すなわち、バックアップロール12の軸方向の長さと略同じ軸長さを持ち、かつ、直径がバックアップロール12よりも小さい圧着ロール64を、バックアップロール12の外周面に基材Wの前端部、または、後端部を挟んだ状態で圧着して固定する。圧着ロール64をバックアップロール12に圧着するために、圧着ロール64の左右端部には、左右一対の腕部66が設けられている。この左右一対の腕部66は、バックアップロール12の左右側部を挟むようにして、クリップ68で固定する。
【0053】
(1−4)圧着ロール64を固定する方法
この圧着ロール64を固定する方法について、図4及び図5に基づいて説明する。
【0054】
バックアップロール12の上端部の前方には、基材Wを水平に載置する案内ステージ70が設けられている。この案内ステージ70の載置面と、バックアップロール12の上端部における接線方向とが一致している。
【0055】
この案内ステージ70に基材Wを載置し、その前端部を図4(a)に示すように、バックアップロール12の上端部に載置する。この状態で作業者が手動で、圧着ロール64をバックアップロール12の軸方向に沿って配し、左右一対の腕部66でバックアップロール12の左右側部を挟んでクリップ68で固定する。これによって、基材Wの前端部と後端部がバックアップロール12に沿って固定されることとなる。
【0056】
また、図4(b)に示すように、基材Wが案内ステージ70の両側壁71,71の間に配されているため、基材Wの前端部の方向とバックアップロール12の回転軸方向とが平行になるように配することができるので、バックアップロール12に対して基材Wが歪んだ状態で取り付けられることがない。なお、この案内ステージ70の両側壁71,71の間の寸法は、基材Wの幅方向の寸法に合わせて、固定しておく。
【0057】
この状態でバックアップロール12を、図5に示すように反時計回りの方向に回転させ、基材Wの後端部をバックアップロール12の上端部の位置に載置する。この状態で、もう1個の圧着ロール64をバックアップロール12に前記と同様の方向で取り付けるものである。なお、バックアップロール12を回転させる場合には基材Wの後端部を回転方向とは反対方向に引っ張りながら巻き付けることにより、バックアップロール12の外周面に密着させることができる。
【0058】
以上のようにしてバックアップロール12の外周面に柔軟性のある単板型の基材Wを完全に密着した状態で固定することができる。そして、前記したポンプ62を作動させることによって吸引口60から基材Wを吸引させて確実に固定する。これら吸引口60は、バックアップロール12の一端部近傍にのみ存在しているため、基材Wの中央部付近の塗工面には吸引口60が存在せず、塗工の際に吸引口60の凹凸により塗工面がでこぼこすることがない。
【0059】
(1−5)吸引装置72の構成
バックアップロール12の上方には、吸引装置72が配されている。
【0060】
この吸引装置72は、その下面全体が吸引面となっており、ポンプ74から吸引装置72の下方にある気体を吸い込むものである。
【0061】
この吸引装置72を設けた理由は、塗工されて揮発した溶媒ガスを吸引するためである。
【0062】
(2)塗工方法
上記構成の塗工装置10を用いて、基材Wの下面に塗工液を塗工する工程について、図6(1)から(4)に基づいて順番に説明していく。
【0063】
(2−1)第1工程(図6(1)参照)
第1工程、すなわち初期状態では、バックアップロール12の下方にノズル14が配された状態となっている。
【0064】
この初期状態において、上記で説明したようにバックアップロール12の外周面に2個の圧着ロール64,64を用いて基材Wを取り付ける。そして、基材Wの前端部が、ノズル14の吐出口18の上方に配するようにバックアップロール12を回転させてその後停止させる。この基材Wの前端部近傍の位置が塗工開始位置となる。
【0065】
(2−2)第2工程(図6(2)参照)
ノズル14を上下動装置20によって上昇させ、吐出口18と基材Wとの寸法を塗工隙間Aとする。
【0066】
このときにノズル14と共にオーバーフロータンク22も上昇してくるが、その上昇分だけでなくモータ30を用いてオーバーフロータンク22のタンク32の液高さを、ノズル14の毛管状隙間16における上端の位置になるように設定する。そして、ストップバルブ36を開いて毛管状隙間16に塗工液を満たす。この場合に、図1に示すように前記したように毛管状隙間16の液高さがBの分だけタンク32の上端部の液高さより高くなる。このようにBの分だけ高くなるのは毛管状隙間16では毛細管現象によってノズル14の上端まで塗工液が上昇するからである。
【0067】
(2−3)第3工程(図6(3)参照)
第3工程では、開いていたストップバルブ36を閉じ、圧送装置38を動作させて供給パイプ34の内部にある塗工液を毛管状隙間16の方向に圧送する。すると、毛管状隙間16内部の塗工液がその圧力によって吹き出し、基材Wの下面に接液される。圧送装置38によって塗工液を圧送して接液するため、その接液時間が非常に短縮される。
【0068】
そして、基材Wはバックアップロール12を速度Vでθ°回転させることによって、塗工開始位置から塗工を行うことができる。但し、0°<θ°<360°の範囲で、基材Wの一端部から他端部まで回転する角度である。
【0069】
(2−4)第4工程(図6(4)参照)
基材Wは速度Vによって走行しつつ、その下面に毛細管現象によって塗工液が塗工される。
【0070】
なお、塗工の変更例としては、塗工液を塗工隙間Aで塗り、かつ、製造効率を上げるため走行速度を上げる必要がある。そのため、接液が終了した時点でオーバーフロータンク22をモータ30によって液高さBよりも少し高い状態に設置する。これによって、塗工液の供給状態に圧力が加わり、走行速度を基本速度Vより上げた状態になっても所定の塗工厚さで塗工液を塗工することができる。
【0071】
(2−5)第5工程
バックアップロール12がθ°回転して、基材Wの塗工終了位置にくると、バックアップロール12の回転が停止すると共に、ノズル14が下降して塗工が完了する。なお、塗工終了位置では液面高さを離液高さ設定値へ相対的に下降させて、基材Wの非塗工面へ接液している塗工液を吸引することにより、離液を促進させる。
【0072】
上記の工程において、塗工中では吸引装置72によってバックアップロール12周辺の空気を吸い込むことにより、塗工液から蒸発した溶媒ガスを吸い込むことができる。
【0073】
(2−6)第6工程
塗工が完了すると、バックアップロール12を少し回転させて一方の圧着ロール64が上端部にくるようになし、手動で圧着ロール64を取り外す。取り外した後に、再びバックアップロール12を回転させつつその外周面から基材Wを取り外し、最後に他方の圧着ロール64をクリップ68によって外すことによって基材Wをバックアップロール12から完全に取り外すことができる。
【0074】
以上により、柔軟性のある単板型の基材Wに塗工液を均一な厚さで塗工することができる。
【0075】
(3)実施例の効果
この場合に一対の圧着ロール64,64と吸引口60によって基材Wをバックアップロール12に固定しているため、バックアップロール12の外周面に完全に密着した状態で固定できるため、塗工面がでこぼこしたりすることがない。
【0076】
吸引口60は、基材Wの一側端部であって、かつ、塗工面より外に存在するため、この吸引口60によって塗工面に凹凸ができることがない。
【0077】
案内ステージ70によってバックアップロール12の外周面に基材Wを取り付けるため、基材Wがバックアップロール12に対して歪んだ状態で取り付けられることがない。
【0078】
(変更例1)
本実施例ではバックアップロール12の片側の側端部のみ吸引口60を設けたが、これに代えて両側端部近傍に吸引口60を設けてもよい。
【0079】
この場合であっても、前記したポンプ62を作動させることによって両端部の吸引口60から基材Wを吸引させて確実に固定できる。また、吸引口60は、バックアップロール12の両端部近傍にのみ存在しているため、基材Wの中央部付近の塗工面には吸引口60が存在せず、塗工の際に吸引口60の凹凸により塗工面がでこぼこすることがない。
【0080】
(変更例2)
上記実施例では、圧送装置38によって毛管状隙間16に塗工液を圧送することにより接液を行ったが、これに代えて圧送装置38とストップバルブ36を取り外し、下記のような方法で接液を行うことができる。
【0081】
すなわち、毛管状隙間16に所定の液高さまで塗工液を満たし、接液をする場合にはオーバーフロータンク22のタンク32をノズル14に対して相対的に上昇させる。すると、塗工液が毛管状隙間16に圧送されるため、これによって従来より早く接液を行うことができる。
【0082】
(変更例3)
上記実施例では、バックアップロール12に基材Wを取り付ける場合に、圧着ロール64によって取り付けたが、これに代えて、基材Wの前端部と後端部をピンによってバックアップロール12に取り付けたり、長い板部材によってバックアップロール12に圧着してもよい。
【0083】
また、基材Wの前端部と後端部の位置に相当するバックアップロール12の軸方向に沿って吸引口60を複数設けて、基材Wを固定してもよい。
【0084】
(変更例4)
上記実施例では、基材Wに塗工液を連続塗工したが、図7に示すようにノズル14を上下動させることによって、基材Wの下面に塗工液を間欠塗工してもよい。
【0085】
すなわち、塗工面を形成する場合はノズル14を上昇させ、非塗工面を形成する場合にはノズル14を下降させる。
【0086】
(変更例5)
上記実施例では塗工面を基材Wの片面に1層のみ塗工したが、これに加えて、図8に示すように、塗工液を塗工した面にさらに塗工液をもう1層塗工するようにしてもよい。
【0087】
この場合には、最初の層の塗工液を塗る場合よりも、2層目の塗工液を塗る場合に、図4(3)に示す塗工隙間Aを次第に大きくなるように、ノズル14を少し下げて塗工する。
【0088】
(第2の実施例)
第2の実施例について図9に基づいて説明する。
【0089】
第1の実施例ではバックアップロール12は完全な円筒形であったが、本実施例では図9に示すように、円筒形のバックアップロール12の一部が軸方向に沿って切り欠かれ、断面がθ°の範囲の円弧状に形成されたバックアップロール12を用いるものである。
【0090】
このバックアップロール12であると、その下周面に沿って基材Wを一対の圧着ロール64,64で取り付ける。
【0091】
このように基材Wを取り付けたバックアップロール12を、第1の実施例と同様にθ°回転させることによって、塗工システム11によって塗工液を塗工することができる。
【0092】
この実施例の効果としては、バックアップロール12の半径Rを大きくしても一部が切り欠かれているため、バックアップロール12を小さくすることができ、塗工装置10を小型化することができる。
【0093】
また、バックアップロール12の半径Rを大きくすることによって、基材Wが取り付けられている外周面が直線に近づくことができ、より塗工厚さを均一かつ薄く塗工することができる。
【0094】
なお、θ°の大きさは、塗工する基材Wの長さによって決定される。
【0095】
(第3の実施例)
(1)塗工システム130の構造
第3の実施例における塗工装置10では、塗工システム11に代えて塗工システム130が設けられている。以下、この塗工システム130について説明する。
【0096】
図10が、塗工システム130の斜視図であり、図11が正面図であり、図12が図11におけるX−X線断面図である。
【0097】
塗工システム130は、水平な床に載置されたベースプレート132を基礎に構成されている。
【0098】
ベースプレート132の上面には、左右一対の移動コッタ134,136が設けられている。
【0099】
このうち、右側に位置する移動コッタ136は、ベースプレート132の上面に左右方向に配されたリニアウェイ138に沿って移動可能である。また、移動コッタ136の上面は斜面140になっており、左側が右側よりも低くなっている。そして、この斜面140の上にもリニアウェイ142が設けられている。
【0100】
移動コッタ134も同様にベースプレート132に対してリニアウェイ144で左右方向に移動可能となっており、また、斜面146の上にはリニアウェイ148が設けられている。
【0101】
左右一対の移動コッタ134,136には連結シャフト150が設けられ、この連結シャフト150の右端部にはサーボモータ152が配されている。連結シャフト150の移動コッタ134,136の位置には雄ネジ部が設けられ、移動コッタ134,136内部には雌ネジ部が設けられている。このサーボモータ152を回転させることによって連結シャフト150が回転し、移動コッタ134,136がリニアウエイ138,144に沿って左右方向に移動するものである。
【0102】
一対の移動コッタ134,136の上方には支持プレート154が設けられている。この支持プレート154は、左右方向に沿って延びている支持板156と、この支持板156の下端より前後方向に延びた基板158とよりなる。
【0103】
この基板158の下面には左右一対の支持脚160,162が設けられている。支持脚160,162の下面は斜面となっており、前記した移動コッタ134,136の斜面の上に形成されたリニアウェイ142,148に沿って移動可能となっている。
【0104】
また、ベースプレート132から支持プレート154の基板158の中央部に上下移動用のガイドシャフト164が突出している。支持プレート154はこのガイドシャフト164に沿って上下動可能であり、かつ、左右方向の移動が規制されている。
【0105】
支持プレート154の上端部には塗工液を溜めるための液槽166が設けられている。この液槽166についてはあとから説明する。
【0106】
支持プレート154の支持板156には左右一対のリニアウェイ168を介して左右移動プレート170が設けられている。このリニアウェイ168は左右方向に移動可能となっている。左右移動プレート170はエアシリンダ171によって左右方向に移動可能となっている。
【0107】
左右移動プレート170の前面にはリニアウェイ172を介して上下移動プレート174が設けられている。このリニアウェイ172は斜め方向に移動可能となっている。さらに、上下移動プレート174は支持プレート154の基板158から突出した左右一対のガイドシャフト176に沿って上下方向移動可能となっており、かつ、左右方向の移動が規制されている。
【0108】
上下移動プレート174の左端部近傍及び右端部近傍からノズル支持シャフト178が突出し、この左右一対のノズル支持シャフト178,180にはノズル82が支持されている。このノズル182については後から説明する。
【0109】
(2)液槽166とノズル182の構造
次に、図13から図15に基づいて液槽166とノズル182の構造について説明する。
【0110】
支持プレート154の支持板156の上部に支持された液槽166は、左右方向に延びており、図13に示すように、側面形状は台形となっている。そして、液槽166の上端部中央部(斜面の頂上部)には、左右方向に伸びるスリット184が形成されている。このスリット184は、液槽166の外方に設けられた蓋186によって閉塞可能となっている。
【0111】
液槽166の内部にはノズル182が内蔵されている。このノズル182は、左右方向に伸びる毛管状隙間188を介して前後一対の前ノズル部材190と後ノズル部材192とより構成されている。これら前ノズル部材190と後ノズル部材192は前後対称であり、上方ほどくちばしのように尖った断面形状となっており、その間に毛管状隙間188が設けられている。この毛管状隙間188の上端部は左右方向に沿って開口し、下面も左右方向に沿って開口している。
【0112】
ノズル182の左端部及び右端部には前記した左右一対のノズル支持シャフト178,180が固定されている。そして、左右一対のノズル支持シャフト178,180は液槽166の底面に開口した左右一対の孔194,196を摺動するものである。この孔194,196から塗工液が漏れ出さないようにするために、ノズル182の底面から液槽166の底面にかけて蛇腹状の閉塞部材198,199が設けられている。これにより、支持シャフト178,180が上下動しても蛇腹状の閉塞部材198,199が上下方向に延び縮みして、孔194,196から塗工液が漏れ出さないようになっている(図13及び図14参照)。
【0113】
図15に示すように、塗工液を溜めたタンク102から塗工液がポンプ104によってくみ出され、フィルタ106を通じて液槽166の左側面に開口した塗工液の供給口108に供給される。また、液槽166の底面には循環口110が開口しており、この循環口110からタンク102に塗工液が循環する。なお、フィルタ106は、塗工液を循環させるため、異物があった場合に取り除くものである。
【0114】
さらに、液槽166の左側面の上部には、孔111が開口し、そこからL字状の高さ調整管112が突出している。この高さ調整管112の上端は開口し、かつ、その調整管112の外部側面には塗工液の高さを検知する検知センサ114が設けられている。すなわち、液槽166に塗工液が満たされた場合に、それと同じ高さまでこの高さ調整管112に塗工液が満たされる。そして、この満たされた量に応じて検知センサ114が塗工液を検知し、その高さを検知するものである。そして、検知した高さのデータは、マイコンよりなる制御部115に送られ、制御部115は、その高さのデータに応じて、ポンプ104のモータ105を駆動させて、設定され高さになるまで塗工液を供給する。
【0115】
(3)塗工工程
上記構成の塗工システム130を用いて基材Wに塗工液を塗工する場合について説明する。
【0116】
(3−1)第1工程
第1の実施例と同様に、バックアップロール12の外周面に柔軟性のある単板型の基材Wを一対の圧着ロール64,64によって取り付ける。
【0117】
(3−2)第2工程
液槽166の中には所定の高さまで塗工液を満たしておく。この場合に塗工液の現在の高さは、高さ調整管112の外部側面に設けられた検知センサ114によって調整し、塗工液の高さを所定の高さまで上げる場合には制御部115はポンプ104を動作させて塗工液を供給する。
【0118】
また、ノズル182は、塗工液で満たされた液槽166の内部に沈んだ状態としておく。そして、このようにノズル182が塗工液に沈んだ状態で液槽166のスリット184の蓋86を開けて、液槽166を基材Wの下方まで上昇させる。この上昇させる方法は、図11に示すように、サーボモータ152を回転させて左右一対の移動コッタ134,136を移動させる。すると、左右方向に移動が規制された支持プレート154が、移動コッタ134,136の斜面140,146に設けられたリニアウェイ142,148に沿って上方のみ移動する。支持プレート154が上方に移動すると液槽166とノズル182が同時に上方に移動する。
【0119】
液槽166が基材Wの下方まで上昇させると、その上昇を一旦停止させる。
【0120】
(3−3)第3工程
上記のように上昇した液槽166からノズル182のみを突出させる。
【0121】
このために、左右移動プレート170をエアシリンダ171によって移動させる。この場合に上下移動プレート174は左右方向に移動が規制されているため、左右移動プレート170が左右方向に移動すると、リニアウェイ172が斜めに設けられているため上下移動プレート174は上方のみ移動する。上下移動プレート174が上方に移動するとノズル支持シャフト178,180も同時に上方に移動してノズル182が上昇する。ノズル182が液槽166の塗工液から上昇する際に、毛管状隙間188の間には塗工液が満たされているため、この毛管状隙間188には塗工液が先端まで満たされた状態で上昇する。そして、その上昇を停止させる。
【0122】
(3−4)第4工程
上記のようにノズル182が突出した状態で液槽166を再び上昇させ、基材Wの下面に接液する。すなわち、ノズル182の毛管状隙間188に満たされた塗工液を基材Wの下面に接触させるものである。
【0123】
この上昇の際には液槽166の上昇速度及び上昇距離はかなり微妙な調整を要求されるが、前記したようにサーボモータ152を回転させると移動コッタ134,136の斜面に沿って支持プレート154が上下動するため、この微妙な調整を容易に行うことが可能となる。また、左右方向に水平な状態で液槽166を持ち上げることが可能となるため、基材Wの塗工厚が左右方向に変化することがない。
【0124】
(3−5)第5工程
上記のように接液した状態でノズル182と共に液槽166を塗工高さの位置まで接液した状態で下降させる。すなわち、ノズル182の先端の位置と基材Wとの間の距離が塗工隙間となる。そして、この微妙な調整も上記したようにサーボモータ152を用いて容易に行うことができる。
【0125】
(3−6)第6工程
上記のようにノズル182を塗工高さの位置まで下降させた後、基材Wをθ°回転させて塗工終了位置まで移動させる。すると、塗工液はノズル182によって左右方向に塗工された状態で、前後方向に基材Wを移動させることによって塗工を行うことができる。すなわち、基材W上に塗工液を所定の塗工厚さで塗工することが可能となる。
【0126】
(3−7)第7工程
基材Wを塗工終了位置で一旦停止させ、ノズル182及び液槽166をそれぞれ塗工高さの位置から下降させ、離液を行う。
【0127】
(3−8)第8工程
以上のようにして、第1の実施例と同様にバックアップロール12を再び少し回転させ、基材Wを取り付けている一対の圧着ロール64,64を取り外すことにより、基材Wをバックアップロール12から取り外すものである。
【0128】
第3の実施例の塗工システム130においても、基材Wの下面に塗工液を一定の厚さで塗工することができる。
【0129】
(第4の実施例)
上記の第1〜3の実施例においては、毛管現象を利用したノズル14を使用したが、塗工液を塗工するノズルとしては、これに代えて塗工液を圧送して塗工するダイ200を用いてもよい。
【0130】
この場合には、ダイ200はバックアップロール12の下方に代えて、図16の実線に示すように、ダイ200をバックアップロール12の横に配してもよい。
【0131】
また、図16の二点鎖線に示すように、ダイ200をバックアップロール12の上方に配してもよい。
【0132】
(第5の実施例)
上記の第1〜3の実施例においては、毛管現象を利用したノズル14を使用したが、塗工液を塗工するノズルとしては、これに代えてドクターエッジによって塗工するノズルを用いてもよい。
【0133】
例えば、図17に示すようなリップコーター型塗工装置300を用いてもよい。
【0134】
リップコーター型塗工装置300とは、バッキングロール12の下方にドクターエッジ302を有するノズルヘッド304を配し、このノズルヘッド304から塗工液を圧力をかけて噴射して基材Wに塗工液を塗工する。
【0135】
詳しくは、ノズルヘッド304の上面には、縦断面円弧形のドクターエッジ302が設けられ、ノズルヘッド304の内部の幅方向には、第1液溜室306が設けられ、第1液溜室306とドクターエッジ302の前方に位置するノズルヘッド304の上面との間には流出路308が設けられ、ノズルヘッド304の前部にはバッキングロール12の下周面へ向かって基材Wの走行用の間隙を残して液溜壁310が立設され、バッキングロール12の下周面、液溜壁310、ドクターエッジ302及びノズルヘッド304の上面とより第2液溜室312が形成され、第2液溜室312は流出路308の出口より前方に膨らまして流出路308の容積より大きく形成されていると共に、縦断面円弧形のドクターエッジ302の刃先に接近するほど容積が次第に小さくなるように構成されたものである。
【0136】
この塗工装置300を用いても、柔軟性のある単板型の基材Wに塗工液を塗工することができる。
【0137】
なお、ドクターエッジは上記構成に限らず、プレート型であってもよい。
【0138】
【発明の効果】
以上により本発明の塗工装置であると、バッキングロールの外周面に柔軟性のある単板型の基材を取り付けることにより、ノズルを用いて塗工液を塗工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す塗工装置の説明図である。
【図2】第1の実施例の塗工装置の正面図である。
【図3】第1の実施例の塗工装置の背面図である。
【図4】バックアップロール12に基材を取り付けようとしている第1の状態であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【図5】バックアップロール12に基材を取り付けようとしている第2の状態である。
【図6】(1)から(4)は、塗工装置の塗工工程を示す図面である。
【図7】変更例2における間欠塗工の状態を示す塗工装置の側面図である。
【図8】変更例3における2層を塗工している状態の塗工装置の側面図である。
【図9】第2の実施例の塗工装置の側面図である。
【図10】第3の実施例の塗工システムの斜視図である。
【図11】第3の実施例の塗工システムの正面図である。
【図12】図11におけるX−X線断面図である。
【図13】第3の実施例の液槽及びノズルの縦断面図であり、塗工前の状態である。
【図14】同じく塗工中の状態である。
【図15】第3の実施例の液槽とノズルとタンクとポンプとフィルタの関係を示す縦断面図である。
【図16】第4の実施例を示す塗工装置の説明図である。
【図17】第5の実施例を示す塗工装置の説明図である。
【符号の説明】
10 塗工装置
11 塗工システム
12 バックアップロール12
14 ノズル
16 毛管状隙間
18 吐出口
22 オーバーフロータンク
30 モータ
32 タンク
38 圧送装置
54 回転軸
56 支持柱
58 モータ
60 吸引口
62 ポンプ
64 圧着ロール12
66 腕部
68 クリップ
70 案内ステージ
72 吸引装置
74 ポンプ

Claims (8)

  1. 柔軟性のある単板型の基材へ塗工液を塗工する塗工装置において、
    前記基材をバックアップロールの外周面に取り付ける取り付け手段と、
    前記バックアップロールの下方に塗工液を塗工するノズルを配し、
    前記バックアップロールを所定角度θ°回転させて(但し、0°<θ°<360°)、前記基材へ前記ノズルから塗工液を塗工する
    ことを特徴とする塗工装置。
  2. 前記取り付け手段が、
    前記バックアップロールの軸方向に沿った前記基材の両端部を前記バックアップロールの外周面に押圧して取り付ける圧着ロール、ピン、または、板部材である
    ことを特徴とする請求項1記載の塗工装置。
  3. 前記バックアップロールの少なくとも一側端部の近傍であって、かつ、周面に沿って、前記基材を吸引する吸引口を複数設ける
    ことを特徴とする請求項1または2記載の塗工装置。
  4. 前記バックアップロールの一部が軸方向に沿って切り欠かれ、前記基材を取り付けるθ°の範囲だけ存在する
    ことを特徴とする請求項1から3のうち一項に記載の塗工装置。
  5. 前記ノズルには、前記塗工液の吐出口につながる毛管状隙間を設け、
    前記毛管状隙間へ塗工液を供給する塗工液のタンクを設け、
    前記タンク中の塗工液の液高さに基づいて前記毛管状隙間の液高さを決定することによって、前記毛管状隙間の吐出口から前記基材へ塗工液を塗工する
    ことを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置。
  6. 前記ノズルには、前記塗工液の吐出口につながる毛管状隙間を設け、
    前記塗工液を貯留すると共に、その貯留された塗工液の中に前記ノズルが沈んでいる液槽と、
    前記液槽を上下させる手段と、
    前記液槽から前記ノズルを上下させる手段とを有し、
    前記液槽を上下させる手段は、走行する基材の下面近傍まで前記液槽及び前記ノズルを上昇させ、さらに前記液槽から前記ノズルを上下させる手段は前記液槽から前記ノズルのみを突出させることにより、前記毛管状隙間から塗工液を塗工し、その塗工後、前記液槽を上下させる手段は前記液槽及び前記ノズルを下降させる
    ことを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置。
  7. 前記ノズルが、塗工液を圧送して塗工するダイである
    ことを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置。
  8. 前記ノズルが、ドクターエッジによって塗工液を塗工するものである
    ことを特徴とする請求項1から4のうち一項に記載の塗工装置。
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