JP2005052820A - Coating tool and coating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シート状部材またはパネル状部材などの被塗布部材の表面に塗布液を塗布する塗布工具に関する。 The present invention relates to a coating tool for coating a coating liquid on the surface of a member to be coated such as a sheet-shaped member or a panel-shaped member.
従来、シート状部材の表面に塗布液を薄く均一に塗布して、塗膜層を形成するような塗布作業を行う塗布装置に装着される塗布工具として、塗布液を通過させるスロットを有する塗布工具が用いられている。このような塗布工具として、図6に示すような塗布ヘッド(工具本体)1を備えた塗布工具があり、塗布ヘッド1は、図中に矢線Aで示す走行方向に走行するシート状部材Sに対して、このシート状部材Sの幅方向に延びる長尺に形成されており、その先端部を上向きにしてシート状部材Sに摺接可能に、このシート状部材Sの下に配置されている。(例えば、特許文献1参照。)
また、図7に示すように、塗布ヘッド1の先端部を下向きにし、パネル状部材Pの上方に位置させて塗布ヘッド1をパネル状部材Pに摺接させ、図中の矢線Bで示す方向に移動させるものも使用されている。
これら塗布ヘッド1は、一対のヘッド部材2,3の側面2a,3aが一定の間隙を有して配設されることでスロット4を画成しており、側面2a,3aの長手方向に向けて形成された凹溝5,6がポケット7を画成している。スロット4は、塗布ヘッド1の先端面に開口しており、塗布液を供給する供給口(図示せず)がポケット7の中央に連通して設けられている。そして、スロット4の間隔を高精度に形成するために、側面2a,3aは研磨加工によって仕上げ加工が施されている。また、図においてはスロット4およびポケット7が塗布ヘッド1の側方に開口しているが、スロット4およびポケット7の端部は封止される構成となっている。塗布作業において供給口から供給された塗布液は、ポケット7に充満することで塗布ヘッド1の長手方向に広がり、スロット4を通過して塗布ヘッド1の先端から吐出される。吐出された塗布液は、塗布ヘッド1に対して相対的に移動するシート状部材Sの表面(下面)または、パネル状部材Pに塗布され、塗膜層が形成される。
Further, as shown in FIG. 7, the tip of the coating head 1 faces downward and is positioned above the panel-like member P so that the coating head 1 is slidably contacted with the panel-like member P, and is indicated by an arrow B in the figure. Those that move in the direction are also used.
These coating heads 1 define the slots 4 by arranging the
このような塗布ヘッド1を備えた塗布工具で使用される塗布液として、液晶ディスプレイ用のカラーペーストやカラーフィルタ用のレジスト剤などが使用されており、これらの塗布液にはカーボン繊維やガラス繊維などの硬質の含有物が含まれている。また、塗布液の目詰まりを防止するためや、種類の異なる塗布液を使用する際には、塗布工具を分解してスロット4やポケット7を洗浄する必要があった。この洗浄作業は、たとえばスロット4を画成している側面2a,3aに付着している塗布液を、溶剤を含ませた布などでこすって行われている。また、このような塗布工具がディスプレイ基板にカラーフィルタ用レジスト剤を塗布する塗布作業に用いられる場合、塗布工具を上部、基板を下部に配置したうえで、塗布工具が基板に対して相対的に動き、ディスプレイの大型化に伴って塗布幅の広い塗布工具が求められている。
As a coating solution used in a coating tool equipped with such a coating head 1, a color paste for a liquid crystal display, a resist agent for a color filter, or the like is used, and carbon fiber or glass fiber is used for these coating solutions. Hard contents such as are included. Further, in order to prevent clogging of the coating liquid or when using different types of coating liquids, it is necessary to disassemble the coating tool and clean the slots 4 and
ところで、上記塗布工具において、塗布液の含有物がスロットを画成している側面よりも硬い場合には、含有物によって側面に筋状の傷が付いたり、含有物が側面に突き刺さったりしてしまうという問題があった。また、塗布工具の洗浄作業においても含有物によって側面を損傷させてしまうおそれがあり、このように損傷した箇所に塗布液が入り込んでしまうことによって洗浄作業が困難になり、さらに、側面の損傷によって、塗膜層の表面に微細な筋が形成されてしまうという問題があった。また、従来よりステンレス製のヘッド部材の先端部分に超硬合金製のエッジ部材を装着して、先端部分の耐摩耗性を向上させることが行われているが、この場合においてもエッジ部材とポケットとの間の部分が損傷し、洗浄作業や塗膜層の形成に悪影響を与えていた。また、塗布工具の塗布幅を広げるためには塗布工具を大型化しなければならず、大型化に伴う重量増加に対応するために、塗布装置を大型化しなければならないという問題があった。
また、塗布工具が移動して塗布する方式では、塗布工具の大型化は、重量増加による撓み等、塗布工具の動的、静的精度の低下に大きく影響し、作業性が悪化するため、最適な塗布を行うためにも、塗布工具の軽量化は不可欠である。
By the way, in the coating tool, when the content of the coating liquid is harder than the side surface defining the slot, the content may cause a streak on the side surface or the content may pierce the side surface. There was a problem that. In addition, there is a risk that the side surface may be damaged by the contents even in the cleaning operation of the coating tool, and the cleaning operation becomes difficult due to the coating liquid entering the damaged part in this way, and further, due to the damage of the side surface There was a problem that fine streaks would be formed on the surface of the coating layer. Conventionally, an edge member made of cemented carbide is attached to the tip of a stainless steel head member to improve the wear resistance of the tip, but in this case also, the edge member and the pocket are used. The part between the two was damaged, and the cleaning operation and the formation of the coating layer were adversely affected. Moreover, in order to widen the coating width of the coating tool, the coating tool has to be enlarged, and there has been a problem that the coating apparatus has to be enlarged in order to cope with the increase in weight accompanying the increase in size.
Also, in the method where the application tool is moved and applied, the increase in the size of the application tool greatly affects the decrease in dynamic and static accuracy of the application tool, such as bending due to weight increase. In order to perform proper coating, it is essential to reduce the weight of the coating tool.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、複数のヘッド部材から構成された溝状のスロット内を塗布液が流通して塗布ヘッドの先端から吐出される塗布工具において、段取り替え作業、洗浄作業が容易でかつ生産性が高く、長寿命な塗布工具を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a coating tool in which a coating liquid flows through a groove-shaped slot composed of a plurality of head members and is discharged from the tip of a coating head. An object of the present invention is to provide a coating tool that can be easily replaced and cleaned, has high productivity, and has a long service life.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1記載の発明は、複数のヘッド部材から構成された塗布ヘッドを有し、前記複数のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に、前記塗布ヘッドの先端に開口する溝状のスロットが画成され、塗布液が前記スロット内を流通して前記塗布ヘッドの先端から吐出される塗布工具であって、前記ヘッド部材の材質が、チタン合金であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 has a coating head composed of a plurality of head members, and a groove-like slot that opens at the tip of the coating head is provided between the mutually facing side surfaces of the plurality of head members. A coating tool that is defined and the coating liquid flows through the slot and is discharged from the tip of the coating head, wherein the material of the head member is a titanium alloy.
この発明に係る塗布工具は、ヘッド部材がチタン合金で形成されているので、軽量であり、段取り替え作業における塗布工具の取扱いが容易である。
また、スロット面を含め塗布ヘッド全体がチタン合金で形成され、耐摩耗性、耐蝕性に優れているため、塗布液に含まれている含有物によってスロット面に筋状の傷付きや、含有物がスロット面に突き刺さることが防止される。また、スロット面に傷付きが生じた場合であってもチタンが化学的に活性であるため、発生した傷部分に安定な酸化皮膜が形成されて腐食が進行し難くいため、スロット面の寿命延長が実現できる。
The coating tool according to the present invention is lightweight because the head member is formed of a titanium alloy, and the handling of the coating tool in the setup change operation is easy.
The entire coating head, including the slot surface, is made of a titanium alloy and has excellent wear resistance and corrosion resistance. Is prevented from sticking into the slot surface. In addition, even when the slot surface is scratched, titanium is chemically active, so a stable oxide film is formed on the scratched area and corrosion is unlikely to occur, extending the life of the slot surface. Can be realized.
このように、耐摩耗性等が向上することで、洗浄作業におけるスロット面の損傷が防止されるとともに損傷箇所への塗布液が入り込みも減少し、洗浄作業を容易に行うことができる。
また、ヘッド部材を一体的に形成することにより、スロット面を複数の部材で構成する場合のような部材間隙間がないため、塗布液の流動がスムースとなり隙間に塗布液が入り込むことがない。
以上のように、塗布工具の性能維持が容易で、段取り替え作業、洗浄作業等を容易に行い、時間短縮(分解、組立作業を含めて約10%の低減)ことができる。
Thus, by improving the wear resistance and the like, the slot surface is prevented from being damaged during the cleaning operation, and the coating liquid is less likely to enter the damaged portion, so that the cleaning operation can be easily performed.
Further, by forming the head member integrally, there is no inter-member gap as in the case where the slot surface is composed of a plurality of members, so that the flow of the coating liquid is smooth and the coating liquid does not enter the gap.
As described above, the performance of the coating tool can be easily maintained, the setup change work, the cleaning work, etc. can be easily performed, and the time can be shortened (about 10% reduction including disassembly and assembly work).
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の塗布工具において、前記チタン合金は、
密度;4.3g/cm3から4.7g/cm3
線膨張係数;8.5から9.0μm/m・K
全領域の硬度分布;HRC3以下の特性を有し、
かつ、前記スロットの表面全領域において、長さ100mmの線分上を通過する深さ0.2μmから1.0μmの傷が50本以下であることを特徴とする。
The invention according to
Density: 4.3 g / cm 3 to 4.7 g / cm 3
Linear expansion coefficient: 8.5 to 9.0 μm / m · K
Hardness distribution in the whole region; having a characteristic of H R C3 or lower,
In addition, the entire surface area of the slot has 50 or less scratches having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm passing through a line segment having a length of 100 mm.
チタン合金は、α相は最密六方格子であるためクリープ性等、機械的特性が良好であり、一方、β相は熱処理性等の加工性が良好である。そのため、この発明に係る塗布工具の材料としては、双方の特徴を併せ持つα+β型チタン合金が好適であり、精度の高いヘッド部材を容易に製作することができる。
そして、ヘッド部材全体にわたり硬度分布をHRC3以下に抑えて、内部残留応力の偏りがほとんどない熱処理ムラの少ないものを使用しているため、液溜まりとなる凹溝の切削を安定して行うことができ、切削による内部応力の発生を抑制するとともに、研磨加工における応力解放を小さく抑えることができる。その結果、真直度5μm以下/mを達成することができ、さらに使用時の応力解放も小さいため、経年変化による精度劣化を防止することができる。
また、線膨張係数が、8.5から9.0μm/m・Kと小さいので、加工時に発生する熱による寸法への影響も小さく、精度が高いヘッド部材を製作することができる。
The titanium alloy has good mechanical properties such as creep properties because the α phase is a close-packed hexagonal lattice, while the β phase has good workability such as heat treatment. Therefore, as a material of the coating tool according to the present invention, an α + β type titanium alloy having both characteristics is suitable, and a highly accurate head member can be easily manufactured.
Performing Then, the hardness distribution across the head member is suppressed to H R C3 or less, due to the use of those bias of the internal residual stress is less little heat treatment unevenness, the cutting of the groove which becomes liquid pool stable It is possible to suppress the generation of internal stress due to cutting, and to reduce the stress release in the polishing process. As a result, straightness of 5 μm or less / m can be achieved, and further, stress release during use is small, so that deterioration of accuracy due to secular change can be prevented.
Further, since the linear expansion coefficient is as small as 8.5 to 9.0 μm / m · K, it is possible to manufacture a head member with high accuracy with little influence on dimensions due to heat generated during processing.
また、線膨張係数が小さいため、塗布工具として使用する場合の温度変化の影響を受け難い。例えば、ステンレス鋼(SUS420J2 線膨張係数;11.5μm/m・K)と比較すると約22%から25%小さいため、塗布工具の精度を大幅に向上させることができる。
また、スロット面を最大高さRZ(JIS B0601)0.2μm以下の面粗度の鏡面仕上げを施し、塗布液に対する適度な撥水性を備えさせることによって、塗布液の塗布に関して好適な塗布性能を得ることができる。
また、スロット面に傷が存在する場合、塗布に際して、塗布液に部分的な流速差や乱流が発生することにより、塗布膜に微小な凹凸が生じて品質が低下するが、深さ0.2μmから1.0μmの傷を、線分の長さ100mmあたり50本以下とすることによって、凹凸の発生を大幅に削減することができる。また、塗布液の入り込みに大きく影響する深さ0.2μmから1.0μmの傷が、線分の長さ100mmあたり50本以下と少ないため、洗浄作業を容易に行うことができる。
Moreover, since the linear expansion coefficient is small, it is difficult to be affected by temperature changes when used as a coating tool. For example, compared with stainless steel (SUS420J2 linear expansion coefficient; 11.5 μm / m · K), it is about 22% to 25% smaller, so that the accuracy of the coating tool can be greatly improved.
Also, the slot surface is mirror-finished with a surface roughness of a maximum height R Z (JIS B0601) of 0.2 μm or less, and has an appropriate water repellency with respect to the coating solution, thereby providing a suitable coating performance with respect to coating of the coating solution. Can be obtained.
In addition, when scratches are present on the slot surface, a partial flow velocity difference or turbulent flow is generated in the coating liquid during coating, resulting in minute irregularities in the coating film, resulting in a decrease in quality. By making 50 or less scratches of 2 to 1.0 μm per 100 mm in length of the line segment, the occurrence of irregularities can be greatly reduced. In addition, since the number of scratches having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm that greatly affects the penetration of the coating liquid is as small as 50 or less per 100 mm of the length of the line segment, the cleaning operation can be easily performed.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の塗布工具において、前記スロットの表面全領域において、長さ100mmの線分上を通過する深さ0.2μmから1.0μmの傷が50本以下であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the coating tool according to the second aspect, in the entire surface area of the slot, 50 scratches having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm passing through a line segment having a length of 100 mm are provided. It is less than this.
この発明に係る塗布工具は、請求項2に係る発明の作用に加え、前記傷が線分の長さ100mmあたり10本以下と少ないため、洗浄作業をより容易に行うことができるとともに、塗布液のロット替等における塗布液の傷への入り込みによる影響を、非常に小さくすることができる。特に、液晶ディスプレイ等におけるレジスト材等の塗布に関しては、塗布膜の凹凸が微小であっても、製品の輝度に大きなバラツキ等を生じるため、塗布工具の傷を少なくすることが重要であるが、線分の長さ100mmあたり10本以下にすることにより、塗布膜の凹凸をほとんどなくすことができる。
In addition to the operation of the invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の塗布工具であって、
少なくとも、前記スロットを画成するスロット面が、チタン合金よりも硬質の材質で形成されていることを特徴とする。
Invention of Claim 4 is an application tool of Claim 1, Comprising:
At least a slot surface defining the slot is formed of a material harder than a titanium alloy.
この発明の塗布工具では、少なくともスロット面となる全面が、チタン合金よりも硬質な材質で形成されているので、塗布液に含まれている硬質の含有物によってスロット面に筋状の傷が付きや、含有物がスロット面に突き刺さることが抑制される。 In the coating tool of the present invention, since at least the entire surface serving as the slot surface is formed of a material harder than the titanium alloy, the slot surface has a streak-like scratch due to the hard inclusions contained in the coating liquid. In addition, the inclusions are prevented from piercing the slot surface.
請求項5に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の塗布工具であって、前記ヘッド部材の前記スロットを画成するスロット面および前記開口する側の端面に、耐摩耗性および/または耐蝕性を有する層を備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the coating tool according to any one of the first to third aspects, wherein the slot surface defining the slot and the end surface on the opening side of the head member have wear resistance. And / or a layer having corrosion resistance.
この発明に係る塗布工具は、スロット面およびスロット面が開口する側の端面に耐摩耗性および/または耐蝕性を有する層を有しているため、耐摩耗性および/または耐蝕性がさらに向上し、洗浄作業や塗布工具の性能維持が行い易いため生産性向上、工具寿命の延長を達成することができる。 Since the coating tool according to the present invention has a slot surface and a layer having wear resistance and / or corrosion resistance on the end surface on the side where the slot surface opens, the wear resistance and / or corrosion resistance is further improved. Since it is easy to perform cleaning operations and maintain the performance of the application tool, it is possible to improve productivity and extend the tool life.
請求項6に記載の発明は、請求項4記載の塗布工具であって、
前記スロット面を形成する前記材質が、超硬合金であることを特徴とする。
Invention of
The material forming the slot surface is a cemented carbide.
この発明の塗布工具では、少なくともスロット面となる全面が、超硬合金で形成されているので、RZ 0.2μm以下の面粗度の鏡面仕上げを容易に実現することができる。
また、硬さがHRA91前後と、チタン合金や塗布液の含有物よりも硬いので、塗布液に含まれている硬質の含有物によるスロット面への筋状の傷が付きや、含有物のスロット面への突き刺さりが抑制される。その結果、損傷箇所に塗布液が入り込むこともなくなり、塗膜層の表面に微細な筋が形成されない。
In the coating tool of the present invention, since at least the entire surface serving as the slot surface is formed of cemented carbide, mirror finishing with a surface roughness of R Z 0.2 μm or less can be easily realized.
Further, the hardness is around H R A91 and is harder than the content of the titanium alloy or the coating solution, so that the hard surface contained in the coating solution may have a streak-like scratch on the slot surface. Is prevented from sticking into the slot surface. As a result, the coating liquid does not enter the damaged portion, and fine streaks are not formed on the surface of the coating layer.
この発明に係る塗布工具及び塗布装置によれば、段取り替え作業、洗浄作業を容易に行うことができるとともに、生産性を向上し、塗布工具の寿命を延長することができる。 According to the coating tool and the coating apparatus according to the present invention, the setup change work and the cleaning work can be easily performed, the productivity can be improved, and the life of the coating tool can be extended.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図1は、塗布工具に使用される第1の実施形態の塗布ヘッド(工具本体)10を長手方向から見た図で、図2は図1の右側面図、図3は図2のB−B断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view of a coating head (tool body) 10 of a first embodiment used for a coating tool as viewed from the longitudinal direction, FIG. 2 is a right side view of FIG. 1, and FIG. It is B sectional drawing.
この塗布ヘッド10は、一対のヘッド部材16,18の対向する側面(以下、スロット面という)17、19が一定の間隙を有して配設されることでスロット14を画成しており、スロット14は、塗布ヘッド10の先端で開口している。ヘッド部材16、18は、スロット14が開口する部分で突出して、先端面17e、19eが形成され、その先端面17e、19eで塗布剤を塗布するようになっている。
The
塗布ヘッド10を構成するヘッド部材16は、スロット面17に、長手方向に向けて半円形状に形成された凹溝11が設けられ、凹溝を有さないヘッド部材18とによってポケット15が画成されている。
また、ポケット15には、塗布液を供給する供給口(図示せず)が連通して設けられており、図1においてはスロット14およびポケット15が塗布ヘッド10の側方に開口しているが、スロット14およびポケット15の端部は封止される構成となっている。
図3に示すように、ヘッド部材16、18は、凹溝11より基端側に位置する内側面16c、18cが互いに密着するように、結合ボルト20によって結合されている。
The
The
As shown in FIG. 3, the
ヘッド部材16,18は、α+β型チタン合金の一種であるTi−6Al−4V(チタン合金)で、密度4.43g/cm3、線膨張係数8.6μm/m・K、ヘッド部材の全領域の硬度分布がHRC3以下のもので製作されている。
そして、スロット面17,19および先端面17e、19eは研磨加工によって鏡面(RZ0.2μm以下)仕上げが施されている。また、スロット面17、19は、その表面全領域において、実体顕微鏡(60倍)により、長さ100mmの線分上を通過する傷が10本以下になるように鏡面仕上げされている。ここで、傷とは、面粗さ計(JIS B0601)によって検出される深さ0.2μmから1.0μmの凹をいう。傷の深さを、0.2μmから1.0μmのものとしたのは、この範囲の傷への塗布液の入り込みが塗布性能または洗浄に大きく影響するからである。
The
The slot surfaces 17 and 19 and the tip surfaces 17e and 19e are mirror-finished (R Z 0.2 μm or less) by polishing. In addition, the slot surfaces 17 and 19 are mirror-finished over the entire surface area by a stereomicroscope (60 times) so that the number of scratches passing on a line segment having a length of 100 mm is 10 or less. Here, the scratch means a recess having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm detected by a surface roughness meter (JIS B0601). The reason why the depth of the scratch is 0.2 μm to 1.0 μm is that the penetration of the coating liquid into the scratch in this range greatly affects the coating performance or cleaning.
上述したように形成された塗布ヘッド10を備えた塗布工具の使用方法について説明する。
塗布ヘッド10を備えた塗布工具は、塗布装置に装着されて塗布作業に用いられる。塗布作業において、塗布装置から塗布液が供給され、塗布液はポケット15に充満することで塗布ヘッド10の長手方向に広がり、スロット14を通過して塗布ヘッド10の先端、つまりスロット14の開口端から吐出され、この塗布ヘッド10のスロット先端面17e、19eに対して相対的に移動するシート状部材S(図5参照)または、パネル状部材P(図6参照)に塗布される。
A method of using the coating tool including the
The coating tool provided with the
このような塗布作業において、スロット面17、19は上述の特性を有したチタン合金で形成されているので、塗布液に硬い含有物が含まれていたとしても、スロット面17、19に損傷が生じることを抑制することができ、損傷が生じた場合であっても、チタンの化学的活性により、発生した傷部分に安定な酸化皮膜が形成されるため、腐食が進行し難く傷に対しての寿命延長が実現できる。
表1に示したのは、水酸化ナトリウムの5%水溶液に、常温(20℃〜25℃)にて、チタン合金(Ti6Al4V)、ステンレス(SUS630)、WC−Co−Cr系超硬合金を浸漬させて、腐食の程度を中央線平均粗さ(Ra)を代用特性として比較したものである。この、比較実験によると、チタン合金、超硬合金はステンレスの約半分の腐食しか発生しないことがわかる。
In such a coating operation, since the slot surfaces 17 and 19 are formed of a titanium alloy having the above-described characteristics, the slot surfaces 17 and 19 are damaged even if the coating liquid contains a hard material. Even when damage occurs, a stable oxide film is formed on the generated scratched part due to the chemical activity of titanium, so that corrosion does not easily proceed and Can extend the service life.
Table 1 shows immersion of titanium alloy (Ti6Al4V), stainless steel (SUS630), and WC-Co-Cr cemented carbide in a 5% aqueous solution of sodium hydroxide at room temperature (20 ° C to 25 ° C). Thus, the degree of corrosion is compared using the center line average roughness (Ra) as a substitute characteristic. According to this comparative experiment, it can be seen that the titanium alloy and the cemented carbide only generate about half the corrosion of stainless steel.
損傷箇所に塗布液が入り込まないので洗浄作業を容易に行うことができる。
また、このように耐久性が向上して損傷が生じないので、塗布された塗布液によって形成される塗膜層の表面に微細な筋が形成されるのが防止される。
また、ヘッド部材16、18が一体的に形成されていて、部材間の隙間がないため塗布液の流動抵抗が少なく、塗布液の入り込みがないので、洗浄作業が容易になる。
また、スロット面17、19およびスロット先端面17e、19e等、塗布液の流通部が適度な撥水性を有しているため、塗布性能が好適となり塗布作業の生産性を向上することができる。
Since the coating liquid does not enter the damaged portion, the cleaning operation can be easily performed.
Further, since durability is improved and damage does not occur in this way, formation of fine streaks on the surface of the coating film layer formed by the applied coating solution is prevented.
Further, since the
Further, since the coating liquid circulation portions such as the slot surfaces 17 and 19 and the slot front end surfaces 17e and 19e have an appropriate water repellency, the coating performance is favorable and the productivity of the coating operation can be improved.
以上説明したように、この実施の形態に係る塗布工具によれば、ヘッド部材16、18が、機械的性質が優れ密度が小さいチタン合金で一体的に形成されて、軽量であるので、段取り替え作業、洗浄作業にともなう作業を容易に行うことができる。
また、最密六方格子で機械的特性が良好なα相と、熱処理性等の加工性が良好なβ相との、双方の特徴を併せ持つα+β型チタン合金を材料としているため、精度の高いヘッド部材を容易に製作することができる。
また、線膨張係数が小さいので、高精度な加工を容易に行い、使用時の温度による影響を受け難く塗布性能を向上することができる。さらに、ヘッド部材16,18が軽量なので、長手方向に長く形成されて塗布幅の広い場合、自重によるスロット14の撓み変形が抑制され、塗布液を均一に塗布できる。
As described above, according to the coating tool according to this embodiment, the
In addition, the head is highly accurate because it is made of an α + β-type titanium alloy that has both the characteristics of a close-packed hexagonal lattice and good mechanical properties, and a β-phase with good workability such as heat treatment. The member can be easily manufactured.
In addition, since the linear expansion coefficient is small, highly accurate processing can be easily performed, and the coating performance can be improved without being affected by the temperature during use. Further, since the
また、ヘッド部材16、18全体にわたり硬度分布をHRC3以下に抑えているため、切削による内部応力発生の抑制とともに、研磨加工における応力解放を抑制し、真直度5μm以下/m、例えば真直度4μm/mを達成することができ、さらに使用する際の経年変化による精度劣化を防止することができる。
また、真直度5μm以下/mという高精度のヘッド部材を形成できるため、今後の塗布工具の大型化に際してヘッド部材16、18の長さが1メートル以上になった場合にも、精度の高いヘッド部材16、18を低コストにて製作することができる。
また、スロット面17、19が鏡面仕上げしたチタン合金で形成されているので、適度な撥水性を有し、洗浄作業の容易化に加えて、好適な塗布性能を有するので塗布作業の生産性を向上することができる。
また、ヘッド部材16、18の耐摩耗性および耐蝕性が高く、スロット面17、19が損傷され難いので保守作業、洗浄作業を容易に行うことができ、性能が維持し易いので工具寿命を延長することができる。
Further, since the hardness distribution is suppressed to H R C3 or less throughout the
In addition, since a highly accurate head member with a straightness of 5 μm or less / m can be formed, even when the length of the
In addition, since the slot surfaces 17 and 19 are made of a mirror-finished titanium alloy, they have moderate water repellency and, in addition to facilitating the cleaning operation, have a suitable application performance, thereby improving the productivity of the application operation. Can be improved.
Further, the wear and corrosion resistance of the
また、このような塗布ヘッド10が装着される塗布装置の剛性を低く設計することができ、塗布ヘッド10を駆動させるための駆動手段としても小型のモータを使用することができる。つまり、塗布ヘッド10を大型化しても塗布装置の大型化を抑制することができ、コストダウンを図ることができる。また、塗布工具10が軽量化されることによって、塗布工具を取り扱うハンドリング装置などが不要となり、洗浄作業に伴う分解作業や、洗浄作業を短時間に容易に行うことができる。
Further, the rigidity of the coating apparatus to which such a
図4は、本発明の第2の実施形態に係る塗布ヘッド10の要部を示す図である。この第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符合を用いてその説明を省略する。
第2の実施形態が、上述した第1の実施形態と異なるのは、スロット面17、19およびスロット先端面17e、19eにTiC(チタンカーバイト)を表面処理により、耐摩耗性および耐蝕性を有する層(以下、表面処理層という)17f、19fとして形成し、鏡面仕上げをしている点である。
FIG. 4 is a diagram showing a main part of the
The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the surface of the
この第2の実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに、スロット面17、19およびスロット先端面17e、19eに、表面処理層17f、19fを形成することにより、スロット面17、19およびスロット先端面17e、19eの傷付きや摩耗が減少し、ヘッド部材の製作当初の性能を維持することが容易となり、塗布工具としての寿命延長や保守、分解整備に要する手間およびコストが削減できる。 In the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and surface treatment layers 17f and 19f are formed on the slot surfaces 17 and 19 and the slot front end surfaces 17e and 19e. By doing so, the scratches and wear of the slot surfaces 17 and 19 and the slot front end surfaces 17e and 19e are reduced, and it becomes easy to maintain the original performance of the head member. The labor and cost required for maintenance can be reduced.
なお、本実施の形態においては、塗布ヘッド10のポケット15が、半円形状の場合について説明したが、ポケット15の形状については、円形状、水滴形状または、スロットに接しない角部分にR等の緩やかな形状を設けた矩形形状など、半円形状以外の形状を用いてもよい。
また、スロット面17,19に形成する表面処理層の材料として、TiCを使用した場合について説明したが、材料としてTiN(窒化チタン)を使用してもよいし、ヘッド部材を構成するチタン合金の表面を電解インプロセスドレッシング研削等によって、ヘッド部材16、18の表面に安定な酸化皮膜層を形成させることにより表面処理層を形成させてもよい。ここで、電解インプロセスドレッシング研削とは、鋳鉄、コバルトを主成分としたボンド材と砥粒を焼結したメタルボンド砥石を陽極とし、これに対向して設けた陰極との間に直流パルス電流を供給して、電解作用により砥石の金属ボンド部のみを選択的に除去し、目詰まり等による砥石の切れ味低下を抑制して、高効率な鏡面研削作業を行う研削をいい、その副次的作用として被研磨材表面に安定した酸化皮膜を得ることができる。
また、被塗布部材はシート状部材Sに限られずに、たとえば電子基板などのパネル状部材に塗布液を塗布する塗布工具に本発明を用いてもよい。
In the present embodiment, the case where the
Moreover, although the case where TiC was used as the material of the surface treatment layer formed on the slot surfaces 17 and 19 was described, TiN (titanium nitride) may be used as the material, or the titanium alloy constituting the head member. The surface treatment layer may be formed by forming a stable oxide film layer on the surface of the
Further, the member to be applied is not limited to the sheet-like member S, and the present invention may be used for an application tool for applying an application liquid to a panel-like member such as an electronic substrate.
図5は、本発明の第3の実施形態に係る塗布ヘッド10の要部を示す図である。この第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符合を用いてその説明を省略する。
スロット部材21,23は、超硬合金製の断面略長方形の板状部材で、スロット部材23の基端側部分が凹溝11に対向するように形成されており、スロット部材23はスロット部材21より基端方向に長く形成されている。また、スロット部材21,23は、互いに対向する側面がスロット14を画成するスロット面17,19とされ、スロット面17,19は一定の間隔を有するように配設されている。
また、ポケット15は対向する凹溝11とスロット部材23の基端側部分によって画成されている。
FIG. 5 is a diagram showing a main part of the
The
The
この実施の形態の塗布工具によれば、スロット面17,19がチタン合金よりも硬質な材質で形成されているので、塗布液にカーボン繊維やガラス繊維などの硬質な含有物が含まれて、チタン合金の部位に損傷が生じるような事態が発生しても、超硬合金で形成されたスロット面に傷付き等が発生するのを抑制することができる。また、スロット面17,19の洗浄作業においても含有物による損傷を抑制することができ、損傷箇所に塗布液が入り込むことがないので容易に洗浄作業を行うことができる。 According to the coating tool of this embodiment, since the slot surfaces 17 and 19 are formed of a material harder than the titanium alloy, the coating liquid contains hard inclusions such as carbon fiber and glass fiber, Even if a situation occurs in which a portion of the titanium alloy is damaged, it is possible to prevent the slot surface formed of the cemented carbide from being damaged. In addition, damage due to inclusions can be suppressed in the cleaning operation of the slot surfaces 17 and 19, and since the coating liquid does not enter the damaged portion, the cleaning operation can be easily performed.
また、チタン合金製のヘッド部材16,18に超硬合金製のスロット部材21,23が装着されて構成されているので、上述したような効果を得られるとともに塗布ヘッド10全体として軽量化を図ることができる。つまり、上述したような効果を得るためにヘッド部構成体12,13全体を超硬合金で形成した場合より、軽量な塗布ヘッド10を構成することができる。
Further, since the cemented carbide
また、3つ以上のヘッド部構成体を用いて2つ以上のスロットを有した塗布ヘッドを構成することにより、シート状部材Sの表面に複数の塗膜層を同時に形成可能とした塗布工具に本発明を用いてもよい。
また、被塗布部材はシート状部材Sに限られずに、たとえば電子基板などのパネル状部材に塗布液を塗布する塗布工具に本発明を用いてもよく、また、固定された状態のシート状部材やパネル状部材に対して塗布工具が移動する構成としてもよい。
In addition, a coating tool capable of simultaneously forming a plurality of coating layers on the surface of the sheet-like member S by configuring a coating head having two or more slots using three or more head unit structures. The present invention may be used.
Further, the member to be coated is not limited to the sheet-like member S, and the present invention may be used for a coating tool for applying a coating liquid to a panel-like member such as an electronic substrate, and the sheet-like member in a fixed state. Alternatively, the application tool may move with respect to the panel-like member.
10 工具本体(塗布ヘッド)
11 凹溝
14 スロット
15 ポケット
16、18 ヘッド部材
17、19 スロット面
17e、19e スロット先端面(開口する側の端面)
17f、19f 表面処理層(耐摩耗性および/または耐蝕性を有する層)
21、23 スロット部材
10 Tool body (coating head)
11
17f, 19f Surface treatment layer (layer having wear resistance and / or corrosion resistance)
21, 23 Slot member
Claims (6)
前記ヘッド部材の材質が、チタン合金であることを特徴とする塗布工具。 A plurality of head members each having a coating head, a groove-like slot opening at a tip of the coating head is defined between the mutually facing side surfaces of the plurality of head members; An application tool that circulates in the slot and is discharged from the tip of the application head,
A coating tool, wherein the material of the head member is a titanium alloy.
前記チタン合金は、
密度;4.3g/cm3から4.7g/cm3
線膨張係数;8.5から9.0μm/m・K
全領域の硬度分布;HRC3以下の特性を有し、
かつ、前記スロットの表面全領域において、長さ100mmの線分上を通過する深さ0.2μmから1.0μmの傷が50本以下であることを特徴とする塗布工具。 The application tool according to claim 1,
The titanium alloy is
Density: 4.3 g / cm 3 to 4.7 g / cm 3
Linear expansion coefficient: 8.5 to 9.0 μm / m · K
Hardness distribution in the whole region; having a characteristic of H R C3 or lower,
In addition, in the entire surface area of the slot, there are 50 or less scratches having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm passing through a line segment having a length of 100 mm.
前記スロットの表面全領域において、長さ100mmの線分上を通過する深さ0.2μmから1.0μmの傷が10本以下であることを特徴とする塗布工具。 The application tool according to claim 2,
The coating tool according to claim 1, wherein there are not more than 10 scratches having a depth of 0.2 μm to 1.0 μm passing through a line segment having a length of 100 mm in the entire surface area of the slot.
少なくとも、前記スロットを画成するスロット面が、チタン合金よりも硬質の材質で形成されていることを特徴とする塗布工具。 The application tool according to claim 1,
At least a slot surface defining the slot is formed of a material harder than a titanium alloy.
前記ヘッド部材の前記スロットを画成するスロット面および前記開口する側の端面に、耐摩耗性および/または耐蝕性を有する層を備えることを特徴とする塗布工具。 The application tool according to any one of claims 1 to 4,
A coating tool comprising a layer having wear resistance and / or corrosion resistance on a slot surface defining the slot of the head member and an end surface on the opening side.
前記スロット面を形成する前記材質が、超硬合金であることを特徴とする塗布工具。 The application tool according to claim 4,
An application tool, wherein the material forming the slot surface is a cemented carbide.
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