JP2014079708A - 両面塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基材に接触することなく、両面塗布を行うことができる両面塗布装置を提供する。
【解決手段】長板状の基材を所定方向に搬送する搬送部と、基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布部と、基材の他方の面に塗布材料を塗布する第2塗布部と、を備えた両面塗布装置に関する。第1塗布部は、基材を浮上させた状態に保持可能な第1浮上部と、第1浮上部によって浮上された基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布器とを有する。第2塗布部は、基材を浮上させた状態に保持可能な第2浮上部と、第2浮上部によって浮上された基材の他方の面に塗布材料を塗布する第2塗布器とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】長板状の基材を所定方向に搬送する搬送部と、基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布部と、基材の他方の面に塗布材料を塗布する第2塗布部と、を備えた両面塗布装置に関する。第1塗布部は、基材を浮上させた状態に保持可能な第1浮上部と、第1浮上部によって浮上された基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布器とを有する。第2塗布部は、基材を浮上させた状態に保持可能な第2浮上部と、第2浮上部によって浮上された基材の他方の面に塗布材料を塗布する第2塗布器とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、両面塗布装置に関する。
従来、長尺状の基材の両面に塗布液を塗布する装置として、外面に塗布液が供給されるローラで基材を挟持することで基材の両面塗布を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記従来技術に係る装置では、ローラが基材に当接した状態とされるため、基材とローラとの間で生じた剥離帯電により基材に異物が付着するおそれがあった。また、基材には、ローラに接触することで塗布時に所定の負荷が加わるめ、基材の材質によっては破損するおそれがあった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、基材に接触することなく、両面塗布を行うことができる両面塗布装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る両面塗布装置は、長板状の基材を所定方向に搬送する搬送部と、前記基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布部と、前記基材の他方の面に前記塗布材料を塗布する第2塗布部と、を備え、前記第1塗布部は、前記基材を浮上させた状態に保持可能な第1浮上部と、前記第1浮上部によって浮上された前記基材の前記一方の面に前記塗布材料を塗布する第1塗布器とを有し、前記第2塗布部は、前記基材を浮上させた状態に保持可能な第2浮上部と、前記第2浮上部によって浮上された前記基材の前記他方の面に前記塗布材料を塗布する第2塗布器とを有することを特徴とする。
本発明の両面塗布装置によれば、第1塗布部及び第2塗布部により長板状の基材に接触することなく、両面に塗布材料を塗布することができる。また、非接触状態で塗布工程が完了するため、例えば、基材に剥離帯電が生じることがなく、静電気による異物の付着といった不具合の発生を抑制できる。また、非接触状態で塗布工程が完了するため、塗布時に基材に負荷がかかることがなく、材質によらず基材が破損するといった不具合の発生を抑制できる。よって、基材の材質によらず、該基材に両面塗布が可能な付加価値の高い塗布装置を提供できる。
また、上記両面塗布装置においては、前記基材に塗布された前記塗布材料を乾燥して塗布膜とする乾燥部をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、塗布材料を乾燥させることができるので、基材の両面に所望の塗布膜を形成することができる。
この構成によれば、塗布材料を乾燥させることができるので、基材の両面に所望の塗布膜を形成することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記乾燥部は、加熱風を吹き付けて前記基材を浮上させた状態で前記塗布材料を乾燥させることを特徴とする。
この構成によれば、浮上部及び塗布部がそれぞれ基材を挟持することで平面的に重なった状態に配置されるので、第1塗布部及び第2塗布部における設置スペースを小型化することができる。
この構成によれば、浮上部及び塗布部がそれぞれ基材を挟持することで平面的に重なった状態に配置されるので、第1塗布部及び第2塗布部における設置スペースを小型化することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記第1塗布部及び前記第2塗布部において、前記第1浮上部及び前記第2浮上部は、それぞれ前記第1塗布器及び前記第2塗布器との間で前記基材を挟持するように配置されることを特徴とする。
この構成によれば、浮上部及び塗布器がそれぞれ基材を挟持することで平面的に重なった状態に配置されるので、第1塗布部及び第2塗布部における設置スペースを小型化することができる。
この構成によれば、浮上部及び塗布器がそれぞれ基材を挟持することで平面的に重なった状態に配置されるので、第1塗布部及び第2塗布部における設置スペースを小型化することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記第1塗布器、前記基材に対して鉛直方向における上方に配置され、前記第2塗布器は、前記基材に対して前記鉛直方向における下方に配置されるのが好ましい。
この構成によれば、水平面に沿って搬送される基材の両面に塗布材料を塗布することができる。
この構成によれば、水平面に沿って搬送される基材の両面に塗布材料を塗布することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記第1塗布器は、水平面に沿う方向に搬送される前記基材に前記塗布材料を塗布し、前記第2塗布器は、前記水平面と交差する方向に搬送される前記基材に前記塗布材料を塗布することを特徴とする。
この構成によれば、水平面に沿う方向及び水平面に交差する方向に搬送される基材の両面に対し、塗布材料を塗布することができる。
この構成によれば、水平面に沿う方向及び水平面に交差する方向に搬送される基材の両面に対し、塗布材料を塗布することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記第1塗布器はスリットノズルから構成され、
前記第2塗布器はバーコーター又はスリットノズルから構成されることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、第1塗布部はスリットノズルにより基材の上面側に塗布材料を塗布し、第2塗布部はバーコーター又はスリットノズルにより基材の下面側に塗布材料を塗布する構成を実現できる。
前記第2塗布器はバーコーター又はスリットノズルから構成されることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、第1塗布部はスリットノズルにより基材の上面側に塗布材料を塗布し、第2塗布部はバーコーター又はスリットノズルにより基材の下面側に塗布材料を塗布する構成を実現できる。
また、上記両面塗布装置においては、前記搬送部は、前記基材を所定方向に送り出す送出ローラと、前記基材に接触することなく該基材の搬送方向を前記所定方向と異なる方向に変える変更ローラと、前記基材を巻き取る巻取ローラと、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、長板状の基材の搬送方向を変更することができるので、基材における搬送経路を見掛け上の大きさを小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。また、長板状の基材が巻取ローラに巻き取られるため、塗布後の基材を容易に回収することができる。
この構成によれば、長板状の基材の搬送方向を変更することができるので、基材における搬送経路を見掛け上の大きさを小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。また、長板状の基材が巻取ローラに巻き取られるため、塗布後の基材を容易に回収することができる。
また、上記両面塗布装置においては、前記変更ローラは、前記第1浮上部及び前記第2浮上部の一方として機能することを特徴とする。
この構成によれば、変更ローラが第1浮上部及び前記第2浮上部の一方として機能するので、装置全体の部品点数を少なくすることができ、低コスト化を実現できる。
この構成によれば、変更ローラが第1浮上部及び前記第2浮上部の一方として機能するので、装置全体の部品点数を少なくすることができ、低コスト化を実現できる。
また、上記両面装置においては、前記第1塗布部及び前記第2塗布部により前記塗布材料が両面に塗布された前記基材を所定の長さ毎に切断する切断部をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、例えば、基材として長尺のフィルムを用いた場合において、フィルムを所定の長さ毎に切断することができる。
この構成によれば、例えば、基材として長尺のフィルムを用いた場合において、フィルムを所定の長さ毎に切断することができる。
本発明によれば、基材に接触することなく、両面塗布を行うことができる。
以下、図面を参照して、本発明の両面塗布装置に係る一実施形態について説明する。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内における基材の搬送方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。本実施形態に係る両面塗布装置は、例えばロール・ツー・ロールプロセスに対応した超薄型の基材10の両面にレジスト材料を塗布する塗布装置に関するものである。
図1は本実施形態に係る両面塗布装置(以下、塗布装置と称す)1の側面図である。図1に示すように、本実施形態に係る塗布装置1は、搬送部2と、塗布部3と、乾燥部4とを備えている。この塗布装置1は、搬送部2によって基材10を搬送しつつ塗布部3によって当該基材10の両面に塗布材料100を塗布する。
なお、塗布材料100としては、レジストの他、基材10の材質に応じて、例えば、薬剤、接着剤等といったように種々のものを採用することが可能である。本実施形態では、塗布材料100としてレジスト材料を用いた。
基材10は、例えば厚みが30μm以上の厚さのガラス基板から構成され、ロール状に巻回されたロール体Rから搬送部2によって巻き解かれることで所定方向に搬送される。なお、基材10の材質としては、ガラス基板に限定されることはなく、PET等の樹脂フィルムや金属等を用いてもよい。
搬送部2は、送出ローラ20と、巻取ローラ21と、中継ローラ(変更ローラ)22と、を有する。送出ローラ20は、ロール体Rを保持するとともに所定方向に回転することで該ロール体Rから巻き解いた基材10を所定方向(+X方向)に送り出すためのローラである。また、巻取ローラ21は、送出ローラ20から送り出されて、塗布部3によってレジストが塗布された基材10を巻き取るためのローラである。
なお、搬送部2は、送出ローラ20、巻取ローラ21、及び中継ローラ22の回転速度を一致させるようにしている。これによれば、中継ローラ22により搬送される部分と、上記送出ローラ20及び巻取ローラ21により搬送される部分との間に搬送速度差が生じないため、基材10には上記搬送速度差による弛みや引張による負荷が生じることが防止される。よって、搬送部2は、基材10を安定した速度で所定方向に搬送することができる。
中継ローラ22は、送出ローラ20及び巻取ローラ21間で基材10の搬送を中継するものである。また、中継ローラ22は、送出ローラ20による基材10の搬送方向(+X方向)とは異なる反対方向(−X方向)に変更する機能も有する。中継ローラ22は、後述するように非接触状態で基材10の搬送方向を変更する。
塗布部3は、第1塗布部30と、第2塗布部40とを含む。第1塗布部30は、浮上させた状態の基材10の表面(一方の面)10aに塗布材料100を塗布するためのものである。第2塗布部40は、浮上させた状態の基材10の裏面(他方の面)10bに塗布材料100を塗布するためのものである。
第1塗布部30は、第1浮上部31と、第1塗布器32とを有する。第1浮上部31は、上記搬送部2によって所定方向に搬送される基材10を浮上させた状態に保持可能とするものである。第1塗布器32は、第1浮上部31によって浮上された基材10の表面10aに塗布材料100を塗布するものである。
第1塗布部30において、第1浮上部31及び第1塗布器32は、基材10を挟持するように配置されている。この構成によれば、第1浮上部31及び第1塗布器32が平面的に重なった状態に配置されるので、第1塗布部30における設置スペースを小型化することができる。
第2塗布部40は、第2浮上部41と、第2塗布器42とを有する。第2浮上部41は、上記搬送部2によって所定方向に搬送される基材10を浮上させた状態に保持可能とするものであり、上記第1浮上部31と同じ構成を有する。第2塗布器42は、第2浮上部41によって浮上された基材10の裏面10bに塗布材料100を塗布するものである。
また、第2塗布部40において、第2浮上部41及び第2塗布器42は、基材10を挟持するように配置されている。この構成によれば、第2浮上部41及び第2塗布器42が平面的に重なった状態に配置されるので、第2塗布部40における設置スペースを小型化することができる。
上記第1浮上部31及び第2浮上部41は、同一の機構を有するものである。また、上記第1塗布器32及び第2塗布器42は、塗布材料100を塗布する部材(スリットノズル又はバーコーター)が異なるものの、全体の構成は互いに共通している。
そこで、以下の説明では、第1塗布部30の構成を例に挙げて説明し、第2塗布部40の詳細な構成については省略するものとする。
図2は第1塗布部30の構成を示す図であり、同図(a)は斜視図であり、同図(b)は側面図である。図3は第1塗布部30の要部構成を示す側面図である。
図2(a)に示すように、第1浮上部31は、処理ステージ39と、複数のエア噴出口33a及びエア吸引口33bと、を有する。処理ステージ39は、搬送部2に搬送される基材10に対して、塗布材料100の塗布処理を行うための基材処理領域33を有する。上記複数のエア噴出口33a及びエア吸引口33bは、基材処理領域33に形成されている。エア噴出口33aは、基材処理領域33上にエアを噴出するための開口であり、Y方向に沿って複数配列されている。エア吸引口33bは、基材処理領域33上のエアを吸引するための開口であり、Y方向に沿って複数配列されている。エア噴出口33a及びエア吸引口33bの開口列は、それぞれ基材処理領域33のX方向に沿って交互に配置されている。
図2は第1塗布部30の構成を示す図であり、同図(a)は斜視図であり、同図(b)は側面図である。図3は第1塗布部30の要部構成を示す側面図である。
図2(a)に示すように、第1浮上部31は、処理ステージ39と、複数のエア噴出口33a及びエア吸引口33bと、を有する。処理ステージ39は、搬送部2に搬送される基材10に対して、塗布材料100の塗布処理を行うための基材処理領域33を有する。上記複数のエア噴出口33a及びエア吸引口33bは、基材処理領域33に形成されている。エア噴出口33aは、基材処理領域33上にエアを噴出するための開口であり、Y方向に沿って複数配列されている。エア吸引口33bは、基材処理領域33上のエアを吸引するための開口であり、Y方向に沿って複数配列されている。エア噴出口33a及びエア吸引口33bの開口列は、それぞれ基材処理領域33のX方向に沿って交互に配置されている。
これらエア噴出口33a及びエア吸引口33bは、処理ステージ39を貫通するように設けられている。また、処理ステージ39の内部には、エア噴出口33a及びエア吸引口33bを通過するエアの圧力に抵抗を与えるための図示しない溝が複数設けられている。この複数の溝は、ステージ内部においてエア噴出口33a及びエア吸引口33bに接続されている。
処理ステージ39においては、エア噴出口33aとともにエア吸引口33bが密に設けられている。これにより、第1浮上部31は、基材10の浮上量を高精度で調節できるようになっており、基材10の浮上量が例えば100μm以下、好ましくは50μm以下となるように制御することが可能になっている。具体的に本実施形態では、基材10の浮上量を30μmに設定した。また、処理ステージ39には、ステージ表面と基材10との間の距離を検出可能な検出部(不図示)が設けられている。
このような構成に基づき、第1浮上部31は、図3に示すように、搬送部2によって所定方向(X方向)に搬送される基材10の裏面10bに対し、複数のエア噴出口33aを介してエアを吹き出すとともに、エア吸引口33bを介してエアを吸引することで、基材10(裏面10b)に接触することなく、該基材10を保持することが可能となっている。第1浮上部31は、上述のように基材10の浮上量を一定に保持することができる。
第1塗布器32は、門型フレーム34と、該門型フレーム34に保持されて基材10に塗布材料100を供給する供給部材35とを有している。門型フレーム34は、支柱部材34aと、架橋部材34bとを有しており、処理ステージ39をY方向に跨ぐように設けられている。具体的に支柱部材34aは処理ステージ39の基材処理領域33の外側に1つずつ固定されている。各支柱部材34aは、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。架橋部材34bは、各支柱部材34aの上端部の間に架橋されており、当該支柱部材34aに対して昇降可能となっている。
なお、門型フレーム34(各支柱部材34a)は、不図示の移動機構によりX方向に沿って処理ステージ39に対して移動可能とされていてもよい。この場合において、例えば、処理ステージ39の基材処理領域33の外側の領域に供給部材35のメンテナンス管理を行う管理部(不図示)を設けておけば、門型フレーム34に保持された供給部材35を管理部に移動させることで供給部材35のメンテナンスを行うことが可能となる。
第1塗布部30において、供給部材35は、一方向が長手の長尺状のスリットノズルNzから構成されており、門型フレーム34の架橋部材34bの−Z方向側の面に設けられている。スリットノズルNzのうち−Z方向の先端には、図2(b)に示したように、自身の長手方向に沿ってスリット状の開口部35aが設けられており、当該開口部35aからレジストが吐出されるようになっている。スリットノズルNzは、開口部35aの長手方向がY方向に平行になると共に、当該開口部35aが処理ステージ39に対向するように配置されている。
開口部35aの長手方向の寸法は搬送される基材10のY方向の寸法と同程度に設定されており、基材10の幅方向の全域に亘って塗布材料100を塗布することが可能となっている。スリットノズルNzの内部には塗布材料100を開口部35aに流通させる図示しない流通路が設けられており、この流通路には図示しない塗布材料供給源が接続されている。この塗布材料供給源は例えば図示しないポンプを有しており、当該ポンプで塗布材料100を開口部35aへと押し出すことで開口部35aから塗布材料100が吐出されるようになっている。
このような構成に基づき、第1塗布部30は、基材10を浮上させることで該基材10の表面10a及び裏面10bのいずれにも接触することなく、第1塗布器32(スリットノズルNz)から塗布材料100を良好に塗布することが可能とされている。ここで、上述のように基材10は、表面10aが高い平面度を有した状態とされている。そのため、第1塗布器32は基材10上に均一な膜厚で塗布材料100を塗布することが可能となっている。
一方、第2塗布部40の第2浮上部41は、処理ステージ39と、複数のエア噴出口33a及びエア吸引口33bと、を有する。第2塗布部40の第2塗布器42は、門型フレーム34と、該門型フレーム34に保持される供給部材35とを有している。第2塗布部40は、第1塗布部30に対し、上記供給部材35がバーコーターBCから構成される点のみが相違している。バーコーターBCは、例えば、軸部材の外周面に所定の径を有するワイヤー部材が巻回されることで構成され、基材10の裏面10bに均一な膜厚の塗布材料100を塗り拡げることが可能である。供給部材35には、バーコーターBCと基材10の裏面10bとの間に塗布材料100を供給する図示しない塗布材料供給源が接続されている。
このような構成に基づき、第2塗布部40は、基材10を浮上させることで該基材10の表面10a及び裏面10bのいずれにも接触することなく、第2塗布器42(バーコーターBC)から塗布材料100を良好に塗布することが可能とされている。ここで、第2浮上部41は、基材10が自重で垂れ下がらない程度の力で基材10の表面10aを吸引する。そのため、基材10は、裏面10bが高い平面度を有した状態とされ、第2塗布器42は基材10上に均一な膜厚で塗布材料100を塗布することが可能となっている。
なお、第1塗布部30における第1浮上部31は、塗布材料100が塗布される前の基材10の裏面10bに対してエアを吹き付けている。一方、第2塗布部40における第2浮上部41は、塗布材料100が塗布された後の基材10の表面10aに対してエアを吹き付けている。そのため、浮上させる対象となる基材10の重量が塗布材料100の分だけ変化している。そこで、本実施形態では、第2浮上部41における上記エア噴出口33a及びエア吸引口33bの配置や数を適宜調整することで第1塗布部30から第2塗布部40に基材10が受け渡された際に該基材10に付与する浮上力を一定に保持するようにしている。
また、第2浮上部41の浮上対象である基材10は、塗布材料100の分だけ厚みが変化している。そのため、第2塗布部40の第2浮上部41は、第1塗布部30側から搬送された基材10の表面10a側を保持する際、基材10の表面10aのZ方向の位置を変化させないように+Z方向にシフトした位置に配置されている。この構成に基づき、本実施形態においては、第1塗布部30から第2塗布部40側に搬送された際、基材10のZ方向における位置が変化しないので、表面10aに塗布されて乾燥していない状態の塗布材料100が変形するのを防止している。
図4は中継ローラ22の構成を示す側面図である。図4に示すように、中継ローラ22は、円筒部材23と、該円筒部材23を回転駆動する駆動部24と、を主体に構成される。円筒部材23の外周面25には、複数のエア噴出口25a及びエア吸引口25bが形成されている。エア噴出口25aは、円筒部材23の外周面25上にエアを噴出するための開口である。エア吸引口25bは、円筒部材23の外周面25上のエアを吸引するための開口である。これらエア噴出口25a及びエア吸引口25bは、外周面25を貫通するように設けられている。
円筒部材23の内部には、エア噴出口25aにエアを供給するエア供給部(不図示)に接続される接続配管(不図示)が設けられている。円筒部材23の内部には、エア吸引口25bを介してエアを吸引する吸引ポンプ(不図示)に接続される接続配管(不図示)が設けられている。
このような構成に基づき、中継ローラ22は、図4に示すように、搬送部2によって所定方向(X方向)に搬送される基材10の裏面10bに対し、複数のエア噴出口25aを介してエアを吹き出すことで基材10を浮上させることで所定距離だけ離間した状態に保持することができる。また、中継ローラ22は、基材10の裏面10bの周辺の雰囲気を複数のエア吸引口25bを介して吸引することで該基材10の裏面10bを引き寄せることができる。従って、上述した第1浮上部31及び第2浮上部41と同様、基材10(裏面10b)に接触することなく、該基材10を保持することが可能となっている。
エア噴出口25a及びエア吸引口25bは、外周面25に密に配置されている。これにより、中継ローラ22は、基材10の浮上量を高精度で調節できるようになっており、基材10の浮上量が例えば100μm以下、好ましくは50μm以下となるように制御することができる。具体的に本実施形態では、基材10の浮上量を30μmに設定した。
駆動部24は、図4に示すように時計回り方向に沿って中継ローラ22を回転させる。ここで、基材10は、中継ローラ22の外周面25に所定距離だけ離間した状態で吸引された状態とされている。そのため、基材10は、中継ローラ22の外周面25の移動方向に沿って搬送方向が変化する。これにより、基材10の搬送方向は、中継ローラ22の上流側におけるX方向から中継ローラ22の下流側における−X方向へと180°反対方向に変更される。すなわち、中継ローラ22を経由した基材10は、裏面10bを上面に向け、表面10aを下面に向けた状態で搬送されることとなる。
中継ローラ22により搬送方向が変更された基材10は乾燥部4に到達する。乾燥部4は、図1に示すように本体部4aと、本体部4a内に収容されたヒータ11と、第1乾燥ローラ12と、第2乾燥ローラ13とを有する。ヒータ11は、例えば、裏面10b側から基材10に輻射熱を与えることで該基材10に塗布されている塗布材料100を乾燥して硬化させる。第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13は、上記中継ローラ22と概ね同一の構成を有する。具体的に第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13は、外周面に不図示のエア噴出口及びエア吸引口が設けられており、基材10を浮上させることで所定距離だけ離間した状態に保持することができる。第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13は、エア噴出口から温風(加熱風)を吹き出す点が中継ローラ22の構成と相違している。この構成に基づき、第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13は、基材10の表面10aに温風を噴出することで該表面10aに接触することなく、塗布材料100を乾燥させることができる。
続いて、本実施形態に係る塗布装置1の動作について説明する。
まず、塗布装置1は搬送部2を駆動する。搬送部2は、巻取ローラ21を反時計回り(図1参照)に回転させることでロール体Rから巻き解いた基材10を塗布部3に向けて搬送する。塗布装置1は、まず第1塗布部30を駆動し、基材10の表面10aに塗布材料100を塗布する。第1塗布部30において、基材10は、第1浮上部31により所定量だけ浮上した状態で第1塗布器32のスリットノズルNzから塗布材料100が塗布される。このように第1塗布部30は基材10の裏面10bに接触することなく、該基材10の表面10aに塗布材料100を塗布することができる。
まず、塗布装置1は搬送部2を駆動する。搬送部2は、巻取ローラ21を反時計回り(図1参照)に回転させることでロール体Rから巻き解いた基材10を塗布部3に向けて搬送する。塗布装置1は、まず第1塗布部30を駆動し、基材10の表面10aに塗布材料100を塗布する。第1塗布部30において、基材10は、第1浮上部31により所定量だけ浮上した状態で第1塗布器32のスリットノズルNzから塗布材料100が塗布される。このように第1塗布部30は基材10の裏面10bに接触することなく、該基材10の表面10aに塗布材料100を塗布することができる。
第1塗布部30により塗布材料100が塗布された基材10は、搬送部2により第2塗布部40へと搬送される。塗布装置1は、続けて第2塗布部40を駆動し、基材10の裏面10bに塗布材料100を塗布する。第2塗布部40において、基材10は、第2浮上部41により所定量だけ浮上した状態で第2塗布器42のバーコーターBCから塗布材料100が塗布される。
本実施形態においては、上述したように第2浮上部41が第1塗布部30側から搬送された基材10の表面10aのZ方向の位置を変化させないように配置されているため、表面10aに塗布されて乾燥していない状態の塗布材料100が変形することで膜質が劣化するといった不具合の発生を防止することができる。
続いて、第2塗布部40により塗布材料100が塗布された基材10は、中継ローラ22により搬送方向が180°反転されて乾燥部4へと搬送される。このように本実施形態においては、中継ローラ22が基材10の搬送方向を180°変更するので、基材10における搬送経路を見掛け上の大きさが小さくなるため、塗布装置1自体を小型化することができる。
続いて、中継ローラ22を経由した基材10は、搬送部2により乾燥部4へと搬送される。塗布装置1は、続けて乾燥部4を駆動し、基材10の表面10a及び裏面10bに塗布材料100を乾燥させる。乾燥部4は、表面10aの塗布材料100をヒータ11により乾燥させ、裏面10bの塗布材料100を第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13により乾燥させる。第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13は、基材10の表面10aに温風を噴出することで塗布材料100を乾燥させる。
乾燥部4で塗布材料100が乾燥されることで塗布膜が両面に形成された基材10は、時計回りに回転する巻取ローラ21により巻き取られる。これにより、長板状の基材10が巻取ローラ21に巻き取られるため、塗布後の基材10を容易に回収することができる。
乾燥部4で塗布材料100が乾燥されることで塗布膜が両面に形成された基材10は、時計回りに回転する巻取ローラ21により巻き取られる。これにより、長板状の基材10が巻取ローラ21に巻き取られるため、塗布後の基材10を容易に回収することができる。
以上述べたように本実施形態によれば、基材10に接触することなく、水平面(XY平面)に沿って搬送される基材10の両面(表面10a及び裏面10b)に塗布材料100を塗布できるので、塗布材料100に搬送跡が生じることがなく、品質の高い塗布膜を得ることができる。また、搬送部2、中継ローラ22、乾燥部4(第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13)を経由する際、いずれにおいても基材10への接触がないため、本実施形態のように例えば基材10としてロール状のガラス基板を用いた場合であっても、基材10に負荷が加わることで破損するといった不具合の発生を防止できる。すなわち、基材10の材質によらず、基材10の両面塗布が可能な付加価値の高い塗布装置1を提供することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では、水平面(XY平面)内で搬送される基材10の両面に塗布材料100を塗布する場合を例に挙げたが、水平面と交差する方向に沿って搬送される基材10に塗布材料100を塗布する構成としてもよい。
図5は変形例に係る塗布装置の概略構成を示す図である。図5においては、第2塗布部40が水平面と交差する方向(例えば、水平面から下方に30°傾いた方向)に搬送される基材10の裏面10bに対して塗布材料100を塗布する。本変形例によれば、水平面に沿う方向及び水平面に交差する方向に搬送される基材10の両面に対し、該基材10に接触することなく、塗布材料を塗布することができる。
また、図5においては、第2塗布部40が水平面と交差する方向に搬送される基材10の裏面10bに対して塗布材料100を塗布する場合を例に挙げたが、第1塗布部30が水平面と交差する方向に搬送される基材10の表面10aに塗布材料100を塗布し、第2塗布部40が水平方向に搬送される基材10の裏面10bに塗布材料100を塗布する構成であっても構わない。
また、中継ローラ22と同様のローラを設けることで、第1塗布部30を通った基材10の搬送方向を180°折り返し、第2塗布部40が基材10の裏面10bに塗布材料100を塗布する構成であっても構わない。この場合、第2塗布部40においても、基材10の裏面10bに対して上側から塗布材料100を塗布することが可能となるため、第2塗布器42として、バーコーターBCに代えて第1塗布器32と同様のスリットノズルを用いることができる。よって、部品を共通化することができ、塗布装置1のコスト低減を図ることができる。
本発明の塗布装置の塗布対象である水平面と交差する方向とは、例えば基材が垂直方向(Z方向)に搬送される場合を含む概念である。図6、7は他の変形例に係る塗布装置の概略構成を示す図である。
図6に示すように、本変形例に係る第2塗布部140は、第2浮上部141が中継ローラ22の外周面25により構成されている。また、第2塗布部140の第2塗布器142は、先端を水平面に沿わせるとともに中継ローラ22の中央部に対向させるように配置されている。すなわち、第2塗布器142は、中継ローラ22によって垂直方向に搬送される基材10の裏面10bに対して塗布材料100を塗布する。このように本変形例によれば、垂直方向に搬送される基材10に接触することなく、塗布材料100を良好に塗布することができる。
また、上記実施形態では、第1塗布部30及び第2塗布部40がそれぞれ水平方向に搬送される基材10に対して塗布を行う場合を例に挙げたが、図7に示すように、第2塗布部40にて垂直方向に搬送される基材10に塗布材料100を塗布するようにしても構わない。これによれば、垂直方向に搬送される基材10に接触することなく、塗布材料100を良好に塗布することができる。
また、上記実施形態では、乾燥部4において、基材10上の塗布材料を乾燥させる手段として、温風を吹き出す第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13を例示したが、一般的に用いられるホットプレートや、赤外線ヒーター等を用いるようにしても構わない。また、基材10の搬送方法としては、第1乾燥ローラ12及び第2乾燥ローラ13に代えて、図8に示すように温風を噴出可能な浮上ステージ14を用いてもよい。これによれば、基材10を温調した状態で浮上保持することができる。
また、上記実施形態では、塗布膜が両面に形成された長尺状の基材10が巻取ローラ21に巻き取られる場合を例示したが、塗布膜が両面に形成された基材10を所定の長さ毎に切断した後に回収するようにしてもよい。
図9は本変形例に係る両面塗布装置101の概略構成を示す図である。なお、図9においては上記実施形態と同一の部材及び構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化するものとする。
図9に示すように、本変形例に係る両面塗布装置101は、搬送部102と、塗布部3と、乾燥部4と、切断部5と、基材回収部6とを備えている。搬送部102は、基材10の両端部を保持した状態で該基材10をX方向に沿って搬送する。すなわち、本変形例においては、基材10の搬送経路が直線状とされている。なお、本変形例においては、搬送部102により保持される基材10の両端部には塗布材料が塗布されないものとする。
搬送部102は、基材10の両端部を保持する保持部102aと、該保持部102aを駆動する駆動部102bとを含む。駆動部102bは、例えばチェーン102cを回転駆動させるためのものであり、複数の保持部102aがチェーン102cに所定間隔毎に取り付けられている。このような構成に基づき、搬送部102は、回転駆動するチェーン102cとともに支持部102aを+X方向に移動させることで該支持部102aが支持する基材10を送出ローラ20(ロール体R)から巻き解いて下流側に搬送することが可能となっている。なお、搬送部102は、基材10の両端部を保持するため、図9においては図示を省略するものの、基材10の幅方向(Y方向)における両側にそれぞれ設けられている。
切断部5は、基材10の搬送方向における塗布部3の下流側に配置されている。切断部5は、例えばカッター部材から構成され、両面に塗布膜が形成された長尺状の基材10を切断するためのものである。
切断部5aに切断された基材10は、上記搬送部102により基材回収部6に搬送される。基材回収部6は、切断部5により所定の長さに切断された基材10を回収するためのものであり、例えばスタッカー等から構成される。
切断部5aに切断された基材10は、上記搬送部102により基材回収部6に搬送される。基材回収部6は、切断部5により所定の長さに切断された基材10を回収するためのものであり、例えばスタッカー等から構成される。
続いて、本変形例に係る塗布装置101の動作について説明する。
まず、塗布装置101は搬送部102を駆動する。搬送部102は、駆動部102bを反時計回り(図9参照)に回転させることで基材10の両端部を保持する保持部102aとともに基材10を+X方向に移動させる。これにより、基材10がロール体Rから巻き解かれて塗布部3に向けて搬送される。
まず、塗布装置101は搬送部102を駆動する。搬送部102は、駆動部102bを反時計回り(図9参照)に回転させることで基材10の両端部を保持する保持部102aとともに基材10を+X方向に移動させる。これにより、基材10がロール体Rから巻き解かれて塗布部3に向けて搬送される。
塗布装置101は、上記実施形態と同様、第1塗布部30及び第2塗布部40を駆動し、基材10の両面に塗布材料100(図3参照)を塗布することができる。搬送部102は、両面に塗布材料100が塗布された基材10を乾燥部4に搬送し、塗布材料100を乾燥させることができる。
続いて、搬送部102は、両面に塗布膜が形成された基材10を切断部5に搬送する。切断部5は、長尺状の基材10を所定の長さ毎に切断する。所定の長さに切断された基材10は、搬送部102に搬送されることで基材回収部6に回収される。
以上述べたように本変形例によれば、上記実施形態と同様に、基材10に接触することなく、水平面(XY平面)に沿って搬送される基材10の両面(表面10a及び裏面10b)に塗布材料100を塗布できるので、塗布材料100に搬送跡が生じることがなく、品質の高い塗布膜を得ることができる。それに加えて、長尺状の基材10を所定の長さ毎に切断することができる。
1…塗布装置、2…搬送部、3…塗布部、4…乾燥部、10…基材、10a…表面(一方の面)、10b…裏面(他方の面)、20…送出ローラ、21…巻取ローラ、22…中継ローラ(変更ローラ)、30…第1塗布部、31…第1浮上部、32…第1塗布器、40…第2塗布部、41…第2浮上部、42…第2塗布器、BC…バーコーター、Nz…スリットノズル、100…塗布材料、140…第2塗布部、141…第2浮上部、142…第2塗布器
Claims (10)
- 長板状の基材を所定方向に搬送する搬送部と、
前記基材の一方の面に塗布材料を塗布する第1塗布部と、
前記基材の他方の面に前記塗布材料を塗布する第2塗布部と、
を備え、
前記第1塗布部は、前記基材を浮上させた状態に保持可能な第1浮上部と、前記第1浮上部によって浮上された前記基材の前記一方の面に前記塗布材料を塗布する第1塗布器とを有し、
前記第2塗布部は、前記基材を浮上させた状態に保持可能な第2浮上部と、前記第2浮上部によって浮上された前記基材の前記他方の面に前記塗布材料を塗布する第2塗布器とを有する
両面塗布装置。 - 前記基材に塗布された前記塗布材料を乾燥して塗布膜とする乾燥部をさらに備える
請求項1に記載の両面塗布装置。 - 前記乾燥部は、加熱風を吹き付けて前記基材を浮上させた状態で前記塗布材料を乾燥させる
請求項2に記載の両面塗布装置。 - 前記第1塗布部及び前記第2塗布部において、前記第1浮上部及び前記第2浮上部は、それぞれ前記第1塗布器及び前記第2塗布器との間で前記基材を挟持するように配置される
請求項1〜3のいずれか一項に記載の両面塗布装置。 - 前記第1塗布器、前記基材に対して鉛直方向における上方に配置され、前記第2塗布器は、前記基材に対して前記鉛直方向における下方に配置される
請求項4に記載の両面塗布装置。 - 前記第1塗布器は、水平面に沿う方向に搬送される前記基材に前記塗布材料を塗布し、
前記第2塗布器は、前記水平面と交差する方向に搬送される前記基材に前記塗布材料を塗布する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の両面塗布装置。 - 前記第1塗布器はスリットノズルから構成され、
前記第2塗布器はバーコーター又はスリットノズルから構成される
請求項5又は6に記載の両面塗布装置。 - 前記搬送部は、前記基材を所定方向に送り出す送出ローラと、前記基材に接触することなく該基材の搬送方向を前記所定方向と異なる方向に変える変更ローラと、前記基材を巻き取る巻取ローラと、を含む
請求項1〜7のいずれか一項に記載の両面塗布装置。 - 前記変更ローラは、前記第1浮上部及び前記第2浮上部の一方として機能する
請求項8に記載の両面塗布装置。 - 前記第1塗布部及び前記第2塗布部により前記塗布材料が両面に塗布された前記基材を所定の長さ毎に切断する切断部をさらに備える
請求項1〜7のいずれか一項に記載の両面塗布装置。
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-
2012
- 2012-10-17 JP JP2012229773A patent/JP2014079708A/ja active Pending
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