JP2014176811A - ロールコータ - Google Patents

Abstract

【課題】構造がシンプルであって、高い塗工精度を確保することが可能なロールコータを提供する。
【解決手段】リニアレール６を備えた本体フレーム４と、互いに間隔を隔てて対向配置され、リニアレールに案内されて本体フレーム上を移動可能な一対の支持部８と、支持部間に架け渡され、回動自在に支持されたバッキングロール１０と、本体フレームに昇降可能に設けられ、バッキングロール上に配置されるフレキシブル基板３の端部を、バッキングロールの両側で把持するクランプ１１と、バッキングロールの上方で、支持部間に架け渡して、バッキングロールとの間隔を変更すべく昇降可能に設けられ、フレキシブル基板に向かって塗料の吐出が可能な塗料吐出ダイ５とを備え、バッキングロールよりも低い位置でクランプに端部が把持されたフレキシブル基板に、支持部を移動しつつ塗料吐出ダイから塗料を吐出してコーティングする。
【選択図】図２

Description

本発明は、構造がシンプルであって、高い塗工精度を確保することが可能なロールコータに関する。

基板表面に塗料をコーティングするコータとしては、例えばフラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液等の塗布液を塗布するものなどが知られている。例えば、特許文献１の「塗布装置および塗布方法」では、搬送部は、基板を搬送する上流側および下流側の両側に設けられる複数の搬送ローラと、搬送ローラ駆動部と、搬送ローラに挟まれるように配置される上流側および下流側の振動抑制部とで構成される。塗布部は、スリット状の吐出口が設けられたノズルと、ノズルの下方に設けられるプリディスペンスローラと、プリディスペンスローラを収容する洗浄容器と、洗浄容器内部に設けられた液切りブレードとで構成される。なお、塗布部は、搬送部の上流側および下流側の振動抑制部のそれぞれの間に配置される。

特開２００９−６１３８０号公報

上記のような塗布装置は、搬送方向に並べられた複数の搬送ローラにより基板が搬送される構造であるため、装置全体のサイズが大きく、また構造が複雑であった。また、ノズルから塗布液が吐出される際には振動抑制部により基板が浮上しているので、ノズルと基板との間隔が不安定となり、高い塗工精度を確保することが難しいという課題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、構造がシンプルであって、高い塗工精度を確保することが可能なロールコータを提供することを目的とする。

本発明にかかるロールコータは、所定方向に沿うレールを備えたフレームと、上記所定方向と交差する交差方向で、互いに間隔を隔てて対向配置され、上記レールに案内されて上記フレーム上を移動可能な一対の支持部と、上記一対の支持部に架け渡され、上記交差方向に沿う軸を中心に回動自在に支持されたバッキングロールと、上記フレームに昇降可能に設けられ、上記バッキングロール上に配置される、可撓性を有するパネル材の端部を、上記所定方向における該バッキングロールの両側で把持する把持部と、上記バッキングロールの上方で、上記一対の支持部に架け渡して、該バッキングロールとの間隔を変更すべく昇降可能に設けられ、パネル材に向かって塗料の吐出が可能な塗料吐出ダイとを備え、上記バッキングロールよりも低い位置で上記把持部に端部が把持されたパネル材に、上記一対の支持部を移動しつつ上記塗料吐出ダイから塗料を吐出してコーティングすることを特徴とする。

前記所定方向における前記バッキングロールの脇に、下方へ向かう気流を発生させるサクション機構を備えていることを特徴とする。

前記塗料吐出ダイをクリーニングするクリーナーを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のロールコータ。

本発明にかかるロールコータにあっては、構造がシンプルであり、また、高い塗工精度を確保することができる。

本発明に係るロールコータの好適な一実施形態を示す斜視図である。 図１に示したロールコータの概略側面図である。 図１に示したロールコータの動作を説明する概略説明図である。

以下に、本発明に係るロールコータの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るロールコータを示す斜視図である。図２は、図１に示したロールコータの概略側面図である。図３は、図１に示したロールコータの動作を説明する概略説明図である。

本実施形態にかかるロールコータ１では、可撓性を有するパネル材としてのフレキシブル基板３は、パネル材供給ロボット２により本体フレーム４へ供給され、当該本体フレーム４上に支持される。塗料の吐出が可能な塗料吐出ダイ５が本体フレーム４上を移動しつつ塗料を吐出し、これによりフレキシブル基板３に対するコーティングを行う。コーティング動作は、作業者により操作される制御部（図示せず）によって制御される駆動部（図示せず）により実行される。フレキシブル基板３とは、例えば、樹脂、金属、ガラス、紙質、混合材料ボードなどである。

ロールコータ１は主に、図１及び図２に示すように、上面４ａがロールコータ１の基準となる本体フレーム４と、本体フレーム４上に設けられた２本のリニアレール６と、リニアレール６上にそれぞれ移動自在に設けられ、ベース７及び支持部８を有する２つの移動体９と、２つの移動体９の支持部８間に架け渡され、塗料を吐出する塗料吐出ダイ５と、２つの支持部８間に架け渡され、フレキシブル基板３を下から支えるバッキングロール１０と、移動体９の移動方向始端部及び終端部に位置させて、本体フレーム４に昇降自在に設けられ、フレキシブル基板３を把持する把持部としての４つのクランプ１１を有する昇降クランプ体１２と、レール方向におけるバッキングロール１０の両脇でフレキシブル基板３を下方へ引き寄せるべくエアーを吸引するサクション機構１３と、ロールコータ１及びパネル材供給ロボット２を駆動する上記駆動部及び制御部と、塗料吐出ダイ５の吐出部としての吐出口５ａをクリーニングするためのクリーナー１４とを備えて構成される。

本体フレーム４は、四角形状の上面４ａが平坦な台である。移動体９のベース７は、リニアレール６に案内されてスライド移動可能であり、支持部８はベース７上に上方へ向かって立設される。

２本のリニアレール６は、本体フレーム４の四角形状の上面４ａを形成する、向かい合う２組の平行な辺のうち、一方の組の平行な辺に沿う所定方向に設けられている。以下の説明においては、リニアレール６に沿う方向をレール方向、リニアレール６と直交する方向を直交方向、上下となる方向を上下方向として説明する。

２本のリニアレール６は、本体フレーム４の上面４ａ上に、直交方向に間隔を隔てて平行に配置され、いずれも本体フレーム４の直交方向における端縁近傍に設けられている。リニアレール６上に設けられる移動体９のベース７及び支持部８は、一体的に構成されて、移動体９は、高い剛性を備えている。２つの移動体９の支持部８は、直交方向に向かい合って対向配置される。２つの移動体９の支持部８間には、塗料吐出ダイ５及びバッキングロール１０が架け渡して設けられる。

２つの移動体９の支持部８間に架け渡された塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０とは、互いに平行であって、上下に対向して配置される。バッキングロール１０は、塗料吐出ダイ５の下側で、支持部８に回動自在に支持される。

塗料吐出ダイ５には、バッキングロール１０と対向する下面に、塗料を吐出するスリット状の吐出口５ａが設けられる。図１、図２においては、塗料が収容されるタンク及びタンクから塗料吐出ダイ５に塗料を供給するパイプ等が省略されている。

塗料吐出ダイ５は、バッキングロール１０の回動軸に沿って、吐出口５ａがバッキングロール１０に対向する姿勢を維持した状態で、上下方向に昇降自在に設けられる。塗料吐出ダイ５の昇降機構は例えば、フレキシブル基板３を塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０との間に配置するときや塗料吐出ダイ５の吐出口５ａをクリーニングするときなど、バッキングロール１０に対して間隔を広げるときに、塗料吐出ダイ５を上昇し、他方、フレキシブル基板３を塗料でコーティングするために吐出口５ａをフレキシブル基板３に対して適切な位置に配置するときなどに、塗料吐出ダイ５を降下する。

４つの昇降クランプ体１２はそれぞれ、フレキシブル基板３を把持するクランプ１１を有し、本体フレーム４上で上下方向に昇降自在に設けられる。４つの昇降クランプ体１２は、塗料吐出ダイ５に対し、レール方向における両側に２つずつに分けられて、本体フレーム４の両端に配置される。すなわち、クランプ１１は、フレキシブル基板３の四隅を把持する。昇降クランプ体１２は、レール方向において中央側（バッキングロール１０側）にクランプ１１が向くように配置される。

バッキングロール１０を境として、本体フレーム４の同じ端側に位置する２つの昇降クランプ体１２同士は、移動体９の移動方向と直交する方向において互いに間隔を隔て、支持部８よりも内側に位置するように配置される。

クランプ１１は、水平状態で固定された下側の爪１１ｂと、下側の爪１１ｂの上方で軸回りに上下方向へ回動される上側の爪１１ａを備え、上側の爪１１ａの下降移動で閉じ動作し、上昇移動で開き動作するようになっている。また、クランプ１１を有する昇降クランプ体１２は、クランプ１１がパネル材供給ロボット２のパネル載置アーム２ａに載置されてバッキングロール１０の上方に供給されるフレキシブル基板３を支持できる位置から、当該クランプ１１で把持したフレキシブル基板３をバッキングロール１０に上方から押圧した状態を維持できるように、バッキングロール１０がフレキシブル基板３を支持する位置よりも低い位置へ下降し、当該下降位置で停止した状態が維持されるように構成される。

「押圧」のためにかける力は、フレキシブル基板３を損傷させない程度のものであって、最低限、フレキシブル基板３の自重による力がバッキングロール１０の頂点にかかる程度の力であることが必要である。

塗料吐出ダイ５及びバッキングロール１０が掛け渡して設けられる２つの移動体９間には、サクション機構１３が搭載され、サクション機構１３はこれら塗料吐出ダイ５等と共に、一体に移動される。サクション機構１３は、吸引口１３ａがバッキングロール１０の両脇にてバッキングロール１０に沿って配置される。この吸引口１３ａは、バッキングロール１０がフレキシブル基板３を支持する位置よりも僅かに下方に配置される。適度な吸引力を得るため、フレキシブル基板３との隙間は、できる限り小さい方がよい。吸引口１３ａには、当該吸引口１３ａからエアーを吸引して、負圧を発生させるためのポンプ（図示せず）が吸引配管１３ｂに接続されている。

サクション機構１３によりバッキングロール１０の両脇を負圧にすることにより、クランプ１１による押圧に加えて、フレキシブル基板３はさらにバッキングロール１０に押圧される。これにより、バッキングロール１０に対するフレキシブル基板３の密着性が増大される。また、この吸引作用は、バッキングロール１０の表面に付着したダスト等を吸い取ってクリーニングする効果を発揮する。

クリーナー１４は図２に示すように、対向する支持部８間に架け渡されたシャフト１５により直交方向へ案内されるリンク機構１６と、リンク機構１６の先端に設けられたクリーナー本体１７とを有している。リンク機構１６は、クリーナー本体１７を上下方向に移動可能に支持する。

リンク機構１６は、上昇されてバッキングロール１０との間隔が広げられた塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０との間にクリーナー本体１７を配置したり、塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０との間から外れた退避位置にクリーナー本体１７を退避させるための機構である。図２は、クリーナー本体１７が、退避位置に配置された状態を示している。

クリーナー本体１７は、上昇されてバッキングロール１０との間隔が広げられた塗料吐出ダイ５の吐出口５ａに当接される吐出口クリーニング部１７ａを有している。

クリーナー１４は、クリーナー本体１７が塗料吐出ダイ５に当接された状態で、シャフト１５に沿って直交方向に往復移動されることにより、塗料吐出ダイ５の吐出口５ａをクリーニングする。

次に、本実施形態に係るロールコータ１の作用を、図３を用いて説明する。フレキシブル基板３をコーティングする場合には、まず、予め塗料吐出ダイ５を上昇させてバッキングロール１０との間隔を広げるとともに、すべてのクランプ１１は、それぞれ上側の爪１１ａを上昇移動して開いた状態とし、バッキングロール１０と塗料吐出ダイ５との間であって、互いに同じ高さに位置するように配置しておく（図３(ａ)参照）。

次に、パネル材供給ロボット２の供給アーム２ａ上に載置したフレキシブル基板３を、本体フレーム４上に供給する。パネル材供給ロボット２は、フレキシブル基板３を塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０との間に
挿通する（図３(ｂ)参照）。

次に、パネル材供給ロボット２を下降し、基板３をクランプ１１の下側の爪１１ｂに載せる（図３(ｃ)参照）。

次に、４つのクランプ１１の上側の爪１１ａを下降移動して閉じ、フレキシブル基板３を把持した状態で、パネル材供給ロボット２の載置アーム２ａを本体フレーム４上から待避させる（図３(ｄ)参照）。

次に、昇降クランプ体１２により、クランプ１１を、フレキシブル基板３のレール方向における端部がバッキングロール１０の頂部よりも低くなる位置まで降下し、フレキシブル基板３をバッキングロール１０に押圧する（図３(ｅ)参照）。

次に、塗料吐出ダイ５を降下し、バッキングロール１０上のフレキシブル基板３の上面と塗料吐出ダイ５の吐出口５ａとの隙間が設定したギャップ量となる位置に、塗料吐出ダイ５を配置する（図３(ｆ)参照）。

次に、サクション機構１３を稼働して、下方に向けてエアーを吸引し、フレキシブル基板３をバッキングロール１０側へ引き寄せる。移動体９を、リニアレール６に沿ってレール方向における一方側の端から他方側の端まで移動させると共に、バッキングロール１０を同期させて回転させつつ、塗料吐出ダイ５の吐出口５ａから塗料を吐出させて、フレキシブル基板３の表面を塗料でコーティングする（図３(ｇ)参照）。

コーティングが終了すると、サクション機構１３を停止し、供給した方法と逆の手順に従って、コーティング後のフレキシブル基板３を、パネル材供給ロボット２により本体フレーム４上から次工程に移動する。

以上説明した本実施形態に係るロールコータ１にあっては、可撓性を有するフレキシブル基板３は、コーティングされる際、レール方向におけるバッキングロール１０の両側で当該フレキシブル基板３の端部を把持するクランプ１１が、バッキングロール１０の頂部よりも低い位置に位置するので、フレキシブル基板３は、クランプ１１によって撓まされた状態でバッキングロール１０に押圧される。このため、塗料吐出ダイ５と対向しているときの、フレキシブル基板３の表面の位置、すなわち、塗料吐出ダイ５の吐出口５ａとフレキシブル基板３の表面との間のギャップを安定化することができる。

塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０がともに同じ支持部８に設けられるので、塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０に押圧されたフレキシブル基板３とを高精度で位置決めすることができる。

このとき、バッキングロール１０が支持される支持部８とフレキシブル基板３の端部を把持するクランプ１１がいずれも、本体フレーム４に設けられているので、クランプ１１を降下させることで、フレキシブル基板３に、バッキングロール１０を支点とする下側へのモーメントをかけることができて、フレキシブル基板３をバッキングロール１０の頂点に密着させることができ、フレキシブル基板３の表面を適切な位置に配置することができる。その結果、フレキシブル基板３の表面に精度よく塗料の膜を形成することができる。

フレキシブル基板３を移動せずに、塗料吐出ダイ５とバッキングロール１０を備える支持部８を本体フレーム４のリニアレール６に沿って移動させるので、フレキシブル基板３を移動して塗布する場合や石定盤を使用する場合と比べ、ロールコータ１自身をコンパクト化できると共に、塗料の吐出時に、フレキシブル基板３の移動による振動も生じないので、ロールコータ１として、構造がシンプルであって安価に製作でき、また高い塗工精度を確保することができる。

また、フレキシブル基板３は、支持部８が移動されるレール方向においてバッキングロール１０の脇、すなわち、塗料が吐出される位置の近傍においてサクション機構１３によってもバッキングロール１０側に引き寄せられるので、フレキシブル基板３のバッキングロール１０の頂点への密着力が高まって姿勢が安定し、塗料吐出ダイ５とフレキシブル基板３とのギャップ量をより正確に保つことができると共に、フレキシブル基板３をより安定した状態に保ちつつコーティングすることができ、塗布精度を維持することができる。

サクション機構１３により、バッキングロール１０の脇にてフレキシブル基板３が引き寄せられ、これによりフレキシブル基板３のバッキングロール１０の軸線方向に対する密着性が増大するので、塗料の吐出時における塗料吐出ダイ５とフレキシブル基板３表面とのギャップ量をより正確に保つことができると共に、フレキシブル基板３をより安定した状態に保ちつつコーティングすることができ、より大型のフレキシブル基板３に対してもコーティングを行うことができる。

また、塗料吐出ダイ５の吐出口５ａをクリーニングするクリーナー１４を備えているので、塗料が乾燥して固まるなどして吐出口５ａが目詰まりすることを防止できる。このため、吐出口５ａから適切な一定量の塗料を安定して吐出することができ、より均一な高精度の膜厚でコーティングすることができる。

なお、上記実施形態の説明では、昇降クランプ体１２の数が４つの場合を例示したが、移動体９の移動方向の始端部及び終端部であって、ロボットのパネル載置アーム２ａと干渉しない配置であれば、基板３の撓みなどを考慮して、さらに多くの昇降クランプ体１２を設置しても良いことはもちろんである。

１ ロールコータ
２ パネル材供給ロボット
２ａ パネル載置アーム
３ フレキシブル基板
４ 本体フレーム
４ａ 上面
５ 塗料吐出ダイ
５ａ 吐出口
６ リニアレール
７ ベース
８ 支持部
９ 移動体
１０ バッキングロール
１１ クランプ
１１ａ 上側の爪
１１ｂ 下側の爪
１２ 昇降クランプ体
１３ サクション機構
１３ａ 吸引口
１３ｂ 吸引配管
１４ クリーナー
１５ シャフト
１６ リンク機構
１７ クリーナー本体
１７ａ 吐出口クリーニング部

Claims (3)

1. 所定方向に沿うレールを備えたフレームと、上記所定方向と交差する交差方向で、互いに間隔を隔てて対向配置され、上記レールに案内されて上記フレーム上を移動可能な一対の支持部と、上記一対の支持部に架け渡され、上記交差方向に沿う軸を中心に回動自在に支持されたバッキングロールと、上記フレームに昇降可能に設けられ、上記バッキングロール上に配置される、可撓性を有するパネル材の端部を、上記所定方向における該バッキングロールの両側で把持する把持部と、上記バッキングロールの上方で、上記一対の支持部に架け渡して、該バッキングロールとの間隔を変更すべく昇降可能に設けられ、パネル材に向かって塗料の吐出が可能な塗料吐出ダイとを備え、
   上記バッキングロールよりも低い位置で上記把持部に端部が把持されたパネル材に、上記一対の支持部を移動しつつ上記塗料吐出ダイから塗料を吐出してコーティングすることを特徴とするロールコータ。
2. 前記所定方向における前記バッキングロールの脇に、下方へ向かう気流を発生させるサクション機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のロールコータ。
3. 前記塗料吐出ダイをクリーニングするクリーナーを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のロールコータ。

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