JP2015116547A - Coating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被塗布部材に塗布液を塗布する塗布装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus that applies a coating liquid to a member to be coated.
従来、円筒状又は円柱状に支持された被塗布部材の周囲に被塗布部材の軸と同軸に配置された円環状の塗布ヘッドを軸方向に被塗布部材と相対的に移動させながら被塗布部材に塗布液を塗布する、いわゆるリング状塗布装置がある。 Conventionally, a to-be-coated member is moved relative to the to-be-coated member in the axial direction by moving an annular coating head arranged coaxially with the shaft of the to-be-coated member around the to-be-coated member supported in a cylindrical or columnar shape. There is a so-called ring-shaped coating device for applying a coating solution to the substrate.
しかし加工精度の公差や偏心により周方向で被塗布部材と塗布ヘッド間の隙間がばらついた場合、塗布された膜厚に周方向のばらつきが生じることがある。ばらつきを減らすために塗布ヘッド間の隙間を大きく設定すると塗布ヘッドと被塗布部材の間で橋渡し状に形成される塗布液(ビード)が塗布途中で切れる、いわゆるビード切れが発生する可能性がある。 However, when the gap between the member to be coated and the coating head varies in the circumferential direction due to tolerances and eccentricity of processing accuracy, the coated film thickness may vary in the circumferential direction. If the gap between the coating heads is set large in order to reduce the variation, the coating liquid (bead) formed in a bridging manner between the coating head and the member to be coated may be cut off during the coating, so-called bead breakage may occur. .
そこで従来次の構成が提案されている。塗布ヘッドを、塗布ヘッドの相対的な移動方向の後方に配置されるリアリップと、リアリップよりも前方でリアリップに対向して配置されるフロントリップで構成する。そして塗布ヘッドの全周に亘ってリアリップとフロントリップとの間から被塗布部材に向けて塗布液を供給する供給口を設ける。さらにフロントリップ及びリアリップが塗布液と接触しつつビードを形成するように配置する。そしてリアリップに接触する塗布液の表面の軸方向の位置におけるリアリップと軸との距離が、フロントリップに接触する塗布液の表面の軸方向の位置におけるフロントリップと軸との距離よりも大きくなるように配置する(特許文献1参照)。 Therefore, the following configuration has been proposed conventionally. The coating head is composed of a rear lip disposed behind the relative movement direction of the coating head and a front lip disposed in front of the rear lip and facing the rear lip. Then, a supply port for supplying the coating liquid from between the rear lip and the front lip toward the member to be coated is provided over the entire circumference of the coating head. Furthermore, it arrange | positions so that a bead may be formed, a front lip and a rear lip contacting a coating liquid. The distance between the rear lip and the shaft at the axial position on the surface of the coating liquid in contact with the rear lip is larger than the distance between the front lip and the shaft at the axial position on the surface of the coating liquid in contact with the front lip. (Refer to Patent Document 1).
この構成によりフロントリップ側でビード切れを抑制しつつ、リアリップ側で十分な隙間を確保することで、被塗布部材と塗布ヘッド間の隙間のばらつきによる膜厚のばらつきを減少させることができる。 With this configuration, it is possible to reduce variations in film thickness due to variations in the gap between the member to be coated and the coating head by securing a sufficient gap on the rear lip side while suppressing bead breakage on the front lip side.
一方リング状塗布装置では1つの被塗布部材を塗布した後次の被塗布部材の塗布に備え、塗布ヘッドに残った塗布液を一旦清掃するクリーニング工程が必要である。そして塗布後に塗布ヘッドに残った塗布液はクリーニング工程時に洗浄され廃棄されることになる。 On the other hand, the ring-shaped coating apparatus requires a cleaning process in which a coating liquid remaining on the coating head is once cleaned in preparation for coating the next coated member after coating one coated member. The coating solution remaining on the coating head after coating is washed and discarded during the cleaning process.
特許文献1の構成では、ビード切れさせることなく隙間のばらつきによる膜厚のばらつきを減少できるが、リアリップで使用される塗布液の量が多くなるためクリーニングされる塗布液の量が増えるという課題があった。
With the configuration of
そこで本発明の塗布装置は、円筒状又は円柱状に支持された被塗布部材の周囲に被塗布部材の軸と同軸に配置された円環状の塗布ヘッドを前記軸方向に被塗布部材と相対的に移動させながら被塗布部材に塗布液を塗布する塗布装置であって、前記塗布ヘッドは、前記塗布ヘッドの相対的な移動方向の後方に配置されるリアリップと、前記リアリップよりも前方で前記リアリップに対向して配置されるフロントリップと、前記塗布ヘッドの全周に亘り前記リアリップと前記フロントリップとの間から被塗布部材に塗布液を吐出する吐出口と、を含み、前記フロントリップ及び前記リアリップが塗布液と接触しつつビードを形成し、前記リアリップに接触する塗布液の表面の前記軸方向の位置である第一の位置における前記リアリップと前記軸との距離が、前記フロントリップに接触する塗布液の表面の前記軸方向の位置におけるフロントリップと前記軸との距離よりも大きくなるように配置される塗布装置において、前記第一の位置における前記リアリップと前記軸との距離は、前記軸方向で前記第一の位置より前記吐出口に近い位置における前記リアリップと前記軸との距離より大きいことを特徴とする。 In view of the above, the coating apparatus of the present invention has an annular coating head disposed coaxially with the axis of the member to be coated around the member to be coated that is supported in a cylindrical or columnar shape relative to the member to be coated in the axial direction. A coating apparatus that applies a coating liquid to a member to be coated while being moved to a rear lip that is disposed rearward in the relative movement direction of the coating head, and the rear lip forward of the rear lip. A front lip disposed opposite to the coating head, and a discharge port that discharges the coating liquid from between the rear lip and the front lip over the entire circumference of the coating head, the front lip and the The rear lip forms a bead while being in contact with the coating liquid, and the rear lip and the shaft at a first position that is a position in the axial direction of the surface of the coating liquid that contacts the rear lip In the coating apparatus arranged such that the distance is larger than the distance between the front lip and the shaft at the position in the axial direction of the surface of the coating liquid in contact with the front lip, the rear lip at the first position The distance from the shaft is greater than the distance between the rear lip and the shaft at a position closer to the discharge port than the first position in the axial direction.
本発明の構成により、隙間のばらつきによる膜厚のばらつきを減少させつつ、リアリップで使用する塗布液の量を減らすことができ、塗布液の廃棄量を削減できる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to reduce the amount of the coating liquid used in the rear lip while reducing the variation in the film thickness due to the gap variation, and it is possible to reduce the discard amount of the coating liquid.
(実施例1)
図1は本発明の実施例1を示すリング状塗布装置の斜視図である。図中1のワーク(被塗布部材)は円筒状部材(又は円柱状部材)である。2はワークの周囲にワークの軸と同軸に配置され、ワークの外側表面に塗布液を塗布するリング状(円環状)塗布ヘッドである。リング状塗布ヘッド(塗布ヘッド)2には液供給手段(本図には図示せず)より塗料を供給する液供給チューブ15が接続されている。
Example 1
FIG. 1 is a perspective view of a ring-shaped coating
3はリング状塗布ヘッド2により円筒状部材1の外側表面に塗布された塗布膜である。4はリング状塗布ヘッド2を円筒状部材1と同軸調芯された状態で支持している昇降ステージで、直動ガイド5を介して支持部9に取り付けられている。昇降ステージ4はモータ6を駆動する事によりボールネジ7を回転させ、直動ガイドに添って軸方向の上下方向に任意の速度で昇降する。8は円筒状部材1を保持する保持部であり、円筒状部材1の両端を固定して保持している。尚、リング状塗布ヘッド2と円筒状部材1が相対的に移動する構成であれば良く、円筒状部材及び、円筒状部材とリング状塗布ヘッドの両方が移動する機構であってもよい。尚本実施の形態では、リング状塗布ヘッド2を上から下に移動させる事で、塗布膜3を円筒状部材1の上から下に向かって塗布するものとする。円筒状部材は、塗布前に装置外の供給手段(図示せず)により塗布装置に供給・セットされる。塗布終了後に、装置外の排出手段(図示せず)により装置外の次工程(図示せず)に搬送される。個々の部品に対して塗膜形成領域のみに断続的に塗布膜を形成する。
図2は図1に示したリング状塗布装置に塗布液を供給する塗布液供給手段である。10は、例えばフェノール樹脂等の高分子材料の溶剤溶融液からなる塗布液などであり、ガラス若しくは耐溶剤樹脂製の容器11に満たされている。容器11は電磁スターラー12上に載置されており、電磁スターラー12により磁石攪拌子16が所定の回転数で回転し、容器11内の塗布液10が常に攪拌され均一な状態となっている。13は容器11内の塗布液10を、図1に示したリング状塗布装置に任意の流速及び流量で供給する定量ポンプである。塗布液10は液吸入チューブ14を介して容器11から定量ポンプ13に供給され、液供給チューブ15を介して定量ポンプ13からにリング状塗布ヘッド2に供給される。塗布液10は、液残量がある程度以下の分量になり空気などが吸入され供給されないよう製作され、また塗布液の安定性を保持した状態で不図示の貯蔵庫に保存されており、生産量に応じて定期的に容器11に供給される。
FIG. 2 shows coating liquid supply means for supplying the coating liquid to the ring-shaped coating apparatus shown in FIG. 10 is, for example, a coating solution made of a solvent melt of a polymer material such as a phenol resin, and is filled in a container 11 made of glass or solvent-resistant resin. The container 11 is placed on an
図3は図1に示したリング状塗布装置の、円筒状部材1とリング状塗布ヘッド2及び塗布膜3の詳細を示した斜視図である。尚、図3において説明を容易にするために、リング状塗布ヘッド2は一部断面図となっている。また、図3において図1と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 3 is a perspective view showing details of the
図中21はリング状塗布ヘッド2の内部に円周状に形成された第1の液分配室であり、定量ポンプ13から液供給チューブ15を介して供給された塗布液を、リング状塗布ヘッド2の全周に供給する。22は第2の液分配室であり、第1の液分配室23と同様にリング状塗布ヘッド2の内部に円周状に形成されている。第1の液分配室21と第2の液分配室22の間には、液絞り流路23が形成されている。液絞り流路23もリング状塗布ヘッド2の内部に円周状に形成されているが、その幅は第1の液分配室21及び第2の液分配室22に比べてかなり狭くなっている。24は塗布液10をリング状塗布ヘッド2の外部に塗布する吐出口である。吐出口24も液絞り流路23と同様に、その幅が第1の液分配室21及び第2の液分配室22に比べてかなり狭くなっている。液絞り流路23と吐出口24は、その幅を狭くする事で絞りとして機能しており、塗布液の吐出量を安定化させている。30は塗布液10によりリング状塗布ヘッド2の吐出口24に形成されるビードである。塗布液10は吐出口24から吐出した後一端ビード30となり、その後リング状塗布ヘッド2の移動により塗布膜3となる。
In the figure, reference numeral 21 denotes a first liquid distribution chamber formed circumferentially inside the ring-
図4(a)は図3において点線丸部Aで示した、リング状塗布ヘッド2の吐出口24の近傍を拡大して示した円筒状部材1の軸を通る断面図である。ただし図4(a)において塗布膜3は省略されている。図中25はリング状塗布ヘッド2の相対的な移動方向の後方にあるリアリップであり、図中26は相対的な移動方向の前方にあってリアリップと対向するフロントリップである。リアリップは断面形状が、円筒状部材1の軸中心からの距離が軸方向の上方(相対的な移動方向の後方)の位置ほど大きくなるテーパ形状となっている。テ―パ形状の傾斜面の軸に直交する面に対する角度はαである。リアリップの吐出口近傍の軸中心からの最小の距離はφD1である。フロントリップ26の円筒状部材1の軸中心からの距離はφD2である。D1はD2以上であることが望ましい。またリアリップのテ―パ形状になっている部分の軸方向の長さをL、フロントリップ26の先端の円筒状部材1と平行な部分の軸方向の長さをMとし、リアリップ25とフロントリップ26とにより形成されるスリットの軸方向の間隔をSとする。また、円筒状部材の外径はφD0とする。
FIG. 4A is a cross-sectional view passing through the axis of the
リアリップが、円筒状部材1の軸中心からの距離が軸方向の上方(相対的な移動方向の後方)の位置ほど大きくなるテーパ形状となっていることで、ビードに接触しているリアリップの軸からの距離が軸方向におけるビードの液表面の位置で最大になっている。その結果、円筒部材とリング状塗布ヘッド接液部との間隔の誤差変動を緩和して膜厚の周方向均一性を保つことができる。また、ビードの量を液表面より軸方向の下方(相対的な移動方向の前方)で削減することにより膜厚の均一性を確保しながら、塗布液の使用量を抑制することができている。
The rear lip has a tapered shape in which the distance from the axial center of the
尚、リアリップとワークとの間隔は0.1mm以上5mm以下の範囲が好ましい。0.1mmよりも小さいと、ワークの表面形状等の影響により均一な膜厚の、塗布膜を形成することができない。また、5mmよりも大きいと、安定したビードを形成することが困難であり、安定して塗布膜を形成する事ができない。また、フロントリップとワークとの間隔は0.1mm以上1mm以下の範囲が好ましい。0.1mmよりも小さいと、ワークの表面形状等の影響により均一な膜厚の、塗布膜を形成することができない。また、1mmよりも大きいと、液だれ等が発生し、安定したビードを形成することが困難である。また、リアリップとフロントリップとの間隔は0.01mm以上5mm以下の範囲が好ましい。0.01mmよりも小さいと、塗布液をスムーズの吐出口に供給する事が困難である。また、5mmよりも大きいと、塗布液の供給液の制御が困難であり、安定したビードを形成することができない。また、リアリップの先端にはテ―パ形状の斜面となる傾斜部分が形成されている。被塗布部材の軸に直交する面と傾斜部分とがなす角度は30度以上70度以下であることが好ましい。30度より小さいと液面の高さの変化に対するフロントリップの先端には、ワークの表面と平行となる部分が形成されている。それぞれの長さは0.1mm以上10mm以下の範囲であることが好ましい。0.1mmよりも小さいと、形成されるビードの大きさが小さくなってしまい、安定して塗布膜を形成する事ができない。また、10mmよりも大きいと、形成されるビードの容量が増えるため、安定したビードを形成する事が困難となり、安定して塗布膜を形成する事ができない。 The distance between the rear lip and the workpiece is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm. If it is smaller than 0.1 mm, a coating film having a uniform film thickness cannot be formed due to the influence of the surface shape of the workpiece. On the other hand, if it is larger than 5 mm, it is difficult to form a stable bead, and a coating film cannot be formed stably. The distance between the front lip and the workpiece is preferably in the range of 0.1 mm to 1 mm. If it is smaller than 0.1 mm, a coating film having a uniform film thickness cannot be formed due to the influence of the surface shape of the workpiece. On the other hand, if it is larger than 1 mm, dripping or the like occurs and it is difficult to form a stable bead. The distance between the rear lip and the front lip is preferably in the range of 0.01 mm to 5 mm. If it is smaller than 0.01 mm, it is difficult to supply the coating liquid to a smooth discharge port. If it is larger than 5 mm, it is difficult to control the supply liquid of the coating liquid, and a stable bead cannot be formed. In addition, an inclined portion that becomes a tapered slope is formed at the tip of the rear lip. It is preferable that the angle formed between the surface orthogonal to the axis of the member to be coated and the inclined portion is 30 degrees or more and 70 degrees or less. If it is less than 30 degrees, a portion parallel to the surface of the work is formed at the tip of the front lip with respect to the change in the height of the liquid level. Each length is preferably in the range of 0.1 mm to 10 mm. If it is smaller than 0.1 mm, the size of the bead to be formed becomes small, and a coating film cannot be stably formed. On the other hand, if it is larger than 10 mm, the capacity of the formed bead increases, so that it becomes difficult to form a stable bead, and a coating film cannot be formed stably.
次に、実施例1に示したリング塗布装置による円筒状部材1の外表面への塗布膜形成方法を、図5に示した動作フローを参照して説明する。
Next, a method for forming a coating film on the outer surface of the
まずS1において、リング状塗布ヘッド2が待機位置である下端の保持部8の周辺に待機した状態で、円筒状部材1を搬送手段(図示せず)により保持部8により固定して保持する。次にS2において、リング状塗布ヘッドが上昇し上端の保持部8の周辺の塗布開始位置に停止する。
First, in S1, the
次にS3において、定量ポンプ13によりリング状塗布ヘッド2の吐出口24から所定の量の塗布液10を吐出し、円筒状部材1に接液させる。これによりリング状塗布ヘッド2のリアリップ25、フロントリップ26と円筒状部材1とにより形成される位置にビード30を形成する。低粘度で流動性が高い塗料の場合には、吐出速度が速すぎると塗料の慣性流動の影響により形成される塗膜にムラを生じたり、ビード形成が流動により不安定になり液漏れを生じやすくなる。そこで定量ポンプ13によるビード形成速度は精密に制御される必要がある。一般的にビード形成時における塗料の吐出は、突発的な吐出の高まりを生じずに、定体積でより遅く供給する方がビードの安定性に寄与する。しかし塗料の流動性や塗料及び塗料内分散物の慣性重量に応じて、塗膜品質に影響を及ぼさない範囲で可能な限り高速に設定するのが生産上好ましい。
Next, in S <b> 3, a predetermined amount of the
次にS4−1においてリング状塗布ヘッド2の下降が開始する同時に、S5−1において吐出口24から塗布液10が連続的に吐出される。円筒状部材1の外周面の塗布領域への塗布膜形成は、リング状塗布ヘッド2の下降と塗布液10の吐出が同期して行なわれる。リング状塗布ヘッド2の下降は、S4−2においてリング状塗布ヘッドが円筒状部材1の外周面の塗布領域の下端まで到達したかどうかを判断し、到達した場合はS4−3においてリング状塗布ヘッド2の下降を停止する。またそれと並行して吐出口24から塗布液10の吐出は、S5−2において指定量の吐出が完了したかどうかを判断し、完了した場合はS5−3において定量ポンプ13の動作を停止し、吐出口24から塗布液10の吐出を停止する。
Next, at the same time when the ring-shaped
また、S6において、リング状塗布ヘッド2を下降させる。S6のリング状塗布ヘッド2の下降速度は装置設定上可能な限り早い方が、残液に対するせん断速度が大きくなり液切りが容易となるので好ましい。この下降動作によりリング状塗布ヘッド2は、円筒状部材1が脱着できる円筒状部材1の保持部8の位置に移動する。
In S6, the ring-shaped
次にS7−1において塗布を終えた円筒状部材1は、保持部8が解除され次工程に搬送される。円筒状部材1が保持部8から外されると直ちに、新たな円筒状部材1が保持部8にセットされる。
Next, the
またS7−1において円筒状部材1の脱着が行われている間に、S7−2においてリング状塗布ヘッド2の吐出口24は、クリーニング機構(図示せず)により洗浄され回復される。
Further, while the
尚、リング状塗布ヘッド2と円筒状部材1の外周面との間の間隔(接液部ギャップ)は、円筒状部材1及びリング状塗布ヘッド2の加工精度の公差や組み立て公差などにより、所定の公差範囲内で変動する。本実施例では、塗布液10の吐出口24の形状を図4に示すように、ビードの液面の表面積がビードの液面の高さにおいて最大になる。これによりリング状塗布ヘッド2と円筒状部材1の外周面との間の間隔が公差範囲内で変動しても、円筒状部材1の周方向に膜厚差が生じる事なく、均一で高精度な塗膜を形成可能である。
In addition, the interval (wetted part gap) between the ring-shaped
塗布される膜厚tは、液中の粘性力η、塗布液の密度d、重力加速度g、ワークと塗布液との相対速度v、係数aとすると次式のようになる。
(数式1) t=a(ηv/dg)^1/2
そのため、リング状塗布ヘッド2と円筒状部材1の外周面との間の間隔が公差範囲内において変動した際にビード液面の位置が変動すると、ワークと塗布液との相対速度が変化し膜厚が変動することになる。
The applied film thickness t is expressed by the following equation when the viscosity force η in the liquid, the density d of the coating liquid, the gravitational acceleration g, the relative speed v between the workpiece and the coating liquid, and the coefficient a.
(Formula 1) t = a (ηv / dg) ^ 1/2
Therefore, if the position of the bead liquid surface changes when the distance between the ring-shaped
本実施例では、リアリップのビードの液面が形成される位置における円筒状部材軸中心からの距離を大きくすることによりビード液面の位置変動を抑制している。その結果、均一な膜厚を形成できる。 In this embodiment, the position variation of the bead liquid level is suppressed by increasing the distance from the center of the cylindrical member axis at the position where the liquid level of the bead of the rear lip is formed. As a result, a uniform film thickness can be formed.
また、本実施例では、リアリップと軸中心との距離が、液面から軸方向の下方(相対的な移動方向の前方)に向かうほど小さくなるようなテーパ状に形成することで、ビードの総容量を抑制している。その結果、塗布後に行われるクリーニング機構による洗浄によって廃棄される塗布液の量を抑制できる。 Further, in this embodiment, the total bead is formed by forming the taper so that the distance between the rear lip and the shaft center decreases from the liquid surface toward the lower side in the axial direction (forward in the relative movement direction). The capacity is suppressed. As a result, it is possible to suppress the amount of the coating liquid discarded by the cleaning mechanism performed after the coating.
図4(b)は図4(a)の状態からクリーニング機構による洗浄後のビードの液面の状態を示す。ワークの塗布終了後クリーニング機構による洗浄をした後の図4(b)の状態から、次のワークの塗布を開始できる図4(a)の状態になるまで塗布液をヘッドに補充する必要がある。すなわち図4(b)の塗布液の量と図4(a)の塗布液の量の差が1回の塗布で廃棄する塗布液の廃棄量に相当する。 FIG. 4B shows the state of the liquid level of the bead after the cleaning by the cleaning mechanism from the state of FIG. It is necessary to replenish the head with the coating liquid from the state shown in FIG. 4B after cleaning by the cleaning mechanism after the application of the workpiece to the state shown in FIG. 4A where the application of the next workpiece can be started. . That is, the difference between the amount of the coating solution in FIG. 4B and the amount of the coating solution in FIG. 4A corresponds to the amount of the coating solution discarded in one application.
(実施例2)
図10は本発明の実施例2を示すリング状塗布装置の吐出部を拡大して示した断面図である。実施例は実施例1のリアリップ25の形状のみが異なる。リアリップは断面形状が軸中心からの距離が軸方向の上方(相対的な移動方向の後方)に向かって段差をもって大きく階段形状である。図10では2段階であるが、3段階以上の形状でもよい。ビードの液面近傍におけるリアリップ部の円筒状部材の軸中心からの距離はφD3、吐出口近傍の距離はφD1であり、D3はD1以上である。吐出口からの段の高さは、ビード液面より軸方向の下方(相対的な移動方向の前方)の段の高さがL1、ビード液面が形成されている面を持つ段の高さがL2である。
(Example 2)
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a discharge portion of a ring-shaped coating
なお、リアリップ25の下の段と円筒状部材との距離は0.1mmから2mm、下の段の高さL1は0.5mmから5mm、上の段と円筒状部材との距離は2.5mmから4mm、上の段の高さL2は6mmから8mmの範囲に設定することが好ましい。
The distance between the lower step of the
リアリップがD3>D1となっていることで、ビードの液面の断面積がビードの液表面近傍において最大になっている。その結果、円筒状部材とリング状塗布ヘッド接液部との間隔の誤差変動を緩和して膜厚の周方向均一性を保つことができる。また、ビードの量を削減することにより塗布液の廃棄量を削減できる。 Since the rear lip satisfies D3> D1, the cross-sectional area of the liquid surface of the bead is maximized in the vicinity of the liquid surface of the bead. As a result, it is possible to alleviate the error variation in the distance between the cylindrical member and the ring-shaped coating head wetted part and to maintain the circumferential uniformity of the film thickness. Further, the amount of the coating liquid discarded can be reduced by reducing the amount of beads.
実施例1、2ではワークとして円筒部材へ塗布する場合について説明したが、ワークは円筒状の部材に支持されたベルト状部材でもよい。 In the first and second embodiments, the case where the workpiece is applied to the cylindrical member has been described. However, the workpiece may be a belt-like member supported by the cylindrical member.
次に、本発明による効果を確認した実験を行った。 Next, an experiment for confirming the effect of the present invention was performed.
(実験例1)
実施例1に示すリング状塗布装置により、円筒状部材に塗布を行った。円筒状部材1は、直径φDo=299.8mm、長さ320mmのものを使用した。リング状塗布ヘッド2のリアリップ25の円筒状部材1の軸中心からの最小直径はφD1=300mmである。テーパの角度α=45°、フロントリップ26の円筒状部材1の軸中心からの直径はφD2=300mm、リアリップ25の先端のテ―パ状部分の長さはL=1mmである。フロントリップ26の先端の円筒状部材1と平行な部分の長さはM=1mm、リアリップ25とフロントリップ26との間隔はS=0.5mmとした。従ってリアリップ25における接液部ギャップは最大1.1mm、最小0.1mmであり、フロントリップ26における接液部ギャップは(D2−Do)/2=0.1mmである。
(Experimental example 1)
The cylindrical member was coated by the ring-shaped coating apparatus shown in Example 1. The
実験は、円筒状部材1の上端を垂直軸中心に対して0.08mm移動させることで円筒状部材を傾斜させ把持した状態で、リング状塗布ヘッド2により円筒状部材1の外周面への塗布を行なった。この際、円筒状塗布部材表面の中心軸と、リング状塗布ヘッドのリップ部との間に構成される非接触空間は、円筒状塗布部材の上端の塗布開始位置においてはリング状塗布ヘッドのリップ部と、円筒状部材表面との偏芯量が約0.08mmである。同じく円筒状塗布部材の下端の塗布終了位置においてはリング状塗布ヘッドのリップ部と、円筒状部材表面との偏芯量が約0mmとなる。すなわち円筒状塗布部材上端より下端にかけて塗布膜を形成する過程において、非接触空間の偏芯量が0.08mmから0mmに連続的に変化させる。これによりリング状塗布ヘッド動作軸と円筒状部材の円筒中心軸との間に意図的な変動を与えていることになる。
In the experiment, the
そして塗布後の円筒状部材1が完全に固化する状態まで加熱乾燥した。この円筒状部材1の外表面の膜厚を、円筒状部材1の上端から50mmの位置(測定1)、250mmの位置(測定2)において、円筒状部材1の全周において複数箇所で膜厚測定を行った。その測定結果を図6に示す。図6において、横軸は円筒状部材1の周方向の測定位置を示す位相であり、縦軸はその時の塗布膜3の膜厚である。
And it dried by heating until the
(比較例1)
リング状塗布ヘッドと円筒状部材との塗布中のクリアランス変動に対する本発明のリアリップ25形状による効果について、比較のため、図11(a)に示すリング状塗布ヘッド2を使用して同様の実験を行った。リアリップ25の円筒状部材1の軸中心からの最小直径はφD1=300mmであり、リアリップ先端にテーパ形状を持たずリアリップ25における接液部ギャップが(D1−D0)/2=0.1mmである。尚比較例1においてリアリップ25以外の寸法は、すべて実験例1と同じである。その測定結果を図7に示す。
(Comparative Example 1)
For comparison, the same experiment was conducted using the ring-shaped
図6では、円筒状部材1の全周において、ほぼ均一な膜厚となっているのに比べ、図7では、膜厚が大きく変動し均一な膜となっていないことが分かる。つまりリアリップ25を軸方向の上方(相対的な移動方向の後方)ほど軸中心からの距離が大きくなるテーパ状とすることで、円筒状部材1の偏芯に影響されずに、周方向で均一な塗布膜が形成できる。
In FIG. 6, it can be seen that the film thickness varies greatly in FIG. 7, and the film is not uniform in comparison with the substantially uniform film thickness on the entire circumference of the
(比較例2)
リング状塗布ヘッドと円筒状部材との塗布中のクリアランス変動に対する本発明のリアリップ25形状による効果について、比較のため、図11(b)に示すリング状塗布ヘッド2を使用して同様の実験を行った。リアリップ25の円筒状部材1の軸中心からの直径はφD1=302mmであり、リアリップ先端にテーパ形状を持たずリアリップ25における接液部ギャップが(D1−D0)/2=1.1mmである。尚比較例2においてリアリップ25以外の寸法は、すべて実験例2と同じである。その測定結果を図8に示す。
(Comparative Example 2)
For comparison, the same experiment was conducted using the ring-shaped
図6と同様に、円筒状部材1の全周において、ほぼ均一な膜厚となっている。本実施の形態と同様にビード液面の表面積を大きくすることで、膜厚の変動を抑制することができている。
Similar to FIG. 6, the film thickness is substantially uniform over the entire circumference of the
一方、図9に実験例1と比較例1と比較例2におけるビードの液量を示す。比較例2では実験例1と比較して液量が多くなっている。すなわち、塗布後の洗浄工程において廃棄される塗布液の量が多くなっている。 On the other hand, FIG. 9 shows the amount of beads in Experimental Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. In Comparative Example 2, the amount of liquid is larger than in Experimental Example 1. That is, the amount of the coating liquid discarded in the cleaning process after coating is increased.
比較例2の廃棄される塗布液量が図11(b)と図11(c)の差であるのに対し、実施例1の廃棄される塗布液量は図5(a)と図5(b)の差であり、廃棄される塗布液量が実施例1の方が比較例2に比べて少ないことがわかる。 The amount of the coating liquid discarded in Comparative Example 2 is the difference between FIG. 11 (b) and FIG. 11 (c), whereas the amount of the coating liquid discarded in Example 1 is shown in FIG. 5 (a) and FIG. It is a difference of b) that the amount of the coating liquid discarded is smaller in Example 1 than in Comparative Example 2.
本実施例1のリアリップ25の先端を軸方向上方(相対的な移動方向の後方)ほど円筒状部材1の軸中心からの直径が大きくなるテーパ状とすることにより、周方向で均一な塗布膜保ちながら、廃棄される塗布液の量を抑制できる。
The tip of the
1 円筒状部材
2 リング状塗布ヘッド
3 塗布膜
10 塗布液
13 定量ポンプ
24 吐出口
25 リアリップ
26 フロントリップ
30 ビード
31 ビード上面
32 ビード下面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第一の位置における前記リアリップと前記軸との距離は、前記軸方向で前記第一の位置より前記吐出口に近い位置における前記リアリップと前記軸との距離より大きいことを特徴とする塗布装置。 An annular coating head arranged coaxially with the shaft of the member to be coated around the member to be coated that is supported in a cylindrical or columnar shape is moved relative to the member to be coated in the axial direction. A coating apparatus for coating a coating liquid, wherein the coating head includes a rear lip disposed behind the relative movement direction of the coating head, and a front disposed opposite to the rear lip in front of the rear lip. A lip and a discharge port for discharging the coating liquid to the coated member from between the rear lip and the front lip over the entire circumference of the coating head, while the front lip and the rear lip are in contact with the coating liquid. The distance between the rear lip and the shaft at the first position, which is the position in the axial direction, of the surface of the coating liquid that forms a bead and contacts the rear lip is the front lip. In the coating apparatus which is arranged to be larger than the distance between the front lip and the shaft in the axial direction of the position of the surface of the coating liquid in contact with,
The distance between the rear lip and the shaft at the first position is larger than the distance between the rear lip and the shaft at a position closer to the discharge port than the first position in the axial direction. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013262764A JP2015116547A (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Coating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013262764A JP2015116547A (en) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Coating equipment |
Publications (1)
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JP2015116547A true JP2015116547A (en) | 2015-06-25 |
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ID=53529799
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022168750A1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-08-11 | 住友化学株式会社 | Slot die and method for producing thin film |
TWI799585B (en) * | 2018-05-22 | 2023-04-21 | 日商日東電工股份有限公司 | Coating apparatus and method for producing coating film |
-
2013
- 2013-12-19 JP JP2013262764A patent/JP2015116547A/en active Pending
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