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Abstract
Description
本発明は、ロールツーロールで搬送する長尺フィルムに連続的に塗液を塗布して、精度よく回路パターンを形成する塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a coating device that continuously applies a coating liquid to a long film conveyed by roll-to-roll to form a circuit pattern with high accuracy.
従来、回路パターンを形成するために、スパッタリング、CVD、フォトリソグラフィー等の技術が知られていたが、近年、低コスト、省エネ、省資源に貢献するために、各種の印刷技術を用いた回路パターンの形成技術(プリンテッドエレクトロニクス)が注目されている。中でも、金属インクをインクジェットノズルから基材に滴下して回路パターンを形成した後、絶縁層をインクジェットノズルから基材に滴下し、さらにその上に金属インクをインクジェットノズルから基材に滴下して回路パターンを形成するようにして、多層の回路パターンを形成する技術が開発されている。 Conventionally, technologies such as sputtering, CVD, and photolithography have been known for forming circuit patterns, but in recent years, circuit patterns using various printing technologies have been used to contribute to low cost, energy saving, and resource saving. Forming technology (printed electronics) is attracting attention. Among them, after the metal ink is dropped from the inkjet nozzle to the base material to form a circuit pattern, the insulating layer is dropped from the inkjet nozzle to the base material, and the metal ink is further dropped from the inkjet nozzle to the base material to form a circuit. A technique for forming a multi-layered circuit pattern by forming a pattern has been developed.
また、長尺フィルムに塗液を塗布するためには、生産効率の観点から長尺フィルムをロールツーロール搬送して連続的に塗布することがよく行われている。 Further, in order to apply the coating liquid to the long film, it is often practiced to continuously apply the long film by roll-to-roll transfer from the viewpoint of production efficiency.
特許文献1には、ロールツーロールで搬送されるフィルムへの塗布および乾燥を連続して実施する製造装置が記載されている。
特許文献1:特願2005−030682号公報 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-030682
しかしながら、上記特許文献1の構成の製造装置では、ロールツーロール搬送でフィルムに蛇行が生じた場合にフィルム上に位置精度良く回路パターンを形成することができないという問題があった。ここで、仮にフィルムへの塗布の際にはフィルムの搬送を止め、塗布ユニットの方を移動させて塗布を行う方法、いわゆる間欠搬送にすると、乾燥ユニット内に留まる時間にフィルムの位置によって差異が生じるため、乾燥ムラが生じるおそれがあった。また、乾燥ユニットの前後の境界部には、フィルムに熱伸びによる変形が生じるおそれがあった。
However, the manufacturing apparatus having the configuration of
本発明は、上記問題点を鑑み、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度良く塗布し、乾燥させることができる塗布装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a coating device capable of accurately applying a coating liquid to a long film and drying it while continuously transporting it in a roll-to-roll manner.
上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、帯状の基材が巻き付けられており、回転することにより当該基材を送り出す送り出しロールと、回転することにより前記送り出しロールから送り出された基材を巻き取る巻き取りロールと、基材の搬送経路において前記送り出しロールと前記巻き取りロールとの間に位置し、基材を固定して基材に塗液を塗布する塗布部と、基材の搬送経路において前記塗布部と前記巻き取りロールとの間に位置し、一定速度で搬送されている基材上の塗液を乾燥させる乾燥部と、基材の搬送経路において前記塗布部と前記乾燥部との間に位置し、基材が折り返す状態を維持する第1のバッファ部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the coating apparatus of the present invention, a strip-shaped base material is wound around, and a feeding roll that feeds out the base material by rotating and a base material that is fed out from the feeding roll by rotating. The take-up roll that winds up the base material, the coating portion that is located between the delivery roll and the take-up roll in the transport path of the base material, fixes the base material, and applies the coating liquid to the base material, and the base material. A drying portion located between the coating portion and the take-up roll in the transport route to dry the coating liquid on the base material transported at a constant speed, and the coating portion and the drying in the transport route of the base material. It is characterized by including a first buffer portion, which is located between the portions and maintains a state in which the base material is folded back.
本発明の塗布装置によれば、塗布部が基材を固定して基材に塗液を塗布することにより基材に高精度に塗液を塗布できると同時に、第1のバッファ部を有することによって乾燥部では基材の搬送を止めずに塗液を乾燥させることができるため、乾燥ムラおよび熱によるフィルムの変形も防ぐことができる。 According to the coating apparatus of the present invention, the coating portion can apply the coating liquid to the base material with high accuracy by fixing the base material and applying the coating liquid to the base material, and at the same time, it has a first buffer portion. As a result, the coating liquid can be dried in the dried portion without stopping the transportation of the base material, so that uneven drying and deformation of the film due to heat can be prevented.
また、前記第1のバッファ部は基材を保持する空間である基材保持空間を形成する底面部および側壁部、および当該基材保持空間を減圧する減圧手段を有すると良い。 Further, the first buffer portion may have a bottom surface portion and a side wall portion forming a base material holding space, which is a space for holding the base material, and a decompression means for reducing the pressure in the base material holding space.
こうすることにより、基材をばたつかせることなく基材が折り返す状態を維持することができる。 By doing so, it is possible to maintain the state in which the base material is folded back without flapping the base material.
また、前記乾燥部は、基材上の塗液を乾燥させる乾燥炉と、基材の搬送経路において当該乾燥炉のすぐ上流側およびすぐ下流側に設けられた駆動ロールを有し、当該駆動ロールは、基材と当接し、当該駆動ロールが基材と当接する箇所の上流側と下流側とで基材の張力を遮断していても良い。 Further, the drying portion has a drying furnace for drying the coating liquid on the base material and drive rolls provided on the immediate upstream side and the immediate downstream side of the drying furnace in the transfer path of the base material. May block the tension of the base material on the upstream side and the downstream side of the portion where the drive roll comes into contact with the base material.
こうすることにより、乾燥炉内では基材がたわんだ状態とし、加熱によって基材が伸びることを防ぐことができる。 By doing so, it is possible to keep the base material in a bent state in the drying furnace and prevent the base material from stretching due to heating.
前記乾燥部は、前記乾燥炉と前記駆動ロールの間に設けられた、基材のたわみを測定もしくは検知するセンサを有していても良い。 The drying unit may have a sensor provided between the drying furnace and the driving roll to measure or detect the deflection of the base material.
こうすることにより、適当な基材のたわみを維持することができる。 By doing so, the deflection of the appropriate base material can be maintained.
また、前記送り出しロールと前記塗布部との間には、基材が折り返す状態を維持する第2のバッファ部が備えられていると良い。 Further, it is preferable that a second buffer portion for maintaining the folded state of the base material is provided between the delivery roll and the coating portion.
こうすることにより、基材の搬送速度が高い条件下であっても安定して巻き出しロールから基材を送り出すことができる。 By doing so, the base material can be stably delivered from the unwinding roll even under the condition that the transport speed of the base material is high.
また、前記塗布部は、基材の短手方向の端部を挟持し、基材を引っ張って移動させるグリップフィーダを有し、当該グリップフィーダの移動速度は、前記送り出しロールによる基材の送り出し速度および前記巻き取りロールによる基材の巻き取り速度よりも速いと良い。 Further, the coating portion has a grip feeder that sandwiches the end portion of the base material in the lateral direction and pulls and moves the base material, and the moving speed of the grip feeder is the feeding speed of the base material by the feeding roll. And it is preferable that the speed is faster than the winding speed of the base material by the winding roll.
こうすることにより、基材が速く、また、精度良く搬送でき、塗布全体の工程の中の搬送にかかる時間を比較的短くすることができる。 By doing so, the base material can be transported quickly and with high accuracy, and the time required for transport in the entire coating process can be relatively shortened.
本発明の塗布装置により、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度良く塗布し、乾燥させることができる。 With the coating apparatus of the present invention, the coating liquid can be accurately applied to a long film and dried while being continuously conveyed by roll-to-roll.
本発明の塗布装置について、図1を用いて説明する。 The coating apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
塗布装置1は、ロールツーロール方式により帯状の基材Wを一方向に搬送し、基材WにTFT回路パターンなどの印刷を行うものであり、送り出しロール2、塗布部10、乾燥部20、巻き取りロール3を有しており、これらがこの順に基材Wの搬送経路に並べて配置されている。この塗布装置1では、送り出しロール2から送り出された基材Wが巻き取りロール3で巻き取られることにより搬送される。そして、送り出しロール2から送り出された基材Wは、巻き取りロール3で巻き取られるまでに塗布部10における塗液の塗布および乾燥部20による塗液の乾燥が実施される。これにより、所定の回路パターンが印刷された基材Wを得ることができるようになっている。
The
また、本実施形態では、基材Wの搬送経路における塗布部10と乾燥部20との間にはバッファ部30が配置されており、また、送り出しロール2と塗布部10との間にはバッファ部40が配置されており、バッファ部30およびバッファ部40において基材Wの折り返しが形成、維持されている。
Further, in the present embodiment, a
なお、本説明では、鉛直方向をZ軸方向、水平方向のうち基材Wの幅方向をY軸方向と呼び、水平方向においてY軸方向と直交する方向、すなわち基材Wの搬送方向をX軸方向と呼ぶ。 In this description, the vertical direction is called the Z-axis direction, the width direction of the base material W is called the Y-axis direction among the horizontal directions, and the direction orthogonal to the Y-axis direction in the horizontal direction, that is, the transport direction of the base material W is X. Called the axial direction.
送り出しロール2は、基材Wを下流側に供給するためのものである。送り出しロール2は、図示しない制御装置により回転を駆動制御されることにより、基材Wを所定の速度で送り出すことができるようになっている。
The
ここで、基材Wは、帯状に形成されたワークであり、例えば、透明のPETフィルムなどが用いられる。 Here, the base material W is a work formed in a band shape, and for example, a transparent PET film or the like is used.
巻き取りロール3は、供給された基材Wを巻き取るものである。巻き取りロール3は、送り出しロール2と同様に、図示しない制御装置により回転を駆動制御されることにより基材Wを巻き取ることができるようになっている。
The take-up roll 3 winds up the supplied base material W. Similar to the
塗布部10は、送り出しロール2と巻き取りロール3による基材Wの搬送経路上に位置し、基材Wに塗液を塗布するものであり、本実施形態では、インクジェット法によって所定のパターンの形状(たとえばTFT回路パターンの形状)にしたがって塗液の液滴が吐出されることにより、基材Wの上面(塗布面)に所定の塗布パターンが形成される。
The
塗布部10は、吸着ステージ11、塗布ヘッド12、撮像部13、およびグリップフィーダ14とを有している。
The
吸着ステージ11は基材Wを吸着固定するものであり、基材Wと対向する面は、略平坦であり複数の吸引孔の開口部を有している。この吸引孔は、真空ポンプなどの図示しない減圧手段と接続されている。この減圧手段が動作することにより、吸引孔から気体が吸引され、基材Wが吸着固定される。
The
また、吸着ステージ11のすぐ上流側およびすぐ下流側にあるロール(リフトアップロールと呼ぶ)は図示しない鉛直方向(Z軸方向)の移動手段に取り付けられており、塗布部10において基材Wが搬送される間は、この移動手段によってリフトアップロールが上昇して基材Wが吸着ステージ11から離間し、搬送される基材Wとの干渉が防止されている。
Further, rolls (called lift-up rolls) immediately upstream and immediately downstream of the
塗布ヘッド12は、インクジェット法により塗液を吐出するものであり、基材Wと対向する面は、略平坦であり複数の吐出孔の開口部を有している。この吐出孔は、塗液が貯蔵された図示しないタンクと配管を経由して接続されており、各吐出孔に塗液が充填される。
The
また、各吐出孔にはピエゾアクチュエータから構成される駆動隔壁が備えられており、図示しない制御部からの命令によって駆動隔壁が動作することによって、吐出孔の開口部から液滴が吐出される。 Further, each discharge hole is provided with a drive partition wall composed of a piezo actuator, and the drive partition wall is operated by a command from a control unit (not shown) to discharge droplets from the opening of the discharge hole.
また、複数の吐出孔は、等間隔に直線状に配列されている。また、塗布ヘッド12は、Z軸方向を回転軸とする回転手段に取り付けられており、この回転手段によって塗布ヘッド12が回転し、基材Wの幅方向(Y軸方向)に対する複数の吐出孔の配列方向の傾きが調節されることにより、各吐出孔のY軸方向の間隔が調節される。
Further, the plurality of discharge holes are linearly arranged at equal intervals. Further, the
ここで、塗布ヘッド12は、塗布ヘッド12を基材Wの長尺方向(塗布部10においてはX軸方向)に移動させる図示しない走査方向移動手段に取り付けられている。
Here, the
なお、本説明では、塗布動作時に走査方向移動手段によって塗布ヘッド12がX軸方向に移動することを「走査する」と呼ぶ。
In this description, the movement of the
吸着ステージ11によって固定された基材Wの上方を塗布ヘッド12が走査しながら液滴の吐出を行うことにより、X軸方向の寸法がこの走査による塗布ヘッド12の移動距離(走査距離と呼ぶ)と同等であり、Y軸方向の寸法が複数の吐出孔が配置されている領域のY軸方向の寸法と同等である、塗布パターンが基材W上に形成される。
The
また、本実施形態では、塗布ヘッド12は、塗布ヘッド12を基材Wの幅方向(Y軸方向)に移動させる図示しないシフト方向移動手段に取り付けられている。塗布ヘッド12が走査しながら一連の塗布動作を実施した後、シフト方向移動手段によって塗布ヘッド12がY軸方向に移動し、その後、また塗布ヘッド12が走査しながら一連の塗布動作を実施する。なお、本説明では、一連の塗布動作を実施した後に塗布ヘッド12がY軸方向に移動することを「シフトする」と呼ぶ。なお、シフト動作時には塗布ヘッド12から塗液は吐出されない。
Further, in the present embodiment, the
このように走査とシフトとが繰り返されることにより、複数の吐出孔が配置されている領域のY軸方向の寸法を超えるY軸方向の寸法の塗布パターンが基材Wの塗布面に形成される。 By repeating scanning and shifting in this way, a coating pattern having a dimension in the Y-axis direction exceeding the dimension in the Y-axis direction of the region where a plurality of discharge holes are arranged is formed on the coating surface of the base material W. ..
撮像部13は、本実施形態では1つもしくは複数のCCDカメラであり、X軸方向およびY軸方向に撮像部13を移動させる図示しない移動手段に取り付けられている。
The
この撮像部13によって、吸着ステージ11によって固定された基材Wの塗布面に形成されている特徴的なマーク(アライメントマーク)を撮像し、図示しない制御部がこのアライメントマークの座標を解析する。たとえば、吸着ステージ11によって固定された基材W上の4つのアライメントマークの座標が解析されることによって、制御部は基材Wの位置を把握することができる。
The
ロールツーロールで搬送される基材Wは必ずしも所定の方向に精度良く搬送されるとは限らず、少なからず蛇行をともなって搬送される。そのため、基材Wは吸着ステージ11によって固定された際に所定の位置からずれて固定される可能性もあるが、撮像部13による撮像結果をもとにアライメントマークの座標が解析されることによって、基材Wの固定位置のずれを把握することができる。
The base material W transported by roll-to-roll is not always accurately conveyed in a predetermined direction, and is conveyed with not a little meandering. Therefore, when the base material W is fixed by the
そして、塗布ヘッド12が塗液を塗布する前に基材Wの固定位置のずれが把握され、たとえば塗布座標が補正されるといったように塗布動作に反映されることにより、仮に基材Wが蛇行していても基材Wの塗布面に位置精度良く塗布パターンが形成される。
Then, before the
グリップフィーダ14は、基材Wの塗布面側と当接する上側部材と下面側と当接する下側部材とを有し、上側部材と下側部材の両部材が同時に基材Wに接触することによって基材Wを挟持するものである。
The
なお、グリップフィーダ14によって挟持される基材Wの領域は、基材Wの幅方向(短手方向)の端部であり、塗布パターンが存在しない範囲であり、グリップフィーダ14が塗布パターンを破壊することは無い。
The region of the base material W sandwiched by the
また、グリップフィーダ14は、上記両部材をX軸方向に移動させる図示しない移動手段を有しており、基材Wの短手方向の端部を挟持した状態で両部材がX軸方向に移動することによって基材Wを引っ張って移動させることができる。このときの両部材の移動距離を上記塗布ヘッド12の走査距離と同等とすることにより、塗布パターンの丁度1つ分基材Wを進めることができ、前後の塗布動作によって形成される塗布パターンを隙間および重複が無いように形成することができる。また、このようなグリップフィーダ14が設けられていることにより、塗布部10において基材Wを精度良く一気に搬送させることができる。
Further, the
乾燥部20は、基材Wの搬送経路において塗布部10よりも下流側に位置し、熱風により基材W上の塗布パターンを加熱乾燥するものであり、乾燥炉21、駆動ロール22、駆動ロール23、およびセンサ24を有する。
The drying
乾燥炉21は、基材Wが通過する空間を内部に備え、また、基材Wの入口および出口となる開口を有する箱状の装置である。乾燥炉21の内部空間を形成する面であり基材Wの上面と対向する面には、熱風を吹き出す複数の通風孔が設けられており、基材Wの塗布パターンが形成されている塗布面に対し、図1に矢印で示すように熱風を吹きつける。これにより塗布パターン内の溶剤の揮発が促進され、塗布パターンが乾燥、硬化する。
The drying
ここで、基材Wの長尺方向にわたって乾燥炉21による乾燥ムラおよび熱によるフィルムの変形が生じることを防止するために、乾燥炉21内は基材Wは一定速度で搬送されている。これにより、基材Wの全体にわたって熱風が当たる時間は均一となる。
Here, in order to prevent uneven drying by the drying
なお、本実施形態では乾燥炉21では基材Wに熱風を当てているが、熱風により基材Wのばたつきが生じる場合には、熱風に代え、赤外線を基材Wに照射する乾燥手段であっても良い。
In the present embodiment, the drying
駆動ロール22および駆動ロール23は、図示しない駆動源によって回転するロール体であり、基材Wの塗布面と当接し、基材Wを下側から支えるフリーロールとで基材Wを挟持する。これにより、基材Wの搬送経路において駆動ロール22が基材Wと当接する箇所の上流側と下流側とで基材Wの張力を遮断することができ、駆動ロール22の上流側と下流側とで基材Wの張力を独立して制御することができる。それと同様に、駆動ロール23が基材Wと当接する箇所の上流側と下流側とで基材Wの張力を遮断することができ、駆動ロール23の上流側と下流側とで基材Wの張力を独立して制御することができる。
The
駆動ロール22は、基材Wの搬送経路において乾燥炉21のすぐ上流側に設けられ、また、駆動ロール23は、基材Wの搬送経路において乾燥炉21のすぐ下流側に設けられており、乾燥炉21における基材Wの搬送速度および張力は、駆動ロール22および駆動ロール23の回転速度に依存する。
The
なお、Y軸方向において駆動ロール22が基材Wの塗布面と当接する領域は、基材WのY軸方向の両端部の塗布パターンが形成されていない部分であり、駆動ロール22が塗布パターンを破壊することは無い。
The region where the
また、駆動ロール23が基材Wの塗布面と当接する時は、乾燥炉21によって塗布パターンが硬化した後であるため、駆動ロール23はY軸方向において基材Wの全体と当接しても構わない。また、駆動ロール22と同様に基材WのY軸方向の両端部の塗布パターンが形成されていない部分とのみ当接しても構わない。
Further, when the
センサ24は、本実施形態では測定対象物に向かって光を出射し、測定対象物によって反射した光を受光する、いわゆる反射センサであり、乾燥炉21の入口近傍および出口近傍、すなわち乾燥炉21と駆動ロール22の間および乾燥炉21と駆動ロール23の間において基材Wの高さ(Z軸方向の位置)を計測する。
In the present embodiment, the
基材Wが張った(過度のテンションがかかった)状態で加熱されると、基材Wが伸びるように変形する。そこで、乾燥炉21内では、図1に示すように基材Wは若干撓んだ状態で搬送される。そのため、センサ24によって基材Wの高さを計測することにより、乾燥炉21内での基材Wのたわみを推測し、その結果を駆動ロール22および駆動ロール23の回転動作にフィードバックさせている。仮に基材Wが張っていたり過度にたわんでいたりして、基材Wのたわみ量が所定の範囲から逸脱した場合、図示しない制御部によって駆動ロール22および駆動ロール23の回転速度が調節され、適度なたわみ量に戻される。
When the base material W is heated in a stretched state (excessive tension is applied), the base material W is deformed so as to stretch. Therefore, in the drying
バッファ部30は、基材Wの搬送経路において塗布部10と乾燥部20との間に位置し、基材Wに折り返しを形成させる装置である。なお、本説明では塗布部10と乾燥部20との間に位置するバッファ部30を第1のバッファ部と呼ぶ。
The
バッファ部30は、本実施形態では上方に開口を有する箱体であり、底面部31および側壁部32を有している。基材Wは、底面部31および側壁部32により形成される空間内に折り返しを形成するように収容される。なお、この底面部31および側壁部32により形成される空間を基材保持空間と呼ぶ。
In the present embodiment, the
底面部31は複数の吸引孔を有し、真空ポンプなどの図示しない減圧手段と接続されている。この減圧手段が動作することにより、図1に矢印で示すように吸引孔から気体が吸引され、基材保持空間が減圧される。
The
基材保持空間に基材Wが収容された状態で基材保持空間が減圧されることにより、基材Wに張力が付与されつつ折り返しが形成、維持される。すなわち、基材Wに適度な張力を付与することにより、基材Wを撓ませることなく安定して走行させることができる。 By reducing the pressure in the base material holding space while the base material W is accommodated in the base material holding space, folding is formed and maintained while tension is applied to the base material W. That is, by applying an appropriate tension to the base material W, the base material W can be stably run without bending.
なお、基材Wに付与される張力は、減圧手段の吸引力を調節することにより調節することができる。 The tension applied to the base material W can be adjusted by adjusting the suction force of the decompression means.
ここで、側壁部32のうち、収容した基材Wの面と対向する側壁部32には、複数のエア噴出孔および複数のエア吸引孔が形成されており、エア噴出孔からエアが噴出され、また、エア吸引孔からエアが吸引されるように構成されていても良い。こうすることにより、基材Wと側壁部32との間に所定の隙間を設けて離間させることができ、基材Wがバッファ部30と接触することを防止できる。また、バッファ部30内での基材Wのばたつきを生じさせにくくすることができる。
Here, among the
バッファ部40は、基材Wの搬送経路において送り出しロール2と塗布部10との間に位置し、基材Wに折り返しを形成させる装置である。なお、本説明では送り出しロール2と塗布部10との間に位置するバッファ部40を第2のバッファ部と呼ぶ。
The
バッファ部40は、バッファ部30と同様に、上方に開口を有する箱体であり、底面部41および側壁部42により基材保持空間が形成され、基材Wはこの基材保持空間内に折り返しを形成するように収容される。
Like the
底面部41は複数の吸引孔を有し、真空ポンプなどの図示しない減圧手段と接続されている。この減圧手段が動作することにより、図1に矢印で示すように吸引孔から気体が吸引され、基材保持空間が減圧される。 The bottom surface portion 41 has a plurality of suction holes and is connected to a decompression means (not shown) such as a vacuum pump. By operating this depressurizing means, gas is sucked from the suction holes as shown by the arrows in FIG. 1, and the base material holding space is depressurized.
基材保持空間に基材Wが収容された状態で基材保持空間が減圧されることにより、基材Wに張力が付与されつつ折り返しが形成、維持される。すなわち、基材Wに適度な張力を付与することにより、基材Wを撓ませることなく安定して走行させることができる。 By reducing the pressure in the base material holding space while the base material W is accommodated in the base material holding space, folding is formed and maintained while tension is applied to the base material W. That is, by applying an appropriate tension to the base material W, the base material W can be stably run without bending.
以上の構成の塗布装置1の動作について、図2および図3を用いて説明する。特に、基材Wの動きに注目し、基材Wが移動している箇所を太線で表示している。
The operation of the
図2は、塗布動作中の塗布装置1の動きを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the movement of the
塗布動作時は、塗布部10のリフトアップロールが下降し、吸着ステージ11が基材Wを吸着固定した状態において塗布ヘッド12が走査しながら所定のパターンの形状にしたがって液滴15を吐出することにより、基材Wの塗布面に塗布パターンを形成する。なお、このときグリップフィーダ14の上側部材および下側部材は、基材Wから離間している。
During the coating operation, the lift-up roll of the
このように吸着ステージ11が基材Wを吸着固定し、塗布ヘッド12の方が移動しながら塗布を行うことにより、上記の通り位置精度良く塗布パターンを形成することができるが、塗布動作が実施されている間は塗布部10において基材Wは動いていない。これに対し、乾燥部20においては乾燥ムラおよび熱によるフィルムの変形を防止するために駆動ロール22、駆動ロール23、および巻き取りロール3が回転駆動して一定速度で基材Wが搬送され続ける。
By the
ここで、本発明では、塗布部10における基材Wの搬送停止および乾燥部20における基材Wの連続搬送を同時に実現するために、塗布部10と乾燥部20との間にバッファ部30が設けられている。これにより、塗布部10で基材Wの搬送が停止している間は、バッファ部30から基材Wを引き出し、バッファ部30における基材Wの収容長さを減少させながら(消費しながら)、乾燥部20における基材Wの搬送を続けることができる。
Here, in the present invention, in order to simultaneously stop the transfer of the base material W in the
そのため、塗布を実施するために吸着ステージ11が基材Wの吸着を開始した時点においてバッファ部30内で折り返しを形成している基材Wの長さは、少なくとも吸着ステージ11が基材Wの吸着を開始してから吸着を解除するまでの間に乾燥部20において基材Wが進む距離と同等である必要がある。ただし望ましくは、塗布動作に何らかの不具合があり、基材Wを吸着固定する時間が長引く可能性があることを考慮し、吸着ステージ11が基材Wの吸着を開始した時点においてバッファ部30内で折り返しを形成している基材Wの長さは、吸着ステージ11が基材Wの吸着を開始してから吸着を解除するまでの間に乾燥部20において基材Wが進む距離より長いことが好ましい。
Therefore, the length of the base material W forming the folds in the
また、本実施形態では、送り出しロール2と塗布部10との間にバッファ部40が設けられており、塗布部10において基材Wの搬送が停止している間も送り出しロール2は巻き取りロール3の巻き取り速度と同等の送り出し速度で基材Wを送り出しており、その間、バッファ部40内の基材Wの収容長さは増加し続ける。
Further, in the present embodiment, the
図3は、一連の塗布パターンの形成が完了し、塗布動作が中断された時の塗布装置1の動きを表す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the movement of the
このとき、塗布部10において吸着ステージ11は基材Wの吸着を解除し、基材Wから離間している。そして、グリップフィーダ14が基材Wを挟持し、X軸方向に移動することにより、次に塗布パターンを形成する基材W上の領域が吸着ステージ11の真上に位置するように、塗布部10内の基材Wを移動させる。
At this time, in the
ここで、グリップフィーダ14による基材Wの移動速度が送り出しロール2による基材Wの送り出し速度および巻き取りロール3による基材の巻き取り速度よりも速いことにより、基材が速く、また、精度良く搬送でき、塗布全体の工程の中の搬送にかかる時間を比較的短くすることができると同時にバッファ部30内に基材Wを補充し、収容長さを長くすることができる。
Here, the moving speed of the base material W by the
一方、バッファ部40からは基材Wは引き出されるため、収容長さは短くなるが、バッファ部40において基材Wの折り返しが形成されている以上、送り出しロール2には過剰な負荷はかからない。これに対し、仮に送り出しロール2と塗布部10との間にバッファ部40が無かった場合、送り出しロール2は動力を持たないフリーロールであり、グリップフィーダ14が移動した分だけ基材Wが送り出しロール2から引き出される、いわゆるストップ&ゴーの形態となるが、たとえば30m/分のような高速搬送になった場合には基材Wが送り出しロール2から引き出された際に慣性力が働き、ストップ&ゴーの動作の精度が悪くなるおそれがある。そのため、本実施形態のようにバッファ部40が設けられていることが好ましい。
On the other hand, since the base material W is pulled out from the
次に、本発明における他の実施形態における塗布装置1を図4に示す。
Next, the
図4に示す実施形態では、液受け部16が設けられており、たとえば塗布ヘッド12の吐出孔に塗液の詰まりを生じにくくするため、塗布ヘッド12は液受け部16の上方まで移動し、吐出孔にて塗液が乾燥し、固まって詰まることを防止するために連続して液滴の吐出動作を行う、いわゆるフラッシングが実施される。
In the embodiment shown in FIG. 4, a liquid receiving portion 16 is provided. For example, in order to prevent clogging of the coating liquid in the discharge hole of the
ここで、塗布パターンの形成の途中でフラッシングが行われる場合には、フラッシング実施後に塗布パターンの形成を中断した箇所から塗布パターンの形成を再開させる必要があるため、塗布部10において基材Wを搬送させることはできない。これに対し、本発明のようにバッファ部30が設けられていることにより、塗布部10における基材Wの搬送は停止させつつ乾燥部20における基材Wの搬送を続けることができる。
Here, when flushing is performed during the formation of the coating pattern, it is necessary to restart the formation of the coating pattern from the portion where the formation of the coating pattern is interrupted after the flushing, so that the base material W is used in the
以上の塗布装置により、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度良く塗布し、乾燥させることが可能である。 With the above coating device, it is possible to accurately apply the coating liquid to the long film and dry it while continuously transporting it in a roll-to-roll manner.
ここで、本発明の塗布装置は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明では、塗布部10において基材Wを固定する手段として吸着ステージ11における気体の吸引が行われているが、これに限らず、他の固定手段が採用されていても良い。たとえば、静電気により基材Wを吸着固定する静電吸着であっても良い。
Here, the coating apparatus of the present invention is not limited to the form described above, and may be another form within the scope of the present invention. For example, in the above description, gas suction in the
また、グリップフィーダ14の1回の移動距離は塗布ヘッド12の走査距離よりも短くても良く、走査距離の1/n(nは2以上の整数)であっても良い。この場合、グリップフィーダ14がn回続けて基材Wを移動させることによって、走査距離分基材Wを移動させることができる。
Further, the one-time movement distance of the
また、塗布部において基材Wを搬送する機構は、グリップフィーダ14以外でも構わない。たとえば、基材Wを吸着させるサクションロールで基材Wを把持し、このサクションロールが回転駆動することにより基材Wを送り出す機構であっても良い。また、駆動ロールニップロールとで基材Wを挟持し、当該駆動ロールが回転駆動ことにより基材Wを送り出す機構であっても良い。
Further, the mechanism for transporting the base material W in the coating portion may be other than the
また、塗布パターンがたとえば紫外線照射により硬化する塗液から構成されるものである場合、乾燥炉21は熱風を吹き出すものでなく、基材Wの塗布面に紫外線を照射する装置となる。
Further, when the coating pattern is composed of, for example, a coating liquid that is cured by irradiation with ultraviolet rays, the drying
また、上記の説明では、駆動ロール22および駆動ロール23は、基材Wを下方から支持するフリーロールとで基材Wを挟持する、いわゆるニップロールであるが、これに限らず、基材Wを吸着させるサクションロールであって基材Wの下面と当接するようにしても良い。基材Wの下面と当接することにより、塗布パターンを破壊する心配無くY軸方向において基材Wの全体と当接させることができる。また、駆動ロール22はニップロール、駆動ロール23はサクションロールというように、ニップロールとサクションロールの組み合わせであっても良い。
Further, in the above description, the
また、上記の説明では、バッファ部30およびバッファ部40は減圧により基材Wの折り返しを維持する、いわゆるエアダンサーであるが、それに限らず、たとえばダンサーロールを基材Wに当接させて基材Wの折り返しを形成するものであってもよい。この場合、特に塗布部10と乾燥部20との間にあるバッファ部30に用いられるダンサーロールが塗布パターンと接触することが無いよう、Y軸方向における基材Wの両端部にのみ当接する形態のダンサーロールである必要がある。
Further, in the above description, the
また、センサ24は、発行部と受光部とが基材Wを挟んでY軸方向に並んで配置されたセンサの組であり、フィルムのたわみ量が所定範囲にあることが検知できるものであっても良い。
Further, the
1 塗布装置
2 送り出しロール
3 巻き取りロール
10 塗布部
11 吸着ステージ
12 塗布ヘッド
13 撮像部
14 グリップフィーダ
15 液滴
16 液受け部
20 乾燥部
21 乾燥炉
22 駆動ロール
23 駆動ロール
24 センサ
30 バッファ部
31 底面部
32 側壁部
40 バッファ部
41 底面部
42 側壁部
W 基材
1
W base material
Claims (6)
回転することにより前記送り出しロールから送り出された基材を巻き取る巻き取りロールと、
基材の搬送経路において前記送り出しロールと前記巻き取りロールとの間に位置し、基材を固定して基材に塗液を塗布する塗布部と、
基材の搬送経路において前記塗布部と前記巻き取りロールとの間に位置し、一定速度で搬送されている基材上の塗液を乾燥させる乾燥部と、
基材の搬送経路において前記塗布部と前記乾燥部との間に位置し、基材が折り返す状態を維持する第1のバッファ部と、
を備えることを特徴とする、塗布装置。 A strip-shaped base material is wound around it, and a delivery roll that sends out the base material by rotating,
A take-up roll that winds up the base material fed from the delivery roll by rotating,
A coating portion located between the delivery roll and the take-up roll in the transfer path of the base material, fixing the base material and applying the coating liquid to the base material.
A drying portion located between the coating portion and the take-up roll in the transport path of the base material and drying the coating liquid on the base material transported at a constant speed.
A first buffer portion located between the coating portion and the drying portion in the transport path of the base material and maintaining a folded state of the base material,
A coating device comprising.
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