JP3546257B2

JP3546257B2 - 塗工装置及びその方法

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Publication number: JP3546257B2
Application number: JP2000128066A
Authority: JP
Inventors: 佳久森; 丈夫日浅; 充孝村田
Original assignee: 株式会社ヒラノテクシード
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP2001300392A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材に塗工液を塗工する塗工装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、液晶表示装置等が広く普及するようになり、この液晶表示装置のガラス板や、そのガラス基板に貼られる保護板に塗工液を塗工する必要が出てきた。
【０００３】
このようなガラス基板等の基材に塗工液を塗工する方法として、毛細管現象を利用した塗工装置が提案されている（特開平８−２２４５２８号、特開平６−３４３９０８号）。
【０００４】
この塗工装置は、塗工液によって満たされた液層の内部に毛管状隙間を備えたノズルを沈めておき、塗工する際にはこのノズルを上昇させて基材の下面近傍に位置させ、毛管状隙間から塗工液を接液して、基材の下面に塗工液を塗工するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成の塗工装置は、毛管状隙間から毛細管現象を利用して塗工液を塗工するため、基材の走行速度を遅くしないと、塗工厚の精度に悪影響を及ぼすこととなる。すなわち、基材の走行速度を早くすると、塗工液の塗工厚さが薄くなるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、基材の走行速度を上げても所定の塗工厚に塗工液を塗工することができる塗工装置及びその方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、塗工液を入れた液溜め槽と、前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクと、を有した塗工装置の塗工方法であって、次の工程によって前後方向に走行する基材に塗工液を塗工する。
【０００８】
前記ノズルが前記液溜め槽の塗工液に沈んだ状態から、前記ノズルを前記液溜め槽から突出させて、前記ノズルの前記毛管状隙間から流出する塗工液を前記基材の下面に接液する工程。
【０００９】
前記基材の下面に接液した状態で前記液溜め槽を塗工高さの位置まで下降する工程。
【００１０】
前記基材の走行速度を基本速度で最初は走行させておき、前記タンクの液高さを次第に上げていくことにより、前記液溜め槽の液高さが前記タンクの液高さと同じ高さのまま上がり、それにともない前記走行速度を前記基本速度から次第に上げて、前記基材の下面に塗工液を塗工する工程。
【００１１】
請求項２の発明は、塗工液を入れた液溜め槽と、前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、を有し、前後方向に走行する基材の下面に塗工液を塗工するときは、前記液溜め槽から前記ノズルを突出させ前記基材の下面に前記ノズルの毛管状隙間から塗工液を塗布する塗工装置において、塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクを設け、前記タンク中の塗工液の液高さを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを前記タンクの液高さと同じ高さで上下動させることを特徴とする塗工装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的に上下動するように設け、前記タンクを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを上下動させることを特徴とする請求項２記載の塗工装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的にモータによって上下動するように設けたことを特徴とする請求項３記載の塗工装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的に手動によって上下動するように設けたことを特徴とする請求項３記載の塗工装置である。
【００１５】
請求項６の発明は、前記基材は、長尺状の基材であり、前記基材を前後方向に搬送するバックアップロールを前記ノズルの上方に配したことを特徴とする請求項２から５記載の塗工装置である。
【００１６】
請求項７の発明は、前記基材は、板状の基材であり、前記板状の基材を、下面に吸着して前後方向に搬送するサクションテーブルを前記ノズルの上方に配したことを特徴とする請求項２から５記載の塗工装置である。
【００１７】
請求項８の発明は、塗工液を入れた液溜め槽と、前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、を有し、バックアップロールによって前後方向に走行する基材の下面に塗工液を塗工するときは、前記液溜め槽から前記ノズルを突出させ前記基材の下面に前記ノズルの毛管状隙間から塗工液を塗布する塗工装置であって、前記塗工装置の基部から一対の腕部材を立設し、この一対の腕部材の間に前記バックアップロールを回転自在に架設し、前記液溜め槽を支持する支持部材に、この支持部材を上下動させる液溜め槽駆動手段を前記基部に設け、前記液溜め槽に対し前記ノズルを上下動させるノズル駆動手段を前記支持部材に設け、前記塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクを設け、前記タンク中の塗工液の液高さを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを前記タンクの液高さと同じ高さで上下動させることを特徴とする塗工装置である。
【００１８】
請求項９の発明は、前記一対の腕部材と前記支持部材との間に、移動コッタを介在させたことを特徴とする請求項８記載の塗工装置である。
【００１９】
【作用】
本発明の塗工装置の塗工方法について説明する。
【００２０】
第１の工程としては、ノズルが液溜め槽の塗工液に沈んだ状態から、ノズルを液溜め槽から突出させ、ノズルの毛管状隙間から流出する塗工液を前後方向に走行する基材の下面に接液する。
【００２１】
第２の工程としては、基材の下面に接液した状態で液溜め槽を塗工高さの位置まで下降させる。
【００２２】
第３の工程としては、基材を基本速度で最初は走行させておき、塗工液を溜めたタンクの塗工液の液高さを次第に上げていくことにより、液溜め槽の塗工液の液高さが前記タンクの液高さと同じ高さのまま上がる。そして、それと共に走行速度を基本速度から次第に上げて、基材の下面に塗工液を塗工する。
【００２３】
以上のように、液溜め槽の液高さを上げることにより、走行速度を基本速度よりも上昇させて塗工させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施例＞
以下、本発明の第１の実施例である塗工装置１０について図１〜図６に基づいて説明する。
【００２５】
（塗工装置１０の構造）
塗工装置１０は、長尺状の基材Ｗに塗工液を塗工するものである。例えば、液晶表示装置の液晶セルに用いられる反射防止板や保護板を形成するために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂フィルムに塗工液を塗工するものであり、その塗工厚さは０．０５μｍから５μｍである。
【００２６】
塗工装置１０は、図２及び図３に示すように、基台１２の後部から後壁１３が立設し、この後壁１３から左右一対の腕部材１４，１４が突出している。そして、この一対の腕部材１４，１４の間にバックアップロール１６が架設されている。このバックアップロール１６は、左側の腕部材１４に設けられたモータ１８によって所定の速度で回転する。
【００２７】
バックアップロール１６の下方には、左右方向に沿って支持部材２０が配され、この支持部材２０は、その左右両側部に設けられた左右一対のエアシリンダ２２，２２によって支持されている。なお、このエアシリンダ２２，２２は、基台１２に固定されている。一方、支持部材２０がエアシリンダ２２，２２によってスムーズに上下方向に移動できるようにするために、後面１３にリニアレール４０が垂直方向に設けられ、また、支持部材２０の後面にリニアレール４０を移動する移動部４１が設けられている。そして、この左右一対のエアシリンダ２２，２２を上下動させることによって支持部材２０が水平の姿勢を維持したまま上下動する。
【００２８】
支持部材２０には、左右方向に伸びる液溜め槽２４が支持されている。液溜め槽２４は、内部に塗工液を溜めるもので、図５に示すように、側面形状は台形となっている。そして、液溜め槽２４の上端部中央部（斜面の頂上部）には、左右方向に伸びるスリット８４が形成されている。
【００２９】
液溜め槽２４の内部にはノズル８２が内蔵されている。このノズル８２は、左右方向に伸びる毛管状隙間８８を介して前後一対の前ノズル部材９０と後ノズル部材９２とより構成されている。これら前ノズル部材９０と後ノズル部材９２は前後対称であり、上方ほどくちばしのように尖った断面形状となっており、その間に毛管状隙間８８が設けられている。この毛管状隙間８８の上端部は左右方向に沿って開口し、下面も左右方向に沿って開口している。
【００３０】
ノズル８２の左端部及び右端部には前記した左右一対のノズル支持シャフト７８，８０が固定されている。そして、左右一対のノズル支持シャフト７８，８０は液溜め槽２４の底面に開口した左右一対の孔９４，９６を摺動するものである。この孔９４，９６から塗工液が漏れ出さないようにするために、ノズル８２の底面から液溜め槽２４の底面にかけて蛇腹状の閉塞部材９８，１００が設けられている。これにより、支持シャフト７８，８０が上下動しても蛇腹状の閉塞部材９８，１００が上下方向に延び縮みして、孔９４，９６から塗工液が漏れ出さないようになっている（図５及び図６参照）。
【００３１】
支持シャフト７８，８０は支持部材２０に支持されたエアシリンダ２６，２８によって上下動自在となっており、このエアシリンダ２６，２８を上下動させることによってノズル８２が液溜め槽２４に対し水平状態を維持しつつ上下動する。
【００３２】
支持部材２０の左右両側部の上面と、一対の腕部材１４，１４の下面との間には移動コッタ３０，３２が設けられている。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、支持部材２０の左側面の上面は、前面にいくほど下方に傾斜した傾斜面３４を有し、左側の腕部材１４の下面は水平となっている。この傾斜面３４と水平面３６との間に、楔形の移動コッタ３０が、前後方向に移動自在に配されている。この移動コッタ３２をモータ３８によって前方又は後方に移動させることによって、腕部材１４に対する支持部材２０の上下方向の位置が移動するようになっている。
【００３４】
（塗工液の供給システム）
次に、図４に基づいて、液溜め槽２４に塗工液を塗工する供給システムについて説明する。
【００３５】
右側の支持部材２０には、タンク支持部４２が設けられ、このタンク支持部４２には、上下方向にネジ棒４４が設けられている。そして、このネジ棒４４に螺合するラック４６が設けられ、このラック４６にタンク４８が取り付けられている。ネジ棒４４は、タンク支持部４２の上部に設けられたモータ５０によって回動し、ネジ棒４４が回動することによってラック４６が上下動して、タンク４８も上下動する。
【００３６】
タンク４８は、塗工液を溜めるものであるが、その内部にはさらにオーバーフロータンク５２が設けられている。すなわち、このオーバーフロータンク５２に塗工液を溜め、これからあふれ出たものはタンク４８の底面に落ちるものである。そして、オーバーフロータンク５２の底面と液溜め槽２４の右側面とには、供給パイプ５４が接続されている。
【００３７】
タンク４８の底面には、オーバーフロータンク５２からオーバーフローした塗工液を逃がすための逃がしパイプ５６が設けられ、循環タンク６２に繋がっている。
【００３８】
一方、液溜め槽２４の底面からは、この液溜め槽２４に溜まった塗工液を排出するための排出パイプ５８が接続され、バルブ６０を介して循環タンク６２に繋がっている。
【００３９】
また、この循環タンク６２からタンク４８に向かってポンプ６４を介して戻りパイプ６６が設けられている。
【００４０】
塗工液の流れについて説明する。
【００４１】
循環タンク６２に溜められた塗工液がポンプ６４によって汲み上げられ戻りパイプ６６を経てタンク４８内部のオーバーフロータンク５２に供給される。このオーバーフロータンク５２に供給された塗工液は供給パイプ５４を経て液溜め槽２４内部に到り、液溜め槽２４に溜まる。
【００４２】
また、オーバーフロータンク５２からオーバーフローした塗工液は逃がしパイプ５６を経て循環タンク６２に戻る。
【００４３】
そして、液溜め槽２４から塗工液を排出する場合には、バルブ６０を開けて排出パイプ５８から循環タンク６２に塗工液を戻してやる。
【００４４】
（塗工工程）
上記構成の塗工装置１０の塗工工程について順番に説明していく。
【００４５】
（１）第１工程
エアシリンダ２２，２２によって支持部材２０を上昇させ、液溜め槽２４をバックアップロール１６の下方近傍まで上昇させる。
【００４６】
（２）第２工程
バックアップロール６０の下面に基材Ｗを渡し、モータ１８によってバックアップロール１６を基本速度Ｖ０で回転させる。この状態で、液溜め槽２４には、基本液高さまで塗工液を供給し、この中にノズル８２が沈んでいる（図５参照）。
【００４７】
（３）第３工程
エアシリンダ２６，２８によって上昇させてノズル８２を液溜め槽２４の塗工液から突出させる。また、ノズル８２及び液溜め槽２４をエアシリンダ２２，２２によって上昇させて、毛管状隙間８８から流出している塗工液を基材Ｗの下面に接液する。この接液する場合に高さの位置調整を行うために、モータ３８によって移動コッタ３０，３２を移動させて、ノズル８２を上下動させる。
【００４８】
（４）第４工程
モータ３８によって移動コッタ３０，３２を移動させ、ノズル８２とともに液溜め槽２４を塗工高さまで接液状態のまま下げる。すなわち、第３工程で一旦接液状態までノズル８２を上昇させ、その状態からノズル８２をやや下げるものである。
【００４９】
（５）第５工程
タンク４８をモータ５０によって上昇させ、オーバーフロータンク５２の液高さを上昇させる。すると、供給パイプ５４を通じてつながっている液溜め槽２４の塗工液の液高さもそれとともに上昇する。
【００５０】
この場合に、液溜め槽２４の液高さが上昇すると、基材Ｗに塗工されている塗工液の塗工圧力が上昇し、基材Ｗの走行速度を基本速度Ｖ０から上昇させても所定の塗工厚さに塗工することができる。
【００５１】
そのため、タンク４８をモータ５０で上昇させるとともに、バックアップロール１６の走行速度を基本速度Ｖ０から徐々に上昇させていく。
【００５２】
タンク４８を所定の高さＨまで上昇させたときに、バックアップロール１６の走行速度の上昇も停止させる。以下、このときの走行速度を塗工速度Ｖ１という。
【００５３】
この所定高さＨとしては、予め実験によって決めておく。例えば、タンク４８を上昇させ、バックアップロール１６の走行速度を上昇させて、塗工厚が所定の厚さよりも薄くなった時点がその限界点であると考えられるので、この限界点手前までタンク４８を上昇させる。なお、この場合に、他の制御方法として基本速度Ｖ０からＶ１まで増速する割合に応じてタンク４８をモータ５０によって上昇させる方法もできる。
【００５４】
そして、基本速度Ｖ０より早い塗工速度Ｖ１で基材Ｗを塗工する（図６参照）。
【００５５】
（実施例の効果）
上記の塗工方法を用いることにより、従来基材Ｗを基本速度で走行させたものを、その基本速度よりも早い速度で走行させ、かつ、所定の塗工厚で塗工できるので、作業効率を向上させることができる。例えば、基本速度Ｖ０としては、通常、０．１ｍ／分〜２０ｍ／分であり、上記方法で走行速度を上げていくと、塗工速度は約２倍の走行速度まで上げることができる。すなわち、５ｍ／分で基本速度Ｖ０を設定した場合には、塗工速度Ｖ１は１０ｍ／分となる。
【００５６】
（変更例）
上記実施例では、塗工厚さを測定する方法としては基材Ｗに塗工された塗工液の塗工厚さを直接測定する方法を用いる。
【００５７】
しかしこれ以外の方法としては、循環タンク６２からポンプ６４によって供給される塗工液の量から、逃がしパイプ５６によって循環タンク６２に逃がされる塗工液の量を差し引いた量を塗工量として塗工厚さを求めることができる。なお、この場合には逃がしパイプ５６の途中に、流量計を設ける必要がある。
【００５８】
＜第２の実施例＞
第１の実施例では長尺状の基材Ｗに塗工液を塗工したが、本実施例では図７に示すように、ガラス板、金属板、乾板、あるいはそれらの複合板よりなる基材Ｗの下面に塗工液を塗工する場合である。
【００５９】
図７に示すように、サクションテーブル２００を、バックアップロール１６の代わりに設け、サクションテーブル２００の下面に板状の基材Ｗを吸着し、サクションテーブル２００を前後方向に移動させ、その下面に吸着された基材Ｗの下面に、第１の実施例と同様にノズル８２から塗工液を塗工する。
【００６０】
この場合においても、液溜め槽２４の液高さをタンク４８を次第に上昇させることによってその液高さを上昇させ、それに伴ってサクションテーブル２００の移動速度を上昇させることによって、作業効率を向上させることができる。
【００６１】
＜変更例＞
上記各実施例では、タンク４８をモータ５０によって移動させたが、これに代えてネジ棒４４にマイクロメータを取り付け、このマイクロメータを手動で回動させることによってネジ棒４４を回転させ、タンク４８を上下動させて、液溜め槽２４の液高さを調整してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上により本発明であると、タンクの高さを上昇させて、液溜め槽の液高さを上昇させ、それとともに基材の走行速度を上昇させることによって、塗工液の塗工工程の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す塗工装置の縦断面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく左側面図である。
【図４】塗工液の供給システムを示す説明図である。
【図５】液溜め槽の縦断面図であり、ノズルが塗工液の中に沈んでいる状態を示すものである。
【図６】液溜め槽の縦断面図であり、ノズルが液溜め槽から突出した状態を示すものである。
【図７】第２の実施例の塗工装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ基材
１０塗工装置
１６バックアップロール
２０支持部材
２２エアシリンダ
２４液溜め槽
２６エアシリンダ
２８エアシリンダ
４８タンク
５２オーバーフロータンク
８２ノズル

Claims

塗工液を入れた液溜め槽と、
前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、
塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクと、
を有した塗工装置の塗工方法であって、次の工程によって前後方向に走行する基材に塗工液を塗工する。
前記ノズルが前記液溜め槽の塗工液に沈んだ状態から、前記ノズルを前記液溜め槽から突出させて、前記ノズルの前記毛管状隙間から流出する塗工液を前記基材の下面に接液する工程。
前記基材の下面に接液した状態で前記液溜め槽を塗工高さの位置まで下降する工程。
前記基材の走行速度を基本速度で最初は走行させておき、前記タンクの液高さを次第に上げていくことにより、前記液溜め槽の液高さが前記タンクの液高さと同じ高さのまま上がり、それにともない前記走行速度を前記基本速度から次第に上げて、前記基材の下面に塗工液を塗工する工程。
塗工液を入れた液溜め槽と、
前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、
を有し、
前後方向に走行する基材の下面に塗工液を塗工するときは、前記液溜め槽から前記ノズルを突出させ前記基材の下面に前記ノズルの毛管状隙間から塗工液を塗布する塗工装置において、
塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクを設け、
前記タンク中の塗工液の液高さを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを前記タンクの液高さと同じ高さで上下動させる
ことを特徴とする塗工装置。
前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的に上下動するように設け、
前記タンクを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを上下動させる
ことを特徴とする請求項２記載の塗工装置。
前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的にモータによって上下動するように設けた
ことを特徴とする請求項３記載の塗工装置。
前記タンクは、前記液溜め槽に対し相対的に手動によって上下動するように設けた
ことを特徴とする請求項３記載の塗工装置。
前記基材は、長尺状の基材であり、
前記基材を前後方向に搬送するバックアップロールを前記ノズルの上方に配した
ことを特徴とする請求項２から５記載の塗工装置。
前記基材は、板状の基材であり、
前記板状の基材を、下面に吸着して前後方向に搬送するサクションテーブルを前記ノズルの上方に配した
ことを特徴とする請求項２から５記載の塗工装置。
塗工液を入れた液溜め槽と、
前記液溜め槽に入れた塗工液の中に沈み、また、毛管状隙間を備えた左右方向に延びるノズルと、
を有し、
バックアップロールによって前後方向に走行する基材の下面に塗工液を塗工するときは、前記液溜め槽から前記ノズルを突出させ前記基材の下面に前記ノズルの毛管状隙間から塗工液を塗布する塗工装置であって、
前記塗工装置の基部から一対の腕部材を立設し、この一対の腕部材の間に前記バックアップロールを回転自在に架設し、
前記液溜め槽を支持する支持部材に、この支持部材を上下動させる液溜め槽駆動手段を前記基部に設け、
前記液溜め槽に対し前記ノズルを上下動させるノズル駆動手段を前記支持部材に設け、
前記塗工液を溜めると共に、前記液溜め槽へ塗工液を供給するタンクを設け、
前記タンク中の塗工液の液高さを上下動させて、前記液溜め槽の液高さを前記タンクの液高さと同じ高さで上下動させる
ことを特徴とする塗工装置。
前記一対の腕部材と前記支持部材との間に、移動コッタを介在させた
ことを特徴とする請求項８記載の塗工装置。