JP5321643B2 - Coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクなどの液体を対象物上の所定位置に塗布する液体の塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid application apparatus that applies a liquid such as ink to a predetermined position on an object.
従来より、エクストルージョン方式のノズル(ダイヘッド)を用いた塗布装置は、均一な薄膜塗布が可能であることから、種々の分野で広く利用されている。図9に、従来におけるダイヘッドの塗布液吐出口付近の側方断面図を示す。 2. Description of the Related Art Conventionally, a coating apparatus using an extrusion nozzle (die head) has been widely used in various fields because it can apply a uniform thin film. FIG. 9 is a side sectional view of the vicinity of a coating liquid discharge port of a conventional die head.
このノズル(ダイヘッド)は、基本的に液入り口からの塗布液を巾方向に広がらせるためのマニホールド(図示せず)と、このマニホールドから塗布液が押し出される塗布スリットとを備えた構造をしている。そして、液入り口から内部に流入した塗布液がマニホールドにて巾方向に広がり、先端の塗布用スリットを通過して、塗布液吐出口2から押し出されて基板の表面に塗布されるように構成されている。
This nozzle (die head) basically has a structure including a manifold (not shown) for spreading the coating liquid from the liquid inlet in the width direction and a coating slit through which the coating liquid is pushed out. Yes. Then, the coating liquid flowing into the inside from the liquid inlet spreads in the width direction in the manifold, passes through the coating slit at the tip, and is pushed out from the coating
この塗布装置を塗布速度の高速化に対応させるには、ノズル(ダイヘッド)1の先端部の塗布液吐出口2から押し出されるビード4を、安定に保持させる必要がある。そのための方法として、ノズル1におけるスリット(若しくは、穴形状などの塗布液が吐出する箇所)の上流側に減圧チャンバー7を付加し、この減圧チャンバー7によりノズル1先端のビード近傍部を減圧する方法が一般的に知られている。また、図10には、従来の液体塗布装置の、吸引口側壁面の斜視図を示す。このように、従来の液体塗布装置では、吸引口側壁面は平滑な面となっている。
In order for this coating apparatus to cope with an increase in coating speed, it is necessary to stably hold the
更に、近年では、高機能なデバイスを低コスト且つ高い生産性で生産するため、ロールトゥロールで高速搬送される基材に、より短い間隔(「未塗布部を短くする」という意味)で、間欠的に塗布膜を形成することが要求されてきている。また、枚葉の被塗布材への塗布においては、デバイスの小型・軽量化による商品力向上や、材料コスト削減を実現するため、被塗布材の表面全域に塗布膜を形成することが要求されつつある。 Furthermore, in recent years, in order to produce high-performance devices with low cost and high productivity, in a base material that is conveyed at high speed by roll-to-roll, at a shorter interval (meaning “shorten the uncoated part”), It has been required to form a coating film intermittently. In addition, in the application of a single wafer to a material to be coated, it is required to form a coating film over the entire surface of the material to be coated in order to improve the product power by reducing the size and weight of the device and to reduce the material cost. It's getting on.
このような高速間欠塗布、及び、被塗布材全域への塗布を実現するためには、塗布終端部の液キレを塗布巾方向で、均一に短時間で実現することが必要になる。 In order to realize such high-speed intermittent application and application to the entire area of the material to be applied, it is necessary to uniformly realize the liquid squeezing at the application end portion in the application width direction in a short time.
図11は、終端部でノズル1を上昇させる(「被塗布材から遠ざける」という意味)方法において、図11(a)は側方断面を示し、図11(b)は塗布液吐出口側から見た図を示すものである。
FIG. 11 shows a method of raising the
従来より、塗布終端部の液キレを塗布巾方向で、均一に短時間で実現すべく、図11に示すような、終端部においてポンプ(図示せず)からの塗布液供給を停止すると共に、ノズル1を上昇させる方法が用いられてきた。この方法によると、ノズル1を上昇させることでビード4が伸びると共に、局部的にビードの厚みが薄い部分が生じ、その薄い部分を起点にビードに亀裂が生じてビードが切り離される。また、塗布終端部の液キレを改善する方法として、サックバックピストン(図示せず)によりノズル1内の流路に塗布液吸い込み空間を形成する方法が、特許文献1に開示されている。
Conventionally, as shown in FIG. 11, to stop the application liquid from the pump (not shown) at the terminal end, in order to realize the liquid sharpness at the application terminal end in the application width direction uniformly in a short time, A method of raising the
図12は、尾引きにより、塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生した図であり、図12(a)は尾引き部の拡大図、図12(b)は塗布時のノズル上方概観図、図12(c)は塗布時のノズル側方概観図を示す。また、図13は、枚葉の被塗布材への塗布において発生した尾引きの図であり、図13(a)は塗布時のノズル上方概観図、図13(b)は塗布後の被塗布材上方概観図、図13(c)は尾引き部の拡大図である。なお、両図において、1がノズル、21が尾引き部、5が被塗布材、8が塗布膜である。 12A and 12B are diagrams in which a defect in which the coating film is partially connected by tailing occurs, FIG. 12A is an enlarged view of the tailing portion, and FIG. 12B is an overview of the nozzle upper part during coating. FIG. 12 (c) shows a side view of the nozzle during application. Moreover, FIG. 13 is a figure of the tailing which generate | occur | produced in the application | coating to the to-be-coated material of a sheet | seat, Fig.13 (a) is a nozzle upper general view at the time of application | coating, FIG.13 (b) is the to-be-coated after application | coating. FIG. 13 (c) is an enlarged view of the tail portion. In both figures, 1 is a nozzle, 21 is a tailing portion, 5 is a material to be coated, and 8 is a coating film.
図11に示すような、終端部でノズル1を上昇させる方法では、ビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することが困難なため、部分的に最も長く伸びた塗布液が、図12(a),及び,図13(c)に示すような、被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまう。その結果、図12に示すように、未塗布部の短い間欠塗布では、塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まりが低下することになる。よって、未塗布部を一定長さ以上短くすることができず、十分に生産性向上と低コスト化を実現することができないという問題があった。
In the method of raising the
また、枚葉の被塗布材への塗布においては、被塗布材全域に塗布しようとすると、「尾引き」により塗布液が被塗布材からはみ出し、設備の汚染や、はみ出した塗布液が他のサンプルに付着することによる不良が発生することになる。その結果、図13に示すように、「尾引き」分に相当する余分な被塗布材の領域をデバイス設計上確保せざるを得ず、デバイスの小型化・軽量化が困難となると共に、材料コスト削減も困難となるという問題があった。 In addition, in the application to the material to be coated on a single wafer, when trying to apply to the entire material to be coated, the coating liquid protrudes from the material to be coated due to “tailing”, and the contamination of the equipment or the protruding coating liquid is different from other materials. Defects due to adhering to the sample will occur. As a result, as shown in FIG. 13, it is necessary to secure an area of the material to be applied corresponding to “tailing” in the device design, and it becomes difficult to reduce the size and weight of the device. There was a problem that cost reduction was difficult.
また、サックバックピストンにより、ノズル1内の流路に塗布液吸い込み空間を形成する方法では、ノズルの構造が複雑になり、分解・洗浄・組み立てなど、メンテナンスが煩雑で困難となる問題があった。また、ノズルの小型軽量化が困難となり高価な設備となるという問題があった。
Further, the method of forming the coating solution suction space in the flow path in the
更に、微少なビードの液量を適量だけ吸い込むというサックバックピストンの精密制御は非常に困難であり、連続的な大量生産中において、吸い込み量が少なく「尾引き」が発生したり、吸い込み量が多過ぎたりして、ノズル内にエアが混入し、均一な塗布液の吐出が継続できなくなるという状況が頻繁に発生する。このようなことから、生産中にサックバックピストンの吸い込み量についての調整頻度が多くなり、生産性を低下させるという問題があった。 Furthermore, it is very difficult to precisely control the suck back piston that sucks an appropriate amount of a small amount of bead liquid. During continuous mass production, the amount of suction is small and "tailing" occurs, and the amount of suction is reduced. A situation frequently occurs that air is mixed into the nozzle due to too much, and uniform discharge of the coating liquid cannot be continued. For this reason, there has been a problem that during the production, the adjustment frequency of the suction amount of the suck back piston is increased, and the productivity is lowered.
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであり、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布を可能にする、塗布装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a coating apparatus that enables high-speed intermittent coating and coating over the entire coated material.
上記目的を達成させるため、請求項1に記載の発明は、液体を塗布対象物に塗布する液体塗布装置であって、塗布液を吐出するノズルを有し、前記ノズルは前記塗布液の吐出口の上流側に気体の吸引口をさらに有し、前記ノズルの吸引口側の壁面に凹部が設けられ、前記凹部は塗布巾方向の一方から他方に向かって複数形成されることを特徴とする塗布装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
本構成によると、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことができる。
According to this configuration, the upstream side of the bead is depressurized by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
上記目的を達成させるため、請求項2に記載の発明は、ノズル先端面とノズルの吸引口側の壁面との角度が、塗布巾方向で同一でないことを特徴とする請求項1記載の塗布装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
本構成によると、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことができる。
According to this configuration, the upstream side of the bead is depressurized by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
また、上記目的を達成させるため、請求項3に記載の発明は、液体を塗布対象物に塗布する液体塗布装置であって、塗布液を吐出するノズルを有し、前記ノズルは前記塗布液の吐出口の上流側に気体の吸引口をさらに有し、前記ノズルの吸引口側の壁面に濡れ性の異なる複数の領域があり、前記領域は濡れ性の低い領域と濡れ性の高い領域とが塗布巾方向に交互に形成されてなることを特徴とする塗布装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
本構成によると、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の濡れ性の低い部分を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことができる。
According to this configuration, the upstream side of the bead is depressurized by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
以上のように、本発明によれば、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布を可能にした塗布装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a coating apparatus that enables high-speed intermittent coating and coating over the entire coated material.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における液体塗布装置の概略図である。塗布液タンクの塗布液は、例えば、定量ポンプのように安定した送液が可能な送液ポンプにより送り出され、ノズル1に送り込まれる。その後、塗布液はマニホールドからスリット(ストライプ塗布の場合は、巾の狭いスリット、または穴形状の流路など)へ押し出され、更に、塗布液吐出口2から吐出されて、ノズル1と相対的に走行している被塗布材5に塗布され、塗布膜8を形成する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a liquid coating apparatus according to
また、本発明では、例えば、減圧ポンプなどを流量調整バルブや流量計を介して減圧チャンバー7へ繋ぎ込み、ノズル1と被塗布材間の気体を吸引する。このように、塗布液吐出口2の塗布上流側に設けられた気体吸引口3から、気体を吸引することで、ビード4の上流側近傍が減圧され、基板の走行によるせん断力に対して、ビード4を塗布上流側に引っ張る力を得ることができ、ビード4を維持できるようになる。
In the present invention, for example, a decompression pump or the like is connected to the
ここで、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布を実現しようとする場合などは、終端部でノズルを上昇させる方法が、従来から用いられてきたが、ビードが伸びながら千切れて行く挙動を制御することが困難なため、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまう。 Here, when trying to realize high-speed intermittent application and application to the entire area of the material to be applied, a method of raising the nozzle at the end portion has been used conventionally, but the beads are broken up while extending. Since it is difficult to control the behavior, a “tailing” occurs in which the coating solution that partially extends the longest falls on the material to be coated.
また、サックバックピストンによりノズル内の流路に塗布液吸い込み空間を形成する方法を用いられる場合があるが、ノズルの構造が複雑になり、分解・洗浄・組み立てなど、メンテナンスが煩雑で困難となったり、ノズルの小型軽量化が困難となったり高価な設備となる。更に、微少なビードの液量を適量だけ吸い込むというサックバックピストンの精密制御は非常に困難であり、生産中におけるサックバックピストンの吸い込み量についての調整頻度が多くなり、生産性を低下させてしまう。 In some cases, a sucking back piston may be used to form a coating liquid suction space in the flow path in the nozzle. However, the nozzle structure becomes complicated, and maintenance such as disassembly, cleaning, and assembly becomes complicated and difficult. In other words, it is difficult to reduce the size and weight of the nozzle, or the equipment becomes expensive. Furthermore, it is very difficult to precisely control the suck back piston that sucks an appropriate amount of minute bead liquid, and the adjustment frequency of the suck back piston suction amount during production increases, which reduces productivity. .
図2には、本発明の実施の形態1における液体塗布装置の、吸引口側壁面の凹凸部斜視図を示す。また、図3には、塗布終端部で、ノズル(ダイヘッド)の気体吸引口側壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせる方法における、図3(a)は側方断面図であり、図3(b)は塗布液吐出口側から見た図を示す。
In FIG. 2, the uneven | corrugated | grooved part perspective view of the suction port side wall surface of the liquid application apparatus in
図2に示すように、本発明では、ノズルの気体吸引口3側の壁面に凹凸を複数個設けると共に、塗布終端部において、短時間、気体吸引量を増加させる。これにより、ビードの上流側が塗布時よりも減圧され、図3に示すように、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることができる。
As shown in FIG. 2, in the present invention, a plurality of projections and depressions are provided on the wall surface of the nozzle on the
その結果、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を複数個形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに複数個の細かい亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となる。 As a result, a plurality of thin portions of the bead can be formed over the entire coating width, and a plurality of fine cracks are formed in the bead from the thin portion of the bead so that the bead is quickly separated from the material to be coated. Is possible.
以上のように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに亀裂を複数個生じさせることで、ビードの伸びが微小となるよう速やかにビードを切り離すことが可能となる。その結果、塗布終端部の微小な尾引きはレベリングで塗布膜中に平滑化されるため、従来法のように尾引きが倒れこむことなく、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布が可能となる。 As described above, according to the present invention, by forming a plurality of cracks in the bead over the entire coating width, the bead can be promptly separated so that the bead elongation becomes minute. As a result, the minute tailing at the coating end is smoothed in the coating film by leveling, so that the tailing does not fall down as in the conventional method, and high-speed intermittent coating and coating over the entire area of the coating material are possible. It becomes possible.
(実施の形態2)
図4は、ノズル(ダイヘッド)の吸引口側の壁面の濡れ性が一定ではない液体塗布装置の、吸引口側壁面の濡れ性が異なる部分の斜視図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a perspective view of a portion where the wettability of the side wall surface of the suction port is different in the liquid coating apparatus in which the wettability of the wall surface on the suction port side of the nozzle (die head) is not constant.
図4において、9は濡れ性の低い部分で10が濡れ性の高い部分であり、本発明の実施の形態2における液体塗布装置は、このような塗布巾方向に複数個の濡れ性の異なる領域を形成した構造となっている。このような液体塗布装置を用いて塗布する際、塗布終端部において、短時間、気体吸引量を増加させる。
In FIG. 4, 9 is a portion with low wettability and 10 is a portion with high wettability, and the liquid coating apparatus according to
ここで、図5は、本発明の実施の形態2における、塗布終端部で、ノズルの気体吸引口側壁面の濡れ性の高い部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせる方法における、図5(a)は、側方断面図であり、図5(b)は、塗布液吐出口側から見た図である。 Here, FIG. 5 shows a method in which the coating liquid is selectively wetted only at a portion having a high wettability on the side wall surface of the gas suction port of the nozzle in the coating end portion in the second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a side sectional view, and FIG. 5B is a view as seen from the coating liquid discharge port side.
このように、塗布終端部において、短時間、気体吸引量を増加させることで、ビードの上流側が塗布時よりも減圧され、図5に示すように、壁面の濡れ性の高い部分10のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることができる。その結果、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となる。 In this way, by increasing the gas suction amount for a short time at the coating end portion, the upstream side of the bead is depressurized more than at the time of coating, and as shown in FIG. The coating liquid can be wetted up. As a result, a portion with a thin bead can be formed over the entire coating width, and the bead can be quickly separated from the material to be coated by causing the bead to crack from the thin portion of the bead.
以上のように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに亀裂を複数個生じさせることで、ビードの伸びが微小となるよう速やかにビードを切り離すことが可能となる。その結果、塗布終端部の微小な尾引きはレベリングで塗布膜中に平滑化されるため、従来法のように尾引きが倒れこむことなく、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布が可能となる。 As described above, according to the present invention, by forming a plurality of cracks in the bead over the entire coating width, the bead can be promptly separated so that the bead elongation becomes minute. As a result, the minute tailing at the coating end is smoothed in the coating film by leveling, so that the tailing does not fall down as in the conventional method, and high-speed intermittent coating and coating over the entire area of the coating material are possible. It becomes possible.
ここで、実施の形態1および2において、塗布終端部でノズル1を塗布の上流側に傾けることでも、短時間、気体吸引量を増加させることと同様に、塗布液の濡れ上がりを促進でき、同様の効果が得られる。
Here, in the first and second embodiments, even when the
(実施例1)
実施の形態1を使用した実施例により、更に詳細に説明する。本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図1のノズル1を用いて、吸引口側壁面の凹凸部を図6に示すように、ノズルの吐出口先端面に対する角度を部分的に変更したノズルにより塗布した。
Example 1
This will be described in more detail with reference to an example using the first embodiment. In this embodiment, using the
また、塗工ギャップ19を100μmとし、塗工速度150mm/sで、ノズル1と相対的に走行するPETフィルム基材上に、せん断速度1000(1/s)における粘度が100mPa・sであるメチルセルロース水溶液を、厚み10μmで塗布した。また、塗布巾は100cmとし、塗布距離は100cmとした。また、間欠塗布における未塗布部長さは1cmとした。なお、塗布液吐出口2は隙間が100μmのスリット形状とし、気体吸引口3は隙間が500μmのスリット形状とした。更に、塗布時における気体吸引口の圧力を−10kPaとし、塗布終端部での気体吸引口の圧力を−15kPaとした。
Further, methyl cellulose having a
また、図2における吸引口側壁面の凹み部の巾:Z=3mmとし、同じく凸部の巾:Y=3mmとし塗布巾全域に設けた。また、図6におけるノズルの吐出口先端面に対する角度θ1=150°とし、同じくθ2を135°〜45°まで変化させた場合のノズルで、上記塗布を間欠500回分行った際の尾引き発生評価を表1に示す。なお、尾引き発生評価は、長さ0.5mm以上の尾引きが発生しない場合「○」、発生した場合を「×」と評価した。 In addition, the width of the concave portion on the side wall surface of the suction port in FIG. 2 was set to Z = 3 mm, and the width of the convex portion was set to Y = 3 mm. In addition, the angle θ1 = 150 ° with respect to the discharge port front end surface of the nozzle in FIG. 6 is evaluated, and the occurrence of tailing when the coating is intermittently performed 500 times with the nozzle when θ2 is changed from 135 ° to 45 ° is also performed. Is shown in Table 1. In the evaluation of the occurrence of tailing, “O” was evaluated when no tailing having a length of 0.5 mm or more occurred, and “X” was evaluated when the tailing occurred.
ここで、比較例(1)として、図9〜図10に示した従来法のノズル1による同様の結果を表1に合わせて示す。
Here, as a comparative example (1), the same results by the
ここで、従来法のノズル1は、ノズルの吸引口側壁面の凹凸部が無い、つまり、図6におけるθ1=θ2である構造となる。この従来法のノズル1のθ1=θ2=150°とし、また、塗布液吐出口2は隙間が100μmのスリット形状とし、気体吸引口3も隙間が500μmのスリット形状とした。更に、塗布時における気体吸引口の圧力を−10kPaとした。また、塗工ギャップ19を100μmとし、塗工速度150mm/sでノズル1と相対的に走行するPETフィルム基材上に、せん断速度1000(1/s)における粘度が100mPa・sであるメチルセルロース水溶液を、厚み10μmで塗布した。
Here, the
また、塗布巾は100cmとし、塗布距離は100cmとした。また、間欠塗布における未塗布部長さは1cmとした。 The coating width was 100 cm and the coating distance was 100 cm. Moreover, the uncoated part length in intermittent application was 1 cm.
表1より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、未塗布部を跨いで塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 1, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the tearing behavior while the bead is stretched between the nozzle tip surface and the substrate to be coated, and the longest partly. A “tailing” in which the extended coating solution falls on the material to be coated occurs, and a defect that the coating film is partially connected across the uncoated portion occurs, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例1)では、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成できた。このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を塗布できた。
On the other hand, in the nozzle 1 (Example 1) of the present invention, the upstream side of the bead is depressurized by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに亀裂を生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid coating apparatus capable of high-speed intermittent coating without causing tailing by causing cracks in the bead over the entire coating width.
なお、本実施例では、θ1を150°とし、θ2を135°〜45°まで変化させた場合のみ記載したが、これに限らずθ1とθ2に差を設けることで同様の効果が得られる。また、吸引口側壁面の凹み部の巾:Z=3mmとし、同じく凸部の巾:Y=3mmとした場合のみ記載したが、複数個の凹凸部が設けられていれば同様の効果が得られ、これに限らない。 In this embodiment, only θ1 is set to 150 ° and θ2 is changed from 135 ° to 45 °. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by providing a difference between θ1 and θ2. Moreover, although it described only when it was set as the width | variety of the dent part of the suction port side wall surface: Z = 3mm and the width | variety of a convex part: Y = 3mm, the same effect will be acquired if a several uneven | corrugated part is provided. However, it is not limited to this.
(実施例2)
実施の形態2を使用した実施例により、更に詳細に説明する。本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図4のノズル1を用いて、実施例1と同様の塗布を行った。ここで、ノズルの吸引口側壁面に設けた塗布液の濡れ性の低い部分9は、塗布巾方向W=3mmおよび高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成(面粗度Ra0.4のまま表面処理せず)し、また濡れ性の低い部分9と交互に濡れ性の高い部分10を塗布巾方向V=3mmおよび高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成(フッ素系材料による表面処理)した以外の塗布条件などは、実施例1と同様として実施した。ノズルの吸引口側壁面に複数の濡れ性(接触角)の異なる部分が塗布巾全域に交互に存在するノズルで塗布した場合の結果を表2に示す。
(Example 2)
This will be described in more detail with reference to an example using the second embodiment. In this example, the same application as in Example 1 was performed using the
また、比較例も実施例1と同様とし、図9〜31に示した従来法のノズル1による同様の結果を表2に合わせて示す。ここで、従来法のノズル1は、ノズルの吸引口側壁面の濡れ性に差が無い、つまり、図6における9と10の部分の濡れ性に差が無い構造となる。
Further, the comparative example is the same as that of Example 1, and the same results are shown in Table 2 by the
表2より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、未塗布部を跨いで塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 2, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the tearing behavior while the bead is stretched between the nozzle tip surface and the substrate to be coated. A “tailing” in which the extended coating solution falls on the material to be coated occurs, and a defect that the coating film is partially connected across the uncoated portion occurs, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例2)では、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の濡れ性の低い部分を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を塗布できた。
On the other hand, in the nozzle 1 (Example 2) of the present invention, the upstream side of the bead is decompressed by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに亀裂を生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。 なお、本実施例では、濡れ性の低い(接触角の高い)領域の接触角を70°とした場合のみ記載したが、これに限らず濡れ性に差を設けることで同様の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid coating apparatus capable of high-speed intermittent coating without causing tailing by causing cracks in the bead over the entire coating width. In the present embodiment, only the case where the contact angle of the region with low wettability (high contact angle) is set to 70 ° is described. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by providing a difference in wettability. .
また、ノズルの吸引口側壁面に設けた塗布液の濡れ性の低い部分の巾は塗布巾方向V=3mmとし、高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成し、濡れ性の高い部分10を塗布巾方向W=3mm、及び、高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成した場合のみ記載したが、複数個の濡れ性の異なる部分があれれば同様の効果が得られ、これに限らない。 Further, the width of the portion with low wettability of the coating liquid provided on the side wall surface of the suction port of the nozzle is set to a coating width direction V = 3 mm, and is formed as a region of 10 mm along the wall surface in the height direction. 10 is described only when the coating width direction W = 3 mm and the height direction is formed as a region of 10 mm along the wall surface, but the same effect can be obtained if there are a plurality of portions having different wettability. Not limited to.
(実施例3)
実施の形態1を使用した実施例により、更に詳細に説明する。
(Example 3)
This will be described in more detail with reference to an example using the first embodiment.
図7は、実施の形態1における本発明のノズルを用いて塗布し、塗布終端部でノズル1を塗布の上流側に傾けた場合の図であり、図7(a)はノズル側方断面図であり、図7(b)は塗布液吐出口側から見た図である。
FIG. 7 is a diagram showing a case where coating is performed using the nozzle of the present invention in the first embodiment, and the
本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図1のノズル1を用いて、塗布終端部において、塗布終端部での気体吸引口の圧力を塗布時と同じ−10kPaとし、ノズル1を塗布の上流側に10°傾けたこと以外は、ノズル構造、塗布条件などは、実施例1と同様として実施した。ノズルの吸引口側壁面の凹凸部構造の異なるノズルで塗布した結果を表3に示す。
In the present embodiment, using the
また、比較例も実施例1と同様とし、図9〜10に示した従来法のノズル1による同様の結果を表3に合わせて示す。
Further, the comparative example is the same as that of Example 1, and the same results are shown in Table 3 by the
表3より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、未塗布部を跨いで塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 3, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the tearing behavior while the bead extends between the nozzle tip surface and the substrate to be coated, and the longest partly. A “tailing” in which the extended coating solution falls on the material to be coated occurs, and a defect that the coating film is partially connected across the uncoated portion occurs, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例3)では、ノズルを傾けることで、ビードが気体吸引口側に引き寄せられ易くなり、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を塗布できた。 On the other hand, in the nozzle 1 (Embodiment 3) of the present invention, by tilting the nozzle, the beads are easily attracted to the gas suction port side, and the coating liquid is selectively wetted only in the portion excluding the concave portion of the wall surface. It is possible to form a thin part of the bead over the entire coating width, and it is possible to quickly separate the bead from the material to be coated by generating a plurality of fine cracks in the bead from the thin part of the bead. became. As a result, 500 sheets could be applied without causing defects due to tailing.
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに亀裂を生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid coating apparatus capable of high-speed intermittent coating without causing tailing by causing cracks in the bead over the entire coating width.
尚、本実施例では、塗布終端部において、ノズル1を塗布の上流側に10°傾けた場合のみ記載したが、気体吸引口のある塗布の上流側に傾ければ同様の効果が得られ、角度はこれに限らない。
In the present embodiment, only the case where the
また、本実施例では、θ1を150°とし、θ2を135°〜45°まで変化させた場合のみ記載したが、これに限らずθ1とθ2に差を設けることで同様の効果が得られる。また、吸引口側壁面の凹み部の巾:Z=3mmとし、同じく凸部の巾:Y=3mmとした場合のみ記載したが、複数個の凹凸部が設けられていれば同様の効果が得られ、これに限らない。 In this embodiment, only θ1 is set to 150 ° and θ2 is changed from 135 ° to 45 °. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by providing a difference between θ1 and θ2. Moreover, although it described only when it was set as the width | variety of the dent part of the suction port side wall surface: Z = 3mm and the width | variety of a convex part: Y = 3mm, the same effect will be acquired if a several uneven | corrugated part is provided. However, it is not limited to this.
(実施例4)
実施の形態2を使用した実施例により、更に詳細に説明する。
Example 4
This will be described in more detail with reference to an example using the second embodiment.
図8は、実施の形態2における本発明のノズルを用いて塗布し、塗布終端部でノズル1を塗布の上流側に傾ける場合の図であり、図8(a)はノズル側方断面図であり、図8(b)は塗布液吐出口側から見た図である。
FIG. 8 is a diagram showing a case where coating is performed using the nozzle of the present invention in the second embodiment, and the
本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図4のノズル1を用いて、塗布終端部において、塗布終端部での気体吸引口の圧力を塗布時と同じ−10kPaとし、ノズル1を塗布の上流側に10°傾けたこと以外は、ノズル構造、塗布条件などは、実施例1と同様として実施した。ノズルの吸引口側壁面の濡れ性(接触角)の異なるノズルで塗布した場合の結果を表4に示す。
In the present embodiment, using the
また比較例も実施例1と同様とし、図9〜10に示した従来法のノズル1による同様の結果を表4に合わせて示す。
Further, the comparative example is the same as that of Example 1, and the same results obtained by the
表4より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、未塗布部を跨いで塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 4, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the tearing behavior while the bead is stretched between the nozzle tip surface and the substrate to be coated. A “tailing” in which the extended coating solution falls on the material to be coated occurs, and a defect that the coating film is partially connected across the uncoated portion occurs, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例4)では、ノズルを傾けることで、ビードが気体吸引口側に引き寄せられ易くなり、壁面の濡れ性の低い部分を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに亀裂を生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を塗布できた。 On the other hand, in the nozzle 1 (Embodiment 4) of the present invention, by tilting the nozzle, the beads are easily attracted to the gas suction port side, and only the portion excluding the portion with low wettability on the wall surface is selectively applied. By wetting up the liquid, it is possible to form a thin part of the bead over the entire coating width, and by cracking the bead from the thin part of the bead, the bead can be quickly separated from the material to be coated. It has become possible. As a result, 500 sheets could be applied without causing defects due to tailing.
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに細かな亀裂を複数生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid coating apparatus that enables high-speed intermittent coating without tailing by generating a plurality of fine cracks in the bead over the entire coating width.
なお、本実施例では、塗布終端部において、ノズル1を塗布の上流側に10°傾けた場合のみ記載したが、気体吸引口のある塗布の上流側に傾ければ同様の効果が得られ、角度はこれに限らない。
In the present embodiment, only the case where the
また、本実施例では、濡れ性の低い(接触角の高い領域)の接触角を70°とした場合のみ記載したが、これに限らず濡れ性に差を設けることで同様の効果が得られる。 Further, in this embodiment, only the case where the contact angle with low wettability (region with high contact angle) is set to 70 ° is described, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by providing a difference in wettability. .
また、ノズルの吸引口側壁面に設けた塗布液の濡れ性の低い部分の巾は塗布巾方向V=3mmとし、高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成し、また濡れ性の高い部分10を塗布巾方向W=3mmおよび高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成した場合のみ記載したが、複数個の濡れ性の異なる部分があれれば同様の効果が得られ、これに限らない。
Further, the width of the low wettability portion of the coating solution provided on the side wall of the suction port of the nozzle is set to a coating width direction V = 3 mm, and is formed as a region of 10 mm along the wall surface in the height direction, and has high wettability. Although only the case where the
(実施例5)
実施の形態1を使用した実施例により、更に詳細に説明する。本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図1のノズル1を用いて、ノズル1と相対的に走行するガラス基板(巾110cm×長さ70cm)上に、塗布巾は100cmとし、塗布距離は68cmとして500枚を塗布したこと以外は、ノズル構造、塗布条件などは、実施例1と同様として実施した。ノズルの吸引口側壁面の凹凸部構造の異なるノズルで塗布した結果を表5に示す。
(Example 5)
This will be described in more detail with reference to an example using the first embodiment. In this embodiment, the coating width is set to 100 cm on a glass substrate (width 110 cm × length 70 cm) traveling relative to the
また比較例も実施例1と同様とし、図9〜31に示した従来法のノズル1による同様の結果を表5に合わせて示す。
Further, the comparative example is the same as that of Example 1, and the same results are shown in Table 5 together with the
表5より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、ガラス基板の外周に設ける未塗布部領域に塗布液が付着するという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 5, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the tearing behavior while the bead extends between the nozzle tip surface and the substrate to be coated, and the longest partly. “Tailing” in which the stretched coating solution falls on the material to be coated occurs, causing a defect that the coating solution adheres to an uncoated portion region provided on the outer periphery of the glass substrate, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例5)では、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の凹部を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を被塗布材全域に塗布できた。
On the other hand, in the
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid application apparatus that enables high-speed intermittent application without tailing by generating a plurality of fine cracks in the bead over the entire application width.
また、本実施例では、θ1を150°とし、θ2を135°〜45°まで変化させた場合のみ記載したが、これに限らずθ1とθ2に差を設けることで同様の効果が得られる。また、吸引口側壁面の凹み部の巾:Z=3mmとし、同じく凸部の巾:Y=3mmとした場合のみ記載したが、複数個の凹凸部が設けられていれば同様の効果が得られ、これに限らない。 In this embodiment, only θ1 is set to 150 ° and θ2 is changed from 135 ° to 45 °. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by providing a difference between θ1 and θ2. Moreover, although it described only when it was set as the width | variety of the dent part of the suction port side wall surface: Z = 3mm and the width | variety of a convex part: Y = 3mm, the same effect will be acquired if a several uneven | corrugated part is provided. However, it is not limited to this.
(実施例6)
実施の形態2を使用した実施例により、更に詳細に説明する。
(Example 6)
This will be described in more detail with reference to an example using the second embodiment.
本実施例では、焼入れステンレス鋼を研削加工して製作した図4のノズル1を用いて、ノズル1と相対的に走行するガラス基板(巾110cm×長さ70cm)上に、塗布巾は100cmとし、塗布距離は68cmとして500枚を塗布したこと以外は、ノズル構造、塗布条件などは、実施例5と同様として実施した。ノズルの吸引口側壁面の濡れ性(接触角)の異なるノズルで塗布した場合の結果を表6に示す。
In this embodiment, the coating width is set to 100 cm on a glass substrate (width 110 cm × length 70 cm) traveling relative to the
また比較例も実施例1と同様とし、図9〜10に示した従来法のノズル1による同様の結果を表6に合わせて示す。
Further, the comparative example is the same as that of Example 1, and the same results obtained with the
表6より、従来法によるノズル1(比較例1)では、ノズル先端面と被塗布基材との間でビードが伸びながら千切れていく挙動を制御することができず、部分的に最も長く伸びた塗布液が被塗布材上に倒れこむ「尾引き」が発生してしまい、未塗布部を跨いで塗布膜が部分的に繋がるという不良が発生し、歩留まり低下が生じた。 From Table 6, in the conventional nozzle 1 (Comparative Example 1), it is impossible to control the behavior that the bead is broken while extending between the nozzle tip surface and the substrate to be coated, and the longest partly. A “tailing” in which the extended coating solution falls on the material to be coated occurs, and a defect that the coating film is partially connected across the uncoated portion occurs, resulting in a decrease in yield.
これに対して、本発明のノズル1(実施例6)では、塗布液吐出口2の上流側の範囲に設けた気体吸引口から吸引される気体によってビードの上流側が減圧され、壁面の濡れ性の低い部分を除く部分のみ選択的に塗布液を濡れ上がらせることで、塗布巾全域にわたりビードの厚みが薄い部分を形成でき、このビードの厚みの薄い部分からビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、被塗布材からビードを速やかに切り離すことが可能となった。その結果、尾引きによる不良を発生させることなく、500枚を被塗布材全域に塗布できた。
On the other hand, in the nozzle 1 (Example 6) of the present invention, the upstream side of the bead is decompressed by the gas sucked from the gas suction port provided in the upstream side range of the coating
このように、本発明によれば、塗布巾全域にわたりビードに細かい亀裂を複数生じさせることで、尾引きの発生しない高速間欠塗布を可能とした液体塗布装置を提供することができる。なお、本実施例では、濡れ性の低い(接触角の高い領域)の接触角を70°とした場合のみ記載したが、これに限らず濡れ性に差を設けることで同様の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid application apparatus that enables high-speed intermittent application without tailing by generating a plurality of fine cracks in the bead over the entire application width. In this embodiment, only the case where the contact angle with low wettability (the region with a high contact angle) is set to 70 ° is described. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by providing a difference in wettability. .
また、ノズルの吸引口側壁面に設けた塗布液の濡れ性の低い部分の巾は塗布巾方向V=3mmとし、高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成し、また、濡れ性の高い部分10を塗布巾方向W=3mm、及び、高さ方向に壁面に沿って10mmの領域として形成した場合のみ記載したが、複数個の濡れ性の異なる部分があれれば同様の効果が得られ、これに限らない。
Further, the width of the low wettability portion of the coating liquid provided on the side wall surface of the suction port of the nozzle is set to a coating width direction V = 3 mm, and is formed as a region of 10 mm along the wall surface in the height direction. Although only the case where the
本発明は、高速間欠塗布、および被塗布材全域への塗布を可能とするため、例えば、有機ELやプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、太陽電池、リチウム二次電池、などの高機能なデバイスを低コスト且つ高い生産性で生産することが求められる印刷製造工程に適用できる。 Since the present invention enables high-speed intermittent application and application to the entire coated material, for example, high-performance devices such as organic EL, plasma display, liquid crystal display, solar battery, and lithium secondary battery can be manufactured at low cost. In addition, it can be applied to a printing manufacturing process that is required to produce with high productivity.
1 ノズル
2 塗布液吐出口
3 気体吸引口
4 ビード
5 被塗布材
6 凹部
7 減圧チャンバー
8 塗布膜
9 濡れ性の低い部分
10 濡れ性の高い部分
19 塗工ギャップ
21 尾引き
22 ロール
23 ノズルを傾ける角度
DESCRIPTION OF
Claims (3)
塗布液を吐出するノズルを有し、前記ノズルは前記塗布液の吐出口の上流側に気体の吸引口をさらに有し、前記ノズルの吸引口側の壁面に凹部が設けられ、前記凹部は塗布巾方向の一方から他方に向かって複数形成されること、
を特徴とする塗布装置。 A liquid application device for applying a liquid to an application object,
A nozzle that discharges the coating liquid; the nozzle further includes a gas suction port upstream of the discharge port of the coating liquid; and a recess is provided on a wall surface on the suction port side of the nozzle. while a plurality of formed toward the other from Rukoto the width direction,
An applicator characterized by.
塗布液を吐出するノズルを有し、前記ノズルは前記塗布液の吐出口の上流側に気体の吸引口をさらに有し、前記ノズルの吸引口側の壁面に濡れ性の異なる複数の領域があり、前記領域は濡れ性の低い領域と濡れ性の高い領域とが塗布巾方向に交互に形成されてなること、
を特徴とする塗布装置。 A liquid application device for applying a liquid to an application object,
A nozzle that discharges the coating liquid; the nozzle further includes a gas suction port upstream of the discharge port of the coating liquid; and a plurality of regions having different wettability are provided on a wall surface on the suction port side of the nozzle The region is formed by alternately forming regions with low wettability and regions with high wettability in the coating width direction ;
An applicator characterized by.
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