JP6308814B2

JP6308814B2 - 基材浮上装置

Info

Publication number: JP6308814B2
Application number: JP2014043384A
Authority: JP
Inventors: 顕真本田
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-03-06
Also published as: JP2015168499A

Description

本発明は、気体を噴出させることにより基材を浮上させる基材浮上装置に関するものである。

カラーフィルタ、有機ＥＬなどに代表される画像表示機器を製作する際に画素要素を形成する色素を塗布する方法の一つとして、従来からインクジェット法が提案されている。具体的には、マトリクス状に遮光部が基材上に形成された複数の区画のそれぞれに、塗布ヘッドのノズルからインクを吐出して塗布し、インク層が形成される。

近年では、画像表示機器、特に携帯用の画像表示機器に対する耐衝撃性の向上、軽量化、および薄型化等の要求に応えるために、樹脂などの可撓性を有する基材が用いられることも多い。

このように可撓性を有する基材は、上記の塗布などの処理が行われる間はロールに巻かれた長尺の帯状の形態を有している場合が多く、この場合、このロール（巻き出しロール）から基材を連続して巻き出し、同時に別のロール（巻き取りロール）で巻き取ることによって基材を搬送するという、いわゆるロールトゥロール方式で基材は搬送されて、インクの塗布などが実施される。そして、一連の処理が実施されたあと、長尺の基材は製品サイズに切断される。

図４は、このロールトゥロール方式を採用した塗布システムの概略図である。この塗布システム８０において、基材Ｗが巻き出しロール８１から巻き出され、巻き取りロール８２に巻き取られることによって所定の張力が付与された状態で搬送され、この搬送経路の途中で口金８３が塗布液を基材Ｗへ吐出することにより、基材Ｗへの塗布液の塗布が行われる。ここで、巻き出しロール８１と巻き取りロール８２との間の搬送経路では、基材Ｗは所定の位置を維持するようにサポートロール８４や基材浮上装置８５により適宜保持される。

この基材浮上装置８５は、たとえば下記特許文献１および図５に示すように、多孔質体からなる浮上ブロック９１と、この浮上ブロック９１に接続された気体供給部９２とを備える形態を有しており、気体供給部９２から供給されて浮上ブロック９１の内部を通った気体が浮上ブロック９１の上面の多数の孔から噴出し、この気体が下方から基材Ｗに吹き付けられることによって、基材Ｗが浮上する。

特開２００８−４１９８９号公報

近年では、上記の通りロールトゥロール方式で基材を搬送するにあたり、基材Ｗに負荷をかけないことを目的として、基材Ｗを低い張力で搬送する要求が高まっている。

ここで、図５のような基材浮上装置８５において経路９３と経路９４が示すように、浮上ブロック９１の中央部と端部とでは気体が浮上ブロック９１の表面から噴出するまでの経路長に差が生じる。一方、気体が浮上ブロック９１内を通る際には圧力損失が生じるため、浮上ブロック９１の中央部と端部において経路長の差が大きいほど圧力損失の影響によって中央部と端部とで気体の噴出量に差が生じ、端部に近づくにつれ気体の噴出量が低くなる。この端部において、気体の噴出によって基材Ｗを浮上させる力よりも基材Ｗが撓む力の方が大きくなった場合、基材Ｗと基材浮上装置８５とが干渉して基材Ｗが傷つくおそれがあった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基材の長尺方向の両端部において基材との干渉を回避しつつ基材を浮上させることのできる基材浮上装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基材浮上装置は、多孔質体から形成され、表面が基材と対向する浮上ブロックと、前記浮上ブロックに気体を供給する気体供給部と、を備え、前記気体供給部から前記浮上ブロックの下面の略中央部へ供給される気体を前記浮上ブロックの表面から噴出させることにより、前記浮上ブロックの上方で基材を浮上させる基材浮上装置であって、基材の長尺方向に関して、前記浮上ブロックが基材を浮上させる領域は、中央部分にあたる第１の浮上領域と、前記第１の浮上領域の前後にあたる第２の浮上領域とを有し、前記第２の浮上領域では、前記基材の長尺方向における前記第１の浮上領域側の端部から反対側の端部に向かって前記浮上ブロックの厚みが小さくなっていることを特徴としている。

上記基材浮上装置によれば、第２の浮上領域では、基材の長尺方向における第１の浮上領域側の端部から反対側の端部に向かって浮上ブロックの厚みが小さくなっていることにより、浮上ブロックは基材の長尺方向端部においても基材を浮上させる力を確保でき、基材と干渉することなく基材を浮上させることができる。具体的には、基材の長尺方向端部において気体が浮上ブロックの表面から噴出するまでの圧力損失を小さくすることができるため、端部と中央部との基材を浮上させる力の差を小さくすることができる。

また、前記浮上ブロックは、前記第２の浮上領域では、前記基材の長尺方向における前記第１の浮上領域側の端部から反対側の端部に向かって上面の高さが低くなっていると良い。

こうすることにより、万が一基材の長尺方向端部において基材を浮上させる力が小さくなったとしても、浮上ブロックと基材とが干渉する可能性を低くすることができる。

本発明の基材浮上装置によれば、基材の長尺方向の両端部において基材との干渉を回避しつつ基材を浮上させることができる。

本発明の一実施形態における基材浮上装置を表す概略図である。本実施形態の基材浮上装置の正面図である。基材浮上装置を備える塗布システムを表す概略図である。従来の基材浮上装置を表す概略図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

本発明の一実施形態における基材浮上装置を図１に示す。

本実施形態における基材浮上装置１は、浮上ブロック２、気体供給部３、および台座部４を有しており、台座部４に固定された浮上ブロック２に気体供給部３から気体を供給し、この気体を浮上ブロック２の表面から上向きに噴出することにより、この気体によって基材Ｗを上方へ浮上させる。

なお、基材Ｗは本実施形態では長尺の帯状の形状を有しており、その両端は図示しない巻き出しロールと巻き取りロールに巻かれている。そして、巻き出しロールによる基材Ｗの巻き出しと巻き取りロールによる基材Ｗの巻き取りとが同時に行われることにより、基材Ｗが基材浮上装置１の上方で搬送される。なお、本説明では、基材浮上装置１の上方で基材Ｗが搬送される方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向、すなわち鉛直方向をＺ軸方向と呼ぶ。

浮上ブロック２は、基材Ｗを浮上させる際に上面が基材Ｗと対向し、気体供給部３から供給された気体を上方の基材Ｗに向かって噴出するブロックであり、たとえば、セラミック、アルミニウムなどを材料とする多孔質体から形成されている。多孔質体は、その表面および内部に多数の孔を有し、これらの孔が周囲の孔とつながった形態となるように製造されたものであり、この形態によって高い通気性を有している。この多孔質体から形成される浮上ブロック２に対し、浮上ブロック２の表面の所定の箇所から気体を供給した場合、この気体は浮上ブロック２の内部の孔を通って、浮上ブロック２の表面の多数の孔から外部に噴出する。

ここで、本実施形態では浮上ブロック２の側面の孔はパテなどによって塞がれており、また、浮上ブロック２の下面は後述の台座部４に接しており、実質的に孔が塞がっている。そのため、気体供給部３から供給されて浮上ブロック２の内部を通った気体は、浮上ブロック２の側面や下面からは噴出せずに浮上ブロック２の上面の孔から噴出する。すなわち、基材Ｗを浮上させる方向にのみ気体が噴出するようになっている。なお、本説明では浮上ブロック２から噴出する気体を鉛直上向きの矢印で模式的に図示しているが、実際は気体が噴出する方向は鉛直上向きに限らず、斜め上向きにも気体は噴出する。

気体供給部３は、ポンプ、ブロアなどの気体供給源１１および配管１２を有し、気体供給源１１が送り出した気体が配管１２を通って浮上ブロック２へ供給される。なお、本実施形態において基材浮上装置１が基材Ｗを浮上させるのに用いる気体はたとえば乾燥空気、窒素などであり、この気体が気体供給源１１から送り出される。また、配管１２はＳＵＳなどの金属製でも良く、また、たとえば樹脂製などの可撓性を有するものであっても構わない。

台座部４は、浮上ブロック２を載置することにより浮上ブロック２を下方から支持する台座であり、この台座部４と基材Ｗの搬送システムとが物理的に連結されることにより、基材浮上装置１が搬送システムに組み込まれている。

また、台座部４は、気体供給部３の配管１２とも連結されており、配管１２と台座部４との連結部から台座部４の上面に向かって台座部４には貫通穴１３が設けられている。これにより、配管１２を通って気体供給源１１から送られた気体は貫通穴１３を通って浮上ブロック２の下面の所定箇所に供給される。

なお、本実施形態では、台座部４の上面側の貫通穴１３の開口部は浮上ブロック２の下面の略中央部と接する部分に設けられており、気体供給部３から送り出された気体は、浮上ブロック２の下面の略中央部に供給される。

また、本実施形態では、先述の通り台座部４に載置された浮上ブロック２の側面の孔をパテなどにより塞ぐことにより、気体が浮上ブロック２の上面からのみ噴出するようにされているが、このような形態とは別に、台座部４に浮上ブロック２を上方から入れ込むような形態として、台座部４が浮上ブロック２の側面を塞ぐようにしても良い。

次に、基材浮上装置１の正面図を図２に示す。

本発明にかかる基材浮上装置１では、浮上ブロック２が基材Ｗを浮上させる領域は、浮上させる基材Ｗの長尺方向（Ｘ軸方向）に関して中央部分にあたる第１の浮上領域２１と、第１の浮上領域２１の前後にあたる第２の浮上領域２２を有しており、特に第２の浮上領域２２では、基材Ｗの長尺方向における第１の浮上領域２１側の端部から反対側の端部に向かって浮上ブロック２の厚みが小さくなっている。

ここで、本実施形態では、図２に示すように、浮上ブロック２の下面は平坦であるのに対して、浮上ブロック２の上面は第２の浮上領域２２において基材Ｗの長尺方向（Ｘ軸方向）における第１の浮上領域２１側の端部から反対側の端部に向かって高さが低くなる、いわゆるテーパ形状となっている。

なお、第２の浮上領域２２は、単なる面取りとは異なって気体の噴出口となる孔を多数有しており、基材Ｗの浮上に積極的に寄与している。

図２に示している経路２３と経路２４は、それぞれ気体供給部３から供給された気体が第１の浮上領域２１、第２の浮上領域２２から噴出するときに辿る経路の一例である。

経路２３とくらべて経路２４は長くなるものの、第２の浮上領域２２において浮上ブロック２の厚さが小さくなっていることによって、図５のように浮上ブロック９１が均一な厚さである場合とくらべた場合に経路９４と経路９３との経路差よりも経路２４と経路２３との経路差を小さめに抑えることができる。

ここで経路２３や経路２４に示すように気体が浮上ブロック２の内部を通る際は圧力損失が発生するため、経路２４と経路２３との経路差を小さくすることにより経路２３を通った気体の噴出量と経路２４を通った気体の噴出量との差を小さくし、第１の浮上領域２１における基材Ｗを浮上させる力と第２の浮上領域２２における基材Ｗを浮上させる力の差を小さくすることができる。すなわち、第２の浮上領域２２でも基材Ｗを浮上させる力を確保することができる。

ここで、本実施形態のように基材Ｗが長尺な形状を有する場合、特に基材Ｗが可撓性を有するときにその長尺方向（Ｘ軸方向）において撓み変形する挙動を示す可能性があるため、仮に第２の浮上領域２２における基材Ｗを浮上させる力が小さ過ぎる場合には、基材Ｗが自重により垂れ下がる力に基材Ｗを浮上させる力が負けて、浮上ブロック２の端部が基材Ｗと干渉するおそれがある。これに対し、本発明のように第２の浮上領域２２において浮上ブロック２の厚さが小さくなっていることによって、基材Ｗとの干渉を回避することができる。

また、浮上ブロック２の上面は第２の浮上領域２２において基材Ｗの長尺方向（Ｘ軸方向）における第１の浮上領域２１側の端部から反対側の端部に向かって高さが低くなっていることにより、万が一基材Ｗの長尺方向端部において基材Ｗを浮上させる力が低くなり、基材Ｗが下方に垂れ下がってきたとしても、浮上ブロック２の上面自体の高さも低くなっているため、浮上ブロック２と基材Ｗとが干渉する可能性を低くすることができる。

なお、本説明では上記の通り浮上ブロック２が基材Ｗを浮上させる領域を便宜上第１の浮上領域２１と第２の浮上領域２２とに分けて呼んでいるが、決して第１の浮上領域２１と第２の浮上領域２２との間に仕切りなど物理的な境界があることを示しているのではない。

以上に説明した基材浮上装置により、基材の長尺方向の両端部において基材との干渉を回避しつつ基材を浮上させることが可能である。

なお、以上の説明ではロールトゥロール方式で搬送される帯状の基材Ｗを浮上させる実施形態を示しているが、これに限らず、たとえばガラス基板のような矩形状の基材を浮上させるために本発明にかかる基材浮上装置１が用いられても良い。

１基材浮上装置
２浮上ブロック
３気体供給部
４台座部
１１気体供給源
１２配管
１３貫通穴
２１第１の浮上領域
２２第２の浮上領域
２３経路
２４経路
８０塗布システム
８１巻き出しロール
８２巻き取りロール
８３口金
８４サポートロール
８５基材浮上装置
９１浮上ブロック
９２気体供給部
９３経路
９４経路
Ｗ基材

Claims

多孔質体から形成され、表面が基材と対向する浮上ブロックと、
前記浮上ブロックに気体を供給する気体供給部と、
を備え、
前記気体供給部から前記浮上ブロックの下面の略中央部へ供給される気体を前記浮上ブロックの表面から噴出させることにより、前記浮上ブロックの上方で基材を浮上させる基材浮上装置であって、
基材の長尺方向に関して、前記浮上ブロックが基材を浮上させる領域は、中央部分にあたる第１の浮上領域と、前記第１の浮上領域の前後にあたる第２の浮上領域とを有し、前記第２の浮上領域では、前記基材の長尺方向における前記第１の浮上領域側の端部から反対側の端部に向かって前記浮上ブロックの厚みが小さくなっていることを特徴とする、基材浮上装置。
前記浮上ブロックは、前記第２の浮上領域では、前記基材の長尺方向における前記第１の浮上領域側の端部から反対側の端部に向かって上面の高さが低くなっていることを特徴とする、請求項１に記載の基材浮上装置。