JP7095900B2 - 塗布ロール及び塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、基材への塗料の塗布に用いる塗布ロールと、当該塗布ロールを備えた塗布装置に関する。

基板やフィルム、シート、板、パネル等の基材の表面に、レジスト塗料や導電塗料、絶縁塗料、保護塗料、強化塗料、ＵＶ光遮光塗料、帯電防止塗料、着色塗料、機能性コーティング剤等の塗料が塗布されることがある。一例としては、プリント配線基板やその表面の銅箔にレジストを塗布する場合があげられる。

従来、基材に塗料を塗布する装置として、基材に接触する二つの塗布ロールと、当該塗布ロールに供給される塗料の余剰分をかき落とすドクターバーを備えたものが知られている（特許文献１）。

前記塗布装置では、保持具で保持された基材が対向する二つの塗布ロール間を移動する際に基材の両面に塗布ロールが接触し、その塗布ロール表面の塗料が基材に転写することで基材に塗料が塗布される。

前記塗布装置に用いられる塗布ロールは、図６（ａ）に示すように、芯材Ａと芯材Ａの外周に塗布部Ｂ１と当該塗布部Ｂ１よりも大径の当接部Ｂ２を備えたロールＢを備えている。

前記当接部は塗布部よりも大径であり、両者の間に０．１～０．３ｍｍ程度の段差Ｘができるように構成されている。このような段差Ｘを設けることによって塗布部と基材の間に液だまりが形成され、この液だまりに貯まる塗料の量を調整することで塗りむらの少ない平滑な塗膜を形成することができる。

特開２０１８－２０２８７号公報

ところが、前記塗布装置では、対向する二つの塗布ロールが基材に接触する際に当接部に圧力がかかり、それぞれの塗布ロールが図６（ｂ）に二点鎖線で示す方向に湾曲する。湾曲の程度はコンマ数ミリ程度であるが、湾曲によってロール中心部にたまる塗料の量が外側よりも多くなり、その結果、基材に形成された塗膜の厚さが幅方向外側から中心部分に向けて次第に厚くなることがあった。

これまでは、この程度の平滑性でも十分と考えられていたが、５Ｇ時代を控えた昨今では、フレキシブル基板の高密度化が進んでおり、塗膜の平滑性の要求がこれまで以上に高まっている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、従来の塗布ロールを用いる場合に比べて、平滑性に優れた塗膜を形成することのできる塗布ロールと、当該塗布ロールを備えた塗布装置を提供することにある。

［塗布ロール］
本発明の塗布ロールは、基材を挟んだ対向位置に配置して使用される塗布ロールであって、基材の幅方向に長い芯材と、芯材の外周に設けられたロール状の塗布部と、芯材の外周であって、前記塗布部の長手方向両外側に当該塗布部と間隔をあけて設けられた、当該塗布部とは別体のロール状の当接部を備え、当接部は、前記基材への塗料の塗布時に、当該基材を挟んだ対向位置に配置された他の塗布ロールの当接部に当接するようにしたものである。

［塗布装置］
本発明の塗布装置は、基材に接触する少なくとも二つの塗布ロールと、当該塗布ロールに供給される塗料の余剰分をかき落とすドクターバーを備えた塗布装置であって、当該塗布ロールとして本発明の塗布ロールが設けられたものである。

本発明の塗布ロールは、塗布部と当接部が離れており、両当接部間の距離が従来の塗布ロールに比べて長くなるため、塗布部の湾曲が緩やかになる。この結果、塗布部の中心部と外側部の塗料の量の差が少なくなり、従来の塗布ロールを用いる場合に比べて、平滑性に優れた塗膜を形成することができる。

本発明の塗布ロールの一例を示す正面図。 本発明の塗布装置の一例を示す斜視図。 （ａ）は図２に示す塗布装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のIIIｂ－IIIｂ断面図。 本発明の塗布ロールの他例を示す正面図。 （ａ）は本発明の塗布装置の他例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の平面図。 （ａ）は従来の塗布ロールの正面図、（ｂ）は二つの塗布ロールで基材を押圧した場合の塗布ロールの撓み方の説明図。

（塗布ロールの実施形態）
本発明の塗布ロール１０の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。一例として図１に示す塗布ロール１０は、芯材１の外周に塗布部２と当該塗布部２よりも大径の当接部３を備えている。塗布部２と両当接部３は別体であり、両当接部３が塗布部２の長手方向両外側に間隔（隙間Ｓ）をあけて設けられている。

前記芯材１は、塗布部２及び当接部３を支持する部材である。芯材１には鉄芯など、既存のものを用いることができる。芯材１は無垢材でも中空材（パイプ材）でもよい。

前記塗布部２は、芯材１の外周に設けられたロール状の管部材である。この実施形態では塗布部２としてゴムロールを用いている。ゴムロールには天然ゴム及び合成ゴムが含まれる。図示は省略しているが、塗布部２の外周面には格子状やピラミッド状、螺旋状といった各種形状の凹凸（セル）設けられている。セルの形状は一例でありこれ以外であってもよい。

前記当接部３は、塗布部２とは別体のロール状部材である。この実施形態では塗布部２と同様のゴムロールを用いている。この実施形態では、当接部３が塗布部２の長手方向両外側に一つずつ（合計二つ）設けられている。当接部３は、塗布部２よりも直径で０．２～０．６ｍｍ程度大径にしてある。この寸法は一例であり、これ以外の大きさであってもよい。

この実施形態では、塗布部２とその長手方向両側のそれぞれに隙間Ｓをあけて当接部３を配置してある。この隙間Ｓは、後述するこぼれ止め４を配置するためのスペースである。この実施形態では、隙間Ｓを幅２８ｍｍのこぼれ止め４が一つ収まる広さとしてある。この隙間Ｓは幅２８ｍｍのこぼれ止め４が二つ収まる広さとすることもできる（図４参照）。

なお、図示は省略しているが、従来の塗布ロール１０と同様、本発明の塗布ロール１０も、一端側に駆動モータに接続されたギヤが設けられるとともに、他端側がベアリングで回転可能に軸支されて使用される。

（塗布装置の実施形態）
本発明の塗布装置２０の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。一例として図２及び図３（ａ）（ｂ）に示す塗布装置２０は、二本の塗布ロール１０と、各塗布ロール１０の周方向外側に配置されたドクターバー５と、各塗布ロール１０の塗布部２の長手方向外側に配置されたこぼれ止め４（塗布部用こぼれ止め４ａ）を備えている。

この実施形態では、二本の塗布ロール１０として図１に示す塗布ロール１０を用いている。図１の塗布ロール１０についてはすでに説明済みであるため、ここでは説明を省略する。なお、本発明の塗布装置２０には、二本以上の塗布ロール１０が用いられる場合もある。

前記ドクターバー５は、各塗布ロール１０の外周に当接して当該塗布ロール１０との間に塗料貯留部を形成するとともに、塗布ロール１０に供給された塗料の余剰分をかき落とす役割を果たす平板状の部材である。この実施形態のドクターバー５は、塗布部２の長手方向両端に塗料を供給できる長さ、且つ両当接部３に到達しない長さとしてある。

前記塗布部用こぼれ止め４ａは、塗料貯留部に貯留した塗料が外側にこぼれるのを防止するための部材である。各塗布部用こぼれ止め４ａは塗布部２の長手方向の端面に近接又は当接するようにしてある。

なお、従来の塗布装置と同様、本発明の塗布装置２０も、各塗布ロール１０、ドクターバー５及びこぼれ止め４が図示しない駆動手段によって互いに近接又は当接するようにしてある。

具体的には、基材Ｐを通過させるときには両塗布ロール１０間を当該基材Ｐが通過可能な程度の間隔にすることができ、基材Ｐに塗料を塗布するときには両塗布ロール１０の塗布部２が基材Ｐに接触あるいは近接する程度の間隔にすることができるようにしてある。

（塗布装置のその他の実施形態）
前記塗布装置の実施形態では、塗布部２にのみ塗料が供給されるようにしてあるが、当接部３の摩耗を抑制するため、当接部３にも塗料が供給されるようにしてもよい。この場合、図４に示す塗布ロール１０を用いることができる。

図４に示す塗布ロール１０は、塗布部２と当接部３の隙間Ｓを幅２８ｍｍのこぼれ止め４が二つ収まる広さとしたものである。図４に示す塗布ロール１０を用いる場合、ドクターバー５として、図５（ａ）（ｂ）に示すような、両当接部３の外側の端面よりも外側に突出する長さのドクターバー５を用いる。

当接部３にも塗料が供給されるようにする場合、図５（ａ）（ｂ）に示すように、各当接部３の内側と外側のそれぞれに塗布部用こぼれ止め４ａと同様のこぼれ止め（当接部用こぼれ止め４ｂ）を設ける。各当接部３とドクターバー５の間に貯留される塗料は、両当接部用こぼれ止め４ｂによって外側にこぼれるのが防止される。

本発明の塗布ロール１０及び塗布装置２０を用いることで塗布部２の湾曲が抑えられ、従来の塗布ロール及び塗布装置を用いる場合よりも塗膜の平滑性が向上した。

本発明の塗布ロール１０及び塗布装置２０は、各種基材Ｐへの塗料の塗布に用いることができ、特に、フレキシブル基板Ｐにレジストを塗布するような場合に好適に用いることができる。

１ 芯材
２ 塗布部
３ 当接部
４ こぼれ止め
４ａ 塗布部用こぼれ止め
４ｂ 当接部用こぼれ止め
５ ドクターバー
１０ 塗布ロール
２０ 塗布装置
Ａ 芯材
Ｂ ロール
Ｂ１ 塗布部
Ｂ２ 当接部
Ｐ フレキシブル基板（基材）
Ｓ 隙間
Ｘ 段差

Claims (4)

1. 基材を挟んだ対向位置に配置して使用される塗布ロールであって、
   前記基材の幅方向に長い芯材と、
   前記芯材の外周に設けられたロール状の塗布部と、
   前記芯材の外周であって、前記塗布部の長手方向両外側に当該塗布部と間隔をあけて設けられた、当該塗布部とは別体のロール状の当接部を備え、
   前記当接部は、前記基材への塗料の塗布時に、当該基材を挟んだ対向位置に配置された他の塗布ロールの当接部に当接する、
   ことを特徴とする塗布ロール。
2. 請求項１記載の塗布ロールにおいて、
   塗布部と両当接部のそれぞれの間に一つ又は二つのこぼれ止めが設けられた、
   ことを特徴とする塗布ロール。
3. 請求項１又は請求項２記載の塗布ロールにおいて、
   塗布部がゴムロールである、
   ことを特徴とする塗布ロール。
4. 基材に接触する少なくとも二つの塗布ロールと、当該塗布ロールに供給される塗料の余剰分をかき落とすドクターバーを備えた塗布装置において、
   前記塗布ロールとして請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の塗布ロールが設けられた、
   ことを特徴とする塗布装置。

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