KR100939867B1

KR100939867B1 - 코팅액 공급 장치

Info

Publication number: KR100939867B1
Application number: KR1020070126491A
Authority: KR
Inventors: 쓰토무 니시오; 가츠미 마츠시마; 마사이치 가지타니
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2010-01-29
Also published as: CN101209443A; CN101209443B; KR20080061272A; JP2008161770A; TWI331548B; JP4344381B2; TW200900163A

Abstract

시린지 펌프(syringe pump)에 의한 코팅액(coating liquid)의 흡인(吸引) 시간이 짧고, 공기 유입(流入)의 우려가 없는 코팅액 공급 장치를 제공하려는 것이다.

코팅액을 수용하는 코팅액 탱크(1)와, 코팅액 탱크(1)로부터의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 테이블(14)에 대해 소정 방향으로 상대적으로 이동하는 코팅 장치(12)의 다이(die)(13)에 공급하는 시린지 펌프(9)를 구비한 코팅액 공급 장치에 있어서, 코팅액 탱크(1)와 시린지 펌프(9) 사이에, 코팅액 탱크(1)의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 시린지 펌프(9)로 송출하는 부스터 펌프(booster pump)(5)를 추가로 구비하고, 시린지 펌프(9)를 코팅 장치(12)의 다이(13)의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에 장착하였다.

Description

코팅액 공급 장치{COATING LIQUID FEED UNIT}

본 발명은 테이블 코터(table coater) 등 코팅 장치의 다이(die)에 코팅액을 공급하는 코팅액 공급 장치에 관한 것이다.

종래, 다이 코터(die coater)의 다이에의 코팅액의 코팅 장치로는, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이, 코팅액을 수용하는 코팅액 탱크와, 코팅액 탱크로부터의 코팅액을 흡인(吸引)하여 그 코팅액을 테이블에 대해 소정 방향으로 상대적으로 이동하는 코팅 장치의 다이에 공급하는 시린지 펌프(syringe pump)를 구비하고 있다.

시린지 펌프의 설치 방법으로는, 코팅 장치로부터 떨어진 위치에 고정되는 고정식(固定式)과, 코팅 장치에 탑재되어 다이와 함께 이동하는 마운트 식(mount 式)이 있다.

고정식에서는, 코팅 장치의 이동 거리를 확보하기 위해, 시린지 펌프와 다이 사이의 코팅액의 토출 관로(吐出管路)가 길어지고, 시린지 펌프로부터 다이에의 토출 관로의 압력 손실이 크며, 코팅 조정에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.

이에 대해, 마운트 식에서는, 시린지 펌프는 코팅 장치와 함께 이동하기 때문에, 시린지 펌프와 다이 사이의 코팅액의 토출 관로는 짧아지지만, 코팅액 탱크 와 시린지 펌프 사이의 흡인 관로가 길어지고, 시린지 펌프의 흡인 시간이 길어진다. 또한, 다이와 시린지 펌프를 동시에 이동시키므로, 중량이 무겁고, 큰 구동력이 필요하게 되어 장치가 커진다.

코팅액 탱크와 시린지 펌프를 짧게 하기 위해 코팅액 탱크를 장치 안에 설치하는 방법도 있지만, 장치 내부의 유지 보수(maintenance) 공간이 없어진다.

또한, 시린지 펌프가 코팅 장치에 탑재되어 다이보다 높은 위치가 되기 때문에, 시린지 펌프에 공기가 쉽게 유입된다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 1은, 일본 특개평 09-253563호의 공보

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 시린지 펌프에 의한 코팅액의 흡인 및 토출 시간이 짧고, 공기 유입의 우려가 없는 코팅액 공급 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 코팅액을 수용하는 코팅액 탱크와, 상기 코팅액 탱크로부터의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 테이블에 대해 소정 방향으로 상대적으로 이동하는 코팅 장치의 다이에 공급하는 시린지 펌프를 구비한 코팅액 공급 장치에 있어서,

상기 코팅액 탱크와 상기 시린지 펌프 사이에, 상기 코팅액 탱크의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 상기 시린지 펌프로 송출하는 부스터 펌프(booster pump)를 추가로 구비하고,

상기 시린지 펌프를 상기 코팅 장치의 다이의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에 장착한 것이다.

상기 부스터 펌프는, 에어 실린더(air cylinder)로 구동하는 시린지 펌프인 것이 바람직하다.

상기 시린지 펌프는, 상기 다이보다 아래쪽에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 코팅액 탱크와 시린지 펌프 사이에 코팅액 탱크의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 시린지 펌프로 송출하는 부스터 펌프를 또한 구비하였으므로, 코팅액 탱크와 시린지 펌프 사이의 거리가 길어도, 부스터 펌프에 의해 코팅액 탱크의 코팅액을 급속히 흡인하여, 시린지 펌프를 거쳐 다이로 공급할 수 있다.

또한, 그것에 의해 코팅액 탱크를 장치의 외부에 설치할 수 있으므로, 장치 안에 충분한 유지 보수 공간을 확보할 수 있다.

나아가, 부스터 펌프에 의해 가압(加壓)하여 송출하기 때문에, 시린지 펌프를 소형화하는 동시에, 장치를 소형화 할 수 있다.

또한, 시린지 펌프를 코팅 장치의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에 장착하였으므로, 시린지 펌프를 다이보다도 낮게 할 수 있어, 시린지 펌프에 공기가 진입할 우려가 없어진다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 코팅액 공급 장치의 흐름(flow)도를 나타낸다.

코팅액 탱크(1)는, 코팅에 필요한 양의 코팅액을 수용하는 것으로, 고압 공기가 공급되고, 이 고압 공기의 압력에 의해 코팅액을 아래쪽에서 밀어낼 수 있는데, 고압 공기를 사용하지 않고 중력에 의해서도 밀어낼 수 있다.

코팅액 탱크(1)는 2방향 밸브(two-way valve)(2)를 개재하여 제1 흡인 관로(3)에 접속되며, 그 제1 흡인 관로(3)는 3방향 밸브(three-way valve)(4)를 개재하여 부스터 펌프(5)에 접속되고 있다. 부스터 펌프(5)는, 시린지 펌프로 이루어지고, 에어 실린더(6)에 의해 구동된다.

부스터 펌프(5)는, 3방향 밸브(4)를 개재하여 제2 흡인 관로(7)에 접속되며, 그 제2 흡인 관로(7)는 3방향 밸브(8)를 개재하여 시린지 펌프(9)에 접속되고 있다. 시린지 펌프(9)는, 스텝핑 모터(stepping motor)(10)에 의해 구동된다.

시린지 펌프(9)는 3방향 밸브(8)를 개재하여 토출 관로(11)에 접속되며, 그 토출 관로(11)는 코팅 장치(12)의 슬릿 다이(slit die)(13)의 공급구에 접속되고 있다.

코팅 장치(12)는, 도면에 나타낸 바와 같이, 테이블(14)에 대해 상대적으로 이동하고, 슬릿 다이(13)의 토출구로부터 코팅액을 토출하여, 테이블(14) 위의 기판(15)에 도막(塗膜)을 형성하는 종래 공지의 구조를 가지고 있다.

도 2(a)는, 코팅액 공급 장치와 코팅 장치(12)의 위치 관계를 나타내는 측면도, (b)는 그 정면도이다. 여기에서는, 도 1에 나타내는 2방향 밸브(2), 3방향 밸브(4, 8)는 생략되어 있다.

슬릿 다이(13)의 양단을 지지하는 이동 블록(16)은, 슬릿 다이(13)의 슬릿에 직각인 방향으로, 테이블(14)에 대해 상대적으로 화살표 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

이동 블록(16)의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에는, 시린지 펌프(9)가 탑재되어, 슬릿 다이(13)보다도 아래쪽에 설치되어 있다.

한편, 부스터 펌프(5)는, 코팅 장치(12)로부터 떨어진 위치에 설치된 탱크 유닛(17) 안에 코팅액 탱크(1)와 함께 설치되어 있다.

코팅액 탱크(1)와 부스터 펌프(5)를 접속시키는 제1 흡인 관로(3)는, 탱크 유닛(17) 안에 설치되어 있다.

부스터 펌프(5)와 시린지 펌프(9)를 접속시키는 제2 흡인 관로(7)는, 이동 블록(16)이 테이블(14) 위를 그 행정(行程)만큼 이동 가능한 길이를 가지며, 이동 블록(16)의 이동에 따르도록 적당한 수단으로 지지되어 있다. 시린지 펌프(9)와 슬릿 다이(13)를 접속시키는 토출 관로(11)는 이동 블록(16)에 설치되어 있다.

도 3은, 코팅액 공급 장치와 코팅 장치(12)의 위치 관계의 변형 예를 나타내는 측면도이다.

여기에서는, 부스터 펌프(5)가 시린지 펌프(9)와 함께, 이동 블록(16)의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에 탑재되어 있다. 이 때문에, 코팅액 탱크(1)와 부스터 펌프(5)를 접속시키는 제1 흡인 관로(3)가, 이동 블록(16)이 테이블(14) 위를 그 이동 행정만큼 이동 가능한 길이를 가지며, 이동 블록(16)의 이동에 따르도록 적당한 수단으로 지지되어 있다. 이 경우, 설비를 소형화 할 수는 없지만, 시린지 펌프(9)의 흡인 시간은 짧아진다.

이상의 구성으로 이루어진 코팅액 공급 장치의 동작에 대해 설명한다.

도 4의 플로 차트에 나타낸 바와 같이, 우선, 코팅액 탱크(1)에 고압 공기를 공급하여 가압하고, 2방향 밸브(2)를 연다(스텝 S1). 그리고, 부스터 펌프(5)의 3방향 밸브(4)를 흡인 쪽으로 한다(스텝 S2).

다음에, 에어 실린더(6)를 당기는 쪽으로 하고(스텝 S3), 부스터 펌프(5)를 후퇴시키면, 코팅액 탱크(1)의 코팅액이 2방향 밸브(2)로부터 제1 흡인 관로(3)를 통해, 3방향 밸브(4)를 개재하여 부스터 펌프(5)에 충전(charge)된다.

부스터 펌프(5)에의 충전이 완료되면, 3방향 밸브(4)를 토출 쪽으로 절환한다(스텝 S4). 시린지 펌프(9)의 3방향 밸브(8)를 흡인 쪽으로 하고, 부스터 펌프(5)의 에어 실린더(6)를 누르는 쪽으로 한다(스텝 S5).

그리고, 스텝핑 모터(10)를 흡인 쪽으로 회전시키면(스텝 S6), 부스터 펌프(5)의 코팅액이 3방향 밸브(4)로부터 제2 흡인 관로(7)를 통해, 3방향 밸브(8)를 개재하여 시린지 펌프(9)에 충전된다.

시린지 펌프(9)에의 충전이 완료되면, 3방향 밸브(8)를 토출 쪽으로 절환한다(스텝 S7). 계속해서, 스텝핑 모터(10)를 토출 쪽으로 회전시킨다(스텝 S8).

이로써, 시린지 펌프(9) 안의 코팅액이 3방향 밸브(8)로부터 토출 관로(11)를 통해 슬릿 다이(13)에 공급되며, 슬릿 다이(13)의 토출구로부터 테이블(14) 위의 기판(15)으로 토출되어 도막(塗膜)이 된다. 상기 스텝 S7에서 3방향 밸브(8)를 토출 쪽으로 절환함과 동시에, 스텝 S2로 돌아가, 같은 순서로 코팅액의 흡인 동작을 반복한다.

상기 부스터 펌프(5)는, 에어 실린더(6)로 구동되므로, 에어 실린더(6)의 압력을 조정함으로써, 부스터 펌프(5)를 누르는 힘을 제어할 수 있다.

이 때문에, 부스터 펌프(5)와 시린지 펌프(9) 사이의 제2 흡인 관로(7)를 길게 할 수 있다. 단, 제2 흡인 관로(7)의 길이를 너무 길게 하면, 압력 손실이 증가하고, 에어 실린더(6)의 누르는 힘이 부족하므로, 제2 흡인 관로(7)의 지름을 크게 하거나, 에어 실린더(6)의 보어(bore) 지름을 크게 할 필요가 있다.

흡인 관로(3, 7)에 부스터 펌프(5)를 설치하였으므로, 코팅액 탱크(1)와 시린지 펌프(9)의 설치 거리를 크게 하더라도, 부스터 펌프(5)에 의해 코팅액 탱크(1)로부터 시린지 펌프(9)에 코팅액을 급속 충전할 수 있다. 동시에, 코팅액 탱크(1)와 시린지 펌프(9)의 설치 위치의 자유도가 넓어지고, 접근이 쉬운 위치에 설치함으로써, 유지 보수성도 향상된다.

또한, 부스터 펌프(5)의 흡인력(吸引力)에 의해 코팅액 탱크(1)로부터 코팅액을 흡인하고, 부스터 펌프(5)의 토출력(吐出力)에 의해 코팅액을 시린지 펌프(9)까지 토출할 수 있으므로, 코팅액 탱크(1)의 가압(加壓)을 작게 할 수 있다.

종래에는 코팅액 탱크(1)의 가압력은, 예를 들면 0.5ＭPa 필요했지만, 부스터 펌프(5)의 추가로 0.2ＭPa로 할 수 있었다.

시린지 펌프(9)를 코팅 장치(12)의 이동 블록(16)의 측면에 설치하였으므로, 시린지 펌프(9)로부터 슬릿 다이(13)까지의 토출 관로(11)의 길이를 짧게 할 수 있 다. 이로써, 압력 손실이 감소하고, 코팅막(coating 膜) 압력의 조정이 용이하다.

또한, 시린지 펌프(9)를 코팅 장치(12)의 이동 블록(16)의 측면에 설치하였으므로, 시린지 펌프(9)를 슬릿 다이(13)의 토출구보다 아래쪽에 설치할 수 있고, 코팅 장치(12)를 장기간 정지한 경우에도, 시린지 펌프(9)로의 공기 유입을 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관한 코팅액 공급 장치의 흐름도.

도 2(a),(b)는, 코팅액 공급 장치와 코팅 장치의 위치 관계를 나타내는 측면도와 정면도.

도 3은, 코팅액 공급 장치와 코팅 장치의 다른 위치 관계를 나타내는 측면도.

도 4는, 코팅액 공급 장치의 동작을 나타내는 플로 차트.

(부호의 설명)

1: 코팅액 탱크

5: 부스터 펌프

9: 시린지 펌프

12: 코팅 장치

13: 슬릿 다이

14: 테이블

Claims

코팅액을 수용하는 코팅액 탱크와, 이 코팅액 탱크로부터의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 테이블에 대해 소정 방향으로 상대적으로 이동하는 코팅 장치의 다이에 공급하는 시린지 펌프를 구비한 코팅액 공급 장치에 있어서,

상기 코팅액 탱크와 상기 시린지 펌프 사이에, 상기 코팅액 탱크의 코팅액을 흡인하여 그 코팅액을 상기 시린지 펌프로 송출하는 부스터 펌프를 추가로 구비하고,

상기 시린지 펌프를 상기 코팅 장치의 다이의 이동 방향에 직각인 방향의 측면에 장착한 것을 특징으로 하는 코팅액 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 부스터 펌프는, 에어 실린더로 구동하는 시린지 펌프인 것을 특징으로 하는 코팅액 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시린지 펌프는, 상기 다이보다 아래쪽에 설치한 것을 특징으로 하는 코팅액 공급 장치.