KR20060028771A

KR20060028771A - 도포 공구

Info

Publication number: KR20060028771A
Application number: KR1020057024676A
Authority: KR
Inventors: 노리아키 미와; 노리유키 가케하시; 무츠미 야스타케; 도시히코 가나야마; 츠토무 후쿠다
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2006-04-03
Also published as: JP2005052820A; TWI313622B; KR100762774B1; TW200507949A; WO2005002740A1

Abstract

본 발명의 도포 공구는, 복수의 헤드 부재 (16, 18) 로 구성된 도포 헤드 (10) 를 갖고, 상기 복수의 헤드 부재 (16, 18) 에 있어서의 서로 대향하는 측면 (17, 19) 끼리의 사이에, 상기 도포 헤드 (10) 의 선단에 개구되는 홈 형상의 슬롯 (14) 이 형성되고, 도포액이 상기 슬롯 (14) 내를 유통하여 상기 도포 헤드 (10) 의 선단으로부터 토출되는 도포 공구로서, 상기 헤드 부재 (16, 18) 의 재질이 티탄 합금인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬롯을 형성하는 슬롯면 (17, 19) 이, 티탄 합금보다도 경질인 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

도포 공구{COATING TOOL}

본 발명은, 시트 형상 부재 또는 패널 형상 부재 등의 피도포 부재의 표면에 도포액을 도포하는 도포 공구에 관한 것이다.

또, 본 출원은, 일본국에 특허출원 한 일본 특허출원 2003-190610, 일본 특허출원 2003-201086, 일본 특허출원 2004-94556 에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 시트 형상 부재의 표면에 도포액을 얇고 균일하게 도포하여, 도막층을 형성하는 것과 같은 도포 작업을 행하는 도포 장치에 장착되는 도포 공구로서, 도포액을 통과시키는 슬롯을 갖는 도포 공구가 사용되고 있다. 이러한 도포 공구로서, 도 6 에 나타내는 바와 같은 도포 헤드 (공구 본체 ; 1) 를 구비한 도포 공구가 있고, 도포 헤드 (1) 는, 도면 중에 화살선 (A) 으로 나타내는 주행 방향으로 주행하는 시트 형상 부재 (S) 에 대하여, 이 시트 형상 부재 (S) 의 폭 방향으로 길게 연장되도록 형성되어 있고, 그 선단부를 상향으로 하여 시트 형상 부재 (S) 에 슬라이딩 접촉 가능하도록, 이 시트 형상 부재 (S) 의 아래에 배치되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-241574호 (도 1)).

또한, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 도포 헤드 (1) 의 선단부를 하향으로 하 고, 패널 형상 부재 (P) 의 상방에 위치시켜 도포 헤드 (1) 를 패널 형상 부재 (P) 에 슬라이딩 접촉시키고, 도면 중의 화살선 (B) 으로 나타내는 방향으로 이동시키는 것도 사용되고 있다.

이들 도포 헤드 (1) 는, 한 쌍의 헤드 부재 (2, 3) 의 측면 (2a, 3a) 이 일정한 간극을 갖고 배치됨으로써 슬롯 (4) 을 형성하고 있고, 측면 (2a, 3a) 의 길이 방향을 향하여 형성된 오목 홈 (5, 6) 이 포켓 (7) 을 형성하고 있다. 슬롯 (4) 은, 도포 헤드 (1) 의 선단면에 개구하고 있고, 도포액을 공급하는 공급구 (도시하지 않음) 가 포켓 (7) 의 중앙에 연통하여 형성되어 있다. 그리고, 슬롯 (4) 의 간격을 고정밀도로 형성하기 위하여, 측면 (2a, 3a) 은 연마 가공에 의하여 마무리 가공이 실시되어 있다. 또한, 도면에 있어서는 슬롯 (4) 및 포켓 (7) 이 도포 헤드 (1) 의 측방으로 개구되어 있지만, 슬롯 (4) 및 포켓 (7) 의 단부는 밀봉되는 구성으로 되어 있다. 도포 작업에 있어서 공급구로부터 공급된 도포액은, 포켓 (7) 에 가득참으로써 도포 헤드 (1) 의 길이 방향으로 퍼지고, 슬롯 (4) 을 통과하여 도포 헤드 (1) 의 선단으로부터 토출된다. 토출된 도포액은, 도포 헤드 (1) 에 대하여 상대적으로 이동하는 시트 형상 부재 (S) 의 표면 (하면) 또는, 패널 형상 부재 (P) 에 도포되어 도막층이 형성된다.

이러한 도포 헤드 (1) 를 구비한 도포 공구에서 사용되는 도포액으로서, 액정 디스플레이용의 컬러 페이스트나 컬러 필터용의 레지스트제 등이 사용되고 있고, 이들 도포액에는 카본 섬유나 유리 섬유 등의 경질인 함유물이 함유되어 있다. 또한, 도포액의 막힘을 방지하기 위하여, 또는 종류가 상이한 도포액을 사용할 때 에는, 도포 공구를 분해하여 슬롯 (4) 이나 포켓 (7) 을 세정할 필요가 있었다. 이 세정 작업은, 예를 들어 슬롯 (4) 을 형성하고 있는 측면 (2a, 3a) 에 부착되어 있는 도포액을, 용제를 함유한 천 등으로 문질러 행하여지고 있다. 또한, 이러한 도포 공구가 디스플레이 기판에 컬러 필터용 레지스트제를 도포하는 도포 작업에 사용되는 경우, 도포 공구를 상부, 기판을 하부에 배치한 후에, 도포 공구가 기판에 대하여 상대적으로 움직이고, 디스플레이의 대형화에 따라 도포 폭이 넓은 도포 공구가 요구되고 있다.

그런데, 상기 도포 공구에 있어서, 도포액의 함유물이 슬롯을 형성하고 있는 측면보다도 단단한 경우에는, 함유물에 의하여 측면에 줄무늬 형상의 흠집이 나거나, 함유물이 측면에 꽂혀버린다는 문제가 있었다. 또한, 도포 공구의 세정 작업에 있어서도 함유물에 의하여 측면을 손상시켜 버릴 우려가 있고, 이와 같이 손상된 지점에 도포액이 침투함으로써 세정 작업이 곤란해지고, 또한, 측면의 손상에 의하여 도막층의 표면에 미세한 줄무늬가 형성되어 버린다는 문제가 있었다. 또한, 종래부터 스테인리스제의 헤드 부재의 선단 부분에 초경 합금제의 에지 부재를 장착하여, 선단 부분의 내마모성을 향상시키는 것이 행하여지고 있지만, 이 경우에 있어서도 에지 부재와 포켓 사이의 부분이 손상되어, 세정 작업이나 도막층의 형성에 악영향을 주고 있었다. 또한, 도포 공구의 도포 폭을 넓히기 위해서는 도포 공구를 대형화하지 않으면 안되고, 대형화에 따르는 중량 증가에 대응하기 위하여, 도포 장치를 대형화하지 않으면 안된다는 문제가 있었다.

또한, 도포 공구가 이동하여 도포하는 방식에서는, 도포 공구의 대형화는, 중량 증가에 의한 휨 등, 도포 공구의 동적, 정적 정밀도의 저하에 크게 영향을 주어 작업성이 악화되기 때문에, 최적의 도포를 행하기 위해서도, 도포 공구의 경량화는 불가피하다.

(발명의 개시)

본 발명은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 복수의 헤드 부재로 구성된 홈 형상의 슬롯 내를 도포액이 유통하여 도포 헤드의 선단으로부터 토출되며, 공구 교체 작업, 세정 작업이 용이하고 또한 생산성이 높고, 수명이 긴 도포 공구를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

제 1 항에 기재된 발명은, 복수의 헤드 부재로 구성된 도포 헤드를 갖고, 상기 복수의 헤드 부재에 있어서의 서로 대향하는 측면끼리의 사이에, 상기 도포 헤드의 선단에 개구되는 홈 형상의 슬롯이 형성되고, 도포액이 상기 슬롯 내를 유통하여 상기 도포 헤드의 선단으로부터 토출되는 도포 공구로서, 상기 헤드 부재의 재질이 티탄 합금인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 도포 공구는, 헤드 부재가 티탄 합금으로 형성되어 있기 때문에, 경량이고, 공구 교체 작업에 있어서의 도포 공구의 취급이 용이하다.

또한, 슬롯면을 포함하여 도포 헤드 전체가 티탄 합금으로 형성되고, 내마모성, 내식성이 우수하기 때문에, 도포액에 함유되어 있는 함유물에 의하여 슬롯면에 줄무늬 형상의 흠집이나, 함유물이 슬롯면에 꽂히는 것이 방지된다. 또한, 슬롯면에 흠집이 생긴 경우라도 티탄이 화학적으로 활성이기 때문에, 발생한 흠집 부분에 안정적인 산화 피막이 형성되어 부식이 진행되기 어렵기 때문에, 슬롯면의 수명 연장을 실현할 수 있다.

이와 같이, 내마모성 등이 향상함으로써, 세정 작업에 있어서의 슬롯면의 손상이 방지됨과 함께 손상 지점에의 도포액의 침투도 감소하여, 세정 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 헤드 부재를 일체적으로 형성함으로써, 슬롯면을 복수의 부재로 구성하는 경우와 같은 부재 사이의 틈새가 없기 때문에, 도포액의 유동이 원활해져 틈새에 도포액이 침투하는 일이 없다.

이상과 같이, 도포 공구의 성능 유지가 용이하고, 공구 교체 작업, 세정 작업 등을 용이하게 행하여, 시간 단축 (분해, 조립 작업을 포함하여 약 10% 의 저감) 을 할 수 있다.

제 2 항에 기재된 발명은, 제 1 항에 기재된 도포 공구에 있어서, 상기 티탄 합금은,

밀도 ; 4.3g/cm³ 내지 4.7g/cm³

선팽창 계수 ; 8.5 내지 9.0㎛/m·K

전체 영역의 경도 분포 ; H_RC3 이하의 특성을 갖고,

또한, 상기 슬롯의 표면 전체 영역에 있어서, 길이 100mm 의 선분 상을 통과하는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집이 50 개 이하인 것을 특징으로 한다.

티탄 합금은, α 상은 최밀 육방 격자이기 때문에 크리프성 등, 기계적 특성이 양호하고, 한편, β 상은 열처리성 등의 가공성이 양호하다. 그 때문에, 본 발명에 관련된 도포 공구의 재료로는, 쌍방의 특징을 더불어 가지는 α+β 형 티탄 합금이 바람직하고, 정밀도가 높은 헤드 부재를 용이하게 제작할 수 있다.

그리고, 헤드 부재 전체에 걸쳐 경도 분포를 H_RC3 이하로 억제하고, 내부 잔류 응력의 편향이 거의 없는 열처리 편차가 적은 것을 사용하고 있기 때문에, 액이 고이는 오목 홈의 절삭을 안정적으로 행할 수 있고, 절삭에 의한 내부 응력의 발생을 억제함과 함께, 연마 가공에 있어서의 응력 해방을 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 진직도 5㎛ 이하/m 를 달성할 수 있고, 나아가 사용시의 응력 해방도 작기 때문에 경년 변화에 의한 정밀도 열화를 방지할 수 있다.

또한, 선팽창 계수가 8.5 내지 9.0㎛/m·K 로 작기 때문에, 가공시에 발생하는 열에 의한 치수에의 영향도 작고, 정밀도가 높은 헤드 부재를 제작할 수 있다.

또한, 선팽창 계수가 작기 때문에 도포 공구로서 사용하는 경우의 온도 변화의 영향을 받기 어렵다. 예를 들어, 스테인리스강 (SUS420J2 선팽창 계수 ; 11.5㎛/m·K) 과 비교하면 약 22% 내지 25% 작기 때문에, 도포 공구의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 슬롯면을 최대 높이 R_z (JIS B0601) 0.2㎛ 이하의 면 조도의 경면 마무리를 실시하고, 도포액에 대한 적절한 발수성을 구비시킴으로써, 도포액의 도포에 관하여 바람직한 도포 성능을 얻을 수 있다.

또한, 슬롯면에 흠집이 존재하는 경우, 도포에 있어서 도포액에 부분적인 유속차나 난류 (亂流) 가 발생함으로써, 도포막에 미소한 요철이 생겨 품질이 저하되지만, 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집을 선분의 길이 100mm 당 50 개 이하로 함으로써, 요철의 발생을 대폭 삭감할 수 있다. 또한, 도포액의 침투에 크게 영향을 주는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집이 선분의 길이 100mm 당 50 개 이하로 적기 때문에, 세정 작업을 용이하게 행할 수 있다.

제 3 항에 기재된 발명은, 제 2 항에 기재된 도포 공구에 있어서, 상기 슬롯의 표면 전체 영역에 있어서, 길이 100mm 의 선분 상을 통과하는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집이 50 개 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 도포 공구는, 제 2 항에 관련된 발명의 작용에 더하여, 상기 흠집이 선분의 길이 100mm 당 10 개 이하로 적기 때문에, 세정 작업을 보다 용이하게 행할 수 있음과 함께, 도포액의 로트 교체 등에 있어서의 도포액의 흠집에의 침투에 의한 영향을 매우 작게 할 수 있다. 특히, 액정 디스플레이 등에 있어서의 레지스트재 등의 도포에 관해서는, 도포막의 요철이 미소하더라도 제품의 휘도에 큰 불균일 등을 일으키기 때문에, 도포 공구의 흠집을 적게 하는 것이 중요하지만, 선분의 길이 100mm 당 10 개 이하로 함으로써, 도포막의 요철을 거의 없앨 수 있다.

제 4 항에 기재된 발명은, 제 1 항에 기재된 도포 공구로서,

적어도, 상기 슬롯을 형성하는 슬롯면이 티탄 합금보다도 경질인 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도포 공구에서는, 적어도 슬롯면으로 되는 전체 면이 티탄 합금보다도 경질인 재질로 형성되어 있기 때문에, 도포액에 함유되어 있는 경질인 함유물에 의하여 슬롯면에 줄무늬 형상의 흠집이 나거나, 함유물이 슬롯면에 꽂히는 것이 억제된다.

제 5 항에 기재된 발명은, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 도포 공구로서, 상기 헤드 부재의 상기 슬롯을 형성하는 슬롯면 및 상기 개구되는 측의 단면에 내마모성 및/또는 내식성을 갖는 층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 도포 공구는, 슬롯면 및 슬롯면이 개구되는 측의 단면에 내마모성 및/또는 내식성을 갖는 층을 갖고 있기 때문에, 내마모성 및/또는 내식성이 더욱 향상하여, 세정 작업이나 도포 공구의 성능 유지를 행하기 쉽기 때문에 생산성 향상, 공구 수명의 연장을 달성할 수 있다.

제 6 항에 기재된 발명은, 제 4 항에 기재된 도포 공구로서,

상기 슬롯면을 형성하는 상기 재질이 초경 합금인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도포 공구에서는, 적어도 슬롯면으로 되는 전체 면이 초경 합금으로 형성되어 있기 때문에, R_z 0.2㎛ 이하의 의 경면 마무리를 용이하게 실현할 수 있다.

또한, 단단함이 H_RA91 전후로, 티탄 합금이나 도포액의 함유물보다도 단단하기 때문에, 도포액에 함유되어 있는 경질인 함유물에 의하여 슬롯면에 줄무늬 형상의 흠집이 나거나, 함유물이 슬롯면에 꽂히는 것이 억제된다. 그 결과, 손상 지점에 도포액이 침투하는 것도 없어지고, 도막층의 표면에 미세한 줄무늬가 형성되지 않는다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 도포 공구에 사용되는 공구 본체의 측면도이다.

도 2 는, 도 1 에 나타내는 공구 본체의 우측면도이다.

도 3 은, 도 2 의 B-B 단면도이다.

도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 도포 공구에 사용되는 공구 본체 측면의 요부를 나타내는 도면이다.

도 5 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 도포 공구에 사용되는 공구 본체 측면의 요부를 나타내는 도면이다.

도 6 은, 종래의 공구 본체를 나타내는 사시도이다.

도 7 은, 종래의 공구 본체를 나타내는 사시도이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다.

도 1 은, 도포 공구에 사용되는 제 1 실시형태의 도포 헤드 (공구 본체 ; 10) 를 길이 방향에서 본 도면으로, 도 2 는 도 1 의 우측면도, 도 3 은 도 2 의 B-B 단면도이다.

이 도포 헤드 (10) 는, 한 쌍의 헤드 부재 (16, 18) 가 대향하는 측면 (이 하, 슬롯면이라고 함 ; 17, 19) 이 일정한 간극을 갖고 배치됨으로써 슬롯 (14) 을 형성하고 있고, 슬롯 (14) 은 도포 헤드 (10) 의 선단에서 개구하고 있다. 헤드 부재 (16, 18) 는, 슬롯 (14) 이 개구되는 부분에서 돌출되어 선단면 (17e, 19e) 이 형성되고, 그 선단면 (17e, 19e) 에서 도포제를 도포하게 되어 있다.

도포 헤드 (10) 를 구성하는 헤드 부재 (16) 는, 슬롯면 (17) 에 길이 방향을 향하여 반원 형상으로 형성된 오목 홈 (11) 이 형성되고, 오목 홈을 갖지 않는 헤드 부재 (18) 에 의하여 포켓 (15) 이 형성되어 있다.

또한, 포켓 (15) 에는, 도포액을 공급하는 공급구 (도시하지 않음) 가 연통하여 형성되어 있고, 도 1 에 있어서는 슬롯 (14) 및 포켓 (15) 이 도포 헤드 (10) 의 측방에 개구하고 있지만, 슬롯 (14) 및 포켓 (15) 의 단부는 밀봉되는 구성으로 되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 헤드 부재 (16, 18) 는 오목 홈 (11) 보다 기단측에 위치하는 내측면 (16c, 18c) 이 서로 밀착하도록, 결합 볼트 (20) 에 의하여 결합되어 있다.

헤드 부재 (16, 18) 는, α+β 형 티탄 합금의 일종인 Ti-6Al-4V (티탄 합금) 로, 밀도 4.43g/cm³, 선팽창 계수 8.6㎛/m·K, 헤드 부재의 전체 영역의 경도 분포가 H_RC3 이하인 것으로 제작되어 있다.

그리고, 슬롯면 (17, 19) 및 선단면 (17e, 19e) 은 연마 가공에 의하여 경면 (R_z0.2㎛ 이하) 마무리가 실시되어 있다. 또한, 슬롯면 (17, 19) 은, 그 표 면 전체 영역에 있어서, 실체 현미경 (60 배) 에 의하여 길이 100mm 의 선분 상을 통과하는 흠집이 10 개 이하가 되도록 경면 마무리되어 있다. 여기서, 흠집이란, 계 (JIS B0601) 에 의하여 검출되는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 패임을 말한다. 흠집에 대한 깊이를 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 인 것으로 한 것은, 이 범위의 흠집에의 도포액의 침투가 도포 성능 또는 세정에 크게 영향을 주기 때문이다.

상기 기술한 바와 같이 형성된 도포 헤드 (10) 를 구비한 도포 공구의 사용 방법에 관하여 설명한다.

도포 헤드 (10) 를 구비한 도포 공구는, 도포 장치에 장착되어 도포 작업에 사용된다. 도포 작업에 있어서, 도포 장치로부터 도포액이 공급되고, 도포액은 포켓 (15) 에 가득참으로써 도포 헤드 (10) 의 길이 방향으로 퍼지고, 슬롯 (14) 을 통과하여 도포 헤드 (10) 의 선단, 요컨대 슬롯 (14) 의 개구단으로부터 토출되어, 이 도포 헤드 (10) 의 슬롯 선단면 (17e, 19e) 에 대하여 상대적으로 이동하는 시트 형상 부재 (S ; 도 5 참조) 또는, 패널 형상 부재 (P ; 도 6 참조) 에 도포된다.

이러한 도포 작업에 있어서, 슬롯면 (17, 19) 은 상기 기술한 특성을 갖는 티탄 합금으로 형성되어 있기 때문에, 도포액에 단단한 함유물이 함유되어 있었다고 하여도, 슬롯면 (17, 19) 에 손상이 생기는 것을 억제할 수 있고, 손상이 생긴 경우라도, 티탄의 화학적 활성에 의하여, 발생한 흠집 부분에 안정적인 산화 피막이 형성되기 때문에, 부식이 진행되기 어려워 흠집에 대한 수명 연장을 실현할 수 있다.

표 1 에 나타낸 것은, 수산화나트륨의 5% 수용액에, 상온 (20℃∼25℃) 에서 티탄 합금 (Ti6Al4V), 스테인리스 (SUS630), WC-Co-Cr 계 초경 합금을 침지시키고, 부식의 정도를 중앙선 평균 조도 (Ra) 를 대용 특성으로 하여 비교한 것이다. 이 비교 실험에 의하면, 티탄 합금, 초경 합금은 스테인리스의 약 절반의 부식밖에 발생하지 않는다는 것을 알 수 있다.

	개시 전	3 일 후	7 일 후	10 일 후	14 일 후
티탄 합금 (Ti6Al4V)	Ra0.02	Ra0.03	Ra0.03	Ra0.04	Ra0.03
스테인리스 (SUS630)	Ra0.04	Ra0.06	Ra0.05	Ra0.06	Ra0.06
초경 합금 (WC-Co-Cr)	Ra0.03	Ra0.03	Ra0.04	Ra0.04	Ra0.04

손상 지점에 도포액이 침투하지 않기 때문에 세정 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 이와 같이 내구성이 향상하여 손상이 생기지 않기 때문에, 도포된 도포액에 의하여 형성되는 도막층의 표면에 미세한 줄무늬가 형성되는 것이 방지된다.

또한, 헤드 부재 (16, 18) 가 일체적으로 형성되어 있고, 부재 사이의 틈새가 없기 때문에 도포액의 유동 저항이 적고, 도포액의 침투가 없기 때문에 세정 작업이 용이해진다.

또한, 슬롯면 (17, 19) 및 슬롯 선단면 (17e, 19e) 등, 도포액의 유통부가 적절한 발수성을 갖고 있기 때문에, 도포 성능이 바람직해져 도포 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시형태에 관련된 도포 공구에 의하면, 헤드 부재 (16, 18) 가 기계적 성질이 우수하고 밀도가 작은 티탄 합금으로 일체적으로 형성되고, 경량이기 때문에, 공구 교체 작업, 세정 작업에 따르는 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 최밀 육방 격자로 기계적 특성이 양호한 α 상과, 열처리성 등의 가공성이 양호한 β 상의 쌍방의 특징을 더불어 가지는 α+β 형 티탄 합금을 재료로 하고 있기 때문에, 정밀도가 높은 헤드 부재를 용이하게 제작할 수 있다.

또한, 선팽창 계수가 작기 때문에, 고정밀도인 가공을 용이하게 행하고, 사용시의 온도에 의한 영향을 받기 어려워 도포 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 헤드 부재 (16, 18) 가 경량이기 때문에, 길이 방향으로 길게 형성되어 도포 폭이 넓은 경우, 자체 무게에 의한 슬롯 (14) 의 휨 변형이 억제되어, 도포액을 균일하게 도포할 수 있다.

또한, 헤드 부재 (16, 18) 전체에 걸쳐 경도 분포를 H_RC3 이하로 억제하고 있기 때문에, 절삭에 의한 내부 응력 발생의 억제와 함께, 연마 가공에 있어서의 응력 해방을 억제하여, 진직도 5㎛ 이하/m, 예를 들어 진직도 4㎛/m 를 달성할 수 있고, 나아가 사용할 때의 경년 변화에 의한 정밀도 열화를 방지할 수 있다.

또한, 진직도 5㎛ 이하/m 라는 고정밀도의 헤드 부재를 형성할 수 있기 때문에, 이후의 도포 공구의 대형화에 있어서 헤드 부재 (16, 18) 의 길이가 1 미터 이상이 된 경우에도, 정밀도가 높은 헤드 부재 (16, 18) 를 저비용으로 제작할 수 있다.

또한, 슬롯면 (17, 19) 이 경면 마무리한 티탄 합금으로 형성되어 있기 때문에 적절한 발수성을 갖고, 세정 작업의 용이화에 더하여 바람직한 도포 성능을 갖기 때문에 도포 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 헤드 부재 (16, 18) 의 내마모성 및 내식성이 높고, 슬롯면 (17, 19) 이 손상되기 어렵기 때문에 보수 작업, 세정 작업을 용이하게 행할 수 있고, 성능이 유지되기 쉽기 때문에 공구 수명을 연장할 수 있다.

또한, 이러한 도포 헤드 (10) 가 장착되는 도포 장치의 강성을 낮게 설계할 수 있고, 도포 헤드 (10) 를 구동시키기 위한 구동 수단으로서도 소형의 모터를 사용할 수 있다. 요컨대, 도포 헤드 (10) 를 대형화하더라도 도포 장치의 대형화를 억제할 수 있고, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 도포 공구 (10) 가 경량화됨으로써, 도포 공구를 취급하는 핸들링 장치 등이 불필요해지고, 세정 작업에 따르는 분해 작업이나, 세정 작업을 단시간에 용이하게 행할 수 있다.

도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 도포 헤드 (10) 의 요부를 나타내는 도면이다. 이 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 관해서는, 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.

제 2 실시형태가 상기 기술한 제 1 실시형태와 상이한 것은, 슬롯면 (17, 19) 및 슬롯 선단면 (17e, 19e) 에 TiC (티탄 카바이드) 를 표면 처리에 의해, 내마모성 및 내식성을 갖는 층 (이하, 표면 처리층이라고 함 ; 17f, 19f) 으로서 형성하고, 경면 마무리를 하고 있는 점이다.

이 제 2 실시형태에 있어서도, 상기 기술한 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있고, 나아가 슬롯면 (17, 19) 및 슬롯 선단면 (17e, 19e) 에 표면 처리층 (17f, 19f) 을 형성함으로써, 슬롯면 (17, 19) 및 슬롯 선단면 (17e, 19e) 의 흠집이나 마모가 감소하고, 헤드 부재의 제작 당초의 성능을 유지하는 것이 용이해지고, 도포 공구로서의 수명 연장이나 보수, 분해 정비에 요하는 시간 및 비용을 삭감할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 도포 헤드 (10) 의 포켓 (15) 이 반원 형상인 경우에 관하여 설명하였지만, 포켓 (15) 의 형상에 관해서는, 원 형상, 물방울 형상 또는 슬롯에 접하지 않는 모서리 부분에 R 등의 완만한 형상을 형성한 직사각형상 등, 반원 형상 이외의 형상을 사용해도 된다.

또한, 슬롯면 (17, 19) 에 형성하는 표면 처리층의 재료로서, TiC 를 사용한 경우에 관하여 설명하였지만, 재료로서 TiN (질화티탄) 을 사용해도 되고, 헤드 부재를 구성하는 티탄 합금의 표면을 전해 인프로세스드레싱 연삭 등에 의하여, 헤드 부재 (16, 18) 의 표면에 안정적인 산화 피막층을 형성시킴으로써 표면 처리층을 형성시켜도 된다. 여기서, 전해 인프로세스드레싱 연삭이란, 주철, 코발트를 주성분으로 한 본드재와 지립을 소결한 메탈본드 지석 (砥石) 을 양극으로 하고, 이것에 대향하여 형성한 음극과의 사이에 직류 펄스 전류를 공급하고, 전해 작용에 의하여 지석의 금속 본드부만을 선택적으로 제거하고, 막힘 등에 의한 지석의 절단성의 저하를 억제하여, 고효율인 경면 연삭 작업을 행하는 연삭을 말하고, 그 부차적 작용으로서 피연마재 표면에 안정적인 산화 피막을 얻을 수 있다.

또한, 피도포 부재는 시트 형상 부재 (S) 에 한정되지 않고, 예를 들어 전자 기판 등의 패널 형상 부재에 도포액을 도포하는 도포 공구에 본 발명을 사용해도 된다.

도 5 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 도포 헤드 (10) 의 요부를 나타내는 도면이다. 이 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 관해서는, 동일 부합을 사용하여 그 설명을 생략한다.

슬롯 부재 (21, 23) 는, 초경 합금제의 단면 대략 장방형의 판 형상 부재로서, 슬롯 부재 (23) 의 기단측 부분이 오목 홈 (11) 에 대향하도록 형성되어 있고, 슬롯 부재 (23) 는 슬롯 부재 (21) 보다 기단 방향으로 길게 형성되어 있다. 또한, 슬롯 부재 (21, 23) 는, 서로 대향하는 측면이 슬롯 (14) 을 형성하는 슬롯면 (17, 19) 으로 되고, 슬롯면 (17, 19) 은 일정한 간격을 갖도록 배치되어 있다.

또한, 포켓 (15) 은 대향하는 오목 홈 (11) 과 슬롯 부재 (23) 의 기단측 부분에 의하여 형성되어 있다.

이 실시형태의 도포 공구에 의하면, 슬롯면 (17, 19) 이 티탄 합금보다도 경질인 재질로 형성되어 있기 때문에, 도포액에 카본 섬유나 유리 섬유 등의 경질인 함유물이 함유되고, 티탄 합금의 부위에 손상이 생기는 것과 같은 사태가 발생하여도, 초경 합금으로 형성된 슬롯면에 흠집 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 슬롯면 (17, 19) 의 세정 작업에 있어서도 함유물에 의한 손상을 억제할 수 있고, 손상 지점에 도포액이 침투하는 일이 없기 때문에 용이하게 세정 작업을 행할 수 있다.

또한, 티탄 합금제의 헤드 부재 (16, 18) 에 초경 합금제의 슬롯 부재 (21, 23) 가 장착되어 구성되어 있기 때문에, 상기 기술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있음과 함께 도포 헤드 (10) 전체로서 경량화를 도모할 수 있다. 요컨대, 상기 기술한 바와 같은 효과를 얻기 위하여 헤드부 구성체 (12, 13) 전체를 초경 합금으로 형성한 경우보다, 경량인 도포 헤드 (10) 를 구성할 수 있다.

또한, 3 개 이상의 헤드부 구성체를 사용하여 2 개 이상의 슬롯을 갖는 도포 헤드를 구성함으로써, 시트 형상 부재 (S) 의 표면에 복수의 도막층을 동시에 형성 가능하게 한 도포 공구에 본 발명을 사용해도 된다.

또한, 피도포 부재는 시트 형상 부재 (S) 에 한정되지 않고, 예를 들어 전자 기판 등의 패널 형상 부재에 도포액을 도포하는 도포 공구에 본 발명을 사용해도 되고, 또한, 고정된 상태의 시트 형상 부재나 패널 형상 부재에 대하여 도포 공구가 이동하는 구성으로 해도 된다.

본 발명에 관련된 도포 공구 및 도포 장치에 의하면, 공구 교체 작업, 세정 작업을 용이하게 사용할 수 있음과 함께, 생산성을 향상시키고, 도포 공구의 수명을 연장할 수 있다.

Claims

복수의 헤드 부재로 구성된 도포 헤드를 갖고, 상기 복수의 헤드 부재에 있어서의 서로 대향하는 측면끼리의 사이에, 상기 도포 헤드의 선단에 개구되는 홈 형상의 슬롯이 형성되고, 도포액이 상기 슬롯 내를 유통하여 상기 도포 헤드의 선단으로부터 토출되는 도포 공구로서,

상기 헤드 부재의 재질이, 티탄 합금인 것을 특징으로 하는 도포 공구.
제 1 항에 있어서,

상기 티탄 합금은,

밀도 ; 4.3g/cm³ 내지 4.7g/cm³

선팽창 계수 ; 8.5 내지 9.0㎛/m·K

전체 영역의 경도 분포 ; H_RC3 이하의 특성을 갖고,

또한, 상기 슬롯의 표면 전체 영역에 있어서, 길이 100mm 의 선분 상을 통과하는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집이 50 개 이하인 것을 특징으로 하는 도포 공구.
제 2 항에 있어서,

상기 슬롯의 표면 전체 영역에 있어서, 길이 100mm 의 선분 상을 통과하는 깊이 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 의 흠집이 10 개 이하인 것을 특징으로 하는 도포 공구.
제 1 항에 있어서,

적어도, 상기 슬롯을 형성하는 슬롯면이, 티탄 합금보다도 경질인 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 공구.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 헤드 부재의 상기 슬롯을 형성하는 슬롯면 및 상기 개구되는 측의 단면에, 내마모성, 내식성, 또는 내마모성과 내식성을 갖는 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 공구.
제 4 항에 있어서,

상기 슬롯면을 형성하는 상기 재질이, 초경 합금인 것을 특징으로 하는 도포 공구.