KR20160012870A

KR20160012870A - 도포 장치 및 도포 방법

Info

Publication number: KR20160012870A
Application number: KR1020140162596A
Authority: KR
Inventors: 하치로우 도우치
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-02-03
Also published as: TWI643681B; CN105289926B; JP2016022471A; TW201603900A; KR102215502B1; JP6326315B2; CN105289926A

Abstract

[과제] 노즐과 경화 수단을 연결부로 연결한 도막 형성 유닛을 구성하는 경우에, 노즐의 주행 속도(도포 처리 속도)를 적정하게 확보하여 적절한 도포 처리를 행할 수 있음과 동시에, 경화 처리 개시 시각의 조정을 적절히 행할 수 있고, 또, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)의 조정도 적정하게 행하는 것이 가능한 도포 장치 및 도포 방법을 제공한다.
[해결 수단] 도액을 토출하는 노즐(8)과 도액을 경화시키는 경화 수단(10)이 연결부(9)를 매개로 하여 연결된 도막 형성 유닛(6)을 기판(2)의 길이 방향으로 주행 이동시켜, 노즐에 의해 기판을 도포 처리한 후, 경화 수단으로 기판에 도포된 도액을 경화 처리하는 도포 장치(1)로서, 연결부에, 노즐과 경화 수단과의 수평 방향 간격(D)을 조정하는 조정 기구로서, 나사축(11a)과 너트(11b)로 이루어지는 슬라이드 기구(11)를 구비했다.

Description

도포 장치 및 도포 방법{COATING APPARATUS AND COATING METHOD}

본 발명은, 노즐과 경화 수단을 연결부로 연결한 도막 형성 유닛을 구성하는 경우에, 노즐의 주행(走行) 속도(도포 처리 속도)를 적정(適正)하게 확보하여 적절한 도포 처리를 행할 수 있음과 동시에, 경화 처리 개시 시각의 조정을 적절히 행할 수 있고, 또, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)의 조정도 적정하게 행하는 것이 가능한 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.

종래, 테이블(정반(定盤))에 재치(載置)한 기판을, 노즐용 주행 레일을 주행하는 노즐용 지지 포스트(post)에 승강 가능하게 지지된 노즐로부터 토출되는 도액(塗液)으로 도포하도록 한 기판의 도포 장치(예를 들면, '테이블 코터(일본국등록상표)' 등이라고 칭해짐)가 알려져 있다. 이런 종류의 도포 장치에, 기판에 도포된 도액을 경화시키기 위한 경화 수단을 구비한 도포 장치로서, 특허 문헌 1 ~ 3이 알려져 있다.

특허 문헌 1의 「패턴 형성 방법 및 패턴 형성 장치」는, 토출 노즐 선단의 토출구로부터 기판을 향해서 도포액을 토출함과 아울러, 기판에 도포된 직후의 도포액에 대해서 제1 조사 광원으로부터 파장 365nm의 UV광을 조사한다. 이것에 의해 도포액의 표면이 경화한다. 이어서, 제2 조사 광원으로부터, 보다 장파장(예를 들면 385nm 또는 395nm)의 UV광을, 앞의 UV광의 조사를 받은 도포액에 조사한다. 장파장의 광은 보다 도포액의 내부까지 침투하므로, 내부의 경화가 촉진되도록 되어 있다. 조사 광원은, 헤드부의 베이스와 시린지 펌프(syringe pump)를 매개로 하여, 토출 노즐과 연결되어 있다.

특허 문헌 2의 「슬릿 코트(slit coat)식 도포 장치」는, 기판을 유지하는 유지 테이블과, 상기 기판의 상기 유지 테이블에 유지된 유지면과는 반대측의 도포면에 서로 대향하여 액체가 유출되는 슬릿 모양의 노즐 개구가 마련된 도포 헤드를 구비하며, 상기 기판과 상기 도포 헤드를 상기 도포면의 면방향으로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 기판의 상기 도포면에 액체를 도포하는 슬릿 코트식 도포 장치로서, 상기 도포 헤드에 의해서 상기 기판에 액체를 도포시키면서, 해당 기판에 도포된 직후의 액체를 가열하는 가열 수단을 마련하도록 하고 있다.

특허 문헌 3의 「박막 형성 장치 및 박막 형성 방법」은, 도포 대상물을 흡착 유지하는 흡착 테이블과, 흡착 테이블에 흡착 유지된 도포 대상물의 표면에 잉크젯식 노즐로부터 도포재를 토출하면서 박막 형성을 행하는 복수의 도포 헤드와, 도포 헤드를 도포 대상물의 상부 위치에서 이동시키는 갠트리(gantry)를 구비하는 박막 형성 장치로서, 갠트리에, 도포 대상물의 표면을 가열하는 열원 장치를 더 구비하고 있다. 열원 장치는, 갠트리를 매개로 하여, 도포 헤드와 연결되어 있다.

어느 특허 문헌이라도, 도액을 경화시키거나, 액체나 도포 대상물의 표면을 가열하는 조사 광원, 가열 수단, 열원 장치와, 토출 노즐 등은, 일정한 간격을 두고 연결 고정되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본특허공개 제2012－143691호 공보 [특허 문헌 2] 일본특허공개 제2005－218969호 공보 [특허 문헌 3] 일본특허공개 제2013－000656호 공보

상기 특허 문헌과 마찬가지로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 테이블(a) 상에 재치(載置)된 기판(b)에 도막(塗膜, c)을 형성하기 위해서 주행 이동되는 도막 형성 유닛(d)을, 도액(塗液, e)을 토출하여 도포 처리하는 노즐(f)과, UV 광(i) 등을 조사하여 도액(e)을 경화 처리하는 경화 수단(g)과, 이들 경화 수단(g)과 노즐(f)을 일정한 간격(도면 중, 간격(LX)：불변)을 두고 연결 고정하는 연결부(h)로 구성하면, 첫째, 경화 수단(g)과 노즐(f)과의 간격(LX)을 변경 조정할 수 없다.

간격(LX)이 일정 불변이면, 노즐(f)로부터의 도액 토출 시각과, 그 시각에 토출된 도액(e)의 위치까지 경화 수단(g)이 도달하여 경화 처리를 개시하는 경화 처리 개시 시각과의 시간 간격은, 도막 형성 유닛(d)의 주행 속도(VX)(노즐(f) 및 경화 수단(g)의 이동 속도도 동일)에 따라서 결정되는 일정한 시간이다(간격(LX)/주행 속도(VX)).

도막 형성 유닛(d)의 주행 속도(VX)는 통상, 도포 처리에 기초하여 설정된다. 도포 처리에 대해서는, 예를 들면 도액(e)의 종류(점도나 재질 등)나 막 두께 등의 조건으로부터, 바람직한 도포 처리 속도(주행 속도(VX))가 있다. 한편, 경화 처리에 대해서는, 도포 처리와 동일하게, 예를 들면 도액(e)의 종류나 막 두께 등의 조건으로부터, 도포된 도액(e)의 경화 처리를 개시하는, 바람직한 경화 처리 개시 타이밍이 있다.

노즐(f)과 경화 수단(g)이 연결부(h)에 의해 연결되어 그들 간격(LX)이 일정 불변이면, 상술한 바와 같이 도액 토출 시각으로부터 경화 처리 개시 시각까지의 시간 간격이 주행 속도(VX)로 결정되어 버리므로, 도포 처리를 우선한 주행 속도(VX)로 경화 처리를 행하면, 경화 처리 개시 시각이 너무 빠르거나, 너무 늦거나 하여, 정확한 경화 처리 개시 시각에 경화 처리를 개시할 수 없고, 경화 처리를 적절히 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

반대로, 경화 처리를 우선하여, 경화 처리를 적절히 행할 수 있는 시간 간격에 맞춘 주행 속도(VX)로 설정하면, 경화 처리에 기초하는 주행 속도(VX)에 따라서 노즐(f)로부터 도액(e)을 토출시킬 필요가 있으며, 토출량 등의 제어가 번잡하게 되거나, 또, 도포 처리를 적절히 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

둘째, 노즐(f)의 이동 속도와 경화 수단(g)의 이동 속도가 동일 속도(VX)가 되어, 도포 처리 속도와 경화 처리 속도를 변경 조정할 수 없다. 도포 처리에 대해서는, 상술한 바와 같이 바람직한 도포 처리 속도가 있다. 한편, 경화 처리에 대해서도 마찬가지로, 도액의 종류나 막 두께 등에 따라서, 바람직한 경화 처리 속도가 있다.

경화 처리 속도는, 단위 시간당 경화 처리 에너지가 일정할 때, 늦은 경우에는, 경화 처리 시간이 길게 되어 도액(e)에 대한 경화 처리 에너지가 크게 되고, 빠른 경우에는, 경화 처리 시간이 짧게 되어 경화 처리 에너지가 작게 된다.

도포 처리를 우선하여 이동 속도(도막 형성 유닛의 주행 속도(VX))를 설정하면, 경화 수단(g)은 동일 속도로 밖에 이동할 수 없기 때문에, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)를 적절히 확보할 수 없고, 경화 처리 에너지가 과잉이 되거나 부족하거나 하여, 경화 처리를 적정하게 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 반대로, 경화 처리를 우선하면, 제1의 경우와 마찬가지로, 도포 처리를 적절히 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

이상으로부터, 경화 수단(g)과 노즐(f)을 연결부(h)에 의해 일정 불변의 간격(LX)을 두고 연결 고정하는 도막 형성 유닛(d)에서는, 막 두께나 막질(膜質) 등이 균일하고 품질이 높은 도막을 형성하는 것이 어렵다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 감안하여 창안된 것으로서, 노즐과 경화 수단을 연결부에 의해 연결한 도막 형성 유닛을 구성하는 경우에, 노즐의 주행 속도(도포 처리 속도)를 적정하게 확보하여 적절한 도포 처리를 행할 수 있음과 동시에, 경화 처리 개시 시각의 조정을 적절히 행할 수 있고, 또, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)의 조정도 적정하게 행하는 것이 가능한 도포 장치 및 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 도포 장치는, 도액을 토출하는 노즐과 도액을 경화시키는 경화 수단이 연결부를 매개로 하여 연결된 도막 형성 유닛을 기판의 길이 방향으로 주행 이동시켜, 해당 노즐에 의해 기판을 도포 처리한 후, 해당 경화 수단으로 기판에 도포된 도액을 경화 처리하는 도포 장치로서, 상기 연결부에, 상기 노즐과 상기 경화 수단과의 수평 방향 간격을 조정하는 조정 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 조정 기구는, 상기 노즐에 대해서 상기 경화 수단을 상대 이동시키기 위한 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 조정 기구는, 상기 경화 수단을 기판의 길이 방향을 따라서 슬라이드 가능하게 하는 슬라이드 기구인 것을 특징으로 한다.

상기 조정 기구는, 상기 경화 수단을 기판면을 따라서 선회 가능하게 하는 선회 기구인 것을 특징으로 한다.

상기 경화 수단은, 기판의 폭방향으로 복수 배열되며, 상기 연결부는, 이들 경화 수단을 개별로 상기 노즐에 연결하기 위해서 복수 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 도포 방법은, 상기 조정 기구를 구비하는 도포 장치를 이용하며, 상기 조정 기구에 의해 상기 노즐과 상기 경화 수단과의 수평 방향 간격을 설정한 후, 상기 도막 형성 유닛을 주행 이동시켜, 해당 노즐에 의한 도포 처리와 해당 경화 수단에 의한 경화 처리를 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 도포 방법은, 상기 구동 수단을 가지는 조정 기구를 구비한 도포 장치를 이용하며, 상기 도막 형성 유닛을 주행 이동시켜 상기 노즐에 의한 도포 처리를 행할 때, 상기 구동 수단으로 상기 경화 수단을 해당 노즐에 대해서 상대 이동하면서 경화 처리를 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 도포 장치 및 도포 방법에 있어서는, 노즐과 경화 수단을 연결부에 의해 연결한 도막 형성 유닛을 구성하는 경우에, 노즐의 주행 속도(도포 처리 속도)를 적정하게 확보하여 적절한 도포 처리를 행할 수 있음과 동시에, 경화 처리 개시 시각의 조정을 적절히 행할 수 있고, 또, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)의 조정도 적정하게 행하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 도포 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 도포 장치의 평면도이다. 　　
도 3은 도 1에 나타낸 도포 장치에서 기판에 도막을 형성하는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명에 관한 도포 방법의 바람직한 실시 형태를 설명하는 개략 설명도이다.
도 5는 제1 실시 형태의 변형예를 나타내는 도포 장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 도포 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6 중, A 방향 화살표로부터 본 부분 확대도이다.
도 8은 배경 기술을 설명하는 설명도이다.

이하에, 본 발명에 관한 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명에 관한 도포 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 사시도, 도 2는, 도 1에 나타낸 도포 장치의 평면도, 도 3은, 도 1에 나타낸 도포 장치에서 기판에 도막을 형성하는 모습을 나타내는 측면도이다.

제1 실시 형태에 관한 도포 장치(1)는 도 1 ~ 도 3에 나타내는 바와 같이, 주로, 도포 대상물인 기판(2)이 교환 가능하게 재치(載置)되는 테이블(정반(定盤))(3)과, 테이블(3) 외부의 기대(基台, 4) 상에, 기판(2)을 폭방향 양측으로부터 사이에 두는 배치로, 기판(2)의 길이 방향을 따라서 마련된 좌우 한 쌍의 주행(走行) 레일(5)과, 기판(2)의 길이 방향으로 주행 레일(5)을 주행 이동되는 도막 형성 유닛(6)으로 구성된다.

도막 형성 유닛(6)은, 주행 레일(5)을 주행 이동하는 주행체(走行體, 7)와, 주행체(7)에 마련되며, 도액(C)을 토출하는 노즐(8)과, 주행체(5)에 마련된 연결부(9)와, 연결부(9)를 매개로 하여, 주행체(5)에 지지되며, 도액(C)을 경화 처리하는 경화 수단(10)으로 구성된다.

주행체(7)는, 좌우 한 쌍의 기둥부(7a)와, 이들 기둥부(7a)의 사이에, 기판(2)의 폭방향을 따라서 가설(架設)되는 빔부(beam部, 7b)로부터, 문형(門型) 형태로 형성된다. 주행체(7)는, 주지의 리니어 모터나 볼 나사 기구 등에 의해서, 주행 레일(5)을 주행 이동된다. 주행체(7)는, 기판(2)의 길이 방향으로, 해당 기판(2)의 일단(도포 시단(始端, 2a))측과 타단(도포 종단(終端, 2b))측과의 사이를 왕복 주행된다.

노즐(8)은, 그 길이 방향 양단부가 주행체(7)의 한 쌍의 기둥부(7a)에 지지되며, 이것에 의해 노즐(8)은, 길이 방향이 기판(2)의 폭방향을 향하게 되어, 주행체(7)에 마련된다. 도시예에서는, 노즐(8)은, 주행체(7)의 전진 주행 방향 전면(前面, 7c)에 면(面)하여 마련되어 있다. 노즐(8)은, 기판(2)과의 틈새 간격을 조절할 수 있도록, 기둥부(7a)에 형성된 승강용 슬릿(7d)을 통해서, 기둥부(7a)에 승강 가능하게 마련된다. 노즐(8)을 승강시키는 기구는, 주지의 볼 나사 기구 등으로 구성된다.

노즐(8)에는, 이것에 도액(C)을 공급하기 위해서, 도시하지 않은 도액 공급 수단이 접속된다. 도액 공급 수단으로부터 노즐(8)에 도액(C)이 공급됨으로써, 노즐(8)은, 기판(2)을 향해서 도액(C)을 토출한다. 주행 이동되는 주행체(7)에 지지된 노즐(8)로부터 도액(C)이 토출되는 것에 의해, 기판(2)은 도포 처리된다(도 3중, 새틴(satin) 부분으로 나타냄).

연결부(9)는, 주행체(7)의 전진 주행 방향 후면(7e)에, 해당 후면(7e)으로부터 기판(2)의 길이 방향을 따라서 후방을 향하여 수평하게 연장된 슬라이드 바(혹은 그것을 대신하는 나사축(11a))와, 슬라이드 바에 기판(2)의 길이 방향을 따라서 슬라이드 이동 가능하게 마련된 슬라이드 블록(혹은 그것을 대신하는 너트(11b))으로 구성된다. 즉, 연결부(9)는, 슬라이드 기구(11)를 구비한다.

혹은, 연결부(9)에 구비되는 슬라이드 기구(11)를, 볼 나사 기구로 구성해도 괜찮다. 즉, 슬라이드 바를 나사축(11a)으로 대신하고, 슬라이드 블록을 너트(11b)로 대신하여, 도막 형성 유닛(6) 중 어느 하나의 개소에 마련한 구동 수단으로서의 모터(12)로 나사축(11a)을 구동하는 것에 의해, 너트(11b)의 슬라이드가 가능한 연결부(9)를 구성해도 괜찮다.

도시예에서는, 나사축(11a)은, 기판(2)의 폭방향(주행체(7)의 빔부(7b)의 가설(架設) 방향)으로, 좌우 한 쌍으로 2개 마련되어 있다. 따라서, 너트(11b)도, 각 나사축(11a)에 장착하여, 기판(2)의 폭방향으로 좌우 2개 마련되어 있다.

슬라이드 바 및 슬라이드 블록으로 구성하는 경우, 슬라이드 블록은, 손으로 조작되는 체결 부재 등에 의해, 슬라이드 바에 장착된다. 체결 부재 등을 조임으로써, 슬라이드 블록은 슬라이드 바에 고정되고, 느슨하게 함으로써, 슬라이드 바에 대해, 슬라이드 가능하게 된다. 이하, 연결부(9)로서, 볼 나사 기구를 채용한 경우에 대해 설명한다.

경화 수단(10)은, 그 길이 방향 양단측이 좌우의 너트(11b)에 지지되며, 이것에 의해 경화 수단(10)은, 길이 방향이 기판(2)의 폭방향을 향하게 되어, 연결부(9)와 연결된다. 경화 수단(10)이 마련되는 연결부(9)는, 볼 나사 기구라도, 상술한 슬라이드 바와 슬라이드 블록으로 구성한 구조라도, 너트(11b)나 슬라이드 블록이 슬라이드 가능하다.

따라서, 연결부(9)는, 노즐(8)과 경화 수단(10)과의 수평 방향 간격(D)을, 주행체(5)의 주행 이동 방향(기판(2)의 길이 방향)으로 조정하는 조정 기구를 구비한다. 볼 나사 기구의 경우, 구동 수단인 모터(12)로 나사축(11a)을 회전시키는 것에 의해 너트(11b)의 슬라이드가 가능해지므로, 주행체(7)의 주행 이동 중에 너트(11b)를 나사축(11a)을 따라서 슬라이드시킬 수 있고, 이것에 의해, 노즐(8)에 대해서 경화 수단(10)을 상대 이동시킬 수 있다. 물론, 연결부(9)는, 주행체(7)의 노즐(8)에 대해, 경화 수단(10)을 연결하는 기능을 구비한다.

경화 수단(10)으로서는, 도액(C)이 UV 경화 타입이면 UV 조사체가 이용되고, 도액(C)이 열경화 타입이면 발열체가 이용되며, 자연 건조 타입이면 공기 등의 건조용 기체를 분출하는 드라이어가 이용된다.

경화 수단(10)은, 이것에 접속되는 도시하지 않은 전기 배선을 매개로 하여 공급되는 전력에 의해, 기판(2)을 향해서 UV광(F)을 발하거나, 발열되어 기판(2)을 향해서 방열하거나, 건조용 기체를 기판(2)을 향해서 분사한다. 경화 수단(10)으로서는 물론, 도액(C)의 종류에 따라서, 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 연결부(9)를 매개로 하여 주행체(7)에 연결된 경화 수단(10)으로부터 UV광(F) 등이 발 하게 하는 것에 의해, 노즐(8)에 의해 기판(2)에 도포된 도액(C)은 경화 처리된다(도 3 중, 흑색 부분으로 나타냄).

다음으로, 제1 실시 형태에 관한 도포 장치(1)를 이용한 도포 방법에 대해 설명한다. 도 4는, 본 도포 방법의 개략 설명도가 나타내어져 있다. 기판(2)에 도막을 형성할 때, 도막 형성 유닛(6)의 주행체(7)가 주행 레일(5)을 기판(2)의 길이 방향으로 주행 이동된다. 노즐(8)이 최초로 기판(2)의 도포 시단(2a)에 도달하고, 도액(C)을 토출하여 도포 처리를 개시한다.

노즐(8)이 기판(2) 상을 전진해 가면, 그 후, 연결부(9)에 구비된 볼 나사 기구의 너트(11b)에 지지된 경화 수단(10)이, 기판(2)의 도포 시단(2a)에 도달한다. 도포 시단(2a)에서의 도포 처리 및 경화 처리를 예로 들어 설명하면, 노즐(8)로부터의 도포 시단(2a)으로의 도액 토출 시각과, 도포 시단(2a)에 도포된 도액(C)의 경화 처리를 개시하는 경화 처리 개시 시각과의 시간 간격은, 도막 형성 유닛(6)의 주행 속도(V)에 기초하여, 노즐(8)과 경화 수단(10)과의 수평 방향 간격(D)에 의해서 결정된다.

본 실시 형태에서는, 연결부(9)가 수평 방향 간격(D)을 조정하는 조정 기구(볼 나사 기구)를 구비하고 있으므로, 해당 수평 방향 간격(D)을 넓게 하거나 좁게 하거나 할 수 있고, 배경 기술과는 달리, 도액 토출 시각으로부터 경화 처리 개시 시각까지의 시간 간격을 변경 조정할 수 있다.

예를 들면, 도막 형성 유닛(6)의 주행 속도(V)가 20mm/sec.인 경우, 수평 방향 간격(D)이 80mm로 고정되어 있는 경우에는, 시간 간격은 4초(=D/V)로 일정하게 되어 버리지만, 조정 기구에 의해서 수평 방향 간격(D)을 조정할 수 있으므로, 수평 방향 간격(D)을 100mm로 넓혀 시간 간격을 5초로 하거나, 60mm로 좁혀 시간 간격을 3초로 하거나 하여, 도액(C)을 도포하고 나서, 경화 처리를 개시할 때까지의 시간을 자유 자재로 조정할 수 있다.

이와 같이 제1 실시 형태에 관한 도포 장치(1) 및 그것을 이용한 도포 방법에서는, 예를 들면 도포 처리를 우선한 주행 속도(V)로 도막 형성을 행하는 경우라도, 수평 방향 간격(D)의 조정에 의해, 정확한 경화 처리 개시 시각에 경화 처리를 개시할 수 있어, 경화 처리를 적절히 행할 수 있다. 수평 방향 간격(D)의 조정은, 모터(12)로 볼 나사 기구를 구동함으로써 자동적으로 행할 수 있다.

조정 기구를, 슬라이드 바와 슬라이드 블록으로 구성한 경우에는, 도막 형성 유닛(6)의 주행 정지 상태에서, 손으로 조작하여, 슬라이드 바를 따라서 슬라이드 블록을 슬라이드하여 수평 방향 간격(D)을 조정하고, 그 후, 체결 부재 등으로 슬라이드 블록을 슬라이드 바에 조여 고정하도록 하면 좋다. 이와 같이 하여 수평 방향 간격(D)을 설정한 후, 도막 형성 유닛(6)을 주행 이동시켜, 노즐(8)에 의한 도포 처리와 경화 수단(10)에 의한 경화 처리가 행해진다.

게다가, 제1 실시 형태에 관한 도포 장치를 이용한 도포 방법에서는, 조정 수단을 볼 나사 기구로 구성하는 것에 의해, 도포 처리 중에, 기판(2)의 길이 방향을 따라서, 경화 수단(10)을 노즐(8)에 대해서 상대 이동시킬 수 있다.

예를 들면, 길이 L=1000mm인 기판(2)을, 주행 속도 V=20mm/sec.로 설정한 도막 형성 유닛(6)으로 도막 형성하는 경우에, 경화 수단(10)을 노즐(8)에 대해 상대 이동하지 않을 때에는, 경화 수단(10)의 경화 처리 속도는, 주행체(7)와 동일하게 20mm/sec.가 된다. 이 경우의 경화 처리 시간은 50초가 된다.

이것에 대해, 주행 이동되는 노즐(8)로 도포 처리를 행하고 있을 때에, 너트(11b), 즉 경화 수단(10)을, 나사축(11a)에 대해 이동 속도 Va=10mm/sec.로, 도막 형성 유닛(6)의 전진 주행 방향과는 반대 방향으로, 점차 노즐(8)로부터 멀어져 가는 방향으로 상대 이동시키면, 경화 수단(10)의 기판(2)에 대한 상대 이동 속도가 10mm/sec.가 되고, 이 경우의 경화 처리 시간은 100초가 된다.

이 경우, 도포 시단(2a)에서의 도액 토출 시각으로부터 경화 처리 개시 시각까지의 시간 간격을 예를 들면 20초(노즐(8)과 경화 수단(10)과의 수평 방향 간격(D)은 400mm)로 설정했을 때, 나사축(11a)으로서는, 적어도 900mm((100-50)초×10mm/sec.＋400mm)의 길이의 것을 이용하면 좋다.

반대로, 주행 이동되는 노즐(8)로 도포 처리를 행하고 있을 때에, 경화 수단(10)을, 나사축(11a)에 대해 이동 속도 Va=5mm/sec.로, 도막 형성 유닛(6)의 전진 주행 방향과 동일 방향으로, 점차 노즐(8)로 접근해 가는 방향으로 상대 이동시키면, 경화 수단(10)의 기판(2)에 대한 상대 이동 속도가 25mm/sec.가 되고, 이 경우의 경화 처리 시간은 40초가 된다.

경화 수단(10)을 노즐(8)에 가까워지도록 상대 이동시키는 경우에는, 노즐(8)과 경화 수단(10)이 충돌하는 등, 간섭이 생기지 않도록, 도포 시단(2a)에서의 도액 토출 시각부터 경화 처리 개시 시각까지의 시간 간격을 설정하는 노즐(8)과 경화 수단(10)과의 수평 방향 간격(D), 예를 들면 상기 400mm 보다도, 경화 처리를 완료할 때까지 경화 수단(10)이 상대 이동하는 거리(200mm=5mm/sec.×40초)가 짧게 되도록 설정된다.

이와 같이 제1 실시 형태에서는, 또, 경화 수단(10)을 노즐(8)에 대해서 상대 이동시키는 모터(12)를 도막 형성 유닛(6)에 구비하고 있으므로, 경화 처리 개시 시각을 자유 자재로 조정 가능할 수 있을 뿐만 아니라, 도포 처리 속도(V)와는 다른 경화 처리 속도, 즉 경화 처리 시간을 자유 자재로 조정할 수 있고, 나아가서는 바람직한 경화 처리 에너지로 도액(C)을 경화시킬 수 있다.

따라서, 예를 들면 도포 처리를 우선한 주행 속도(V)로 도막 형성을 행하는 경우라도, 이동 가능한 경화 수단(10)의 상대 이동 속도를 조정할 수 있으므로, 경화 처리 속도(경화 처리 시간)를 적절히 확보할 수 있고, 이것에 의해 경화 처리를 적정하게 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 도포 장치 및 도포 방법에 있어서는, 노즐(8)과 경화 수단(10)을 연결부(9)에 의해 연결한 도막 형성 유닛(6)을 구성하는 경우에, 조정 기구에 의해 노즐(8)과 경화 수단(10)의 수평 방향 간격(D)을 조정할 수 있으므로, 경화 처리 개시 시각의 조정을 적절히 행할 수 있고, 또, 경화 수단(10)을 상대 이동시키는 모터(12)에 의해서 경화 처리 속도(경화 처리 시간)의 조정도 적정하게 행할 수 있어, 막 두께나 막질(膜質) 등이 균일하고 품질이 높은 도막을 형성할 수 있다.

도 5는, 상기 제1 실시 형태의 변형예를 나타내는 평면도이다. 제1 실시 형태에서는, 경화 수단(10)은, 기판(2)의 폭방향으로 한 개 마련되어 있었지만, 이 변형예에서는, 이 한 개의 경화 수단(10)을 복수로 분할한 형태로, 복수의 경화 수단(10)이, 기판(2)의 폭방향으로 배열되어 구성된다. 연결부(9)는, 이들 복수의 경화 수단(10)을 개별로 노즐(8), 구체적으로는 노즐(8)을 지지하고 있는 주행체(7)에 연결하기 위해서, 복수 마련된다. 연결부(9)의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다.

이와 같이 구성하면, 기판(2)의 폭방향으로 배열된 경화 수단(10) 개개에 대해, 다른 수평 방향 간격(D)을 설정하거나, 각각을 다른 움직임으로 상대 이동시킬 수 있다.

기판(2)에 도액(C)을 도포해 갈 때, 기판(2)의 외주 단부 가장자리 영역 보다도, 기판(2)의 중앙 영역 쪽이 자연 건조되기 어렵기 때문에, 이들 외주 단부 가장자리 영역 및 중앙 영역에 대한 경화 처리(경화 처리 개시 시각이나 경화 처리 시간 등)가 동일하면, 기판(2) 전면(全面)에 걸쳐서 균질한 도막을 형성할 수 없을 우려가 있다.

이 변형예에서는, 기판(2)의 폭방향으로 배열한 경화 수단(10) 개개에 대해서, 개별의 설정을 행할 수 있으므로, 예를 들면, 중앙 영역을 경화 처리하는 어느 하나의 경화 수단(10)을, 외주 단부 가장자리 영역을 경화 처리하는 다른 경화 수단(10)에 대해서, 경화 처리 개시 시각을 빨리, 혹은 늦게 설정하거나, 상대 이동 속도를 빠르게 하거나 늦게 하거나 할 수 있으며, 이것에 의해, 자연 건조를 하기 쉬운 다른 기판(2) 상의 각 영역마다, 각각에 대응한 적절한 경화 처리를 행할 수 있어, 막 두께나 막질 등이 균일하고 품질이 높은 도막을 형성할 수 있다.

또, 복수의 경화 수단(10)을 일직선으로 배열한 경우에는, 상기 제1 실시 형태의 단일의 경화 수단(10)의 경우와 동일한 도막 형성을 행할 수 있다.

도 6 및 도 7에는, 제2 실시 형태에 관한 도포 장치가 나타내어져 있다. 도 6은, 본 발명에 관한 도포 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 평면도, 도 7은, 도 6 중, A 방향 화살표로부터 본 부분 확대도이다. 제2 실시 형태는, 조정 기구가, 제1 실시 형태의 슬라이드 기구(11)를 대신하여, 선회 기구(13)인 경우이다. 그 외의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다.

연결부(9)는, 주행체(7)의 전진 주행 방향 후면(7e)에, 해당 후면(7e)의 중앙으로부터 기판(2)의 길이 방향을 따라서 후방을 향하여 수평하게 연장된 서포트 멤버(14)와, 서포트 멤버(14)의 후단(14a)에, 일단(15a)이 회전축(16)으로 회전 가능하게 지지된 좌우 한 쌍의 스윙 암(15)으로 구성된다. 즉, 연결부(9)는, 선회되는 스윙 암(15)을 가지는 선회 기구(13)를 구비한다.

스윙 암(15)은, 손으로 조작되는 체결 부재 등에 의해, 서포트 멤버(14)에 장착된다. 체결 부재 등을 조임으로써, 스윙 암(15)은 서포트 멤버(14)에 고정되고며, 느슨하게 함으로써, 서포트 멤버(14)에 대해, 선회 가능하게 된다.

스윙 암(15)은, 체결 부재 등을 대신하여, 서포트 멤버(14)에 마련한 구동 수단으로서의 모터(도시하지 않음)와 연결하여, 서포트 멤버(14)에 선회 구동 가능하게 장착하도록 해도 괜찮다. 모터는, 좌우 한 쌍의 스윙 암(15)을 일괄하여 구동하기 위해서 1개 마련해도, 혹은, 개별로 구동하기 위해서, 2개 마련해도 괜찮다.

또, 좌우 한 쌍의 스윙 암(15)을 동일한 선회 각도로 선회시키기 위해서, 서포트 멤버(14)에 회전 가능하게 지지되는 각 스윙 암(15)의 일단(15a)끼리를 기어 커플링 등으로 결합하도록 해도 괜찮다. 선회 가능한 스윙 암(15)은, 주행체(7)나 노즐(8)에 접근하는 방향으로부터, 멀어지는 방향에 걸치는 범위에서, 서포트 멤버(14)에 대한 각도 θ가 조정 가능하게 된다.

경화 수단(10)은, 각 스윙 암(15) 아래에 장착되어, 기판(2)의 폭방향에 대해, 2개 마련된다. 경화 수단(10)은, 스윙 암(15)의 각도 θ를 조정하는 것에 의해, 기판(2)의 단부 가장자리측으로 갈수록, 노즐(8)에 접근하거나, 이격하거나, 혹은 각도 θ를 90°로 함으로써 노즐(8)과 평행한 방향을 향하게 된다. 좌우 한 쌍의 스윙 암(15)의 각도 θ를 다르게 하여, 2개의 경화 수단(10)의 방향을 다르게 하도록 해도 좋다.

경화 수단(10)이 마련되는 연결부(9)는, 모터 구동식이라도, 체결 부재 등으로 장착하는 형식이라도, 스윙 암(15)이 선회 가능하다. 따라서, 연결부(9)는, 노즐(8)과 경화 수단(10)과의 수평 방향 간격(D)을, 주행체(7)의 주행 이동 방향(기판(2)의 길이 방향)으로 조정하는 조정 기구를 구비한다.

모터 구동식의 경우, 모터(16)로 스윙 암(15)의 선회가 가능해지므로, 주행체(6)의 주행 이동 중에, 노즐(8)에 대해서 경화 수단(10)을 상대 이동시킬 수 있다. 물론, 연결부(9)는, 주행체(7)의 노즐(8)에 대해, 경화 수단(10)을 연결하는 기능을 구비한다.

제2 실시 형태에 관한 도포 장치 및 도포 방법에서는, 노즐(8)에 대해서 경화 수단(10)의 방향을 경사지게 배치하는 것에 의해, 제1 실시 형태의 변형예와 마찬가지로, 기판(2)의 중앙 영역과 외주 단부 가장자리 영역에 대한 경화 처리를 변경 조정할 수 있어, 해당 제1 변형예와 마찬가지로, 기판(2) 상의 도액 두께 등의 상황에 따른 적절한 경화 처리를 영역마다 행할 수 있고, 막 두께나 막질 등이 균일하고 품질이 높은 도막을 형성할 수 있다.

한편, 노즐(8)과 경화 수단(10)을 평행하게 배치하는 것에 의해, 제1 실시 형태와 동일한 경화 처리를 행할 수 있고, 해당 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 달성하는 것이 가능하다.

모터 구동으로 노즐(8)에 대해 경화 수단(10)을 슬라이드식으로 상대 이동시키는 기구로서, 볼 나사 기구를 예시하여 설명했지만, 이것에 한정하지 않고, 리니어 모터 기구나 랙 앤드 피니언 기구 등, 그 외 주지의 이동 기구를 채용해도 괜찮은 것은 물론이다.

1 : 도포 장치 2 : 기판
2a : 도포 시단 2b : 도포 종단
3 : 테이블 4 : 기대
5 : 주행 레일 6 : 도막 형성 유닛
7 : 주행체 7a : 기둥부
7b : 빔부 7c : 전진 주행 방향 전면
7d : 승강용 슬릿 7e : 전진 주행 방향 후면
8 : 노즐 9 : 연결부
10 : 경화 수단 11 : 슬라이드 기구
11a : 나사축 11b : 너트
12 : 모터 13 : 선회 기구
14 : 서포트 멤버 14a : 후단
15 : 스윙 암 15a : 일단
16 : 회전축 C : 도액
D : 수평 방향 간격 F : UV광
L : 기판의 길이
V : 주행체의 주행 속도(도포 처리 속도)
Va : 경화 수단의 이동 속도
a : 테이블 b : 기판
c : 도막 d : 도막 형성 유닛
e : 도액 f : 노즐
g : 경화 수단 h : 연결부
i : UV광 LX : 간격
VX : 주행 속도 θ : 스윙 암의 각도

Claims

도액(塗液)을 토출하는 노즐과 도액을 경화시키는 경화 수단이 연결부를 매개로 하여 연결된 도막 형성 유닛을 기판의 길이 방향으로 주행 이동시켜, 해당 노즐에 의해 기판을 도포 처리한 후, 해당 경화 수단으로 기판에 도포된 도액을 경화 처리하는 도포 장치로서,
상기 연결부에, 상기 노즐과 상기 경화 수단과의 수평 방향 간격을 조정하는 조정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조정 기구는, 상기 노즐에 대해서 상기 경화 수단을 상대 이동시키기 위한 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 조정 기구는, 상기 경화 수단을 기판의 길이 방향을 따라서 슬라이드 가능하게 하는 슬라이드 기구인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 조정 기구는, 상기 경화 수단을 기판면을 따라서 선회 가능하게 하는 선회 기구인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 경화 수단은, 기판의 폭방향으로 복수 배열되며, 상기 연결부는, 이들 경화 수단을 개별로 상기 노즐에 연결하기 위해서 복수 마련되는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 내지 5 중 어느 하나의 항에 기재된 도포 장치를 이용하며, 상기 조정 기구에 의해 상기 노즐과 상기 경화 수단과의 수평 방향 간격을 설정한 후, 상기 도막 형성 유닛을 주행 이동시켜, 해당 노즐에 의한 도포 처리와 해당 경화 수단에 의한 경화 처리를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 도포 방법.
청구항 2 내지 5 중 어느 하나의 항에 기재된 도포 장치를 이용하며, 상기 도막 형성 유닛을 주행 이동시켜 상기 노즐에 의한 도포 처리를 행할 때, 상기 구동 수단으로 상기 경화 수단을 해당 노즐에 대해서 상대 이동시키면서 경화 처리를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 도포 방법.