KR20180124835A

KR20180124835A - 연속 도포 장치 및 연속 도포 방법

Info

Publication number: KR20180124835A
Application number: KR1020187018667A
Authority: KR
Inventors: 사토시 도모에다; 요시유키 아라이
Original assignee: 토레 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2018-11-21
Also published as: CN109070127A; JP6652426B2; WO2017170478A1; JP2017176981A; US20200298270A1

Abstract

롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포하는 것을 과제로 한다. 이 과제에 대해, 장척 필름 (2) 을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 장치 (10) 로서, 장척 필름 (2) 을 감는 도포 롤 (1) 과, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 상의 마크 (21, 23) 또는 패턴을 촬상하는 촬상 장치 (3) 와, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 소정 패턴을 도포하는 도포 헤드 (5) 를 구비하고, 도포 헤드 (5) 는, 촬상 장치 (3) 보다 장척 필름 (1) 의 반송 방향 하류측에 형성되는 구성으로 하였다

Description

연속 도포 장치 및 연속 도포 방법

본 발명은, 롤 투 롤로 반송하는 장척 필름에 연속적으로 도액을 도포하여, 양호한 정밀도로 회로 패턴을 형성하는 연속 도포 장치 및 연속 도포 방법에 관한 것이다.

종래, 회로 패턴을 형성하기 위하여, 스퍼터링, CVD, 포토리소그래피 등의 기술이 알려져 있었지만, 최근, 저비용, 에너지 절약, 자원 절약에 공헌하기 위하여, 각종의 인쇄 기술을 사용한 회로 패턴의 형성 기술 (프린티드 일렉트로닉스) 이 주목되고 있다. 그 중에서도, 금속 잉크를 잉크젯 노즐로부터 기재에 적하하여 회로 패턴을 형성한 후, 절연층을 잉크젯 노즐로부터 기재에 적하하고, 추가로 그 위에 금속 잉크를 잉크젯 노즐로부터 기재에 적하하여 회로 패턴을 형성하도록 하여, 다층의 회로 패턴을 형성하는 기술이 개발되어 있다.

또, 장척 필름에 도액을 도포하기 위해서는, 생산 효율의 관점에서 장척 필름을 롤 투 롤 반송하여 연속적으로 도포하는 것이 자주 실시되고 있다. 그러나, 장척 필름을 롤 투 롤 반송하여 도포하는 경우에는, 장척 필름에 발생하는 변형이나 신축에 대응한 도포를 할 필요가 있다.

특허문헌 1 에는, 장척 필름을 흡착 스테이지에 흡착한 상태에서 위치 결정을 실시함으로써, 장척 필름에 변형을 발생시키지 않고 양호한 정밀도로 도포하는 구성이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2015-9951호

그러나, 롤 투 롤 반송되어 온 장척 필름을 일단 흡착 스테이지 상에 흡착하고 도액을 도포하는 경우에는, 연속 반송이 아니라 간헐 반송이 되어, 건조 공정 등의 후공정과의 택트 밸런스를 잡기 위하여, 어큐뮬레이터 등의 버퍼를 형성할 필요가 있어 제조 공정이 대형화된다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하여, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 장치로서, 상기 장척 필름을 감는 도포 롤과, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상하는 촬상 장치와, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 도포 헤드를 구비하고,

상기 도포 헤드는, 상기 촬상 장치보다 상기 장척 필름의 반송 방향 하류측에 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치를 제공하는 것이다.

이 구성에 의해, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

상기 촬상 장치의 촬상 위치와 상기 도포 헤드로부터의 도액의 착탄 위치 사이의 상기 도포 롤 상의 길이가, 상기 장척 필름의 상기 소정 패턴의 길이 이상이도록 해도 된다.

이 구성에 의해, 장척 필름의 변형이나 신축을 정확하게 계측하여, 소정 패턴을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

상기 장척 필름의 반송 방향으로 상기 도포 헤드를 복수 구비하고, 당해 복수의 도포 헤드의 각각은, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 상기 도포 롤의 곡률을 따라 형성하도록 해도 된다.

이 구성에 의해, 복수의 도포 헤드 각각이, 양호한 정밀도로 도액을 도포할 수 있다.

상기 도포 헤드가 토출하는 도액이 착탄되는 상기 장척 필름 상의 착탄 위치를 조절하는 토출 사이클 조절부를 형성하고, 상기 토출 사이클 조절부는, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 상기 장척 필름의 신축을 산출하고, 도액의 토출 사이클을 조절하도록 해도 된다.

이 구성에 의해, 장척 필름의 신축에 따른 도포를 할 수 있다.

상기 도포 헤드가 토출하는 도액이 착탄되는 상기 장척 필름 상의 착탄 위치를 조절하는 도포 데이터 조절부를 형성하고, 상기 도포 데이터 조절부는, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 상기 장척 필름의 신축을 산출하고, 도액의 도포 데이터를 조절하도록 해도 된다.

또, 상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 방법으로서, 상기 장척 필름을 도포 롤에 텐션을 가하여 감고, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상 장치로 촬상하고, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 산출한 상기 장척 필름의 신축에 따라, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 것을 특징으로 하는 연속 도포 방법을 제공하는 것이다.

간단한 구성에 의해, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 있어서의 연속 도포 장치 및 연속 도포 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 는 제 1 절연층, 제 1 층 회로 패턴, 및 제 2 절연층을 적층한 장척 필름의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3 은 제 2 절연층의 위에 제 2 층 회로 패턴을 적층한 장척 필름의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 토출 사이클 조절부의 처리 플로를 설명하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 2 에 있어서의 도포 데이터 조절부의 처리 플로를 설명하는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 실시예 4 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다.
도 8 은 본 발명의 실시예 5 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1 에 대해, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 본 발명에 있어서의 연속 도포 장치 및 연속 도포 방법을 설명하는 도면이다. 도 2 는, 제 1 절연층, 제 1 층 회로 패턴, 및 제 2 절연층을 적층한 장척 필름의 일례를 설명하는 도면이다. 도 3 은, 제 2 절연층의 위에 제 2 층 회로 패턴을 적층한 장척 필름의 일례를 설명하는 도면이다. 도 4 는, 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다. 도 5 는, 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 토출 사이클 조절부의 처리 플로를 설명하는 도면이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 장척 필름 (2) 의 반송 방향을 X 방향, 이 X 방향과 직교하는 장척 필름 (2) 의 폭 방향을 Y 방향으로 하고, X 방향과 Y 방향으로 구성되는 X-Y 면과 직교하는 방향을 Z 방향으로 한다. 장척 필름 (2) 은, 도시되지 않은 권출 롤로부터 권출되어, 도시되지 않은 권취 롤에 권취되는 롤 투 롤 방식으로 반송되고, 권출 롤에서 권취 롤까지의 사이에 위치하는 연속 도포 장치 (10) 에 대략 ＋X 방향으로부터 대략 －X 방향 (도 1 참조) 으로 유도된다. 연속 도포 장치 (10) 에 반송된 장척 필름 (2) 은, 휨이 없도록 적당한 텐션을 가한 상태에서 도포 롤 (1) 에 감긴다. 도포 롤 (1) 에 감긴 후, 장척 필름 (2) 은 ＋X 방향으로 연속 반송된다.

도포 롤 (1) 은, 원통 형상을 갖고 중심축이 장척 필름 (2) 의 반송 방향에 직교하는 Y 축 방향을 따라 배치되어, 매끄럽게 감기게 되어 있다. 그리고, 이 중심축을 회전축으로 하여 회전한다. 또, 이 회전축은 도시되지 않은 서보 모터에 접속되어 있고, 이 서보 모터를 구동 제어함으로써, 도포 롤 (1) 을 회전 및 정지시킬 수 있다. 또, 장척 필름 (2) 의 랩각 (θ) 이 충분한 크기를 갖도록, 장척 필름 (2) 을 대략 ＋X 방향으로부터 도포 롤 (1) 에 감고, ＋X 방향으로 반송하도록 구성되어 있다. 장척 필름 (2) 의 랩각 (θ) 은, 클수록 미끄러짐이 없어 안정적인 반송을 할 수 있으므로, 120° ∼ 180°정도로 설정되어 있다. 도포 롤 (1) 의 단면 직경은, 장척 필름 (2) 을 감는 길이가 길어지도록, 큰 사이즈 (예를 들어, 300 ∼ 400 ㎜) 를 갖고 있고, Y 방향의 길이는, 장척 필름 (2) 의 폭에 대응한 길이로 되어 있다.

또한, 실시예 1 에 있어서의 장척 필름 (2) 은, 대략 ＋X 방향으로부터 대략 －X 방향으로 유도되어 도포 롤 (1) 에 감기고, 그 후 ＋X 방향으로 연속 반송하도록 구성되어 있지만, 반송 방향은 반드시 이것에 한정되지 않고, 장척 필름 (2) 이 휘지 않도록 적당한 텐션을 가하여 충분히 큰 랩각 (θ) 을 갖도록 도포 롤 (1) 에 감기면 되고, 제조 공정의 형편에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 장척 필름 (2) 을 대략 －X 방향으로부터 도포 롤 (1) 에 감고, －X 방향으로 연속 반송하도록 구성해도 되고, 대략 －Z 방향으로부터 도포 롤 (1) 에 감고, 대략 －Z 방향으로 연속 반송하도록 구성해도 된다.

당해 연속 도포 장치 (10) 에 반송되는 장척 필름 (2) 에 대해 설명한다. 장척 필름 (2) 에는, 먼저 제 1 절연층이 형성되어 있다. 그 제 1 절연층의 위에, 위치 결정용 마크를 포함하는 제 1 층 회로 패턴이 형성되고, 그 위에는 제 2 절연층을 형성하고, 제 2 절연층의 위에는 제 2 층 회로 패턴을 형성하고, 또한 제 3 절연층을 형성하고, 제 3 절연층의 위에는 제 3 층 회로 패턴을 형성하고, 또한 그 위에 제 4 절연층을 형성하고, 제 4 절연층의 위에는 제 4 층 회로 패턴을 형성하도록 회로 패턴이 다층으로 형성된다. 그 때에, 제 1 층 회로 패턴과 동시에 형성되는 위치 결정용 마크는, 그 후의 절연층이나 회로 패턴으로 막히지 않고, 각 층의 패턴 형성시에 하층의 회로 패턴에 대응하도록, 이 마크를 사용하여 위치 결정하고 양호한 정밀도로 도포된다.

각 층의 회로 패턴이나 절연층의 형성에 대해서는, 권출 롤로부터 장척 필름 (2) 을 롤 투 롤로 연속 반송하여, 연속 도포 장치, 건조로, 연속 도포 장치, 건조로, 연속 도포 장치, 건조로와 같이, 복수 대의 연속 도포 장치를 경유한 후, 권취 롤에 권취하는 방식이어도 되고, 1 대의 연속 도포 장치의 전공정에 권출 롤, 후공정에 건조로와 권취 롤을 배치하여 각 층을 배치 방식으로 형성해도 된다.

구체적으로, 제 2 층 회로 패턴을 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다. 이 경우, 도시되지 않은 제 1 절연층의 위에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 층 회로 패턴이 형성되어 있지만, 그 위에 제 2 절연층이 형성되어 있기 때문에 제 1 층 회로 패턴은 표면에 노출되어 있지 않다. 다만, 제 1 층 회로 패턴이 제 2 절연층으로부터 마크 (21) 및 마크 (23) 의 부분이 노출되어 있기 때문에, 이것에 기초하여 제 2 층 회로 패턴을 형성하면 된다. 또, 그 밖에 제 1 층 회로 패턴이 제 2 절연층으로부터 노출되어 있는 부분이 있으면, 이것을 위치 결정용 마크로서 사용해도 된다. 또한, 제 2 절연층이 투명한 경우에는, 하층의 제 1 층 회로 패턴이 비쳐 보이기 때문에, 임의의 제 1 층 회로 패턴을 위치 결정용 마크로서 사용해도 된다.

장척 필름 (2) 에 형성하는 제 2 층 회로 패턴의 일례를, 도 3 을 참조하여 설명한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 4 개의 마크 (21) 에 끼워진 a × b 의 영역에 하나의 소정 패턴 (25) 이 형성되고, 그 하나의 소정 패턴 (25) 의 영역에 개별 패턴 (22) 이 6 개 형성된다. 각 개별 패턴 (22) 내에는, 회로 패턴 (24) 이 각각 형성된다. 그리고, 장척 필름 (2) 의 길이 방향 (X 방향) 으로는, 소정의 간격을 갖고 소정 패턴 (25) 이 연속적으로 형성된다. 여기서, 소정 패턴이란, 변형이나 신축의 영향을 받지 않고 양호한 정밀도로 도액을 도포하는 것이 요구되는 단위가 되는 패턴이다.

실시예 1 에 있어서는, 소정 패턴 (25) 이 6 개의 개별 패턴 (22) 을 포함하고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않고, 회로의 형편에 따라, 소정 패턴 (25) 의 구성은 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 소정 패턴 (25) 이 4 개의 개별 패턴 (22) 을 포함하고 있도록 해도 되고, 소정 패턴 (25) 이 7 개 이상의 개별 패턴 (22) 을 포함하고 있도록 해도 되고, 단 1 개의 개별 패턴 (22) 을 포함하는 소정 패턴 (25) 으로 해도 된다.

또 실시예 1 에 있어서는, 제 1 층 회로 패턴에, 마크 (21) 는 소정 패턴 (25) 의 4 모퉁이에 각 1 개 갖고, 마크 (23) 는 개별 패턴 (22) 마다 4 개 갖고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 장척 필름이 신축되는 정도나 반송에 의한 사행 (蛇行) 의 유무 등에 따라 적절히 선택 가능하다. 예를 들어, 각각 2 개로 해도 되고, 4 개 이상으로 해도 된다. 또한, 마크 (21) 및 마크 (23) 는 필수가 아니며, 마크 (21) 및 마크 (23) 가 형성되지 않고, 제 1 층 회로 패턴이 노출되어 있는 경우, 후술하는 위치 인식은, 노출되어 있는 임의의 회로 패턴을 인식할 수 있다.

도 1 로 되돌아와 설명을 계속한다. 연속 도포 장치 (10) 에 반송된 장척 필름 (2) 은, 도포 롤 (1) 에 감긴다. 이 장척 필름 (2) 이 도포 롤 (1) 에 감기기 시작하는 지점보다 반송 방향 하류에, 장척 필름 (2) 의 소정 패턴 (25) 을 촬상하는 촬상 장치 (3) 가 형성되어 있다. 촬상 장치 (3) 는, Y 방향을 따라 형성된 라인 센서이고, 장척 필름 (2) 의 폭 방향 (Y 방향) 의 마크 또는 패턴이 촬상 가능하게 되어 있고, 장척 필름 (2) 이 반송됨으로써 길이 방향 (X 방향) 의 마크 또는 패턴이 순차 촬상되어, 최종적으로 소정 패턴 (25) 의 영역 전체가 촬상된다.

또한, 실시예 1 에서는, 촬상 장치 (3) 를 라인 센서로 구성했지만, 반드시 이것에 한정되지 않고, 장치 구성의 형편에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 에어리어 카메라로 구성하여 반송 중의 장척 필름을 스트로보광이나 CMOS 센서의 전자 셔터를 사용하여 촬상해도 된다. 또, 에어리어 카메라를 사용하는 경우에는, 복수 대의 에어리어 카메라로 복수 지점을 촬상해도 되고, 1 대의 에어리어 카메라를 이동 가능하게 구성하여 복수 지점을 이동시켜 촬상해도 된다.

촬상 장치 (3) 보다 장척 필름 (2) 의 반송 방향 하류측에, 도포 롤 (1) 에 감긴 장척 필름 (2) 에 도액을 도포하는 도포 모듈 (4) 을 형성하고 있다. 도포 모듈 (4) 은, 잉크젯 방식의 도포 헤드 (5) 를 구비하고, 도포 헤드 (5) 의 복수의 노즐 (6) (도 4 참조) 로부터 도액을 토출하여 장척 필름 (2) 상에 소정 패턴 (25) 을 도포한다. 실시예 1 에 있어서의 도포 모듈 (4) 은, 장척 필름 (2) 의 반송 방향을 따라 3 개의 도포 헤드 (5) 로 구성되고, 각각의 도포 헤드 (5) 의 복수의 노즐 (6) 은 Y 방향을 따라 배열되어 있다. 또, 각각의 도포 헤드 (5) 는, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 각 도포 헤드 (5) 를 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있다. 또, 도포 헤드 (5) 의 토출면에서 장척 필름 (2) 의 표면까지의 거리는, 500 ㎛ ∼ 1 ㎜ 정도로 설정되어 있다.

또한, 실시예 1 에 있어서는, 도포 헤드 (5) 의 복수의 노즐 (6) 을 Y 방향을 따라 배열하도록 했지만, 반드시 이것에 한정되지 않고 장치 구성의 형편에 따라 배치 방향을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 도포 헤드 (5) 의 노즐 (6) 이 지그재그상이 되도록 배열해도 되고, 도포 헤드 (5) 의 복수의 노즐 (6) 이 X 방향 (장척 필름 (2) 의 반송 방향) 을 따라 배열되도록 배치해도 되고, 도포 헤드 (5) 의 복수의 노즐 (6) 을 X 방향 또는 Y 방향에 대해 조금 기울여 배치하도록 해도 된다. 이들의 경우에도 도포 헤드는, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 각 도포 헤드가 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성된다.

각각의 도포 헤드 (5) 가, 도포 롤 (1) 에 감긴 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성되어 있기 때문에, 도포 위치에 정확하게 도액을 토출할 수 있다. 또, 도포 헤드 (5) 의 토출면에서 장척 필름 (2) 의 표면까지 적절한 거리로 도포 헤드 (5) 를 형성하고 있기 때문에, 도포 헤드 (5) 로부터 토출된 도액이 비행 만곡이 되지 않고, 똑바로 비행하여 정확한 위치에 착탄시킬 수 있다.

도포 모듈 (4) 에 있어서의 3 개의 도포 헤드 (5) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, Y 방향을 따라 형성되고, 각 도포 헤드 (5) 는, 복수의 노즐 (6) 을 정피치로 구비하고 있다. 그리고, 각 도포 헤드 (5) 의 각각의 노즐 (6) 은, 하나의 도포 헤드 (5) 에 있어서의 노즐간 피치의 1/3 에 상당하는 A 씩 Y 방향으로 어긋나도록, 도포 헤드 (5) 를 형성하고 있다. 이로써, 하나의 도포 헤드 (5) 의 해상도를 상회하는 해상도로 도액을 도포할 수 있다.

또한, 실시예 1 에 있어서는, 3 개의 도포 헤드 (5) 를 노즐간 피치의 1/3 씩 어긋나게 하여 형성하고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않고, 요구되는 도포 정밀도나 장척 필름 (2) 의 폭 사이즈 등의 형편에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 도포 헤드 (5) 를 갖고, 노즐간 피치의 1/2 씩 어긋나게 하여 형성해도 되고, 4 개의 도포 헤드 (5) 를 갖고, 노즐간 피치의 1/4 씩 어긋나게 하여 형성해도 된다.

도포 헤드 (5) 는, 도액의 착탄 위치가 촬상 장치 (3) 의 촬상 위치로부터 도포 롤 (1) 상의 길이 (c) 만큼 떨어진 장척 필름 (2) 의 반송 방향 하류에 형성되어 있다. 길이 (c) 는, 1 개의 소정 패턴 (25) 에 있어서의 장척 필름 (2) 의 반송 방향 (X 방향) 의 길이 (a) 이상 (c ≥ a) 으로 하고 있다. 실시예 1 에 있어서는, 3 개의 도포 헤드 (5) 중 가장 장척 필름 (2) 의 반송 방향 상류측의 도포 헤드 (5) 의 도액 착탄 위치가, 촬상 장치 (3) 의 촬상 위치로부터 도포 롤 (1) 상의 길이 (c) 만큼 떨어진 장척 필름 (2) 의 반송 방향 하류에 형성되어 있다. 이것은, 도포 헤드 (5) 로부터 소정 패턴의 도포를 개시하기 전에, 소정 패턴 (25) 의 영역의 4 모퉁이에 형성된 마크 (21) 를 촬상 장치 (3) 에 의해 완전하게 촬상하기 위함이다. 요컨대, 촬상 장치 (3) 의 촬상 위치와 도포 헤드 (5) 로부터의 도액의 착탄 위치 사이의 도포 롤 (1) 상의 길이 (c) 가, 장척 필름 (2) 의 소정 패턴 (25) 의 길이 (a) 이상이다. 또한, 마크 (21) 가 형성되어 있지 않은 경우에는, 소정 패턴 (25) 의 4 모퉁이로부터 유도되는 거리를 길이 (a) 로 해도 된다.

촬상 장치 (3) 가 촬상한 화상은, 제어부 (9) 에 입력되어 화상 처리하고 도포 모듈 (4) 에 대해 도포 타이밍을 지시한다. 실시예 1 에 있어서는, 제어부 (9) 에 도시되지 않은 토출 사이클 조절부가 형성되어 있고, 이 토출 사이클 조절부가, 촬상 장치 (3) 의 촬상 결과로부터 장척 필름 (2) 의 신축을 산출하고, 도포 헤드 (5) 가 토출하는 도액이 착탄되는 장척 필름 (2) 상의 착탄 위치를 조절하고, 도포 모듈 (4) 에 대해 도포 타이밍을 지시한다. 여기서, 토출 사이클이란, 하나의 노즐로부터 도액을 연속적으로 토출하는 경우의, 임의의 토출 개시에서 다음의 토출 개시까지의 시간차를 말한다. 예를 들어, 도포 데이터에 있어서, 어느 지점에 토출한 후, 다음의 토출까지 100 회분의 토출 사이클을 형성하는 것으로 되어 있었을 때, 토출 사이클이 100 μsec 로 설정되어 있는 경우에는 양 토출의 시간차는 10 msec 가 되고, 110 μsec 로 설정되어 있는 경우에는 양 토출의 시간차는 11 msec 가 된다. 이 토출 사이클을 연장하면, 도포 데이터를 바꾸지 않고 소정 패턴 (25) 을 연장하여 도포할 수 있고, 단축하면 도포 데이터를 바꾸지 않고 소정 패턴 (25) 을 단축하여 도포할 수 있다.

토출 사이클의 조절은, 특히 반송 방향의 신축에 대해 유효하다. 예를 들어, 장척 필름 (2) 상의 4 개의 마크 (21) 의 위치를 인식한 결과, 반송 방향 (X 방향) 으로 장척 필름 (2) 이 300 ㎜ 에 대해 303 ㎜ 로 연장되어 있는 것으로 판단한 경우에는, 반송 방향 (X 방향) 에 대한 토출 사이클을 303/300 만큼 연장하도록 조절하면 된다.

토출 사이클 조절부에 있어서의 토출 사이클 조절의 상세한 처리 플로를, 도 5 를 참조하여 설명한다. 먼저, 촬상 장치 (3) 로부터 촬상 화상을 입력 (도 5 (1)) 하고, 4 개 지점의 마크 (21) 의 위치 인식을 실시한다 (도 5 (2)). 그리고, 위치 인식한 마크 (21) 간의 거리 (a) 및 거리 (b) 를 산출하여, 설정되어 있는 거리와의 차를 구하고, 장척 필름 (2) 의 신축량을 산출한다 (도 5 (3)). 산출한 신축량에 기초하여, 상기 서술한 바와 같이 도포 헤드 (5) 의 토출 사이클을 산출하고 (도 5 (4)), 산출한 토출 사이클을 도포 헤드 (5) 에 지시한다 (도 5 (5)).

도포 헤드 (5) 는, 지시된 토출 사이클에 따라, 그 노즐 (6) 로부터 순차적으로 도액을 토출하여 소정 패턴 (25) 을 도포한다. 그 때, 각 도포 헤드 (5) 는, 도포 롤 (1) 에 장척 필름 (2) 을 느슨해짐없이 감고, 도포 헤드 (5) 로부터 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하므로, 종래와 같은 간헐 반송이 아니라, 연속 반송하면서 정확하게 도액이 장척 필름 (2) 에 착탄되고, 소정 패턴 (25) 을 도포할 수 있다. 이로써, 공정이 대형화되는 것을 피할 수 있다.

또, 도포 롤 (1) 의 마찰 계수, 및 도포 롤 (1) 에 있어서의 장척 필름 (2) 의 랩각이 충분히 확보되어 있는 경우, 도포 롤 (1) 상에서는 장척 필름 (2) 을 변형이나 사행을 일으키지 않고 도포 헤드 (5) 까지 반송시킬 수 있기 때문에, 촬상 장치 (3) 에서 얻어진 정보에 의해 도포 헤드 (5) 는 정확하게 도포를 실시할 수 있다. 여기서, 만일 촬상 장치 (3) 와 도포 헤드 (5) 사이에서 장척 필름 (2) 이 도포 롤 (1) 로부터 떨어진 반송이 실시되면, 거기에서 장척 필름 (2) 의 변형이 발생하여 도포 헤드 (5) 는 정확하게 도포할 수 없게 될 우려가 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 1 에 있어서는, 장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 장치로서, 상기 장척 필름을 감는 도포 롤과, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상하는 촬상 장치와, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 도포 헤드를 구비하고, 상기 도포 헤드는, 상기 촬상 장치보다 상기 장척 필름의 반송 방향 하류측에 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치에 의해, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

또, 장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 방법으로서, 상기 장척 필름을 도포 롤에 텐션을 가하여 감고, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상 장치로 촬상하고, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 산출한 상기 장척 필름의 신축에 따라, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 것을 특징으로 하는 연속 도포 방법에 의해, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

실시예 2

본 발명의 실시예 2 에 대해 설명한다. 실시예 2 는, 토출 사이클 조절부 대신에 도포 데이터 조절부가 제어부 (9) 에 형성되어 있는 점에서, 실시예 1 에 대하여 상이할 뿐이다. 도 6 을 참조하면서, 실시예 2 에 대해 설명한다. 도 6 은, 본 발명의 실시예 2 에 있어서의 도포 데이터 조절부의 처리 플로를 설명하는 도면이다.

도포 데이터는, 도포 헤드 (5) 가 도액을 도포하기 위한 기본적인 데이터로서, 도액을 토출하는 장척 필름 (2) 상의 위치나 토출량 등이 포함되어 있다. 이 도포 데이터를 조절함으로써, 토출 위치나 토출량을 변경할 수 있다. 도포 데이터 조절부는, 도포 헤드 (5) 가 토출하는 도액이 착탄되는 장척 필름 (2) 상의 착탄 위치를 조절한다. 구체적인 도포 데이터 조절부의 처리 플로에 대해 설명한다. 먼저, 촬상 장치 (3) 로 촬상된 화상이 제어부 (9) 에 형성한 도시되지 않은 도포 데이터 조절부에 입력된다 (도 6 (1)). 다음으로, 4 개 지점의 마크 (21) 의 위치 인식을 실시한다 (도 6 (2)). 그리고, 인식한 마크 (21) 간의 거리 (a) 및 거리 (b) 를 산출하여, 설정되어 있는 거리와의 차를 구하고, 장척 필름 (2) 의 신축량을 산출한다 (도 6 (3)). 산출한 신축량에 기초하여, 도포 헤드 (5) 의 새로운 도포 데이터를 산출하고 (도 6 (4)), 새롭게 산출한 도포 데이터를 도포 헤드 (5) 에 지시한다 (도 6 (5)).

예를 들어, 소정 패턴 (25) 영역에 있는 4 개의 마크 (21) 의 위치를 인식한 결과, 장척 필름 (2) 의 폭 방향 (Y 방향) 으로 장척 필름 (2) 이 300 ㎜ 에 대해 308 ㎜ 로 연장되어 있는 것으로 판단한 경우에는, 도포 데이터에 있어서의 폭 방향 (Y 방향) 에 대한 토출의 위치 데이터를 308/300 만큼 변경하도록 조절한다.

그리고, 도포 헤드 (5) 는, 지시된 새로운 도포 데이터에 의해, 노즐 (6) 로부터 순차적으로 도액을 토출하여 소정 패턴 (25) 을 도포한다. 그 때, 각 도포 헤드 (5) 는, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있으므로, 정확하게 도액이 장척 필름 (2) 에 착탄되어, 신축량에 따른 소정 패턴 (25) 을 도포할 수 있다.

실시예 3

본 발명의 실시예 3 에 대해 설명한다. 실시예 3 은, 토출 사이클 조절부에 더하여 도포 데이터 조절부도 제어부 (9) 에 형성되어 있는 점에서, 실시예 1 에 대하여 상이할 뿐이다.

즉, 제어부 (9) 에는, 토출 사이클 조절부와 도포 데이터 조절부를 함께 구비하고 있어, 장척 필름 (2) 의 신축량이 크면, 도포 데이터 조절을 실시하고, 장척 필름 (2) 의 신축량이 작으면, 토출 사이클 조절을 실시한다. 만일, 토출 사이클 조절을 실시한 경우에는, 도포 영역의 면적이 변화함에도 불구하고 도포하는 액적 수는 변화하지 않기 때문에, 도포 분해능의 저하나 막두께의 변화가 발생한다. 그 때문에, 높은 도포 위치 정밀도, 막두께 정밀도를 요하는 경우에는 도포 데이터 조절을 실시한다. 이에 반하여, 신축량이 작은 경우에는, 변경 작업이 간편한 토출 사이클 조절을 실시한다. 또, 장척 필름 (2) 에 단순한 신축뿐만 아니라 변형이 있는 경우에는, 도포 데이터 조절을 실시하거나, 토출 사이클 조절과 도포 데이터 조절의 양방을 실시한다.

그리고, 도포 헤드 (5) 는, 지시된 새로운 도포 데이터 조절, 및/또는 토출 사이클 조절에 의해, 노즐 (6) 로부터 순차적으로, 도액을 토출하여 소정 패턴을 형성한다. 그 때, 각 도포 헤드 (5) 는, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있으므로, 정확하게 도액이 장척 필름 (2) 에 착탄되고, 신축량에 따른 소정 패턴을 도포할 수 있다.

또한, 실시예 1 ∼ 3 에 있어서는, 도포 데이터 조절, 및/또는 토출 사이클 조절에 의해, 도액을 도포하는 위치를 조절하고 있었지만, 반드시 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 도포 모듈 (4) 을 XY 로봇에 탑재하는 등 하여 이동 가능하게 구성하여, 도포 위치를 조절하도록 해도 된다.

실시예 4

본 발명의 실시예 4 에 대해, 도 7 을 참조하면서 설명한다. 도 7 은, 본 발명의 실시예 4 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다. 실시예 4 는, 도포 모듈 (4) 에 더하여, 도포 모듈 (104) 을 구비하고 있는 점이, 실시예 1 에 대하여 상이할 뿐이다.

즉, 실시예 4 에 있어서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 도포 헤드 (5) 를 3 개 구비한 도포 모듈 (4) 에 더하여, 도포 헤드 (5) 를 3 개 구비한 도포 모듈 (104) 을 도포 모듈 (4) 의 X 방향 및 Y 방향으로 어긋난 위치에 구비하고 있다. 이것은, 장척 필름 (2) 의 폭 (Y 방향의 길이) 이 길기 때문에, 1 개의 도포 모듈 (4) 로는 대응할 수 없기 때문이다. 이 때, 도포 모듈 (4) 과 도포 모듈 (104) 의 경계에 빠짐이 생기지 않도록, 도포 모듈 (104) 을 도포 모듈 (4) 에 Y 방향에 있어서 조금 겹쳐 배치하고 있다. 실시예 4 에 있어서는, 도포 모듈 (4) 의 가장 ＋Y 방향의 노즐 (6) 로부터 1/3 피치 어긋나게 하여, 도포 모듈 (104) 의 가장 －Y 방향에 있는 노즐 (6) 이 배치되도록 도포 모듈 (104) 을 배치하고 있다. 또한, 이것에 한정되지 않고 도포 모듈 (4) 의 가장 ＋Y 방향의 노즐 (6) 이 도포 모듈 (104) 의 가장 －Y 방향의 노즐 (6) 보다 ＋Y 방향으로 배치되도록 해도 된다.

도포 모듈 (104) 도 또한, 잉크젯 방식의 도포 모듈로, 도액을 도포하여 장척 필름 (2) 상에 소정 패턴 (25) 을 형성한다. 실시예 4 에 있어서의 도포 모듈 (104) 은, 장척 필름 (2) 의 반송 방향을 따라 3 개의 도포 헤드 (5) 로 구성되고, 각각은 Y 방향을 따라 형성되어 있다. 또, 각각의 도포 헤드 (5) 는, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있다. 또, 도포 헤드 (5) 의 토출면에서 장척 필름 (2) 의 면까지의 거리는, 500 ㎛ ∼ 1 ㎜ 정도로 설정되어 있다.

실시예 5

본 발명의 실시예 5 에 대해, 도 8 을 참조하면서 설명한다. 도 8 은, 본 발명의 실시예 5 에 있어서의 도포 헤드를 설명하는 상면도이다. 실시예 5 는, 실시예 1 에 반하여, 도포 모듈의 구조 및 개수가 상이할 뿐이다.

즉, 실시예 1 에 있어서의 도포 모듈 (4) 은, 복수의 노즐 (6) 이 일렬로 배열된 도포 헤드 (5) 를 3 개 X 방향으로 배열하고 있지만, 실시예 5 에 있어서의 도포 모듈 (204) 은, Y 방향으로 배열된 복수의 노즐 (206) 을 1/3 피치씩 어긋나게 하여 X 방향으로 3 열 배열한 도포 헤드 (205) 를 갖고 있다. 또, 도포 모듈 (204) 은, 1 개의 도포 헤드 (205) 로 이루어지고, 이 도포 헤드 (205) (요컨대 도포 모듈 (204)) 를 3 개 X 방향으로 배열하고 있다.

각 도포 헤드 (205) 는, 3 열의 잉크젯 방식의 노즐 (206) 이 고정적으로 배열되어 있고, X 방향 한가운데의 노즐 열의 토출구를 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있다. 한가운데 이외의 양단 열의 노즐 열의 토출구는 정확하게는 도포 롤 (1) 의 곡률을 따르고 있지 않지만, 3 열의 노즐 열의 간격은 1 ∼ 2 ㎜ 정도로 짧기 때문에, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 실질적으로 문제없이 수직으로 도액을 토출할 수 있다. 각 도포 헤드 (205) 의 간격은, 수십 ㎜ 인 점에서, 도포 롤 (1) 에 감은 장척 필름 (2) 에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 각 도포 헤드 (205) 는, 그 한가운데의 노즐 열의 토출구를 기준으로 도포 롤 (1) 의 곡률을 따라 형성하고 있다. 이로써, 각각의 도포 위치에 정확하게 도액을 토출할 수 있다. 또, 각 도포 헤드 (205) 의 토출면에서 장척 필름 (2) 의 면까지의 거리는, 500 ㎛ ∼ 1 ㎜ 정도로 설정되어 있다.

또한, 실시예 5 에 있어서는, 노즐 열이 3 열인 도포 헤드로 하고, 도포 헤드가 1 열인 도포 모듈로 하고, 또, 도포 모듈이 3 열 배열하도록 구성했지만, 반드시 이것에 한정되는 것이 아니며, 필요한 해상도나 비용 등의 형편에 따라 각각의 배열 수를 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 노즐 열이 2 열인 도포 헤드로 하고, 도포 헤드가 2 열인 도포 모듈로 하고, 또 도포 모듈을 2 열 배열하도록 구성해도 되고, 노즐 열이 4 열 이상인 도포 헤드로 하고, 도포 헤드가 4 열 이상인 도포 모듈로 하고, 또 도포 모듈을 4 열 이상 배열하도록 구성해도 된다. 또한, 실시예 5 의 구성에 더하여, 또는 대체하여, Y 방향으로 복수의 도포 모듈 (204) 을 배열하도록 해도 된다.

그리고, 본 발명의 실시예 5 에 있어서도, 장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 장치로서, 상기 장척 필름을 감는 도포 롤과, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상하는 촬상 장치와, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 도포 헤드를 구비하고, 상기 도포 헤드는, 상기 촬상 장치보다 상기 장척 필름의 반송 방향 하류측에 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치에 의해, 롤 투 롤로 연속 반송하면서 장척 필름에 도액을 양호한 정밀도로 도포할 수 있다.

산업상 이용 가능성

본 발명에 있어서의 연속 도포 장치 및 연속 도포 방법은, 롤 투 롤로 연속 반송하는 장척 필름에 각종의 패턴을 형성하는 것에 폭넓게 적용할 수 있다.

1 : 도포 롤
2 : 장척 필름
3 : 촬상 장치
4 : 도포 모듈
5 : 도포 헤드
6 : 노즐
9 : 제어부
10 : 연속 도포 장치
21 : 마크
22 : 개별 패턴
23 : 마크
24 : 회로 패턴
25 : 소정 패턴
104 : 도포 모듈
204 : 도포 모듈
205 : 도포 헤드
206 : 노즐

Claims

장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 장치로서,
상기 장척 필름을 감는 도포 롤과,
상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상하는 촬상 장치와,
상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 도포 헤드를 구비하고,
상기 도포 헤드는, 상기 촬상 장치보다 상기 장척 필름의 반송 방향 하류측에 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 촬상 장치의 촬상 위치와 상기 도포 헤드로부터의 도액의 착탄 위치 사이의 상기 도포 롤 상의 길이가, 상기 장척 필름의 상기 소정 패턴의 길이 이상인 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 장척 필름의 반송 방향으로 상기 도포 헤드를 복수 구비하고, 당해 복수의 도포 헤드의 각각은, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 대해 수직으로 도액을 토출하도록, 상기 도포 롤의 곡률을 따라 형성한 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 헤드가 토출하는 도액이 착탄되는 상기 장척 필름 상의 착탄 위치를 조절하는 토출 사이클 조절부를 형성하고, 상기 토출 사이클 조절부는, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 상기 장척 필름의 신축을 산출하고, 도액의 토출 사이클을 조절하는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 헤드가 토출하는 도액이 착탄되는 상기 장척 필름 상의 착탄 위치를 조절하는 도포 데이터 조절부를 형성하고, 상기 도포 데이터 조절부는, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 상기 장척 필름의 신축을 산출하고, 도액의 도포 데이터를 조절하는 것을 특징으로 하는 연속 도포 장치.
장척 필름을 연속 반송하여 소정 패턴을 도포하는 연속 도포 방법으로서,
상기 장척 필름을 도포 롤에 텐션을 가하여 감고,
상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름 상의 마크 또는 패턴을 촬상 장치로 촬상하고, 상기 촬상 장치의 촬상 결과로부터 산출한 상기 장척 필름의 신축에 따라, 상기 도포 롤에 감은 상기 장척 필름에 상기 소정 패턴을 도포하는 것을 특징으로 하는 연속 도포 방법.