TWI633941B - 振動線棒塗佈方法及塗佈裝置 - Google Patents

Abstract

本發明振動線棒塗佈方法及塗佈裝置，該振動線棒塗佈方法係以該塗佈裝置在一基材上塗佈形成一薄膜，該塗佈裝置的轉動調整模組帶動線棒先以一第一轉速轉動，且該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向反向，可微調薄膜的厚度，進而控制其精準度；該塗佈裝置的線棒再以一第二轉速轉動復位，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向同向，其中，第二轉速遠大於第一轉速，該線棒能帶動油墨高速撥射而提高均勻度，且該線棒往復轉動可控制塗佈速度與產量之外，也可限制線棒接觸過薄膜的面積，不用整支旋轉，可降低對線棒之真直度與圓筒度的要求。

Description

振動線棒塗佈方法及塗佈裝置

本發明係一種振動線棒塗佈方法及塗佈裝置，尤指可有效控制塗佈厚度與均勻度的振動線棒塗佈方法及塗佈裝置。

線棒塗佈是目前普遍的塗佈方式之一，且在基材上塗佈形成的薄膜厚度係利用線棒之繞線的線徑與密度來控制，請參閱美國第8304027號專利案，其係採用固定不旋轉的單支線棒，可以塗佈出薄又均勻的薄膜，然而固定式線棒的缺點是塗佈產線的速度要快，造成後續的烘乾作業無法即時配合，且無法有效控制產量，容易造成庫存增加，若要烘乾作業可配合，則需要增加設備而導致廠內占用的空間增加、成本增加，故不理想。

另外，依據不同的需求而在塗佈液中添加混合物時，為了提高塗佈形成之薄膜中混合物的均勻度。

參閱日本第2013-034980號專利案，採用單支線棒，且薄膜移動方向和線棒在與基材相接處的切線方向相同時，會增加塗佈形成的薄膜厚度，但是線棒持續保持同一轉動方向，線棒的外周面皆會與薄膜接觸，因此對線棒的真直度、圓筒度的要求高，若線棒的真直度、圓筒度差，會造成薄膜厚度不均勻。

參閱日本第2014-124559號專利案，採用單支線棒，且薄膜移動方向和線棒在與基材相接處的切線方向相反時，能降低塗佈形成的薄膜厚度，但是線棒持續保持同一轉動方向，線棒的外周面皆會與薄膜接觸，因此對線棒的真直度、圓筒度的要求高，若線棒的真直度、圓筒度差，會造成薄膜厚度不均勻。

參閱歐洲第1365287號專利案、歐洲第1803502號專利案與歐洲的2052787號專利案，採用二線棒，該二線棒的旋轉方向相同或相反時，雖可彌補單支線棒的不足，但是該二線棒分別保持單一轉動方向，線棒的外周面皆會與薄膜接觸，因此對線棒的真直度、圓筒度的要求高，若線棒的真直度、圓筒度差，仍會造成薄膜厚度不均勻。

本發明之主要目的在於提供一種振動線棒塗佈方法及塗佈裝置，藉此改善目前以固定不轉動的線棒無法降低塗佈速度的問題，以及改善線棒轉動時會提高對真直度與圓筒度的要求的問題。

為達成前揭目的，本發明振動線棒塗佈方法，其係以一塗佈裝置在一基材上塗佈形成一薄膜，該振動線棒塗佈方法包含一往復轉動步驟，於該往復轉動步驟中，該塗佈裝置的線棒先以一第一轉速於該基材上轉動並塗佈形成薄膜，於該線棒以該第一轉速轉動的過程中，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向反向，該塗佈裝置的線棒再以一第二轉速於該基材上轉動復位，於該線棒以第二轉速轉動的過程中，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向同向，其中，該線棒的第二轉速大於該線棒的第一轉速。

為達成前揭目的，本發明塗佈裝置係用以進行上述之振動線棒塗佈方法，該塗佈裝置包含： 　　一基座； 　　一線棒，其係跨設於該基座； 　　一轉動調整模組，其係設於該基座並連接該線棒，以帶動該線棒往復轉動。

據上所述，該塗佈裝置的轉動調整模組可帶動該線棒往復轉動，該線棒的第二轉速遠大於該線棒的第一轉速，在該線棒執行第一轉速時，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向反向，可提高線棒與薄膜之間的相對速度，進而能在精確控制膜厚的前提下降低塗佈速度，以便於控制產量，該線棒執行第二轉速時，第二轉速遠大於第一轉速，使該線棒快速復位，且該線棒帶動油墨高速撥射，提高油墨內混合物之散播，進而增加混合物的均勻度，其中，該線棒的往復轉動可控制該線棒接觸過薄膜的面積，進而降低對線棒之真直度與圓筒度的要求。

本發明振動線棒塗佈方法係利用一塗佈裝置將油墨塗佈於一基材60上並形成一薄膜61，該振動線棒塗佈方法包含一往復轉動步驟，如圖5所示，該塗佈裝置的線棒20先以一第一轉速於該基材60上轉動並塗佈形成薄膜61，於該線棒20以該第一轉速轉動的過程中，該線棒20在與該基材60相接處的切線方向和該薄膜61的移動方向反向，如圖6所示，該塗佈裝置的線棒20再以一第二轉速於該基材60上轉動復位，於該線棒20以第二轉速轉動的過程中，該線棒20在與該基材60相接處的切線方向和該薄膜61的移動方向同向，如圖9所示，該線棒20的第二轉速遠大於該線棒20的第一轉速，其中，該線棒20的轉動角度不大於3.6度，於本發明較佳實施例中，該轉動角度為1度。

如圖7、圖8、圖10所示，在往復轉動步驟中，該塗佈裝置的線棒20在轉動的同時也進行軸向移動，該線棒20的軸向移動為簡諧運動，其中，圖10中之振幅為該線棒20的軸向移動距離，較佳是在0.5~1個線距P的範圍內，而如圖11所示，前述線距P是指線棒20上兩相鄰線圈23的軸心的距離，另如圖9、圖10所示的波形圖中，其頻率、振幅的數值依據施作需求而有所變化。

請參閱圖1至圖4所示，本發明塗佈裝置包含一基座10、一線棒20及一轉動調整模組30。

該基座10包含間隔設置的一第一座體11及一第二座體12，並於該第一座體11上設置一第一游絲固定件13，且該第二座體12上設置一第二游絲固定件14，該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14皆包含一外環15、一螺旋部16及一轉動推面17，該螺旋部16形成於該外環15內，該轉動推面17形成於該螺旋部16。

該線棒20係跨設於該基座10，其中，該線棒20具有相對的一第一端21及一第二端22，該線棒20的第一端21、第二端22分別套設於該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14的螺旋部16。

該轉動調整模組30係設於該基座10並連接該線棒20，以帶動該線棒20往復轉動，其中，該轉動調整模組30包含同動的一第一轉動調整件31及一第二轉動調整件32，該第一轉動調整件31設於該第一座體11並徑向抵接該第一游絲固定件13的轉動推面17，該第二轉動調整件32設於該第二座體12並徑向抵接該第二游絲固定件14的轉動推面17，另外，該第一轉動調整件31與該第二轉動調整件32皆為壓電素子，另外，該第一轉動調整件31與該第二轉動調整件32也可以是可進行其他小行程、高速、高頻率之致動方式的構件，如直線式音圈馬達，於本發明較佳實施例是以游絲固定件與壓電素子相互搭配，以達成讓該線棒往復轉動之效果，然而該轉動調整模組30也可以是以一旋轉式音圈馬達來直接驅動該線棒轉動，或其他可達到小行程、高速、高頻率之致動方式均在本發明之保護範圍內。

上述中，該塗佈裝置進一步包含一軸向移動調整模組40，該軸向移動調整模組40設於該基座10上，且該軸向移動調整模組40連接該線棒20並帶動該線棒20軸向移動，該軸向移動調整模組40包含一推動件41及一復位件42，該推動件41設於該第一座體11並軸向抵接該線棒的第一端21，該復位件42設於該第二座體12並軸向抵接該線棒的第二端22，其中，該推動件41為壓電素子，該復位件42為彈簧，另外，該推動件41也可以是可進行其他小行程、高速、高頻率之致動方式的構件，如直線式音圈馬達。

另外，該塗佈裝置包含一供墨頭50，該供墨頭50設置在該線棒20上。

其中，該轉動調整模組30帶動該線棒20往復轉動，該第一轉動調整件31推抵該第一游絲固定件13的轉動推面17，同時該第二轉動調整件32推抵該第二游絲固定件13的轉動推面17，該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14的螺旋部16同時轉動並帶動該線棒20轉動而形成第一轉速，欲該線棒20轉動復位時，第一轉動調整件31釋放推抵該第一游絲固定件13之轉動推面17的推力，同時該第二轉動調整件32釋放推抵該第二游絲固定件14之轉動推面17的推力，使該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14的螺旋部16轉動復位，且螺旋部16帶動該線棒20迅速轉動復位。

再參閱圖2、圖7、圖8所示，在轉動調整模組30帶動該線棒20往復轉動的過程中，該軸向移動調整模組40的推動件41可推動該線棒20朝該第二座體12的方向移動，且該復位件42被壓縮，接著該推動件41可釋放推動該線棒20的推力，該復位件42的回復力施加於該線棒20而讓該線棒20移動復位。

此外，該塗佈裝置除了採用單一線棒20之外，也可以採用複數線棒20。

綜上所述，該振動線棒塗佈方法透過該塗佈裝置的轉動調整模組30帶動該線棒20往復轉動，係使該線棒20先執行第一轉速再執行第二轉速，讓線棒20往復轉動一角度而非360度轉動，可減少線棒20接觸過薄膜61的面積，進而可降低對線棒20之真直度與圓筒度的要求。另外，由於該線棒20以該第一轉速轉動的過程中，該線棒20在與該薄膜61相接處，其轉動方向與該薄膜61的移動方向相反，可提高線棒20與薄膜61之間的相對速度，進而能在精確控制膜厚的前提下降低塗佈速度，以利於後續烘乾作業的調控，達到便於控制產量的目的。接著，該線棒20以遠大於該第一轉速的第二轉速快速復位，快速復位帶動油墨高速撥射，提高油墨內混合物之散播與均勻度，並在不影響塗佈膜厚的情況下復位以接續下一階段塗佈程序。

另外，該軸向移動調整模組40帶動該線棒20軸向移動，使得該振動線棒塗佈方法中的線棒20可往復轉動的同時也往復軸向移動，在線棒20兩種運動模式的綜合效應之下，帶動旋轉攪拌油墨內的混合物，以防止混合物團聚。

此外，該塗佈裝置中，該轉動調整模組30配合該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14可達到雙向轉動的目的，該軸向移動調整模組40配合該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14可達到雙向移動的目的，且該第一游絲固定件13與該第二游絲固定件14可增加該線棒20的穩定度。

10‧‧‧基座

11‧‧‧第一座體

12‧‧‧第二座體

13‧‧‧第一游絲固定件

14‧‧‧第二游絲固定件

15‧‧‧外環

16‧‧‧螺旋部

17‧‧‧轉動推面

20‧‧‧線棒

21‧‧‧第一端

22‧‧‧第二端

23‧‧‧線圈

30‧‧‧轉動調整模組

31‧‧‧第一轉動調整件

32‧‧‧第二轉動調整件

40‧‧‧軸向移動調整模組

41‧‧‧推動件

42‧‧‧復位件

50‧‧‧供墨頭

60‧‧‧基材

61‧‧‧薄膜

P‧‧‧線距

圖1：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之使用狀態立體外觀示意圖。 圖2：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之前視局部剖面示意圖。 圖3：為圖2的局部放大示意圖。 圖4：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之第一游絲固定件、第一轉動調整件與推動件的配置立體外觀示意圖。 圖5：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之線棒進行第一轉速的示意圖。 圖6：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之線棒進行第二轉速的示意圖。 圖7：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之線棒進行第一轉速與軸向移動的示意圖。 圖8：為本發明塗佈裝置之一較佳實施例之線棒進行第二轉速與軸向移動的示意圖。 圖9：為本發明塗佈裝置之線棒進行第一轉速與第二轉速的波形圖。 圖10：為本發明塗佈裝置之線棒進行軸向移動的波形圖。 圖11：為本發明塗佈裝置之線棒的局部放大示意圖。

Claims (11)

1. 一種振動線棒塗佈方法，其係以一塗佈裝置在一基材上塗佈形成一薄膜，該振動線棒塗佈方法包含：一往復轉動步驟，該塗佈裝置的線棒先以一第一轉速於該基材上轉動並塗佈形成薄膜，於該線棒以該第一轉速轉動的過程中，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向反向，該塗佈裝置的線棒再以一第二轉速於該基材上轉動復位，於該線棒以第二轉速轉動的過程中，該線棒在與該基材相接處的切線方向和該基材的移動方向同向，其中，該線棒的第二轉速大於該線棒的第一轉速。
2. 如請求項1所述之振動線棒塗佈方法，其中，在往復轉動步驟中，該塗佈裝置的線棒在轉動的同時也進行軸向移動。
3. 如請求項2所述之振動線棒塗佈方法，其中，在往復轉動步驟中，該線棒的軸向移動為簡諧運動。
4. 如請求項2所述之振動線棒塗佈方法，其中，該線棒的軸向移動距離為0.5個線距至1個線距。
5. 如請求項3所述之振動線棒塗佈方法，其中，該線棒的軸向移動距離為0.5個線距至1個線距。
6. 如請求項1至5中任一項所述之振動線棒塗佈方法，其中，該線棒的轉動角度不大於3.6度。
7. 一種塗佈裝置，其係用以進行如請求項1至6中任一項所述之振動線棒塗佈方法，該塗佈裝置包含：一基座，其包含間隔設置的一第一座體及一第二座體，並於該第一座體上設置一第一游絲固定件，且該第二座體上設置一第二游絲固定件，該第一游絲固定件與該第二游絲固定件皆包含一轉動推面；一線棒，其係跨設於該基座，該線棒具有相對的一第一端及一第二端，該線棒的第一端、第二端分別套設於該第一游絲固定件與該第二游絲固定件；一轉動調整模組，其係設於該基座並連接該線棒，以帶動該線棒往復轉動，該轉動調整模組包含同動的一第一轉動調整件及一第二轉動調整件，該第一轉動調整件設於該第一座體並徑向抵接該第一游絲固定件的轉動推面，該第二轉動調整件設於該第二座體並徑向抵接該第二游絲固定件的轉動推面。
8. 如請求項7所述之塗佈裝置，其中，該第一轉動調整件與該第二轉動調整件皆為壓電素子。
9. 如請求項7所述之塗佈裝置，其中，該塗佈裝置於該基座上設置一軸向移動調整模組，該軸向移動調整模組連接該線棒並帶動該線棒軸向移動。
10. 如請求項7或8所述之塗佈裝置，其中，該塗佈裝置於該基座上設置一軸向移動調整模組，該軸向移動調整模組連接該線棒並帶動該線棒軸向移動，該軸向移動調整模組包含一推動件及一復位件，該推動件設於該第一座體並軸向抵接該線棒的第一端，該復位件設於該第二座體並軸向抵接該線棒的第二端。
11. 如請求項10所述之塗佈裝置，其中，該推動件為壓電素子。