TWI678236B - 刮刀、排液裝置及除液系統 - Google Patents

Abstract

一種刮刀，包括一刮刀主體以及一刃部，刃部位於刮刀主體的一端，刃部具有一頂面、一斜面、一側面、及至少一凹槽，斜面具有相對之一第一邊緣與一第二邊緣，斜面之第一邊緣與側面連接，斜面之第二邊緣與頂面連接，至少一凹槽位於斜面上，並實質上以平行於第一邊緣的方向延伸，其中第一邊緣用以刮除於一傳輸方向行進之一光學膜材的表面之一異物，第二邊緣用以抵接光學膜材的表面，及至少一凹槽用以將異物排出刃部。

Description

刮刀、排液裝置及除液系統

本發明是有關於一種除液裝置，且特別是有關於一種刮刀、排液裝置及除液系統。

在光學膜材的製程中，常需要將其浸泡於各種製程浴槽中以進行染色交聯製程、表面處理製程或水洗製程，接著於乾燥後才進行收捲。然而，在執行光學膜材的乾燥前，光學膜材表面所殘留的液體，例如是處理液及/或水洗液，往往無法有效去除乾淨，這些液體於乾燥後便容易生成水漬及/或髒汙缺陷，進而影響光學膜材的光學性質。

本發明係有關於一種刮刀、排液裝置及除液系統，用以降低光學膜材的表面液體量及增加表面液體排除的效率。

根據本發明之一方面，提出一種刮刀，包括一刮刀主體以及一刃部，刃部位於刮刀主體的一端，刃部具有一斜面、一頂面、一側面、及至少一凹槽，斜面具有相對之一第一邊緣與一第二邊緣，斜面之第一邊緣係與側面連接，斜面之第二邊緣係與頂面連接，至少一凹槽係位於斜面上。

根據本發明之一方面，提出一種排液裝置，包括一導引元件以及一吸附元件。導引元件設置於刮刀上，導引元件具有複數個導引部與一支撐部，各導引部係與支撐部連接，各導引部具有一尖部且各尖部相互間隔。吸附元件位於導引元件與刮刀之間。

根據本發明之一方面，提出一種除液系統，包括一刮刀以及一排液裝置，刮刀用以刮除光學膜材。排液裝置設置於刮刀上，用以引導堆積在刮刀上的液體。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

1‧‧‧製程設備

2‧‧‧輸送滾輪

3‧‧‧製程浴槽

4‧‧‧除液設備

5‧‧‧夾輥

10‧‧‧光學膜材

12‧‧‧液體

100a、100b‧‧‧刮刀

101‧‧‧刮刀主體

110‧‧‧刃部

111‧‧‧斜面

1111‧‧‧第一邊緣

1112‧‧‧第二邊緣

112‧‧‧側面

114‧‧‧凹槽

115‧‧‧頂面

117‧‧‧側面

120a、120b‧‧‧排液裝置

121‧‧‧吸附元件

121’‧‧‧吸附單元

1211‧‧‧前緣

1212‧‧‧後緣

122‧‧‧導引元件

123‧‧‧導引部

124‧‧‧尖部

125‧‧‧斜邊

126‧‧‧底部

127‧‧‧支撐部

130a、130b‧‧‧除液系統

L1、L2、L3、L4、L4’‧‧‧長度

M‧‧‧傳輸方向

W1、W2‧‧‧寬度

D1‧‧‧距離

D2‧‧‧第一間距

D3‧‧‧第二間距

E‧‧‧排出區

θ1‧‧‧第一夾角

θ2‧‧‧第二夾角

第1A圖繪示依照本發明一實施例之光學膜材之部分製程設備的示意圖。

第1B圖繪示依照本發明一實施例以刮刀刮光學膜材的示意圖。

第2A圖繪示依照本發明一實施例的刮刀的示意圖。

第2B圖繪示依照本發明另一實施例的刮刀的示意圖。

第3A圖繪示依照本發明一實施例的排出裝置的示意圖。

第3B圖繪示依照本發明一實施例的導引部的示意圖。

第4A圖繪示依照本發明一實施例的除液系統的示意圖。

第4B圖繪示依照本發明一實施例的第4A圖的除液系統的側視圖。

第4C圖繪示依照本發明另一實施例的除液系統的示意圖。

本揭露並非顯示出所有可能的實施例，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖式內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。以下是以相同/類似的符號表示相同/類似的元件做說明。

請參照第1A圖，繪示依照本揭露內容之一實施例之光學膜材10之部分製程設備1的示意圖。本揭露中之光學膜材10可為一單層或多層之光學膜，例如是偏光膜或保護膜；或可為多層光學膜所形成之光學積層體，例如，可包含偏光膜以及形成其上之保護膜，或光學膜材10亦可包含對光學之增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的層。在本實施例中，光學膜材10係一連續卷狀材料。

製程設備1至少包括輸送滾輪2用以承載並輸送光學膜材10、製程浴槽3及除液設備4。在一實施例中，光學膜材10在經過製程浴槽3之前，可藉由輸送滾輪2的導引經過一個或多個進行染色交聯製程、表面處理製程或水洗製程之其他製程浴槽(圖未繪示)。除液設備4用以去除經製程浴槽3的處理後，於光學膜材 10表面所殘留的液體，例如是處理液及/或水洗液。經過處理後的光學膜材10可再經過一吸水滾輪、風刀後，再進行乾燥製程，例如藉由乾燥室對光學膜材10進行烘烤，然後再進行收卷。

在本發明實施例中，除液設備4包括至少一刮刀100a，本實施例繪示兩個，其分別位於光學膜材10之相對兩側，然本發明並不以此為限。在一實施例中，除液設備4可包括一組夾輥(nip roll)5，用以擠壓光學膜材10的表面以清除光學膜材10表面上之液體，例如處理液及/或水溶液。在光學膜材10通過夾輥5之前，可藉由本發明之刮刀100b刮除殘留在光學膜材10表面之液體和異物，藉此除了可增加清除光學膜材10表面的液體和異物的效率之外，還可避免因異物殘留在光學膜材10的表面而導致光學膜材10透過夾輥5除液時損傷光學膜材10的情況。

在一實施例中，光學膜材10可為一聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等。製程浴槽3係進行染色交聯製程、表面處理製程或水洗製程之浴槽。

在一實施例中，光學膜材10表面之異物包括光學膜材屑，例如是聚乙烯醇屑、製程浴槽中的化學藥劑結晶、鐵鏽屑或其他製程材料或設備中產生之異物。

在一實施例中，兩刮刀100a分別位於光學膜材10之相對兩側，用以刮除光學膜材10之相對兩表面上的液體和異物，其中兩刮刀100a於相應光學膜材10之傳輸方向M上的偏移距離D1約介於100~200mm之間。在一實施例中，兩刮刀100a分別位於光學膜材10之相對兩側，且兩刮刀100a接觸光學膜材10之角度可為相同或不同。

請一併參照第1B圖和第2A圖，第1B圖繪示依照本發明一實施例以刮刀100a刮光學膜材10的示意圖。第2A圖繪示依照本發明一實施例的刮刀100a的示意圖。刮刀100a包括刮刀主體101以及刃部110。刃部110位於刮刀主體101的至少一端，且刃部110具有斜面111、側面112及頂面115。斜面111具有相對之第一邊緣1111與第二邊緣1112，斜面111之第一邊緣1111與側面112連接，斜面111之第二邊緣1112與頂面115連接，且形成至少一凹槽114於斜面111之上。當光學膜材10沿著傳輸方向M行進時，使得刮刀之斜面111與光學膜材10之表面滑動接觸，其中，第一邊緣1111用以抵住光學膜材10並刮除行進中之光學膜材10的表面之液體和異物，而第二邊緣1112用以抵住光學膜材10以維持光學膜材10之張力，且避免劃傷光學膜材10。刮除之液體和異物根據慣性可累積在凹槽114，並透過凹槽114排除至刃部110外。

詳言之，一般而言，當使用刮刀時，刮除之液體和異物根據慣性會累積在刃部的斜面和頂面上，長時間使用下來，會造成刮刀刮除液體和異物的效率降低，並且須中斷製程以進行清洗或是更換刮刀。據此，本發明之刮刀100a在刃部110的斜面111上形成至少一凹槽114，藉以排出經第一邊緣1111刮除之液體和異物，藉此可減少液體和異物累積在刃部110的斜面111和頂面115上，進而增加刮刀之效率並且減少換刮刀的次數。如第1B圖和第2A圖所示，刮刀主體101可與刃部110一體成型。刮刀100a之材質例如為強化玻璃、陶瓷、橡膠、樹脂或金屬。刮刀100a例如為長條狀，其斜面111可先經過研磨拋光處理，以形成所需的光滑面。在一實施例中，刮刀100a之斜面111亦可經倒角加工成為曲線形狀。

在一實施例中，凹槽114的數量可為一個或多個。如第2A圖所示，凹槽114(圖式中繪示二凹槽)位於斜面111上，並實質上以平行於第一邊緣1111的方向延伸。也就是說，凹槽114較佳為一長條狀，且凹槽114的長度L1與斜面111的長度相同，用以將堆積在斜面111上的液體和異物排出刃部110之外。在一實施例中，凹槽114的長度L1大致上介於1.5公尺至2.5公尺之間，約為光學膜材10的實際寬度，或大於光學膜材10的實際寬度。斜面111的寬度W1，即第一邊緣1111與第二邊緣1112之間的距離，例如介於2~3.5mm(毫米)之間。

在一實施例中，凹槽114的剖面為V字型剖面或U字型剖面，凹槽114之寬度W2例如介於0.5mm至1.5mm之間，凹槽114的深度約為凹槽114的寬度或小於凹槽114的寬度，例如介於0.3mm至1.5mm之間。

在一實施例中，斜面111與側面112之交界處具有第一夾角θ1，且斜面111與頂面115之交界處具有第二夾角θ2。在一實施例中，第一夾角θ1較佳為介於120~135度之間。具體而言，當第一夾角θ1大於135度，則刮刀100a刮除光學膜材10之應力會變小導致刮除效率降低，而當第一夾角θ1小於120度時，則有可能因角度較銳利導致刮傷光學膜材10的表面。在一實施例中，第二夾角θ2較佳為介於135~150度之間，可使光學膜材10被刮刀100a刮除時維持良好的張力。

透過本發明之刮刀100a刮除光學膜材10，可有效清除光學膜材10表面的液體和異物。進一步而言，透過凹槽114、第一夾角θ1及第二夾角θ2的配置，能增加刮刀100a的刮水率以及減少單位面積內光學膜材10的表面異物量。舉例而言，透過刮刀100a刮除光學膜材10的液體和異物，刮除後的光學膜材10的表面液體分佈面積比例由原本的90%降至30%以下，而單位面積內光學膜材10的表面異物量可降低至0.004顆/平方公尺以下。

請參照第2B圖，繪示依照本發明另一實施例的刮刀100b的示意圖，其與第2A圖之刮刀100a不同之處在於：刮刀100b具有二斜面111，此二斜面111分別位於刃部110的頂面115 的相對兩側，各斜面111皆具有第一邊緣1111和第二邊緣1112，且其上形成有至少一凹槽114，用以將異物排出刃部110。當有二斜面111可用時，使用者可先選擇其中一斜面111上的第一邊緣1111刮除光學膜材10，待使用一段時間之後，再切換另一斜面111上的第一邊緣1111刮除光學膜材10，因此具有二斜面111的刮刀100b的使用時間為具有單一斜面111的刮刀100a的兩倍，藉此增加同一刮刀的使用期限。

需注意的是，當刮刀100a或100b使用一段時間後，雖然大部分的液體和異物可透過凹槽114排出刃部110外，但仍有部分的液體累積在刃部110的頂面115上，長時間累積下來，仍有可能導致刮刀100a除液的效率降低。當有此情況發生，還是需要中斷製程對刮刀進行清潔之操作。據此，本發明還提出一種排液裝置，可搭配如上述之刮刀100a或100b一起使用，藉此在刮刀100a或100b刮除光學膜材之液體和異物時，被刮除之液體可同時藉由排液裝置排出。

請一併參照第3A圖、第3B圖、第4A圖和第4B圖，第3A圖繪示依照本發明一實施例之排液裝置120a，第3B圖繪示依照本發明一實施例的導引部123的示意圖，第4A及4B圖分別繪示依照本發明一實施例之除液系統130a的示意圖和側視圖。在一實施例中，排液裝置120a可搭配於本發明之刮刀100a、100b，或是其它類似之刮刀結構，以形成除液系統130a，本發明並不以此 為限。下述用於除液系統130a中的排液裝置120a係以刮刀100a作為搭配舉例說明，但並非用以限制本發明。

如第3A圖所示，排液裝置120a包括吸附元件121以及導引元件122。吸附元件121可用以吸收液體，而導引元件122可用以導引液體，使得吸附元件121吸收液體的效率增加。在一實施例中，吸附元件121呈一長條狀，且吸附元件121之材質例如為棉、棉紙、麻、海綿、尼龍、聚酯纖維、或其它具吸水性的材質，除了棉布纖維之外，吸附元件121還可使用尼龍布或聚酯纖維之類的吸水性樹酯。具體而言，吸附元件12可透過纖維毛細孔的虹吸原理使液體12沿著纖維向下移動至較低位置的排出區E。

如第3A及3B圖所示，在一實施例中，導引元件122具有多個導引部123與一支撐部127，各導引部123與支撐部127連接，且各導引部123具有一尖部124且各自相互間隔。在一實施例中，導引元件122例如是壓克力板或其它熱塑性材質的塑膠板。在一實施例中，導引元件122與吸附元件121可藉由膠帶或雙面膠相黏。

進一步而言，如第3B圖所示，在一實施例中，各導引部123具有尖部124、二斜邊125以及底部126。二斜邊125由底部126延伸並交會於尖端部124，以形成似三角形的幾何結構。另外，此些導引部123可實質上沿著吸附元件121之前緣1211排列，以形成鋸齒狀結構。在一實施例中，除了三角形結構的導引 部123之外，亦可採用其他具有類似結構或功能的導引元件，做為吸附元件121的導引媒介。

在一實施例中，導引部123的尖部124與底部126之間具有第一間距D2，且相鄰二導引部123的尖部124之間具有第二間距D3，第一間距D2例如為6~8mm之間，第二間距D3例如為6~8mm之間，第一間距D2與第二間距D3的比值大約介於0.7~1.3之間，較佳為0.9~1.1。透過上述之間距和比例的設計，導引部123可具有較佳的液體導引效果。

請參照第4A及4B圖，除液系統130a包括第2A圖的刮刀100a和第3A圖的排液裝置120a，其中吸附元件121設置於刮刀100a和導引元件122之間。導引元件122中的導引部123設置在刮刀100a的頂面115上，且導引元件122中的的支撐部127靠住刮刀100a的側面112之相對另一側面117，用以支撐導引元件122。吸附元件121具有前緣1211以及後緣1212，吸附元件121的前緣1211鄰近於斜面111的第二邊緣1112，並與第二邊緣111b相隔一預定距離，例如1mm，以顯露出刃部110的斜面111及部分頂面115。此外，吸附元件121大致上沿著導引元件122的支撐部127配置並通往一排出區E，且吸附元件121的後緣1212超過支撐部127的邊緣。藉此，堆積在刮刀100a之頂面115上的液體可沿著吸附元件121向下移動至較低位置的排出區E。除液系統130a可應用於如第1圖的製程設備1中。

具體而言，除液系統130a的刮刀100a可藉由第一邊緣1111刮除光學膜材10表面的液體和異物，並將刮除之液體和異物藉由凹槽114排出。同時，未經由凹槽114排出之剩餘液體經由慣性移動至刮刀100a的頂面115上，並且透過導引元件122之導引至吸附元件121並由吸附元件121吸附並排出至排出區E，藉此此些剩餘液體可從刮刀100a的頂面115上排除。因此，透過具有凹槽114之刮刀110a搭配排液裝置120a，可更增加刮刀110a的刮除效果和使用時間，減少清潔刮刀的次數，使得刮刀110a的使用效率大幅提升。

如第4A及4B圖所示，導引元件122可做為吸附元件121之導引媒介，藉由液體12的內聚力和對導引元件122之附著力之差異，以使堆積在刮刀100a上的液體12能迅速地經由導引元件122的引導而附著在吸附元件121上，然後再藉由吸附元件121將液體12排出。

具體而言，當堆積在刮刀100a上的液體12觸碰到導引部123的尖部124時，液體12的表面張力被破壞使得液體12的內聚力小於對導引部123的附著力，因此液體12容易吸附在尖部124及鄰近的吸附元件121上，進而可迅速地導引液體12往吸附元件121表面移動，進而提高吸附元件121的吸附效率。

在一實施例中，如第3A圖所示，吸附元件121之長度L4略大於導引元件122的長度L2。在另一實施例中，吸附元件121之長度L4可大致上等於導引元件122的長度L2。在另一實施 例中，如第4C圖所示，吸附元件121可包括多個片狀的吸附單元121’，且吸附單元121’的長度L4’小於導引元件122的長度L2。

在一實施例中，如第4A圖所示，排液裝置120a的長度L3，亦即，吸附元件121的長度L4或導引元件122的長度L2之較大者，可大致上等於刮刀100a的長度L1。在另一實施例中，排液裝置120a的長度L3可小於刮刀100a的長度L1，且可透過設置多個排液裝置120a在刮刀100a上以達到類似的效果。

本發明上述實施例所揭露之刮刀、排液裝置及具有上述之刮刀和排液裝置之除液系統，係利用斜面的一邊緣刮除於光學膜材的表面上之液體和異物，另一邊緣用以抵接光學膜材的表面，並利用位於斜面上的至少一凹槽將異物排出刃部，以降低光學膜材的表面液體分佈面積比例及增加去除異物量；之後，再利用具有導引部的導引元件及吸水性良好的吸附元件做為刮刀的排液裝置，藉以破壞液體的表面張力，並導引液體往吸附元件的表面移動，進而提高吸附元件的吸水能力，以增加排液的效率。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (13)

1. 一種刮刀，用以刮除一光學膜材上之液體，包括：一刮刀主體；以及一刃部，位於該刮刀主體的一端，該刃部具有一斜面、一頂面、一側面、及至少一凹槽，該斜面具有相對之一第一邊緣與一第二邊緣，該斜面之該第一邊緣係與該側面連接，該斜面之該第二邊緣係與該頂面連接，該至少一凹槽係位於該斜面上且位於該第一邊緣與該第二邊緣之間，其中該刃部係與該光學膜材直接接觸，該第一邊緣抵住該光學膜材並刮除該光學膜材上之液體，該第二邊緣抵住該光學膜材以維持該光學膜材之張力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之刮刀，其中該至少一凹槽的剖面為V字型或U字型，或該至少一凹槽之寬度介於0.5mm至1.5mm之間、深度介於0.3mm至1.5mm之間，或該至少一凹槽為長條狀，且該至少一凹槽實質上以平行於該第一邊緣的方向延伸，或該至少一凹槽的長度與該斜面的長度相同，且該至少一凹槽的長度介於1.5公尺至2.5公尺之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之刮刀，其中該斜面與該側面之交界處具有一第一夾角，該第一夾角之角度介於120度至135度之間，或該斜面與該頂面之交界處具有一第二夾角，該第二夾角之角度介於135度至150度之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之刮刀，其中該斜面的寬度介於2mm至3.5mm之間，或該斜面係經過研磨拋光處理，或該斜面係經倒角加工成為曲線形狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之刮刀，其中該刮刀主體與該刃部係一體成型，或該刮刀主體與該刃部的材質係為強化玻璃、陶瓷、橡膠、樹脂或金屬，或該刮刀為長條狀。
6. 一種排液裝置，包括：一導引元件，用以設置於如申請專利範圍第1至5項其中之一所述之刮刀之上，該導引元件具有複數個導引部與一支撐部，各該導引部係與該支撐部連接，各該導引部具有一尖部且該各尖部相互間隔；以及一吸附元件，位於該導引元件與該刮刀之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之排液裝置，其中各該導引部係為一三角形結構，並沿著該吸附元件之一前緣排列形成一鋸齒狀結構，其中各該三角形結構具有該尖部與一底部，各該三角形結構之該尖部與該底部之間具有一第一間距，且相鄰二三角形結構的該尖部之間具有一第二間距，該第一間距介於6~8mm之間，或該第二間距介於6~8mm之間，或該第一間距與該第二間距的比值介於0.7~1.3之間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之排液裝置，其中該吸附元件之材質為棉、棉紙、麻、海綿、尼龍或聚酯纖維，或該導引元件為壓克力板或熱塑性之塑膠板。
9. 一種除液系統，包括：如申請專利範圍第1至5項其中之一所述之刮刀，用以刮除一光學膜材；以及一排液裝置，包括：一導引元件，設置於該刮刀之該刃部的該頂面上；以及一吸附元件，位於該導引元件與該頂面之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之除液系統，其中該吸附元件具有一前緣和一後緣，該前緣鄰近於該刃部的該第二邊緣並顯露該刃部的該斜面及部分該頂面，或該導引元件具有一支撐部及與該支撐部連接之複數個導引部，且該第二邊緣超過該支撐部的邊緣。
11. 如申請專利範圍第9項所述之除液系統，其中該導引元件和該吸附元件之長度最大者小於等於該刮刀之長度，或該吸附元件之長度大於等於該導引元件之長度，或該吸附元件包括複數吸附單元，且各該吸附單元的長度小於該導引元件的長度。
12. 如申請專利範圍第9項所述之除液系統，更包括一組夾輥設置於該刮刀之後，或更包括另一刮刀，該刮刀與該另一刮刀分別位於該光學膜材之相對兩側，其中該刮刀與該另一刮刀於相應該光學膜材之一傳輸方向上的偏移距離介於100~200mm之間。
13. 如申請專利範圍第9項所述之除液系統，其中該光學膜材係一聚乙烯醇樹脂膜，或該至少一凹槽的長度大致等於或大於該光學膜材的寬度。