TWI453071B - Coating thickness adjustment device - Google Patents

Description

塗料塗佈厚度之調整裝置

本發明係有關於一種塗料塗佈厚度之調整裝置，特別是指一種可均勻塗佈塗料，並且可控制塗佈厚度之塗料塗佈厚度之調整裝置。

隨著科技時代的不斷進步，許多電子產品推陳出新，而這些電子產品之元件多半具有需要利用塗佈技術之部件，將單一或複合塗佈材料塗佈在一基板或基材之表面。在傳統之塗佈技術中，有些是採用人工作業，以刷塗或刮刀刮塗之方式，將該選定之塗佈材料塗佈在基板表面。如此容易造成塗佈不均勻、塗佈薄膜的厚薄不一，或者局部位置未塗抹。若在某些較講求高塗佈品質或特殊材料之塗佈應用領域中，即無法符合實際所需，因此多半利用塗佈機構以增加生產效率。

習知的塗佈機構，如使用於薄膜業、膠帶業、印刷電路板業等，係使用滾壓塗佈的方式，係由上、下刮膜之滾輪分別與一塗膜輪作接觸滾動，而塗膜輪則採固定方式或由兩側輪軸以一壓力抵壓，以進行薄膜之塗佈作業，但是塗膜輪在塗佈壓膜時，容易產生較厚且不均勻之薄膜，而造成塗佈製程品質差、不良率高，並使得製程成本增加。

例如，在燃料電池之製造技術中，欲將觸媒材料均勻塗佈在碳質基板表面時，若塗佈不均勻，則勢必會影響燃料電池的電能 轉換效率。另外，習知的塗佈機構若要調整薄膜的塗佈厚度，則必須調整滾壓輪之間的間距，因應不同的薄膜厚度，則必須調整滾輪。如此造成塗佈薄膜的不便性。

例如，在液晶顯示面板的生產製造的過程中，為避免顯示面板被摩擦、碰撞而產生刮痕，都會在顯示面板表面貼覆保護膜，藉以保護顯示面板不被刮傷，然在顯示面板表面貼覆保護膜之前，必須在顯示面板表面塗佈具黏性之薄膜，以方便保護膜貼合在顯示面板表面上。但在顯示面板上塗抹薄膜時，若塗佈不均勻將會造成在貼附保護膜時無法完全密合，容易造成保護膜產生扭曲、皺折的情況。若顯示面板表面利用人工塗佈作業，容易造成黏膠塗抹不均勻、厚薄不一，甚至有局部位置未塗抹，將影響貼覆保護膜時無法完全密合，使保護膜翹起、脫落。

此外，上述習知的塗佈機構其塗佈塗料的厚度(即膜厚)大多屬毫米(mm)或微米(μm)等級，而無法將所塗佈之塗料之厚度控制於奈米(nm)等級。

為了解決上述之問題，本發明提供一種塗料塗佈厚度之調整裝置，其係可均勻的塗佈塗料於工件，並且可控制塗佈塗料之厚度，亦能將塗膜厚度控制於奈米(nm)等級，以解決上述之問題。

本發明之主要目的，在於提供一種塗料塗佈厚度之調整裝置，其係於一塗佈加工裝置接設一支撐組供一厚度調整件穿設，厚度調整件具有一刮塗部，該刮塗部塗抹塗料於一工件以形成薄膜，薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量調整，使薄膜均勻的塗佈於工件上，以提升工件加工薄膜之品質。

本發明之次要目的，在於提供一種塗料塗佈厚度之調整裝置，其係設置一配重體於厚度調整件，藉由配重體以控制厚度調整件下壓力矩或下壓力之大小，藉此以控制薄膜塗佈於工件上之厚度，以提升薄膜加工之便利性。

為達上述及其他目的，本發明之塗料塗佈厚度之調整裝置包含一塗佈加工裝置、一支撐組與一厚度調整件，塗佈加工裝置具有至少一工件輸送單元與一塗料供應單元，工件輸送單元輸送一工件，塗料供應單元供應一塗料於工件表面，塗料於工件上形成一薄膜，支撐組接設於塗佈加工裝置，厚度調整件穿設於支撐組，厚度調整件具有一刮塗部，該刮塗部與該工件相對並塗抹該塗料形成該薄膜，該薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量調整，使薄膜均勻地塗佈於工件上，以提升工件加工薄膜之品質，並可控制薄膜厚度在奈米(nm)等級。

10‧‧‧塗佈加工裝置

12‧‧‧工件輸送單元

14‧‧‧塗料供應單元

142‧‧‧塗料

144‧‧‧薄膜

16‧‧‧工件

20‧‧‧支撐組

22‧‧‧樞接座

222‧‧‧鎖固部

224‧‧‧第一樞接部

24‧‧‧滑接座

242‧‧‧鎖固部

244‧‧‧第一滑接部

30‧‧‧厚度調整件

30a‧‧‧厚度調整件

31a‧‧‧柱體

32‧‧‧刮塗部

32a‧‧‧刮塗部

34‧‧‧第二樞接部

36‧‧‧滑接部

36a‧‧‧第二滑接部

38‧‧‧配重部

39‧‧‧滾子

40‧‧‧配重體

第一圖為本發明第一較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；第二A圖為本發明第一較佳實施例之支撐組與厚度調整件之相互組設之正視圖；第二B圖為本發明第一較佳實施例之支撐組與厚度調整件之相互組設之側視圖；第三圖為本發明第一較佳實施例之厚度調整件之使用狀態圖；第四圖為本發明第二較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；第五圖為本發明第三較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；第六圖為本發明第三較佳實施例之支撐組與厚度調整件之相互組設之正視圖； 第七圖為本發明第三較佳實施例之厚度調整件之使用狀態圖；第八圖為本發明第三較佳實施例之厚度調整件另一實施態樣之結構示意圖；以及第九圖為本發明第四較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖。

茲為使對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

請參閱第一圖，其係為本發明第一較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；如圖所示，本發明之塗料塗佈厚度之調整裝置包含一塗佈加工裝置10、一支撐組20與一厚度調整件30，塗佈加工裝置10具有一工件輸送單元12與一塗料供應單元14，工件輸送單元12用於輸送一工件16，塗料供應單元14位於工件16之上方，用以供應一塗料142於工件16表面，塗料142於工件16之表面上形成一薄膜144，支撐組20接設於塗佈加工裝置10並位於工件輸送單元12之上方，但不以此為限，及位於塗料供應單元14之一側，厚度調整件30一端穿設於支撐組20並位於塗料供應單元14之一側，厚度調整件30係相對工件輸送單元12設置，而工件16位於工件輸送單元12與厚度調整件30之間，本發明藉由厚度調整件30塗抹工件16上的塗料142為薄膜144，並控制薄膜144之厚度與均勻性，使薄膜144均勻地塗佈於工件16上，以提升工件16塗佈薄膜144之品質。於本實施例，工件輸送單元12包含至少一滾輪，工件16為一可撓性工件16，但不以此為限，厚度調整件30係以一軸線為旋轉中心穿設於支撐組20。

請一併參閱第二A、二B圖，其係為本發明第一較佳實施例之 支撐組與厚度調整件之相互組設之正視圖與側視圖；如圖所示，本實施例之支撐組20包含二樞接座22，每一樞接座22具有鎖固部222及第一樞接部224，支撐組20(樞接座22)藉鎖固部222接設於塗佈加工裝置10，並藉二個第一樞接部224樞接該厚度調整件30，第一樞接部224可為軸態樣或孔態樣。

厚度調整件30的一端具有一刮塗部32，而另一端設有二個第二樞接部34，刮塗部32與工件16相對並塗抹塗料142形成薄膜144。厚度調整件30之二個第二樞接部34分別與二樞接座22之第一樞接部224相連接，使厚度調整件30能相對二樞接座22樞轉擺動，第二樞接部34可為與第一樞接部224相對樞接之孔態樣或軸態樣。在實際應用上，第一樞接部224與第二樞接部34之間設有軸承件，以減少兩者之間的摩擦。

於本實施例，厚度調整件30大致呈一矩形柱體或一板體，刮塗部32位於柱體/板體之下端，較佳地，刮塗部32具有一圓弧，二個第二樞接部34是位於柱體/板體之上端，並相對分設於柱體/板體之二端。該二樞接座22的每個第一樞接部224為一穿孔，該厚度調整件30的每個第二樞接部34為一凸軸，該厚度調整件30藉由該二凸軸樞設於每一樞接座22的穿孔，使厚度調整件30以該二樞接座22的第一樞接部224(穿孔)的中心線為旋轉中心轉動。

請參閱第三圖，其係為本發明第一較佳實施例之厚度調整件之使用狀態圖，於使用本發明塗料塗佈厚度之調整裝置進行塗料塗佈之初，厚度調整件30是與工件16表面接觸，接著塗料供應單元14提供塗料142於工件16表面，工件輸送單元12也同時移動工件16，當厚度調整件30之刮塗部32一開始與塗料142接觸時，工件16上的塗料142對厚度調整件30施加一作用力，並以樞接座22 的第一樞接部224軸線(即厚度調整件30之旋轉中心)為中心產生一第一力矩，該第一力矩使厚度調整件30發生轉動而偏擺(依第三圖所示係朝逆時鐘方向轉動)，此時，厚度調整件30因偏擺而離開工件16而未與工件16接觸，偏擺後，厚度調整件30之重心偏離了樞接座22軸線，而其重量以樞接座22軸線為中心產生一第二力矩，當第二力矩與第一力矩相平衡時，決定了塗料142離開刮塗部32的厚度h1，也便決定了薄膜144的厚度h2，藉此達到調整膜厚的目的。使用者可藉由調整塗料142的多寡、厚度調整件30的重量、厚度調整件30的重心位置、工件16移動速度，以及塗料142之黏滯係數等參數，獲得所需要的塗佈膜厚。

請參閱第四圖，其係為本發明第二較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；第二較佳實施例與第一較佳實施例大致相同，其不同之處在於第二較佳實施例更包含一配重體40。厚度調整件30的一側還具有一配重部38，於本實施例，該配重部38是設於塗料142的流出側(以第四圖為例，該配重部38是設於厚度調整件30的右側)，配重體40則設於配重部38。當配重體40越重時，厚度調整件30的下壓作用力則越大，故此實施例可藉由不同重量的配重體40以控制厚度調整件30下壓作用力之大小，藉此以控制塗料142塗佈於工件16之厚度，以提升薄膜144塗佈加工之便利性。

請參閱第五圖，其係為本發明第三較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；如圖所示，本發明第三較佳實施例之塗料塗佈厚度之調整裝置包含一塗佈加工裝置10、一支撐組20與一厚度調整件30，本實施例之塗佈加工裝置10與第一較佳實施例相同，在此不再重複敘述，而塗佈加工裝置10、支撐組20與厚度調整件30三者之組設關係已經揭示於第一較佳實施例，不再重複。

請參閱第六圖，其係為本發明第三較佳實施例之支撐組與厚度調整件之相互組設之正視圖；如圖所示，本實施例之支撐組20包含至少一滑接座24，滑接座24具有鎖固部242及第一滑接部244，支撐組20(滑接座24)藉鎖固部242接設於塗佈加工裝置10，並藉第一滑接部244滑設及導引該厚度調整件30，第一滑接部244可為導槽態樣或滑塊態樣。

厚度調整件30的一端具有一刮塗部32，而另一端設有一第二滑接部36，刮塗部32與工件16相對並塗抹塗料142形成薄膜144。厚度調整件30之第二滑接部36與滑接座24之第一滑接部244相連接，使厚度調整件30能相對滑接座24滑移，第二滑接部36可為與第一滑接部244相對滑接之滑塊態樣或導槽態樣。在實際應用上，第一滑接部244與第二滑接部36之間設有軸承件，以減少兩者之間的摩擦。

於本實施例，厚度調整件30大致呈一矩形柱體或一板體，刮塗部32位於柱體/板體之下端，較佳地，刮塗部32具有一圓弧，第二滑接部36是位於柱體/板體之上端。該滑接座24的第一滑接部244為一導槽，該厚度調整件30的第二滑接部36為一滑塊，該厚度調整件30藉由該滑塊穿設於滑接座24的導槽，使厚度調整件30以該滑接座24的第一滑接部244(導槽)為導引作直線往復移動。

請參閱第七圖，其係為本發明第三較佳實施例之厚度調整件之使用狀態圖，於使用本實施例塗料塗佈厚度之調整裝置進行塗料塗佈之初，厚度調整件30與工件16表面接觸，接著塗料供應單元14提供塗料142於工件16表面，工件輸送單元12也同時移動工件16，當厚度調整件30之刮塗部32一開始與塗料142接觸時，工 件16上的塗料142對厚度調整件30施加一作用力，該作用力沿滑接座24之第一滑接部244的方向的分量使厚度調整件30沿該第一滑接部244方向直線位移(即朝第七圖之上方直線位移)，此時，厚度調整件30因位移而離開工件16表面而未與工件16接觸，此外，厚度調整件30受重力影響而有其重量，當厚度調整件30之重量沿該第一滑接部244方向之分量與該作用力沿該第一滑接部244方向之分量相平衡時，決定了塗料142離開刮塗部32的厚度h1，也便決定了薄膜144的厚度h2，藉此達到調整膜厚的目的。使用者可藉由調整塗料142的多寡、厚度調整件30的重量、工件16移動速度，以及塗料142之黏滯係數等參數，獲得所需要的塗佈膜厚。

請參閱第八圖，其係為本發明第三較佳實施例之厚度調整件另一實施態樣之結構示意圖；此厚度調整件30a包含一柱體(或一板體)31a及一滾子39，該柱體/板體31a之一端為第二滑接部36a，供滑設於支撐組20，另一端樞接該滾子39，該滾子39之周緣形成該刮塗部32a。

請參閱第九圖，其係為本發明第四較佳實施例之塗佈加工裝置之結構示意圖；第四較佳實施例與第三較佳實施例大致相同，其不同之處在於第四較佳實施例更包含一配重體40。厚度調整件30的側壁還具有一配重部38，配重體40則設於配重部38。當配重體40越重時，厚度調整件30的下壓作用力則越大，故此實施例可藉由不同重量的配重體40以控制厚度調整件30下壓作用力之大小，藉此以控制塗料142塗佈於工件16之厚度，以提升薄膜144塗佈加工之便利性。

綜上所述，本發明之塗料塗佈厚度之調整裝置包含一塗佈加 工裝置、一支撐組與一厚度調整件，塗佈加工裝置具有一工件輸送單元與一塗料供應單元，工件輸送單元輸送一工件，塗料供應單元供應一塗料於工件表面，塗料於工件上形成一薄膜，支撐組接設於塗佈加工裝置，厚度調整件穿設於支撐組，厚度調整件具有一刮塗部，該刮塗部與該工件相對並塗抹該塗料形成該薄膜，該薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量調整，使薄膜均勻的塗佈於工件上，以提升工件加工薄膜之品質。其次，該薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量與塗料施加於該厚度調整件之作用力達到力平衡或力矩平衡時決定，大幅簡化薄膜厚度的調整裝置的複雜性，並降低裝置的成本。

10‧‧‧塗佈加工裝置

12‧‧‧工件輸送單元

14‧‧‧塗料供應單元

142‧‧‧塗料

144‧‧‧薄膜

16‧‧‧工件

20‧‧‧支撐組

30‧‧‧厚度調整件

Claims (10)

1. 一種塗料塗佈厚度之調整裝置，包含：一塗佈加工裝置，具有一工件輸送單元與一塗料供應單元，該工件輸送單元輸送一工件，該塗料供應單元供應一塗料於該工件，該塗料於該工件上形成一薄膜；一支撐組，接設於該塗佈加工裝置；以及一厚度調整件，穿設於該支撐組，該厚度調整件具有一刮塗部，該刮塗部與該工件相對並塗抹該塗料於該工件上形成該薄膜；其中，該薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量調整。
2. 如申請專利範圍第1項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該刮塗部與該塗料接觸時，塗料施加一作用力於該厚度調整件，該薄膜之厚度係由該厚度調整件之重量與該作用力達到力平衡或力矩平衡時決定。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該厚度調整件呈一矩形柱體或一板體，該刮塗部位於該柱體或該板體之一端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該刮塗部具有一圓弧。
5. 如申請專利範圍第3項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該厚度調整件還具有一樞接於該柱體或該板體一端之滾子，該滾子之周緣形成該刮塗部。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，更包 含一配重體，該厚度調整件設有一配重部，該配重體設於該配重部。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該支撐組還包含二樞接座，每一樞接座具有一鎖固部及一第一樞接部，該二樞接座藉該鎖固部接設於該塗佈加工裝置；該厚度調整件更具有二第二樞接部，該些第二樞接部與該刮塗部相對設置並位於該厚度調整件之相對二端，該厚度調整件之該些第二樞接部分別穿設對應之該樞接座之該第一樞接部，使厚度調整件能相對該些樞接座樞轉擺動。
8. 如申請專利範圍第7項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該第一樞接部為孔態樣，該第二樞接部為軸態樣。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該支撐組包含一滑接座，該滑接座具有一鎖固部及一第一滑接部，該滑接座藉該鎖固部接設於該塗佈加工裝置；該厚度調整件還具有一與該刮塗部相對設置之第二滑接部，該第二滑接部穿設該滑接座之該第一滑接部，使該厚度調整件能相對該滑接座滑移。
10. 如申請專利範圍第9項所述之塗料塗佈厚度之調整裝置，其中該第一滑接部為槽態樣，該第二滑接部為滑塊態樣。