JP2017074579A

JP2017074579A - シート材表面処理方法及びシート材表面処理構造

Info

Publication number: JP2017074579A
Application number: JP2016078861A
Authority: JP
Inventors: 黄　秋逢; Chiu-Fong Huang; 秋逢黄
Original assignee: Usun Technology Co Ltd
Current assignee: Usun Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2017-04-20
Also published as: US20170100753A1; TWI621171B; TW201714214A; DE102016211419A1

Abstract

【課題】大きな寸法のシート材の表面処理及び洗浄時に、均一加工及び歩留まり向上の特性をもたせ、更に、所要の複数の工程を同時に完成するシート材表面処理方法及び構造を提供する。
【解決手段】シート材表面処理方法及び構造は、シート材２を単一方向に進出させることができる通路１１を設け、且つ通路１１側辺に間隔をおいて連続して配列される複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３を設け、加工したいシート材２が通路１１に入る時、推移装置１１３を利用してシート材２を通路入口１１１から出口１１２へ向けて移動させ、この時、液体加工装置１２は、液体を集中し通路１１へ入るシート材２へ表面処理を行い、更に、気体加工装置１３が真空吸引を行い、表面の液体及び不純物を排出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート材表面処理方法及び構造に関し、特に、シート材が機台通路から進入した後、間隔をおいて連続に配列される複数の液体、気体加工装置を相互に動作させ、シート材表面に均等な表面処理及び洗浄を行い、表面処理の均一化及び製品の歩留まり向上の目的を達成することができるシート材表面処理方法及びシート材表面処理構造に関する。

液晶スクリーン、多層ガラス等の製品の技術の絶え間ない研究開発及び精進に伴い、ガラス基板が人々の生活の周囲の随所で見られるようになっている。しかし、ガラス基板の製造完成時の厚さが大き過ぎ、且つ基板表面にスクラッチ、不純物、凹孔等の非平滑な状況を有することもある。そのため、現在、ガラス基板の厚さを薄くする加工方法は、通常、研磨機器を利用し、ガラス基板を一定時間研磨（ＬＡＰＰＩＮＧ）した後に所要の厚さを得て、研磨機器を利用してガラス基板表面を研磨する。その時、研磨材（例えば、酸化アルミニウム、炭化シリコン）を組み合わせて、１分間で約５〜４０μｍの厚さしか研磨除去することができず、時間を消費するだけでなく、且つ研磨時に発生する応力がガラスに反りを発生させ易く、研磨過程においても人体の健康に危害を与える粉塵を発生することもあり得る。そのため、メーカーは、これらの問題に対して改良を行っている。

しかしながら一部分のメーカーでは、容器を利用して化学薬剤を収容し、治具でガラス基板を挟持固定し、治具によりガラス基板を容器内の化学薬剤内に浸し、ガラス基板が化学薬剤に接触する時間を制御して、ガラス基板表面の不均一層を腐蝕させ、薄化の目的を達成している。しかし、そのガラス基板の治具の挟持を受ける箇所は、腐蝕を行うことができず、別途加工処理を行う必要があるためプロセス処理工程が多くなり、加工時間が長くなるという問題がある。

また、あるメーカーでは、噴霧式の処理機器を研究開発して、機台上に複数のノズルを設けて、且つ治具を利用してガラス基板側壁面を挟持し、ノズルが化学薬剤をガラス基板表面に噴出する時に腐蝕、薄型化処理を行うようにしている。その機台では、ノズルの流速、位置を調整、又はガラス基板の位置を調整できるので、腐蝕、薄型化処理で消費する時間を短縮できる。しかし、化学薬剤の大量噴出後にただ一部分がガラスと反応し、その他の大部分の噴出がガラスと腐蝕反応せずに下向きに流失し、効果を低減させ、更に、回収処理コストが高くなるという問題がある。

現在の表面処理機器は、依然として以下のような改善の余地がある。

（１）浸漬式の表面処理機器は、治具を利用する固定箇所が処理を行うことができず、表面処理が不均一になるという問題がある。このような噴霧式の表面処理機器は、複数のノズルを移動させる必要があり、表面処理が不均一になる欠陥を招き、且つガラス基板の体積が増大することに伴い、不均一の状況が更に深刻になる。また、複数のノズルが大量の化学薬剤を噴出し、消費材料の使用量が増加し、更に使用コストの上昇を招くという問題がある。

（２）噴霧式の表面処理機器は、複数のノズルを利用して大量の化学薬剤をガラス基板表面に噴霧する時、化学薬剤の噴霧時に霧気の蒸発を発生し、空気の汚染を招くため、その回収処理を行う必要があり、製造コストを更に増加させるという問題がある。

また、シート材の寸法及び面積が益々大きくなるほど、表面処理及び洗浄を行う時、シート材の表面が更に均一化し難く、シート材製品の歩留まりを低下させ、そのコストも大幅に増加する問題がある。従って、上記の従来の表面処理機器では、多くの問題及び欠陥があり、当業者によって極めて改善を要することが課題となっている。

故に、発明者は、上記欠陥に鑑み、関連資料を収集し、多くの評価、考慮を経るとともに、当業界に従事する長年の経験により、絶えず試作、改良を行い、ようやく表見処理の均一化、大シート化及び消費財の節約をしたシート材表面処理方法及び構造の発明を設計している。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、大きな寸法のシート材の表面処理及び洗浄時に、均一加工及び歩留まり向上の特性をもたせ、更に、所要の複数の工程を同時に完成するシート材表面処理方法及びシート材表面処理構造を提供することである。

本発明の一態様のシート材表面処理方法は、機台がシート材を単一方向へ入口から進入させて出口から排出できる通路及び通路側辺に間隔をおいて連続して配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を設け、その実施工程は、（１）注液、液体を集液室に注入し、機台の推移装置によりシート材を通路入口から出口へ押し、通路側辺に間隔をおいて配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を有し、（２）滲み出し、集液室内の液体が多孔性材質で形成されたベースに滲み出て、且つベースの集液室から離れた他側の表面から液体が滲み出て、薄膜注液を形成し、シート材前方板面が第１液体加工装置を経過する時、その液体が液体加工装置のベースの注入口から集液室へ注入された後、通路へ入るシート材に対して表面湿式処理を行い、（３）洗浄、シート材の前方板面が第１液体加工装置を通過した後、第１気体加工装置により湿式処理を行った後のシート材に対して真空吸引を行い、表面の液体及び不純物を排出する表面処理を行い、シート材に単一方向に通路を通過させ、且つシート材表面が液体薄膜と接触して処理を行い、（４）注液及び洗浄の繰り返し、その他の少なくとも１つの液体加工装置及び気体加工装置により交替でシート材に対して表面処理及び洗浄を行い、（５）処理を完成する、ことを含む。

本発明の一態様のシート材表面処理構造は、機台がシート材を単一方向に入口から進入させ、出口から排出させることができる通路及び通路側辺に間隔をおいて設けられ、連続して配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を含み、且つ該液体加工装置の座体に注液口及び注液口内部の集液室を設け、該集液室は、通路箇所に複数の吸気口を設け、その通路は、入口、出口箇所及び液体加工装置の座体の下方及び気体加工装置の座体下方の適当な位置に液体を収集する排液口を設けた。

本発明のシート材表面処理方法及びシート材表面処理構造は、シート材を単一方向に進出させることができる通路を設け、且つ通路側辺に間隔をおいて連続して配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を設け、加工したいシート材が通路に入る時、推移装置を利用してシート材を通路入口から出口へ向けて移動させ、この時、液体加工装置は、液体を集中し通路へ入るシート材へ表面処理を行い、更に、気体加工装置が真空吸引を行い、表面の液体及び不純物を排出させ、このように、複数の液体加工装置及び気体加工装置が交替でシート材に対して表面処理及び洗浄を行い、大きな寸法のシート材の表面処理及び洗浄を行う時、均一な加工の特性をもたせ、表面処理の均一化及び製品の歩留まり向上の目的を達成することができる。

本発明の好適実施例の側面断面図である。本発明の好適実施例の側面断面図である。本発明のもう１つの側面断面図である。本発明の実施工程フロー図である。

上記目的及び効果を達成する為に本発明が採用する技術手段及びその構造について分かり易くする為、図面を合わせ、本発明の好適実施例について以下にその特徴及び機能を詳細に説明する。

図１を参照して、本発明の一態様を説明する。図１は、本発明の側面断面図であり、図から分かるように、本発明の機台１は、シート材２を単一方向に入口１１１から進入させて出口１１２から排出させることができる通路１１が設けられている。さらに、通路１１外にシート材２を移動させることができる推移装置１１３が設けられ、且つ通路１１側辺に間隔をおいて連続して配列される複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３が設けられている。該気体加工装置１２の座体１２１は、注液口１２２及び注液口１２２内部の集液室１２３が設けられ、通路１１に位置合わせされた複数の噴液口が設けられている。気体加工装置１３の座体１３１は、吸気口１３２及び吸気口１３２内部の集気室１３３が設けられ、通路１１に位置合わせされた複数の吸気口が設けられている。その通路１１は、入口１１１、出口１１２及び液体加工装置１２の座体１２１の前後及び気体加工装置１３の座体１３１の前後の適当な位置にそれぞれ液体を収集する排液口１２４が設けられている。

本発明の加工したいシート材２が通路１１に入る時、推移装置１１３がシート材２を通路１１の入口１１１から出口１１２へ推移させる。この時、液体加工装置１２が液体を通路１１に進入するシート材２に対して表面処理を行い、気体加工装置１３により湿式処理後のシート材２に対して真空吸引を行い、表面の液体及び不純物を排出する。このように、複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３が交替でシート材２に対して表面処理及び洗浄を行い、大きな寸法のシート材２に表面処理及び洗浄を行う時、一枚のシート材２に複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３が交替で小さい面積で湿式加工及び乾燥作業を行うことができる。この種の方式では、大きな寸法のシート材２が均一化された湿式加工及び乾燥作業を行うことが困難であることを解決することができ、表面処理の均一化及び製品の歩留まり向上の目的を達成することができる。

また、図１から分かるように、該通路１１は、入口１１１、出口１１２及び液体加工装置１２の座体１２１の前後及び気体加工装置１３の座体１３１の前後の適当な位置にそれぞれ液体を収集する排液口１２４が設けられている。そのため、シート材２が湿式加工及び乾燥作業を行う時、液体を前後の排液口１２４から外部へ移動させて収集又は排出を行うことができ、更に管路を利用して液体を吸い出し回収することができ、液体の回収、再利用の効果を達成し、即ち、環境保護、汚染低減及び消費財節約の目的を達成することができる。

さらに、集液室１２３内に液体を注入した後、モータ、超音波又はその他の装置を利用して液体をシート材２に塗布する速度を加速することができる。その集液室１２３は、通路１１の表面に向き合い、孔、噴射ノズル又は多孔セラミックの基板を陳列することができる。

また、図１から分かるように、該通路１１は、液体加工装置１２の座体１２１及び気体加工装置１３の座体１３１を設けることで、シート材２の一方又は他方の表面に処理を行わせることができる。

なお、図２に示すように、液体加工装置１２の座体１２１の上下方向に２つの注液口１２２を設け、気体加工装置１３の座体１３１の上下方向に２つの吸気口１３２を設けてもよい。

また、図３に示すように、機台１の通路１１側辺に間隔をおいて配列される複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３を設置してもよい。液体は、腐蝕液、水、電気鍍金液又はその他表面処理機能を有する液体であり、且つシート材２は、回路板、ガラス板、金属板、ソーラーパネル又はその他の薄板である。このように、本発明の液体加工装置１２を複数に配列することで、腐蝕薄化、洗浄、電気鍍金、平滑化又はその他の表面処理に使用することができる。そして、気体加工装置１３を複数配列することで、廃水、不純物、腐蝕液の除去、又はその他の同等の特性の洗浄作業等を行うことができる。

このように、複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３を設置することで、シート材２が機台１から通路１１の入口１１１から出口１１２外へ移動する時、必要な複数の工程を完成することができ、加工の連続作業を自動化する効果を達成し、シート材２の搬送で消費する工程時間を節減し、加工速度を上昇させ、表面処理の均一化及び製品の歩留まり向上の目的を達成することができる。

また、機台１の通路１１には、入口１１１、出口１１２外部にシート材２を移動させることができる推移装置１１３が設けられている。該推移装置１１３は、本発明において、例えば、輸送ローラ型でとしている。なお、シート材２が通路１１に入る時、治具を利用して単一シート材２を推進して通路１１へ移動する構成としてもよい。

また、後方から送り込まれるもう１つのシート材２を利用して、後ろ側から押し込むように推進力を発生することもできる。このように、推移装置１１３は、シート材２を単一方向に推進し、通路１１へ進出させる機能を有するだけでよく、本発明の権利範囲を制限するものではなく、その他の修飾及び等価構造の変化は、同様に何れも本発明の権利範囲内に含むべきものである。

本発明の機台１の複数の液体加工装置１２の集液室１２３の一部の領域内には、更に耐腐蝕の多孔性材質で形成されたベース１２３１を設けることができる。その多孔性材質は、例えば、セラミック、チタン又はその他の多孔性構造を有する材質又はアレイ孔性材質とすることができる。また、液体は、腐蝕液、水、電気鍍金液又はその他の表面処理機能を有する液体とすることができ、且つシート材２は、回路板、ガラス板、金属板、ソーラーパネル又はその他の薄板とすることができる。

したがって、本発明は、薄化、洗浄、電気鍍金、平滑化又はその他の表面処理に使用することができ、気体加工装置１３を組み合わせ、廃水、不純物、腐蝕液の除去、又はその他の同等の特性の洗浄作業等を行うことができる。即ち、本発明は、シート材２に機台１の複数の液体加工装置１２及び気体加工装置１３の各箇所で、同時に所要の複数の工程を完成させることができ、機台１の適用性が広く、且つ工場内で複数の機台１を増設する必要がなく、工場の空間を節減し、設備消費コストを低減することができる。

図３および図４の実施工程フロー図を参照して、シート材の表面処理方法の実施工程について以下に説明する。

（１０１）フィード、機台１の推移装置１１３によりシート材２を通路１１の入口１１１から出口１１２へ移動させ、通路１１側辺に間隔をおいて配列される複数の液体加工装置１２及び気体加工装置を有する。

（１０２）注液、シート材２前方の板面が第１液体加工装置１２を経過する時、その液体が液体加工装置１２の座体１２１の注液口１２２から集液室１２３へ注入された後、通路１１のシート材２に入って表面湿式処理を行う。

（１０３）洗浄、シート材２の前方板面に第１気体加工装置１２を通過した後、第１気体加工装置１３により湿式処理後のシート材２に対して真空吸引をおこない、表面の液体及び不純物を排出させる。

（１０４）注液及び洗浄の繰り返し、その他の少なくとも１つの液体加工装置１２及び気体加工装置１３により交替でシート材２に対して表面処理及び洗浄を行う。

（１０５）処理を完成する。

上記（１０２）注液工程には、多孔性材質のベース１２３１を更に設けることができる。この場合、液体を集液室１２３に注入した後、多孔性材質のベース１２３１が粉末焼結を利用して不規則な複数の細孔が形成されているため、液体をベース１２３１の複数の細孔内に滲み込ませることができる。

ここでの注液工程では、液体がベース１２３１内から近隣の通路１１側壁へ滲み出る時、複数の細孔を利用して液体をベース１２３１表面において、複数の細孔が比較的密集し、且つにじみ出る流量が小さくすることができる。そのため、シート材２は、液体が薄膜状に形成される。これにより、シート材２が通路１１一側の入口１１１から進入した後、シート材２の両方の表面のそれぞれに液体が薄膜となるように接触されて、均一化した表面処理を行うことができる。

上記のように、本発明の上記のシート材表面処理方法及び構造の実施、操作時、確かにその効果及び目的を達成することができ、故に本発明は、実用性に優れた発明であり、発明特許の出願要件に適合するものであり、法に従って出願を行う。

１機台
１１通路
１１１入口
１１２出口
１１３推移装置
１２液体加工装置
１２１座体
１２２注液口
１２３集液室
１２３１ベース
１２４排液口
１３気体加工装置
１３１座体
１３２吸気口
１３３集気室
２シート材

Claims

機台がシート材を単一方向へ入口から進入させて出口から排出できる通路及び通路側辺に間隔をおいて連続して配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を設け、その実施工程は、
（１）注液、液体を集液室に注入し、機台の推移装置によりシート材を通路入口から出口へ押し、通路側辺に間隔をおいて配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を有し、
（２）滲み出し、集液室内の液体が多孔性材質で形成されたベースに滲み出て、且つベースの集液室から離れた他側の表面から液体が滲み出て、薄膜注液を形成し、シート材前方板面が第１液体加工装置を経過する時、その液体が液体加工装置のベースの注入口から集液室へ注入された後、通路へ入るシート材に対して表面湿式処理を行い、
（３）洗浄、シート材の前方板面が第１液体加工装置を通過した後、第１気体加工装置により湿式処理を行った後のシート材に対して真空吸引を行い、表面の液体及び不純物を排出する表面処理を行い、シート材に単一方向に通路を通過させ、且つシート材表面が液体薄膜と接触して処理を行い、
（４）注液及び洗浄の繰り返し、その他の少なくとも１つの液体加工装置及び気体加工装置により交替でシート材に対して表面処理及び洗浄を行い、
（５）処理を完成する、
ことを含むことを特徴とするシート材表面処理方法。
前記注液の工程の集液室内に更に多孔性材質又はアレイ性孔材質のベースを設けたことを特徴とする請求項１に記載のシート材表面処理方法。
前記多孔性材質のベースがセラミック又はチタンで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシート材表面処理方法。
前記通路の入口、出口箇所及び液体加工装置の座体下方及び気体加工装置の座体下方の適当な位置に液体を収集する排液口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシート材表面処理方法。
機台がシート材を単一方向に入口から進入させ、出口から排出させることができる通路及び通路側辺に間隔をおいて設けられ、連続して配列される複数の液体加工装置及び気体加工装置を含み、且つ該液体加工装置の座体に注液口及び注液口内部の集液室を設け、該集液室は、通路箇所に複数の吸気口を設け、その通路は、入口、出口箇所及び液体加工装置の座体の下方及び気体加工装置の座体下方の適当な位置に液体を収集する排液口を設けたことを特徴とするシート材表面処理構造。
前記通路が入口、出口外部にシート材を移動させることができる推移装置を設けたことを特徴とする請求項５に記載のシート材表面処理構造。
前記推移装置は、輸送ローラであることを特徴とする請求項６に記載のシート材表面処理構造。
前記集液室内に更に多孔性材質のベースを設けたことを特徴とする請求項５に記載のシート材表面処理構造。
前記多孔性材質のベースがセラミック又はチタンで形成されていることを特徴とする請求項８に記載のシート材表面処理構造。
前記通路は、入口、出口箇所及び液体加工装置の座体下方及び気体加工装置の座体下方の位置に液体を収集する排液口を設けたことを特徴とする請求項５に記載のシート材表面処理構造。