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塗工機についての概要、用途、原理などをご説明します。また、塗工機のメーカー29社一覧や企業ランキングも掲載しております。塗工機関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:SMC株式会社、2位:芝浦機械株式会社、3位:株式会社日立ハイテクサイエンスとなっています。
塗工機は、塗料を対象物に塗布するための機器で、別名「コーター」とも呼ばれています。
この機械は、塗布と固化という2つのプロセスを組み合わせた機能を持っており、塗料が対象物に塗布される際には、対象物と塗料との「濡れ性」が重要な要素となります。
さらに、塗布方法は対象物の形状や使用する塗料の特性、そして目的に応じて異なるため、様々な用途に対応した機器が選ばれます。代表的な機器として、ロールコーター、スピンコーター、ディップコーター、スリットコーターなどがあります。
塗工機は、光学機器やエレクトロニクス業界をはじめ、事務用品や日用品の製造にも広く利用されています。特にエレクトロニクス業界では、非常に高い需要があり、フレキシブル基板や電池の電極、導電フィルム、絶縁テープ、さらには各種電子部品の製造において頻繁に使用されます。
例えば、パソコン、液晶テレビ、スマートフォン、タブレットなどのデバイスを製造する際には、薄型、高機能、高密度化が求められます。こうした半導体製造のプロセスでは、フォトリソグラフィ技術を使用してフォトレジストを均一に塗布するために、スピンコーターやスリットコーターといった塗工機が活用されます。これらの技術は、フラットパネルディスプレイの製造にも重要な役割を担っています。
また、二次電池、太陽電池、自動車部品などの多岐にわたる分野でも塗工機は使用されており、特に住宅建材、繊維、医療分野において求められる機能性フィルムやシート状製品の製造には、ロールコーターや薄膜塗布用の専用機が数多く活用されています。
塗工機は、塗料やコーティング材を素材の表面に均等に塗布するための装置で、その動作原理は使用する塗布方法や機構に依存しています。代表的な塗布方式には、ロールコーター方式とスプレー方式があります。
さらに、近年では、より精密な塗布を実現する「インクジェット方式」や「ディッピング方式」などの技術も採用されており、塗工機は、用途や産業の要望に応じて最適な塗布方法を選ぶことで、効率的かつ高品質な加工が可能になります。
塗工機の主な役割は、被塗材に塗料やコーティング材を適切に接着させ、表面処理を通じて機能性を向上させることです。この目的を達成するために、様々な用途に対応した塗工機が開発され、状況に応じて使い分けられています。以下では、代表的な6種類の塗工機について説明します。
ロールコーターは、薄型のフィルムやシート状の基材に塗工材料を塗布する装置です。複数のローラーを組み合わせて、理想的な塗布面を実現します。グラビアコーターやリバースコーターなど、塗布方法に応じて分類されます。
ロールtoロール方式で高速塗布が可能です。塗布液と基材の間に形成される「ビード」の安定性が品質に大きく影響します。高品質な塗布が可能で、薄膜から厚膜まで幅広い対応が可能です。
スピンコーターは、回転するテーブルと塗布機構を組み合わせて、遠心力を利用して薬液を均等に広げる装置です。フォトリソグラフィ工程など、極薄膜を必要とする製造プロセスに適しています。
均一で非常に薄い膜を形成することができますが、連続生産には適しておらず、大量生産には向いていません。
ディップコーターは、対象物を塗液に浸してから引き上げることで塗布を行う方式です。
対象物の形状に関係なく適用でき、塗布液のロスが少なく、均一な薄膜を形成することができます。塗布液の粘度や引き上げ速度によって膜厚を調整することができます。
スリットコーターは、スリット状のノズルから塗液を吐出し、精密に膜を形成する装置です。ダイコーターやスロットダイとも呼ばれます。
高精度で均一な膜厚を実現します。幅広い基材に対応可能で、連続生産に適しており、生産性が高いです。
スプレーコーターは、塗液を霧状にして基材に均一に噴霧する方式を採用した装置です。ガラスなどの表面処理や薄膜塗布に使用されます。
特定の形状や面積に対応しやすく、複雑な表面にも均等に塗布が可能です。
インクジェットコーターは、高精細なパターンを非接触で塗布する技術を使用しています。エレクトロニクス分野の基板製造や微細パターン形成に利用されます。
製版不要で、デザイン変更が柔軟にできるため、非常に高精細かつ精密な塗布が可能です。材料ロスが少なく、効率的です。
高性能な塗工機を使用しても、塗液の性質や塗布条件によっては、期待通りの塗布面が得られない場合があります。塗布や乾燥の過程では、さまざまな欠陥が発生する可能性があり、それらに対する適切な対策を講じることが重要です。
塗布工程で生じる代表的な欠陥とその原因、対策については以下の通りです。
空気同伴
塗布中に空気が塗液に巻き込まれ、それが排出されずに残ることが原因で発生します。対策として、塗液の粘度や表面張力を調整して、空気の巻き込みを防ぎます。
リブすじ
塗布方向に逆圧力勾配が生じ、塗布面に筋状の模様が現れる現象です。対策として、塗布速度や圧力分布を適切に管理し、均一な塗布環境を整えます。
すじやホール
塗液中の気泡が原因で、表面に筋や穴のような欠陥が発生します。対策として、塗布前に塗液を脱泡処理し、気泡を完全に除去します。
乾燥工程で発生する典型的な欠陥とその原因、対策については以下の通りです。
ゆず肌
乾燥が速すぎることにより、塗膜表面が不均一に収縮し、凹凸が生じる現象です。対策として、乾燥条件を適切に調整し、塗液の表面平滑性を向上させます。
風紋
熱風乾燥中に、風の流れが塗膜表面に影響を与えて模様ができる現象です。対策として、乾燥機内の風速や温度分布を均一に保ち、安定した環境を確保します。
割れ
塗膜の収縮が大きくなることにより内部応力が発生し、ひび割れが生じる現象です。対策として、塗液に柔軟性を持たせる添加剤を加え、乾燥工程を最適化します。
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | SMC株式会社 |
8.9%
|
| 2 | 芝浦機械株式会社 |
7.7%
|
| 3 | 株式会社日立ハイテクサイエンス |
6.0%
|
| 4 | 株式会社KAWAKAMI |
5.1%
|
| 5 | 由利ロール機械株式会社 |
5.1%
|
| 6 | 株式会社ヒラノテクシード |
5.1%
|
| 7 | 東レエンジニアリング株式会社 |
4.8%
|
| 8 | 株式会社ムサシノキカイ |
4.2%
|
| 9 | 熊谷理機工業株式会社 |
3.6%
|
| 10 | 株式会社根岸製作所 |
3.3%
|
項目別
塗工速度 mm/sec
0 - 100 100 - 200 200 - 300塗工幅 mm
500 - 700 700 - 1,300電源
200V重量 kg
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Metoreeに登録されている塗工機94製品の2025年3月26日時点での価格データを元に算出しています。
