JP2006198477A - Blade coating method, disk coating method using this and blade coater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面基板に対してブレードにより塗布液を塗布するブレード塗布方法及びこれを用いたディスク塗布方法並びにブレード塗布装置に関する。 The present invention relates to a blade coating method for coating a flat substrate with a coating solution using a blade, a disk coating method using the same, and a blade coating apparatus.
液状塗料を被塗布部材の塗布面に安定的に塗布するには、従来より種々の提案がなされている。例えば下記特許文献1に開示される塗布装置では、被塗布体に摺接する側枠と、その間に渡設した二枚のブレードよりなるポケット内に収容した塗布液を走行方向下流側ブレードの下端のギャップから被塗布体上に流出させて塗布するものであって、側枠が摺接する被塗布体上面に潤滑層を形成するための潤滑層形成手段を設けている。これにより、側枠下面の滑り性を改善し、塗布面にブレードの渡設方向に連続する横縞発生の防止を図っている。 Various proposals have heretofore been made in order to stably apply a liquid paint to an application surface of a member to be applied. For example, in the coating apparatus disclosed in Patent Document 1 below, the coating liquid stored in a pocket made up of a side frame that is slidably contacted with an object to be coated and two blades that are interposed between the side frame is provided at the lower end of the blade on the downstream side in the traveling direction. Lubricating layer forming means is provided for forming a lubricating layer on the upper surface of the coated body, which is applied to the coated body by flowing out from the gap onto the coated body. Thereby, the slipperiness of the lower surface of the side frame is improved, and the occurrence of horizontal stripes continuous in the direction in which the blade passes on the coating surface is prevented.
また、下記特許文献2に開示される基板塗布装置では、下部が塗布液槽に浸漬されたマイクロロッドバーと、このマイクロロッドバーの上方に対向配置されたニップローラとの間に基板を挟んで送ることにより、基板の下面に塗布液を塗布するものであって、マイクロロッドバーの基板進入側に基板の前縁を下方から支えて基板前縁の撓みを制限する押上げ部材を設けている。これにより、基板の前縁中央付近の塗布厚がその両側より厚くなるのを防ぎ、均一な塗布厚での塗布を図っている。また、基板の後縁中央付近が塗布液槽の出口側せきに接触するのを防ぎ、均一な塗布厚での塗布を図っている。
In addition, in the substrate coating apparatus disclosed in
さらに、下記特許文献3に開示されるロールコータでは、塗布処理すべき薄板を搬送する搬送台と塗布ロールとを設け、塗布ロールの下側に搬送台を移動通過させることにより液剤を薄板の表面に塗布するものであって、搬送台を基盤上面に薄板把持用の把持板を隙間を介在させて配置し、隙間の面方向中間部に薄板の中心を搬送台の移動方向に通る線分に対して線対称に弾性材を配置し、かつ把持板の周縁部を隙間規制手段により隙間を調整可能に規制している。これにより、把持板が塗布ロールを押圧して通過するとき、隙間の範囲内で傾動して接触侵入時の衝撃を緩和するように弾性材の反力(弾性力)を制御し、衝撃振動に伴う塗布ムラを生じないようにしている。
Furthermore, in the roll coater disclosed in
また、光ディスク等のディスク状記録媒体に塗布液を100μm程度の厚さに塗布して、印刷可能な塗布液層(インク受理層)を形成する従来のディスク塗布装置としては、図12に示すものがある。このディスク塗布装置1は、光ディスクDを吸着載置する吸着台2、光ディスクDを吸着台2と共に上下方向に移動させるエアシリンダ3、円形縁部4aで画成された開口8を有するマスク板(マスク)4、及びマスク板4上を所定の隙間を保ちながら水平駆動されて塗布液6を光ディスクDに塗布し、塗布液層9を形成するブレード5を備えている。
FIG. 12 shows a conventional disk coating apparatus that forms a printable coating liquid layer (ink receiving layer) by coating a coating liquid on a disk-shaped recording medium such as an optical disk to a thickness of about 100 μm. There is. This disk coating apparatus 1 includes a
このようなディスク塗布装置1による塗布液6の塗布は、図12(a)に示すように、吸着台2上に光ディスクDを載置して吸着固定した後、エアシリンダ3を作動して光ディスクDを上昇させ、これによりマスク板4を光ディスクD上に重ね合わる。そして、マスク板4上に塗布液6を供給しながら、マスク板4上方でブレード5を矢印A方向に相対移動することにより、塗布液6をマスク板4の開口8から露出する光ディスクDの塗布面7に塗布する。次いで、図12(b)に示すように、エアシリンダ3を作動して吸着台2を下降(矢印B方向)させてマスク板4から光ディスクDを離反させ、光ディスクD上にマスク板4の開口8に応じた塗布液層9を形成する。
しかしながら、上記の各塗布装置においては、それぞれ解決すべき課題が残されていた。まず、特許文献1に開示される塗布装置は、簡素な構造での構成が可能となるが、塗布具の一部が被塗布体上に支持され、下流側ブレードと被塗布体との相対的な間隔を維持して塗布を行うため、被塗布体は帯状のものに限られ、ブレードの両端側に未塗布部の生じる欠点があった。
また、特許文献2に開示される基板塗布装置は、基板をニップして下側からマイクロロッドバーで塗布を行うことから、全幅方向での塗布は可能となるものの、被塗布体が帯状や矩形状のものに限られた。そして、液膜の厚みが厚くなると、マイクロロッドバーの下流側でビードが乱れて塗布面にスジの発生する問題があった。
さらに、特許文献3に開示されるロールコータは、ディスク形状となる被塗布体の塗布を可能とし、各塗布体の全面塗布も可能となるが、塗布体のそれぞれを弾性体で支持するため、設備が大がかりとなり、これに加え、液膜厚みが厚くなれば、上記した基板塗布装置と同様に、スジの発生する問題があった。
However, in each of the above-described coating apparatuses, problems to be solved remain. First, the coating apparatus disclosed in Patent Document 1 can be configured with a simple structure, but a part of the applicator is supported on the object to be coated, and the relative relationship between the downstream blade and the object to be coated. In order to perform the coating while maintaining a proper interval, the coated body is limited to a belt-like body, and there is a defect that uncoated portions are formed on both ends of the blade.
In addition, since the substrate coating apparatus disclosed in
Furthermore, the roll coater disclosed in
このように、従来の技術では、装置が大がかりになることや、特に塗布厚みが厚くなると、ブレードと塗布面との隙間に押し込まれる塗布液の量が多くなり、ブレードに歪みが生じて塗布方向に略平行なスジが発生したり、ブレードが通過した直後の液界面の乱れが顕著となり、上記と同様に塗布方向に略平行なスジが発生し、良好な塗膜面の確保が困難となる欠点があった。 As described above, in the conventional technology, when the apparatus becomes large, or particularly when the coating thickness is increased, the amount of the coating liquid pushed into the gap between the blade and the coating surface increases, and the blade is distorted to cause the coating direction. As shown above, streaks substantially parallel to the coating direction are generated, and it becomes difficult to ensure a good coating surface. There were drawbacks.
また、図12に示す従来のディスク塗布装置1により光ディスクDの塗布面7に塗布液6を塗布すると、図13(a)に示すように、塗布液6はマスク板4の上面及び開口8から露出する光ディスクDの塗布面7に連続して塗布される。マスク板4から光ディスクDを離反させるように吸着台2を下降させると、所定の粘性を有する塗布液6は開口8の円形縁部4aにおいて上下方向に引き伸ばされ(図13(b))、マスク板4と光ディスクDとの間に略円筒形の液膜6Aが形成される(図13(c))。更に、光ディスクDが下降すると、図13(d)に示すように、やがて液膜6Aが破壊して塗布液6が飛滴6Bとなって周囲に飛び散る。飛滴6Bは、光ディスクDの塗布面7に塗布された塗布液層(インク受理層)9上に付着して表面性状を劣化させ、その後の印刷等において不具合を生じる問題があった。
When the coating liquid 6 is applied to the
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡素な装置構成で、マスク板から光ディスクを離反させる際に塗布液の飛滴の発生を防止して塗布液の安定した塗布が可能となるブレード塗布方法及びこれを用いたディスク塗布方法並びにブレード塗布装置を提供し、もって、良好な表面性状を有する塗布液の塗布を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and a blade capable of stably applying the coating liquid by preventing the occurrence of droplets of the coating liquid when the optical disk is separated from the mask plate with a simple apparatus configuration. It is an object of the present invention to provide a coating method, a disk coating method using the same, and a blade coating apparatus, and thereby to enable coating of a coating solution having good surface properties.
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成できる。
(1) 開口を有するマスクを平面基板上に重ね合わせ、前記マスク上に塗布液を供給し、前記マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードにより前記塗布液を前記マスク上に塗布した後、前記マスクと前記平面基板とを離反させ、前記平面基板上に前記マスクの開口に応じた塗布液層を形成するブレード塗布方法であって、前記マスクと前記平面基板とを離反した直後に、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との間に生じる液膜を破壊することを特徴とするブレード塗布方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.
(1) After a mask having an opening is overlaid on a flat substrate, a coating solution is supplied onto the mask, and the coating solution is applied onto the mask by a blade that moves relative to the mask above the mask. A blade coating method for separating the mask and the planar substrate to form a coating liquid layer corresponding to the opening of the mask on the planar substrate, immediately after separating the mask and the planar substrate, A blade coating method comprising destroying a liquid film formed between an opening edge of the mask and the planar substrate.
このようなブレード塗布方法によれば、マスクと平面基板とを離反した直後に、双方の間に生じる液膜を破壊することができる。これにより、離反動作に伴って成長する液膜が自然破壊する際に、飛滴を生じて、この飛滴が平面基板に付着することを未然に防止できる。 According to such a blade coating method, immediately after the mask and the flat substrate are separated from each other, the liquid film generated between them can be broken. As a result, when the liquid film that grows with the separation operation spontaneously breaks, it is possible to prevent the droplets from forming and adhering to the flat substrate.
(2) 前記離反動作が、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との離反動作を、前記開口縁部の位置に応じて異なるタイミングで離反を開始させる動作であることを特徴とする(1)記載のブレード塗布方法。 (2) The separation operation is an operation of starting the separation operation between the opening edge portion of the mask and the planar substrate at different timings according to the position of the opening edge portion (1) ) The blade coating method described.
このようなブレード塗布方法によれば、開口縁部の位置に応じて異なるタイミングで離反を開始することにより、液膜の成長が阻止され、液膜の破壊が促される。 According to such a blade coating method, by starting separation at different timings depending on the position of the opening edge, the growth of the liquid film is prevented and the breakage of the liquid film is promoted.
(3) 前記離反動作が、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との離反動作として、前記マスクと前記平面基板との上下方向の相互移動に加えて水平方向の相互移動を含むことを特徴とする(1)又は(2)記載のブレード塗布方法。 (3) The separation operation includes mutual movement in the horizontal direction in addition to the vertical movement between the mask and the planar substrate as the separation operation between the opening edge of the mask and the planar substrate. The blade coating method according to (1) or (2).
このようなブレード塗布方法によれば、マスクと平面基板の上下方向の相互移動に加えて水平方向の相互移動が加わることにより、発生する液膜が伸ばされて、これにより液膜を早期に破壊することができる。 According to such a blade coating method, in addition to the vertical movement of the mask and the flat substrate, the horizontal movement is added, so that the generated liquid film is stretched, thereby breaking the liquid film early. can do.
(4) 前記離反動作のとき、前記液膜に液膜破壊用部材を接触させることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のブレード塗布方法。 (4) The blade coating method according to any one of (1) to (3), wherein a liquid film breaking member is brought into contact with the liquid film during the separation operation.
このようなブレード塗布方法によれば、発生した液膜に液膜破壊用部材を接触させることにより、液膜を確実に破壊することができる。 According to such a blade coating method, the liquid film can be reliably broken by bringing the liquid film breaking member into contact with the generated liquid film.
(5) 開口を有するマスクと、平面基板上に重ね合わせた前記マスク上に塗布液を供給する塗布液供給部と、前記マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードと、前記塗布液を前記マスク上に塗布した後に前記マスクと前記平面基板とを離反させるマスク剥離手段と、を備えたブレード塗布装置であって、前記マスク剥離手段により前記マスクと前記平面基板とを離反させるときに、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との間に生じる液膜を破壊する液膜破壊手段を備えたことを特徴とするブレード塗布装置。 (5) A mask having an opening, a coating liquid supply unit that supplies a coating liquid onto the mask superimposed on a flat substrate, a blade that moves relative to the mask above the mask, and the coating liquid A mask coating means for separating the mask and the planar substrate after coating on the mask, and a blade coating device, wherein when the mask and the planar substrate are separated by the mask peeling means, A blade coating apparatus comprising a liquid film breaking means for breaking a liquid film formed between an opening edge of the mask and the planar substrate.
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクと平面基板とを離反させるときに、マスクの開口縁部と平面基板との間に生じる液膜を破壊する液膜破壊手段を備えたので、液膜を液膜破壊手段により任意のタイミングで確実に破壊することができる。またこれにより、液膜が自然破壊する際に生じる飛滴が平面基板に付着することを未然に防止して表面性状の良好な塗布液層を形成することができる。 In the blade coating apparatus configured as described above, when the mask and the flat substrate are separated from each other, since the liquid coating breaking means for breaking the liquid film generated between the opening edge of the mask and the flat substrate is provided, The liquid film can be reliably broken at an arbitrary timing by the liquid film breaking means. In addition, this makes it possible to prevent the droplets generated when the liquid film spontaneously breaks off from adhering to the flat substrate and form a coating liquid layer having a good surface property.
(6) 前記液膜破壊手段が、前記マスク剥離手段が前記マスクと前記平面基板とを離反させるときに、前記マスクと前記平面基板とを相互に傾斜させた状態で離反させる傾斜離反機構を含み、前記マスクと前記平面基板とを傾斜させた状態で離反させることを特徴とする(5)記載のブレード塗布装置。 (6) The liquid film breaking means includes an inclination separation mechanism that separates the mask and the planar substrate in a state of being inclined with respect to each other when the mask peeling means separates the mask and the planar substrate. The blade coating apparatus according to (5), wherein the mask and the planar substrate are separated from each other in an inclined state.
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクと平面基板とを離反させる際、傾斜離反機構によりマスクと平面基板とを相対的に傾斜させた状態で離反させるようにしたので、マスクと平面基板との間に生じる液膜が成長する前に、マスクの開口縁部の一点で液膜の破壊を発生させると共に、該破壊を開口縁部に沿って進行させて液膜を確実に破壊することができる。 In the blade coating apparatus configured in this way, when the mask and the flat substrate are separated from each other, the mask and the flat substrate are separated in a relatively inclined state by the inclination separation mechanism. Before the liquid film generated between the substrate and the substrate grows, the liquid film is broken at one point on the opening edge of the mask and the breakage proceeds along the opening edge to reliably break the liquid film. be able to.
(7) 前記液膜破壊手段が、前記マスク剥離手段が前記マスクと前記平面基板とを離反させるときに、前記マスク剥離手段の直線運動を回転運動に変換する回転変換機構を含み、前記マスクと前記平面基板とを相対回転させつつ離反させることを特徴とする(5)記載のブレード塗布装置。 (7) The liquid film breaking means includes a rotation conversion mechanism that converts a linear motion of the mask peeling means into a rotational movement when the mask peeling means separates the mask and the planar substrate, The blade coating apparatus according to (5), wherein the flat substrate is separated from the flat substrate while being relatively rotated.
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクと平面基板とを離反させる際、回転変換機構によりマスク剥離手段の直線運動を回転運動に変換して、マスクと平面基板との上下方向の相互移動に加えて水平方向の相互移動を与えて離反させるようにしたので、液膜発生の初期に、液膜を確実に破壊することができる。 In the blade coating apparatus configured as described above, when the mask and the flat substrate are separated from each other, the linear motion of the mask peeling means is converted into the rotational motion by the rotation conversion mechanism, and the mask and the flat substrate are moved in the vertical direction. Since the horizontal movement is given in addition to the movement to separate the liquid film, the liquid film can be reliably destroyed at the initial stage of the liquid film generation.
(8) 前記液膜破壊手段が、前記マスクの開口外側から内側に突出自在に配設された液膜破壊用部材を含み、前記マスクと前記平面基板とを離反するときに該液膜破壊用部材をマスク開口内側に突出させて前記液膜に接触させることを特徴とする(5)記載のブレード塗布装置。 (8) The liquid film breaking means includes a liquid film breaking member disposed so as to protrude inward from the outside of the opening of the mask, and the liquid film breaking means is used when the mask and the flat substrate are separated from each other. The blade coating apparatus according to (5), wherein a member is protruded inside the mask opening and brought into contact with the liquid film.
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクと平面基板とを離反するときに、液膜破壊用部材をマスク開口内側に突出させて液膜に接触させるようにしたので、液膜が成長する前に液膜を確実に破壊することができる。 In the blade coating apparatus configured as described above, when the mask and the flat substrate are separated from each other, the liquid film breaking member is protruded inside the mask opening to come into contact with the liquid film, so that the liquid film grows. The liquid film can be reliably destroyed before
(9) 前記液膜破壊手段が、前記マスクの開口縁部の少なくとも1箇所に形成した切り欠きを含むことを特徴とする(5)記載のブレード塗布装置。 (9) The blade coating apparatus according to (5), wherein the liquid film breaking means includes a notch formed in at least one position of the opening edge of the mask.
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクの開口縁部の少なくとも1箇所に切り欠きを形成したので、マスクと平面基板とを離反すると、該切り欠きから液膜の破壊が発生して、液膜発生の初期段階で該液膜を破壊することができる。 In the blade coating apparatus configured in this way, a notch is formed in at least one portion of the opening edge of the mask. Therefore, when the mask and the flat substrate are separated from each other, the liquid film is broken from the notch. The liquid film can be destroyed at the initial stage of liquid film generation.
(10) 前記液膜破壊手段が、前記マスクの開口縁部の少なくとも1箇所に形成した周囲と異なる濡れ性を有する濡れ性不連続部を含むことを特徴とする(5)記載のブレード塗布装置。 (10) The blade coating apparatus according to (5), wherein the liquid film breaking means includes a wettability discontinuous portion having a wettability different from the periphery formed at at least one position of the opening edge of the mask. .
このように構成されたブレード塗布装置においては、マスクの開口縁部の少なくとも1箇所に周囲と異なる濡れ性を有する濡れ性不連続部を形成したので、液膜が成長する前に該濡れ性不連続部で液膜の破壊を発生させ、これにより液膜を確実に破壊することができる。 In the blade coating apparatus configured as described above, since the wettability discontinuity having different wettability from the surroundings is formed at least at one position of the opening edge of the mask, the wettability is not improved before the liquid film grows. The liquid film is broken at the continuous portion, whereby the liquid film can be reliably broken.
(11) (1)〜(4)記載のブレード塗布方法により、ディスク状記録媒体の印刷面の少なくとも1層を形成することを特徴とするディスク塗布方法。 (11) A disk coating method, wherein at least one layer of a printing surface of a disk-shaped recording medium is formed by the blade coating method described in (1) to (4).
このようなディスク塗布方法によれば、大面積の塗布が可能な塗布装置を用いてディスク状記録媒体の印刷面のうち少なくとも1層を形成することにより、均一で高品位な塗布液層を形成することができる。これにより、例えばインクジェットプリンタを用いた印刷を行うための印刷層(インク受理層)を、必要十分なインク受理能力を持たせた厚みで形成可能となる。 According to such a disk coating method, a uniform and high-quality coating liquid layer is formed by forming at least one layer of the printing surface of the disk-shaped recording medium using a coating apparatus capable of coating a large area. can do. Accordingly, for example, a printing layer (ink receiving layer) for performing printing using an ink jet printer can be formed with a thickness having a necessary and sufficient ink receiving capability.
本発明のブレード塗布方法及びこれを用いたディスク塗布方法並びにブレード塗布装置によれば、マスクと平面基板とを離反するときに、マスクと平面基板との間に生じる液膜が十分に成長する前に破壊することができる。これにより、成長した液膜が自然破壊する際に生じる飛滴が平面基板に付着して、塗布液層の表面性状を劣化させることを未然に防止できる。また、これによりディスク状記録媒体の印刷面に均一で高品位な塗布液層を形成することができる。 According to the blade coating method and the disk coating method and blade coating apparatus using the blade coating method of the present invention, when the mask and the flat substrate are separated from each other, before the liquid film generated between the mask and the flat substrate is sufficiently grown. Can be destroyed. As a result, it is possible to prevent the droplets generated when the grown liquid film spontaneously breaks down from adhering to the flat substrate and deteriorating the surface properties of the coating liquid layer. This also makes it possible to form a uniform and high-quality coating solution layer on the printing surface of the disk-shaped recording medium.
以下、本発明に係るブレード塗布方法及びこれを用いたディスク塗布方法並びにブレード塗布装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明に係るブレード塗布装置の概略を表す構成図、図2は図1に示したブレード塗布装置の外観の概略を表した斜視図である。
Preferred embodiments of a blade coating method, a disk coating method using the same, and a blade coating apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a blade coating apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the appearance of the blade coating apparatus shown in FIG.
本実施の形態によるブレード塗布装置100は、例えば平面基板の一例であるディスク状記録媒体(光ディスク)Dを被塗布部材とする液膜の塗布に用いられる。
まず、ブレード塗布装置100の基本構成について説明する。
図1に示すように、ブレード塗布装置100の塗布部11には、光ディスクDが吸着載置可能となる円形状の吸着台13が設けられる。この吸着台13の上面には複数の吸着孔15が開口されて、各吸着孔15には吸引路17を介して真空ポンプ19が接続される。 吸着台13は、真空ポンプ19が作動することで吸着孔15を介して光ディスクDを上面に吸着保持することができる。
The
First, the basic configuration of the
As shown in FIG. 1, the
また、吸着台13は、昇降軸21によって下面中央が上下方向に移動自在に支持される。この昇降軸21の上下移動は、マスク剥離手段の一例であるエアシリンダ23の駆動によりなされる。
そして、吸着台13の上方にはマスク板(マスク)25が設けられ、マスク板25は光ディスクDの塗布面57を露出させる開口27を有している。吸着台13に載置された光ディスクDは、エアシリンダ23の駆動によって昇降軸21が上昇して、上限位置に到達したときに、外周縁がマスク板25の開口縁部25aによって覆われる。
Further, the suction table 13 is supported by the lifting
A mask plate (mask) 25 is provided above the suction table 13, and the
また、塗布部11には、光ディスクDの中央部上方に、マスクキャップ着脱手段29が具備される。マスクキャップ着脱手段29は、キャップ吸着ノズル31と、真空ポンプ33と、昇降手段35とからなる。マスクキャップ着脱手段29は、真空ポンプ33の駆動によってキャップ吸着ノズル31の下端に、マスクキャップ37を吸着保持する。この状態で昇降手段35が駆動されることで、キャップ吸着ノズル31が下降して、光ディスクDの中央部の穴にマスクキャップ37が挿着されるようになっている。なお、マスクキャップ(センターキャップ)は、これに限らず、他の機械的手段で脱着してもよい。例えば、マスクキャップ37の下方から突き上げてマスク板25から浮き上がらせ、マスクキャップ37を、その側方からすくい取る等の方法がある。
The
開口27より外側のマスク板25の上方には塗布液供給手段41が設けられている。塗布液供給手段41は、塗布液供給ノズル43と、塗布液供給装置45と、ノズル昇降装置47とからなる。塗布液供給手段41は、塗布液供給装置45から供給される塗布液49を、塗布液供給ノズル43からマスク板25上に滴下供給する。この際、塗布液供給ノズル43は、塗布液49を滴下供給するときだけノズル昇降装置47によってマスク板25の近傍高さに移動し、通常は塗布工程に支障とならない位置まで上昇して待機状態とされる。
ここで、塗布液49は、例えば、液粘度が150cP〜800cPのものが利用でき、特に、200cP〜600cPの塗布液49が好適に用いられる。なお、ここでいう液粘度は、25℃の環境下でB型粘度計(ビスメトロン)により測定した値である。
A coating liquid supply means 41 is provided above the
Here, as the
塗布液供給手段41によってマスク板25上に供給された塗布液49のさらに外側には、ブレード51が待機状態で配置される。ブレード51は、移動手段53によってマスク板25上を所定の隙間Gを保ちながら水平駆動され、前側面55で塗布液49を押しながら、図2に示すように、マスク板25の開口27によって露出された光ディスクDの塗布面57に塗布液49を塗布するように移動する。
A
ブレード51は、図1の紙面垂直方向に長尺に形成されたステンレス材等の金属材料からなり、ブレード51長手方向に垂直方向の断面形状が、略台形形状に形成されている。 また、ブレード51の下面とマスク板25との間には隙間(ギャップ)Gが形成され、塗布液49はブレード51の前側面55により流れが案内されるに伴い押圧されることで、このギャップGに押し込まれる。そして、塗布面57に対面するブレード51の下面(押圧面59)を通過することで塗布液49がマスク板25の開口27内に充填される。その結果、塗布面57に塗布液49が平坦に塗布されるようになる。
The
上記した真空ポンプ19、エアシリンダ23、真空ポンプ33、昇降手段35、塗布液供給装置45、ノズル昇降装置47、移動手段53は、それぞれが制御部63によって動作が制御される。
The operations of the
また、マスク板25の開口27は、ブレード51の長手方向に沿って連続する少なくとも50mmを超える開口を有することで、詳細を後述する本発明に係るブレード塗布による均一塗布性の効果が顕著となる。本実施の形態においては、開口27が直径120mm程度の円形状に形成される。
Further, the
本実施の形態によるブレード塗布装置100においては、塗布時における塗布液層の膜厚が、少なくとも100μm以上で塗布される。このような100μm以上の厚みの塗布である場合、薄膜の塗布の場合と比較して、塗布液層の表面性状は塗布面57の表面に倣う傾向が低くなり、ブレード51の形状が大きな影響を及ぼすことになる。つまり、塗布面57の凹凸に影響されにくく、ブレード51による塗布液49の圧力、ブレード51形状による塗布液49の濡れ上がり性等が、塗布液層の表面性状を決定する主要因となる。
In the
本ブレード塗布装置100は、ディスク状記録媒体の記録層の少なくとも1層を形成するディスク塗布装置として使用する場合、例えばインクジェットプリンタを用いた印刷を行うための印刷層(インク受理層)を形成することができる。このディスク塗布装置によれば、印刷層への印刷の際、良好な色再現性が確保できるように、必要十分な厚みの印刷層を形成することができる。実際には、塗布液層が塗布時100μm程度の厚みであると、乾燥後の目減り時において30μm程度の塗膜が形成され、この30μm程度のインク受理層が良好な色再現性を可能にする。
When this
次に、このブレード塗布装置100を用いた塗布液の塗布方法を説明する。
図3は本発明に係る塗布方法の手順を(a)〜(c)で表した説明図、図4は本発明に係る塗布方法の手順を(d)〜(g)で表した説明図、図5は塗布の完了した被塗布部材の平面図である。
まず、制御部63の指令により、図3(a)に示すように、昇降軸21の下降位置において、吸着台13上に光ディスクDが吸着され、図3(b)に示すように、エアシリンダ23の駆動によって吸着台13が上昇して光ディスクDがマスク板25の開口縁部25aに当接する。次いで、図3(c)に示すように、マスクキャップ着脱手段29の駆動により、マスクキャップ37が光ディスクDの中央穴に挿着される。
Next, a coating solution coating method using the
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the procedure of the coating method according to the present invention in (a) to (c), FIG. 4 is an explanatory diagram showing the procedure of the coating method in accordance with the present invention with (d) to (g), FIG. 5 is a plan view of a member to be coated after coating.
First, as shown in FIG. 3A, the optical disk D is adsorbed on the adsorption table 13 at the lowered position of the elevating
そして、図4(d)に示すように、塗布液供給手段41によりマスク板25上に滴下された塗布液49を、ブレード51が移動手段53によって図中右方から左方に移動する。 すると、図4(e)に示すように、ブレード51が光ディスクDの塗布面57を塗布液49と共に通過して、光ディスクDの塗布面57に所定厚の塗布液層が形成される。
なお、塗布液49としては、光ディスクDにインク受理層を形成するための塗布液49である表1に示す組成物が例示される。
Then, as shown in FIG. 4D, the
Examples of the
次いで、図4(f)に示すように、マスクキャップ着脱手段29が駆動され、マスクキャップ37が光ディスクDから脱着される。これにより、光ディスクDの中央部には塗布液49の塗布されない円形段部69が形成されることとなる。次いで、エアシリンダ23の駆動によって、図4(g)に示すように、吸着台13が下降することによりマスク板25の開口縁部25aから光ディスクDが下方へと離反される。これにより、塗布面57に塗布された塗布液49は、マスク板25上の塗布液49と剪断により分離される。この結果、光ディスクDの外周縁にはマスク板25に覆われていたことで、塗布液49の塗布されていない図5に示す非塗布部71が形成されることとなる。
なお、マスク板25の開口形状を適宜変更することによって、塗布部の形状は自由に設定できる。
Next, as shown in FIG. 4 (f), the mask cap attaching / detaching means 29 is driven, and the
Note that the shape of the application part can be freely set by appropriately changing the opening shape of the
このようにして塗布液49の塗布が完了した光ディスクDは、図示は省略するが、吸着台13から取り外され、次工程の塗布液49の乾燥工程へと移送される。
The optical disk D in which the application of the
なお、上記のブレード塗布装置100においては、ブレード51をステンレス材により形成したが、本発明はこれに限らず、例えば樹脂材料や硬質ゴムであってもよい。また、本実施形態では、光ディスクの印刷面の塗布に本ブレード塗布装置を用いているが、対象物はこれに限らず、厚膜を形成するものであれば、種々の対象物に塗布することができる。
In the
マスク板25から光ディスクDが離反する過程を詳述すると、図4(g)で示すように、マスク板25から光ディスクDが下方へと離反して塗布面57に塗布された塗布液49とマスク板25上の塗布液49とが剪断により分離される際、塗布液49は所定の粘度を有するので、塗布液49が分離方向(図においては上下方向)に引き伸ばされる。これによりマスク板25の開口縁部25aに沿って一時的に液膜が形成され、やがて該液膜が破断する過程を経てマスク板25と光ディスクDとが分離する。成長した液膜が自然破壊すると、塗布液が飛滴となって周囲に飛び散り、光ディスクDに塗布された塗布液層に付着して塗布液層の表面性状を劣化させる場合がある。このような不具合を防止するため、液膜が大きく成長する以前の液膜発生初期において、液膜を破壊しておくことが肝要である。
The process of separating the optical disk D from the
以下に液膜破壊手段を具体的に説明する。
図6は、本発明の第1実施形態のブレード塗布装置によりマスク板から光ディスクが離反する過程の各状態を(a)〜(d)で表した要部縦断面図である。
図6に示すように、第1実施形態のブレード塗布装置100は、液膜破壊手段の一例である傾斜離反機構71を備えている。傾斜離反機構71は、弾性押圧部材73と、一対のストッパ75(75A,75B)とを具備する。弾性押圧部材73は、光ディスクDが最上位置に達したとき、マスク板25を光ディスクDに弾性的に押圧するためのものであって、マスク板25の上方且つブレード51の作動範囲外の機枠77下面に配設されている。弾性押圧部材73は、図において上下方向に弾性変形可能とされたコイルバネ79を有する。ストッパ75は、第1ストッパ75A及び第2ストッパ75Bとからなり、機枠77の左右の側壁にそれぞれ対向して固定されている。また、第1ストッパ75Aは、第2ストッパ75Bより、距離ΔHだけ上方に配設されている。
The liquid film breaking means will be specifically described below.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the main part showing each state of the process in which the optical disk is separated from the mask plate by the blade coating apparatus according to the first embodiment of the present invention, as shown in (a) to (d).
As shown in FIG. 6, the
このようなブレード塗布装置100を用いた塗布液の塗布方法、特に、マスク板25と光ディスクDとの離反作用について説明する。
図6(a)に示すように、エアシリンダ23の駆動によって吸着台13が上昇すると、光ディスクDがマスク板25に当接し、更にマスク板25を押し上げながら上昇する。やがてマスク板25は、弾性押圧部材73であるコイルバネ79からの弾性反発力により押圧されて、光ディスクDに安定して位置決めされる。ここで、塗布液供給手段41によりマスク板25上に滴下された塗布液49を、ブレード51によって光ディスクDの塗布面57に塗布して所定厚の塗布液層を形成する。
A coating liquid coating method using such a
As shown in FIG. 6A, when the suction table 13 is raised by driving the
次いで、図6(b)に示すように、吸着台13が下降すると、弾性押圧部材73により下方に押圧されているマスク板25は、光ディスクDと共に下降し、やがて、マスク板25が第1ストッパ75Aに当接する。これにより、マスク板25は、第1ストッパ75A側端部の下降が阻止される。更に、光ディスクDが吸着台13と共に下降すると、図6(c)に示すように、マスク板25が傾斜して第1ストッパ75A側においてマスク板25と光ディスクDとの離反が開始される。該離反は、光ディスクDの下降と共にマスク板25の開口縁部25aに沿って進行し、やがて、マスク板25の第2ストッパ75B側端部が第2ストッパ75Bに当接して、マスク板25の下降が阻止される。このとき、離反部分(開口縁部25a)に塗布された塗布液49は、上下方向に引き伸ばされて液膜49Aが形成される。該液膜49Aは、光ディスクDの下降に伴ってマスク板25の開口縁部25aに沿って第1ストッパ75A側から第2ストッパ75B側へと成長する。
Next, as shown in FIG. 6B, when the suction table 13 is lowered, the
マスク板25が傾斜することにより、他の部分の液膜49Aに比較して大きく引き伸ばされている第1ストッパ75A側に形成された液膜49Aは、速やかに自然破壊される。 これにより、他の部分の液膜49Aは、この破壊点が起点となって、成長する以前に次々と破壊し、図6(d)に示すように、マスク板4から光ディスクDが離反する。従って、液膜49Aの破壊に伴う塗布液49の飛滴の発生が防止される。
As the
なお、光ディスクDに対するマスク板25の傾斜は、第2ストッパ75B側においてマスク板25から光ディスクDが離反する直前における第1ストッパ75A側開口縁部25aのマスク板25と光ディスクDとの距離tを、1mm〜5mm、特に約3mmとするのが飛滴を発生させることなく液膜49Aを破壊する上で効果的であった(図6(c)参照)。
The inclination of the
以上説明したように、本実施形態のブレード塗布装置100によれば、マスク板25と平面基板である光ディスクDとを離反させるときに、マスク板25の開口縁部25aと光ディスクDとの間に生じる液膜49Aを破壊する液膜破壊手段を備えたので、液膜49Aを液膜破壊手段により任意のタイミングで確実に破壊することができる。またこれにより、液膜49Aが自然破壊する際に生じる飛滴が光ディスクDに付着することを未然に防止して表面性状の良好な塗布液層を形成することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態のブレード塗布装置100によれば、マスク板25と光ディスクDとを離反させる際、傾斜離反機構71によりマスク板25と光ディスクDとを傾斜させた状態で離反させるようにしたので、マスク板25と光ディスクDとの間に生じる液膜49Aが成長する前に、マスク板25の開口縁部25aの一点で液膜49Aの破壊を発生させると共に、該破壊を開口縁部25aに沿って進行させて液膜49Aを確実に破壊することができる。
Further, according to the
つまり、本実施形態のブレード塗布方法は、開口27を有するマスク25を光ディスクD上に重ね合わせ、マスク25上に塗布液49を供給し、マスク25上方で該マスク25に対して相対移動するブレード51により塗布液49をマスク25上に塗布した後、マスク25と光ディスクDとを離反させ、光ディスクD上にマスク25の開口27に応じた塗布液層を形成するブレード塗布方法であって、マスク25と光ディスクDとを離反した直後に、マスク25の開口縁部25aと光ディスクDとの間に生じる液膜49Aを破壊するものである。
That is, in the blade coating method of this embodiment, the
また、マスク25の開口縁部25aと光ディスクDとの離反動作を、開口縁部25aの位置に応じて異なるタイミングで離反を開始させる動作としている。
The separation operation between the opening
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態のブレード塗布装置の要部側面図である。以降の説明においては、基本構成となるブレード塗布装置100と同様の部材に対しては、同一符号を付与することでその説明を省略、或いは簡略化する。 図7に示すように、第2実施形態のブレード塗布装置200は、前述の傾斜離反機構71とは異なる液膜破壊手段を備えている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a side view of an essential part of the blade coating apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same members as those of the
即ち、エアシリンダ23と吸着台13とを連結する昇降軸21の途中に回転変換機構である溝カム81と、回転自在継手83とを具備する。溝カム81は、略円筒形本体の外周面に2本の螺旋溝81aが形成されている。螺旋溝81aのリードは、溝カム81の軸方向長さ50mmに対して180°回転するように設定されている。昇降軸21に固定された溝カム81の螺旋溝81aには、それぞれ機枠(図示せず)に固定されたピン85の先端部のカムフォロアが嵌合している。これにより、溝カム81が上下方向に直線移動すると、溝カム81、即ち、吸着台13が回動する。
That is, a
回転自在継手83は、溝カム81よりエアシリンダ23側の昇降軸21に配設された自在継手であり、エアシリンダ23のピストン87と昇降軸21とを、回転自在且つ軸方向には一体として作動するように連結する。これにより、エアシリンダ23を駆動してピストン87を上下方向に移動すると、吸着台13は、上下移動しつつ回転するように構成されている。
The rotatable
このようなブレード塗布装置200を用いたマスク板25と光ディスクDとの離反作用について説明する。
図7に示すように、光ディスクDに塗布液49を塗布した後、エアシリンダ23を駆動してピストン87を下方(矢印C方向)に移動すると、吸着台13は、溝カム81の作用により矢印R方向に回転しながら下降する。これにより、マスク板25及び光ディスクDに塗布された塗布液49は、マスク板25の開口縁部25aに沿う部分が上下方向及び回転方向に同時に引き伸ばされて、液膜49Aが成長する以前にマスク板25と光ディスクDの離反初期において破壊する。
A separation action between the
As shown in FIG. 7, after the
本実施形態のブレード塗布装置200によれば、マスク25と平面基板Dの上下方向の相互移動に加えて水平方向の相互移動が加わることにより、発生する液膜49Aが伸ばされて、これにより液膜49Aを早期に破壊することができる
According to the
(第3実施形態)
図8は本発明の第3実施形態のブレード塗布装置の要部平面図、図9は図8に示すブレード塗布装置の要部縦断面図である。
図8及び図9に示すように、第3実施形態のブレード塗布装置300は、マスク板25の下方に液膜破壊手段91が配設されている。液膜破壊手段91は、電動モータ95と、電動モータ95の回転軸97に固定された液膜破壊用部材である回転アーム93とを具備している。そして、マスク板25から光ディスクDを僅かに下降させたとき、電動モータ95を駆動してマスク板25と光ディスクDの間に形成された隙間に回転アーム93をマスク25の開口27の外側から内側に突出させて液膜49Aに接触させる。これにより、マスク板25と光ディスクDの間に形成された液膜49Aは、強制的に破壊される。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a plan view of an essential part of a blade coating apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the essential part of the blade coating apparatus shown in FIG.
As shown in FIGS. 8 and 9, in the
本実施形態のブレード塗布装置300によれば、マスク25と平面基板(光ディスク)Dとを離反するときに、液膜破壊用部材(回転アーム)93をマスク25の開口27の内側に突出させて液膜49Aに接触させるようにしたので、液膜49Aが成長する前に液膜49Aを確実に破壊することができる。
According to the
なお、液膜破壊用部材は、回転アームのように機械部品を液膜49Aに接触させて破壊するものに限定されず、例えば、空気等の流体を液膜49Aに向けて噴出させて液膜49Aを破壊するようにしてもよい。
The member for breaking the liquid film is not limited to a member that breaks the mechanical part by contacting the
(第4実施形態)
図10は、本発明の第4実施形態のブレード塗布装置に用いられるマスク板の平面図である。
図10に示すように、第4実施形態のブレード塗布装置400のマスク板25は、開口縁部25aの一部が略V字形に切り欠かれて形成された切欠25b、25bが設けられている。このようなマスク板25を用いて光ディスクDに塗布液49を塗布した後、マスク板25と光ディスクDとを離反させると、切欠25b、25b近傍に形成される液膜49Aは、他の部位(即ち、円弧部)の液膜49Aと比較して大きく引き伸ばされてアンバランスが生じ、切欠25b、25b近傍に塗布された液膜49Aから破壊が発生する。該破壊は、マスク板25の開口縁部25aに沿って進行し、液膜49Aが成長する前に破壊することができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a plan view of a mask plate used in the blade coating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10, the
本実施形態のブレード塗布装置400によれば、マスク25の開口縁部25aの少なくとも1箇所に切り欠き25b、25bを形成したので、マスク25と光ディスクDとを離反させると、該切り欠き25b、25bから液膜49Aの破壊が発生し、早期に該液膜49Aを破壊することができる。なお、切り欠き25b、25bは2つに限らず、任意の数を設けることができる。また、切り欠きに限らず、突起であってもよい。
According to the
(第5実施形態)
図11は、本発明の第5実施形態のブレード塗布装置に用いられるマスク板の要部拡大斜視図である。
図11に示すように、第5実施形態のブレード塗布装置500に用いられるマスク板25は、開口27を画成する開口縁部25aの大部分に濡れ性の小さな材料である、例えばフッ素系樹脂がコーティングされており、これにより、該塗布部に濡れ性の小さなコーティング部25cが形成されている。開口縁部25aの残りの部分には、フッ素系樹脂がコーティングされていない、換言すれば、大きな濡れ性を有する非コーティング部25dが形成されている。従って、濡れ性が異なるコーティング部25cと非コーティング部25dとの境界には、濡れ性不連続部25eが形成されている。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is an enlarged perspective view of a main part of a mask plate used in the blade coating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 11, the
このようなマスク板25を用いて光ディスクDに塗布液49を塗布した後、マスク板25と光ディスクDとを離反させると、マスク板25と光ディスクDとの間に形成された液膜49Aは、濡れ性不連続部25eにおいて生じるアンバランスにより破壊が生じ、該破壊はマスク板25の開口縁部25aに沿って進行し、液膜49Aが成長する前に破壊することができる。
When the
本実施形態のブレード塗布装置500によれば、マスク25の開口縁部25aの少なくとも1箇所に周囲と異なる濡れ性を有する濡れ性不連続部25eを形成したので、液膜49Aが成長する前に該濡れ性不連続部25eで液膜49Aの破壊を発生させ、これにより液膜49Aを確実に破壊することができる。
According to the
なお、以上説明したの本発明に係るブレード塗布装置は、前述した各実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。 Note that the blade coating apparatus according to the present invention described above is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and can be appropriately modified and improved.
23 エアシリンダ(マスク剥離手段)
25 マスク板(マスク)
25a 開口縁部
25b 切り欠き
25e 濡れ性不連続部
27 開口
41 塗布液供給部
49 塗布液(塗布液層)
49A 液膜
51 ブレード
71 傾斜離反機構(液膜破壊手段)
81 溝カム(回転変換機構)
91 液膜破壊手段
93 回転アーム(液膜破壊用部材)
100,200,300,400,500 ブレード塗布装置
D 光ディスク(平面基板)
23 Air cylinder (mask stripping means)
25 Mask plate (mask)
81 groove cam (rotation conversion mechanism)
91 Liquid film breaking means 93 Rotating arm (Liquid film breaking member)
100, 200, 300, 400, 500 Blade coating device D Optical disk (planar substrate)
Claims (11)
前記マスクと前記平面基板とを離反した直後に、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との間に生じる液膜を破壊することを特徴とするブレード塗布方法。 A mask having an opening is superposed on a flat substrate, a coating liquid is supplied onto the mask, and the coating liquid is coated on the mask by a blade that moves relative to the mask above the mask, and then the mask. And a blade coating method of forming a coating liquid layer corresponding to the opening of the mask on the planar substrate,
Immediately after separating the mask and the planar substrate, a blade coating method destroys a liquid film formed between the opening edge of the mask and the planar substrate.
平面基板上に重ね合わせた前記マスク上に塗布液を供給する塗布液供給部と、
前記マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードと、
前記塗布液を前記マスク上に塗布した後に前記マスクと前記平面基板とを離反させるマスク剥離手段と、を備えたブレード塗布装置であって、
前記マスク剥離手段により前記マスクと前記平面基板とを離反させるときに、前記マスクの開口縁部と前記平面基板との間に生じる液膜を破壊する液膜破壊手段を備えたことを特徴とするブレード塗布装置。 A mask having an opening;
A coating liquid supply unit for supplying a coating liquid onto the mask superimposed on a flat substrate;
A blade that moves relative to the mask above the mask;
A mask coating device comprising: a mask peeling means for separating the mask and the planar substrate after coating the coating liquid on the mask,
When the mask and the flat substrate are separated from each other by the mask peeling means, a liquid film breaking means for breaking a liquid film generated between the opening edge of the mask and the flat substrate is provided. Blade coating device.
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JP2005010547A JP2006198477A (en) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | Blade coating method, disk coating method using this and blade coater |
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KR20210059206A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-25 | 한국광기술원 | Coating Apparatus and Method for Coating the Coating Liquid on the Substrate in a Gradient Type |
-
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