JP2006224057A - ブレード塗布方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 どこにもカスレのない良好な均一厚みの塗布層のディスクDを塗布液を無駄にしない有効利用えきるブレード塗布方法およびその装置を提供する。
【解決手段】 塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布するブレード塗布方法であって、平面基板の全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを平面基板に重ね合わせた状態でブレードを平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ移動させ、ブレードの上流側に供給された塗布液をブレードで移動させながら、ブレードの下流のギャップからマスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、複数のブレードを用い、第1のブレードが塗布を行った後に、該第1のブレードが待避すると共に、第2のブレードが逆方向に次の塗布を行なうようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】 塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布するブレード塗布方法であって、平面基板の全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを平面基板に重ね合わせた状態でブレードを平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ移動させ、ブレードの上流側に供給された塗布液をブレードで移動させながら、ブレードの下流のギャップからマスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、複数のブレードを用い、第1のブレードが塗布を行った後に、該第1のブレードが待避すると共に、第2のブレードが逆方向に次の塗布を行なうようにする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、平面基板上に塗布液を塗布するブレード塗布方法及びその装置に関する。
従来、支持体上に塗布液を塗布する塗布方式としては、ロールコート,グラビアコート,エクストルージョンコートが知られている。
また、平面基板上に塗布液を塗布する塗布方式としては、特許文献1に示すようなブレード塗布方式が知られている。
特開平5−220966号公報
また、平面基板上に塗布液を塗布する塗布方式としては、特許文献1に示すようなブレード塗布方式が知られている。
図22は本発明が対象とするブレード塗布装置を示す斜視図、図23はブレードの拡大断面図である。
ブレード塗布装置100は、平面基板上に塗布液を塗布して塗布層を形成するのに用いられ、平面基板の一例としてディスク状記録媒体(以下、ディスクという。)Dを被塗布部材とする。
ディスクDは塗布液が塗布される塗布面を上にして支持部材40(図24)によって支持されている。支持部材40は上下方向に昇降駆動可能に構成されており、ディスクDを該支持部材上に移載するとき、又は塗布後に支持部材から取り出すとき、塗布するとき等に、平面基板の上下位置を所定の位置に調整することができる構成である。
ブレード塗布装置100は、平面基板上に塗布液を塗布して塗布層を形成するのに用いられ、平面基板の一例としてディスク状記録媒体(以下、ディスクという。)Dを被塗布部材とする。
ディスクDは塗布液が塗布される塗布面を上にして支持部材40(図24)によって支持されている。支持部材40は上下方向に昇降駆動可能に構成されており、ディスクDを該支持部材上に移載するとき、又は塗布後に支持部材から取り出すとき、塗布するとき等に、平面基板の上下位置を所定の位置に調整することができる構成である。
ディスクDの上方には板状のマスク30が設けられている。マスク30には、ディスクDの上面における塗布層を形成する塗布面D1を露出させる開口30aを有している。開口30aは直径が120mm程度の円形状に形成される。なお、開口30aの形状は、ディスクD上に形成される塗布層の形状に合わせた形状とすることができ、マスク30の開口形状を適宜変更することによって、塗布層の形状は自由に設定できる。ディスクDの塗布時には、支持されたディスクDが、マスク30の下面に重ね合わされるとともに、上方視においてディスクDの外周縁がマスク30の開口周縁に重ね合う状態で保持される。
マスク30の上方にはブレード20が設けられている。ブレード20はステンレス材等の金属材料からなる長尺状の部材であり、特にSUS316のクロムの含有量以上のクロムの含有量とすることが好ましく、こうすることで耐磨耗性、耐腐食性、耐熱性、離型性をより一層向上させることができる。また、図23に示すように、ブレード20は、長尺方向に対する垂直方向の断面形状が略台形状となるように形成されている。
ブレード塗布装置100は、塗布液をマスク30の上面に供給する塗布液供給手段60を備えている。塗布液供給手段60は、塗布前又は塗布ごとに、マスク30の上面において、開口30aとブレード20との間に所定の量の塗布液Pを供給する。
ブレード20とマスク30との間には、図23に示すように、隙間Gが形成され、塗布液Pはブレード20の前側面20a’により流れが案内されるに伴い押圧されることで、隙間Gに押し込まれる。そして、塗布液Pが、塗布面D1に対向するブレード20の下方端面に形成される押圧面20b’を距離Lにわたって通過することで、塗布液Pがマスク30の開口30a内に充填される。そして、図22に示すように、塗付時にはブレード20が、前側面20a’で塗布液Pを開口30a側に押圧しつつ、マスク30上をその面方向に沿って移動して、塗布面D1に塗布液Pが平坦に塗布されるようになる。
塗布液Pは、粘度が150cP〜800cPのものを用いることが好ましく、特に、粘度が200cP〜700cPのものを用いることが好ましい。
ブレード20の押圧面20b’と前側面20a’とのなす角度αは、110°≦α≦150°の範囲に設定することが好ましく、また、ブレード20の押圧面20b’と後側面20c’とのなす角度βは、60°≦β<100°の範囲に設定することが好ましい。また、ブレード20の押圧面20b’とマスク30との隙間Gは、20μm≦G≦150μmの範囲とすることが好ましい。
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24は本発明に係る塗布方法の手順の前半を、図25は本発明に係る塗布方法の手順の後半をそれぞれ表した説明図である。
図24は本発明に係る塗布方法の手順の前半を、図25は本発明に係る塗布方法の手順の後半をそれぞれ表した説明図である。
このブレード塗布方法では、ブレード20が上述した範囲となるように真直度と中心線平均表面粗さとの少なくとも一方が上述した範囲を満たす条件のもとで、マスク30の開口30aから露出されたディスクDの塗布面D1に塗布液Pを塗布する。
まず、台状の支持部材40上にディスクDを配置し、図24(a)に示すように、支持部材40を上昇させて、ディスクDをマスク30の開口30aに当接させる。
次いで、図24(b)に示すように、マスクキャップ50がディスクDの中央孔D2に向かって下降し、最終的に図24(c)に示すようにマスクキャップ50がディスクDの中央孔D2に挿着される。そして、図22に示す塗布液供給手段60によりマスク30の隅に塗布液Pを供給し、ブレード20を矢印Yで示す方向に移動させる。
次いで、図24(b)に示すように、マスクキャップ50がディスクDの中央孔D2に向かって下降し、最終的に図24(c)に示すようにマスクキャップ50がディスクDの中央孔D2に挿着される。そして、図22に示す塗布液供給手段60によりマスク30の隅に塗布液Pを供給し、ブレード20を矢印Yで示す方向に移動させる。
図25(d)は移動開始後、開口30aに至る寸前の状態を示し、図25(e)は開口30aを通過した後の状態をそれぞれ示している。
ブレード20が図中右方から左方に移動させることで、ブレード20がディスクDの塗布面D1を塗布液Pと共に通過して、ディスクDの塗布面D1に所定厚t1の塗布液層が形成される。
次に、図25(f)に示すように、マスクキャップ50がディスクDから引き出される。これにより、ディスクDの中央部には塗布液Pの塗布されない円形段部D2が形成されることとなる。そして、図25(g)に示すように、支持部材40が下降することによりマスク30の開口30aからディスクDが下方へと離反される。これにより、塗布面D1に塗布された塗布液Pは、マスク30上の塗布液Pより分離される。この結果、ディスクDの外周縁にはマスク30に覆われていたことで、塗布液Pの塗布されていない非塗布部D3が形成されることとなる。
このようにして塗布液Pの塗布が完了したディスクDは、支持部材40から取り外され、図示しない次工程の塗布液乾燥工程等へと移送される。
ブレード20が図中右方から左方に移動させることで、ブレード20がディスクDの塗布面D1を塗布液Pと共に通過して、ディスクDの塗布面D1に所定厚t1の塗布液層が形成される。
次に、図25(f)に示すように、マスクキャップ50がディスクDから引き出される。これにより、ディスクDの中央部には塗布液Pの塗布されない円形段部D2が形成されることとなる。そして、図25(g)に示すように、支持部材40が下降することによりマスク30の開口30aからディスクDが下方へと離反される。これにより、塗布面D1に塗布された塗布液Pは、マスク30上の塗布液Pより分離される。この結果、ディスクDの外周縁にはマスク30に覆われていたことで、塗布液Pの塗布されていない非塗布部D3が形成されることとなる。
このようにして塗布液Pの塗布が完了したディスクDは、支持部材40から取り外され、図示しない次工程の塗布液乾燥工程等へと移送される。
図26はマスクからディスクDを離す状態を示す図で、(a)は支持部材が上昇時、(b)は支持部材が下降時をそれぞれ表わす斜視図である。ブレード塗布装置100では、上下駆動可能な支持部材40にディスクDを支持させ、支持部材40を駆動部材401によって上方位置まで駆動させ、ディスクDの被塗布部以外の部分を開口4aを有するマスク30に重ね合わせた状態とし、マスク30上に供給された塗布液Pを長尺形状のブレード20をマスク30上面で矢印Y方向に移動させることで塗布液Pを掻き延ばし、開口30aから露出した被塗布部に塗布液Pを堆積させることでディスクD上に塗布液6の塗布層Pを形成するものである。
ディスクDに塗布液を塗布した後は、マスクキャップ50(図25(f))を取り外した後、図26(b)に示すように、支持部材40を下方に降下させることで、塗布層Pが形成された平面基板Dをマスク30から離す作業が行われる。
ディスクDに塗布液を塗布した後は、マスクキャップ50(図25(f))を取り外した後、図26(b)に示すように、支持部材40を下方に降下させることで、塗布層Pが形成された平面基板Dをマスク30から離す作業が行われる。
このような塗布方式は、例えば、ディスク状の基板を有する磁気記録媒体の製造工程で、基板上に印刷面をブレード塗布(又はドクターブレード塗布)によって形成する手段として適用することができる。図27はこのようなブレード20とマスク30を使った塗布方式でディスクを塗布した平面図であり、これを見ると、ディスクDの全表面のうち、未塗布部分はわずかに中央部のD2部分と外周部のD3だけで、ほぼ100%が塗布されていることになる。
このように高開口率マスク30を用いてブレード20で塗布すると、スクリーン印刷と異なり、ブレード20の1ストロークで、多量の塗布液が消費されることになる。従来装置にあっては、多量の塗布液が無駄にならないように、ブレード20の1ストロークで消費される塗布液量をQとすると、1.0Q〜1.2Q程度の塗布液を毎回供給して、ディスクDの塗布印刷を行っていた。
ところが、本出願人はこの程度の塗布液量(1.0Q〜1.2Q)では、ディスクDの一部にカスレやスジがときどき発生することに気がついた。その理由を追求したところ、ディスクDの中心付近を通る方向(直径方向)では多量の塗布液を使用し、またディスクDの周辺を通る上記と同じ方向ではほとんど塗布液を使用しないという塗布液の消費量がブレードの長さ方向の部位によって倍以上も異なっており、したがって、塗布液の消費量に見合った塗布液量をそれぞれの部位に最初に正確に供給すれば(ブレードやマスクへの塗布液のこれ以上の付着がないという定常状態では)理論的には塗布液量Qでよいことになるが、実際はそのようにすることは極めて困難だからである。
ところが、その後の実験結果、2Q以上の塗布液量を最初に供給すると、全面に厚みムラの発生しない極めて良好な均一厚みの塗布層が得られ、また逆に、10Qのように多すぎると厚みムラがでてこれもよくないので、最終的には2Q〜5Qが好ましいことが判った。
ところが従来装置のように塗布液量を毎回使い切ってしまう装置では全く問題にならなかった問題が、2Q以上の塗布液量を最初に供給する解決法には発生した。それは、ブレード20の1ストロークが終わっても、消費されないでマスク30上に残留する塗布液量が無視できないほど多くなり、この残留塗布液をどう処理するかが問題となった。
第1策は、残留塗布液は毎回捨てて、次のストロークでは、また新たに塗布液を2Q〜5Q供給することであるが、これはムダが多く、省資源に反する。
第2策は、残留塗布液を回収槽に回収し、ノズル60の方へ再供給して、再利用することであるが、これには回収槽や再供給パイプなど高価な新たな部品を多く必要とし、また、回収途中で乾燥して固形物となり、それがパイプが詰まったり、ディスクDに塗布されたして、好ましくない。
本発明はこれらの欠点を解決するためになされたもので、ムダがなく、省資源となり、回収槽や再供給パイプなど高価な新たな部品を必要とせず、乾燥し固形物となることのないブレード塗布方法およびその装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、ブレード塗布方法に係り、塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布して該平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布方法であって、該平面基板の周縁部位を除く全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを前記平面基板に重ね合わせた状態で前記ブレードを前記平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ相対移動させ、前記ブレードの上流側に供給された塗布液を前記ブレードで移動させながら該ブレードの下流のギャップから前記マスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、複数のブレードを用い、第1のブレードが塗布を行った後に、該第1の前記ブレードが待避すると共に、第2のブレードが逆方向に次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項2記載の発明は、ブレード塗布方法に係り、塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布して該平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布方法であって、該平面基板の周縁部位を除く全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを前記平面基板に重ね合わせた状態で前記ブレードを前記平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ相対移動させ、前記ブレードの上流側に供給された塗布液を前記ブレードで移動させながら該ブレードの下流のギャップから前記マスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、前記ブレードが塗布を行った後に、該ブレードが残留塗布液に対して反対側に移動し、引き続きそこから逆方向にから次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、光ディスクに係り、請求項1又は2記載のブレード塗布方法によってプリンタブル面の少なくとも一層が層設されたことを特徴としている。
請求項4記載の発明はブレード塗布装置に係り、被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第1のブレードと、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って下流側から上流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第2のブレードと、前記第1のブレード側および前記第2のブレード側の少なくともどちらか側に塗布液を供給するノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記第1のブレードが塗布を行った後、該第1のブレードが待避すると共に、前記第2のブレードが逆方向から次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項4記載のブレード塗布装置において、被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第1のブレードと、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って下流側から上流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第2のブレードと、前記第1のブレード側に塗布液を供給する第1のノズルと前記第2のブレード側に塗布液を供給する第2のノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記第1のノズルが塗布液を供給した後、前記第1のブレードが上流側から下流側へ塗布を行ない、前記第2のノズルが塗布液を供給した後、前記第2のブレードが下流側から上流側へ塗布を行なうことを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項5記載のブレード塗布装置において、ブレード塗布装置に係り、前記第1のブレードが前記被塗布体載置台の下流側にあるときに前記第1のノズルが塗布液を供給し、また、前記第2のブレードが前記被塗布体載置台の上流側にあるときに前記第2のノズルが塗布液を供給することを特徴としている。
請求項7記載の発明は、ブレード塗布装置に係り、被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する1枚のブレードと、前記ブレードの進行方向前側に塗布液を供給するノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記ブレードが塗布を行った後に、該ブレードが残留塗布液に対して反対側に移動し、引き続きそこから逆方向にから次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載のブレード塗布装置において、前記ブレードが塗布を行った後に、残留塗布液の上方で該残留塗布液を中心に水平面で180度回転してその反対側に下降し、引き続きそこから逆方向から次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、請求項7記載のブレード塗布装置において、前記ブレードが塗布を行った後に、残留塗布液の上方で該残留塗布液を中心に水平面で180度回転してその反対側に下降し、引き続きそこから逆方向から次の塗布を行なうことを特徴としている。
請求項9記載の発明は、請求項4〜8のいずれか1項記載のブレード塗布装置において、前記ノズルが、前記ブレードの1ストロークで前記平面基板上に塗布する塗布液量の2倍〜6倍の塗布液を常時前記ブレードが移動させるように、毎ストローク毎に又は所定ストローク毎に補充するものであることを特徴としている。
請求項10記載の発明は、請求項4〜9のいずれか1項記載のブレード塗布装置において、前記ブレードの両端からそれぞれ所定の間隔を置いて前記ブレードの進行方向に平行に敷設された塗布液流漏阻止堰を備えたことを特徴としている。
本発明にかかるブレード塗布方法によれば、最初の供給塗布液量を十分にしてディスクDのどの部位にも十分な量の塗布液が供給されて極めて良好な均一厚みの塗布層が得られるるにもかかわらず、残留塗布液に新たに新鮮な塗布液を追加して常に移動状態におくことで、乾燥させたりすることなく、一旦供給された塗布液は最後まですべて使い切ることができるようになる。
以下、本発明に係るブレード塗布方法をディスク用の印刷面塗布装置に実施した実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1は実施例1に用いられる各部品等をすべて開陳した状態を示す斜視図である。10は実施例1のブレード塗布装置で、図22の従来装置100と比較して判るように、図22の従来装置100は、マスク30の上方にはブレード20と塗布液供給手段60とをそれぞれ1本ずつ備えているのに対して、実施例1のブレード塗布装置10は、マスク30の上方にブレード20a、20bと塗布液供給手段(以下、ノズルという)60a、60bとそれぞれ2本ずつ備えているのが大きく異なる点である。
なお、図において、P1とP2はれぞれノズル60a、60bがマスク30上に吐出供給した塗布液である。Y1、Y2はブレード20a、20bの移動方向である。
その他、各部品の名称と機能は、図22の従来装置のそれと同じ符号のものは同じ名称と機能を有するので、重複説明は省略する。
また、マスクキャップ50はここでも必要であるが、その動作は従来装置と同じ動作であるので、本発明の説明を簡潔にするため、その図示および動作説明は省略する。
なお、図において、P1とP2はれぞれノズル60a、60bがマスク30上に吐出供給した塗布液である。Y1、Y2はブレード20a、20bの移動方向である。
その他、各部品の名称と機能は、図22の従来装置のそれと同じ符号のものは同じ名称と機能を有するので、重複説明は省略する。
また、マスクキャップ50はここでも必要であるが、その動作は従来装置と同じ動作であるので、本発明の説明を簡潔にするため、その図示および動作説明は省略する。
以下、図1の実施例1に係るブレード塗布装置10の動作について、図2〜図14を用いて説明する。
図2について:
図2は実施例1に係るブレード塗布装置10の初期状態である。したがって、ブレード20a、20bとノズル60a、60bはそれぞれ原点に復帰して、待機状態にある。表面に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上に載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によって上昇させられて、マスク30の裏面に密着し、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
図2について:
図2は実施例1に係るブレード塗布装置10の初期状態である。したがって、ブレード20a、20bとノズル60a、60bはそれぞれ原点に復帰して、待機状態にある。表面に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上に載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によって上昇させられて、マスク30の裏面に密着し、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
図3について:
図3では、ノズル60aがブレード20aの上方にある駆動装置(図示なし)と干渉しない待避位置から、塗布液P1を吐出供給のために、吐出供給位置まで下降して、塗布液P1を吐出供給したところである。
この後、ノズル60aは元の待避位置まで待避し、ブレード20aはY1方向(図1)に移動開始する。
なお、ノズル60aはブレード20aの長さ方向に沿って移動して塗布液P1を均等に供給しているが、移動させずに、複数の固定インジェクタをブレード20aの長さ方向に所定間隔で配置して、各インジェクタからスポット状に吐出させてもよい。
図3では、ノズル60aがブレード20aの上方にある駆動装置(図示なし)と干渉しない待避位置から、塗布液P1を吐出供給のために、吐出供給位置まで下降して、塗布液P1を吐出供給したところである。
この後、ノズル60aは元の待避位置まで待避し、ブレード20aはY1方向(図1)に移動開始する。
なお、ノズル60aはブレード20aの長さ方向に沿って移動して塗布液P1を均等に供給しているが、移動させずに、複数の固定インジェクタをブレード20aの長さ方向に所定間隔で配置して、各インジェクタからスポット状に吐出させてもよい。
図4について:
図4では、ブレード20aが開口30a(図3)の半分ほどまで移動して、新しいディスクDの半分まで塗布液Pが塗布された状態を示している。
このとき、ノズル60bがブレード20bの上方にある駆動装置(図示なし)と干渉しない待避位置から、塗布液P2を吐出供給のために、吐出供給位置まで下降して、塗布液P2を吐出供給している。
なお、ノズル60bの塗布液P2の吐出供給は、図3のタイミングで行っても良い。
図4では、ブレード20aが開口30a(図3)の半分ほどまで移動して、新しいディスクDの半分まで塗布液Pが塗布された状態を示している。
このとき、ノズル60bがブレード20bの上方にある駆動装置(図示なし)と干渉しない待避位置から、塗布液P2を吐出供給のために、吐出供給位置まで下降して、塗布液P2を吐出供給している。
なお、ノズル60bの塗布液P2の吐出供給は、図3のタイミングで行っても良い。
図5について:
図5では、ブレード20aがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20aの先端下方には、残留塗布液P1が十分残っている。
従来装置では残留塗布液P1が残らないようにギリギリの塗布液供給をしていたので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがあったが、本発明では上述の2Q〜5Qといった残留塗布液P1が残るほど、十分な供給をしているので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがない。
さらに、本願発明ではこの残留塗布液P1を廃棄することも回収槽へ回収することもせずに、直ちに新たに新しい塗布液P2と共に再利用するのが特徴である。
図5では、ブレード20aがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20aの先端下方には、残留塗布液P1が十分残っている。
従来装置では残留塗布液P1が残らないようにギリギリの塗布液供給をしていたので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがあったが、本発明では上述の2Q〜5Qといった残留塗布液P1が残るほど、十分な供給をしているので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがない。
さらに、本願発明ではこの残留塗布液P1を廃棄することも回収槽へ回収することもせずに、直ちに新たに新しい塗布液P2と共に再利用するのが特徴である。
図6について:
図6では、最終ゴールに到達したブレード20aは、役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図6では、最終ゴールに到達したブレード20aは、役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図7について:
図7では、図6でディスクDが下降した後、(図17で後述するように)塗布完了ディスクDは支持部材40から取り除かれ、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によってZ方向に上昇させられて、再びマスク30の裏面に密着し、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
ブレード20aが待避状態(上昇状態)のままY2方向に移動開始し、残留塗布液P1と新規吐出された塗布液P2とをY2方向に移動させるブレード20bも移動を開始する。
また、このとき、ノズル60aがブレード20aの上方から吐出供給位置まで下降して、塗布液P1を吐出供給している。
図7では、図6でディスクDが下降した後、(図17で後述するように)塗布完了ディスクDは支持部材40から取り除かれ、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によってZ方向に上昇させられて、再びマスク30の裏面に密着し、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
ブレード20aが待避状態(上昇状態)のままY2方向に移動開始し、残留塗布液P1と新規吐出された塗布液P2とをY2方向に移動させるブレード20bも移動を開始する。
また、このとき、ノズル60aがブレード20aの上方から吐出供給位置まで下降して、塗布液P1を吐出供給している。
図8について:
図8では、ブレード20bが塗布液P1、P2を開口30a(図3)の半分ほどまでY2方向に移動させて、新しいディスクDの半分まで塗布が完了した状態を示している。ブレード20aは依然待避状態(上昇状態)のままY2方向に移動している。
図8では、ブレード20bが塗布液P1、P2を開口30a(図3)の半分ほどまでY2方向に移動させて、新しいディスクDの半分まで塗布が完了した状態を示している。ブレード20aは依然待避状態(上昇状態)のままY2方向に移動している。
図9について:
図9では、ブレード20bがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20bの先端下方には、残留塗布液P2が残っている。
一方、ブレード20aは新たに吐出供給された塗布液P1の上流側に待避位置から下降している。
図9では、ブレード20bがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20bの先端下方には、残留塗布液P2が残っている。
一方、ブレード20aは新たに吐出供給された塗布液P1の上流側に待避位置から下降している。
図10について:
図10では、最終ゴールに到達したブレード20bが役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが新しいディスクDと交換のため、支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図10では、最終ゴールに到達したブレード20bが役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが新しいディスクDと交換のため、支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図11について:
図11では、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
ブレード20bが待避状態(上昇状態)のままY1方向に移動開始し、残留塗布液P2と新規吐出された塗布液P1とをY1方向に移動させるブレード20aも移動を開始する。
また、このとき、ノズル60bが吐出供給位置まで下降して、塗布液P2を吐出供給している。
図11では、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、マスク30の開口30aにその被塗布部を臨ませている。
ブレード20bが待避状態(上昇状態)のままY1方向に移動開始し、残留塗布液P2と新規吐出された塗布液P1とをY1方向に移動させるブレード20aも移動を開始する。
また、このとき、ノズル60bが吐出供給位置まで下降して、塗布液P2を吐出供給している。
図12について:
図12では、ブレード20aが開口の半分ほどまでY1方向に移動して、新しいディスクDの半分まで塗布液Pを塗布完了した状態を示している。ブレード20bは依然待避状態(上昇状態)のままY1方向に移動している。
図12では、ブレード20aが開口の半分ほどまでY1方向に移動して、新しいディスクDの半分まで塗布液Pを塗布完了した状態を示している。ブレード20bは依然待避状態(上昇状態)のままY1方向に移動している。
図13について:
図13では、ブレード20aがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20aの先端下方には、残留塗布液P1が残っている。
一方、ブレード20bは新たに吐出供給された塗布液P1の上流側上方の待避位置にあり、そこから下降する。
図13では、ブレード20aがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20aの先端下方には、残留塗布液P1が残っている。
一方、ブレード20bは新たに吐出供給された塗布液P1の上流側上方の待避位置にあり、そこから下降する。
図14について:
図14では、最終ゴールに到達したブレード20aは、役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
この図14は図5と同じ状態を示している。
なお、ブレード20aが上方へ待避するときブレード20aの下端から塗布液が滴(したた)り落ちるので、ブレード20aにカバーを取付けて、常時は塗布作業に干渉しない位置(例えば、上方位置)に待避させておき、ブレード20aが上方へ待避するときカバーを下方に移動させてブレード20a下にカバーを配する構成とするのがよい。
図14では、最終ゴールに到達したブレード20aは、役目を終えて、上方へ待避する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
この図14は図5と同じ状態を示している。
なお、ブレード20aが上方へ待避するときブレード20aの下端から塗布液が滴(したた)り落ちるので、ブレード20aにカバーを取付けて、常時は塗布作業に干渉しない位置(例えば、上方位置)に待避させておき、ブレード20aが上方へ待避するときカバーを下方に移動させてブレード20a下にカバーを配する構成とするのがよい。
以後、図5から定常状態の図6に進み、図14まで来たら、再び図6に戻ることを繰り返すことにより、ディスクの塗布液塗布が行なわれる。
以上のように、従来装置では残留塗布液P3が残らないようにギリギリの塗布液供給をしていたので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがあったが、本発明では残留塗布液P3が残るほど、十分な供給をしているので、ディスク面に部分的にカスレが生じることがなく、しかも、本願発明では2本のブレードを用いてこの残留塗布液を常に往復移動させることで、再利用を行ない、しかも回収槽へ回収するような乾燥し易い通路を経ずに、残留塗布液がゴールに到達したら直ぐに引き返えさせ、しかも時々新しい塗布液を追加することで、残留塗布液に固化するスキを与えないようにしている。
図15〜図19は、本願発明の実施例2に係るブレード塗布装置である。
実施例2が実施例1と共通する点は、残留塗布液を常に往復移動させることで、有効利用しかつ固化させない点であり、相異する点は実施例2が1本のブレードだけでそれを行う点である。
実施例2が実施例1と共通する点は、残留塗布液を常に往復移動させることで、有効利用しかつ固化させない点であり、相異する点は実施例2が1本のブレードだけでそれを行う点である。
図15について:
図15では、ブレード20cがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20cの先端下方には、残留塗布液P3が十分残っている。
図15では、ブレード20cがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20cの先端下方には、残留塗布液P3が十分残っている。
図16について:
図16では、最終ゴールに到達したブレード20cは、役目を終えて、上昇する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図16では、最終ゴールに到達したブレード20cは、役目を終えて、上昇する。これと同時に、塗布液Pの塗布されたディスクDが支持部材40の上に載置されたままモータ41によってZ方向に下降する。
図17について:
図17では、上昇したブレード20cは、そこで水平面内で180度回転する。 また、塗布完了ディスクDは支持部材40から取り除かれ、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置される。
図17では、上昇したブレード20cは、そこで水平面内で180度回転する。 また、塗布完了ディスクDは支持部材40から取り除かれ、次に塗布されるべき新しいディスクDが支持部材40の上へ載置される。
図18について:
図18では、水平面内で180度回転した後、ブレード20cは下降して、マスク30の上へ着地する。
また、新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によってZ方向に上昇させられる。
図18では、水平面内で180度回転した後、ブレード20cは下降して、マスク30の上へ着地する。
また、新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、モータ41によってZ方向に上昇させられる。
図19について:
図19では、マスク30の上へ着地したブレード20cは、今度はY2方向に移動開始する。ブレード20cの直前には残留塗布液P3が残留している。実施例2の場合、前述の2Q〜5Qの値は大きめの値を選定しているので、残留塗布液P3は実施例1でのP1+P2に相当する量がまだ残留しているようになっている。したがって、ノズル60c1本だけで十分である。
図19では、マスク30の上へ着地したブレード20cは、今度はY2方向に移動開始する。ブレード20cの直前には残留塗布液P3が残留している。実施例2の場合、前述の2Q〜5Qの値は大きめの値を選定しているので、残留塗布液P3は実施例1でのP1+P2に相当する量がまだ残留しているようになっている。したがって、ノズル60c1本だけで十分である。
このように、実施例2によれば、十分な残留塗布液P3が残るほど、最初に多量の供給しているので、1個のノズル60cだけでよく、また、1本のブレード20cだけで残留塗布液P3に絶えず往復運動を与えることができるので、塗布液P3は乾燥・固化することなく、最後まで有効利用されることができるようになる。
図20は、実施例2の変形例である。
実施例2は1本のブレードを往復運動させるものであり、以上ではブレードを水平面内で180度回転させたが、ここではブレードの長さ方向を軸としてその軸を中心に回転させるものである。
ここで使用するブレード20dの断面は、図23で示した矩形ブレード20を2個、図の上辺を対称軸として上方へ線対象に投影した形状をしている。
(1)において、ブレード20dがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20dの先端下方には、残留塗布液P3が十分残っている。
(2)最終ゴールに到達したブレード20dは、上昇して残留塗布液P3を乗り越える運動をすると共に、軸21d1を中心に180度の自転を開始する。
一方、塗布液Pの塗布されたディスクDは新しいディスクと交換されるため支持部材40の上に載置されたまま下降する。
(3)ブレード20dは軸21d1を中心に180度の自転を度回転した後、マスク30の上の残留塗布液P3の左側(前回移動方向下流側)へ着地し、逆方向に塗布開始する。このとき、既に新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、上昇している。
ブレード20dの前回のストロークで使用した塗布面は軸21d1を中心に180度の回転をして上方に位置しているので、前回のストロークで付着した塗布液はブレード20dに伝って下方へ滴(したた)り落ちて今回の塗布に再使用されるため、有効利用できることとなる。
実施例2は1本のブレードを往復運動させるものであり、以上ではブレードを水平面内で180度回転させたが、ここではブレードの長さ方向を軸としてその軸を中心に回転させるものである。
ここで使用するブレード20dの断面は、図23で示した矩形ブレード20を2個、図の上辺を対称軸として上方へ線対象に投影した形状をしている。
(1)において、ブレード20dがディスクDの全面に塗布液Pを塗布して、最終ゴールに到達した状態を示している。このとき、ブレード20dの先端下方には、残留塗布液P3が十分残っている。
(2)最終ゴールに到達したブレード20dは、上昇して残留塗布液P3を乗り越える運動をすると共に、軸21d1を中心に180度の自転を開始する。
一方、塗布液Pの塗布されたディスクDは新しいディスクと交換されるため支持部材40の上に載置されたまま下降する。
(3)ブレード20dは軸21d1を中心に180度の自転を度回転した後、マスク30の上の残留塗布液P3の左側(前回移動方向下流側)へ着地し、逆方向に塗布開始する。このとき、既に新しいディスクDが支持部材40の上へ載置され、真空吸引で固定された状態で、上昇している。
ブレード20dの前回のストロークで使用した塗布面は軸21d1を中心に180度の回転をして上方に位置しているので、前回のストロークで付着した塗布液はブレード20dに伝って下方へ滴(したた)り落ちて今回の塗布に再使用されるため、有効利用できることとなる。
このように、実施例2の変形例によれば、残留塗布液P3は実施例1でのP1+P2に相当する量がまだ残留しているようになっているので、ノズルは1本だけで十分であり、また、1本のブレード20dだけで残留塗布液P3に絶えず往復運動を与えることができるので、塗布液P3は乾燥・固化することなく、最後まで有効利用されることができるようになる。
図21は本願発明の実施例3に係るブレード塗布装置である。
10”は本願発明の実施例3に係るブレード塗布装置で、図1(実施例1)および図15(実施例2)が備えている部品は、実施例3にも使用されているが、実施例3を判りやすく説明するために、図示は省略している。
実施例3に係るブレード塗布装置は、本発明が塗布液を多量に使用することから、ブレードが何回も往復運動を繰り返して時間が経過するうちに、塗布液がブレードの長さ方向に広がっていって、マスク30の端(図でマスク30の向こう側と手前側)から垂れ落ちる恐れがあった。
10”は本願発明の実施例3に係るブレード塗布装置で、図1(実施例1)および図15(実施例2)が備えている部品は、実施例3にも使用されているが、実施例3を判りやすく説明するために、図示は省略している。
実施例3に係るブレード塗布装置は、本発明が塗布液を多量に使用することから、ブレードが何回も往復運動を繰り返して時間が経過するうちに、塗布液がブレードの長さ方向に広がっていって、マスク30の端(図でマスク30の向こう側と手前側)から垂れ落ちる恐れがあった。
実施例3に係る発明はこれを防止するもので、図から判るように、マスク30上でブレードの長さ方向の両端からそれぞれ所定の間隔を置いてブレードの進行方向に平行に(すなわち、図で向こう側と手前側に)塗布液流漏阻止堰70a、70bを敷設している。
これによって、塗布液がブレードの長さ方向に広がっていって、マスクの端から垂れ落ちるのを防止している。
これによって、塗布液がブレードの長さ方向に広がっていって、マスクの端から垂れ落ちるのを防止している。
被塗布体が特にプリンタブル光ディスクのプリンタブル面のようにプリンタブル面に対してマスクの開口率が100%に近い印刷が要求されるので、本発明に係るこの塗布方法を実施したところ、塗布液量を無駄にせずに塗布層にカスレのないきれいな塗布層が得られた。
一般に、スクリーン印刷の場合であれば、被塗布物の塗布面に対してマスクの開口率は小さくしかもマスクの開口率がブレードの長さ方向中央部から端部に向けて所定の関係で減少するといったことがないので、塗布ムラなど考えられないことであったが、本願発明の塗布対象であるディスクの塗布の場合、ディスクDの全面積に対するマスク30の開口率がほとんど100%に近いマスクを使うブレード塗布印刷だからこそ、ブレードの中心を通る部位での塗布液の消耗が著しく、その部位でカスレる恐れがあった。
したがって、1ストロークで消耗する塗布液量の2倍〜5倍といった十分な塗布液量を供給することで、このカスレをなくすることができたが、その結果生じる新たな問題、すなわち毎ストローク毎に発生する多量の残留塗布液をどう捌くか、といった問題に本出願人は直面した。
本発明では、第1のブレードが運んだ残留塗布液を次に反対側から別のブレードや第1のブレードが回り込んで、逆方向に運ぶことを順次繰り返すことで、一旦、マスクの上に供給された塗布液は最終的にはすべて塗布されることになるので、本発明により無駄にならず有効利用をすることができる。
したがって、1ストロークで消耗する塗布液量の2倍〜5倍といった十分な塗布液量を供給することで、このカスレをなくすることができたが、その結果生じる新たな問題、すなわち毎ストローク毎に発生する多量の残留塗布液をどう捌くか、といった問題に本出願人は直面した。
本発明では、第1のブレードが運んだ残留塗布液を次に反対側から別のブレードや第1のブレードが回り込んで、逆方向に運ぶことを順次繰り返すことで、一旦、マスクの上に供給された塗布液は最終的にはすべて塗布されることになるので、本発明により無駄にならず有効利用をすることができる。
10 本発明の実施例1に係るブレード塗布装置
10’ 本発明の実施例2に係るブレード塗布装置
10” 本発明の実施例3に係るブレード塗布装置
20、20a、20b、20c、60d ブレード
30 マスク
30a 開口
40 支持部材
50 マスクキャップ
60a、60b、60c 塗布液供給手段
D 被塗布部材たるディスク状記録媒体(ディスク)
D1 塗布面
D2 ディスク中央孔
D3 非塗布部
P、P1、P2、P3 塗布液
Y ブレード移動方向
Z 支持部材上下移動方向
10’ 本発明の実施例2に係るブレード塗布装置
10” 本発明の実施例3に係るブレード塗布装置
20、20a、20b、20c、60d ブレード
30 マスク
30a 開口
40 支持部材
50 マスクキャップ
60a、60b、60c 塗布液供給手段
D 被塗布部材たるディスク状記録媒体(ディスク)
D1 塗布面
D2 ディスク中央孔
D3 非塗布部
P、P1、P2、P3 塗布液
Y ブレード移動方向
Z 支持部材上下移動方向
Claims (10)
- 塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布して該平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布方法であって、該平面基板の周縁部位を除く全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを前記平面基板に重ね合わせた状態で前記ブレードを前記平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ相対移動させ、前記ブレードの上流側に供給された塗布液を前記ブレードで移動させながら該ブレードの下流のギャップから前記マスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、
複数のブレードを用い、第1のブレードが塗布を行った後に、該第1の前記ブレードが待避すると共に、第2のブレードが逆方向に次の塗布を行なうことを特徴とするブレード塗布方法。 - 塗布液を円板状平面基板の表面にブレードによって塗布して該平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布方法であって、該平面基板の周縁部位を除く全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを前記平面基板に重ね合わせた状態で前記ブレードを前記平面基板と所定の間隔を保ちながら上流側から下流側へ相対移動させ、前記ブレードの上流側に供給された塗布液を前記ブレードで移動させながら該ブレードの下流のギャップから前記マスク上に塗布液を流出させて塗布層を層設する塗布方法において、
前記ブレードが塗布を行った後に、該ブレードが残留塗布液に対して反対側に移動し、引き続きそこから逆方向にから次の塗布を行なうことを特徴とするブレード塗布方法。 - 請求項1又は2記載のブレード塗布方法によってプリンタブル面の少なくとも一層が層設されたことを特徴とする光ディスク。
- 被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第1のブレードと、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って下流側から上流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第2のブレードと、前記第1のブレード側および前記第2のブレード側の少なくともどちらか側に塗布液を供給するノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記第1のブレードが塗布を行った後、該第1のブレードが待避すると共に、前記第2のブレードが逆方向から次の塗布を行なうことを特徴とするブレード塗布装置。
- 被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第1のブレードと、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って下流側から上流側へ該被塗布体載置台と相対移動する第2のブレードと、前記第1のブレード側に塗布液を供給する第1のノズルと前記第2のブレード側に塗布液を供給する第2のノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記第1のノズルが塗布液を供給した後、前記第1のブレードが上流側から下流側へ塗布を行ない、前記第2のノズルが塗布液を供給した後、前記第2のブレードが下流側から上流側へ塗布を行なうことを特徴とする請求項4記載のブレード塗布装置。
- 前記第1のブレードが前記被塗布体載置台の下流側にあるときに前記第1のノズルが塗布液を供給し、また、前記第2のブレードが前記被塗布体載置台の上流側にあるときに前記第2のノズルが塗布液を供給することを特徴とする請求項5記載のブレード塗布装置。
- 被塗布体である円板状平面基板を載置する被塗布体載置台と、該被塗布体載置台の上方で該被塗布体載置台と所定の間隔を保って上流側から下流側へ該被塗布体載置台と相対移動する1枚のブレードと、前記ブレードの進行方向前側に塗布液を供給するノズルとを備えたブレード塗布装置において、前記ブレードが塗布を行った後に、該ブレードが残留塗布液に対して反対側に移動し、引き続きそこから逆方向にから次の塗布を行なうことを特徴とするブレード塗布装置。
- 前記ブレードが塗布を行った後に、残留塗布液の上方で該残留塗布液を中心に水平面で180度回転してその反対側に下降し、引き続きそこから逆方向から次の塗布を行なうことを特徴とする請求項7記載のブレード塗布装置。
- 前記ノズルは、前記ブレードの1ストロークで前記平面基板上に塗布する塗布液量の2倍〜5倍の塗布液を常時前記ブレードが移動させるように、毎ストローク毎に又は所定ストローク毎に補充するものであることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項記載のブレード塗布装置。
- 前記ブレードの両端からそれぞれ所定の間隔を置いて前記ブレードの進行方向に平行に敷設された塗布液流漏阻止堰を備えたことを特徴とする請求項4〜11のいずれか1項記載のブレード塗布装置。
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