JPH11165113A - 塗布装置およびその成形材料 - Google Patents

塗布装置およびその成形材料

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JPH11165113A
JPH11165113A JP33070697A JP33070697A JPH11165113A JP H11165113 A JPH11165113 A JP H11165113A JP 33070697 A JP33070697 A JP 33070697A JP 33070697 A JP33070697 A JP 33070697A JP H11165113 A JPH11165113 A JP H11165113A
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JP
Japan
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base
doctor blade
unit
taper
coating
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JP33070697A
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English (en)
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Toyohisa Murata
豊寿 村田
Yoichi Kosaka
洋一 小阪
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布量の調節精度の向上と、成形材料の品質
向上と安定化とを図り、高精度の塗布量の成形材料の生
産を可能にし、設備の小型化と設備費用の削減とを図
る。 【解決手段】 ベースとドクターブレードとの隙間を通
過してベース上を移動する帯状の基材表面にドクターブ
レードにより塗工液を掻き取りながら該塗工液を塗布す
る塗布装置であって、ドクターブレードのベースに対す
る上下方向位置を調節する塗布量調節手段として、ベー
ス表面に対して角度を持ったテーパ面を有しかつベース
上に沿ってスライド可能なテーパユニットと、該テーパ
ユニットをスライドさせるためのスライド手段と、テー
パ面に接触するとともにドクターブレードを支持する位
置調節部とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布装置およびそ
の成形材料に係り、走行する帯状物の基材に塗工液を塗
布する塗布量調整に用いて好適な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ドクターブレード式塗布装置は、図4お
よび図5に示すように、走行する帯状の基材,例えばフ
ィルムに塗工液を塗布するとともに塗工液を掻き取るド
クターブレードW1と、該ドクターブレードW1と組み
合わせて塗布量を調節する隙間W2を形成するベースW
3と、塗工液が溢れ出ることを防ぐバックダムW4と、
塗布幅を調節するサイドダムW5と、各部品を支持する
ブレード支持板W6と、塗布量調節の際に操作する調整
ノブW7と、該調整ノブW7に追従して上下に昇降する
調整ネジW8とにより構成されている。
【0003】塗布装置の基準となるベースW3は、フィ
ルムを傷つけずに搬送するために上面が鏡面状に仕上げ
られ、ブレード支持板W6は、ベースW3上に固定され
ており、ドクターブレードW1とバックダムW4とは、
その両端部においてブレード支持板W6に引っかけられ
るように支持されている。調整ネジW8は、ベースW3
に螺合されており、調整ノブW7の回転により調整ネジ
W8が回転してベースW3に対して昇降する。サイドダ
ムW5は、ドクターブレードW1とバックダムW4に引
っかけるように設置されている。
【0004】ドクターブレードW1とベースW3との隙
間W2、および、バックダムW4とベースW3との隙間
は僅かに開いており、この隙間には、フィルムが位置さ
れて、該フィルムは、バックダムW4側からドクターブ
レードW1側に一定速度で搬送される。ベースW3上に
おいて、ドクターブレードW1,バックダムW4および
サイドダムW5,W5によって囲まれた箱状の空間に塗
工液が溜置され、フィルムの搬送に従って、塗工液が、
ドクターブレードW1とベースW3の隙間W2から切り
出され、所定の塗布量がフィルムに塗布される。ドクタ
ーブレードW1とベースW3との対向面は、通常研磨さ
れて、真直度を1000mmあたり0.03mmに仕上
げられており、隙間W2の上下方向寸法を、フィルムの
塗工幅方向に均一としている。バックダムW4とサイド
ダムW5とは、塗工液のはみ出しを防止し、およびサイ
ドダムW5は、塗工幅を調節可能として設けられる。
【0005】このような塗布装置において塗布量の調節
をおこなうには、図5(a)に示すように、調整ノブW
7を回すことによって、調整ネジW8を回転させて、該
回転によりベースW3に螺合された調整ネジW8が昇降
し、該調整ネジW8のネジ溝のピッチに追従してドクタ
ーブレードW1を昇降させていた。また、調整ネジW8
を回転させる際に、図5(b)に示すように、スピンド
ルW9によって回転させ、ドクターブレードW1を昇降
させて、該ドクターブレードW1とベースW3との隙間
W2を調整する方法が採用されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の塗工工
程においては、塗工液の粘度、比重の変化や塗工基材
(フィルム)の伸びなどによって、搬送速度が生産中も
常に変化しており、隙間W2の微調節により塗布量を調
節する必要があった。この塗工液の塗布量を調節するた
めに必要となるドクターブレードW1とベースW3との
隙間W2の変化量は、塗工液の粘度、比重によって差は
あるものの、数μm単位の調節が必要である。例えば、
単純に比重1の塗布液の塗布量を1m2 当たり1g変化
させるためには、塗布液の厚みが1μm必要なので、隙
間を1μm程度変化させなければならない。従来の調整
ネジW8の回転による方法においては、ネジ溝のピッチ
が例えば1mmであれば、1回転で隙間が1mm変化す
るので、1μmの調節するには1000分の1回転
(0.36度)の制御操作が必要であり、この操作を手
動で行う事は、容易な操作ではないという問題があっ
た。また、実際にはネジ溝のアソビが存在するために、
さらに数10μmの調整誤差が発生し、高精度の塗布量
調節が出来ないという問題があった。
【0007】さらに、ドクターブレードの重さは約20
kgにも達するため、ドクターブレードの支持部分にか
かる荷重は約10kgとなり、ドクターブレードの調整
ネジに汎用精密モーターを接続して、ドクターブレード
を直接上下させるためには、可搬重量が10kg以上必
要であり、装置の大型化を招くという問題があった。
【0008】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 塗布量の調節精度の向上を図ること。 作業性の向上を図ること。 高精度の塗布量の成形材料の生産を可能とすること。 成形材料の品質向上と、安定化とを図ること 設備の小型化と、設備費用の削減とを図ること。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明において、ベース
とドクターブレードとの隙間を通過してベース上を移動
する帯状の基材表面にドクターブレードにより塗工液を
掻き取りながら該塗工液を塗布する塗布装置であって、
ドクターブレードのベースに対する上下方向位置を調節
する塗布量調節手段として、ベース表面に対して角度を
持ったテーパ面を有しかつベース上に沿ってスライド可
能なテーパユニットと、該テーパユニットをスライドさ
せるためのスライド手段と、テーパ面に接触するととも
にドクターブレードを支持する位置調節部とを具備する
ことにより上記課題を解決した。また、本発明において
は、前記塗布量調節手段が、ドクターブレードの両端に
配される技術が選択される。さらに、本発明において
は、前記スライド手段が、テーパユニットに回転可能と
して接続されるボールネジと、該ボールネジを回転可能
にベースに取り付けるサポートユニットと、ボールネジ
に接続されて該ボールネジを回転させるための回転手段
とからなり、回転手段が、調整ノブとされる技術か、も
しくは精密制御可能なモータとされる技術が選択され
る。さらに、本発明においては、前記位置調節部が、ド
クターブレードに一体とされるスライドピンとされ、該
スライドピンは、その下端にテーパユニットのテーパ面
と平行なスライド面を有し、かつ、テーパーユニットの
テーパ面上に立設されてテーパーユニットのスライド量
に応じて昇降する技術が選択される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗布装置およ
びその成形材料の第1実施形態を、図面に基づいて説明
する。図1ないし図2において、符号1は塗布装置、2
はベース、3はドクターブレード、4は塗布量調節手
段、5は基材、6は隙間である。
【0011】塗布装置1は、図1ないし図2に示すよう
に、ベース2と、該ベース2上に立設状態に配されたド
クターブレード3とを具備し、ベース2とドクターブレ
ード3との隙間6を通過してベース2上を移動する帯状
の基材であるフィルム5表面にドクターブレード3によ
り塗工液を掻き取りながら該塗工液を塗布するものであ
り、塗工液が溢れ出ることを防ぐバックダム12と、塗
布幅を調節するサイドダム13と、各部品を支持するブ
レード支持板14と、ドクターブレード3のベース2に
対する上下方向位置を調節する塗布量調節手段4とを具
備するものとされる。成形材料とは、液状樹脂、充填剤
等からなる樹脂コンパウンドを繊維強化材に含浸してな
るもので、いわゆるシートモールディングコンパウンド
といわれるものであり、塗布装置1により、基材5に塗
工液を塗布した後、その上に繊維強化材を散布する工程
を設けることにより製造される。前記基材5としては、
成形材料の製造に合成樹脂製フィルムシートを用い、そ
の他の場合には、塗布可能なものであれば良く、木材、
金属、布、無機物(ガラス)等の材料は問わないもので
ある。前記塗工液は、液状樹脂、充填剤等からなるもの
とされる。液状樹脂は不飽和ポリエステル樹脂組成物、
ビニル樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の常温
で液状の樹脂である。充填剤は、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、シリカ等の樹脂の充填剤として使用さ
れるものである。
【0012】ベース2とドクターブレード3との隙間
6、および、バックダム12とベース2との隙間は僅か
に開いており、これらの隙間を、図1(a)に矢印Hで
示すように、バックダム12側からドクターブレード3
側に一定速度で搬送されるフィルム5が通過する。塗布
装置の基準となるベース2は、フィルム5を傷つけずに
搬送するためにその上面が鏡面状に仕上げられ、該ベー
ス2上には、フィルム5の両側位置にブレード支持板1
4が固定されており、ドクターブレード3は、バックダ
ム12とともに、その両端部においてブレード支持板1
4に引っかけられるように支持され、これらドクターブ
レード3とバックダム12とには、サイドダム13,1
3が引っかけられるように支持されている。ブレード支
持板14はベース2上に立設されているスタンド15に
固定されており、ドクターブレード3とバックダム12
を倒れないように支持している。
【0013】ドクターブレード3,バックダム12およ
びサイドダム13,13は、これらによって囲まれる箱
状の空間を形成し、該箱状の空間は、フィルム5の搬送
に従って塗工液をドクターブレード3とベース2の隙間
6から切り出し所定の塗布量をフィルムに塗布する塗工
液を溜置するものとされる。ドクターブレード3とベー
ス2との対向面は、研磨されて、真直度を1000mm
あたり0.03mmに仕上げられており、隙間6の上下
方向寸法を、フィルムの塗工幅方向に均一としている。
バックダム12とサイドダム13,13とは、塗工液の
はみ出しを防止し、およびサイドダム13,13は、塗
工幅を調節可能として位置調節可能に設けられる。ドク
ターブレード3は、その重量が例えば20kg程度とな
る。
【0014】塗布量調節手段4は、図1に示すように、
ドクターブレード3の両端に配されて、ベース2表面に
対して角度を持ったテーパ面41aを有しかつベース2
上に沿ってスライド可能なテーパユニット41と、該テ
ーパユニット41をベース2上にスライドさせるための
スライド手段42と、テーパ面41aに接触するととも
にドクターブレード3を支持する位置調節部43とを有
する。テーパ面41aは、例えば、テーパユニット41
の上側に配された溝部41bの底部位置に配されて、必
要により潤滑油等の滑剤の塗布されているものとされ、
該テーパ面41aのテーパー角が、例えば水平:鉛直=
10:1(水平に10mm移動すると上下に1mm変化
する角度約5.7度)に設定される。
【0015】スライド手段42としては、テーパユニッ
ト41のスライド位置をフィルム流れ方向に規制するリ
ニアガイド42aと、テーパユニット41にナットブラ
ケット42bを介して回転可能に接続されるボールネジ
42cと、該ボールネジ42cを回転可能にベース2に
取り付けるサポートユニット42dと、ボールネジ42
cに接続されて該ボールネジ42cを回転させるための
回転手段44とが配され、回転手段44として、調整ノ
ブ44aが配されてる。リニアガイド42aがベース2
上に設置され、該リニアガイド42aにテーパーユニッ
ト41が取り付けられる。ボールネジ42cのネジ溝ピ
ッチは、例えば1mmとして設定される。
【0016】位置調節部43として、ドクターブレード
3から横方向に突出部3Aが形成されて、該突出部3A
の下側に該突出部3Aのスライドピン43Aが配され
る。該スライドピン43Aは、その下端にテーパユニッ
ト41のテーパ面41aと平行なスライド面43aを有
し、かつ、テーパーユニット41のテーパ面41a上に
ベース2に垂直状態として立設されて、例えば円筒状と
される位置規制部43bにより支持されてテーパーユニ
ット41のスライド量に応じて上下方向に円滑に昇降可
能とされる。これら塗布量調節手段4は、防埃、汚れ防
止のためにケース45により覆われる。
【0017】このような塗布装置1においては、テーパ
ーユニット41の移動方向が、リニアガイド42aによ
り、フィルムの移動方向に規制され、ボールネジ42c
に取り付けられた調節ノブ44aを回転するとボールネ
ジ42cが回転し、ボールネジ42cは、サポートユニ
ット42dで保持されているので、相対的にナットブラ
ケット42bがスライドし、このナットブラケット42
bの動きに応じて、ナットブラケット42bと連結して
いるテーパーユニット41が、フィルム5の流れ方向に
スライドする。このテーパーユニット41がスライドす
ることにより、図2に示すように、スライドピン43A
の位置におけるテーパーユニット41の高さが変わり、
スライドピン43Aが上下に昇降する。テーパーユニッ
ト41とスライドピン43Aとの接触面である、テーパ
面41aとスライド面43aとは、グリース等で潤滑さ
れており、摩擦を低減している。また、スライドピン4
3Aが溝部41b内部に位置し、かつ位置規制部43b
に支持されるため、横方向の移動位置を規制することが
できる。突出部3Aを介してスライドピン43Aに接続
されたドクターブレード3は、スライドピン43Aに連
動して昇降するのでドクターブレード3とベース2との
隙間6の寸法が変化する。
【0018】従って、調整ノブ44aを1回転させれ
ば、ボールネジ42cのネジ溝ピッチの1mm分テーパ
ーユニット41が水平に1mmスライドし、それに追従
してスライドピン43Aとドクターブレード3は上下に
0.1mm移動する。つまり、このようなテーパー角度
10:1のテーパーユニットを用いた場合、ドクターブ
レード3とベース2との隙間6の調整量を1μmとして
調整を行うには、調整ノブ44aを100分の1回転
(3.6度の回転)させればよい。ここで、テーパ面4
1aのテーパー角度をさらに小さくすれば、同じ回転量
であっても非常に小さい上下移動量を得ることできる。
【0019】さらに、ドクターブレードの重さは約20
kgで、スライドピン43Aの下端のスライド面43a
部分にかかる荷重は10kgとなる。つまり、ドクター
ブレード3を上下動作させるためには、テーパー角度1
0:1のテーパーユニットを用いたために、可搬重量
が、約10分の1の1kgとなる。よって、ボールネジ
42cを回転させる力を少なくすることができる。した
がって、これらの作用により、高精度のドクターブレー
ド3とベース2との隙間6の調節が可能となり、フィル
ム5に塗布される塗工液の塗布量が制御されて、高精度
の成形材料を製造することができる。
【0020】以下、本発明に係る塗布装置およびその成
形材料の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。図
3において、図1および図2に示す第1実施形態と異な
る箇所は、塗布量調節手段4において、回転手段44と
して、精密モータ44bを適用した点と、塗布量調節手
段4において、テーパ面41aを溝部41bのない上側
の平らなテーパユニット41に配し、該テーパーユニッ
ト41の上側表面をテーパ面41bとした点とである。
【0021】図3に示すように、本発明の第2実施形態
では、ボールネジ42cに精密制御可能なモータ44b
が接続されており、該モータ44bが、ベース2に固定
される。モータ44bは、設定した角度量まで回転し自
動的に停止する制御可能なステッピングモーターやパル
スモーターやサーボモーター等の精密制御可能なものを
適用することができる。このような装置としては、モー
タ44bによりボールネジ42cを回転させることによ
り、図1および図2に示す第1実施形態とほぼ同様にし
てドクターブレード3とベース2との隙間6の寸法が変
化する。
【0022】その結果、このような精密制御可能なモー
タ44bを用いることにより隙間6の調節自動化も容易
なものとなる。また、モータ44bは、例えば1回転
(360度)を5000パルスに分解して設定可能なス
テッピングモータとされ、これは単純に0.072度単
位の調節が出来るモーターである。つまり、隙間調整量
の単位としては50分の1μm程度の量が可能となる。
実際には、各部品の加工精度等が累積され、1μm程度
を単位としての隙間調整が可能となる。これらの作用に
より、高精度のドクターブレード隙間の調節が可能とな
り、フィルム5に塗布される塗工液の塗布量が制御され
て、高精度の成形材料を製造することができる。
【0023】また、前述のように、テーパー角度10:
1のテーパーユニットを用いた場合、可搬重量は約10
分の1の1kgとなる。よって、ボールネジ42cを回
転させる力を少なくでき、非常に小型のステッピングモ
ータやパルスモータやサーボモータ等の精密制御可能な
モーターを用いることができる。そのため、コーターの
限られた狭いスペースでも自動化が可能となる。
【0024】また、ドクターブレード3の両側に配され
たモータ44bに制御部を接続し、該制御部により、同
時にドクターブレード3の両側のスライドピン43Aを
上下に移動することが可能となる。さらに、該制御部
に、塗工液の粘度、比重の変化やフィルム5の伸び等に
よる搬送速度の変化量などのデータ、および塗布量を測
定する厚さ計等のデータを入力して、前記モータ44b
の自動制御をおこなうこと、および、前記データを制御
部に記憶させて、塗布量の微調節を容易におこなうこと
ができる。
【0025】〔実施例〕次に、本発明の具体的な事例を
以下に実施例として示す。実施例としてベース上で搬送
されるフィルムにドクターブレード式塗布装置を使用し
て、塗工液の塗布をおこない、この塗布面に他のフィル
ムの貼合せをおこなった。ここでは、図1に示す塗布条
件を以下のように設定した。 フィルムの材質:CPP(ポリプロピレン) フィルムの厚さ:35μm フィルムの幅方向寸法:1150mm フィルムに対する塗布幅寸法:1000mm(850〜
1050mm) 途工液の材質:不飽和ポリエステル樹脂、炭酸カルシウ
ム等の混合物 フィルムの搬送速度:14m/分(10〜16m/分) ドクターブレードとベースの隙間上下寸法:1200〜
1600μm ドクターブレード重量:20kg テーパー面のテーパ角度:5.7度(水平:鉛直=1
0:1) ボールネジのネジ溝ピッチ:1mm また、回転手段としてステッピングモータを適応した
が、該ステッピングモータにおける諸条件を以下に示
す。 設定分解能:1回転(360度)あたり5000パルス
(設定角度:0.072度) また、比較例として、図5に示す従来の塗布装置により
同様の成形材料を製作しその比較をおこなった。
【0026】上記のような条件による、塗布および貼合
せをおこない、以下に示す結果を得た。 合格率 実施例:98.1% 比較例:95.7%
【0027】この結果、本発明の塗布装置およびその成
形材料によれば、塗工液の塗布における確実性、およ
び、製造された成形材料における確実性を向上すること
ができる。
【0028】
【発明の効果】本発明の塗布装置およびその成形材料に
よれば、以下の効果を奏する。 (1)テーパユニットのスライドによりドクターブレー
ドの上下方向位置を設定するため、塗布量の調節精度の
向上を図ることができる。 (2)テーパーユニットを用いることにより、μm単位
のギャップ制御が可能となり、高精度の塗布量の成形材
料の生産を可能とすることができる。 (3)回転手段として精密制御可能なモータを用いるこ
とにより高精度制御が可能となるため、自動化が可能と
なり、成形材料の品質向上と、安定化とを図ることがで
きる。 (4)テーパ面によりテーパーユニットを左右方向へ移
動させて塗布量調節を可能とし、この制御動力が小さい
ため、小型の精密制御可能なモータが使用可能となり、
設備の小型化と、設備費用の削減とを図ることができ
る。 (5)上記により、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る塗布装置およびその成形材料の
第1実施形態を示す(a)平面図,(b)正面図,
(c)側面図である。
【図2】 図1のテーパユニットとドクターブレードと
の位置設定状態を示す側面図である。
【図3】 本発明に係る塗布装置およびその成形材料の
第2実施形態を示す(a)平面図,(b)正面図,
(c)側面図である。
【図4】 従来の塗布装置を示す平面図である。
【図5】 従来の塗布装置を示す側面図である。
【符号の説明】
1…塗布装置 2…ベース 3…ドクターブレード 3A…突出部 4…塗布量調節手段 5…基材(フィルム) 6…隙間 12…バックダム 13…サイドダム 14…ブレード支持板 15…スタンド 41…テーパユニット 41a…テーパ面 41b溝部 42…スライド手段 42a…リニアガイド 42b…ナットブラケット 42c…ボールネジ 42d…サポートユニット 43…位置調節部 43A…スライドピン 43a…スライド面 43b…位置規制部 44…回転手段 44a…調整ノブ 44b…モータ 45…ケース

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースとドクターブレードとの隙間を通
    過してベース上を移動する帯状の基材表面にドクターブ
    レードにより塗工液を掻き取りながら該塗工液を塗布す
    る塗布装置であって、ドクターブレードのベースに対す
    る上下方向位置を調節する塗布量調節手段として、ベー
    ス表面に対して角度を持ったテーパ面を有しかつベース
    上に沿ってスライド可能なテーパユニットと、該テーパ
    ユニットをスライドさせるためのスライド手段と、テー
    パ面に接触するとともにドクターブレードを支持する位
    置調節部とを具備することを特徴とする塗布装置。
  2. 【請求項2】 スライド手段が、テーパユニットに回転
    可能に接続されるボールネジと、該ボールネジを回転可
    能としてベースに取り付けるサポートユニットと、ボー
    ルネジに接続されて該ボールネジを回転させるための回
    転手段とからなることを特徴とする請求項1記載の塗布
    装置。
  3. 【請求項3】 回転手段が、調整ノブであることを特徴
    とする請求項1または2記載の塗布装置。
  4. 【請求項4】 回転手段が、精密制御可能なモータであ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の塗布装置。
  5. 【請求項5】 位置調節部が、その下端にテーパユニッ
    トのテーパ面と平行なスライド面を有し、かつ、テーパ
    ーユニットのテーパ面上に立設されてテーパーユニット
    のスライド量に応じて昇降することを特徴とする請求項
    1から4のいずれか記載の塗布装置。
  6. 【請求項6】 塗布量調節手段が、ドクターブレードの
    両端に配されることを特徴とする請求項1から5のいず
    れか記載の塗布装置。
  7. 【請求項7】 ベースとドクターブレードとの隙間を通
    過してベース上を移動する帯状の基材表面にドクターブ
    レードにより塗工液を掻き取りながら該塗工液を塗布し
    て製造される成形材料であって、ドクターブレードのベ
    ースに対する上下方向位置を調節する塗布量調節手段と
    して、ベース表面に対して角度を持ったテーパ面を有し
    かつベース上に沿ってスライド可能なテーパユニット
    と、該テーパユニットをスライドさせるためのスライド
    手段と、テーパ面に接触するとともにドクターブレード
    を支持する位置調節部とを具備する製造装置により製造
    されることを特徴とする成形材料。
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JP2002083834A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Towa Corp 位置合わせ機構及び位置合わせ方法
CN103170439A (zh) * 2013-04-14 2013-06-26 三友(天津)高分子技术有限公司 用于制作汽车涂装胶性能测试板的气动刮胶机及方法
CN116351650A (zh) * 2023-04-07 2023-06-30 华尔泰国际纺织(杭州)有限公司 一种抗菌沙发面料

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