KR100829084B1

KR100829084B1 - 도포방법

Info

Publication number: KR100829084B1
Application number: KR1020010062349A
Authority: KR
Inventors: 나가사와코이치; 테라모토카즈마
Original assignee: 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2008-05-16
Also published as: JP4130058B2; KR20020028829A; JP2002113411A; TW508698B

Abstract

도포 개시 위치 및 종료 위치에서의 습식 도막(塗膜)의 후막화(厚膜化)를 개선하는 도포방법을 제공한다. 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이어서, 펌프를 구동하여 슬릿 노즐 하단으로부터 판형 처리물의 표면에 도포액을 공급하여 도포액을 연결하고, 이어서, 슬릿 노즐로부터 도포액을 공급하면서 수평 이동하고, 이어서, 도포 종료 위치 또는 도포 종료 위치 직전에 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키면서 펌프를 역회전시켜 도포액을 흡인하여, 후막화를 개선한 습식 도막을 형성한다.

Description

도포방법{A coating method}

도 1(a)∼도 1(e)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면.

도 2(a)∼도 2(d)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면.

도 3(a)∼도 3(e)는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면.

도 4(a)∼도 4(e)는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면.

도 5는 본 발명의 제5 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 그래프.

본 발명은 판형 피처리물의 표면에 대해 슬릿 노즐을 사용하여 도막(塗膜)을 형성하는 도포방법에 관한 것이다.

유리 기판 등의 판형 피처리물의 표면에 도포액의 낭비가 발생하지 않게 균일한 도막을 형성하는 방법으로서, 미국 특허 제4,938,994호 공보에 개시된 것과 같은 슬릿 노즐을 사용한 방법이 있다.

이 방법은 판형 피처리물의 표면과 슬릿 노즐과의 사이에 소정의 갭을 마련하고, 이 상태에서 펌프를 구동하여 슬릿 노즐 하단으로부터 판형 피처리물의 표면을 향해 도포액을 공급함과 동시에, 슬릿 노즐을 판형 피처리물에 대해 상대적으로 수평 이동시켜, 판형 피처리물의 표면에 도포액의 층(이하, 습식 도막이라고 칭한다)을 형성하는 것이다. 그리고, 습식 도막의 두께는 도포액의 공급량과 슬릿 노즐의 상대적 이동 속도에 의해 결정되고, 일반적으로는 8 ㎛ 전후이다. 또한, 이에 대해 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 갭은 200 ㎛ 정도로 되어 있다.

또한, 상기한 슬릿 노즐을 사용한 도포방법에 있어서, 도포 개시부터 갑자기 슬릿 노즐의 상대 이동을 행하면, 아직 슬릿 노즐의 전 길이에 걸쳐 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 사이가 도포액으로 연속하여 있지 않은 상태, 환언하면, 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 띄엄띄엄 도포액이 존재하고 있는 상태에서 슬릿 노즐의 상대 이동이 개시하게 되어, 습식 도막이 줄 모양이 되어버린다. 그래서, 도포 개시부터 갑자기 슬릿 노즐의 상대이동을 행하지 않고, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐을 정지시키고, 이 상태에서 슬릿 노즐로부터 도포액을 공급하고, 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭(약 200 ㎛)이 도포액으로 연결된 후에, 슬릿 노즐의 상대 이동을 개시하도록 하고 있다.

그러나, 도포 개시 위치에서의 도포액의 불연속을 회피하기 위해 약 200 ㎛의 갭을 도포액으로 연결한 후, 슬릿 노즐을 상대 이동시켜 8 ㎛ 정도의 두께의 습식 도막을 형성하면, 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 두께가 다른 부분에 비해 비정상적으로 두꺼워진다. 마찬가지로, 도포 종료 위치에서도 슬릿 노즐을 정지하고, 이 상태에서 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 도포액은 연속하고 있으므로, 이 연속을 끊으면 그대로 도포액은 낙하하고, 도포 종료 위치에서의 습식 도막의 두께가 다른 부분에 비해 비정상적으로 두꺼워진다.

도포 개시 위치 또는 도포 종료 위치에서의 습식 도막의 후막화(厚膜化)를 개선하는 제안으로서, 일본 공개특허공고 특개평9-253563호 공보 및 특개평8-229497호 공보가 있다.

일본 공개특허공고 특개평9-253563호 공보는 도포 개시 위치에서의 후막화를 개선하는 제안으로, 펌프로부터의 토출 레이트(rate)와 슬릿 노즐의 상대 이동 속도를 동조(同調)시켜, 판형 피처리물의 표면에 서서히 습식 도막을 형성하는 것이다.

일본 공개특허공고 특개평8-229497호 공보는 도포 종료 위치에서의 후막화를 개선하는 제안으로, 도포 종료 위치에서, 펌프를 역회전시켜 슬릿 노즐에 의해 여분의 도포액을 흡인한다는 것이다.

또한, 도포 종료 위치에서의 후막화를 방지하는 다른 방법으로서, 도포 종료 위치의 바로 앞에서 도포액의 공급을 정지하고, 슬릿 노즐만을 상대 이동시키는 것도 행해졌다.

일본 공개특허공고 특개평9-253563호 공보에 개시된 방법을 실시하기 위해서는, 극히 정확하고 빈틈 없이 펌프의 토출 레이트 및 슬릿 노즐의 상대 이동 속도를 제어할 수 있는 것이 전제로 되지만, 현실로는 어렵다.

또한, 도포 개시 위치에서, 슬릿 노즐과 판형 피처리물과의 사이의 갭을 일단 도포액으로 연결하지 않고 도포를 개시하기 때문에, 슬릿 노즐과 판형 피처리물과의 간격을 목표 습식 막 두께(8 ㎛ 정도)로 하여 슬릿 노즐을 상대 이동시키지 않으면 안된다. 그러나, 사용 부품의 가공 정밀도나 조립 정밀도를 고려하면 극히 어렵다.

일본 공개특허공고 특개평8-229497호 공보에 개시된 방법에서는, 도포액을 흡인함으로 인해, 슬릿 노즐과 판형 피처리물 표면과의 사이에 연속하여 존재하고 있던 도포액이 노즐 쪽의 도포액과 판형 피처리물 쪽의 도포액으로 절단되어, 판형 피처리물 쪽의 도포액은 그대로 남겨지므로, 흡인하지 않는 경우보다 후막화는 개선되지만 충분히 개선되는 것은 아니다.

또한, 도포 종료 위치의 바로 앞에서 도포액의 공급을 정지하고, 슬릿 노즐만을 상대 이동시키는 방법에서는, 습식 도막 중 막 두께가 부족하는 부분이 많아진다.

본 발명의 제1 실시형태는 도포 개시 위치와 도포 종료 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선하도록 이루어진 것으로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평이동시키면서 도포액을 공급하고, 또한, 도포 종료 위치 또는 도포 종료 위치 직전에 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키면서 펌프를 역회전시켜 도포액을 흡인하도록 하였다.

도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키는 기준으로서는, 목표 습식 막 두께의 2∼7배가 적당하다. 판형 피처리물의 표면의 요철을 고려하면, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물 표면과의 간격은 목표 습식 막 두께의 2배 이상으로 해야 하며, 반대로, 너무 갭을 크게 하면 그 갭에 보유되는 도포액의 양이 많아져 도포 개시 위치에서의 후막화로 이어지므로, 목표 습식 막 두께의 7배 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시형태는 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선하도록 이루어진 것으로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 펌프를 정회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 펌프를 역회전시켜 상기 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 도포액의 연속성을 절단하지 않는 범위에서 흡인하고, 이어서, 펌프를 정회전시킴과 동시에, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하도록 했다.

상기 제2 실시형태에서는, 펌프를 역회전시켜 도포액을 흡인하는데 있어서, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 도포액의 연속성을 끊지 않도록 하는 것이 중요하며, 이 점에서, 일본 공개특허공고 특개평8-229497호 공보에 개시된 제안과는 다른 것이다.

본 발명의 제3 실시형태는 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선하도록 이루어진 것으로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 펌프를 정회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 펌프를 역회전시켜서 상기 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 도포액의 연속성을 절단하지 않는 범위에서 흡인함과 동시에, 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키고, 이어서 펌프를 정회전시킴과 동시에, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하도록 했다.

제3 실시형태에서는, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키는 점에서 제2 실시형태와 다르다.

본 발명의 제4 실시형태는 도포 개시 위치와 도포 종료 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선하도록 이루어진 것으로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 펌프를 정회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 펌프를 역회전시켜 상기 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 도포액의 연속성을 절단하지 않는 범위에서 흡인함과 동시에, 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키고, 이어서 펌프를 정회전시킴과 동시에 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하고, 또한, 도포 종료 위치 또는 도포 종료 위치 직전에 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키면서 펌프를 역전시켜 도포액을 흡인하도록 하였다.

본 발명의 제5 실시형태는 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선하도록 이루어진 것으로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키고, 이어서 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하는데 있어서, 상기 펌프로부터의 도포액의 토출량이 정상 레이트(rate)에 도달하기 전에 슬릿 노즐의 상대적 이동 속도가 정상속도에 도달하도록 하였다.

여기서, 정상 레이트란 소정 시간 경과 후에 도달하는 토출량의 최대값을 가리키고, 정상 속도란 소정 시간 경과 후에 도달하는 상대 이동 속도의 최대값을 가리킨다.

[실시형태]

이하에 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1(a)∼도 1(e)는 제1 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면으로, 먼저, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시킨다.

구체적으로는, 목표 습식 막 두께의 2∼7배로 한다. 예를 들어, 목표 습식 막 두께가 8 ㎛인 경우에는, 도포 개시 위치에서의 최초의 갭은 16∼56 ㎛로 한다.

다음에, 펌프를 구동하여 슬릿 노즐 하단으로부터 판형 피처리물의 표면에 도포액을 공급한다. 이 공급에 의해, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭에 도포액이 연결된다. 즉, 슬릿 노즐의 길이방향에 따른 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭은 틈이 없이 도포액이 연결되며, 표면장력에 의해 그 상태가 유지된다.

다음에, 다음의 도 1(d) 공정으로 진행해도 좋지만, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐로부터 도포액이 흘러내리는 속도보다도 빠른 속도로 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시킨다. 구체적인 상승량으로서는, 판형 피처리물의 표면으로부터 습식 막 두께의 15∼30배 정도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 슬릿 노즐을 상대적으로 상승시키는 것에 의해, 도포 개시 위치에 유지되어 있던 도포액의 일부가 슬릿 노즐과 함께 끌어올려진다.

이어서, 도 1(d)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하여, 판형 피처리물의 표면에 8 ㎛ 정도의 습식 도막을 형성한다.

그리고, 판형 피처리물의 표면과의 간격을 습식 막 두께의 15∼30배 정도로 유지한 상태에서, 슬릿 노즐이 도포 종료 위치까지 상대 이동해오면, 슬릿 노즐의 상대 이동을 정지하고, 이어서, 도 1(e)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시킨다. 그리고, 이 하강과 동시에 펌프를 역회전시켜, 도포 종료 위치에서, 판형 피처리물의 표면과의 사이에 존재하는 도포액을 슬릿 노즐로부터 흡인한다.

도 2(a)∼도 2(d)는 제2 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면으로, 먼저, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이어서, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭에 도포액을 연결한다. 여기까지는 제1 실시형태와 동일하다.

다음에, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 펌프를 역회전시켜서 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 도포액의 연속성을 절단하지 않는 범위에서 흡인하고, 슬릿 노즐과 판형 피처리물의 표면과의 간격을 습식 막 두께의 2∼7배 정도로 유지한 채 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하여, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이 판형 피처리물의 표면에 8 ㎛ 정도의 습식 도막을 형성한다.

도 3(a)∼도 3(e)는 제3 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면으로, 제3 실시형태에서는, 먼저, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이어서, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭에 도포액을 연결한다. 여기까지는 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 동일하다.

이어서, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 펌프를 역회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 도포액의 연속성을 절단하지 않는 범위에서 흡인하면서, 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐을 상대적으로 판형 피처리물의 표면으로부터 습식 막 두께의 15∼30배 정도까지 상승시키고, 이어서, 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하여, 판형 피처리물의 표면에 8 ㎛ 정도의 습식 도막을 형성한다.

도 4는 제4 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면으로, 제4 실시형태에서, 도 4(a)∼도 4(e)에 나타내는 공정은 제3 실시형태와 동일하지만, 최종 공정에서 도 4(e)에 나타내는 바와 같이 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키고, 이 하강과 동시에 펌프를 역회전시켜, 도포 종료 위치에서 판형 피처리물의 표면과의 사이에 존재하는 도포액을 슬릿 노즐로부터 흡인한다.

도 5는 제5 실시형태에 따른 도포방법을 설명한 도면으로, 제5 실시형태에서는, 상기 제1∼제4 실시형태와 마찬가지로, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시킨다. 이 시점을 시작 시점으로 하고, 이 시작 시점으로부터 펌프를 구동하고, 서서히 펌프의 토출 레이트를 올리면서 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭에 도포액을 연결한다.

그리고, 시작으로부터 0.20초 경과한 시점에서 슬릿 노즐을 상대적으로 상승시켜, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 간격을 습식 막 두께의 15∼30배 정도로 한다. 이 사이에도 펌프의 토출 레이트는 서서히 상승하고 있다.

그리고, 슬릿 노즐의 상승을 정지함과 동시에, 슬릿 노즐을 부착하고 있는 셔틀을 판형 피처리물의 표면과 평행하게 상대 수평 이동을 개시한다.

슬릿 노즐은 시작으로부터 0.2초후에 상대 이동을 개시하여 그 속도는 서서히 상승하고, 시작으로부터 0.75초에 정상 속도에 도달하고, 이후는 도포 종료 위치 직전까지 동일 속도로 상대 이동한다.

한편, 펌프의 토출 레이트도 상기에 이어서 서서히 상승하고, 시작으로부터 0.95초에 정상 레이트에 도달하고, 이후는 도포 종료 위치 직전까지 동일한 레이트가 유지된다.

이와 같이, 펌프의 토출량이 정상 레이트에 도달하기 전에 슬릿 노즐의 상대 이동 속도를 정상 속도로 함으로써, 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이의 갭에 연결한 도포액이 도포 개시 위치에 남아도, 그 후의 이동 개시 직후의 펌프로부터의 도포액의 공급량이 상대 속도에 대해 적기 때문에, 후막화의 범위를 좁게 할 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 제1 실시형태에 의하면, 도포 개시 위치에서, 예를 들어, 슬릿 노즐로부터의 도포액을 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결시키고, 이어서 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하고, 도포 종료 위치 또는 도포 종료 위치 직전에서 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키면서 펌프를 역회전시켜 도포액을 흡인하도록 하였으므로, 도포 개시 위치 및 도포 종료 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선할 수 있다.

제2 실시형태 및 제3 실시형태에 의하면, 도포 개시 위치에서, 펌프를 역회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이에 연결한 도포액 중 여분의 양을 흡인하도록 하였으므로, 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선할 수 있다.

제4 실시형태에 의하면, 제2 실시형태 또는 제3 실시형태에 추가하여 도포 종료 위치에서의 후막화도 개선할 수 있다.

제5 실시형태에 의하면, 펌프로부터의 도포액의 토출량이 정상 레이트에 도달하기 전에 슬릿 노즐의 상대적 이동 속도가 정상 속도에 도달하도록 함으로써, 도포 개시 위치에서의 습식 도막의 후막화를 개선할 수 있다.

Claims

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판형 피처리물의 표면에 대해 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 펌프를 구동하여 도포액을 공급하도록 한 도포방법에 있어서, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 펌프를 정회전시켜 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키고, 이어서, 펌프를 정회전시킴과 동시에, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하고, 또한 도포 종료 위치 또는 도포 종료 위치 직전에 슬릿 노즐을 상대적으로 하강시키면서 펌프를 역전시켜 도포액을 흡인하는 것을 특징으로 하는 도포방법.
판형 피처리물의 표면에 대해 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 펌프를 구동하여 도포액을 공급하도록 한 도포방법에 있어서, 도포 개시 위치에서 슬릿 노즐 하단을 판형 피처리물의 표면에 접근시키고, 이 상태에서 슬릿 노즐 하단과 판형 피처리물의 표면과의 사이를 도포액으로 연결시키고, 이어서, 슬릿 노즐을 상대적으로 약간 상승시키고, 이어서, 슬릿 노즐을 상대적으로 수평 이동시키면서 도포액을 공급하는데 있어서, 상기 펌프로부터의 도포액의 토출량이 정상 레이트에 도달하기 전에 슬릿 노즐의 상대적 이동 속도가 정상 속도에 도달하도록 한 것을 특징으로 하는 도포방법.