KR20120132401A

KR20120132401A - 도포 장치

Info

Publication number: KR20120132401A
Application number: KR1020120055599A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 호리카와
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2012-12-05
Also published as: KR101464825B1; CN102794988B; CN102794988A; JP5321643B2; JP2012245423A

Abstract

고속 간헐 도포 및 피도포재 전역에의 도포를 가능하게 하는 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기체의 흡인구를 갖고, 또한, 흡인구측의 벽면에 복수의 요철이 존재하는, 혹은 흡인구측의 벽면의 젖는 성질이 일정하지 않은 부분을 마련한 노즐을 이용하여, 도포 종단에서 흡인을 강하게 함으로써, 선택적으로 도포액을 노즐 벽면에 적셔 올려, 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 한다.

Description

도포 장치{APPLICATION DEVICE}

본 발명은, 잉크 등의 액체를 대상물상의 소정 위치에 도포하는 액체의 도포 장치에 관한 것이다.

종래부터, 압출(extrusion) 방식의 노즐(다이 헤드)을 이용한 도포 장치는, 균일한 박막 도포가 가능하므로, 각종 분야에서 널리 이용되고 있다. 도 9에 종래에서의 다이 헤드의 도포액 토출구 부근의 측방 단면도를 도시한다.

이 노즐(다이 헤드)은, 기본적으로 액입구로부터의 도포액을 폭 방향으로 퍼지게 하기 위한 매니폴드(도시하지 않음)와, 이 매니폴드로부터 도포액이 압출되는 도포 슬릿을 구비한 구조를 하고 있다. 그리고, 액입구로부터 내부로 유입한 도포액이 매니폴드에서 폭 방향으로 퍼져서, 선단의 도포용 슬릿을 통과하고, 도포액 토출구(2)로부터 압출되어 기판의 표면에 도포되도록 구성되어 있다.

이 도포 장치를 도포 속도의 고속화에 대응시키려면, 노즐(다이 헤드)(1)의 선단부의 도포액 토출구(2)로부터 압출되는 비드(4)를 안정되게 보지시킬 필요가 있다. 그것을 위한 방법으로서 노즐(1)에 있어서의 슬릿(혹은, 구멍 형상 등의 도포액이 토출하는 개소)의 상류측에 감압 챔버(7)를 부가하고, 이 감압 챔버(7)에 의해 노즐(1) 선단의 비드 근방부를 감압하는 방법이 일반적으로 알려져 있다. 또한, 도 10에는, 종래의 액체 도포 장치의 흡인구측 벽면의 사시도를 도시한다. 이와 같이, 종래의 액체 도포 장치에서는, 흡인구측 벽면은 평활한 면으로 되어 있다.

또한, 근래에는, 고기능의 디바이스를 저비용 또한 높은 생산성으로 생산하기 위해, 롤 투 롤로 고속 반송되는 기재에, 보다 짧은 간격[「미도포부를 짧게 한다」는 의미]으로, 간헐적으로 도포막을 형성하는 것이 요구되고 있다. 또한, 낱장의 피도포재에의 도포에 대해서는, 디바이스의 소형?경량화에 의한 상품력 향상이나, 재료 비용 삭감을 실현하기 위해, 피도포재의 표면 전역에 도포막을 형성하는 것이 요구되고 있다.

이와 같은 고속 간헐 도포 및, 피도포재 전역에의 도포를 실현하기 위해서는, 도포 종단부의 액 절단을 도포 폭 방향에서 균일하게 단시간에 실현하는 것이 필요하게 된다.

도 11은, 종단부에서 노즐(1)을 상승시키는[「피도포재로부터 멀리 보낸다」는 의미] 방법에 대하여, 도 11의 (a)는 측방 단면을 도시하고, 도 11의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면을 도시하는 것이다.

종래부터, 도포 종단부의 액 절단을 도포 폭 방향에서 균일하게 단시간에 실현할 수 있도록, 도 11에 도시하는 종단부에서 펌프(도시하지 않음)로부터의 도포액 공급을 정지하는 동시에, 노즐(1)을 상승시키는 방법이 이용되어 왔다. 이 방법에 의하면, 노즐(1)을 상승시키는 것에 의해 비드(4)가 연장되는 동시에, 국부적으로 비드의 두께가 얇은 부분이 생기고, 그 얇은 부분을 기점으로 비드에 균열이 생겨 비드가 분리된다. 또한, 도포 종단부의 액 절단을 개선하는 방법으로서 썩백(suck back) 피스톤(도시하지 않음)에 의해 노즐(1)내의 유로에 도포액 흡입 공간을 형성하는 방법이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제 2002－045762 호 공보

도 12는, 테일링(tailing)에 의해 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생한 도면이며, 도 12의 (a)는 테일링의 확대도, 도 12의 (b)는 도포시의 노즐 상방 개관도, 도 12의 (c)는 도포시의 노즐 측방 개관도를 도시한다. 또한, 도 13은, 낱장의 피도포재에의 도포에 대하여 발생한 테일링의 도면이며, 도 13의 (a)은 도포시의 노즐 상방 개관도, 도 13의 (b)은 도포 후의 피도포재 상방 개관도, 도 13의 (c)은 테일링의 확대도이다. 또한, 양 도면에 있어서, 도면부호 1이 노즐, 도면부호 21이 테일링부, 도면부호 5가 피도포재, 도면부호 8이 도포막이다.

도 11에 도시하는 바와 같은, 종단부에서 노즐(1)을 상승시키는 방법에서는, 비드가 연장되면서 끊어지는 거동을 제어하는 것이 곤란하기 때문에, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 도 12의 (a) 및, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같은, 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버린다. 그 결과, 도 12에 도시하는 바와 같이, 미도포부가 짧은 간헐 도포에서는, 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율이 저하하게 된다. 따라서, 미도포부를 일정 길이 이상 짧게 할 수 없어서, 충분히 생산성 향상과 저비용화를 실현할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 낱장의 피도포재에의 도포에 있어서는, 피도포재 전역에 도포하려고 하면, 「테일링」에 의해 도포액이 피도포재로부터 비어져 나와, 설비의 오염이나, 비어져 나온 도포액이 다른 샘플에 부착되는 것에 의한 불량이 발생하게 된다. 그 결과, 도 13에 도시하는 바와 같이, 「테일링」분에 상당하는 여분의 피도포재의 영역을 디바이스 설계상 확보하지 않을 수 없어, 디바이스의 소형화?경량화가 곤란해지는 동시에, 재료 비용 절감도 곤란해진다는 문제가 있었다.

또한, 썩백 피스톤에 의해, 노즐(1)내의 유로에 도포액 흡입 공간을 형성하는 방법에서는, 노즐의 구조가 복잡하게 되어, 분해?세정?조립 등, 유지 보수가 번잡하고 곤란해지는 문제가 있었다. 또한, 노즐의 소형 경량화가 곤란해져 고가의 설비가 된다는 문제가 있었다.

또한, 미소한 비드의 액량을 적당량만큼 흡입하는 썩백 피스톤의 정밀 제어는 매우 곤란하며, 연속적인 대량 생산 중에 있어서, 흡입량이 적어 「테일링」이 발생하거나, 흡입량이 너무 많거나 하여, 노즐내에 에어가 혼입되어, 균일한 도포액의 토출을 계속할 수 없게 된다는 상황이 빈번히 발생한다. 이와 같으므로, 생산 중에 썩백 피스톤의 흡입량에 대한 조정 빈도가 많아져, 생산성을 저하시킨다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 고속 간헐 도포, 및 피도포재 전역에의 도포를 가능하게 하는 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성시키기 위해, 제 1 항에 기재된 발명은, 액체를 도포 대상물에 도포하는 액체 도포 장치에 있어서, 도포액을 토출시키는 노즐을 갖고, 상기 노즐은 상기 도포액의 토출구의 상류측의 범위에 기체의 흡인구를 더욱 가지며, 상기 노즐의 흡인구측의 벽면에 복수의 요철이 존재하는 것을 특징으로 하는 도포 장치이다.

본 구성에 의하면, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되고, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리므로, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리할 수 있다.

상기 목적을 달성시키기 위해, 제 2 항에 기재된 발명은, 노즐 선단면과 노즐의 흡인구측의 벽면의 각도가, 도포 폭 방향으로 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 도포 장치이다.

본 구성에 의하면, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되어, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 것에 의해, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성시키기 위해, 제 3 항에 기재된 발명은, 액체를 도포 대상물에 도포하는 액체 도포 장치에 있어서, 도포액을 토출시키는 노즐을 갖고, 상기 노즐은 상기 도포액의 토출구의 상류측의 범위에 기체의 흡인구를 더 가지며, 상기 노즐의 흡인구측의 벽면의 젖는 성질(wettability)이 일정하지 않은 것을 특징으로 하는 도포 장치이다.

본 구성에 의하면, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되어, 벽면의 젖는 성질이 낮은 부분을 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 것에 의해, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께의 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 고속 간헐 도포 및 피도포재 전역에의 도포를 가능하게 한 도포 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 액체 도포 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 액체 도포 장치의 흡인구측 벽면의 요철부 사시도,
도 3의 (a)는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의, 도포 종단부에서, 노즐(다이 헤드)의 기체 흡인구측 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법의 측방 단면도, 도 3의 (b)는, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의, 도포 종단부에서, 노즐의 기체 흡인구측 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법의, 도포액 토출구측에서 본 도면,
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의, 노즐의 흡인구측의 벽면의 젖는 성질이 일정하지 않은 액체 도포 장치의 흡인구측 벽면의 젖는 성질이 다른 부분의 사시도,
도 5의 (a)는, 본 발명의 실시형태 2에 있어서의, 도포 종단부에서 노즐의 기체 흡인구측 벽면의 젖는 성질이 높은 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법의 측방 단면도, 도 5의(b)는, 본 발명의 실시형태 2에 있어서의, 도포 종단부에서 노즐의 기체 흡인구측 벽면의 젖는 성질이 높은 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법의, 도포액 토출구측에서 본 도면,
도 6은 실시형태 1에 있어서의 본 발명의 노즐의 흡인구측 벽면의 요철부의 도면,
도 7의 (a)는 실시형태 1에 있어서의 본 발명의 노즐을 이용하여 도포하고, 도포 종단부에서 노즐(1)을 도포의 상류측으로 경사지게 하는 경우의 노즐 측방 단면도, 도 7의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면,
도 8의 (a)는 실시형태 2에 있어서의 본 발명의 노즐을 이용하여 도포하고, 도포 종단부에서 노즐(1)을 도포의 상류측으로 경사지게 하는 경우의 노즐 측방 단면도, 도 8의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면,
도 9는 종래법인 다이 헤드의 도포액 토출구 부근의 측방 단면도,
도 10은 종래의 액체 도포 장치의 흡인구측 벽면의 사시도,
도 11의 (a)는 종단부에서 노즐을 상승시키는 방법의 측방 단면도, 도 11의 (b)는, 종단부에서 노즐을 상승시키는 방법의 도포액 토출구측에서 본 도면,
도 12의 (a)는 테일링에 의해, 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생한 개소의 테일링의 확대도, 도 12의 (b)는 도포시의 노즐 상방 개관도, 도 12의 (c)는 도포시의 노즐 측방 개관도,
도 13의 (a)는, 도포시의 노즐 상방 개관도, 도 13의 (b)는 도포 후의 피도포재 상방 개관도 낱장의 피도포재에의 도포에 대하여 발생한 테일링의 확대도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시형태 1)

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 액체 도포 장치의 개략도이다. 도포액 탱크의 도포액은, 예를 들면, 정량 펌프와 같이 안정된 송액이 가능한 송액 펌프에 의해 송출되어, 노즐(1)에 송입된다. 그 후, 도포액은 매니폴드로부터 슬릿(스트라이프 도포의 경우는, 폭이 좁은 슬릿, 또는 구멍 형상의 유로 등)으로 압출되고, 또한, 도포액 토출구(2)로부터 토출되어, 노즐(1)과 상대적으로 주행하고 있는 피도포재(5)에 도포되어 도포막(8)을 형성한다.

또한, 본 발명에서는, 예를 들면, 감압 펌프 등을 유량 조정 밸브나 유량계를 거쳐서 감압 챔버(7)에 연결하여, 노즐(1)과 피도포재 사이의 기체를 흡인한다. 이와 같이, 도포액 토출구(2)의 도포 상류측에 마련된 기체 흡인구(3)로부터, 기체를 흡인하는 것에 의해, 비드(4)의 상류측 근방이 감압되고, 기판의 주행에 의한 전단력에 대하여, 비드(4)를 도포 상류측으로 인장하는 힘을 얻는 것이 가능하여, 비드(4)를 유지할 수 있게 된다.

여기서, 고속 간헐 도포, 및 피도포재 전역에의 도포를 실현하려고 하는 경우 등은, 종단부에서 노즐을 상승시키는 방법이 종래부터 이용되어 왔지만, 비드가 연장되면서 떨어져 나가는 거동을 제어하는 것이 곤란하기 때문에, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링(tailing)」이 발생해 버린다.

또한, 썩백 피스톤에 의해 노즐내의 유로에 도포액 흡입 공간을 형성하는 방법을 이용하는 경우가 있지만, 노즐의 구조가 복잡하게 되어, 분해?세정?조립 등, 유지 보수가 번잡하고 곤란해지기도 하고, 노즐의 소형 경량화가 곤란해지기도 해서 고가의 설비가 된다. 또한, 미소한 비드의 액량을 적당량만 흡인하는 썩백 피스톤의 정밀 제어는 매우 곤란하며, 생산중에 있어서 썩백 피스톤의 흡입량에 대한 조정 빈도가 많아져, 생산성을 저하시켜 버린다.

도 2에는, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 액체 도포 장치의 흡인구측 벽면의 요철부 사시도를 도시한다. 또한, 도 3에는, 도포 종단부에서, 노즐(다이 헤드)의 기체 흡인구측 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법에 있어서의, 도 3의 (a)는 측방 단면도이며, 도 3의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면을 도시한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명에서는, 노즐의 기체 흡인구(3)측의 벽면에 요철을 복수 개 마련하는 동시에, 도포 종단부에서, 단시간, 기체 흡인량을 증가시킨다. 이것에 의해, 비드의 상류측이 도포시보다도 감압되어, 도 3에 도시하는 바와 같이, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 것이 가능하다.

그 결과, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 복수 개 형성할 수 있으며, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 복수 개의 세밀한 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 균열을 복수 개 생기게 함으로써, 비드의 연장이 미소하게 되도록 신속하게 비드를 분리하는 것이 가능해진다. 그 결과, 도포 종단부의 미소한 테일링은 균일하게 도포막 중에 평활화되기 때문에, 종래법과 같이 테일링이 쓰러지는 일 없이, 고속 간헐 도포 및 피도포재 전역에의 도포가 가능해진다.

(실시형태 2)

도 4는, 노즐(다이 헤드)의 흡인구측의 벽면의 젖는 성질(wettability)이 일정하지 않은 액체 도포 장치의, 흡인구측 벽면의 젖는 성질이 다른 부분의 사시도이다.

도 4에 있어서, 도면부호 9는 젖는 성질이 낮은 부분이고 도면부호 10은 젖는 성질이 높은 부분이며, 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 액체 도포 장치는, 이와 같은 도포 폭 방향으로 복수 개의 젖는 성질이 다른 영역을 형성한 구조로 되어 있다. 이와 같은 액체 도포 장치를 이용하여 도포할 때, 도포 종단부에서, 단시간 기체 흡인량을 증가시킨다.

여기서, 도 5는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의, 도포 종단부에서 노즐의 기체 흡인구측 벽면이 젖는 성질이 높은 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 방법에 있어서의, 도 5의 (a)는 측방 단면도이며, 도 5의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면이다.

이와 같이, 도포 종단부에 있어서, 단시간, 기체 흡인량을 증가시킴으로써, 비드의 상류측이 도포시 보다 감압되어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 벽면의 젖는 성질이 높은 부분(10)만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 것이 가능하다. 그 결과, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로서, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해진다.

여기서, 실시형태 1 및 2에 있어서, 도포 종단부에서 노즐(1)을 도포의 상류측으로 경사지게 하는 것에서도, 단시간, 기체 흡인량을 증가시키는 것과 마찬가지로, 도포액의 적셔 올림을 촉진할 수 있어, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 1)

실시형태 1를 사용한 실시예로 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는, 소입(담금질)된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 1의 노즐(1)을 이용하여, 흡인구측 벽면의 요철부를 도 6에 도시하는 바와 같이, 노즐의 토출구 선단면에 대한 각도를 부분적으로 변경한 노즐에 의해 도포했다

또한, 도공 갭(19)을 100㎛로 하고, 도공 속도 150mm/s로 노즐(1)과 상대적으로 주행하는 PET 필름 기재상에, 전단 속도 1000(1/s)에 있어서의 점도가 100mPa?s인 메틸 셀룰로오스 수용액을 두께 10㎛로 도포했다. 또한, 도포 폭은 100cm로 하고, 도포 거리는 100cm로 했다. 또한, 간헐 도포에 있어서의 미도포부 길이는 1cm로 했다. 또한, 도포액 토출구(2)는 간극이 100㎛의 슬릿 형상으로 하고, 기체 흡인구(3)는 간극이 500㎛의 슬릿 형상으로 했다. 또한, 도포시에 있어서의 기체 흡인구의 압력을 -10kPa로 하고, 도포 종단부에서의 기체 흡인구의 압력을 -15kPa로 했다.

또한, 도 2에 있어서의 흡인구측 벽면의 오목부의 폭：Z=3mm로 하고, 동일하게 볼록부의 폭：Y=3mm로 하여 도포 폭 전역에 마련했다. 또한, 도 6에 있어서의 노즐의 토출구 선단면에 대한 각도 θ1=150°로 하고, 동일하게 θ2를 135˚ 내지 45˚까지 변화시켰을 경우의 노즐로, 상기 도포를 간헐 500회분 실행했을 때의 테일링 발생 평가를 표 1에 나타낸다. 또한, 테일링 발생 평가는, 길이 0.5mm 이상의 테일링이 발생하지 않는 경우 「Ｏ」, 발생했을 경우를 「X」로 평가했다.

여기서, 비교예 1로서 도 9 내지 도 10에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 동일한 결과를 표 1에 합쳐서 나타낸다.

	종래노즐	본 발명 노즐
θ1°( )	150	150	150	150	150	150	150	150
θ2°( )	150	135	120	105	90	75	60	45
테일링평가	×	○	○	○	○	○	○	○

여기서, 종래법의 노즐(1)은, 노즐의 흡인구측 벽면의 요철부가 없는, 즉, 도 6에 있어서의 θ1=θ2인 구조가 된다. 이 종래법의 노즐(1)의 θ1=θ2=150˚로 하고, 또한, 도포액 토출구(2)는 간극이 100㎛의 슬릿 형상으로 하며, 기체 흡인구(3)도 간극이 500㎛의 슬릿 형상으로 했다. 또한, 도포시에 있어서의 기체 흡인구의 압력을 -10kPa로 했다. 또한, 도공 갭(19)을 100㎛로 하고, 도공 속도 150mm/s로 노즐(1)과 상대적으로 주행하는 PET 필름 기재상에, 전단 속도 1000(1/s)에 있어서의 점도가 100mPa?s인 메틸 셀룰로오스 수용액을 두께 10㎛로 도포했다.

또한, 도포 폭은 100cm로 하고, 도포 거리는 100cm로 했다. 또한, 간헐 도포에 있어서의 미도포부 길이는 1cm로 했다.

표 1에서, 종래법에 의한 노즐(1)(비교예 1)에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고, 미도포부를 건너 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 1)에서는, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되고, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올림으로써, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있었다. 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 도포할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 균열을 생기게 함으로써, 테일링이 발생하지 않는 고속 간헐 도포를 가능하게 한 액체 도포 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, θ1을 150˚로 하고, θ2를 135˚ 내지 45˚까지 변화시켰을 경우에만 기재했지만, 이것에 한정하지 않고 θ1과 θ2에 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 흡인구측 벽면의 오목부의 폭：Z=3mm로 하고, 동일하게 볼록부의 폭：Y=3mm로 했을 경우만 기재했지만, 복수개의 요철부가 마련되어 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있어, 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 2)

실시형태 2를 사용한 실시예로, 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는, 소입된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 4의 노즐(1)을 이용하여, 실시예 1과 동일한 도포를 실행했다. 여기서, 노즐의 흡인구측 벽면에 마련한 도포액의 젖는 성질이 낮은 부분(9)은, 도포 폭 방향 W=3mm 및 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로 하여 형성(면조도 Ra 0.4인 채 표면 처리하지 않음)하고, 또한 젖는 성질이 낮은 부분(9)과 교대로 젖는 성질이 높은 부분(10)을 도포 폭 방향 V=3mm 및 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로 하여 형성(불소계 재료에 의한 표면 처리)한 이외의 도포 조건 등은, 실시예 1과 동일하게 하여 실시했다. 노즐의 흡인구측 벽면에 복수의 젖는 성질(접촉각)이 다른 부분이 도포 폭 전역에 교대로 존재하는 노즐로 도포했을 경우의 결과를 표 2에 나타낸다.

	종래노즐	본 발명 노즐
접촉각A°( )	70	70	70	70	70	70	70
접촉각B°( )	70	60	50	40	30	20	10
테일링평가	×	○	○	○	○	○	○

또한, 비교예도 실시예 1과 동일하게 하여, 도 9 내지 도 13에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 동일한 결과를 표 2에 합쳐서 나타낸다. 여기서, 종래법의 노즐(1)은, 노즐의 흡인구측 벽면의 젖는 성질에 차이가 없는, 즉, 도 6에 있어서의 도면부호 9와 도면부호 10의 부분의 젖는 성질에 차이가 없는 구조가 된다.

표 2에서, 종래법에 의한 노즐(1)[비교예(1)]에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고, 미도포부를 건너 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 2)에서는, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되어, 벽면의 젖는 성질이 낮은 부분을 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올림으로써, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있으며, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 도포할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 균열을 생기게 함으로써, 테일링이 발생하지 않는 고속 간헐 도포를 가능하게 한 액체 도포 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 젖는 성질이 낮은(접촉각이 높음) 영역의 접촉각을 70°로 한 경우만 기재했지만, 이것에 한정하지 않고 젖는 성질에 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 노즐의 흡인구측 벽면에 마련한 도포액의 젖는 성질이 낮은 부분의 폭은 도포 폭 방향 V=3mm로 하고, 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로서 형성하며, 젖는 성질이 높은 부분(10)을 도포 폭 방향 W=3mm 및, 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로서 형성한 경우만 기재했지만, 복수 개의 젖는 성질이 다른 부분이 거칠게 마련되면 동일한 효과를 얻을 수 있어, 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 3)

실시형태 1를 사용한 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.

도 7은, 실시형태 1에 있어서의 본 발명의 노즐을 이용하여 도포하고, 도포 종단부에서 노즐(1)을 도포의 상류측으로 경사지게 했을 경우의 도면이며, 도 7의 (a)는 노즐 측방 단면도이며, 도 7의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면이다.

본 실시예에서는, 소입된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 1의 노즐(1)을 이용하고, 도포 종단부에 대하여, 도포 종단부에서의 기체 흡인구의 압력을 도포시와 동일한 -10kPa로 하고, 노즐(1)을 도포의 상류 측에 10° 경사지게 한 것 이외는, 노즐 구조, 도포 조건 등은 실시예 1과 동일하게 실시했다. 노즐의 흡인구측 벽면의 요철부 구조가 다른 노즐로 도포한 결과를 표 3에 나타낸다.

또한, 비교예도 실시예 1과 동일하게 하여, 도 9 내지 도 10에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 동일한 결과를 표 3에 합쳐서 나타낸다.

표 3에서, 종래법에 의한 노즐(1)(비교예 1)에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고, 미도포부를 건너 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 3)에서는, 노즐을 경사지게 함으로써, 비드가 기체 흡인구 측으로 끌어당겨지기 쉬워지고, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올림으로써, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있어, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 도포할 수 있었다.

또한, 본 실시예에서는, 도포 종단부에 있어서, 노즐(1)을 도포의 상류 측으로 10°경사지게 한 경우만 기재했지만, 기체 흡인구가 있는 도포의 상류측으로 경사지게 하면 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 각도는 이것에 한정되지 않는다.

또한, 본 실시예에서는 θ1을 150˚로 하고, θ2를 135˚ 내지 45˚ 변화시켰을 경우만 기재했지만, 이것에 한정하지 않고 θ1과 θ2에 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 흡인구측 벽면의 오목부의 폭：Z=3mm로 하고, 동일하게 볼록부의 폭：Y=3mm로 한 경우만 기재했지만, 복수 개의 요철부가 마련되어 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있어 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 4)

실시형태 2를 사용한 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.

도 8은, 실시형태 2에 있어서의 본 발명의 노즐을 이용하여 도포하고, 도포 종단부에서 노즐(1)을 도포의 상류측으로 경사지게 하는 경우의 도면이며, 도 8의 (a)는 노즐 측방 단면도이며, 도 8의 (b)는 도포액 토출구측에서 본 도면이다.

본 실시예에서는, 소입된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 4의 노즐(1)을 이용하여, 도포 종단부에 있어서, 도포 종단부에서의 기체 흡인구의 압력을 도포시와 동일한 -10kPa로 하고, 노즐(1)을 도포의 상류측으로 10°경사지게 한 것 이외는, 노즐 구조, 도포 조건 등은, 실시예 1과 동일하게 실시했다. 노즐의 흡인구측 벽면의 젖는 성질(접촉각)이 다른 노즐로 도포했을 경우의 결과를 표 4에 나타낸다.

또한 비교예도 실시예 1과 동일하게 하여, 도 9 내지 도 10에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 동일한 결과를 표 4에 합쳐서 나타낸다.

표 4에서, 종래법에 의한 노즐(1)(비교예 1)에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고, 미도포부를 건너 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 4)에서는, 노즐을 경사지게 함으로써, 비드가 기체 흡인구측으로 끌어당겨지기 쉬워져, 벽면의 젖는 성질이 낮은 부분을 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올리는 것에 의해, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 균열을 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 도포할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 섬세한 균열을 복수 생기게 함으로써, 테일링이 발생하지 않는 고속 간헐 도포를 가능하게 한 액체 도포 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도포 종단부에서, 노즐(1)을 도포의 상류측으로 10˚ 경사지게 한 경우만 기재했지만, 기체 흡인구가 있는 도포의 상류측으로 경사지게 하면 동일한 효과를 얻을 수 있어, 각도는 이것에 한정되지 않는다.

또한, 본 실시예에서는, 젖는 성질이 낮은(접촉각이 높은 영역)의 접촉각을 70°로 한 경우만 기재했지만, 이것에 한정하지 않고 젖는 성질에 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 노즐의 흡인구측 벽면에 마련한 도포액의 젖는 성질이 낮은 부분의 폭은 도포 폭 방향 V=3mm로 하고, 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로서 형성하며, 또한 젖는 성질의 높은 부분(10)을 도포 폭 방향 W=3mm 및 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로서 형성했을 경우만 기재했지만, 복수개의 젖는 성질이 다른 부분이 거칠게 마련되면 같은 효과를 얻을 수 있어 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 5)

실시형태 1를 사용한 실시예로 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는, 소입된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 1의 노즐(1)을 이용하여, 노즐(1)과 상대적으로 주행하는 유리 기판(폭 110cm×길이 70cm)상에 도포 폭은 100cm로 하고, 도포 거리는 68cm로 하여 500매를 도포한 것 이외는, 노즐 구조, 도포 조건 등은, 실시예 1과 동일하게 실시했다. 노즐의 흡인구측 벽면의 요철부 구조가 다른 노즐로 도포한 결과를 표 5에 나타낸다.

또한 비교예도 실시예 1과 동일하게 하여, 도 9 내지 도 13에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 같은 결과를 표 5에 합쳐서 나타낸다.

표 5에서, 종래법에 의한 노즐(1)(비교예 1)에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고 유리 기판의 외주에 마련하는 미도포부 영역에 도포액이 부착되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 5)에서는, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되어, 벽면의 오목부를 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올림으로써, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께가 얇은 부분으로부터 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 피도포재 전역에 도포할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 테일링이 발생하지 않는 고속 간헐 도포를 가능하게 한 액체 도포 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, θ1을 150˚로 하고, θ2를 135˚ 내지 45˚ 까지 변화시킨 경우만 기재했지만, 이것에 한정하지 않고 θ1과 θ2 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 흡인구측 벽면의 오목부의 폭：Z=3mm로 하고, 동일하게 볼록부의 폭：Y=3mm로 한 경우만 기재했지만, 복수 개의 요철부가 마련되어 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있어, 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 6)

실시형태 2를 사용한 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.

본 실시예에서는, 소입된 스테인리스강을 연삭 가공하여 제작한 도 4의 노즐(1)을 이용하여, 노즐(1)과 상대적으로 주행하는 유리 기판(폭 110cm×70cm)상에, 도포 폭은 100cm로 하고, 도포 거리는 68cm로 하여 500매를 도포한 것 이외는, 노즐 구조, 도포 조건 등은, 실시예 5와 동일하게 실시했다. 노즐의 흡인구측 벽면의 젖는 성질(접촉각)이 다른 노즐로 도포했을 경우의 결과를 표 6에 나타낸다.

또한 비교예도 실시예 1과 동일하게 하여, 도 9 내지 도 10에 도시한 종래법의 노즐(1)에 의한 동일한 결과를 표 6에 합쳐서 나타낸다.

표 6에서, 종래법에 의한 노즐(1)(비교예 1)에서는, 노즐 선단면과 피도포 기재 사이에 비드가 연장되면서 끊어져 가는 거동을 제어하지 못하고, 부분적으로 가장 길게 연장된 도포액이 피도포재상으로 쓰러지는 「테일링」이 발생해 버리고, 미도포부를 건너 도포막이 부분적으로 연결되는 불량이 발생하여, 수율 저하가 발생했다.

이것에 대하여, 본 발명의 노즐(1)(실시예 6)에서는, 도포액 토출구(2)의 상류측의 범위에 마련한 기체 흡인구로부터 흡인되는 기체에 의해서 비드의 상류측이 감압되어, 벽면의 젖는 성질이 낮은 부분을 제외한 부분만 선택적으로 도포액을 적셔 올림으로써, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드의 두께가 얇은 부분을 형성할 수 있고, 이 비드의 두께의 얇은 부분으로부터 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 피도포재로부터 비드를 신속하게 분리하는 것이 가능해졌다. 그 결과, 테일링에 의한 불량을 발생시키는 일 없이, 500매를 피도포재 전역에 도포할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 도포 폭 전역에 걸쳐서 비드에 세밀한 균열을 복수 생기게 함으로써, 테일링이 발생하지 않는 고속 간헐 도포를 가능하게 한 액체 도포 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 젖는 성질이 낮은(접촉각이 높은 영역)의 접촉각을 70˚로 한 경우만 기재했지만, 이것에 한정되지 않고 젖는 성질에 차이를 마련함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 노즐의 흡인구측 벽면에 마련한 도포액의 젖는 성질의 낮은 부분의 폭은 도포 폭 방향 V=3mm로 하고, 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로 하여 형성하며, 또한, 젖는 성질이 높은 부분(10)을 도포 폭 방향 W=3mm 및, 높이 방향으로 벽면을 따라서 10mm의 영역으로 하여 형성했을 경우만 기재했지만, 복수개의 젖는 성질이 다른 부분이 거칠게 마련되면 동일한 효과를 얻을 수 있어, 이것에 한정되지 않는다.

본 발명은, 고속 간헐 도포 및 피도포재 전역에의 도포를 가능하게 하기 때문에, 예를 들면, 유기EL 또는 플라스마 디스플레이, 액정 디스플레이, 태양 전지, 리튬 2차 전지 등의 고기능의 디바이스를 저비용 또한 높은 생산성으로 생산하는 것이 요구되는 인쇄 제조 공정에 적용할 수 있다.

1 : 노즐 2 : 도포액 토출구
3 : 기체 흡인구 4 : 비드
5 : 피도포재 6 : 오목부
7 : 감압 챔버 8 : 도포막
9 : 젖는 성질이 낮은 부분 10 : 젖는 성질이 높은 부분
19 : 도공 갭 21 : 테일링
22 : 롤 23 : 노즐을 경사지게 하는 각도

Claims

액체를 도포 대상물에 도포하는 액체 도포 장치에 있어서,
도포액을 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐은 상기 도포액의 토출구의 상류측에 기체의 흡인구를 더 구비하고, 상기 노즐의 흡인구측의 벽면에 복수의 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는
도포 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐의 선단면과 노즐의 흡인구측의 벽면의 각도는, 도포 폭 방향으로 동일하지 않은
도포 장치.
액체를 도포 대상물에 도포하는 액체 도포 장치에 있어서,
도포액을 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐은 상기 도포액의 토출구의 상류측에 기체의 흡인구를 더 가지며, 상기 노즐의 흡인구측의 벽면의 젖는 성질이 일정하지 않은 것을 특징으로 하는
도포 장치.