KR20220071661A - 코팅 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

코팅 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

코팅 장치가 제공된다. 상기 코팅 장치는, 제1 방향으로 연장되는 슬릿 노즐을 통해 상기 제1 방향으로 연장하는 대상체에 코팅액을 제공하는 슬릿 모듈을 포함하는 코팅부, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 히터 모듈을 포함하는 열처리부, 및 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 대상체를 지지하며, 상기 슬릿 모듈 및 상기 히터 모듈 사이를 이동하는 지지 로드를 포함하는 이송부를 포함할 수 있다.

Description

코팅 장치 및 그 동작 방법 {Coating apparatus and operation method}
본 발명은 코팅 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 코팅부, 열처리부, 및 이송부를 포함하는 코팅 장치 및 그 동작 방법에 관련된 것이다.
코팅(Coating)은 좁은 의미에서 기재(Substrate) 표면의 가스층을 특정한 기능을 갖는 용액 또는 기체 상태의 물질을 이용해 변환시키는 과정이라고 정의할 수 있다. 넓은 의미에서는 코팅을 위한 도료 및 장치와 프로세스, 최종 코팅막 등을 모두 포함한다고 할 수 있다.
코팅은 기재위에 구현하고자 하는 용도에 맞는 기능성 코팅막을 적절한 방법으로 형성시키는 기술이다. 최근 디스플레이 산업이나 차세대 에너지 산업, 전자 디바이스 부품으로의 적용이 확대되면서 그 중요성 및 기술 진보성이 해를 거듭하면서 확대되고 있고, 산업 전반으로의 응용도 점차 다양화되고 있다.
이에 따라, 코팅과 관련된 다양한 기술들이 연구 및 개발되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 등록 번호 10-1653347(출원번호: 10-2015-0167560, 출원인: 한국기계연구원)에는, 유연기판에 코팅용 용액을 코팅하는 유연기판 코팅 장치로서, 유연기판을 공급하는 공급롤 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 제1 코팅용 용액을 딥 코팅 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛, 상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 제2 코팅용 용액을 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛, 및 상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시키는 건조유닛을 포함하는 유연기판 코팅 장치가 개시되어 있다.
대한민국 특허 등록 번호 10-1653347
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 하나의 장치 내에서 코팅 및 열처리가 모두 가능한 코팅 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 코팅 효율을 향상시킬 수 있는 코팅 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 코팅 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 코팅 대상체의 두께를 용이하게 제어할 수 있는 코팅 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 코팅 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 장치는 제1 방향으로 연장되는 슬릿 노즐을 통해 상기 제1 방향으로 연장하는 대상체에 코팅액을 제공하는 슬릿 모듈을 포함하는 코팅부, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 히터 모듈을 포함하는 열처리부, 및 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 대상체를 지지하며, 상기 슬릿 모듈 및 상기 히터 모듈 사이를 이동하는 지지 로드를 포함하는 이송부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드는 상기 제1 방향을 축으로 회전되되, 상기 지지 로드가 회전되는 경우, 상기 대상체는 상기 지지 로드와 함께 회전되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅부는 회전되는 상기 대상체를 향해 상기 코팅액을 분사하고, 상기 열처리부는 회전되는 상기 대상체를 열처리하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 장치는 상기 이송부는, 상기 코팅부로부터 상기 열처리부로 향하는 제2 방향으로 연장되는 가이드 레일, 및 상기 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향으로 직선왕복운동 하고, 내부에 상기 지지 로드가 배치되는 컨테이너를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨테이너는 복수의 측벽 및 하부면으로 둘러싸인 코팅 공간을 포함하고 상부가 개방되되, 상기 코팅부로부터 분사된 상기 코팅액은 상기 컨테이너의 상부를 통해 상기 대상체로 제공된 후, 잔존된 상기 코팅액은 상기 코팅 공간에 수집되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 공간에 수집된 잔존된 상기 코팅액은, 상기 슬릿 모듈로 순환 제공되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅부가 상기 대상체에 상기 코팅액을 제공하는 코팅 공정, 및 상기 열처리부가 상기 대상체를 열처리하는 열처리 공정은 단위 공정(unit process)으로 정의되고, 상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅부는 복수의 상기 슬릿 모듈을 포함하고, 상기 이송부는 복수의 상기 지지 로드를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 슬릿 모듈은, 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 상기 복수의 지지 로드는, 각각 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배치되되, 상기 복수의 슬릿 모듈 각각은, 상기 복수의 지지 로드 각각과 서로 대응되도록 마주보며 배치되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 대상체는, 친수성 물질을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 코팅 장치의 동작 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 대상체를 향해 코팅액을 분사하는 코팅부, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 열처리부, 및 상기 코팅부와 상기 열처리부 사이를 이동하는 이송부를 포함하는 코팅 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 코팅 장치의 동작 방법은 상기 이송부가 포함하는 지지 로드의 외주면에 상기 대상체를 배치하는 단계, 상기 지지 로드를 제1 방향을 축으로 회전시켜, 상기 지지 로드와 함께 상기 대상체를 회전시키는 단계, 회전되는 상기 대상체의 표면에 상기 코팅액을 제공하는 단계, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 상기 코팅부로부터 상기 열처리부로 이동시키는 단계, 및 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 장치의 동작 방법은, 상기 대상체를 열처리하는 단계 이후, 열처리된 상기 대상체를 상기 열처리부로부터 상기 코팅부로 이동시키는 단계를 더 포함하되, 상기 대상체를 코팅하는 단계, 코팅된 상기 대상체를 상기 열처리부로 이동시키는 단계, 코팅된 상기 대상체를 열처리하는 단계, 및 열처리된 상기 대상체를 상기 코팅부로 이동시키는 단계는 단위 공정(unit process)로 정의되고, 상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 코팅 장치는, 제1 방향으로 연장되는 슬릿 노즐을 통해 상기 제1 방향으로 연장하는 대상체에 코팅액을 제공하는 슬릿 모듈을 포함하는 코팅부, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 히터 모듈을 포함하는 열처리부, 및 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 대상체를 지지하며, 상기 슬릿 모듈 및 상기 히터 모듈 사이를 이동하는 지지 로드를 포함하는 이송부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 장치 내에서 코팅 및 열처리가 모두 수행됨으로, 코팅 공정이 간소화될 수 있다.
또한, 상기 지지 로드는 상기 제1 방향을 축으로 회전되되, 상기 지지 로드가 회전되는 경우, 상기 대상체는 상기 지지 로드와 함께 회전되고, 상기 코팅부는 회전되는 상기 대상체를 향해 상기 코팅액을 분사하고, 상기 열처리부는 회전되는 상기 대상체를 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체에 대해 균일한 코팅 및 열처리가 가능하여, 코팅 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있다.
또한, 상기 코팅부가 상기 대상체에 상기 코팅액을 제공하는 코팅 공정, 및 상기 열처리부가 상기 대상체를 열처리하는 열처리 공정은 단위 공정(unit process)으로 정의되고, 상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 단위 공정을 제어하는 간단한 방법으로, 상기 대상체의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 코팅부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅부가 포함하는 코팅 하우징 내부의 투영도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅부가 포함하는 슬릿 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 열처리부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열처리부가 포함하는 열처리 하우징 내부의 투영도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 이송부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이송부가 포함하는 컨테이너 및 지지 로드를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지지 로드에 대상체가 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 정면도이다.
도 11및 도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 코팅부를 통해 대상체를 코팅하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 열처리부를 통해 대상체를 열처리하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치에 의하여 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 순환 모터의 동작을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 코팅 장치에 의해 코팅된 대상체가 적용된 공조기를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 18에 도시된 공조기의 냉방 동작을 설명하는 도면이다.
도 20은 도 18에 도시된 공조기의 난방 동작을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치는, 대상체에 코팅액을 제공하는 코팅부(100), 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 열처리부(200), 및 이송부(300)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다.
코팅부(100)
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 코팅부의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅부가 포함하는 코팅 하우징 내부의 투영도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅부가 포함하는 슬릿 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 코팅부(100)는 코팅 하우징(100h), 및 상기 코팅 하우징(100h) 내에 배치되는 복수의 슬릿 모듈(110)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 하우징(100h)은 복수의 측벽 및 상부면으로 둘러싸인 수용 공간을 갖고, 하부가 개방된 형상을 가질 수 있다. 상기 복수의 슬릿 모듈(110)은, 상기 코팅 하우징(100h)의 수용 공간에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 슬릿 모듈(110)은, 각각 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2 방향은, 후술되는 제1 방향과 교차되는 방향일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 방향은, 도 2 및 도 3에 도시된 Z축 방향일 수 있다.
상기 슬릿 모듈(110)은 슬릿 노즐을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 슬릿 모듈(110) 및 상기 슬릿 노즐은, 제1 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향은 도 2 및 도 3에 도시된 X축 방향일 수 있다. 상기 슬릿 모듈(110)은, 상기 슬릿 노즐을 통해 코팅액(CL)을 분사할 수 있다. 상기 코팅액(CL)은 상기 슬릿 노즐이 연장되는 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 연장되며 분사될 수 있다. 상기 슬릿 모듈(110)로부터 분사된 상기 코팅액(CL)은, 상기 코팅 하우징(100h)의 개방된 하부를 통해, 후술되는 대상체로 제공될 수 있다.
열처리부(200)
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 열처리부의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열처리부가 포함하는 열처리 하우징 내부의 투영도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 열처리부(200)는 열처리 하우징(200h), 및 상기 열처리 하우징(200h) 내에 배치되는 히터 모듈(210)을 포함할 수 있다. 상기 열처리부(200)는, 상기 제2 방향(예를 들어, X축 방향)으로 상기 코팅부(100)와 나란히 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 열처리 하우징(200h)은 복수의 측벽 및 상부면으로 둘러싸인 수용 공간을 갖고, 하부가 개방된 형상을 가질 수 있다. 상기 히터 모듈(210)은, 상기 열처리 하우징(200h)의 수용 공간에 배치될 수 있다.
상기 히터 모듈(210)은, 표면에 상기 코팅액(CL)이 제공된 대상체를 열처리할 수 있다. 상기 히터 모듈(210)에 의한 대상체의 열처리 과정은, 후술되는 코팅 장치의 동작 과정에서 보다 구체적으로 설명된다.
이송부(300)
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 이송부의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이송부가 포함하는 컨테이너 및 지지 로드를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지지 로드에 대상체가 배치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 정면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 이송부(300)는 가이드 레일(310), 컨테이너(320), 지지 로드(330), 제1 모터(340), 및 제2 모터(350)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 레일(310)은 상기 제2 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 레일(310)은 일단이 상기 코팅부(100)와 인접하고 타단이 상기 열처리부(200)와 인접하도록, 상기 코팅부(100) 및 상기 열처리부(200)의 하부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 이송부(320)는 복수의 상기 가이드 레일(310)을 포함할 수 있다. 복수의 상기 가이드 레일(310)은 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 서로 이격되고, 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 두개의 상기 가이드 레일(310)은 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 서로 이격되고, 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 컨테이너(320)는 상기 가이드 레일(310) 상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 컨테이너(320)의 일측은 서로 이격되어 배치된 상기 가이드 레일(310) 중 어느 하나의 상기 가이드 레일(310)과 접촉되고, 타측은 서로 이격되어 배치된 상기 가이드 레일(310) 중 다른 하나의 사이드 레일(310)과 접촉되도록, 복수의 상기 가이드 레일(310) 상에 배치될 수 있다.
상기 컨테이너(320)는, 상기 가이드 레일(310)을 따라 상기 제2 방향으로 직선왕복운동 할 수 있다. 즉, 상기 가이드 레일(310)은 상기 컨테이너(320)가 이동되는 경로를 제공할 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 가이드 레일(310)의 일단은 상기 코팅부(100)와 인접하고 타단은 상기 열처리부(200)와 인접함으로, 상기 컨테이너(320)가 상기 가이드 레일(310)을 따라 상기 제2 방향으로 직선왕복운동 하는 경우, 상기 컨테이너(320)는 상기 코팅부(100) 및 상기 열처리부(200) 사이를 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 컨테이너(320)는 상기 코팅부(100)의 상기 슬릿 모듈(110) 및 상기 열처리부(200)의 상기 히터 모듈(210) 사이를 이동할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨테이너(320)는, 복수의 측벽(320a, 320b, 320c, 320d) 및 하부면(320e)으로 둘러싸인 코팅 공간(320s)을 갖고, 상부가 개방된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 공간(320s)은 제1 측벽(320a), 제2 측벽(320b), 제3 측벽(330c), 제4 측벽(330d), 및 하부면(320e)에 의하여 둘러싸인 공간일 수 있다.
상기 지지 로드(320)는 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 지지 로드(330)는, 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드(320)는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 지지 로드(320)의 형상은 제한되지 않는다.
상기 지지 로드(330)는 상기 컨테이너(320)의 상기 코팅 공간(320s)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드(330)는 상기 코팅부(100)의 수용 공간 내에 배치된 상기 슬릿 모듈(110)과 평행하도록, 상기 코팅 공간(320s)에 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 지지 로드(330)는 상기 컨테이너(320)의 마주보는 측벽 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 로드(330)는 제1 측벽(320a), 및 상기 제1 측벽(320a)과 마주보는 제2 측벽(320b) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드(320)의 상기 코팅 공간(320s)에는 복수의 상기 지지 로드(330)가 배치될 수 있다. 복수의 상기 지지 로드(330)는 각각, 상기 제2 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 상기 지지 로드(330)는 각각, 상기 코팅부(100)가 포함하는 수용 공간 내에 배치된 복수의 상기 슬릿 모듈(110) 각각과 대응되어 마주보도록 배치될 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 컨테이너(320)가 상기 코팅부(100)의 상기 슬릿 모듈(110) 및 상기 열처리부(200)의 상기 히터 모듈(210) 사이를 이동함에 따라, 상기 컨테이너(320) 내에 배치된 상기 지지 로드(330) 또한, 상기 코팅부(100)의 상기 슬릿 모듈(110) 및 상기 열처리부(200)의 상기 히터 모듈(210) 사이를 이동할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 지지 로드(330)의 외주면에는 대상체(S)가 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 대상체(S)는 상기 지지 로드(330)의 외주면을 감싸도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 로드(330)는 상기 대상체(S)가 상기 컨테이너(320)의 마주보는 측벽 사이에 제공되도록, 상기 대상체(S)를 지지할 수 있다. 상기 대상체(S)는 상기 지지 로드(330)와 함께 회전될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 대상체(S)는 필름을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 대상체(S)는 친수성 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 대상체(S)는 한지를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 모터(340)는 상기 컨테이너(320)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 제1 모터(340)는, 상기 지지 로드(330)가 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록, 구동력을 제공할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 모터(350)는 상기 가이드 레일(310)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2 모터(350)는, 상기 컨테이너(320)가 상기 제2 방향(예를 들어, Z축 방향)을 따라 직선왕복운동 되도록, 구동력을 제공할 수 있다.
도 11및 도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 코팅부를 통해 대상체를 코팅하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치의 열처리부를 통해 대상체를 열처리하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치에 의하여 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 이송부(300)가 포함하는 상기 지지 로드(330)와 상기 코팅부(100)가 포함하는 상기 슬릿 모듈(110)이 마주보도록 배치된 상태에서, 상기 슬릿 모듈(110)을 통해 상기 대상체(S)가 코팅될 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 코팅액(CL)은 상기 코팅 하우징(100h)의 개방된 하부를 통해 분사되고, 상기 코팅부(100)의 하부에 배치된 상기 컨테이너(320)는 상부가 개방됨에 따라 상기 코팅부(100)로부터 분사된 상기 코팅액(CL)은 상기 컨테이너(320) 내에 배치된 상기 대상체(S)의 표면으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드(330)와 상기 슬릿 모듈(110)이 마주보도록 배치된 후, 상기 지지 로드(330)가 회전될 수 있다. 상기 슬릿 모듈(110)은 회전되는 상기 대상체(S)를 향해 상기 코팅액(CL)을 분사할 수 있다. 상기 대상체(S)는 상기 슬릿 모듈(110)에 의하여 코팅되는 동안, 지속적으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체(S)의 외주면이 전체적으로 코팅될 수 있다. 즉, 회전되는 상기 대상체(S)를 향해 상기 코팅액(CL)이 분사됨에 따라, 코팅 효율이 향상될 수 있다.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 지지 로드(330) 및 상기 슬릿 모듈(110)은 모두 상기 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 연장될 수 있다, 또한, 복수의 상기 지지 로드(330) 각각과 복수의 상기 슬릿 모듈(110) 각각은 서로 마주보며 대응되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 슬릿 모듈(110)로부터 분사된 상기 코팅액(CL)은, 상기 지지 로드(330)가 연장되는 방향을 따라 전체적으로 제공될 수 있다. 이로 인해, 상기 대상체(S)의 코팅 효율이 더욱 향상될 뿐만 아니라, 상기 대상체(S)의 코팅 공정 시간 및 공정 비용이 절감될 수 있다.
이와 달리, 상기 지지 로드(330)와 상기 슬릿 모듈(110)이 서로 마주보며 대응되도록 배치되지 않거나, 상기 지지 로드(330)와 상기 슬릿 모듈(110)의 연장 방향이 서로 다른 경우, 상기 슬릿 모듈(110)로부터 분사된 상기 코팅액(CL)이 상기 지지 로드(330)가 연장되는 방향을 따라, 일 영역으로 제공될 수 있다. 이로 인해, 상기 대상체(S)의 코팅 효율이 감소되고, 상기 대상체(S)의 코팅 공정 시간이 길어지는 문제점이 발생될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 표면에 상기 코팅액(CL)이 제공된 상기 대상체(S)는, 상기 열처리부(200)로 이동될 수 있다. 상기 열처리부(200)가 포함하는 상기 히터 모듈(210)과 상기 지지 로드(330)가 마주보도록 배치된 상태에서, 상기 히터 모듈(210)을 통해 표면에 상기 코팅액(CL)이 제공된 상기 대상체(S)는 열처리될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 로드(330)와 상기 히터 모듈(210)이 마주보도록 배치된 후, 상기 지지 로드(330)가 회전될 수 있다. 상기 히터 모듈(210)은 회전되는 상기 대상체(S)를 열처리할 수 있다. 상기 대상체(S)는 상기 히터 모듈(210)에 의하여 열처리되는 동안, 지속적으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 표면에 상기 코팅액(CL)이 제공된 상기 대상체(S)의 외주면이 전체적으로 열처리될 수 있다.
상기 코팅부(100)가 상기 대상체(S)에 상기 코팅액(CL)을 제공하는 코팅 공정, 및 상기 열처리부(200)가 상기 대상체(S)를 열처리하는 열처리 공정은 단위 공정(Unit process)으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 단위 공정은 복수회 반복될 수 있다. 상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체(S)의 코팅 두께가 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 단위 공정의 반복 횟수가 증가함에 따라, 상기 대상체(S)의 코팅 두께가 증가할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치는, 상기 제1 방향으로 연장되는 상기 슬릿 노즐을 통해 상기 제1 방향으로 연장하는 상기 대상체(S)에 상기 코팅액(CL)을 제공하는 상기 슬릿 모듈(110)을 포함하는 상기 코팅부(100), 표면에 상기 코팅액(CL)이 제공된 상기 대상체(S)를 열처리하는 상기 히터 모듈(210)을 포함하는 상기 열처리부(200), 및 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 대상체(S)를 지지하며, 상기 슬릿 모듈(110) 및 상기 히터 모듈(210) 사이를 이동하는 상기 지지 로드(330)를 포함하는 상기 이송부(300)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 장치 내에서 코팅 및 열처리가 모두 수행됨으로, 코팅 공정이 간소화될 수 있다.
또한, 상기 지지 로드(330)는 상기 제1 방향을 축으로 회전되되, 상기 지지 로드(330)가 회전되는 경우, 상기 대상체(S)는 상기 지지 로드(330)와 함께 회전되고, 상기 코팅부(100)는 회전되는 상기 대상체(S)를 향해 상기 코팅액(CL)을 분사하고, 상기 열처리부(200)는 회전되는 상기 대상체(S)를 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체(S)에 대해 균일한 코팅 및 열처리가 가능하여, 코팅 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있다.
또한, 상기 코팅부가 상기 대상체에 상기 코팅액을 제공하는 코팅 공정, 및 상기 열처리부가 상기 대상체를 열처리하는 열처리 공정은 단위 공정(unit process)으로 정의되고, 상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 단위 공정을 제어하는 간단한 방법으로, 상기 대상체의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치가 설명된다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치의 사시도이고, 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 순환 모터의 동작을 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 코팅 장치는, 대상체에 코팅액을 제공하는 코팅부(100), 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 열처리부(200), 이송부(300), 및 순환 모터(400)를 포함할 수 있다. 상기 코팅부(100), 상기 열처리부(200), 및 상기 이송부(300)는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 코팅 장치가 포함하는 상기 코팅부(100), 상기 열처리부(200), 및 상기 이송부(300)와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
상기 순환 모터(400)는, 상기 코팅부(100)가 포함하는 상기 복수의 슬릿 모듈(110) 및 상기 이송부(300)가 포함하는 상기 컨테이너(320)와 복수의 라인들로 연결될 수 있다. 상기 순환 모터(400)는 상기 컨테이너(320)에 잔존된 코팅액(CL)을 상기 복수의 슬릿 모듈(110)로 순환 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 코팅부(100)로부터 상기 대상체(S)를 향해 상기 코팅액(CL)이 분사되는 경우, 상기 대상체(S)를 코팅하고 잔존된 상기 코팅액(S)은 상기 컨테이너(320)의 상기 코팅 공간(320s)에 수집될 수 있다. 상기 코팅 공간(320s)에 수집된 상기 잔존된 코팅액(S)은, 상기 컨테이너(320)와 연결된 라인 및 상기 순환 모터(400)에 의하여, 상기 컨테이너(320)로부터 유출될 수 있다. 상기 컨테이너(320)로부터 유출된 상기 잔존된 코팅액(S)은, 상기 순환 모터(400)와 상기 슬릿 모듈(110)을 연결하는 라인을 통해, 상기 슬릿 모듈(110)로 재공급 될 수 있다. 이에 따라, 상기 코팅액(CL)이 재사용 됨으로써, 공정 비용이 절감될 수 있다.
상술된 본 발명의 실시 예에 따른 코팅 장치에 의해 코팅된 상기 대상체(S)는, 냉방 또는 난방을 수행하는 공조기 내에서 열교환이 이루어지는 튜브로 사용될 수 있다. 이하, 상기 실시 예에 따른 코팅 장치에 의해 코팅된 상기 대상체(S)의 적용 예가 설명된다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 코팅 장치에 의해 코팅된 대상체가 적용된 공조기를 나타내는 도면이고, 도 19는 도 18에 도시된 공조기의 냉방 동작을 설명하는 도면이고, 도 20은 도 18에 도시된 공조기의 난방 동작을 설명하는 도면이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 공조기는 하우징, 제1 및 제2 튜브 휜(1110, 1140), 제1 및 제2 배플(1120, 1130), 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240), 제1 내지 제4 댐퍼(1310, 1320, 1330, 1340), 유체 순환 밸브(1350), 제1 및 제2 열원 밸브(1410, 1420), 열교환기(1500), 유체 회수기(1600), 및 유체 펌프(1700)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 17을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 코팅 장치에 의해 코팅된 상기 대상체(S)는 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)로 사용될 수 있다. 상기 공조기는 냉방 모드 또는 난방 모드로 동작하여, 냉방 또는 난방 기능을 수행할 수 있다.
상기 공조기가 냉방 모드로 동작하는 경우, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유로(R1) 내로 상기 외기(OA)가 유입되고, 상기 제2 유로(R2) 내로 상기 내기(IA)가 유입될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 유로(R1) 내로 상기 외기(OA)가 유입되기 위하여, 상기 제1 댐퍼(1310)는 열리고, 상기 제2 댐퍼(1320)는 닫힐 수 있다. 이 경우, 상기 외기(OA)는 상기 제1 외기 유입 라인(21a) 및 상기 제1 외기 유입구(10a)를 통해 상기 제1 유로(R1) 내로 제공될 수 있다.
상기 제1 유로(R1) 내로 제공된 상기 외기(OA)는, 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르다, 상기 제1 유로(R1)의 말단에서 분기될 수 있다. 상기 외기(OA)로부터 분기된 유체는 내기(IA)로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 유로(R1)의 말단에 배치된 상기 제4 댐퍼(1340)에 의하여, 상기 외기(OA)는 상기 내기(IA)로 분기될 수 있다. 상기 내기(IA)는, 상기 내기 공간(IS)으로 이동된 후, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240) 내의 상기 제2 유로(R2)로 제공될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)의 내벽 상에는, 상기 유체(W)가 제공될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)의 내벽 상에 상기 유체(W)가 제공된 상태에서, 상기 제2 유로(R2) 내에 상기 내기(IA)가 제공되는 경우, 상기 유체(W)는 상기 내기(IA)로 증발될 수 있다. 이 경우, 상기 유체(W)가 증발됨에 따라, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)는 냉각될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)가 냉각되는 경우, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240) 주위에서 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외기(OA)는, 냉각된 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)에 의하여 온도가 감소될 수 있다. 즉, 상기 제1 유로(R1)를 따라 흐르는 상기 외기(OA)는 간접적으로 냉각될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유로(R1)를 흐르는 상기 외기(OA)는 도 14에 도시된 바와 같이, 절대습도의 변화 없이 냉각될 수 있다. 결과적으로, 상기 공조기가 냉방 모드로 동작되는 경우, 공조기 설치 구역은, 절대습도 변화 없이 냉방이 수행될 수 있다.
상기 공조기가 냉방 모드로 동작되는 경우, 상기 제1 열원 밸브(1410) 및 상기 제2 열원 밸브(1420)는 닫힐 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 열원(OA)은 상기 제1 유로(R1) 내로 제공되지 않을 수 있다.
또한, 상기 공조기가 냉방 모드로 동작되는 경우, 상기 유체 순환 밸브(1350)는 열릴 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240) 내에서 증발된 상기 유체(W)는, 상기 제2 외기 유입구(10b)를 통해 상기 유체 회수기(1600)로 제공될 수 있다. 이로 인해, 상기 유체 회수기(1600)를 통한 상기 유체(W)의 순환공급이 수행될 수 있다.
이와 달리, 상기 공조기가 난방 모드로 동작하는 경우, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 제2 유로(R2) 내로 상기 외기(OA)가 유입되고, 상기 제1 유로(R1) 내로 상기 외부 열원(OH)이 유입될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)의 내벽 상에는, 상기 유체(W)가 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 유로(R2) 내로 상기 외기(OA)가 유입되기 위하여, 상기 제1 댐퍼(1310) 및 상기 유체 순환 밸브(1350)는 닫히고, 상기 제2 댐퍼(1320)는 열릴 수 있다. 이 경우, 상기 외기(OA)는 상기 제2 외기 유입 라인(21b) 및 상기 제2 외기 유입구(10b)를 통해 상기 제2 유로(R2) 내로 제공될 수 있다. 상기 제1 유로(R1) 내로 상기 외부 열원(OH)이 유입되기 위하여, 상기 제1 열원 밸브(1410)가 열릴 수 있다. 이 경우, 상기 열교환기(1500)에서 공급되는 상기 외부 열원(OH)이, 상기 열원 유입 라인(41) 및 상기 열원 유입구(10f)를 통해 상기 제1 유로(R1) 내로 제공될 수 있다. 상기 제1 유로(R1)에 상기 외부 열원(OH)이 제공되는 경우, 상기 외부 열원(OH)에 의하여, 상기 제1 유로(R1) 내에 배치된 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)들이 가열될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240)들이 가열됨에 따라, 상기 제1 내지 제4 튜브(1210, 1220, 1230, 1240) 내부의 상기 유체(W)는, 상기 제2 유로(R2)를 흐르는 상기 외기(OA)로 증발될 수 있다. 이로 인해, 상기 제2 유로(R2)를 흐르는 상기 외기(OA)는 도 18에 도시된 바와 같이, 가열 및 가습 될 수 있다. 결과적으로, 상기 공조기가 난방 모드로 동작되는 경우, 공조기 설치 구역은, 가열 및 가습 될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 유로(R1) 내에 상기 외부 열원(OH)이 공급되는 경우, 상기 제3 댐퍼(330)는 닫힐 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유로(R1)가 밀폐되어, 상기 외부 열원(OH)이 상기 제1 유로(R1)를 채울 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 코팅부
110: 슬릿 모듈
200: 열처리부
210: 히터 모듈
300: 이송부
310: 가이드 레일
320: 컨테이너
330: 지지 로드
340: 제1 모터
350: 제2 모터
400: 순환 모터

Claims (12)

  1. 제1 방향으로 연장되는 슬릿 노즐을 통해 상기 제1 방향으로 연장하는 대상체에 코팅액을 제공하는 슬릿 모듈을 포함하는 코팅부;
    표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 히터 모듈을 포함하는 열처리부; 및
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 대상체를 지지하며, 상기 슬릿 모듈 및 상기 히터 모듈 사이를 이동하는 지지 로드를 포함하는 이송부를 포함하는 코팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 로드는 상기 제1 방향을 축으로 회전되되, 상기 지지 로드가 회전되는 경우, 상기 대상체는 상기 지지 로드와 함께 회전되는 것을 포함하는 코팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 코팅부는 회전되는 상기 대상체를 향해 상기 코팅액을 분사하고,
    상기 열처리부는 회전되는 상기 대상체를 열처리하는 것을 포함하는 코팅 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 코팅부로부터 상기 열처리부로 향하는 제2 방향으로 연장되는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일을 따라 상기 제2 방향으로 직선왕복운동 하고, 내부에 상기 지지 로드가 배치되는 컨테이너를 더 포함하는 코팅 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 컨테이너는 복수의 측벽 및 하부면으로 둘러싸인 코팅 공간을 포함하고 상부가 개방되되,
    상기 코팅부로부터 분사된 상기 코팅액은 상기 컨테이너의 상부를 통해 상기 대상체로 제공된 후, 잔존된 상기 코팅액은 상기 코팅 공간에 수집되는 것을 포함하는 코팅 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 코팅 공간에 수집된 잔존된 상기 코팅액은, 상기 슬릿 모듈로 순환 제공되는 것을 포함하는 코팅 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 코팅부가 상기 대상체에 상기 코팅액을 제공하는 코팅 공정, 및 상기 열처리부가 상기 대상체를 열처리하는 열처리 공정은 단위 공정(unit process)으로 정의되고,
    상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 포함하는 코팅 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 코팅부는 복수의 상기 슬릿 모듈을 포함하고, 상기 이송부는 복수의 상기 지지 로드를 포함하는 것을 포함하는 코팅 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 슬릿 모듈은, 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 이격되어 배치되고,
    상기 복수의 지지 로드는, 각각 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배치되되,
    상기 복수의 슬릿 모듈 각각은, 상기 복수의 지지 로드 각각과 서로 대응되도록 마주보며 배치되는 것을 포함하는 코팅 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 대상체는, 친수성 물질을 포함하는 코팅 장치.
  11. 대상체를 향해 코팅액을 분사하는 코팅부, 표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 열처리부, 및 상기 코팅부와 상기 열처리부 사이를 이동하는 이송부를 포함하는 코팅 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 이송부가 포함하는 지지 로드의 외주면에 상기 대상체를 배치하는 단계;
    상기 지지 로드를 제1 방향을 축으로 회전시켜, 상기 지지 로드와 함께 상기 대상체를 회전시키는 단계;
    회전되는 상기 대상체의 표면에 상기 코팅액을 제공하는 단계;
    표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 상기 코팅부로부터 상기 열처리부로 이동시키는 단계; 및
    표면에 상기 코팅액이 제공된 상기 대상체를 열처리하는 단계를 포함하는 코팅 장치의 동작 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 대상체를 열처리하는 단계 이후, 열처리된 상기 대상체를 상기 열처리부로부터 상기 코팅부로 이동시키는 단계를 더 포함하되,
    상기 대상체를 코팅하는 단계, 코팅된 상기 대상체를 상기 열처리부로 이동시키는 단계, 코팅된 상기 대상체를 열처리하는 단계, 및 열처리된 상기 대상체를 상기 코팅부로 이동시키는 단계는 단위 공정(unit process)로 정의되고,
    상기 단위 공정의 반복 횟수에 따라, 상기 대상체의 코팅 두께가 제어되는 것을 포함하는 코팅 장치의 동작 방법.
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