JP2003010761A - 塗工液の塗布方法及び装置 - Google Patents
塗工液の塗布方法及び装置Info
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- JP2003010761A JP2003010761A JP2001194505A JP2001194505A JP2003010761A JP 2003010761 A JP2003010761 A JP 2003010761A JP 2001194505 A JP2001194505 A JP 2001194505A JP 2001194505 A JP2001194505 A JP 2001194505A JP 2003010761 A JP2003010761 A JP 2003010761A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吐出量の変動を抑えながら塗布対象物に対し
て連続的に塗工液を塗布することができる塗布方法を提
供する。 【解決手段】 着色剤C等の塗工液Cを蓄えたタンク4
に加圧された空気を導入する。その空気の圧力を利用し
てタンク4内の塗工液を塗布ヘッド5まで供給し、て該
塗布ヘッド5から塗工液を連続的に吐出させる。塗布ヘ
ッド5の吐出口5aに対向して配置された塗布対象物と
してのフィルムFを、塗布ヘッド5からの塗工液の吐出
方向を横切る方向に一定速度で送ることにより、フィル
ムFに連続して均一な膜厚で塗工液を塗布する。
て連続的に塗工液を塗布することができる塗布方法を提
供する。 【解決手段】 着色剤C等の塗工液Cを蓄えたタンク4
に加圧された空気を導入する。その空気の圧力を利用し
てタンク4内の塗工液を塗布ヘッド5まで供給し、て該
塗布ヘッド5から塗工液を連続的に吐出させる。塗布ヘ
ッド5の吐出口5aに対向して配置された塗布対象物と
してのフィルムFを、塗布ヘッド5からの塗工液の吐出
方向を横切る方向に一定速度で送ることにより、フィル
ムFに連続して均一な膜厚で塗工液を塗布する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタの
着色剤等の塗工液を高精度に塗布するための塗布方法及
び装置に関する。
着色剤等の塗工液を高精度に塗布するための塗布方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ等のカラーフィルタに
着色層を形成する方法として、光硬化性の着色剤(着色
感剤とも呼ばれる。)をフィルタの基板に塗布し、フォ
トリソグラフィー法により所望のパターンの着色層を形
成する方法が知られている。
着色層を形成する方法として、光硬化性の着色剤(着色
感剤とも呼ばれる。)をフィルタの基板に塗布し、フォ
トリソグラフィー法により所望のパターンの着色層を形
成する方法が知られている。
【0003】また、フィルタの基板に着色剤を塗布する
装置としては、ポンプを使用した枚葉タイプの塗布装置
が知られている。枚葉タイプの塗布装置は、一枚ずつ送
られる基板に塗布ヘッドから一定量の塗工液を繰り返し
供給するものであり、塗布ヘッドに対する塗工液の供給
はポンプによって行われている。そのポンプには、プラ
ンジャポンプのような定容量吐出型のポンプが好適に使
用される。
装置としては、ポンプを使用した枚葉タイプの塗布装置
が知られている。枚葉タイプの塗布装置は、一枚ずつ送
られる基板に塗布ヘッドから一定量の塗工液を繰り返し
供給するものであり、塗布ヘッドに対する塗工液の供給
はポンプによって行われている。そのポンプには、プラ
ンジャポンプのような定容量吐出型のポンプが好適に使
用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】フォトリソグラフィ法
を利用した着色方法に代わる次世代の着色方法として、
近年、レーザ転写法が検討されている(例えば特開平1
0−206625号公報、特開平7−104113号公
報参照)。レーザ転写法は、フィルム状の基材に予め熱
溶融型の着色剤を塗布しておき、そのフィルムにレーザ
ビームを当てて着色剤を溶融させることにより、フィル
タの基板に所望のパターンで着色剤を転写する方法であ
る。
を利用した着色方法に代わる次世代の着色方法として、
近年、レーザ転写法が検討されている(例えば特開平1
0−206625号公報、特開平7−104113号公
報参照)。レーザ転写法は、フィルム状の基材に予め熱
溶融型の着色剤を塗布しておき、そのフィルムにレーザ
ビームを当てて着色剤を溶融させることにより、フィル
タの基板に所望のパターンで着色剤を転写する方法であ
る。
【0005】ところが、レーザ転写法を用いる場合、そ
の前提として、長尺のフィルムに均一に着色剤を塗布し
ておく必要がある。こうした長尺物へ着色剤を塗布する
方法としては、フィルムを一定速度で走行させ、その走
行中のフィルムに対して塗布ヘッドから連続的に着色剤
を吐出させる方法が検討されている。
の前提として、長尺のフィルムに均一に着色剤を塗布し
ておく必要がある。こうした長尺物へ着色剤を塗布する
方法としては、フィルムを一定速度で走行させ、その走
行中のフィルムに対して塗布ヘッドから連続的に着色剤
を吐出させる方法が検討されている。
【0006】しかし、従来の塗布装置は、塗工液をポン
プによって塗布ヘッドに供給しているので、ギアポンプ
のような精密なポンプを使用したとしても、脈動により
塗工液の流量の変動が避けられない。塗布ヘッドに供給
される塗工液の流量が変動する場合には、フィルムに塗
布される塗工液の量にもばらつきが発生し、フィルム上
に塗布ムラ(塗布された着色剤の膜厚の不均一)が生じ
る。特にポンプの脈動の周波数が高い場合には、塗布ヘ
ッドからの吐出量が絶えず変化し、フィルム上にはその
走行方向と直交する方向に延びる筋状又は帯状の領域が
走行方向に沿って多数視認されるようになる。このよう
な塗布ムラが生じているフィルムをレーザ転写に使用し
た場合、カラーフィルタの着色層にも顕著なムラが生
じ、そのカラーフィルタを使用した液晶ディスプレイ等
の表示品質が損なわれる。
プによって塗布ヘッドに供給しているので、ギアポンプ
のような精密なポンプを使用したとしても、脈動により
塗工液の流量の変動が避けられない。塗布ヘッドに供給
される塗工液の流量が変動する場合には、フィルムに塗
布される塗工液の量にもばらつきが発生し、フィルム上
に塗布ムラ(塗布された着色剤の膜厚の不均一)が生じ
る。特にポンプの脈動の周波数が高い場合には、塗布ヘ
ッドからの吐出量が絶えず変化し、フィルム上にはその
走行方向と直交する方向に延びる筋状又は帯状の領域が
走行方向に沿って多数視認されるようになる。このよう
な塗布ムラが生じているフィルムをレーザ転写に使用し
た場合、カラーフィルタの着色層にも顕著なムラが生
じ、そのカラーフィルタを使用した液晶ディスプレイ等
の表示品質が損なわれる。
【0007】そこで、本発明は、吐出量の変動を抑えな
がら塗布対象物に対して連続的に塗工液を塗布すること
ができる塗布方法及び塗布装置を提供することを目的と
する。
がら塗布対象物に対して連続的に塗工液を塗布すること
ができる塗布方法及び塗布装置を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0009】本発明の塗布方法は、塗工液(C)を蓄え
たタンク(4)に加圧された空気を導入し、その空気の
圧力を利用して前記タンク内の塗工液を塗布ヘッド
(5)まで供給して該塗布ヘッドから前記塗工液を連続
的に吐出させる塗布方法により、上述した課題を解決す
る。
たタンク(4)に加圧された空気を導入し、その空気の
圧力を利用して前記タンク内の塗工液を塗布ヘッド
(5)まで供給して該塗布ヘッドから前記塗工液を連続
的に吐出させる塗布方法により、上述した課題を解決す
る。
【0010】この塗布方法によれば、加圧された空気の
圧力を利用して、タンクから塗布ヘッドまで塗工液を押
し出すようにしたので、タンクと塗布ヘッドとの間にポ
ンプを設ける必要がない。しかも、空気は塗工液に比し
て圧縮性が大きいので、タンク内に導かれる空気の圧力
に変動があったとしても、その変動が塗工液の流量に与
える影響は小さい。つまり、塗工液をポンプにて塗布ヘ
ッドに供給する場合には、ポンプの脈動が直ちに塗工液
の流量に反映されて流量が細かく変動するのに対して、
タンクに加圧空気を送って塗工液を送り出す場合には、
仮にタンクに導かれる空気の圧力が変動したとしても、
空気の圧縮性によりその圧力変動が塗工液の流量に与え
る影響が緩衝され、急激な流量変化が回避される。従っ
て、空気の圧力変動に伴って発生する塗工液の流量の変
化は緩やかなものとなる。流量が緩やかに変動する限り
は塗布対象物に塗布される塗工液の膜厚も緩やかに変化
し、一見して視認できるような顕著な塗布ムラは生じな
い。従って、吐出量の変動を実用上問題ない程度に抑え
ながら塗工液を連続的に吐出させて、塗布対象物上には
ほぼ均一な膜厚で塗工液を塗布できる。
圧力を利用して、タンクから塗布ヘッドまで塗工液を押
し出すようにしたので、タンクと塗布ヘッドとの間にポ
ンプを設ける必要がない。しかも、空気は塗工液に比し
て圧縮性が大きいので、タンク内に導かれる空気の圧力
に変動があったとしても、その変動が塗工液の流量に与
える影響は小さい。つまり、塗工液をポンプにて塗布ヘ
ッドに供給する場合には、ポンプの脈動が直ちに塗工液
の流量に反映されて流量が細かく変動するのに対して、
タンクに加圧空気を送って塗工液を送り出す場合には、
仮にタンクに導かれる空気の圧力が変動したとしても、
空気の圧縮性によりその圧力変動が塗工液の流量に与え
る影響が緩衝され、急激な流量変化が回避される。従っ
て、空気の圧力変動に伴って発生する塗工液の流量の変
化は緩やかなものとなる。流量が緩やかに変動する限り
は塗布対象物に塗布される塗工液の膜厚も緩やかに変化
し、一見して視認できるような顕著な塗布ムラは生じな
い。従って、吐出量の変動を実用上問題ない程度に抑え
ながら塗工液を連続的に吐出させて、塗布対象物上には
ほぼ均一な膜厚で塗工液を塗布できる。
【0011】本発明の塗布方法において、前記タンクへ
の前記空気の導入路(7)に圧力設定手段(9,24)
を配置し、前記タンクへ導入される空気の圧力を前記圧
力設定手段の設定圧に保持した状態で前記タンクから前
記塗布ヘッドに前記塗工液を供給することが望ましい。
この場合には、タンク内の圧力を圧力設定手段によって
所望の値に維持でき、圧力設定手段よりも空気源側(コ
ンプレッサ等)の状態の変化がタンク内の圧力に与える
影響をその圧力設定手段によって緩和することもでき
る。
の前記空気の導入路(7)に圧力設定手段(9,24)
を配置し、前記タンクへ導入される空気の圧力を前記圧
力設定手段の設定圧に保持した状態で前記タンクから前
記塗布ヘッドに前記塗工液を供給することが望ましい。
この場合には、タンク内の圧力を圧力設定手段によって
所望の値に維持でき、圧力設定手段よりも空気源側(コ
ンプレッサ等)の状態の変化がタンク内の圧力に与える
影響をその圧力設定手段によって緩和することもでき
る。
【0012】前記塗布ヘッドに供給される塗工液の流量
を監視し、その監視結果に基づいて、前記流量が所定の
適正範囲に収まるように前記圧力設定手段(24)の設
定圧を変化させて前記タンクに導入される空気の圧力を
調整してもよい。
を監視し、その監視結果に基づいて、前記流量が所定の
適正範囲に収まるように前記圧力設定手段(24)の設
定圧を変化させて前記タンクに導入される空気の圧力を
調整してもよい。
【0013】この場合には、タンクから塗布ヘッドに供
給される塗工液の流量が適正範囲から外れた場合、圧力
設定手段の設定圧が調整されて流量が適正範囲に戻るよ
うにタンクへの供給圧力が増減される。従って、タンク
から塗布ヘッドまでの流路の抵抗が増加する等の何らか
の経時的変化が生じても、それに応じてタンクへ供給さ
れる空気の圧力が調整されて塗布ヘッドへ供給される塗
工液の流量が所定のレベルに維持される。これにより、
長時間に亘って安定して塗工対象物に塗工液をを一定の
膜厚で塗布できるようになる。
給される塗工液の流量が適正範囲から外れた場合、圧力
設定手段の設定圧が調整されて流量が適正範囲に戻るよ
うにタンクへの供給圧力が増減される。従って、タンク
から塗布ヘッドまでの流路の抵抗が増加する等の何らか
の経時的変化が生じても、それに応じてタンクへ供給さ
れる空気の圧力が調整されて塗布ヘッドへ供給される塗
工液の流量が所定のレベルに維持される。これにより、
長時間に亘って安定して塗工対象物に塗工液をを一定の
膜厚で塗布できるようになる。
【0014】塗工液の流量の監視は様々な手段で行うこ
とができる。例えば、前記タンクと前記塗布ヘッドとを
結ぶ流路(8)にフロート式の流量計(21)を接続
し、その流量計のフロート位置を検出することにより前
記塗工液の流量を監視してもよい。これによれば、フロ
ート(21b)が適正範囲に位置しているか否かを監視
するだけでよい。その他にも流量は様々な手段で監視す
ることができる。流量計等によって直接的に流量を可視
化する手段に限らず、流量と相関して変化する物理量を
監視する、いわば間接的に流量を監視する手段も本発明
は含む。例えば、塗布対象物の膜厚が流量に応じて変化
することに着目すれば、その膜厚の変化を例えば塗布対
象物の反射率や透過率と関連付けて特定することにより
流量が適正範囲にあるか否かを監視することができる。
とができる。例えば、前記タンクと前記塗布ヘッドとを
結ぶ流路(8)にフロート式の流量計(21)を接続
し、その流量計のフロート位置を検出することにより前
記塗工液の流量を監視してもよい。これによれば、フロ
ート(21b)が適正範囲に位置しているか否かを監視
するだけでよい。その他にも流量は様々な手段で監視す
ることができる。流量計等によって直接的に流量を可視
化する手段に限らず、流量と相関して変化する物理量を
監視する、いわば間接的に流量を監視する手段も本発明
は含む。例えば、塗布対象物の膜厚が流量に応じて変化
することに着目すれば、その膜厚の変化を例えば塗布対
象物の反射率や透過率と関連付けて特定することにより
流量が適正範囲にあるか否かを監視することができる。
【0015】本発明の塗布方法において、前記塗布ヘッ
ドの吐出口(5a)に対向して配置された塗布対象物
(F)を、前記塗布ヘッドからの前記塗工液の吐出方向
を横切る方向に一定速度で送ることが望ましい。これに
より、長尺のフィルム等にも連続して均一な膜厚で塗工
液を塗布できる。
ドの吐出口(5a)に対向して配置された塗布対象物
(F)を、前記塗布ヘッドからの前記塗工液の吐出方向
を横切る方向に一定速度で送ることが望ましい。これに
より、長尺のフィルム等にも連続して均一な膜厚で塗工
液を塗布できる。
【0016】本発明の塗布装置は、塗工液(C)が蓄え
られるタンク(4)と、前記塗工液を塗布する塗布ヘッ
ド(5)とを具備し、前記タンクに加圧された空気を導
入し、その空気の圧力を利用して前記タンク内の塗工液
を塗布ヘッドまで供給して該塗布ヘッドから前記塗工液
を連続的に吐出させることにより、上述した課題を解決
する。
られるタンク(4)と、前記塗工液を塗布する塗布ヘッ
ド(5)とを具備し、前記タンクに加圧された空気を導
入し、その空気の圧力を利用して前記タンク内の塗工液
を塗布ヘッドまで供給して該塗布ヘッドから前記塗工液
を連続的に吐出させることにより、上述した課題を解決
する。
【0017】この装置によれば、本発明の塗布方法を実
施することができる。
施することができる。
【0018】本発明の塗布装置においては、上記の塗布
方法と同様の態様を含むことができる。すなわち、前記
タンクへの前記空気の導入路(7)には圧力設定手段
(9,24)が設けられ、その圧力設定手段により前記
タンクへ導入される空気の圧力を所定の設定圧に保持し
た状態で前記タンクから前記塗布ヘッドに前記塗工液を
供給することが望ましい。さらに、前記塗布ヘッドに供
給される塗工液の流量を監視する手段(21,22)
と、その監視結果に基づいて、前記流量が所定の適正範
囲に収まるように前記圧力設定手段の設定圧を変化させ
て前記タンクに導入される空気の圧力を調整する手段
(23)とを備えてもよい。前記監視する手段は、前記
タンクと前記塗布ヘッドとを結ぶ流路に接続されたフロ
ート式の流量計(21)と、その流量計のフロート位置
を検出する検出手段(22)とを備えてもよい。前記塗
布ヘッドの吐出口(5a)に対向して配置された塗布対
象物(F)を、前記塗布ヘッドからの前記塗工液の吐出
方向を横切る方向に一定速度で送る塗布対象物送り部
(3)を具備することが望ましい。
方法と同様の態様を含むことができる。すなわち、前記
タンクへの前記空気の導入路(7)には圧力設定手段
(9,24)が設けられ、その圧力設定手段により前記
タンクへ導入される空気の圧力を所定の設定圧に保持し
た状態で前記タンクから前記塗布ヘッドに前記塗工液を
供給することが望ましい。さらに、前記塗布ヘッドに供
給される塗工液の流量を監視する手段(21,22)
と、その監視結果に基づいて、前記流量が所定の適正範
囲に収まるように前記圧力設定手段の設定圧を変化させ
て前記タンクに導入される空気の圧力を調整する手段
(23)とを備えてもよい。前記監視する手段は、前記
タンクと前記塗布ヘッドとを結ぶ流路に接続されたフロ
ート式の流量計(21)と、その流量計のフロート位置
を検出する検出手段(22)とを備えてもよい。前記塗
布ヘッドの吐出口(5a)に対向して配置された塗布対
象物(F)を、前記塗布ヘッドからの前記塗工液の吐出
方向を横切る方向に一定速度で送る塗布対象物送り部
(3)を具備することが望ましい。
【0019】本発明において、塗工液は感光性樹脂、透
明又は半透明樹脂等の様々な液体を含む。本発明は、粘
度にして1cp〜1000cpの範囲の塗工液に好適に
使用でき、その塗工液に対してタンクに導く空気の圧力
は0.02MPa〜0.2MPaの範囲に設定すること
が望ましい。
明又は半透明樹脂等の様々な液体を含む。本発明は、粘
度にして1cp〜1000cpの範囲の塗工液に好適に
使用でき、その塗工液に対してタンクに導く空気の圧力
は0.02MPa〜0.2MPaの範囲に設定すること
が望ましい。
【0020】タンクは、塗工液と接液する密閉容器とし
て構成されてもよいし、塗工液を収容したボトル等の容
器を収容する密閉容器として構成されてもよい。塗布ヘ
ッドは、塗布対象物の塗布領域に合致した幅の吐出口を
有するものでもよい。本発明は、フィルム状の連続した
長尺物を塗布対象物とする場合に好適であるが、一枚一
枚が独立した塗布対象物の塗布に対しても適用可能であ
る。
て構成されてもよいし、塗工液を収容したボトル等の容
器を収容する密閉容器として構成されてもよい。塗布ヘ
ッドは、塗布対象物の塗布領域に合致した幅の吐出口を
有するものでもよい。本発明は、フィルム状の連続した
長尺物を塗布対象物とする場合に好適であるが、一枚一
枚が独立した塗布対象物の塗布に対しても適用可能であ
る。
【0021】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は本発明
の第1の実施形態に係る塗布装置を示している。図1に
示すように、塗布装置1Aは、塗工液供給部2とフィル
ム送り部3とを含む。塗工液供給部2は、塗工液の供給
源としての加圧タンク4と、塗工液の塗布ヘッドとして
のダイヘッド5とを備えている。加圧タンク4は開閉可
能な密閉容器として構成され、その内部には、カラーフ
ィルタ用の液状の着色剤Cを塗工液として収容したボト
ル6が配置される。着色剤の供給時において、ボトル6
の開口部6aは加圧タンク4の内部に対して開放されて
いる。
の第1の実施形態に係る塗布装置を示している。図1に
示すように、塗布装置1Aは、塗工液供給部2とフィル
ム送り部3とを含む。塗工液供給部2は、塗工液の供給
源としての加圧タンク4と、塗工液の塗布ヘッドとして
のダイヘッド5とを備えている。加圧タンク4は開閉可
能な密閉容器として構成され、その内部には、カラーフ
ィルタ用の液状の着色剤Cを塗工液として収容したボト
ル6が配置される。着色剤の供給時において、ボトル6
の開口部6aは加圧タンク4の内部に対して開放されて
いる。
【0022】加圧タンク4には、その内外を接続する手
段として、圧力導入管7及び塗工液取出管8がそれぞれ
設けられている。圧力導入管7はレギュレータ9を介し
て工場の圧力供給ラインと接続される。レギュレータ9
は、圧力供給ラインから送られる加圧された空気の圧力
を、予め設定された設定圧力まで減圧して加圧タンク4
側へ出力する。
段として、圧力導入管7及び塗工液取出管8がそれぞれ
設けられている。圧力導入管7はレギュレータ9を介し
て工場の圧力供給ラインと接続される。レギュレータ9
は、圧力供給ラインから送られる加圧された空気の圧力
を、予め設定された設定圧力まで減圧して加圧タンク4
側へ出力する。
【0023】一方、塗工液取出管8はフィルタ10を介
してダイヘッド5に接続される。塗工液取出管8の下部
はボトル6内に挿入され、その下端はボトル6の底面付
近に位置している。フィルタ10は、ダイヘッド5に供
給される塗工液から不純物等を除去してダイヘッド5の
詰まりを防止する。圧力導入管7及び塗工液取出管8に
は、それらを開閉するための開閉弁11,12がそれぞ
れ設けられる。
してダイヘッド5に接続される。塗工液取出管8の下部
はボトル6内に挿入され、その下端はボトル6の底面付
近に位置している。フィルタ10は、ダイヘッド5に供
給される塗工液から不純物等を除去してダイヘッド5の
詰まりを防止する。圧力導入管7及び塗工液取出管8に
は、それらを開閉するための開閉弁11,12がそれぞ
れ設けられる。
【0024】ダイヘッド5は塗工対象のフィルムFとほ
ぼ等しい幅の吐出口5aを有し、内部に供給された塗工
液をその吐出口5aの幅方向の全域に亘って均一に吐出
する。なお、幅方向は図1の紙面と直交する方向であ
る。
ぼ等しい幅の吐出口5aを有し、内部に供給された塗工
液をその吐出口5aの幅方向の全域に亘って均一に吐出
する。なお、幅方向は図1の紙面と直交する方向であ
る。
【0025】一方、フィルム送り部3は、ダイヘッド5
の吐出口5aと対向させて配置されたバックアップロー
ル15と、少なくとも一つの案内ロール16とを有して
いる。不図示の供給ロールから引き出されたフィルムは
バックアップロール15及び案内ロール16に巻き掛け
られて図1の矢印A方向に一定速度で走行し、所定の乾
燥工程を経た後に不図示の巻き取りロールに巻き取られ
る。
の吐出口5aと対向させて配置されたバックアップロー
ル15と、少なくとも一つの案内ロール16とを有して
いる。不図示の供給ロールから引き出されたフィルムは
バックアップロール15及び案内ロール16に巻き掛け
られて図1の矢印A方向に一定速度で走行し、所定の乾
燥工程を経た後に不図示の巻き取りロールに巻き取られ
る。
【0026】以上の塗布装置1Aによれば、圧力導入管
7から加圧タンク4に送り込まれる空気によって加圧タ
ンク4が加圧され、その圧力でボトル6の着色剤Cが塗
工液取出管8から送り出されてダイヘッド5に供給され
る。従って、ポンプがなくてもダイヘッド5から連続的
に着色剤Cを吐出させることができる。
7から加圧タンク4に送り込まれる空気によって加圧タ
ンク4が加圧され、その圧力でボトル6の着色剤Cが塗
工液取出管8から送り出されてダイヘッド5に供給され
る。従って、ポンプがなくてもダイヘッド5から連続的
に着色剤Cを吐出させることができる。
【0027】しかも、着色剤Cをポンプにてヘッド5に
供給する場合には、ポンプの脈動が直ちに着色剤Cの流
量に反映されて流量が細かく変動するのに対して、加圧
タンク4に加圧空気を送って着色剤Cを送り出す場合に
は、仮に圧力ラインから供給される空気の圧力変動やレ
ギュレータ9自身の振動等によってタンク4に導かれる
空気の圧力が変動したとしても、空気の圧縮性によりそ
の圧力変動が着色剤Cの流量に与える影響が緩衝され、
急激な流量変化が回避される。従って、空気の圧力変動
に伴って発生する着色剤Cの流量の変化は緩やかなもの
となる。流量が緩やかに変動する限りは、フィルムFに
塗布される着色剤Cの膜厚も緩やかに変化し、一見して
視認できるような顕著な塗布ムラは生じない。
供給する場合には、ポンプの脈動が直ちに着色剤Cの流
量に反映されて流量が細かく変動するのに対して、加圧
タンク4に加圧空気を送って着色剤Cを送り出す場合に
は、仮に圧力ラインから供給される空気の圧力変動やレ
ギュレータ9自身の振動等によってタンク4に導かれる
空気の圧力が変動したとしても、空気の圧縮性によりそ
の圧力変動が着色剤Cの流量に与える影響が緩衝され、
急激な流量変化が回避される。従って、空気の圧力変動
に伴って発生する着色剤Cの流量の変化は緩やかなもの
となる。流量が緩やかに変動する限りは、フィルムFに
塗布される着色剤Cの膜厚も緩やかに変化し、一見して
視認できるような顕著な塗布ムラは生じない。
【0028】このように、図1の塗布装置1Aによれ
ば、ダイヘッド5からの着色剤Cを連続的に吐出させる
ことができ、しかもその吐出量の急激な変動を確実に防
止できるので、フィルムFを一定速度で走行させること
により、フィルムFには、一見して塗布ムラが視認でき
ない程度に均一の膜厚で着色剤Cを塗布することができ
る。 (第2の実施形態)図2は本発明の第2の実施形態に係
る塗布装置1Bを示している。但し、図1の塗布装置1
Aとの共通部分には同一符号を付してある。図2の塗布
装置1Bの特徴は、加圧タンク4とフィルタ10との間
に流量計21が設けられ、その流量計21の検出する流
量がセンサ22で監視され、そのセンサ22の出力信号
に基づいて、制御装置23が圧力導入管7に接続された
レギュレータ24の設定圧力を調整する点にある。
ば、ダイヘッド5からの着色剤Cを連続的に吐出させる
ことができ、しかもその吐出量の急激な変動を確実に防
止できるので、フィルムFを一定速度で走行させること
により、フィルムFには、一見して塗布ムラが視認でき
ない程度に均一の膜厚で着色剤Cを塗布することができ
る。 (第2の実施形態)図2は本発明の第2の実施形態に係
る塗布装置1Bを示している。但し、図1の塗布装置1
Aとの共通部分には同一符号を付してある。図2の塗布
装置1Bの特徴は、加圧タンク4とフィルタ10との間
に流量計21が設けられ、その流量計21の検出する流
量がセンサ22で監視され、そのセンサ22の出力信号
に基づいて、制御装置23が圧力導入管7に接続された
レギュレータ24の設定圧力を調整する点にある。
【0029】流量計21としては、流量が測定できるも
のであれば様々なものを使用してよいが、ここでは下部
に向かうほど内径が拡大するテーパ管21aの中にフロ
ート21bが封入され、そのテーパ管21aの内部を通
過する流量に応じてフロート21bが上下に移動し、そ
のフロート21bの位置を読み取ることで流量が特定で
きるフロート式流量計を利用している。なお、フロート
21bの位置を目視できるようにテーパ管21aは透明
であるが、着色剤Cを塗工液として塗布する場合にはそ
の着色剤Cによってフロート21bが確認不可能となる
ため、不透明な材料でテーパ管21aが構成されていて
もよい。
のであれば様々なものを使用してよいが、ここでは下部
に向かうほど内径が拡大するテーパ管21aの中にフロ
ート21bが封入され、そのテーパ管21aの内部を通
過する流量に応じてフロート21bが上下に移動し、そ
のフロート21bの位置を読み取ることで流量が特定で
きるフロート式流量計を利用している。なお、フロート
21bの位置を目視できるようにテーパ管21aは透明
であるが、着色剤Cを塗工液として塗布する場合にはそ
の着色剤Cによってフロート21bが確認不可能となる
ため、不透明な材料でテーパ管21aが構成されていて
もよい。
【0030】センサ22はテーパ管21aと対向して配
置され、その検出領域内におけるフロート21bの有無
に応じて異なる信号を出力する。このようなセンサとし
ては、いわゆる静電容量型の近接センサが好適に使用で
きる。但し、テーパ管21aが透明で、かつその内部に
塗工液が供給された場合でもフロート21bを目視でき
る場合には透過型又は反射型の光電センサを使用するこ
とができる。その他にも、フロート21bが所定位置に
あるか否かを検出可能なセンサであれば適宜選択してよ
い。流量計21を撮像し、画像処理によりフロート21
bの位置を特定する装置もセンサとして使用することが
できる。
置され、その検出領域内におけるフロート21bの有無
に応じて異なる信号を出力する。このようなセンサとし
ては、いわゆる静電容量型の近接センサが好適に使用で
きる。但し、テーパ管21aが透明で、かつその内部に
塗工液が供給された場合でもフロート21bを目視でき
る場合には透過型又は反射型の光電センサを使用するこ
とができる。その他にも、フロート21bが所定位置に
あるか否かを検出可能なセンサであれば適宜選択してよ
い。流量計21を撮像し、画像処理によりフロート21
bの位置を特定する装置もセンサとして使用することが
できる。
【0031】流量計21とセンサ22との上下方向の位
置関係は、加圧タンク4からヘッド5へ適正な流量の塗
工液が供給されているときにフロート21bをセンサ2
2が検出できるように定められる。なお、図2ではセン
サ22を一つのみ示したが、フロート21bの移動方向
を特定するためには、上下方向に適当な間隔を開けて複
数のセンサ22を設けることが望ましい。
置関係は、加圧タンク4からヘッド5へ適正な流量の塗
工液が供給されているときにフロート21bをセンサ2
2が検出できるように定められる。なお、図2ではセン
サ22を一つのみ示したが、フロート21bの移動方向
を特定するためには、上下方向に適当な間隔を開けて複
数のセンサ22を設けることが望ましい。
【0032】例えば、上下に2つのセンサ22を設ける
場合には、フロート21bが適正範囲にあるときに各セ
ンサ22がフロート21bを検出し、フロート21bが
適正範囲から外れると、いずれか一方のセンサ22がフ
ロート21bを検出しなくなるように各センサ22の位
置を定めればよい。3つのセンサ22を上下に並べ、フ
ロート21bが適正範囲にあるときは中央のセンサ22
がフロート21bを検出し、適正範囲からフロート21
bが外れると、上側又は下側のセンサ22がフロート2
1bを検出するようにしてもよい。なお、上下方向に複
数の検出位置を有するセンサを利用してもよい。
場合には、フロート21bが適正範囲にあるときに各セ
ンサ22がフロート21bを検出し、フロート21bが
適正範囲から外れると、いずれか一方のセンサ22がフ
ロート21bを検出しなくなるように各センサ22の位
置を定めればよい。3つのセンサ22を上下に並べ、フ
ロート21bが適正範囲にあるときは中央のセンサ22
がフロート21bを検出し、適正範囲からフロート21
bが外れると、上側又は下側のセンサ22がフロート2
1bを検出するようにしてもよい。なお、上下方向に複
数の検出位置を有するセンサを利用してもよい。
【0033】レギュレータ24は、図1のレギュレータ
9と同じく、圧力供給ラインから送られる加圧された空
気の圧力を、予め設定されている設定圧力まで減圧して
加圧タンク4側へ出力する。但し、図2のレギュレータ
24は、圧力調整用の操作部(例えばダイヤル)を駆動
する駆動部24aを有している。駆動部24aは、例え
ばトルクモータを駆動源として使用するものとすること
ができる。その他にも様々な構成の駆動部24aを利用
してよい。
9と同じく、圧力供給ラインから送られる加圧された空
気の圧力を、予め設定されている設定圧力まで減圧して
加圧タンク4側へ出力する。但し、図2のレギュレータ
24は、圧力調整用の操作部(例えばダイヤル)を駆動
する駆動部24aを有している。駆動部24aは、例え
ばトルクモータを駆動源として使用するものとすること
ができる。その他にも様々な構成の駆動部24aを利用
してよい。
【0034】図3は、制御装置23がセンサ22の出力
に基づいてレギュレータ24の駆動部24aの動作を制
御する流量監視処理の手順を示すフローチャートであ
る。この処理では、制御装置23が所定の時間間隔でセ
ンサ22の信号を監視するものとされ、最初のステップ
S1ではセンサ22の信号に関する検出時期か否か判断
する。検出時期のときはセンサ22の信号に基づいてフ
ロート21bが適正範囲にあるか否か判断し(ステップ
S2)、適正位置になければ流量が低下する方向にフロ
ート21bが移動したか否か判断する(ステップS
3)。この例ではフロート21bの位置が下がった場合
に流量低下となる。流量低下と判断したときは、駆動部
24aに対して所定量だけ圧力を上昇させるように駆動
信号を出力し(ステップS4)、流量増加と判断したと
きは、駆動部24aに対して所定量だけ圧力を低下させ
るように駆動信号を出力する(ステップS5)。これら
の処理後はステップS1へ戻る。ステップS4又はS5
の制御量は、急激な圧力調整によるオーバーシュートや
ハンチングを生じない程度に定める。
に基づいてレギュレータ24の駆動部24aの動作を制
御する流量監視処理の手順を示すフローチャートであ
る。この処理では、制御装置23が所定の時間間隔でセ
ンサ22の信号を監視するものとされ、最初のステップ
S1ではセンサ22の信号に関する検出時期か否か判断
する。検出時期のときはセンサ22の信号に基づいてフ
ロート21bが適正範囲にあるか否か判断し(ステップ
S2)、適正位置になければ流量が低下する方向にフロ
ート21bが移動したか否か判断する(ステップS
3)。この例ではフロート21bの位置が下がった場合
に流量低下となる。流量低下と判断したときは、駆動部
24aに対して所定量だけ圧力を上昇させるように駆動
信号を出力し(ステップS4)、流量増加と判断したと
きは、駆動部24aに対して所定量だけ圧力を低下させ
るように駆動信号を出力する(ステップS5)。これら
の処理後はステップS1へ戻る。ステップS4又はS5
の制御量は、急激な圧力調整によるオーバーシュートや
ハンチングを生じない程度に定める。
【0035】以上のような処理によれば、加圧タンク4
からヘッド5に供給される着色剤Cの流量が適正範囲か
ら外れた場合、レギュレータ24の設定圧力が調整され
て流量が適正範囲に戻るように加圧タンク4への供給圧
力が増減される。従って、例えばフィルタ10が目詰ま
りしてその通過抵抗が増加する等、加圧タンク4とヘッ
ド5とを結ぶ流路に何らかの経時的変化が生じても、そ
れに応じて加圧タンク4へ供給される空気の圧力が調整
されてヘッド5へ供給される着色剤Cの流量が所定のレ
ベルに維持される。これにより、長時間に亘って安定し
て高精度でフィルムFに着色剤Cを一定の膜厚で塗布で
きるようになる。
からヘッド5に供給される着色剤Cの流量が適正範囲か
ら外れた場合、レギュレータ24の設定圧力が調整され
て流量が適正範囲に戻るように加圧タンク4への供給圧
力が増減される。従って、例えばフィルタ10が目詰ま
りしてその通過抵抗が増加する等、加圧タンク4とヘッ
ド5とを結ぶ流路に何らかの経時的変化が生じても、そ
れに応じて加圧タンク4へ供給される空気の圧力が調整
されてヘッド5へ供給される着色剤Cの流量が所定のレ
ベルに維持される。これにより、長時間に亘って安定し
て高精度でフィルムFに着色剤Cを一定の膜厚で塗布で
きるようになる。
【0036】本発明は以上の実施形態に限定されること
なく、種々の形態で実施してよい。例えば、流量計は加
圧タンク4とフィルタ10との間に限定されず、加圧タ
ンク4からヘッド5までの様々な位置に設けてもよい。
複数の位置に流量計を設けてもよい。流量に応じた信号
を出力する流量計を使用し、その出力信号を制御装置2
3に入力してもよい。フィルムFの透過率や反射率がそ
の表面に塗布された着色剤Cの膜厚に応じて変動するこ
とから、塗布位置よりもフィルムFの走行方向に関して
下流側の適当な位置でフィルムFに光を照射し、フィル
ムFを透過又はフィルムF上で反射する光量を測定して
流量が適正範囲にあるか否かを監視してもよい。
なく、種々の形態で実施してよい。例えば、流量計は加
圧タンク4とフィルタ10との間に限定されず、加圧タ
ンク4からヘッド5までの様々な位置に設けてもよい。
複数の位置に流量計を設けてもよい。流量に応じた信号
を出力する流量計を使用し、その出力信号を制御装置2
3に入力してもよい。フィルムFの透過率や反射率がそ
の表面に塗布された着色剤Cの膜厚に応じて変動するこ
とから、塗布位置よりもフィルムFの走行方向に関して
下流側の適当な位置でフィルムFに光を照射し、フィル
ムFを透過又はフィルムF上で反射する光量を測定して
流量が適正範囲にあるか否かを監視してもよい。
【0037】本発明の塗布方法及び装置は、カラーフィ
ルタの着色剤をフィルムに塗布する例に限らず、塗布対
象物に対して連続的に塗工液を供給するあらゆる場合に
利用できる。
ルタの着色剤をフィルムに塗布する例に限らず、塗布対
象物に対して連続的に塗工液を供給するあらゆる場合に
利用できる。
【0038】
【実施例】図1に示した塗布装置1Aを試作し、レーザ
転写法に使用するフィルムにカラーフィルタ用の着色剤
を塗布した。また、ボトル6の塗布液をプランジャタイ
プのポンプによりダイヘッド5に導く塗布装置を比較例
として作成し、それによるフィルムの塗布も試みた。塗
布条件は次の通りである。
転写法に使用するフィルムにカラーフィルタ用の着色剤
を塗布した。また、ボトル6の塗布液をプランジャタイ
プのポンプによりダイヘッド5に導く塗布装置を比較例
として作成し、それによるフィルムの塗布も試みた。塗
布条件は次の通りである。
【0039】
塗布速度(フィルムの速度)……20m/min.
フィルム ……厚さ75μmのPETフィルム
塗布膜厚(ウェット時) ……10μm
着色剤の粘度 ……10cps(シェアレート15S-1)
レギュレータ設定圧 ……最大で9.8×10-2 MPa
本発明により塗布されたフィルムを図4(a)に、比較
例により塗布されたフィルムを図4(b)にそれぞれ示
す。実施例では膜厚のばらつきが3%以内であったのに
対して、比較例において膜厚のばらつきは最大で10%
に達している。この結果から明らかなように、比較例で
は塗布ムラが顕著に観察されるのに対して、本発明によ
れば塗布ムラが目立たずほぼ均一に着色剤が塗布されて
いる。
例により塗布されたフィルムを図4(b)にそれぞれ示
す。実施例では膜厚のばらつきが3%以内であったのに
対して、比較例において膜厚のばらつきは最大で10%
に達している。この結果から明らかなように、比較例で
は塗布ムラが顕著に観察されるのに対して、本発明によ
れば塗布ムラが目立たずほぼ均一に着色剤が塗布されて
いる。
【0040】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の塗布方
法及び装置によれば、加圧された空気の圧力を利用し
て、タンクから塗布ヘッドまで塗工液を押し出すように
したので、塗工液の吐出量の変動を実用上問題ない程度
に抑えながら、塗布ヘッドから塗工液を連続的に吐出さ
せて、塗布対象物上にはほぼ均一な膜厚で塗工液を塗布
できる。また、特に塗布ヘッドに供給される塗工液の流
量を監視し、その監視結果に基づいてタンクに導入され
る空気の圧力を調整する場合には、長時間に亘って安定
して塗工対象物に塗工液をを一定の膜厚で塗布できるよ
うになる。
法及び装置によれば、加圧された空気の圧力を利用し
て、タンクから塗布ヘッドまで塗工液を押し出すように
したので、塗工液の吐出量の変動を実用上問題ない程度
に抑えながら、塗布ヘッドから塗工液を連続的に吐出さ
せて、塗布対象物上にはほぼ均一な膜厚で塗工液を塗布
できる。また、特に塗布ヘッドに供給される塗工液の流
量を監視し、その監視結果に基づいてタンクに導入され
る空気の圧力を調整する場合には、長時間に亘って安定
して塗工対象物に塗工液をを一定の膜厚で塗布できるよ
うになる。
【図1】本発明の第1の実施形態における塗布装置を示
す図。
す図。
【図2】本発明の第2の実施形態における塗布装置を示
す図。
す図。
【図3】図2の制御装置によって実行される流量監視処
理の手順を示すフローチャート。
理の手順を示すフローチャート。
【図4】本発明の一実施例によって塗布されたフィルム
をその比較例とともに示す図。
をその比較例とともに示す図。
1A,1B 塗布装置
2 塗工液供給部
3 フィルム送り部
4 加圧タンク
5 ダイヘッド(塗布ヘッド)
5a 吐出口
6 ボトル
6a 開口部
7 圧力導入管
8 塗工液取出管
9 レギュレータ(圧力設定手段)
10 フィルタ
15 バックアップロール
21 流量計
21a テーパ管
21b フロート
22 センサ
23 制御装置
24 レギュレータ(圧力設定手段)
24a レギュレータの駆動部
C 着色剤
F フィルム(塗工対象物)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 馬場 重樹
東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号
大日本印刷株式会社内
Fターム(参考) 2H048 BA11 BA43 BA45 BA48 BB42
4D075 AC02 AC05 AC72 AC80 AC84
AC93 AC94 AC95 CA48 DA04
DB48 DC24 EA07 EA43 EA45
4F041 AA12 AB02 BA05 BA32 BA34
BA56 CA02 CA13 CA16 CA22
4F042 AA22 BA06 BA08 BA12 BA21
BA22 BA25 CA01 CA09 CB03
CB10 CB11
Claims (10)
- 【請求項1】 塗工液を蓄えたタンクに加圧された空気
を導入し、その空気の圧力を利用して前記タンク内の塗
工液を塗布ヘッドまで供給して該塗布ヘッドから前記塗
工液を連続的に吐出させることを特徴とする塗布方法。 - 【請求項2】 前記タンクへの前記空気の導入路に圧力
設定手段を配置し、前記タンクへ導入される空気の圧力
をその圧力設定手段の設定圧に保持した状態で前記タン
クから前記塗布ヘッドに前記塗工液を供給することを特
徴とする請求項1に記載の塗布方法。 - 【請求項3】 前記塗布ヘッドに供給される塗工液の流
量を監視し、その監視結果に基づいて、前記流量が所定
の適正範囲に収まるように前記圧力設定手段の設定圧を
変化させて前記タンクに導入される空気の圧力を調整す
ることを特徴とする請求項2に記載の塗布方法。 - 【請求項4】 前記タンクと前記塗布ヘッドとを結ぶ流
路にフロート式の流量計を接続し、その流量計のフロー
ト位置を検出することにより前記塗工液の流量を監視す
ることを特徴とする請求項3に記載の塗布方法。 - 【請求項5】 前記塗布ヘッドの吐出口に対向して配置
された塗布対象物を、前記塗布ヘッドからの前記塗工液
の吐出方向を横切る方向に一定速度で送ることを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の塗布方法。 - 【請求項6】 塗工液を蓄えるタンクと、前記塗工液を
塗布する塗布ヘッドとを具備し、前記タンクに加圧され
た空気を導入し、その空気の圧力を利用して前記タンク
内の塗工液を塗布ヘッドまで供給して該塗布ヘッドから
前記塗工液を連続的に吐出させることを特徴とする塗布
装置。 - 【請求項7】 前記タンクへの空気の導入路には圧力設
定手段が設けられ、その圧力設定手段により前記タンク
へ導入される空気の圧力を所定の設定圧に保持した状態
で前記タンクから前記塗布ヘッドに前記塗工液を供給す
ることを特徴とする請求項6に記載の塗布装置。 - 【請求項8】 前記塗布ヘッドに供給される塗工液の流
量を監視する手段と、その監視結果に基づいて、前記流
量が所定の適正範囲に収まるように前記圧力設定手段の
設定圧を変化させて前記タンクに導入される空気の圧力
を調整する手段とを備えることを特徴とする請求項7に
記載の塗布装置。 - 【請求項9】 前記監視する手段は、前記タンクと前記
塗布ヘッドとを結ぶ流路に接続されたフロート式の流量
計と、その流量計のフロート位置を検出する検出手段と
を具備することを特徴とする請求項8に記載の塗布装
置。 - 【請求項10】 前記塗布ヘッドの吐出口に対向して配
置された塗布対象物を、前記塗布ヘッドからの前記塗工
液の吐出方向を横切る方向に一定速度で送る塗布対象物
送り部を具備することを特徴とする請求項6〜9のいず
れかに記載の塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194505A JP2003010761A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 塗工液の塗布方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194505A JP2003010761A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 塗工液の塗布方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003010761A true JP2003010761A (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=19032634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194505A Pending JP2003010761A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 塗工液の塗布方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003010761A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010407A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Shikoku Electric Power Co Inc | 連続式鉄分析方法および装置 |
| US8846139B2 (en) | 2010-01-14 | 2014-09-30 | Fujifilm Corporation | Coating apparatus and film production method using the same |
| CN104785419A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-22 | 江苏锦润光电有限公司 | 一种pi涂布装置 |
| JP2016087482A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 中外炉工業株式会社 | 塗布装置及び塗布方法 |
| CN116159685A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-26 | 无锡普天铁心股份有限公司 | 一种变压器绝缘漆喷涂厚度检测控制系统 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194505A patent/JP2003010761A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010407A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Shikoku Electric Power Co Inc | 連続式鉄分析方法および装置 |
| US8846139B2 (en) | 2010-01-14 | 2014-09-30 | Fujifilm Corporation | Coating apparatus and film production method using the same |
| JP2016087482A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 中外炉工業株式会社 | 塗布装置及び塗布方法 |
| CN106031913A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-10-19 | 中外炉工业株式会社 | 涂敷装置以及涂敷方法 |
| CN104785419A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-22 | 江苏锦润光电有限公司 | 一种pi涂布装置 |
| CN116159685A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-26 | 无锡普天铁心股份有限公司 | 一种变压器绝缘漆喷涂厚度检测控制系统 |
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