(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部が塗布液槽に浸漬され、その上方に対向配置されたニップローラとの間に硬基板を挟んで送ることにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布装置のマイクロロッドバーにおいて、塗布範囲の軸方向の両側に端面を介して小径部を形成した金属ロッドと、この金属ロッドの前記塗布範囲に密に巻き付けられた細い金属ワイヤとを備え、前記金属ロッドの前記塗布範囲の両端に前記端面および塗布範囲とに臨む一対の切り欠きを形成し、これらの切り欠きに前記ワイヤの両端をそれぞれ係入させて固定したことを特徴とする硬基板塗布装置のマイクロロッドバー。
【請求項２】
塗布範囲の両縁の一定範囲でワイヤの外周にはんだを盛り付け、この盛り付けたはんだの外周がワイヤの密着巻き付け部分の外形寸法に加工されている請求項１の硬基板塗布装置のマイクロロッドバー。
【請求項３】
金属ロッドの塗布範囲の両縁には、前記ワイヤが係合しワイヤを前記切り欠きに導く溝が形成されている請求項１または２の硬基板塗布装置のマイクロロッドバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示板のカラーフィルタなどを製造するために、フォトレジストなどの塗布液を硬基板に薄く均一に塗布する硬基板塗布装置に用いるマイクロロッドバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶板に用いるカラーフィルタの製造工程の中には、ガラス基板などの硬基板にフォトレジストなどの塗布液を薄く均一な厚さに塗布する工程がある。例えば透明電極を予め形成したガラス基板に、フォトレジストの機能を有する黒の塗布液を均一に塗布した後、露光して黒に対応するモザイク状あるいはストライプ状のパターンを硬化させ、余分のフォトレジストを除去することにより黒のカラーモザイク（あるいはストライプ）を形成している。そしてこれと同様な処理を赤、緑、青などの色について繰り返している。
【０００３】
このようにフォトレジストとなる塗布液を塗布する場合、この液は均一な厚さ（例えば２μｍ±５％程度）に厳密に管理して薄く塗布する必要がある。この塗布の厚さが不均一であると、光の透過率のむらが生じ、品質の低下を招くことになるからである。
【０００４】
従来はこの塗布のためにスピンコータが用いられていた。このスピンコータは回転させた硬基板の回転中心付近に塗布液を滴下し、この液を遠心力を利用して飛散させることにより塗布するものである。しかしこのスピンコータを用いる方法では硬基板の交換に手間取り作業能率が悪くなるばかりでなく、飛散して捨てられる液の量が増えることになる。このためコストアップになるという問題があった。
【０００５】
またコンタミネーション（汚れ）防止のために、飛散して周囲に付着した液を、溶剤を使ってたびたび洗浄する必要も生じる。このためその作業が面倒であるばかりではなく、装置の稼働率も低下する問題があった。
【０００６】
そこで水平に配設された上下一対のローラ間に硬基板を挟んで塗布することが考えられている。この装置は下のローラとなるマイクロロッドバーの下部を塗布液に浸漬し、このマイクロロッドバーとこの上方に位置するニップローラとの間に硬基板を挟んで送りながら、マイクロロッドバーにより硬基板の下面に塗布するものである。
【０００７】
ここに用いるマイクロロッドバーははんだ付け可能なステンレス鋼などの金属ロッドにステンレスなどの細い金属ワイヤを密に巻き付けたものであって、その外径（直径）は２．０〜２０．０ｍｍであり、特に約１２ｍｍのものが多く用いられている。
【０００８】
このワイヤは塗布範囲では均一に巻き付けることが必要であるが、特にワイヤの両端の処理の仕方により塗布範囲の両端付近における巻き付け状態が不均一になり易い。
【０００９】
図７は従来のワイヤ端末処理構造を示す断面図、図８はその一部を断面した右側面である。この図において符号１は直径約１２ｍｍの金属ロッドであり、はんだ付け可能なステンレス鋼などで作られている。この金属ロッド１は塗布範囲Ｌの範囲内では直径は一定であり、この塗布範囲Ｌの軸方向両外側の縁には、内側が塗布範囲Ｌ内に入るように略円錐面状に形成された端面２、２が形成されている。この端面２、２の軸方向外側は小径部３、３となっている。ここに塗布範囲Ｌは１００〜１０００ｍｍ程度である。
【００１０】
４はステンレス等の細い（直径５０〜５００μｍであり、特に約１００μｍのものが多い）金属ワイヤであり、金属ロッド１の塗布範囲Ｌに密に巻き付けられている。ここにワイヤ４の両端５、５は、金属ロッド１の塗布範囲Ｌの両縁付近に穿設した小孔６、６に挿入され、はんだ７（図７では左側のみに示す）によって固定される。
【００１１】
小孔６、６は端面２、２よりも塗布範囲Ｌ内に位置するから、塗布範囲Ｌの両端付近のこの小孔６、６を含む所定範囲Ｍ（最低３ｍｍ、通常は約４ｍｍ）にはんだ７Ａが盛られ、この盛り付けたはんだ７Ａを切削あるいは研磨加工してワイヤ４の巻き付け外径と同一外径となるようにしている。
【００１２】
またこのように塗布範囲Ｌの両縁付近にはんだ７Ａを盛り付けてから、この盛り付けたはんだ７Ａを切削加工する方法に代えて、ワイヤの両端をスポット溶接、接着剤、ロー付けなどで金属ロッド外周面に固定する方法が提案されている（特開平６−２２６１８９号）。
【００１３】
この方法は、はんだを用いることによる問題を防ぐものである。すなわちはんだを用いた場合には、マイクロロッドバーの超音波洗浄によりはんだの腐食がポーラス状に進行し、このはんだが塗布面にあるとはんだが脱落して塗布面に付着し、塗布面を汚し、その均一性を低下させるという問題が生じる。この方法はこの問題を防ぐため、はんだを用いないようにするものである。
【００１４】
【従来技術の問題点】
図７、８に示した従来の方法においては、塗布範囲Ｌの両端に盛り付けたはんだ７Ａを切削または研磨加工する際に、その外径を一定に保つのが困難であった。
【００１５】
すなわち図７に示すようにはんだ７Ａを盛り付けた範囲Ｍが広く、またはんだ７Ａの硬さがワイヤ４に比べて著しく柔らかいため、はんだ７Ａは端面２側の切削あるいは研磨がワイヤ４側に比べて早く進行し、はんだ７の外周径は端面２に接近するのに伴って細くなる。このためはんだ７の外周は端面２に向って細いテーパー状となり、いわゆる”だれ”が発生する。
【００１６】
このようにマイクロロッドバー１は塗布範囲Ｌの両端付近で外径が僅かに細くなると、硬基板の両縁付近で塗布液の塗布厚さが厚くなったり周期的な塗りむらが発生することになり、均一な塗布ができなくなる。
【００１７】
またワイヤ４には通常ステンレスなどの硬い金属が用いられるから、両端５、５を小孔６、６に挿入するために折曲するとこの折曲部分が比較的大きな曲率半径となり、小孔６、６に入る直前の部分でワイヤ４が外径方向に膨出する。
【００１８】
このため前記のように盛り付けたはんだ７Ａを切削する際に、このワイヤ４の膨出部分４Ａをも同時に切削することになる。この結果ワイヤ４はこの膨出部分４Ａが切り取られて小径となり、この部分から折れたり切れたりして破損し易くなる。
【００１９】
一方はんだを用いる代わりにスポット溶接などを用いる方法は、ワイヤの端末処理が面倒になるという問題が生じる。すなわちワイヤの端部をスポット溶接などにより金属ロッド外周面に固定すると、このスポット溶接箇所よりもワイヤ端側でワイヤを切る必要が生じるが、この切った端を正確に金属ロッド外周に密着させかつ塗布範囲Ｌの縁に一致させることが非常に困難である。またスポット溶接の跡がマイクロロッドバーの表面に残るため、塗布面が周期的に乱れるという問題も生じる。
【００２０】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ワイヤ両端に盛り付けたはんだを切削したもののように外周面の”だれ”による塗りむらが発生せず、ワイヤの折曲部分が削られて折れ易くなることがなく、またスポット溶接などを用いるもののように、ワイヤ端末の処理が面倒でなく塗布面に溶接跡などによる乱れが発生するおそれもない硬基板塗布装置のマイクロロッドバーを提供することを目的とする。
【００２１】
【発明の構成】
本発明によればこの目的は、下部が塗布液槽に浸漬され、その上方に対向配置されたニップローラとの間に硬基板を挟んで送ることにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布装置のマイクロロッドバーにおいて、塗布範囲の軸方向の両側に端面を介して小径部を形成した金属ロッドと、この金属ロッドの前記塗布範囲に密に巻き付けられた細い金属ワイヤとを備え、前記金属ロッドの前記塗布範囲の両端に前記端面および塗布範囲とに臨む一対の切り欠きを形成し、これらの切り欠きに前記ワイヤの両端をそれぞれ係入させて固定したことを特徴とする硬基板塗布装置のマイクロロッドバーにより達成される。
【００２２】
ここに塗布範囲の両端の僅かな範囲だけにはんだを盛り付け、このはんだをワイヤ密着巻きつけ部分の外径寸法に切削加工や研磨加工することができる。金属ロッドには塗布範囲の両縁付近でワイヤを切り欠きに導く溝を形成しておくのが望ましい。
【００２３】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を用いた硬基板塗布装置の全体配置図であり、この塗布装置はカラーフィルタの製造工程でフォトレジストを塗布するものである。図２はこの塗布装置の平面図、図３はその正面断面図、図４は図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図、図５は本発明によるマイクロロッドバーの端末処理構造を示す断面図、図６はその右側面図である。
【００２４】
図１において符号１０は矩型（長方形）のガラス基板、１２はローラコンベアであり、ガラス基板１０はその下面の左右の縁をコンベア１２のローラに載せた状態で図上左から右へ送られる。コンベア１２の途中には、小径で断面円形なマイクロロッドバー１６と、その上方に対向する大径のニップローラ１８と、マイクロロッドバー１６の上部を残してほぼ全体が入る塗布液槽２０とが設けられている。
【００２５】
ここにマイクロロッドバー１６は、直径約１２ｍｍの断面円形の金属ロッドの表面に、直径約１００μｍの細い金属線を密着するように巻き付けたものであり、金属線間の溝による毛細管現象を利用して塗布液すなわちフォトレジストを塗布するものである。
【００２６】
塗布液槽２０は、図２、３および図４に示すように、基板１０の送り方向に対して水平面上で直交方向に長く浅い液溜め部２２を持つ。この液溜め部２２には給液パイプから（図示せず）新しい液が供給される一方、排液口２６から塗布液が排出される。給液パイプは液溜め部２２の一端寄りの底面付近に臨み、排液口２６は他端寄りの底に開口する。このため塗布液が液溜め部２２をその長手方向に流れて液を均質化するのに適する。なおこの塗布液の深さは図示しない液面センサにより監視され、常に一定に管理される。
【００２７】
マイクロロッドバー１６はその上部が液から露出するように水平に保持されている。すなわち液溜め部２２の両端には上方に半円弧状に開いた凹部を有する軸受部３０、３２が設けられ、この軸受部３０、３２とここに上方から被されるキャップ３４、３６との間にマイクロロッドバー１６を回転自在に保持している。またマイクロロッドバー１６の中間部分はバックアップ部材３８により下方から支持されている。
【００２８】
このバックアップ部材３８は、摺動性に優れた硬質の合成樹脂で作られ、その上面に長手方向に沿って形成された半円形の溝がマイクロロッドバー１６に下方から当接してマイクロロッドバー１６のたわみを防止するものである。なおこのバックアップ部材３８の高さは、この下方に配列された多数の調整ねじ４０により塗布液槽２０の下面から微調整可能となっている。
【００２９】
マイクロロッドバー１６の一端（図１における奥側の端）は塗布液槽２０より後方へ突出し、この突出端は着脱自在な継手４２によって電動モータ４４に接続されている。この電動モータ４４はガラス基板１０の送り速度がコンベア１２と等速になるようにその回転が管理されている。前記ニップローラ１８の表面は導電性ゴムで作られ、マイクロロッドバー１６との間にガラス基板１０を挟んだ状態でガラス基板１０に所定の挟圧力を付与するように保持されている。
【００３０】
マイクロロッドバー１６は図５、６に示すように形成される。すなわち図７、８で説明した金属ロッド１とほぼ同様な金属ロッド１００と、この金属ロッド１００の塗布範囲Ｌに密に巻き付けられたワイヤ１０２とを持つ。金属ロッド１００の端面１０４、１０４には、塗布範囲Ｌの両端と各端面１０４、１０４に開く切り欠き１０６、１０６が形成されている。
【００３１】
ワイヤ１０２の両端はこれらの切り欠き１０６、１０６に係入され、はんだ１０８（図５では右端だけに盛り付けられている）によって固定されている。なお金属ロッド１００の塗布範囲Ｌの両端付近には、ワイヤ１０２をこれらの切り欠き１０６、１０６に導く溝１１０、１１０が形成されている。
【００３２】
ワイヤ１０２は端面１０４に十分近い位置まで巻き付けられるので、はんだ１０８は端面１０４から短かい範囲Ｎに盛り付ければ足りる。この範囲Ｎとしては前記図７に示した範囲Ｍに対し１／２から１／３（すなわちＮ＝１〜２ｍｍ）にすることができる。
【００３３】
このため盛り付けたはんだ１０８Ａの外径をワイヤ１０２の密着巻き付け部分の外径に揃えるように切削あるいは研磨する場合に、はんだ１０８の外周面の”だれ”が少なくなる。
【００３４】
なおワイヤ１０２は実際には金属ロッド１００（約１２ｍｍ）に比べて著しく細い（直径約１００μｍ）から、ワイヤ１０２を切り欠き１０６に導く溝１１０は数回〜数１０回巻き付ける長さに設けることができるが、この溝１１０はできるだけ短かくすればはんだ１０８を盛り付ける範囲Ｎを十分に短かくできて好ましい。特にワイヤ１０２は切り欠き１０６の中で十分に確実にはんだ付けしておき、塗布範囲Ｌの表面に表れるはんだの面積を十分に小さくすれば一層好ましい。
【００３５】
ワイヤ１０２はこれらの切り欠き１０６に係入させてその端末を引張った状態で切り欠き１０６にはんだ付けすれば、ワイヤ１０２を切り欠き１０６に導入する際の折曲部分の曲率半径を十分に小さくしつつはんだ付けし固定できる。このためワイヤ１０２のこの折曲部分がワイヤ密着巻き付け部分の外径から突出する量が極めて小さくなる。
【００３６】
この結果、盛り付けたはんだ１０８Ａを切削あるいは研磨する際に、ワイヤ１０２が削られて、この部分でワイヤ１０２が切れたり折れたりすることがなくなる。なお切り欠き１０６の溝１１０に連続する縁に面取り加工を施し、ワイヤ１０２の曲率半径が過小になるのを防ぐのが望ましい。
【００３７】
次に本実施例の動作を説明する。ガラス基板１０はパターン４６の面を下にしてローラコンベア１２に載せられ、図１で左側から右側へ送られる。そしてこのガラス基板１０は、マイクロロッドバー１６とニップローラ１８との間に進入する。マイクロロッドバー１６の表面にはその回転により液溜め部２２の塗布液が付着しているから、このマイクロロッドバー１６の回転に伴いガラス基板１０の下面にこの塗布液が塗布されて行く。
【００３８】
マイクロロッドバー１６の塗布範囲Ｌの両縁は、図５、６に示すようにはんだ１０８の盛り付け範囲Ｎが十分に短かいから、その外径の変化が少なく外周面の”だれ”が少ない。また塗布範囲Ｌの外周面にはスポット溶接のような跡が無く均一なワイヤ１０２の巻き付けが可能であるから、このマイクロロッドバー１６を用いた時には、ガラス基板１０の塗布面（下面）の塗布むらが少なくなる。
【００３９】
一方このマイクロロッドバー１６を超音波洗浄した場合にも、前記図７、８に示した方法に比べてはんだの使用量が著しく少なくなり、塗布面に表れるはんだの面積も著しく小さくなるから、はんだの剥落のおそれが少なくなり、剥落はんだによる塗布面の汚れや品質低下を防止できる。
【００４０】
以上の実施例でははんだ１０８は塗布範囲Ｌの表面に盛り付けられているが、塗布範囲Ｌに表れる量をできるだけ少なくし、切り欠き１０６の中でできるだけしっかりと固着するのが好ましい。またワイヤ１０２の端末の固定には、はんだ１０８に代えて接着剤等を用いてもよいのは勿論である。
【００４１】
特に切り欠き１０６の中や切り欠きより端末側で固定する場合にはスポット溶接なども使用できる。また前記実施例で用いた金属ロッド１００やワイヤ１０２の径や塗布範囲Ｌは一例にすぎないのは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、金属ロッドの塗布範囲の外縁である端面に、塗布範囲と端面とに臨む切り欠きを設け、ワイヤの端末をこの切り欠きに導いて固着したものであるから、塗布範囲の両縁に十分近い位置までワイヤを巻き付けることができる。このためはんだの盛り付け量が著しく少なくなり、塗布範囲の両端付近での直径の減少すなわち表面の”だれ”が少なくなり、塗布厚の均一化に適する。
【００４３】
またワイヤ端末に用いるはんだ量が少なくなり、塗布面に表れるはんだの面積も小さいから、マイクロロッドバーを超音波洗浄してもはんだは剥落しにくくなり、剥落はんだによる塗布面の汚れや品質低下を招くおそれがない。さらにワイヤを巻き付けた塗布範囲の表面には、スポット溶接のような不均一な跡が残らないから、塗布面の塗りむらが発生せず、ワイヤ端末の処理が簡単になる。
【００４４】
ここに切り欠きにワイヤ端末を固定するために、塗布範囲の両縁の一定範囲にはんだを盛り付け、この部分をワイヤ密着巻き付け部分の外径寸法に加工することができる（請求項２）。この場合にはワイヤが端面から外れて崩れるのを確実に防止できる。金属ロッドにワイヤをこの切り欠きに導く溝を形成しておけば、ワイヤは一層端面から外れにくくなり、はんだ盛り付け範囲（Ｎ）はさらに小さくすることができる（請求項３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を用いた硬基板塗布装置の全体配置図
【図２】この塗布装置の断面図
【図３】塗布装置の正面断面図
【図４】図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図
【図５】本発明によるマイクロロッドバーの端末処理構造を示す図
【図６】その右側面図
【図７】従来のワイヤ端末処理構造を示す図
【図８】その一部を断面した右側面図
【符号の説明】
１０  硬基板としてのガラス基板
１２  ローラコンベア
１４  ギーサー
１６  マイクロロッドバー
１８  ニップローラ
２２  塗布液層
１００  金属ロッド
１０２  金属ワイヤ
１０４  端面
１０６  切り欠き
１０８  はんだ
１１０  溝
Ｌ  塗布範囲
Ｎ  はんだ盛り付け範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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