(57)【要約】【課題】駆動モーターの回転不安定による吐出乱れを抑えることにより、塗布状態を安定させるピストンポンプ及びそれを備える塗布装置を提供する。【解決手段】ポンプ駆動部に駆動モーター直結の減速機とは別に、減速比を選択可能な減速機構を設け、各種塗布条件によりポンプの吐出速度を変更する場合、減速比を変えることにより駆動モーターの回転数を定格回転数またはその近傍に維持し、駆動モーターの回転を安定させることにより、駆動モーター回転起因の吐出乱れを抑制する。【選択図】図３
2011159819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に固定され、このハウジング内に液体収容部を形成する膜状シール部と、
前記液体収容部が形成される反対側で前記膜状シール部に連結されるピストン軸部と、
前記ピストン軸部が挿通されることによりピストン軸部をガイドする軸ガイド部と、
前記ピストン軸部を軸方向に駆動させるボールネジ駆動部と、ボールネジ駆動部に駆動力を供給する駆動源と、減速機構とを備え、前記減速機構は前記駆動源からの駆動回転数を減速し前記ボールネジ駆動部に伝達するものであって、減速比を選択可能な減速装置と前記減速装置の減速比設定機構を含むことを特徴とするピストンポンプ。
【請求項２】
前記請求項１に記載のピストンポンプと、基板を載置するステージと、このステージに載置された基板に対して相対的に移動しつつ、前記ピストンポンプにより供給された塗布液を吐出する塗布ユニットと、を備えることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液等の塗布液を供給するためのピストンポンプ及び、基板上に塗布液を塗布する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、有機ＥＬ、またはプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ、あるいは太陽電池（ＰＶ）などのパネル基板には、ガラス基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、レジスト液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。すなわち、この塗布装置は、一方向に延びるスリットノズルを有する口金を備えており、このスリットノズルからレジスト液を吐出させながら、口金をガラス基板に沿う方向に移動させることにより、均一厚さのレジスト液膜が形成された塗布基板が形成されるようになっている。
【０００３】
このような塗布装置には、口金に一定量のレジスト液を供給するために、例えば下記特許文献１に記載されているように、ピストンポンプ（液移送ポンプ）が備えられている。このピストンポンプは、図６に示すように、ハウジング８１内に固定され液体収容部８５を形成する膜状シール部８２と、この膜状シール部８２を変位させるピストンヘッド８３ａとピストン軸部８３ｂとを備えており、この膜状シール部８２を図６の位置に変位させることにより液体収容部８５にレジスト液を貯留し、流出口８１ｄ側に変位させることにより液体収容部８５からレジスト液を排出して口金にレジスト液を供給するようになっている。なお、図６中の矢印はレジスト液の流れの向きを表している。
【０００４】
このピストン軸部８３ｂは、ボールネジ駆動部８４によって駆動できるようになっており、具体的にはボールネジナット（不図示）にピストン軸部８３ｂが連結されていることにより、ピストン軸部８３ｂが軸方向に移動できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開 ２００６−２８１０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のピストンポンプの構成では、駆動源９６とボールネジ駆動部８４との減速比が固定であるため、吐出量の設定範囲が小さいという問題があった。具体的には、まず、ボールネジ駆動部８４の入力軸８９の駆動源側端部は駆動源９６の出力軸２０６と継ぎ手２０７により連接されている。ここで、駆動源９６にはサーボモーターまたはステッピングモーターの様に速度制御を行い所定速度を維持してレジストの定量供給が可能なモーター１９６ａが使用されており、さらにモーター回転数を減速しボールネジ駆動部の設定回転数に概略合わせる為、減速比固定の１次減速装置１９６ｂが備えられている。一般的にモーターは特定の出力回転数を定格回転数として設定されており、通常は定格回転数またはその近傍で使用すると回転が最も安定する一方、定格回転数から離れた回転数でモーターを回転すると回転の滑らかさが失われる傾向にある。このことは、定格回転数またはその近傍でモーターをポンプの駆動源として使用すると、最も安定した吐出、すなわち塗布ムラの生じない吐出を行えることを意味している。ところが、最近のパネル製造プロセスの進歩により工程毎の膜厚が異なるプロセスが増えており、さらにはパネルの多品種化により同一塗布装置に於いても段取り換えにより異なる塗布液を異なる膜厚で塗布を行う機会が増えている。しかし、これまで塗布装置に使用されてきたポンプは駆動源９６の減速比が一定であり、異なる膜厚を達成するための吐出量の変更には駆動源９６のモーター回転数を変更する必要がある。そのため前記のような駆動源９６の回転数変更を伴う塗布条件では、回転ムラによる塗布ムラなどの塗布品質不良が発生し易いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、駆動源９６のモーター回転不安定により生じる吐出の乱れを抑えることにより、塗布状態を安定させるピストンポンプ及びそれを備える塗布装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のピストンポンプは、ハウジング内に固定されこのハウジング内に液体収容部を形成する膜状シール部と、前記液体収容部が形成される反対側で前記膜状シール部に連結されるピストン軸部と、前記ピストン軸部が挿通されることによりピストン軸部をガイドする軸ガイド部と、前記ピストン軸部を軸方向に駆動させるボールネジ駆動部と、ボールネジ駆動部に駆動力を供給する駆動源と、駆動源からの駆動回転数を減速し前記ボールネジ駆動部に伝達する減速機構とを備え、前記減速機構は減速比を選択可能な減速装置と前記減速装置の減速比設定機構を含むこととしている。
【０００９】
上記ピストンポンプによれば、吐出量を変更する際には減速機構の減速比を選択すれば駆動源の回転数をほぼ一定に維持することが可能である。従って駆動源の回転不安定による吐出の乱れが抑えられ、塗布状態を安定させることができ、その結果広いレンジの吐出量に対応の出来るピストンポンプを実現できる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、上記のピストンポンプと、基板を載置するステージと、このステージに載置された基板に対して相対的に移動しつつ、前記ピストンポンプにより供給された塗布液を吐出する塗布ユニットと、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、吐出の乱れが抑えられ、塗布状態を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のピストンポンプ及びそれを備える塗布装置によれば、吐出量設定の変更に伴う駆動源の不安定さにより生じる吐出の乱れを抑えることにより、塗布状態を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の塗布装置の外観を示す概略斜視図である。
【図２】上記塗布装置の概略構成図である。
【図３】本発明の、減速装置付きピストンポンプを示す概略図である。
【図４】（ａ）減速機構の概略断面図である。（ｂ）２次減速装置内のスプラインの噛合いを示す概略図である。（ｃ）減速比の自動設定を行う減速比設定機構の概略図である。
【図５】本発明の塗布装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の駆動方法のピストンポンプを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態における塗布装置を示す斜視図であり、図２は、塗布装置の塗布液経路を概略的に示した図である。
【００１６】
図１、図２に示すように、塗布装置１は、供給される薄板状の基板２に薬液やレジスト液等の塗布液を塗布するものである。この塗布装置は、基台３と、基板２を載置するためのテーブル４と、このテーブル４に対し一定方向に移動可能に構成される塗布ユニット５と、この塗布ユニット５に塗布液を供給するピストンポンプ８とを備えている。
【００１７】
なお、以下の説明では、塗布ユニット５が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００１８】
前記基台３は、各構成部材、例えばテーブル４及び塗布ユニット５を支持するものであり、石材等で形成されている。
【００１９】
前記テーブル４は、搬入された基板２をその表面に載置して保持するものである。具体的には、テーブル４には、その表面に開口する複数の吸引孔（不図示）が形成されており、これらの吸引孔とテーブル吸着用真空ポンプ（不図示）とが連通して接続されている。そして、テーブル４の表面に基板２が載置された状態で真空ポンプを作動させることにより、吸引孔に吸引力が発生し基板２がテーブル４の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。また、テーブル４には、基板２を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、テーブル４の表面には複数のピン孔（不図示）が形成されており、このピン孔にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピンが埋設されている。これにより、テーブル４の表面に基板２を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板２に当接した状態で、基板２を所定の高さ位置に保持できるようになっている。
【００２０】
前記塗布ユニット５は、テーブル４に載置された基板２に塗布液を塗布するためのものであり、塗布液を塗布する口金部６と、この口金部６の両端部分に設けられたユニット支持部７とを有している。
【００２１】
前記ユニット支持部７は、口金部６を昇降動作可能に支持するとともに、この口金部６をＸ軸方向に移動させるためのものであり、走行装置１０とこの走行装置１０に支持される昇降装置２０とを有している。
【００２２】
昇降装置２０は、口金部６を昇降動作させるものであり、Ｚ軸方向に延びるレール２１と口金部６に連結されるスライダ２２とを有している。このレール２１には、スライダ２２がレール２１に沿ってスライド自在に取り付けられている。また、スライダ２２にはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ２２がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。これにより、口金部６は、Ｚ軸方向への昇降動作が駆動制御され、テーブル４に対して接離可能に動作するようになっている。
【００２３】
走行装置１０は、口金部６をＸ軸方向に走行させるためのものであり、走行装置本体１１とＸ軸方向に延びるレール１３とを有している。この走行装置本体１１は、基台３との間に設けられるエアパッド（不図示）によって基台３上に支持されている。そして、走行装置本体１１は、その一部がレール１３にスライド自在に取り付けられており、走行装置本体１１に取り付けられたリニアモータ１２を駆動制御することにより、走行装置本体１１がＸ軸方向に移動するようになっている。これにより、口金部６は、Ｘ軸方向に沿って走行することができるようになっている。
【００２４】
このように構成されるユニット支持部７により、口金部６は、テーブル４の表面に対してＺ軸方向に昇降動作できるとともに、テーブル４の表面から所定高さを維持した状態でテーブル４の表面上をＸ軸方向に沿って走行できるようになっている。
【００２５】
前記口金部６は、Ｙ軸方向に延びる形状を有する柱状部材であり、テーブル４の表面と対向する対向面には塗布液を吐出するノズル６１（図２参照）が形成されている。このノズル６１は、テーブル４の表面側に突出し、この突出した部分にはＹ軸方向に延びる形状のスリットが形成されている。すなわち、このスリットを通じて口金部６に供給された塗布液が基板２の表面に吐出されるようになっている。
【００２６】
具体的には、この口金部６の上流側には、塗布液を貯留する塗布液タンクＴとピストンポンプ８とが備えられており、ピストンポンプ８が、塗布液タンクＴの塗布液を口金部６に送液することにより、口金部６内の塗布液がスリットを通じて吐出されるようになっている。
【００２７】
前記ピストンポンプ８は、塗布液タンクＴに貯留された塗布液を口金部６に供給するものであり、図３に示すように、ハウジング８１に固定される膜状シール部８２と、この膜状シール部８２に連結されたピストン軸部８３と、ピストン軸部８３を駆動させるボールネジ駆動部８４とを有している。
【００２８】
ここで、ピストン軸部８３の中心軸に沿う方向を単に軸方向と呼び、この中心軸を中心とした回転方向を軸周りと呼ぶこととする。
【００２９】
ハウジング８１は、一軸方向に延びる略円筒形状を有しており、その内部に膜状シール部８２が収容されている。具体的には、ハウジング８１は、軸方向に分割できるように形成されており、膜状シール部８２が挟持された状態で一体的に連結されている。このハウジング８１と膜状シール部８２とによって液体収容部８５が形成されており、この液体収容部８５によって塗布液タンクＴから供給された塗布液を一時的に貯留できるようになっている。
【００３０】
また、ハウジング８１の液体収容部８５と反対側には、圧力制御室８７が形成されている。具体的には、ハウジング８１の端部には、軸ガイド部８８を介してボールネジ駆動部８４が連結されており、この軸ガイド部８８、ハウジング８１、膜状シール部８２によって圧力制御室８７が形成されている。この圧力制御室８７は、図２に示すピストンポンプ用真空ポンプ９と連通して接続されており、この真空ポンプ９を作動させることにより、圧力制御室８７を大気圧よりも低圧に調節できるようになっている。すなわち、液体収容部８５に塗布液を流入させる際、ピストン軸部８３を液体収容部８５と反対側に駆動させる前に、真空ポンプ９を作動させて圧力制御室８７の減圧させることにより、膜状シール部８２の形状を維持した状態でスムーズにピストン軸部８３を駆動させることができる。
【００３１】
膜状シール部８２は、ハウジング８１に固定されることにより、ハウジング８１内に液体収容部８５を形成するものである。具体的には、膜状シール部８２は、その外周部分がフランジ部８１ａに挟持された状態でフランジ部８１ａがボルト８１ｂで締結されることによりハウジング８１内に固定されている。これにより、ハウジング８１内の軸方向一方側に塗布液を収容可能な液体収容部８５が形成される。
【００３２】
また、膜状シール部８２は可撓性材料、例えばポリエステル布の上にゴムを被覆したもので形成され、ほぼ均一厚さに形成されている。この膜状シール部８２は、ほぼシルクハット形状を有しており、その外周部分でハウジング８１に固定され、中央部分でピストン軸部８３のヘッド８３ａに固定されている。また、外周部分と中央部分とを連結する部分は、略Ｕ字形状を維持した状態でハウジング８１内に取付けられている。そして、この膜状シール部８２の中央部分が液体収容部８５側、及び、その反対側（軸方向）に変位することにより、塗布液が口金部６に供給される。すなわち、ハウジング８１には、塗布液タンクＴと配管を介して連結される流入口８１ｃと口金部６と配管を介して連結される流出口８１ｄとが形成されており、膜状シール部８２がボールネジ駆動部８４側に変位することにより、塗布液タンクＴから流入口８１ｃを通じて塗布液が液体収容部８５に供給され、膜状シール部８２の中央部分が流出口８１ｄ側に変位することにより、塗布液タンクＴから流出口８１ｄを通じて口金部６に塗布液が供給されるようになっている。
【００３３】
ピストン軸部８３は、膜状シール部８２を軸方向に変位させるものであり、膜状シール部８２に連結されるヘッド８３ａと軸方向に延びる形状の軸本体８３ｂとを有している。ヘッド８３ａは、ハウジング８１の内径よりも小さい形状の円柱状部材であり、その一方側端面で膜状シール部８２と連結されている。具体的には、軸本体８３ｂの摺動方向に対してほぼ直交する平板状の対向面を有しており、この対向面と膜状シール部８２の流体収容部８５側と反対側の中央部分とが、それぞれの中心を一致させた状態で連結されている。したがって、軸本体８３ｂがハウジング８１内を摺動すると、膜状シール部８２の中央部分が摺動方向に対して直交する姿勢を維持した状態で流出口８１ｄ側及びボールネジ駆動部８４側に変位するようになっている。これにより、液体収容部８５内の塗布液が口金部６に供給できるようになっている。
【００３４】
軸本体８３ｂは、軸方向に延びる棒状部材であり、ボールネジ駆動部８４と連結されている。ここで、ボールネジ駆動部８４は、シャフト（不図示）とこのシャフトに取付けられたボールネジナット（不図示）とを有しており、シャフトを軸周りに回転させることにより、ボールネジナットがシャフトに沿って軸方向に移動できるように構成されている。すなわち、軸本体８３ｂとボールネジナットとが連結されていることにより、ボールネジ駆動部８４を駆動させると、軸本体８３ｂが軸方向に移動し、膜状シール部８２が軸方向に変位できるようになっている。
【００３５】
また、軸本体８３ｂは、軸ガイド部８８によりガイドされている。具体的には、ハウジング８１とボールネジ駆動部８４との間に軸ガイド部８８が設けられており、この軸ガイド部８８に軸本体８３ｂが挿通されることによりガイドされている。
【００３６】
駆動源９６は、ボールネジ駆動部８４を駆動させるものである。具体的には、サーボモータ等の回転数を制御可能なモータ１９６ａと１次減速装置１９６ｂから構成されており、サーボモータを制御することによりボールネジ駆動部８４を制御し、最終的にピストン軸部８３の動作を制御できるようになっている。１次減速装置１９６ｂは、一般にサーボモーターの定格回転数は１０００〜３０００ｒｐｍのオーダーの為、ポンプ駆動に適した回転数までモータ１９６ａを減速する、モーター１９６ａに装着される減速装置である。減速機構９５は、駆動源９６の出力回転数を選択可能な複数の減速比でボールネジ駆動装置８４に伝達するものであり、駆動源９６の出力側およびボールネジ駆動部８４の入力側は、減速装置９５に連接されている。詳述すると、駆動源９６の出力軸２０６は減速機構９５の入力軸９７に、ボールネジ駆動部８４の入力軸８９は減速機構９５の出力軸９８に、継ぎ手２０７により連接されている。継ぎ手は専用に設計しても構わないが、任意の市販品継ぎ手、たとえばカップリング等を利用することもできる。減速機構９５の入出力軸９７及び９８は、駆動源９６の出力軸２０６およびボールネジ駆動部の入力軸８９とそれぞれ、継ぎ手が吸収できかつ駆動ムラが生じない程度に軸心を一致させている。
【００３７】
図４ａは減速機構９５の詳細を示す模式図である。減速機構９５は入力軸９７、出力軸９８、入力ギア１９１ａ及び１９２ａ、出力ギア１９１ｂ及び１９２ｂ等より構成される２次減速装置と、固定部材１９３ｘ及び１９３ｙ、レバー１９４、シフト軸１９５、操作レバー１９９ａ及びつまみ１９９ｂ、固定部２０１ａ及び２０１ｂ等により構成される減速比設定機構により構成されている。２次減速装置は、駆動源９６から入力軸９７へ入力された駆動力を入力側ギア１９１ａまたは１９２ａと出力側ギア１９１ｂまたは１９２ｂを経て減速し出力軸９８へ伝達する。ここで、入力ギア１９１ａは出力ギア１９１ｂと、入力ギア１９２ａは出力ギア１９２ｂと噛合っていて、それぞれ異なる減速比に設定されている。入力ギアと出力ギアは常時噛合った状態を維持しているが、出力ギアはそれ自体は出力軸に直接固定されておらず、後述する減速比設定機構により選択された出力ギアのみが出力軸９８に駆動力を伝達することが出来る。減速比設定機構は固定部材１９３ｘまたは１９３ｙをそれぞれ対応する出力ギア１９１ｂまたは１９２ｂに選択的に噛合せ駆動力を出力軸９８に伝達する機構である。固定部材１９３ｘ及び１９３ｙは出力軸９８と固定機構例えば図４ｂの２０５で示されるキー溝と出力軸９８に設置されたキー（不図示）により出力軸９８に回転方向を固定されている。また、固定部材１９３ｘ及び１９３ｙは出力軸９８上を摺動自在に設計されていて、固定部材がギアに対し噛合わせまたは離脱することを可能にしている。出力ギアの駆動力を固定部材経由で出力軸９８に伝達する為に、固定部材１９３ｘ及び１９３ｙは内側にスプライン２０４ａを、出力ギア１９１ｂおよび１９２ｂには外側にスプライン２０４ｂが加工されている。固定部材１９３ｘおよび１９３ｙはレバー１９４に固定されているレバー１９４は固定部材１９３ｘおよび１９３ｙを出力軸９８上で摺動させる部材であり、一端がシフト軸１９５に回転自在に接合されており、他端は固定部材１９３ｘおよび１９３ｙに図示しないボールベアリング等の軸受け機構を介して回転自在に接合されている。レバー１９４を固定部材１９３ｘおよび１９３ｙに対し軸受け機構により回転自在にすることにより、レバー１９４が出力軸９８の回転の影響を受けない構造となっている。また、固定部材は一方が噛合っている時に他方が離脱する必要があるので、レバー１９４の間隔は固定部材の一方が噛合っている時他方は離れる様な間隔に設計されている。シフト軸１９５は、レバー１９４を図の矢印Ａ又はｂ方向に移動させ出力ギアと固定部材の噛合せ及び離脱を制御するものであり、操作のために操作レバー１９９ａが接合されている。操作レバー１９９ａはその一部が固定部２０１ａ又は２０１ｂに勘合され、これによりシフト軸１９５の軸方向位置を固定することが出来る。また、操作レバー１９９ａには操作を容易にするためつまみ１９９ｂが設けられている。ただし、つまみ１９９ｂについては、設計上省略することも可能である。
次に減速機構９５の減速比変更操作について説明する。図４ａは入力ギア１９１ａと出力ギア１９１ｂが噛合っている状態を表示している。これを入力ギア１９２ａと出力ギア１９２ｂが噛合う設定に変更するには、まずつまみ１９９ｂを利用して操作レバー１９９ａを、例えば回転させ、固定部２０１ａから退避させる。次に操作レバー１９９ａを操作しシフト軸１９５を図中矢印Ａ方向に移動させ固定部材１９３ｘを出力ギア１９１ｂより離脱させる。さらにシフト軸１９５を矢印Ａ方向に移動させると、固定部材１９３ｙが出力ギア１９２ｂに接触する。ここで、図４ｂに示されている様に、スプライン２０４ａ及び２０４ｂには端面に面取り加工が施されており、スプラインの歯端面同士が当っても容易に滑り、スプラインを噛合せることが出来る。これにより、シフト軸１９５を固定部材１９３ｙの先端面３０１が出力ギア１９２ｂの面３０２に当接するまで移動することが出来る。シフト軸１９５の移動が完了すれば、操作レバー１９９ａを回転させ固定部２０１ｂに勘合させ固定させる。この一連の操作により、新たに入力ギア１９２ａと出力ギア１９２ｂの組み合わせによる減速比で駆動源９６の駆動力をボールネジ駆動部８４に伝達することができる。入力ギア１９１ａと出力ギア１９１ｂの組み合わせによる減速比に戻す場合は、シフト軸１９５を図中矢印Ｂ方向に移動する様に同様の操作を行う。ここで、シフト軸１９５がどちらに設定されているかを検知するために、センサーやスイッチなどの検知手段によりシフト軸１９５がどちらの減速比に設定されているか検知できるような構成にしても良い。これにより、固定部材が双方共出力ギアに噛合っていない状態を検知でき、駆動部の空転を防止することが出来る。さらに、操作レバー１９９ａの固定は、固定部２０１ａ及び２０１ｂを移動させる構成としても良い。この場合、レバー１９４をシフト軸１９５に対し回転自在にしなくとも構わない。また、駆動源９６のモーター１９６ａの定格回転数と設定された減速比から計算された減速機構９５の出力回転数、すなわちボールネジ駆動部の入力回転数が必用な回転数と一致しない場合は、駆動源９６のモーター１９６ａの回転数を変更し、必要値に一致するように調整することで対応できる。この場合、駆動源９６のモーター１９６ａの回転数を定格回転数から変更しても、変更値は小さいので回転ムラ等の問題は生じない。
【００３８】
減速機構９５の設定変更は、使用する塗布液等の情報から、操作員が手動で行っても良いが、塗布装置のレシピ情報等を利用して自動で行うことも可能である。本実施形態の塗布装置では、制御装置９０が設けられており、レシピと呼ばれる設定情報を含む予め記憶されたプログラムに従って一連の塗布動作を実行すべく、各種ユニットの駆動装置、ボールネジ駆動部８４の駆動源９６等を駆動制御するとともにこの塗布動作において必要な各種演算が行われるようになっている。図４ｃは減速比の自動設定を行う減速比設定機構を示す模式図である。固定部材１９３ｘ／１９３ｙは図４ａと同じ為省略されている。図中、２０３は減速比設定機構の設定駆動モータであり、塗布装置の制御装置９０の指令により駆動される。設定駆動モータは出力軸先端にウオーム１９７ａが固定されており、ウオームホイール１９７ｂとの組み合わせでウオーム機構１９７を構成している。ウオームホイール１９７ｂは駆動軸１９８に固定されており、設定駆動モータ２０３の駆動力をウオーム機構１９７を介して駆動軸１９８に伝達し、駆動軸１９８を回転させる。駆動軸１９８は連結部材１９９ｃとの組み合わせでボールネジ機構を構成している。ここで、駆動軸１９８はボールネジシャフト、連結部材１９９ｃはボールネジナットであり、駆動軸１９８が回転することにより連結部材１９９ｃは図中矢印方向に直線駆動される。連結部材１９９ｃは前述の様に１端がボールネジナットを構成しており、他端はシフト軸１９５に固定されている。シフト軸１９５及びレバー１９４は図４ａのものと同じ機能を有するものであり、ここでは記述を省略する。次に、減速比設定機構の自動設定動作について説明する。塗布装置１は製作されるＦＰＤパネルに応じたレシピを工場中央制御装置（不図示）から受け取り、必要な情報を制御装置９０に記憶する。レシピは設定情報であるので、指定された塗布膜厚に必要な塗布液の吐出量、すなわちボールネジ駆動部８４の出力回転数（ＲＰＭ）指令値が含まれている。制御装置９０は、モーターの定格回転数とボールネジ駆動部８４の回転数指令値から割り出した最適な減速比から使用する減速比を決定する。同時に、図示しないセンサーまたはスイッチにより連結部材１９９ｃの現在位置が検出される。制御装置９０は前記決定された減速比と検出された連結部材１９９ｃの現在位置から設定駆動モータ２０３を駆動させ減速比を変更するか否かを決定する。設定駆動モータ２０３を駆動させる場合は、連結部材１９９ｃの現在位置情報から図中矢印のどちらに移動させるか、すなわち設定駆動モータ２０３の回転方向が決定される。次に、前記回転方向信号と駆動開始信号を含む駆動指令が制御装置９０より設定駆動モータ２０３へ送信される。設定駆動モータ２０３は前記駆動指令を受けて駆動を開始し、ウオーム１９７ａとウオームホイール１９７ｂよりなるウオーム機構１９７を経て駆動軸１９８を回転させる。ここで、ウォーム機構１９７を使用することによりシフト軸１９５をロックすることが可能になり、設定駆動モーター２０３を停止状態保持制御する必要を無くしている。これにより、ポンプが動作中に不意にシフト軸１９５が移動してスプライン２０４ａ／２０４ｂの噛合いが外れ駆動停止状態になるのを防ぐと共に、設定駆動モーター２０３に余分な負荷がかからず、モーター寿命を延ばすことが出来る。このように、駆動軸１９８が回転し、ボールネジの作用により連結部材１９９ｃが直線運動を行いシフト軸１９５を移動させることにより、手動での減速比設定操作と同様の減速比設定を自動で行うことが出来る。減速比設定後はセンサー又はスイッチ（双方不図示）により減速比変更動作が完了したことを確認できる。設定駆動モーター２０３は、ステッピングモーターの様なオープンループ指令制御モーターやサーボモーターから、制御を行わないモーターに到るまで使用可能であり、その種類を選ばない。また、ウオーム機構１９７を利用せず、リニアモータの様な直動モータを使用して機構を簡略化することも可能である。この場合、シフト軸１９５に直動モーターを装着すればよい。
【００３９】
次に、本発明のピストンポンプ８を含む塗布装置１における塗布動作について、制御装置９０を利用した自動減速比設定の例を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。これら一連の動作は制御装置９０によって制御される。
【００４０】
最初に、塗布動作開始準備段階においてレシピに従って減速装置９５の減速比設定が実行される。制御装置９０はレシピに基づき最適な変速比を決定し、設定されている減速比が前記最適減速比と異なる場合、設定駆動モーター２０３に駆動信号を送り、設定駆動モーター２０３を駆動して減速比設定を変更する。減速比変更が完了したという信号を制御装置９０が受け取った後、制御装置９０は塗布動作に移行する。設定されている減速比が前記最適減速比と同じ場合、制御装置９０は駆動信号を発せず、そのまま塗布動作に移行する。尚、手動操作の場合は操作員がレシピ情報を見て、減速比設定を手動で行う。
【００４１】
まず、基板２の搬入が行われる（ステップＳ１）。具体的には、テーブル４の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、これらのリフトピンの先端部分に基板２が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板２をテーブル４の表面に載置し、この状態でテーブル吸着用真空ポンプ（不図示）を作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板２をテーブル４の表面上に吸着させて保持される。
【００４２】
次に、塗布液の吸い込み動作が行われる（ステップＳ２）。すなわち、テーブル４上にセットされた基板２に必要となる塗布液（基板１枚分）がピストンポンプ８に吸い込まれる。具体的には、ピストンポンプ用真空ポンプ９を作動させて圧力制御室８７の圧力を大気圧以下の所定の圧力に制御した後、ボールネジ駆動部８４を駆動させることにより、ピストン軸部８３をボールネジ駆動部８４側に移動させる。これにより、塗布液タンクＴに貯留された塗布液が流入口８１ｃを通じて液体収容部８５に流入し、この液体収容部８５に貯留される。
【００４３】
次に、塗布液の塗布動作が行われる（ステップＳ３）。すなわち、ピストンポンプ８に供給された塗布液を口金部６に供給するとともに、口金部６から基板２上に塗布液を吐出する。具体的には、駆動源９６を駆動させボールネジ駆動部８４に駆動を伝達させることにより、ピストン軸部８３を流出口８１ｄ側に移動させる。これにより、液体収容部８５に貯留された塗布液が流出口８１ｄを通じて口金部６に供給され、口金部６のスリットから塗布液が吐出される。
【００４４】
そして、走行装置１０を駆動させて基板２上に塗布膜を形成する。具体的には、昇降装置２０を駆動制御することにより口金部６が基板２から所定の高さ位置になるように設定し、この状態から走行装置１０を駆動制御することにより、口金部６をＸ軸方向に走行させる。すなわち、口金部６のスリットから塗布液を吐出させながら口金部６を走行させることにより、基板２上に塗布液が均一厚さで塗布される。また、減速機構９５の減速比は塗布開始準備段階で指令通りに設定されているため、ピストンポンプ８の駆動源９６は定格速度またはその近傍で運転される。このため、ピストンポンプ８は指定量の吐出を行うのみならず駆動源９６からの振動を抑えた状態で塗液を吐出し、ムラの無い塗布が行われる。
【００４５】
次に、基板２の排出が行われる（ステップＳ４）。すなわち、Ｓ３における塗布動作により基板２表面に塗布膜が形成された後、テーブル吸着用真空ポンプを停止させて、吸引孔における圧力を大気圧に戻す。そして、リフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分で基板２を保持させ、図示しないロボットハンドに基板２の受け渡しが行われ、テーブル４の表面から基板２が排出される。
【００４６】
このように、本実施形態におけるピストンポンプ８は、レシピに応じてボールネジの回転数を変更しつつ駆動モーターの回転数を最適に保つ減速機構９５が設けられており、駆動モーターの回転乱れによるによる吐出圧の乱れが抑えられ、塗布状態を安定させることができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、減速装置９５の減速比が２段に固定されている例について説明したが、減速比が３種以上に設定されている減速装置を用いても構わない。これによりより広範囲にポンプの吐出量を設定できる。また、駆動源９６のモータ１９６ａの定格回転数と１次減速装置１９６ｂの減速比によっては、一部又は全部のギア組み合わせが増速に設定されても構わない。さらに、ベルト伝導等により減速比が無段階に変るタイプの減速装置を使用することも可能である。無段階変速装置を使用すれば、よりレシピに沿った細かい減速比設定が可能になる。加えて、駆動源９５の一次減速装置１９６ｂは、モーター１９６ａの定格回転数によっては省略することも可能である。
【００４８】
また、上記実施形態では、圧力制御室８７を設ける例について説明したが、膜状シール部８２がＵ字形状部分を有していない場合には、圧力制御室８７を設けずにシンプルな構造のピストンポンプを構成することができる。
【符号の説明】
【００４９】
２  基板
６  口金部
８  ピストンポンプ
８４  ボールネジ駆動部
９０  制御装置
９５  減速機構
９６  駆動源
９７  減速機構の入力軸
９８  減速機構の出力軸
１９１ａ／１９２ａ  減速機構の入力ギア
１９１ｂ／１９２ｂ  減速機構の出力ギア
１９３ｘ／ｙ  固定部材
１９４  レバー
１９５  シフト軸
【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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