(57)【要約】【課題】リップ部の真直度の変化や塗布液の供給圧管理の煩雑化、あるいは塗布液中の固形分の堆積による膜厚の不均一等を生じることがなく、塗布膜の膜厚の均一化を図る。【解決手段】工具本体１内に形成された長手方向に延びるマニホールド５から工具本体１の先端部に開口するスロット６が形成され、工具本体１内には、マニホールド５と並行して延びる導入路７と、この導入路７とマニホールド５とを接続する長手方向に並んだ複数の流量調整路９とが形成され、塗布液は導入路７に導入されてから流量調整路９を通ってマニホールド５に供給されるとともに、流量調整路９には、この流量調整路９を通ってマニホールド５に供給される塗布液の流量を調整する流量調整弁１１が備えられている。【選択図】図５
2019171283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体内に長手方向に延びるマニホールドが形成されるとともに、このマニホールドから上記工具本体の先端部に開口するスロットが形成されており、上記工具本体の先端部を被塗布物に対向させつつ該工具本体を上記被塗布物に対して上記長手方向に交差する方向に相対的に移動させ、上記マニホールドに供給された塗布液を、上記スロットを通して上記工具本体の先端部から吐出することにより上記被塗布物に塗布して塗布膜を形成する塗布工具であって、
上記工具本体内には、上記マニホールドと並行して延びる導入路と、この導入路と上記マニホールドとを接続する上記長手方向に並んだ複数の流量調整路とが形成され、上記塗布液は上記導入路に導入されてから上記流量調整路を通って上記マニホールドに供給されるとともに、
上記流量調整路には、この流量調整路を通って上記マニホールドに供給される上記塗布液の流量を調整する流量調整弁が備えられていることを特徴とする塗布工具。
【請求項２】
上記流量調整弁によって調整される上記塗布液の流量は、上記被塗布物に形成された上記塗布膜の厚さを検出する塗布膜厚検出手段による検出結果に基づいて制御されることを特徴とする請求項１に記載の塗布工具。
【請求項３】
上記流量調整路は断面円形であるとともに、上記流量調整弁は、この流量調整路の断面がなす円の半径と等しい半径の半球状の先端部を有して該流量調整路に直交する方向に出没可能な弁体を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布工具。
【請求項４】
請求項２に記載の塗布工具を用いて、上記被塗布物に形成された上記塗布膜の厚さを検出する上記塗布膜厚検出手段による検出結果に基づいて上記流量調整弁を制御することにより、上記流量調整路を通って上記マニホールドに供給される上記塗布液の流量を調整しつつ、上記塗布液を上記被塗布物に塗布して上記塗布膜を形成することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
請求項２に記載の塗布工具を用いて、上記被塗布物に形成された上記塗布膜の厚さを検出する上記塗布膜厚検出手段による検出結果に基づき、上記長手方向に並んだ複数の流量調整路に備えられた上記流量調整弁を制御しつつ、上記塗布液を上記被塗布物に塗布して上記塗布膜を形成することを特徴とする塗布方法。
【請求項６】
上記塗布膜厚検出手段は、上記長手方向における上記塗布膜の位置のデータと、各位置における上記塗布膜の厚さのデータとを継続的に取得し、
上記塗布膜の位置のデータと上記塗布膜の厚さのデータをネットワークを介して外部サーバに収集し、
上記塗布膜の厚さのデータと予め設定された基準の塗布膜の厚さのデータとの塗布膜の厚さの差を算出して予め設定された閾値と比較し、
上記塗布膜の厚さの差が上記閾値を超えた場合には、上記長手方向において上記閾値を超えた位置の上記流量調整弁を制御して上記塗布液の流量を調整することを特徴とする請求項５に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向に延びる工具本体内に形成されたマニホールドに供給された塗布液を、このマニホールドから工具本体の先端部に開口するスロットを通して吐出して被塗布物に塗布することにより塗布膜を形成する塗布工具および塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような塗布工具において、上記スロットの開口幅を調整することによって上記長手方向における塗布液の吐出量を部分的に調整することにより、塗布膜の膜厚の均一化を図るようにしたものが、例えば特許文献１、２に記載されている。すなわち、特許文献１に記載された塗布工具は、回転軸と、回転軸に螺合するナットと、回転軸より大きな外周を有する固定リングとを備え、これらナットと固定リングとの間において回転軸がスロットと直交し、かつ回転軸の一方の端部がヘッド部材の外方に突出した状態で、ヘッド部材の長手方向の略全幅に形成されたリップ幅調節手段収容溝に収容されるリップ幅調節手段を有している。
【０００３】
また、特許文献２に記載された塗布工具では、ヘッド部材のスロットを画成する側面とは反対側の側面に塗布液の流通方向であるスロットの延在方向に沿った方向を向いて互いに対向する一対の壁面を備えた凹部が形成され、この凹部内に、流体圧室に封入された流体を圧縮して生じる流体圧やクサビ部材による押圧力によって上記一対の壁面同士の間の距離が大きくなるようにヘッド部材を変形させてスロットの幅を調整可能な調整ユニットが設けられ、この調整ユニットがスロットの長手方向の任意の位置に移動および固定可能とされている。
【０００４】
さらに、特許文献３に記載された塗布工具では、マニホールドに塗布液を供給する供給口を複数箇所とすることにより、工具本体の長手方向の塗布液の吐出量を均一として塗布膜の膜厚のバラツキを低減するようにしたものが記載されている。さらにまた、特許文献４には、スロットに臨ませて配設され、スロットの長手方向に分割した複数の分割バーを連接したチョークバー本体と、各分割バーごとに設けた進退調整具とを備え、各進退調節具で各分割バーを進退させることにより、各分割バーごとにスロットの隙間量を調節するようにしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４９８８２６号公報
【特許文献２】特許第３５０１１５９号公報
【特許文献３】特開２００５−２３８１６９号公報
【特許文献４】特開２００７−０４４６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載されているように、ヘッド部材を変形させて塗布液の吐出量を調整する塗布工具では、塗布液が吐出する工具本体先端部のリップ部の真直度も変化してしまい、正確に塗布液の吐出量を均一にすることは困難となる。また、ヘッド部材を局所的に変形させてスロット幅を変更するために、ヘッド部材に長手方向に延びるスリットを形成した場合には、工具本体の剛性を低下させてしまうことがある。
【０００７】
一方、特許文献３に記載された塗布工具のように、複数箇所の供給口からマニホールドに塗布液を供給する場合には、これら複数の供給口への塗布液の供給圧の管理が繁雑となる。さらに、特許文献４に記載された塗布工具のように、スロットに臨ませた複数の分割バーによってスロットの隙間量を調節するものでは、分割バーに塗布液中の固形分が堆積して却って塗布膜の膜厚が不均一となるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、リップ部の真直度の変化や塗布液の供給圧管理の煩雑化、あるいは塗布液中の固形分の堆積による膜厚の不均一等を生じることがなく、塗布膜の膜厚の均一化を図ることが可能な塗布工具および塗布方法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】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の塗布工具は、工具本体内に長手方向に延びるマニホールドが形成されるとともに、このマニホールドから上記工具本体の先端部に開口するスロットが形成されており、上記工具本体の先端部を被塗布物に対向させつつ該工具本体を上記被塗布物に対して上記長手方向に交差する方向に相対的に移動させ、上記マニホールドに供給された塗布液を、上記スロットを通して上記工具本体の先端部から吐出することにより上記被塗布物に塗布して塗布膜を形成する塗布工具であって、上記工具本体内には、上記マニホールドと並行して延びる導入路と、この導入路と上記マニホールドとを接続する上記長手方向に並んだ複数の流量調整路とが形成され、上記塗布液は上記導入路に導入されてから上記流量調整路を通って上記マニホールドに供給されるとともに、上記流量調整路には、この流量調整路を通って上記マニホールドに供給される上記塗布液の流量を調整する流量調整弁が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された塗布工具では、塗布液は一旦導入路に導入されて上記長手方向に行き渡り、複数の流量調整路を通ってマニホールドに供給された後、スロットを通って工具本体の先端部から吐出され、被塗布物に塗布される。ここで、流量調整路には、該流量調整路を通って上記マニホールドに供給される上記塗布液の流量を調整する流量調整弁が備えられており、この流量調整弁を閉じることにより、上記長手方向において該流量調整弁が備えられた流量調整路からマニホールドに供給されてスロットを通って吐出される塗布液の流量は減少することになり、逆にこの流量調整弁を開くことにより、同じく上記長手方向において該流量調整弁が備えられた流量調整路からマニホールドに供給されてスロットを通って吐出される塗布液の流量は増大する。
【００１１】
従って、被塗布物に塗布される塗布膜の膜厚が上記長手方向において不均一となった場合には、不均一となった部分の流量調整弁をこのように操作することによって膜厚を均一に維持することができる。このため、ヘッド部材を変形させる必要がなくなるので、リップ部の真直度が変化することがなくなり、またヘッド部材に長手方向に延びるスリットを形成する必要もないので、工具本体の剛性を確保することができる。
【００１２】
さらに、導入路には１つの供給路から塗布液を供給して長手方向に行き渡らせればよいので、塗布液の供給圧の管理が煩雑化することもない。また、流量調整弁はマニホールドの手前の流量調整路に配設されるので、たとえ塗布液中の固形分が堆積しても膜厚の不均一を生じることもない。
【００１３】
ここで、上記流量調整弁によって調整される上記塗布液の流量を、上記被塗布物に形成された上記塗布膜の厚さを検出する塗布膜厚検出手段による検出結果に基づいて制御することにより、一層確実な膜厚の均一化を図ることができるとともに、例えばこの検出結果に基づき流量調整弁を自動的に操作することによって無人でも均一な膜厚の塗布膜を形成することが可能となる。
【００１４】
すなわち、本発明の塗布方法は、このような塗布膜厚検出手段を備えた上記構成の塗布工具を用いて、上記被塗布物に形成された上記塗布膜の厚さを検出する上記塗布膜厚検出手段による検出結果に基づき、上記長手方向に並んだ複数の流量調整路に備えられた上記流量調整弁を制御しつつ、上記塗布液を上記被塗布物に塗布して上記塗布膜を形成することを特徴とする。
【００１５】
ここで、このような塗布方法では、具体的に、上記塗布膜厚検出手段は、上記長手方向における上記塗布膜の位置のデータと、各位置における上記塗布膜の厚さのデータとを継続的に取得し、上記塗布膜の位置のデータと上記塗布膜の厚さのデータをネットワークを介して外部サーバに収集し、上記塗布膜の厚さのデータと予め設定された基準の塗布膜の厚さのデータとの塗布膜の厚さの差を算出して予め設定された閾値と比較し、上記塗布膜の厚さの差が上記閾値を超えた場合には、上記長手方向において上記閾値を超えた位置の上記流量調整弁を制御して上記塗布液の流量を調整する。
【００１６】
また、上記流量調整路を断面円形とした場合には、上記流量調整弁は、この流量調整路の断面がなす円の半径と等しい半径の半球状の先端部を有して該流量調整路に直交する方向に出没可能な弁体を備えたものとすることにより、弁体への塗布液の固形分の堆積を抑制することができるとともに、流量調整弁を閉じる場合に塗布液の流量調整路内の流通を確実に遮断することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、ヘッド部材を変形させてリップ部の真直度を変化させたり、塗布液の供給圧管理を煩雑化させたり、塗布液中の固形分の堆積による膜厚の不均一を招いたりすることなく、確実に被塗布物に形成される塗布膜の膜厚の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す実施形態の一部破断平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図１におけるＡＡ断面図である。
【図５】図１におけるＢＢ断面図である。
【図６】図１に示す実施形態において流量調整弁が開いた状態の流量調整路周辺の（ａ）図１におけるＢＢ断面に相当する拡大断面図、（ｂ）図６（ａ）におけるＣＣ断面図である。
【図７】図１に示す実施形態において流量調整弁が略半分閉じた状態の流量調整路周辺の（ａ）図１におけるＢＢ断面に相当する拡大断面図、（ｂ）図７（ａ）におけるＣＣ断面図である。
【図８】図１に示す実施形態において流量調整弁が閉じた状態の流量調整路周辺の（ａ）図１におけるＢＢ断面に相当する拡大断面図、（ｂ）図８（ａ）におけるＣＣ断面図である。
【図９】図１に示す実施形態の変形例を示す工具本体の後端部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図８は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、工具本体１は、横長ブロック状で長手方向（図１および図２において左右方向）から見て図３に示すような台形状である鋼材等の金属材料によって形成された外形が略同形同大の複数（本実施形態では２つ）のヘッド部材２、３が、長手方向に延びる幅広の互いの１つの内側面２ａ、３ａを突き合わせるように対向させるとともに、本実施形態ではこれらの内側面２ａ、３ａ間に同じく鋼材等の金属材料よりなる薄板状のシム４を介装させて、ボルト止め等によって取り付けられることにより、上記長手方向から見て断面が図３ないし図５に示すようにホームベース状の五角形をなすように形成される。
【００２０】
これら２つのヘッド部材２、３のうち第１のヘッド部材（図３ないし図５において右側のヘッド部材）２には、第２のヘッド部材（図１ないし図５において左側のヘッド部材）３の上記内側面３ａと突き合わされる内側面２ａに、上記長手方向に垂直な断面が例えば半円状をなして該内側面２ａに開口する凹溝状のマニホールド５が、該長手方向に延びるように、また内側面２ａの四辺と間隔をあけて形成されている。また、シム４は、このマニホールド５の部分から工具本体１の先端部（図１および図３ないし図５において下側部分）にかけて切り欠かれており、このシム４の切り欠かれた部分が工具本体１において塗布液が流れるスロット６とされる。なお、このようなシム４を用いるほかに、ヘッド部材２、３の内側面２ａ、３ａの少なくとも一方に段差面を彫り込むようにしてスロット６を形成してもよい。
【００２１】
このような塗布工具は、本実施形態では図１および図２に示すように上記長手方向を水平にするとともに、本実施形態では長手方向に見て三角形状に突出する工具本体１の先端部を下向きにして支持され、この先端部の下方に僅かな間隔をあけて対向するように配設された基板等の被塗布物に対して上記長手方向に垂直に交差する水平な移動方向に相対的に移動させられつつ、マニホールド５に供給された塗布液を、スロット６を通して工具本体１先端部のスロット６の開口部から吐出し、上記被塗布物の表面（上面）に塗布して塗布膜を形成する。なお、２つのヘッド部材２、３とシム４の先端部は、長手方向に垂直な断面が長方形状とされて先端側に突き出すように形成され、リップ部２ｂ、３ｂとされている。
【００２２】
また、第１のヘッド部材２には、本実施形態では上下方向においてマニホールド５と略同じ位置に、マニホールド５と並行して延びる断面円形の導入路７が形成されている。この導入路７は、第１のヘッド部材２をマニホールド５と平行に長手方向に貫通する孔の両端部を埋め栓７ａによって封止したものであり、その断面がなす円の半径は、本実施形態ではマニホールド５の断面がなす半円と略等しくされるとともに、長手方向の長さもマニホールド５と略等しくされている。また、この導入路７には、工具本体１の長手方向中央部において後端部（図１および図３ないし図５において上側部分）から形成された１つの塗布液の供給路８が接続されている。
【００２３】
さらに、この導入路７とマニホールド５とは、上記長手方向に並んだ複数の流量調整路９によって接続されている。これらの流量調整路９は、本実施形態では半径がマニホールド５や導入路７よりも小さい断面円径のものであって、マニホールド５および導入路７に対して垂直に、その後端縁（上端縁）がマニホールド５および導入路７の後端縁（上端縁）と接するように延びており、本実施形態では導入路７に供給路８が接続された中央部を避けるようにして長手方向に偶数（１４）の流量調整路９が等間隔に配設されている。
【００２４】
さらにまた、これらの流量調整路９には、流量調整路９と略等しい内径の弁孔１０が工具本体１の後端側から延びて流量調整路９に直交するように接続されている。そして、この弁孔１０には、流量調整路９を流れる塗布液の流量を調整する流量調整弁１１が挿入されている。この流量調整弁１１は、その弁体１１ａが、流量調整路９の断面がなす円の半径と等しい半径の半球状の先端部を有して該流量調整路９に直交する方向に出没可能とされた概略多段円柱状に形成されており、半球状の先端部よりも後端側の弁体１１ａの外周部には、弁孔１０の内周面との間を密封するＯリング１１ｂが介装されている。
【００２５】
また、この流量調整弁１１の弁体１１ａよりも後端側の弁孔１０内には、この弁体１１ａを流量調整路９内に出没させる出没機構１２が設けられている。この出没機構１２は、本実施形態においてはマイクロゲージ１２ａの回転を弁孔１０内に挿入されて弁体１１ａの後端に接続または当接したピン１２ｂの出没に変換する、いわゆるマイクロメーターヘッドであり、マイクロゲージ１２ａの目盛りによってピン１２ｂおよび弁体１１ａの出没量を確認することができる。本実施形態では、複数の流量調整路９のすべてに上記流量調整弁１１と出没機構１２とが備えられている。
【００２６】
このような構成の塗布工具において、供給路８から導入路７に塗布液を供給すると、塗布液は導入路７内を長手方向に行き渡り、流量調整路９を通ってマニホールド５に流れ、さらにスロット６を通って上述のように工具本体１先端部から吐出されて被塗布物に塗布され、被塗布物に塗布膜を形成する。ここで、工具本体の被塗布物に対する相対的な移動方向の反対側には、この塗布膜の膜厚を測定する非接触式の光反射測定器またはＸ線測定器等の図示されない塗布膜厚検出手段が備えられており、この塗布膜厚検出手段によって上記長手方向における膜厚の不均一が検出されたときには、流量調整弁１１によって膜厚が不均一な部分の塗布液の流量を調整することにより、膜厚を均一にする。
【００２７】
すなわち、上記長手方向において膜厚が厚い部分が発生したときには、この部分に位置する流量調整路９に備えられた流量調整弁１１の弁体１１ａを出没機構１２によって突出させて流量調整弁１１を閉じることにより、この流量調整路９からマニホールド５に供給されてスロット６を通り吐出される塗布液の流量は減少することになり、膜厚を均一にすることができる。
【００２８】
また、逆に長手方向において膜厚が薄い部分が発生したときには、この部分に位置する流量調整路９に備えられた流量調整弁１１の弁体１１ａを出没機構１２によって後退させて流量調整弁１１を開くことにより、この流量調整路９からマニホールド５に供給されてスロット６を通り吐出される塗布液の流量は増大することになり、やはり膜厚を均一にすることができる。
【００２９】
このように、上記構成の塗布工具においては、マニホールド５の手前の流量調整路９に設けられた流量調整弁１１を操作することによって被塗布物に形成される塗布膜の膜厚を均一化することができる。このため、ヘッド部材２、３を変形させる必要がなくなって、リップ部２ｂ、３ｂの真直度が変化することもなくなり、均一な膜厚を維持することができる。また、ヘッド部材２、３を変形させるために長手方向に延びるスリットを形成する必要もないので、工具本体１の剛性を確保することができ、塗布液を高圧で吐出しても均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【００３０】
一方、導入路７には１つの供給路８を接続して塗布液を導入し、上記長手方向に行き渡らせればよいので、塗布液の供給圧の管理が煩雑化することもない。さらに、流量調整弁１１が配設される流量調整路９はマニホールド５の手前の導入路７との間にあるので、たとえ塗布液中の固形分が流量調整弁１１の弁体１１ａに堆積しても膜厚の不均一を生じることもない。
【００３１】
さらに、本実施形態では、この流量調整弁１１によって調整される塗布液の流量が、被塗布物に形成された塗布膜の厚さを検出する塗布膜厚検出手段による検出結果に基づいて制御される。このため、一層確実な膜厚の均一化を図ることができるとともに、例えばこの検出結果に基づき自動的に流量調整弁１１を操作することによって無人でも均一な膜厚の塗布膜を形成することが可能となる。
【００３２】
ここで、図９は、このように流量調整弁１１を自動的に操作する場合の上記実施形態の変形例を示すものである。この変形例においては、上記塗布膜厚検出手段にコンピューターのコントローラーおよび電源等よりなる制御手段２１を介して接続されたステッピングモーター等の駆動手段２２により、塗布膜厚検出手段による検出結果をフィードバックして流量調整弁１１の出没機構１２のマイクロゲージ１２ａを回転させ、流量調整弁１１を操作する。このため、作業者が手作業で操作する場合に比べてより正確に塗布膜の膜厚を均一化することができる。
【００３３】
より具体的に、この変形例では、上記塗布膜厚検出手段は、上記長手方向における塗布膜の位置のデータと、各位置における塗布膜の厚さのデータとを継続的に取得し、これら塗布膜の位置のデータと塗布膜の厚さのデータをネットワークを介して図示されない外部サーバに収集し、上記制御手段２１のコンピューターにより塗布膜の厚さのデータと予め設定された基準の塗布膜の厚さのデータとの塗布膜の厚さの差を算出して予め設定された閾値と比較し、上記塗布膜の厚さの差が上記閾値を超えた場合には、上記長手方向において閾値を超えた位置の流量調整弁１１の出没機構１２のマイクロゲージ１２ａを上記駆動手段２２によって回転させ、流量調整弁１１を操作する。
【００３４】
また、本実施形態では、流量調整路９が断面円形であるのに対し、流量調整弁１１は、この流量調整路９の断面がなす円の半径と等しい半径の半球状の先端部を有する弁体１１ａを備え、この弁体１１ａが出没機構１２によって流量調整路９に直交する方向に出没可能とされている。すなわち、流量調整路９内に突出する弁体１１ａの先端部に角張った部分がないため、弁体１１ａへの塗布液の固形分の堆積を抑制することができるとともに、図８に示したように流量調整弁１１によって流量調整路９を完全に閉じる場合に、塗布液の流量調整路９の流通を確実に遮断することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、流量調整路９が偶数であって、その半径がマニホールド５や導入路７よりも小さく、また後端縁がマニホールド５および導入路７の後端縁と接するように延びており、導入路７の中央部を避けるようにして配設されているが、流量調整路９の数やマニホールド５および導入路７との接続形態、配置は上記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１  工具本体
２、３  ヘッド部材
４  シム
５  マニホールド
６  スロット
７  導入路
８  供給路
９  流量調整路
１１  流量調整弁
１１ａ  弁体
１２  出没機構
２１  制御手段
２２  駆動手段
【図１】
2019171283.tif 000003
【図２】
2019171283.tif 000004
【図３】
2019171283.tif 000005
【図４】
2019171283.tif 000006
【図５】
2019171283.tif 000007
【図６】
2019171283.tif 000008
【図７】
2019171283.tif 000009
【図８】
2019171283.tif 000010
【図９】
2019171283.tif 000011