(57)【要約】【課題】可撓性の基材を浮きが生じるようなことなく吸着固定することのできる基材吸着装置を提供する。【解決手段】基材Ｗを載置するステージ部１１を備え、基材Ｗを吸着保持する基材吸着装置２であり、ステージ部１１は、多孔質材からなる複数の吸着ブロック１５が接合されて形成され、二つの吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂが接合されている部分である接合部１６は、接合面１７ａおよび接合面１７ｂを接着する接着剤によって形成される接着部１９と、接着部１９と隣接して接着部１９に対して両吸着ブロック１５の中心側に位置し、接合面１７ａおよび接合面１７ｂを孔埋めする孔埋め剤によって形成される孔埋め部１８ａおよび孔埋め部１８ｂを有する。【選択図】図３
2015041632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を載置するステージ部を備え、基材を吸着保持する基材吸着装置であり、
前記ステージ部は、多孔質材からなる複数の吸着ブロックが接合されて形成され、
二つの前記吸着ブロックが接合されている部分である接合部は、両前記吸着ブロックの接合面同士を接着する接着剤によって形成される接着部と、前記接着部と隣接して前記接着部に対して両前記吸着ブロックの中心側に位置し、両前記接合面を孔埋めする孔埋め剤によって形成される孔埋め部と、を有することを特徴とする、基材吸着装置。
【請求項２】
前記孔埋め部を形成するために前記孔埋め剤を前記接合面に塗布する際の前記孔埋め剤の粘度は、前記接合面同士を接合するために前記接着剤を前記接合面に塗布する際の前記接着剤の粘度よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の基材吸着装置。
【請求項３】
前記ステージ部を載置する載置部をさらに有し、前記ステージ部は、各前記接合部を下方から支持するスペーサを介して前記載置部に載置され、前記ステージ部と前記載置部との間の空間は前記スペーサにより各前記吸着ブロックごとに仕切られていることを特徴とする、請求項１もしくは２のいずれかに記載の基材吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する基材を吸着保持する基材吸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示機器に使用されるカラーフィルタに画素要素を形成する色素を塗布する方法の一つとして、従来からインクジェット法が提案されている。具体的には、マトリクス状に遮光部が形成されたガラス等で作成された基材上に形成された複数の区画のそれぞれに、塗布ヘッドのノズルからインクを吐出して塗布し、インク層が形成される。
【０００３】
近年では、画像表示機器、特に携帯用の画像表示機器に対する耐衝撃性の向上、軽量化、および薄型化等の要求に応えるために、樹脂などの可撓性を有する基材が用いられることも多くなっている。このような可撓性を有する基材に対してインクの塗布などの処理を行う場合、精度良くその処理を行うためには、基材にたわみなどが生じないように、たとえば吸着などにより基材を固定する必要がある。
【０００４】
基材を吸着固定する基材吸着装置の例として、下記特許文献１では、多孔質の吸着ブロック同士を突き合わせて接着剤により接合し、基材吸着装置を形成している。これら吸着ブロックが吸引動作を行うことにより、吸着ブロックに載置された基材を吸着固定する。そして、各吸着ブロックにおける吸引のオンオフを個別に制御することにより、基材の吸着を行う領域を調節する。また、吸着ブロック同士を接着して基材吸着装置を形成することにより、吸着ブロック同士の間隙から吸引エアーがリークすることを防いでいる。
【０００５】
また、特許文献１では、吸着ブロックを基材の長手方向に並べて、複数種類の長さの機能液滴吐出ヘッドに対応させるようにしているが、吸着ブロックの並べる方向を基材の短手方向（幅方向）にすることにより、複数種類の幅の基材の吸着に対応した基材吸着装置とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１のような基材吸着装置では、吸着ブロック同士の接合部において基材が吸着できずに浮きが生じるおそれがあった。具体的には、図８（ａ）にハッチングで示すように、吸着ブロック９１ａの接合面９２ａおよび吸着ブロック９１ｂの接合面９２ｂの孔から吸着ブロック９１ａおよび吸着ブロック９１ｂの内部に接着剤が毛細管現象により深く入り込んでしまい、孔を埋めてしまう。そして、孔が埋まった部分では基材の吸着ができず、いわゆる不感帯となってしまう。この不感帯の幅ｄが広い場合、不感帯の上方で基材の浮きが生じ、吸着保持した基材への処理が精度良く行えなくなるおそれがあった。
【０００８】
一方、接着剤の粘度を高くして接着剤が吸着ブロック内部に深く浸透しないようにした場合、図８（ｂ）に示すように不感帯の幅ｄは狭くすることはできるが、接合面全面にむら無く接着剤を塗布することが困難となって、図８（ｂ）に矢印で示すように吸引エアのリークが生じるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、可撓性の基材を浮きが生じるようなことなく吸着固定することのできる基材吸着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】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の基材吸着装置は、基材を載置するステージ部を備え、基材を吸着保持する基材吸着装置であり、前記ステージ部は、多孔質材からなる複数の吸着ブロックが接合されて形成され、二つの前記吸着ブロックが接合されている部分である接合部は、両前記吸着ブロックの接合面同士を接着する接着剤によって形成される接着部と、前記接着部と隣接して前記接着部に対して両前記吸着ブロックの中心側に位置し、両前記接合面を孔埋めする孔埋め剤によって形成される孔埋め部と、を有することを特徴としている。
【００１１】
上記基材吸着装置によれば、孔埋め部を有することにより、不感帯の幅を狭くして基材を吸着保持することが可能である。具体的には、孔埋め部を有することにより、吸着ブロックの接着の際に吸着ブロックの内部へ接着剤が浸透することを孔埋め部が防ぐため、接合部において基材を吸着することができない部分である不感帯の幅を、接着剤だけで接合部を形成する場合よりも狭くすることができる。
【００１２】
また、前記孔埋め部を形成するために前記孔埋め剤を前記接合面に塗布する際の前記孔埋め剤の粘度は、前記接合面同士を接合するために前記接着剤を前記接合面に塗布する際の前記接着剤の粘度よりも高いことが望ましい。
【００１３】
こうすることにより、孔埋め剤が吸着ブロック内に浸透する幅は、孔埋め剤を使用せずに最初から接着剤を用いて接着した場合に接着剤が吸着ブロック内に浸透する幅に比べて狭くなるため、不感帯の幅を確実に狭くすることができる。
【００１４】
また、前記ステージ部を載置する載置部をさらに有し、前記ステージ部は、各前記接合部を下方から支持するスペーサを介して前記載置部に載置され、前記ステージ部と前記載置部との間の空間は前記スペーサにより各前記吸着ブロックごとに仕切られていると良い。
【００１５】
こうすることにより、各吸着ブロックの下方に空間を形成し、この空間に対してエア吸引をすることによって吸着ブロックの下面全体に吸引力を与えることができるため、各吸着ブロックにおいて基材と対向する面における吸引力を全面均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基材吸着装置によれば、可撓性の基材を浮きが生じるようなことなく吸着固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における基材吸着装置を表す概略図である。
【図２】本実施形態の基材吸着装置を表す概略図である。
【図３】本実施形態の基材吸着装置における接合部を表す概略図である。
【図４】本実施形態の基材吸着装置における接合部を表す概略図である。
【図５】基材吸着装置を備えるエキスパンド装置の概略図である。
【図６】エキスパンド装置による基材のエキスパンドの形態を表す概略図である。
【図７】他の実施形態における基材吸着装置を表す概略図である。
【図８】従来の基材吸着装置を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の一実施形態における基材吸着装置を図１に示す。基材吸着装置１は、ステージ部１１および載置部１２を有し、載置部１２に載置されたステージ部１１が気体の吸引を行うことにより、ステージ部１１と対向する基材Ｗを吸着保持する。
【００２０】
基材Ｗは、ＰＥＮやＰＥＴなどの樹脂を材質とした、可撓性を有する長尺体であり、片方の端部において巻き出しが行われ、もう片方の端部において巻き取りが行われることにより、基材Ｗは基材吸着装置１上を移動する。
【００２１】
ステージ部１１は、複数の吸着ブロック１５を有しており、これら吸着ブロック１５が基材Ｗの短手方向（幅方向）に並べられている。そして、基材Ｗと対向する吸着ブロック１５のみにおいて気体の吸引を行うことによって、ステージ部１１は基材Ｗの幅寸法に対応して基板Ｗを吸着保持する。
【００２２】
なお、以降の説明では、吸着ブロックの配列方向（基材Ｗの幅方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する基材Ｗの長手方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向と呼ぶ。
【００２３】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、ともに本実施形態における基材吸着装置１をＹ軸方向から見たものである。
【００２４】
各吸着ブロック１５は、本実施形態では直方体の形状を有する多孔質ブロックであり、吸着ブロック１５の基材Ｗを載置する載置面と平行な一方向（本実施形態ではＸ軸方向）にこれら吸着ブロック１５が並べられ、そして隣接する吸着ブロック１５同士が突き合わされ、接合されて、ステージ部１１を形成している。
【００２５】
また、これら吸着ブロック１５の面のうち、ステージ部１１の基材Ｗと対向する面とその反対面とを除く外周面を構成する面は孔埋め処理などによって気体の出入り（エアーのリーク）がないようにされており、ステージ部１１を介する気体の出入りは、基材Ｗと対向する面およびその反対面でのみ行われる。
【００２６】
また、吸着ブロック１５同士の接合部１６も気体の出入りがないようにされており、隣接する吸着ブロック１５間での気体の出入りがないようにされている。なお、この接合部１６の詳細については、後述する。
【００２７】
載置部１２は、本実施形態では石定盤であり、各吸着ブロック１５が載置される位置に開口部を有するように、それぞれ貫通孔が設けられている。
【００２８】
ここで、基材吸着装置１は真空ポンプなどの真空源１３を有しており、この真空源１３に接続された配管が分岐され、載置部１２に設けられたそれぞれの貫通孔のもう片方の開口部と接続されている。これにより、真空源１３から与えられた吸引力は、分岐された配管、貫通孔、および吸着ブロック１５の内部を経て、吸着ブロック１５の基材Ｗと対向する面に及ぶ。すなわち、基材Ｗを吸着保持することができる。
【００２９】
また、それぞれの分岐された配管にはバルブ１４が設けられており、これらバルブ１４の開閉によって各吸着ブロック１５における吸引のオンオフが個別に制御される。図２の例では、閉状態のバルブ１４は塗りつぶして表している。すなわち、図２（ａ）は、バルブ１４ａとバルブ１４ｂとが開状態であり、それ以外のバルブ１４が閉状態であることを表している。
【００３０】
この図２（ａ）状態の場合、真空源１３から与えられた吸引力は、バルブ１４ａとバルブ１４ｂのみを通じて吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂに到達する。すなわち、吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂのみが基材Ｗを吸着しうる状態となるため、この二つ分の吸着ブロック１５の幅と同等の幅寸法を有する基材Ｗを吸着保持するのに適した状態となる。
【００３１】
また、図２（ｂ）の状態の場合、バルブ１４ｅのみが閉状態であるため、真空源１３から与えられた吸引力は、吸着ブロック１５ａ、吸着ブロック１５ｂ、吸着ブロック１５ｃ、および吸着ブロック１５ｄに到達するため、これら四つ分の吸着ブロック１５の幅と同等の幅寸法を有する基材Ｗを吸着保持するのに適した状態となる。
【００３２】
ここで、仮にステージ部１１が基材Ｗを吸着する幅である吸着幅が所定の寸法のみで固定されていたならば、ステージ部１１がこの吸着幅よりも幅寸法が大きすぎる基材Ｗを吸着する場合には、基材Ｗの端部が吸着されずに浮き上がるおそれがある。
【００３３】
また、逆にステージ部１１が上記吸着幅よりも幅寸法が小さすぎる基材Ｗを吸着する場合には、ステージ部１１の一部で空吸いが生じるために吸着力が弱まり、基材Ｗが浮き上がるおそれがある。したがって、これらの場合はともに適した吸着状態とは言えない。
【００３４】
これに対し、本実施形態のように各バルブ１４によって各吸着ブロック１５における吸引のオンオフが個別に制御されることにより、基材Ｗの幅寸法に対応して基板Ｗを吸着保持することができる。
【００３５】
また、本実施形態では載置部１２には上記貫通孔を設ける程度の加工のみを行っており、外周部が孔埋めされたステージ部１１がこの載置部１２に載置されるだけで、基材Ｗの幅寸法に対応して基板Ｗを吸着保持する機能を有する基材吸着装置１を形成している。これにより、たとえば載置部１２に各吸着ブロック１５を埋め込むための窪みを加工により設け、これら窪みに各吸着ブロック１５を埋め込むことによって本実施形態と同等の機能を有する構成を形成する場合などに比べて、非常に安価に基材吸着装置１を形成することが可能である。
【００３６】
次に、本実施形態の基材吸着装置における吸着ブロック同士の接合部の形態を図３に示す。
【００３７】
二つの吸着ブロック１５（図３では吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂ）の接合部１６は、孔埋め部１８ａ、孔埋め部１８ｂ、および接着部１９を有している。また、孔埋め部１８ａは接着部１９に隣接し、接着部１９に対して吸着ブロック１５ａの中心側に位置し、孔埋め部１８ｂは接着部１９に隣接し、接着部１９に対して吸着ブロック１５ｂの中心側に位置している。
【００３８】
孔埋め部１８ａは、吸着ブロック１５ａの吸着ブロック１５ｂと対向する面である接合面１７ａの全ての孔を孔埋め剤により埋めたものである。同様に、孔埋め部１８ｂは、吸着ブロック１５ｂの吸着ブロック１５ａと対向する面である接合面１７ｂの全ての孔を孔埋め剤により埋めたものである。
【００３９】
孔埋め剤は、本実施形態ではＩＴＷデブコン社製デブコンＡ（デブコンは登録商標）などを使用しており、この孔埋め剤の塗布時における粘度は後述の接着剤の塗布時における粘度よりも高い。この孔埋め剤を接合面１７ａおよび接合面１７ｂの全面に塗布した後、乾燥などにより孔埋め剤が硬化して孔埋め部１８ａおよび孔埋め部１８ｂが形成される。
【００４０】
接着部１９は孔埋め部１８ａおよび孔埋め部１８ｂが形成された吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂとを接合する際の接着剤の層である。この接着部１９と孔埋め部１８ａおよび孔埋め部１８ｂのＸ軸方向の寸法の合計が、接合部１６のＸ軸方向の幅、すなわち、基剤Ｗを吸着することができない不感帯の幅ｄとなる。
【００４１】
接着剤は、本実施形態ではＩＴＷデブコン社製デブコンＢ（デブコンは登録商標）などを用いており、孔埋め剤よりも粘度は低い。そのため、孔埋め剤よりも塗布面全面に塗れ広がりやすい反面、仮に接合面１７ａおよび接合面１７ｂに直接塗布した場合、毛細管現象によって接合面１７ａおよび接合面１７ｂの孔から吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂの内部へ深く浸透してしまう。
【００４２】
ここで、本実施形態では、孔埋め部１８ａおよび孔埋め部１８ｂが接着部１９に隣接して位置することにより、接合面１７ａおよび接合面１７ｂから吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂの内部へ接着剤が浸透することを防いでいる。そして、孔埋め剤の粘度が接着剤の粘度より高いことにより、孔埋め剤が吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂの内部へ浸透する幅は、仮にこの接着剤のみを用いて吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂとを接合した場合に接着剤が吸着ブロック１５ａおよび吸着ブロック１５ｂの内部へ浸透する幅よりも狭くなる。したがって、本実施形態における不感帯の幅ｄは、上記接着剤のみを用いて吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂとを接合した場合の不感帯の幅よりも狭くなり、基材Ｗを浮きが生じるようなことなく吸着固定することができる。
【００４３】
具体的には、接着剤のみを用いて接合した場合には不感帯の幅は２ｍｍ程度となっていたが、本実施形態では不感帯の幅を０．５ｍｍ程度にすることができた。
【００４４】
一方、仮に本実施形態の孔埋め剤と同じぐらいに粘度の高い接着剤のみを用いて吸着ブロック１５ａと吸着ブロック１５ｂとを接合した場合、不感帯の幅を狭くすることが期待できるが、粘度が高い接着剤は塗布面である接合面１７ａおよび接合面１７ｂの全面に塗れ広がりにくくなるため、接合面１７ａもしくは接合面１７ｂにおいて接着剤が塗布されていない部分が生じて、その部分において吸引エアのリークが生じるおそれがある。
【００４５】
これに対して、本実施形態では、仮に図４で示すように孔埋め剤が塗れ広がらずに孔埋め部１８ａにおいて一部欠けが生じていても、接着部１９を形成する際にその欠けを埋めるように接着剤が接合面１７ａの孔を埋めるため、吸引エアのリークが生じるおそれが無い。
【００４６】
次に、本実施形態の基材吸着装置１を備えるエキスパンド装置を図５に示す。このエキスパンド装置２は、３つの基材吸着装置１ａ、１ｂおよび１ｃを有している。また、基材吸着装置１ｂには駆動機構３が設けられており、基材吸着装置１ｂはＹ軸方向に移動することが可能である。そして、基材吸着装置１ｂおよび基材吸着装置１ｃが基材Ｗを吸着固定した状態で基材吸着装置１ｂが基材吸着装置１ｃから離間することにより、基材Ｗの基材吸着装置１ｂと基材吸着装置１ｃの間に位置する部分を引っ張る（エキスパンドする）ことができる。
【００４７】
このエキスパンド装置２による基材Ｗのエキスパンドの形態を図６に示す。図６（ａ）はエキスパンド前の状態であり、図６（ｂ）はエキスパンド後の状態である。
【００４８】
図６（ａ）および図６（ｂ）にハッチングで示すように基材Ｗに塗布パターンが設けられていた場合、基材吸着装置１ｂと基材吸着装置１ｃとの間隔を図６（ａ）で示す間隔Ｌ１から図６（ｂ）で示す間隔Ｌ２に変更するように基材Ｗのエキスパンドを実施することにより、これら塗布パターンの幅および間隔を調節することができる。これにより、たとえば周囲の温度や湿度の影響により基材Ｗが変形するとともに塗布パターンも変形していた場合に、変形していた塗布パターンを矯正して、この塗布パターン内に塗布装置が塗布液を塗布しやすい状態にすることができる。そして、図６（ｂ）において基材吸着装置１ａが基材Ｗの吸着を行うことにより、塗布パターンが矯正された状態が維持されたまま、塗布装置が塗布動作を行うことができる。
【００４９】
次に、他の実施形態における基材吸着装置を図７に示す。図７（ａ）は基材吸着装置１をＹ軸方向から見たものであり、図７（ｂ）は基材吸着装置１をＺ軸方向から見たものである。
【００５０】
この実施形態では、基材吸着装置１はさらにスペーサ２０をさらに有し、ステージ部１１は載置部１２に直接載置されずにスペーサ２０を介して載置部１２に載置されている。
【００５１】
また、スペーサ２０は、各接合部１６の下方にＹ軸方向に連続して設けられており、これによりステージ部１１と載置部１２との間の空間は各吸着ブロック１５ごとに仕切られている。そして、このスペーサ２０によって、吸着ブロック１５ごとに、吸着ブロック１５と載置部１２との間に閉じた空間が形成されている。
【００５２】
この基材吸着装置１において真空源１３からエアの吸引を行った場合、まず上記の閉じた空間に対してエア吸引が行われ、この空間全体が減圧される。それに伴って、図７（ａ）に矢印で示すように、吸着ブロック１５の下面（吸着ブロック１５の基材Ｗと対向する面の反対面）全体に吸引力を与えることができる。
【００５３】
ここで、図２に示した実施形態では吸着ブロック１５が載置部１２の貫通孔の開口と直接接しており、この部分のみからエアの吸引が行われるため、吸着ブロック１５の基材Ｗと対向する面（上面）における吸引力は、この貫通孔に近いほど大きい傾向があるのに対し、図７の実施形態では上記の通り下面全体からエアの吸引が行われるため、各吸着ブロック１５において上面における吸引力を全面均一にすることができる。
【００５４】
また、吸着ブロック１５の上面における吸引力は、下面において吸引が行われる面積と圧力の積から求められるため、図７の実施形態では図２の実施形態よりも吸引力を大きくすることも可能である。
【００５５】
以上に説明した基材吸着装置により、可撓性の基材を浮きが生じるようなことなく吸着固定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  基材吸着装置
１ａ  基材吸着装置
１ｂ  基材吸着装置
１ｃ  基材吸着装置
２  エキスパンド装置
３  駆動機構
１１  ステージ部
１２  載置部
１３  真空源
１４  バルブ
１４ａ  バルブ
１４ｂ  バルブ
１４ｃ  バルブ
１４ｄ  バルブ
１４ｅ  バルブ
１５  吸着ブロック
１５ａ  吸着ブロック
１５ｂ  吸着ブロック
１５ｃ  吸着ブロック
１５ｄ  吸着ブロック
１５ｅ  吸着ブロック
１６  接合部
１７ａ  接合面
１７ｂ  接合面
１８ａ  孔埋め部
１８ｂ  孔埋め部
１９接着部
２０  スペーサ
９１ａ  吸着ブロック
９１ｂ  吸着ブロック
９２ａ  接合面
９２ｂ  接合面
９３  接着部
９４  接着剤
Ｗ  基材
【図１】
2015041632.tif 000003
【図２】
2015041632.tif 000004
【図３】
2015041632.tif 000005
【図４】
2015041632.tif 000006
【図５】
2015041632.tif 000007
【図６】
2015041632.tif 000008
【図７】
2015041632.tif 000009
【図８】
2015041632.tif 000010