(57)【要約】【課題】機械的押出方式の塗布装置において撓みの発生しにくい押出駆動機構を構成することにより、塗布装置の高精度化及び高速化を図り、これによって塗布物の精度向上及び生産性の向上を達成する。【解決手段】本発明の塗布装置１００は、塗布物を収容し、塗布物を吐出するノズル２１７を備えた容器２１６と、この容器内の前記塗布物を加圧して前記ノズルより押し出すための押出部材２１５と、該押出部材を駆動する押出駆動機構とを有し、押出駆動機構には、押出部材２１５の押出軸線と平行な複数の駆動軸線に沿って複数の駆動力を出力する駆動力出力部２０７，２０９と、駆動力出力部から複数の駆動力を受け、押出軸線と略一致する出力軸線に沿って駆動力を出力する駆動力伝達部２１０とを有し、複数の駆動軸線と出力軸線とが回転モーメントを生じないように配設されていることを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布物を収容し、該塗布物を吐出するノズルを備えた容器と、この容器内の前記塗布物を加圧して前記ノズルより押し出すための押出部材と、該押出部材を駆動する押出駆動機構とを有する塗布装置において、
前記押出駆動機構には、前記押出部材の押出軸線と平行な複数の駆動軸線に沿って複数の駆動力を出力する駆動力出力部と、該駆動力出力部から前記複数の駆動力を受け、前記押出軸線と略一致する出力軸線に沿って駆動力を出力する駆動力伝達部とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記複数の駆動軸線と前記出力軸線とが回転モーメントを生じないように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記押出部材は、前記駆動力伝達部に対して自在継手を介して接続されているとともに、前記容器に対して直接若しくは間接的に固定された、前記押出軸線と平行な案内方向を有するガイド部によって案内されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記駆動力出力部は、前記駆動軸線に沿って配設された、回転駆動される複数の送りねじを含み、前記駆動力伝達部は、前記複数の送りねじに共に螺合していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記駆動力出力部には、前記出力軸線に対して等距離に配置された複数の前記駆動軸線が前記出力軸線の周りに均等に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記駆動力出力部には、前記出力軸線の両側に等距離に配置された一対の前記駆動軸線が前記出力軸線を含む平面上に共に配置されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の塗布装置を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布装置及び電気光学装置の製造方法に係り、特に、微量の塗布物を高い精度で塗布する場合に好適な塗布装置の押出駆動機構の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、塗布装置（ディスペンサ）は、種々の物体に塗布物を塗布するために広く用いられている。たとえば、液晶パネルの製造工程においては、基板上にシール材を塗布装置によって所定形状に塗布し、当該基板に対してシール材を介して別の基板を貼り合わせることにより、液晶を封入するためのセル構造が構成される。このようなシール材の塗布工程では、基板上に微量のシール材を均一に塗布する必要があるので、シール材の吐出量に関してきわめて高い精度が要求される。
【０００３】
ところで、上記の塗布装置においては、塗布物を収容するシリンジに対して、ピストンロッド（押出部材）を挿入し、このピストンロッドを機械的に移動させることによって塗布物をシリンジの先端に設けられたノズルから吐出させるように構成した機械的押出方式の装置と、上記のシリンジ内に圧縮空気を導入して、この空気圧によって塗布物を押し出すようにしたエア圧印加方式（エアーシリンジ方式）の装置とが知られている。後者の装置としては、たとえば、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−８４２６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機械的押出方式の塗布装置では、塗布物の吐出速度を高めた場合や塗布物の粘度が高いなど塗布物の押出抵抗が大きい場合に、押出駆動機構に大きな応力が加わると撓みが発生し、これによってピストンロッドのスムーズな動作が損なわれ、塗布精度が低下するという問題点がある。したがって、塗布精度を高めるためには押出駆動機構の剛性を高める必要があり、これにより装置が大型化し、重量も増大する。
【０００６】
また、上記従来のエア圧印加方式の塗布装置では、供給されるエア圧に制約があることから、高速に塗布物を押し出す場合や塗布物の粘度が高いなど塗布物の押出抵抗が大きい場合には対応できず、また、塗布速度が遅いことから、生産性を向上させることができないという問題点がある。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、機械的押出方式の塗布装置において撓みの発生しにくい押出駆動機構を構成することにより、塗布装置の高精度化及び高速化を図り、これによって塗布物の精度向上及び生産性の向上を達成することにある。また該塗布装置を用いた電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、塗布物を収容し、該塗布物を吐出するノズルを備えた容器と、この容器内の前記塗布物を加圧して前記ノズルより押し出すための押出部材と、該押出部材を駆動する押出駆動機構とを有する塗布装置において、前記押出駆動機構には、前記押出部材の押出軸線と平行な複数の駆動軸線に沿って複数の駆動力を出力する駆動力出力部と、該駆動力出力部から前記複数の駆動力を受け、前記押出軸線と略一致する出力軸線に沿って駆動力を出力する駆動力伝達部とを有することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、駆動力出力部によって出力される複数の駆動軸線に沿った駆動力を駆動力伝達部が受け、これを出力軸線に沿って出力するように構成することによって駆動力伝達部の姿勢が安定化するので、大きな駆動力や駆動負荷が加わっても押出駆動機構の撓みが低減されるため、押材のスムーズな動作が確保され、塗布精度を維持することができる。また、これによって塗布速度を高めることが可能になるため、生産性を向上させることができる。
【００１０】
本発明において、前記複数の駆動軸線と前記出力軸線とが回転モーメントを生じないように配設されていることが好ましい。これによって、駆動力出力部から出力される駆動力を駆動力伝達部を介して押出部材に伝える過程で、駆動力や駆動負荷が大きくなっても回転モーメントが生じないため、押出駆動機構の撓みがさらに発生しにくくなる。
【００１１】
本発明において、前記押出部材は、前記駆動力伝達部に対して自在継手を介して接続されているとともに、前記容器に対して直接若しくは間接的に固定された、前記押出軸線と平行な案内方向を有するガイド部によって案内されていることが好ましい。これによれば、駆動力伝達部の出力軸線と、押出部材の動作方向を示す押出軸線との間の方向や位置が僅かにずれていても、自在継手によってスムーズに駆動力が伝達されるとともに、押出部材がより近傍に配置された案内部材によって案内されることによって押出軸線を正確に設定することができるため、押出部材の動作精度を向上させることができる。
【００１２】
本発明において、前記駆動力出力部は、前記駆動軸線に沿って配設された、回転駆動される複数の送りねじを含み、前記駆動力伝達部は、前記複数の送りねじに共に螺合していることが好ましい。これによって押出駆動機構をコンパクトに構成することができる。ここで、送りねじとは、ボールネジなどの螺合構造による動力伝達部材を広く包含するものを言う。
【００１３】
本発明において、前記駆動力出力部には、前記出力軸線に対して等距離に配置された複数の前記駆動軸線が前記出力軸線の周りに均等に配置されていることが好ましい。これによって、駆動力伝達部において回転モーメントが生じないように駆動力を伝達することが可能になる。
【００１４】
本発明において、前記駆動力出力部には、前記出力軸線の両側に等距離に配置された一対の前記駆動軸線が前記出力軸線を含む平面上に共に配置されるように構成されていることが好ましい。これによって、駆動力伝達部において回転モーメントが生じないように駆動力を伝達することが可能になるとともに、駆動力出力部を簡易に構成できる。
【００１５】
また本発明に記載の電気光学装置の製造方法は、本発明に記載の塗布装置を用いることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る塗布装置の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
［実施形態］
図１は本実施形態の塗布装置２００の概略側面図、図２は同塗布装置２００の概略正面図である。また、図３は図２に示す位置Ａ〜Ｃの概略断面構成を模式的に示す概略断面図である。なお、図１及び図２においては図示の都合上、一部の構成を省略して示し、また、一部の構成を透視状態で示してある。また、図３は断面上の構成のみを模式的に示すものであり、実際の構造を正確に表しているものではない。
【００１８】
塗布装置２００は、ベース部材２０１と、このベース部材２０１に固定された支持部材２０２とを有する。支持板２０２には、駆動モータ（サーボモータ）２０３及び減速器２０４を含む駆動源が固定されている。駆動モータ２０３にはエンコーダなどの検出器２０５が接続されている。上記駆動源（減速器２０４）の出力軸にはカップリング２０６が接続され、このカップリング２０６の出力軸は駆動力分配機構２０７に接続されている。この駆動力分配機構２０７は、ベース部材２０１に固定された支持部材２０８に支持されている。駆動力分配機構２０７は図示例では単なる輪列構造を有する。この駆動力分配機構２０７は、相互に平行に配設された一対の送りねじ（具体的にはボールネジ）２０９，２０９を回転駆動するように構成されている。これらの送りねじ２０９は、ベース部材２０１に対して取り付けられた軸支部により回転自在に軸支されている。なお、一対の送りねじ２０９の軸線は上記の「駆動軸線」に相当する。この軸線は図示垂線である。また、上記の駆動力分配機構２０７と送りねじ２０９は上記の「駆動力出力部」を構成する。
【００１９】
上記一対の送りねじ２０９には上記の「駆動力伝達部」であるナット部材２１０が螺合し、このナット部材２１０の出力軸２１０ａは、ロードセルなどの応力検出器２１１を介してフローティングジョイントなどの自在継手２１２に接続されている。この自在継手２１２の出力軸は、駆動ブロック２１３に接続固定されている。駆動ブロック２１３は、ベース部材２０１上に固定された案内部材２１４によって直線的に案内されている。この案内方向は図示垂直方向である。
【００２０】
駆動ブロック２１３は、押出部材２１５（ピストンロッド）に接続固定されている。より具体的には、駆動ブロック２１３には押出部材２１５を嵌合可能な溝２１３ａが形成され、この溝２１３ａに押出部材２１５を嵌合させた状態で、固定部材２１３ｂが押出部材２１５に形成された貫通孔を通して駆動ブロック２１３に螺合した構造となっている。そして、この固定部材２１３ｂが押出部材２１５を駆動ブロック２１３に対して締付固定した状態となっている。
【００２１】
押出部材２１５は、ベース部材２０１に固定されたシリンジ２１６に対して出没自在に挿入されている。シリンジ２１６の先端にはノズル２１７が取り付け固定されている。なお、固定部材２１８はシリンジ２１６及びノズル２１７をベース部材２０１に固定するための部材である。
【００２２】
上記の一対の送りねじ２０９，２０９の軸線、すなわち一対の「駆動軸線」は、ナット部材２１０の出力軸２１０ａの軸線、すなわち「出力軸線」と共通の平面上に含まれるように構成され、しかも、出力軸線から一対の駆動軸線までが等距離になるように構成されている。したがって、ナット部材２１０においては、一対の「駆動軸線」に沿って均等な駆動力をそれぞれ受け、一対の「駆動軸線」の間の等距離かつ同一平面上に含まれる「出力軸線」に沿って駆動力を出力するように構成されていることから、これらの駆動力、或いは、これらの駆動力に対する駆動負荷に起因する回転モーメントが何ら発生せず、それゆえ、大きな駆動力や駆動負荷が生じても送りねじ２０９やナット部材２１０にはほとんど撓みが発生しない。
【００２３】
また、このナット部材２１０の「出力軸線」は、基本的には押出部材２１５の動作方向に伸びる軸線である「押出軸線」と一致するように構成されている。ただし、ナット部材２１０と押出部材２１５との間に自在継手が介在し、しかも、押出部材２１５は駆動ブロック２１３を介して案内部材２１４による案内を受けるように構成されている。したがって、本実施形態は、ナット部材２１０の「出力軸線」と、押出部材２１５の「押出軸線」との間における僅かな方向ずれや位置ずれを許容する構造となっている。したがって、ナット部材の「出力軸線」の方向や位置に拘らず、押出部材２１５の「押出軸線」は案内部材２１４によって正確に設定される。なお、上記の「出力軸線」と「押出軸線」との間の方向や位置が多少ずれていたとしても、これらのずれは僅かなものであるため、そこで生ずる回転モーメントも僅かなものである。
【００２４】
［比較例］
次に、図４及び図５を参照して、上記実施形態と異なる構成を有する比較例の塗布装置について説明する。この塗布装置は、上記実施形態の塗布装置の構成と対比することによって効果の違いを明らかにするための装置である。
【００２５】
この塗布装置１００は、ベース部材１０１に固定された駆動モータ１０２と、この駆動モータ１０２の出力軸に連結されて回動する送りねじ（ボールネジ）１０３と、この送りねじ１０３に螺合するナット部材１０４と、このナット部材を支持する支持部材１０５と、この支持部材１０５を案内する案内部材１０６と、ナット部材１０４に接続された押圧部材１０７と、押圧部材１０７が挿入されたシリンジ１０８と、シリンジ１０８の先端に装着されたノズル１０９とを有する。
【００２６】
この比較例では、一本の送りねじ１０３に対してナット部材１０４が螺合しているので、送りねじ１０３の軸線である駆動軸線と、押圧部材１０７の軸線、すなわち押圧軸線とが図４に示すように前後にずれている。したがって、押圧部材１０７を高速に押し下げようとした場合、或いは、塗布物の粘度が高いなどの理由によって塗布物の押出抵抗が大きい場合には、送りねじ１０３、ナット部材１０４及び押圧部材１０７の駆動力伝達系において図示時計回りに大きな回転モーメントが発生することになる。この回転モーメントは上記の駆動力伝達系を撓ませるため、押圧部材１０７のスムーズな動作が阻害され、塗布装置１００の塗布精度の悪化を招く場合がある。また、このような事態の発生を防止するために駆動力伝達系の剛性を高めようとすれば、塗布装置１００の大型化や重量化を図る必要が生ずる。
【００２７】
なお、上記実施形態における塗布装置によって塗布される塗布物は、例えば液晶装置、エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動表示装置、電界放出表示装置、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）表示装置などの電気光学装置に使用される電気光学物質であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の塗布装置の概略側面図。
【図２】実施形態の塗布装置の概略正面図。
【図３】実施形態の塗布装置の図２のＡ〜Ｃに沿った各部断面図Ａ〜Ｃ。
【図４】比較例の全体構成図。
【図５】比較例の部分平面図（ａ）及びシリンジ及び押出部材の断面図（ｂ）。
【符号の説明】
２００…塗布装置、２０１…ベース部材、２０３…駆動モータ、２０７…駆動力分配機構、２０９…送りねじ、２１０…ナット部材、２１２…自在継手、２１３…駆動ブロック、２１４…案内部材、２１５…押圧部材、２１６…シリンジ、２１７…ノズル
【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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