(57)【要約】【課題】塗布液が流通するスロットの幅を容易に調整する。【解決手段】ヘッド部材１１Ａにおけるスロット１６を画成する側面１２とは反対側の側面１７に、スロット１６の長手方向に沿った方向を向いて互いに対向する一対の壁面２２，２２を備えた凹部２０を形成する。凹部２０内に、スロット１６の長手方向に沿った方向での長さを変化させることによって、一対の壁面２２，２２同士の間の距離が大きくなるようにヘッド部材１１Ａを変形させて、スロット１６の幅を調整することが可能な調整機構３０を設ける。【選択図】      図１
2004321912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヘッド部材から構成された塗布ヘッドを有し、前記複数のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に、前記塗布ヘッドの先端に開口する溝状のスロットが画成され、塗布液が前記スロット内を流通して前記塗布ヘッドの先端から吐出される塗布工具であって、
前記ヘッド部材における前記スロットを画成する側面とは反対側の側面に、前記スロットの長手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、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを変化させることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が変化するように前記ヘッド部材を変形させて、前記スロットの幅を調整することが可能な調整機構が設けられていることを特徴とする塗布工具。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布工具において、
前記調整機構は、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを大きくすることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が大きくなるように前記ヘッド部材を変形させるとともに、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを小さくすることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が小さくなるように前記ヘッド部材を変形させることを特徴とする塗布工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗布工具が、前記塗布ヘッドの先端を被塗布物に対向配置させるように装着されていて、前記塗布ヘッドの先端から塗布液が吐出されることにより、前記塗布ヘッドの先端に対して相対的に移動する前記被塗布物に塗布液が塗布されることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗布物に対して塗布液を塗布するために用いられる塗布装置及びこれに装着される塗布工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、塗布工具としては、例えば一対のヘッド部材から構成された塗布ヘッドを有し、一対のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に、塗布液が供給されるポケットと、このポケットから先端側へ延びて塗布ヘッドの先端に開口する溝状のスロットとが画成されたものが知られている。
このような塗布工具は、塗布ヘッドの先端を被塗布物に対向配置させるとともに、塗布ヘッドの長手方向（スロットの長手方向）を被塗布物の幅方向に一致させるようにして塗布装置に装着されるものであって、塗布液タンクから供給ポンプによってポケット内に供給された塗布液が、スロット内を流通して塗布ヘッドの先端から吐出されることにより、この塗布ヘッドの先端に対して相対的に移動する被塗布物の表面に塗布液が塗布されることになる。
【０００３】
ところで、上記のような塗布装置は、可撓性を有するシート状の被塗布物の表面に対して塗布液を塗布するために用いられるだけではなく、例えば液晶ディスプレイのパネル本体となるガラス基板のようなパネル状の被塗布物の表面に対してカラーレジストなどの塗布液を塗布するためにも用いられるのであるが、いずれにしても、被塗布物の表面に塗布された塗布液の膜厚を均一にすることが強く求められる。
つまり、従来の塗布装置では、とくに塗布開始時に、例えば塗布液をポケット内に供給するときの供給口の位置などに起因して、スロット内を流通して塗布ヘッドの先端から吐出される塗布液の流量が、このスロットの長手方向に沿った方向の略全長に亘って略一定とはならないため、被塗布物の表面に塗布された塗布液の膜厚が不均一になるという問題があったのである。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、塗布ヘッドを構成している一方のヘッド部材の先端部を押圧するためのプッシュロッド及び調整ボルトが、スロットの長手方向に沿って複数配列されるように設けられた塗布工具が開示されており、調整ボルトをねじ込むことにより、この調整ボルトの先端に接触するプッシュボルトが、その先端でヘッド部材の先端部をスロットの開口部側へ向けて局所的に押圧して変形させ、スロットの幅を調整することができるようになっている。
そして、スロット内を流通して塗布ヘッドの先端から吐出される塗布液の流量を、スロットの長手方向に沿った方向の略全長に亘って略一定とするように、このスロットの幅を調整することで、被塗布物の表面に塗布される塗布液の膜厚を均一にすることを狙っているのである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２３８２１号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗布ヘッドの先端から吐出される塗布液の流量は、スロットの長手方向に沿った方向で局所的に変化しているということはなく、スロットの長手方向に沿った方向における所定領域でのスロットの幅を調整する必要があるため、特許文献１に開示された塗布工具のように、ヘッド部材の先端部をプッシュロッドの先端で局所的に押圧する構成となっていると、上記の所定領域に対応する範囲内に設けられた複数の調整ボルトをそれぞれねじ込み、複数のプッシュロッドの各先端でヘッド部材の先端部を押圧しなければならない。そのため、複数のプッシュロッドによるヘッド部材の押圧状態が互いに干渉しあって、プッシュロッドの先端とヘッド部材の先端部との間に非接触箇所が生じやすく、スロットの幅を所望の値に調整するまでに、複数回繰り返しての調整が必要となり、作業時間が長くかかるという問題があった。
また、調整ボルトをねじ込むことによって直接的にヘッド部材の先端部を押圧してスロットの幅を調整するようになっているため、このスロットの幅の調整量（スロットの幅の変化の挙動）が、調整ボルトの雄ねじ部に切られたネジ山のピッチに依存してしまい、例えばミクロンオーダーでの微細な調整が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、塗布液が流通するスロットの幅を容易に調整することができる塗布工具及び塗布装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明による塗布工具は、複数のヘッド部材から構成された塗布ヘッドを有し、前記複数のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に、前記塗布ヘッドの先端に開口する溝状のスロットが画成され、塗布液が前記スロット内を流通して前記塗布ヘッドの先端から吐出される塗布工具であって、前記ヘッド部材における前記スロットを画成する側面とは反対側の側面に、前記スロットの長手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、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを変化させることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が変化するように前記ヘッド部材を変形させて、前記スロットの幅を調整することが可能な調整機構が設けられていることを特徴とするものであり、また、本発明による塗布装置は、本発明の塗布工具が、前記塗布ヘッドの先端を被塗布物に対向配置させるように装着されていて、前記塗布ヘッドの先端から塗布液が吐出されることにより、前記塗布ヘッドの先端に対して相対的に移動する前記被塗布物に塗布液が塗布されることを特徴とするものである。
【０００９】
このような本発明では、ヘッド部材の側面に形成された凹部内に設けられた調整機構を用いて、この凹部における一対の壁面同士の間の距離が変化するようにヘッド部材を変形させることで、複数のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に画成されたスロットの幅を調整することができるようになっている。しかも、調整するスロットの幅については、このスロットの長手方向に沿った方向での略全長に亘って略一定となるように設定するだけではなく、例えば、ある所定領域で意図的に大きくなったり小さくなったりするように設定することもできる。
そして、このような調整機構を用いると、所定領域でのスロットの幅を調整する場合であっても、従来の調整ボルトを用いたときのような複数回繰り返しての調整が必要とならず、容易にスロットの幅を調整することができる。また、調整機構におけるスロットの長手方向に沿った方向での長さを変化させることによって、スロットの幅を間接的に調整するようになっているため、この調整機構によって調整されるスロットの幅の変化の挙動が非常に緩やかなものとなり、例えばミクロンオーダーでの微細な幅の調整が可能となる。さらには、調整機構が設けられる凹部を、ヘッド部材を変形させるために十分な大きさで形成することによって、このヘッド部材の軽量化を図ることもできる。
ここで、前記調整機構は、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを大きくすることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が大きくなるように前記ヘッド部材を変形させるとともに、前記スロットの長手方向に沿った方向での長さを小さくすることによって、前記一対の壁面同士の間の距離が小さくなるように前記ヘッド部材を変形させる構成とされていることが好ましく、このような構成とすると、調整機構によるスロットの幅の調整を、高い自由度でもって、より容易に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態による塗布工具の塗布ヘッド１０は、図１〜図３に示すように、一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂがそれらの一方の側面１２，１２同士を互いに対向させるように組み合わされることによって、長尺状をなすように構成されたものである。
また、塗布ヘッド１０を構成する一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂは、それらの後端側（図２及び図３における下方側）部分同士が、塗布ヘッド１０の長手方向（図１及び図２における左右方向）に沿った方向で所定間隔をあけて複数のボルト１３…でボルト止めされるとともに、塗布ヘッド１０の長手方向に沿った方向の両端に位置する両端面に対してそれぞれサイドプレート１４，１４が取り付けられることによって、互いに固定されている。
【００１１】
塗布ヘッド１０を構成する一方のヘッド部材１１Ａ（図３中、右側に位置するヘッド部材１１Ａ）における一方の側面１２は、その略全面が略平坦面とされているのに対し、塗布ヘッド１０を構成する他方のヘッド部材１１Ｂ（図３中、左側に位置するヘッド部材１１Ｂ）における一方の側面１２は、塗布ヘッド１０の長手方向に沿った方向に延びるように切り欠かれてなる凹溝１２Ａを有しているとともに、この凹溝１２Ａより塗布ヘッド１０の先端側に位置する先端側部分が、凹溝１２Ａよりも塗布ヘッド１０の後端側に位置する後端側部分に対して所定間隔後退させられている。
【００１２】
そのため、一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂが一方の側面１２，１２同士を互いに対向させるように組み合わされたときに、互いに対向する一方の側面１２，１２同士の間には、一方のヘッド部材１１Ａにおける一方の側面１２と他方のヘッド部材１１Ｂにおける一方の側面１２に形成された凹溝１２Ａとの間の空間であるポケット１５と、一方のヘッド部材１１Ａにおける一方の側面１２と他方のヘッド部材１１Ｂにおける一方の側面１２の先端側部分との間の空間である溝状のスロット１６とが、それらの長手方向を塗布ヘッド１０の長手方向と一致させるように画成される。
【００１３】
このスロット１６は、ポケット１５に連通する部分から、塗布ヘッド１０の先端側へ向かって延びて、塗布ヘッド１０の先端に開口するように延在させられており、塗布液がポケット１５内に供給されたときには、この塗布液が、ポケット１５に連通するスロット１６内を塗布ヘッド１０の先端側へ向かって流通して、塗布ヘッド１０の先端から吐出される。
【００１４】
また、塗布ヘッド１０を構成する一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂにおいて、スロット１６及びポケット１５を画成する一方の側面１２，１２とは反対側に位置する他方の側面１７，１７は、塗布ヘッド１０の先端寄りに位置する部分が、塗布ヘッド１０の先端側に向かうにしたがいスロット１６側へ向かうように傾斜した傾斜面１７Ａ，１７Ａとされ、このような一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂから構成された塗布ヘッド１０は、その先端が先細りした形状をなすことになる。
【００１５】
そして、塗布ヘッド１０を構成する一方のヘッド部材１１Ａにおける他方の側面１７に、この他方の側面１７に開口して、一方の側面１２（スロット１６）側へ向かって一段凹む凹部２０が、スロット１６の長手方向（塗布ヘッド１０の長手方向）に沿った方向で所定間隔をあけて複数（例えば３つ）形成されている。凹部２０は、他方の側面１７に交差するとともに、スロット１６の長手方向に沿った方向を向いて互いに対向する一対の壁面２２，２２と、これら一対の壁面２２，２２同士を接続するとともに、凹部２０における側面１７への開口部側を向く底面２１とを備えており、しかも、塗布ヘッド１０の先端側に位置する部分が塗布ヘッド１０の先端部分に開放させられている。
このような複数の凹部２０…が形成されていることにより、一方のヘッド部材１１Ａは、複数の凹部２０…の各底面２１…と一方の側面１２との間がポケット１５及びスロット１６に隣接する薄肉部分とされている。
【００１６】
各凹部２０内には、図１〜図４に示すように、凹部２０におけるスロット１６の長手方向に沿った方向を向いて互いに対向する一対の壁面２２，２２のそれぞれの、塗布ヘッド１０の先端側寄りの部分に取り付けられて固定されるように、一つの調整機構３０が設けられている。
この調整機構３０は、凹部２０における一対の壁面２２，２２のそれぞれに対してボルト止めされて取り付けられ、スロット１６の長手方向に沿った方向に延びて互いに同軸となるように突出する雄ねじ３１Ａ，３１Ａをそれぞれ有する一対の雄ねじ部材３１，３１と、これら一対の雄ねじ部材３１，３１における雄ねじ３１Ａ，３１Ａのそれぞれが螺合させられる一対の雌ねじ３２Ａ，３２Ａを有する一つの調整ナット３２とから構成されている。
【００１７】
また、調整機構３０における一対の雄ねじ部材３１，３１の雄ねじ３１Ａ，３１Ａは、互いに逆向きのネジ方向を有しており、これに対応するように、雄ねじ３１Ａ，３１Ａがそれぞれ螺合させられる一つの調整ナット３２における一対の雌ねじ３２Ａ，３２Ａも、互いに逆向きのネジ方向を有していることになる。
これにより、調整ナット３２を一の方向に回転させたときには、この調整ナット３２の雌ねじ３２Ａ，３２Ａにそれぞれ螺合させられた雄ねじ３１Ａ，３１Ａが、それぞれ図４中の矢印Ｘで示す方向に向かって互いに引き込まれるように移動させられるので、この調整機構３０におけるスロット１６の長手方向に沿った方向での長さが小さくなることになる。
逆に、調整ナット３２を他の方向に回転させたときには、この調整ナット３２の雌ねじ３２，３２Ａにそれぞれ螺合させられた雄ねじ３１Ａ，３１Ａが、それぞれ図４中の矢印Ｙで示す方向に向かって互いに引き離されるように移動させられるので、この調整機構３０におけるスロット１６の長手方向に沿った方向での長さが大きくなることになる。
【００１８】
上述したような構成を有する塗布工具は、塗布ヘッド１０の先端を被塗布物に対向配置させるとともに、塗布ヘッド１０の長手方向（スロット１６の長手方向）を被塗布物の幅方向に一致させるようにして塗布装置に装着され、塗布液タンクから供給ポンプによってポケット１５内に供給された塗布液が、スロット１６内を流通して塗布ヘッド１０の先端から吐出されることにより、この塗布ヘッド１０の先端に対して相対的に移動する被塗布物の表面に塗布液が塗布されることになる。
【００１９】
以上説明したような本実施形態では、スロット１６の幅を調整するのに際して、スロット１６の幅を調整すべき領域に対応する位置に存在する凹部２０内に設けられた調整機構３０を用いることになる。
例えば、スロット１６の長手方向に沿った方向において、その両端部に位置する所定領域でのスロット１６の幅を大きくするように調整するためには、まず、３つの凹部２０…のうち、スロット１６の長手方向に沿った方向での両端側に位置する２つの凹部２０，２０内に設けられた調整機構３０，３０の調整ナット３２，３２を、それぞれ一の方向に回転させる。
【００２０】
すると、上述したように、調整機構３０におけるスロット１６の長手方向に沿った方向での長さが小さくなるので、この調整機構３０が取り付けられて固定された凹部２０における一対の壁面２２，２２同士が互いに近づいて、これら一対の壁面２２，２２同士の間の距離が小さくなるように、一方のヘッド部材１１Ａが弾性変形させられる。
このような一方のヘッド部材１１Ａの変形にともない、一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂにおける互いに対向する一方の側面１２，１２同士の間に画成されたスロット１６の幅は、その長手方向の両端部に位置する所定領域で大きくなるように調整される。
【００２１】
なお、調整ナット３２，３２を回転させた調整機構３２，３２に隣接して、スロット１６の長手方向に沿った方向での略中央部に位置する凹部２０内に設けられた調整機構３０は、そのスロット１６の長手方向に沿った長さを変化させないため、これが取り付けられて固定された凹部２０における一対の壁面２２，２２同士の間の距離も変化することがないので、スロット１６の長手方向に沿った方向での両端部に位置する所定領域以外では、このスロット１６の幅が不用意に変化してしまうことはない。
【００２２】
このような本実施形態では、スロット１６の幅を調整したい任意の領域に対応する位置に形成された凹部２０内に設けられる調整機構３０を用い、この調整機構３０におけるスロット１６の長手方向に沿った方向での長さを大きくしたり小さくしたりすることで、その任意の位置に対応する領域でのスロット１６（例えば１００μｍ以上の幅を有するスロット１６）の幅を、高い自由度でもって調整することができるようになっている。
しかも、調整するスロットの幅については、このスロットの長手方向に沿った方向での略全長に亘って略一定となるように設定するだけではなく、例えば、ある所定領域で意図的に大きくなったり小さくなったりするように設定することもできる。
【００２３】
そのため、スロット１６内を流通して塗布ヘッド１０の先端から吐出される塗布液の流量を、このスロット１６の長手方向に沿った方向の略全長に亘って略一定とするように、調整機構３０を用いてスロット１６の幅を調整することにより、被塗布物の表面に塗布される塗布液の膜厚を均一に維持することができるのである。
【００２４】
また、粘度の高い塗布液を高圧でポケット１５内に供給するときには、塗布液に加えられた圧力によって、スロット１６の幅が、その長手方向の略中央部で大きくなってしまう、いわゆる中開き現象が生じて、吐出された塗布液の流量にばらつきが生じてしまうおそれがあるが、このような中開き現象を想定したスロット１６の幅を設定することで、スロット１６内を流通して塗布ヘッド１０の先端から吐出される粘度の高い塗布液の流量を、スロット１６の長手方向の略全長に亘って略一定に維持することもできる。
【００２５】
そして、スロット１６の幅を調整するため、上記のようなスロット１６の長手方向に沿った方向での長さを変化させるような調整機構３０を用いたことにより、所定領域でのスロット１６の幅を調整するときであっても、従来の調整ボルトを用いた直接的かつ局所的な押圧でスロット１６の幅を調整する場合のように、複数回繰り返しての調整が必要となることはなく、容易にスロット１６の幅を調整することができる。
【００２６】
さらに、調整機構３０は、スロット１６の長手方向に沿った方向での長さを大きくあるいは小さくするように変化させることによって、スロット１６の幅を間接的に調整する構成であることから、この調整機構３０で一方のヘッド部材１１Ａを変形させて調整されるスロット１６の幅の変化の挙動を非常に緩やかなものにして、例えばミクロンオーダーでの微細な幅の調整を行うことが可能となっている。
加えて、調整機構３０が設けられる凹部２０を、この調整機構３０によって一方のヘッド部材１１Ａを変形させるために十分な大きさで形成することにより、一方のヘッド部材１１Ａの重量を低減させることもできる。
【００２７】
なお、上記の各実施形態においては、調整機構３０を設ける凹部２０を、塗布ヘッド１０を構成する一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂのうち、ポケット１５を画成する凹溝１２Ａが一方の側面１２に形成されていない一方のヘッド部材１１Ａのみに形成するようにしたが、もちろん、他方のヘッド部材１１Ｂにおける他方の側面１７にも凹部２０を形成して、この凹部２０内に調整機構３０を設けるようにしてもよい。
しかし、この調整機構３０は、ヘッド部材を変形させることによってスロット１６の幅を調整するものであるから、他方のヘッド部材１１Ｂを変形させると、これにともなってポケット１５の形状も変形させられ、ポケット１５内に供給された塗布液の定常流の状態を崩してしまって、塗布ヘッド１０の先端から吐出される塗布液の流量に悪影響を与えてしまうおそれがあるので、上記の各実施形態のように、一方のヘッド部材１１Ａのみを変化させることによって、スロット１６の幅を調整することが好ましい。
【００２８】
また、上記の各実施形態においては、スロット１６の長手方向に沿った方向で所定間隔をあけて例えば３つの凹部２０…を形成するとともに、これら凹部２０…内にそれぞれ調整機構３０…を設けるようにしているが、これに限定されることはなく、必要に応じて、スロット１６の長手方向に沿った方向で少なくとも一つの凹部２０を形成して、この凹部２０内に調整機構３０を設ければよい。
【００２９】
さらに、上記の各実施形態においては、塗布ヘッド１０を構成するヘッド部材１１Ａ，１１Ｂのそれぞれが、塗布ヘッド１０の先端を構成する部分を含めて一体のものとして説明されているが、これに限定されることはなく、例えば、ヘッド部材１１Ａ，１１Ｂの先端に対して超硬合金などの硬質部材が取り付けられたものであってもよい。
【００３０】
加えて、上記の各実施形態においては、塗布ヘッド１０が一対のヘッド部材１１Ａ，１１Ｂから構成されたものとして説明しているが、例えば、塗布ヘッド１０が３つ以上のヘッド部材から構成されて、これら３つ以上のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に、塗布ヘッド１０の先端に開口する２つ以上のスロットが画成されるようにして、被塗布物の表面に２つ以上の塗布液が層をなすように同時に塗布されるようなものであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッド部材の側面に形成された凹部内に設けられる調整機構を用い、この凹部における一対の壁面同士の間の距離を変化させるようにヘッド部材を変形させることで、複数のヘッド部材における互いに対向する側面同士の間に画成されたスロットの幅を調整することができ、所定領域のスロットの幅を調整する場合でも、従来の調整ボルトを用いた場合のような複数回繰り返しての調整が必要とならず、容易にスロットの幅を調整することが可能となる。
また、スロットの幅を間接的に調整する調整機構を用いたことで、この調整機構によって調整されるスロットの幅の変化の挙動を非常に緩やかなものとすることができ、例えばミクロンオーダーでの微細な幅の調整が可能となる。さらには、調整機構が設けられる凹部を大きく形成することで、このヘッド部材の軽量化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による塗布工具を示す先端面図である。
【図２】本発明の実施形態による塗布工具を示す側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態による塗布工具を示す要部拡大部分断面側面図である。
【符号の説明】
１０  塗布ヘッド
１１Ａ，１１Ｂ  ヘッド部材
１２  一方の側面（スロットを画成する側面）
１５  ポケット
１６  スロット
１７  他方の側面（スロットを画成する側面とは反対側の側面）
２０  凹部
２２  壁面
３０  調整機構
３１  雄ねじ部材
３１Ａ  雄ねじ
３２  調整ナット
３２Ａ  雌ねじ
【図１】
2004321912.tif 000003
【図２】
2004321912.tif 000004
【図３】
2004321912.tif 000005
【図４】
2004321912.tif 000006