(57)【要約】【課題】塗布工具の長手方向に渡って均一に塗布液を吐出することのできる塗布工具およびこの塗布工具を備えた塗布装置を提供すること。【解決手段】ヘッド部構成体２，３が組み合わされて構成された工具本体１を備え、対向して配置されているヘッド部構成体２，３の側面２ａ，３ａにより工具本体１の先端面に連通するスロット４が画成されており、工具本体１に供給された塗布液がスロット４を通過して吐出される塗布工具において、ヘッド部構成体２，３が超硬合金で形成されており、ヘッド部構成体２，３の少なくとも先端部が、１μｍ以下の平均粒径の超微粒超硬合金により形成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】
複数のヘッド部構成体が組み合わされて構成された工具本体を備え、対向して配置されている前記ヘッド部構成体の側面により前記工具本体の先端面に連通するスロットが画成されており、前記工具本体に供給された塗布液が前記スロットを通過して吐出される塗布工具において、
前記ヘッド部構成体が超硬合金で形成されていることを特徴とする塗布工具。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布工具であって、
前記ヘッド部構成体の少なくとも先端部が、１μｍ以下の平均粒径の超微粒超硬合金により形成されていることを特徴とする塗布工具。
【請求項３】
被塗布部材に塗布液を吐出しながら、該被塗布部材に対して相対的に一方向に移動することで被塗布部材の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、
請求項１または請求項２に記載の塗布工具が装着されてい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】
この発明は、シート状部材またはパネル状部材などの被塗布部材の表面に塗布液を塗布する塗布工具および塗布装置に関し、とくに、スロットから均一に塗布液を吐出することができる塗布工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シート状部材の表面に塗布液を薄く均一に塗布して、塗膜層を形成するような塗布作業を行う塗布装置に装着される塗布工具として、一対のヘッド部構成体の側面により先端部に開口するスロットが画成されている塗布工具が用いられている。従来、ヘッド部構成体はステンレス鋼材などにより一体に形成されているか、またはステンレス鋼材製のヘッド部構成体の先端部に超硬合金製のエッジ部材が装着されて構成されている。このような塗布工具は、たとえば走行方向に走行するシート状部材の幅方向に延びる長尺に形成されており、その先端部をシート状部材に摺接可能に配置して使用される。そして、塗布工具に供給された塗布液は、スロットを通過して開口部から吐出されて走行するシート状部材の表面に塗布され、塗膜層が形成される。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−２４１５７４号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記塗布工具において、スロット幅を均一にするためにステンレス鋼材を高精度で加工してヘッド部構成体を形成したとしても、ヘッド部構成体が長尺状に形成されているので、その自重による影響や塗布液を供給するための圧力の影響などにより、ヘッド部構成体にソリが生じてしまうという問題があった。このようなソリの影響によってスロット幅が工具本体の長手方向に渡って不均一となることにより、吐出される塗布液の厚みが不均一になるという問題があった。また、このようなソリの発生を抑制するために、側面視したヘッド部構成体の断面形状を大きくすることが考えられるが、この場合には塗布工具の重量増加に繋がってしまい、塗布工具を装着する塗布装置を大型化しなければならないという問題があった。
【０００５】
また、塗布工具を高強度化するために焼入れを施しているが、このときの熱処理の影響によってもソリが生じてしまい、スロットの開口端の真直度が低下し、スロット幅偏差が大きくなるという影響を及ぼしていた。さらに、塗布工具の長時間の使用によっても経年変化によるソリが生じていた。このように塗布工具に生じるソリによって、形成される塗膜層の厚みが不均一になるという問題があった。また、ヘッド部構成体を組み付けることによって弾性変形が生じてしまい、例えばメンテナンスなどによってばらした後に、再度組み付ける際の再現性が低く、組み直すことによってスロット間隔が異なってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、塗布工具の長手方向に渡って均一に塗布液を吐出することのできる塗布工具およびこの塗布工具を備えた塗布装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る塗布工具は、複数のヘッド部構成体が組み合わされて構成された工具本体を備え、対向して配置されている前記ヘッド部構成体の側面により前記工具本体の先端面に連通するスロットが画成されており、前記工具本体に供給された塗布液が前記スロットを通過して吐出される塗布工具において、前記ヘッド部構成体が超硬合金で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明の塗布工具は、ヘッド部構成体がステンレス鋼材よりヤング率が高い超硬合金で形成されているので、塗布工具全体の剛性を向上させることができ、ヘッド部構成体の自重や塗布液の圧力などによってヘッド部構成体にソリが生じることが抑制される。また、上述したような焼入れを施す必要がないので熱処理による影響がなくなるとともに、剛性の向上によって経年変化による影響を抑制することができるので、従来よりスロットの開口端の真直度が向上し、スロット幅偏差が小さくなる。また、断面形状が小さく形成されたヘッド部構成体であってもソリの発生を抑制することができるので、ヘッド部構成体の軽量化を図ることができる。また、超硬合金材は弾性変形をしないので、組み付けの際の再現性が良好で、組み直して使用してもスロットの間隔などが常に一定となる。このように、スロットの開口端の性能が低下することが抑制されるので、塗布工具の長手方向に渡って均一な厚みで塗布液を吐出することができ、組み直しても常に一定の状況で使用することができるので、常に均一な厚みの塗膜層を形成することができる。
【０００９】
また、本発明に係る塗布工具は、上述した塗布工具であって、前記ヘッド部構成体の少なくとも先端部が、１μｍ以下の平均粒径の超微粒超硬合金により形成されていることを特徴とする。
この発明の塗布工具は、平均粒径が１μｍ以下の超微粒超硬合金を用いてヘッド部構成体の少なくとも先端部を形成しているので、先端部が高精度、かつ表面粗さが小さく形成され、塗布液が均一な厚みで吐出される。また、ヘッド部構成体の先端部以外は一般超硬合金で形成されていてもよく、ヘッド部構成体全体が超微粒超硬合金で形成されていてもよい。これにより、形成される塗膜層をより均一な厚みにすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る塗布装置は、被塗布部材に塗布液を吐出しながら、該被塗布部材に対して相対的に一方向に移動することで被塗布部材の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、上述したいずれかの塗布工具が装着されていることを特徴とする。
この発明の塗布装置は、上述したいずれかの塗布工具が装着されているので、従来より被塗布部材の表面の幅方向に渡って均一な厚みで塗布液を吐出することができ、均一な厚みの塗膜層を形成することができる。また、塗布工具が従来より小型化および軽量化されているので、塗布装置を小型化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、塗布工具に用いられる塗布ヘッド１の使用状況を示す斜視図で、塗布ヘッド１は、一対のヘッド部構成体２，３の側面２ａ，３ａがスロット４を有するように組み合わされて構成されている。ヘッド部構成体２，３は、タングステンカーバイトなどの超硬合金により形成された板状の部材で、先端側の厚みが薄くなるように塗布ヘッド１の外側面となる面の先端側に傾斜面が形成され、塗布ヘッド１の先端面となるヘッド部構成体２，３の先端面２ｂ，３ｂが細く形成されている。側面２ａ，３ａには、互いに対向するようにヘッド部構成体２，３の長手方向に沿って凹溝５，６が形成されており、凹溝５，６が塗布液を長手方向に供給するためのポケット７を画成している。ポケット７の長手方向の中央に連通するように、塗布液の供給される供給口（図示せず）が設けられている。
【００１２】
また、ポケット７より基端側の側面２ａ，３ａは互いに密着しており、ポケット７より先端側の側面２ａ，３ａはスロット４を画成するスロット面４ａ，４ｂとされている。つまり、ポケット７から先端面２ｂ，３ｂの間のスロット面４ａ，４ｂが、一定の間隔を有するように配置されていることで、先端面に連通するスロット４が画成されているのである。
【００１３】
さらに、ヘッド部構成体２，３の先端部分は、平均粒径が１μｍ以下の超微粒超硬合金により形成されている。つまり、ヘッド部構成体２，３を形成する際の焼結工程前に、先端部分となる範囲に１μｍ以下の平均粒径を有する超微粒の超硬合金粒子が配置されるとともに、先端部分以外となる範囲に一般的な平均粒径（２〜５μｍ）を有する超硬合金粒子が配置された圧粉体が形成され、この圧粉体を焼結工程により焼結することで、先端部分が超微粒超硬合金により形成されたヘッド部構成体２，３が形成されるのである。このようにヘッド部構成体２，３を形成することにより、先端部分およびスロット面４ａ，４ｂの表面粗さが最大高さＲｚ０．４μｍ以下に形成される。
【００１４】
上述したように形成されたヘッド部構成体２，３が組み合わされて構成された塗布ヘッド１を備えた塗布工具は、塗布装置に装着されて塗布作業に用いられる。塗布ヘッド１は、図１に矢線Ａで示す走行方向に走行するシート状部材Ｓに対して、このシート状部材Ｓの幅方向に塗布ヘッド１の長手方向を向け、その先端部を上向きにしてシート状部材Ｓに摺接可能に、このシート状部材Ｓの下に配置される。そして、塗布装置から供給された塗布液は、ポケット７に充満することで塗布ヘッド１の長手方向に広がり、スロット４を通過して塗布ヘッド１の先端、つまりスロット４の開口端から吐出され、シート状部材Ｓの表面（下面）に塗布され、塗膜層が形成される。
【００１５】
このように使用される塗布ヘッド１において、ヘッド部構成体２，３が超硬合金により形成されているので、長尺状に形成されている塗布ヘッド１の剛性を向上させることができ、塗布ヘッド１のスロットの開口端の真直度を向上させることができるとともに、スロット幅偏差を小さくすることができる。つまり、超硬合金材はステンレス鋼材よりヤング率が高いので、ヘッド部構成体２，３の自重や塗布液の圧力などによっても、ヘッド部構成体２，３にソリが生じることを抑制することができるのである。これにより、塗布工具の長手方向に渡って均一な厚みで塗布液を吐出することができ、均一な厚みの塗膜層を形成することができる。また、ステンレス鋼材を使用していた際に問題となっていた、熱処理による影響をなくすことができるとともに、経年変化による影響を抑制することができる。
【００１６】
また、このようにヘッド部構成体２，３の剛性が向上することによって、従来より小さな断面形状でヘッド部構成体２，３を形成してもソリの発生が抑制され、塗膜層が不均一な厚みとなる問題が生じないので、塗布工具の小型化および軽量化を図ることができる。たとえば、ヘッド部構成体２，３をステンレス鋼材で形成していた場合には、ソリを抑制させるために幅寸法や高さ寸法をある程度必要としていたが、超硬合金で形成することによって幅寸法や高さ寸法を従来より半分以下の寸法で設計しても、均一な厚みで塗布液を塗布することができた。なお、このような長尺状のヘッド部構成体２，３のソリを抑制する効果は、長手方向の寸法が１０００ｍｍ以下のヘッド部構成体２，３においてより良好に得ることができる。また、このように塗布工具を小型化および軽量化することによって、塗布装置を小型化することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１７】
また、超硬合金材は弾性変形をしないので、メンテナンスなどによってばらした後に、再度組み付ける際の再現性が良好で、組み直して使用してもスロット間隔などを常に一定にするこができる。これにより、常に均一な厚みの塗膜層を形成することができる。
【００１８】
また、ヘッド部構成体２，３の先端部分を平均粒径が１μｍ以下の超微粒超硬合金を用いて緻密に形成することにより、先端部を高精度で形成することができるとともに、先端部の表面粗さを小さくすることができる。また、開口端のシャープエッジ性を向上させることもできる。これにより、塗布液をより均一な厚みで吐出することができ、より均一な厚みの塗膜層を形成することができる。また、上述したように異なる粒径の超硬合金粒子を一体に焼結してヘッド部構成体２，３を構成することにより、塗布ヘッド１の部品点数を減らすことができ、簡略な構成とすることができる。
【００１９】
また、図２に示されている塗布ヘッド１の変形例のように、ヘッド部構成体２’，３’の先端部にエッジ部材１０，１１が装着されて塗布ヘッド１が構成されていてもよい。ヘッド部構成体２’，３’は、一般的な平均粒径を有する超硬合金粒子により形成されており、先端部に切欠部１２，１３を有している。エッジ部材１０，１１は、超微粒超硬合金により形成されており、たとえばボルトなどの装着手段によってヘッド部構成体２’，３’の外側面側から螺合されて切欠部１２，１３に装着されている。このように、超微粒超硬合金により形成されたエッジ部材１０，１１を着脱可能に構成することにより、シート状部材Ｓが摺接することによってエッジ部材１０，１１が摩耗しても、エッジ部材１０，１１を交換することで容易に開口端の性能を維持することができる。
【００２０】
たとえば、スロット４の間隙が０．０５〜０．０８ｍｍで、長手方向の寸法が１０００ｍｍで、超微粒超硬合金により形成されてたエッジ部材１０，１１を有する塗布ヘッド１を備えた塗布工具が、パネル状部材に対して相対的に一方向に移動しながら塗布液を吐出する塗布装置に装着されて塗布作業を行う場合に、カラーフィルタ用レジスト液などの低粘度の塗布液を均一に塗布することができ、例えば２μｍ±２％以下の厚みの塗膜層を形成することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、ヘッド部構成体の先端部が超微粒超硬合金により形成されているとしているが、ヘッド部構成体全体が超微粒超硬合金で形成されていてもよい。また、３つ以上のヘッド部構成体を用いて２つ以上のスロットを有した塗布ヘッドを構成することにより、シート状部材Ｓの表面に複数の塗膜層を同時に形成可能とした塗布工具に本発明を用いてもよい。また、被塗布部材はシート状部材Ｓに限られずに、たとえば電子基板などのパネル状部材に塗布液を塗布する塗布工具に本発明を用いてもよく、また、固定された状態のシート状部材やパネル状部材に対して塗布工具が移動する構成としてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る塗布工具によれば、ヘッド部構成体が超硬合金で形成されているので、ヘッド部構成体にソリが生じることを抑制することができ、従来よりスロットの開口端の真直度を向上させることができるとともに、スロット幅偏差を小さくすることができる。また、塗布工具の軽量化を図ることができ、組み付けの際に良好な再現性を得ることができる。これにより、塗布工具の長手方向に渡って均一な厚みで塗布液を吐出することができ、均一な厚みの塗膜層を形成することができる。
また、平均粒径が１μｍ以下の超微粒超硬合金を用いてヘッド部構成体の先端部が形成されているので、先端部を高精度に形成し、表面粗さを低くすることができ、塗布液を均一な厚みで吐出することができる。
また、この発明の塗布装置は、上述したいずれかの塗布工具が装着されているので、被塗布部材の表面の幅方向に渡って均一に塗布液を吐出することができ、均一な厚みの塗膜層を形成することができる。また、塗布装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布工具に使用される塗布ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】塗布ヘッドの変形例の側面図である。
【符号の説明】
１  塗布ヘッド（工具本体）
２，３  ヘッド部構成体
２ａ，３ａ  側面
４  スロット
４ａ，４ｂ  スロット面
５，６  凹溝
７  ポケット
【図１】
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【図２】
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