(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工液の無駄な使用量を減らし、高精度な塗工膜厚を形成する。【解決手段】スリット状の開口部を有する塗工ヘッドと、塗工流体を塗工開始時の所定タイミングで供給し塗工終了時の所定タイミングで供給停止する供給手段と、前記塗工流体が塗工される被塗工基材と前記塗工ヘッドが相対的に移動する移動手段を備えたスリットダイコーターにおいて、スリット状の開口部と同じ形状の昇降プレートを貯液部で移動させ、塗工液がスリット開口部より所定のタイミングで所定の液量を吐出させる構造及び制御とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の開口部を有する塗工ヘッドと、塗工流体を塗工開始時の所定タイミングで供給し塗工終了時の所定タイミングで供給停止する供給手段と、前記塗工流体が塗工される被塗工基材と前記塗工ヘッドが相対的に移動する移動手段を備えたスリットダイコーターにおいて、スリット状の開口部と同じ形状の昇降プレートがスリット内を移動することにより、前記塗工流体が前記開口部より所定のタイミングで所定の量吐出することを特徴とするスリットダイコーターヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗工装置に関し、特にスリット状の吐出口から塗工液を吐出し、平坦な枚葉基材に均一な薄膜塗膜を形成する為のスリットダイコーターヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりダイコーターには、タンクからポンプなどにより押し出された塗工液がパイプ配管を経由して、１〜２箇所からダイヘッドに供給されている。更にダイコーターヘッド内では吐出口幅に塗工液が均一に広がるようにハンガータイプのような流路が形成されたり、マニホールドでダイコーターヘッド内の液圧を均一にする工夫がなされている。
例えば、特開平６−３３９６５５に開示されているように、一つの塗工液注入口より注入された塗工液は液体リザーバーで吐出幅に拡散させられる。このとき、必要な液圧を得る為に吐出幅両端に排出口を設ける方法がある。また、特開平９−１３１５５９に開示されているようにマニホールドを持つダイコーターヘッドがある。
また、ポンプとダイコーターヘッドの配管が長いとポンプのオンオフによる塗工液の吐出開始停止の信号と実際の塗工液の吐出開始停止に時間差が生じる為、正確な吐出量の制御ができないので、ダイコーターヘッドへの注入口の直前にポンプ又は開閉弁を設けたものも市販されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなダイコーターヘッドにおいては以下の様な問題がある。
第一に塗工液をポンプ・配管・ヘッド内の流路（例えばマニホールド）等に充填する為に大量の塗工液が必要になる。しかし、実際に塗工する量は極僅かであり、充填に用いた塗工液は実際に基材に塗工されるまで何時間も液系の中で放置されることになる。したがって、塗工液の変質に対応することが出来ないし、塗工液交換やその他メンテナンスで破棄する塗工液は全てコストに反映されてしまう。
第二にダイコーターヘッドへの塗工液注入口直前にポンプ又は開閉弁を取り付けてもダイコーターヘッド内にマニホールドや流路があれば応答性は悪くなり、塗工始めや終わりの膜厚不良部分は解消できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を鑑み、スリット状の開口部を有する塗工ヘッドと、塗工流体を塗工開始時の所定タイミングで供給し塗工終了時の所定タイミングで供給停止する供給手段と、前記塗工流体が塗工される被塗工基材と前記塗工ヘッドが相対的に移動する移動手段を備えたスリットダイコーターにおいて、スリット状の開口部と同じ形状の昇降プレートがスリット内を移動することにより、前記塗工流体が前記開口部より所定のタイミングで所定の量吐出することにより問題を解決することができる。
【発明の実施の形態】
【０００５】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。但し、それに限定されるものではない。
図１は本発明の特徴を表す図である。本発明におけるスリットダイコーターヘッド１はサーボモーター８により回転された軸がボールネジ７を介してボールネジ部を摺動するブロックナット１０に固定されたスリット状の上部開口部１３と同じ形状の昇降プレート６が昇降する。当該昇降プレート６はスリットダイコーターヘッド１の上部開口部１３の中に収められた塗工液を押し出してスリット部２に送り、さらにスリット開口部３より吐出される。基材９とスリットダイコーターヘッド１は一定のクリアランスを保って、相対的に移動し、吐出された塗工液が均一に塗工される。
図４に示すように、スリットダイコーターヘッド１内の貯液部４の厚さは一定の厚さでも良いが、図２に示すように、貯液部４とスリット部２で厚さが違っていても良い。ただし、貯液部４≧スリット部２であることが好ましい。
また、当該昇降プレート６の厚さはスリットダイコーターヘッド１の貯液部４のみで当該昇降プレート６−が昇降するのであれば、貯液部４と同じ厚さが良い。貯液部４とスリット部２の厚さが同じであれば昇降プレート６の厚さも吐出スリット部２の厚さに等しい事が好ましい。図２に示すように、塗工液供給はスリットダイコーターヘッド１上部開口部１３から行う。
昇降プレート６を上昇させた後、上部開口部１３に塗工液をシール部１４上面まで充填した状態から昇降プレート６をゆっくり下降させると上面に残った気泡は昇降プレート６の先端の傾斜に伴い自動的に昇降プレートとダイコーターヘッドの内壁の間隙より抜ける。
また、図３に示すようにスリットダイコーターヘッド側面に設けた液供給開口部５からも行うことが出来る。昇降プレート６を、液供給開口部５の傾斜の延長線上で停止させ、さらにスリット開口部３を密閉用ラバー１１で塞いだ後、液供給開口部５より塗工液を注入する。塗工液に混入した気泡は上部の昇降プレート６の傾斜に沿い右端上部に滞留する。この気泡を液供給開口部５より開放させる為、ダイコーターヘッド内の液供給部を頂点にし、両サイドに貯液部４と同じ幅で傾斜した図５に示すような横溝１２を設ける。昇降プレート６をゆっくり横溝１２の下段まで下降させる過程で滞留していた気泡は傾斜した横溝１２側に移動せざるを得ず移動した気泡はさらに横溝１２の傾斜面を上昇し最終的には横溝１２の頂点にある液供給部５より開放される。
さらに図６に示すように、吐出スリット開口部３を塗工液１５に接しておき、昇降プレート６をダイコーターヘッド１内貯液部４の最下部にセットした状態から、昇降プレート６を上昇させることにより吐出スリット開口部３から塗工液１５が吸引される。スリット部２に入っていた気泡は貯液部４に抜け、図３及び図５で説明したと同様な方法で液供給部５より気泡を開放することが出来る。
【実施例】
【０００６】固形分濃度２０％のフォトレジスト（東京応化工業（株）社製：フォトレジスト〈製品名〉ＰＭＥＲ−Ｐ７１３０）を用いて、図１に示す装置において、０．７ｍｍのガラス（コーニング社製１７３７）基材に、塗工幅１００ｍｍ、塗工長さ１００ｍｍ、乾燥前厚さ０．００５ｍｍの塗工膜を形成した。基材とスリット開口部との距離は０．０２ｍｍとし、スリット幅は０．０２ｍｍとした。塗工速度は２０ｍｍ／Ｓとした。１回の塗工使用量は約０．０５ｍｌであった。この時の貯液部の容積は幅１００ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ２０ｍｍであり、貯液部への液注入において多少のロスはあったものの、気泡出しの為の液循環等もなく、約１０ｍｌで注入が出来た。したがって、シリンダーの１ストロークで約２００枚の塗工が出来た。
スリット開口部からは全幅で均一な液吐出ができ、膜厚は乾燥後０．００１ｍｍ±２％を達成した。
【発明の効果】
【０００７】
以上の様に、本発明を使用することにより、高価な塗工液の使用量を極端に減らすことが出来、また、気泡等による塗工液圧変動もなく、塗工液の流れムラもなく、塗工幅方向に均一に吐出され、膜厚精度の高い塗工膜を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を表すスリットダイコーター装置全体示す断面図である。
【図２】本発明の特徴を表すスリットダイコーターヘッドを示す断面図である。
【図３】本発明の特徴を表す実施形態を説明するスリットダイコーターヘッドの液供給及び気泡抜き機構を示すを断面図である。
【図４】本発明の特徴を表す実施形態を説明するスリットダイコーターヘッドの断面図である。
【図５】本発明の特徴を表す実施形態を説明するスリットフダイコーターの気泡抜き用の横溝を示す図３のＡ−Ａ部の断面図である。
【図６】本発明の特徴を示すスリットダイコーターの塗工液供給を説明する断面図である。
【符号の説明】
１  スリットダイコーターヘッド
２  スリット部
３  スリット開口部
４  貯液部
５  液供給開口部
６  昇降プレート
７  ボールネジ
８  サーボモーター
９  基材
１０ブロックナット
１１密閉用ラバー
１２横溝
１３上部開口部
１４シール部
１５塗工液
【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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【図６】
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