(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あ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】複数のヘッド部構成体２が組み合わされて構成された工具本体を備え、ヘッド部構成体２の対向する側面２ａに形成された凹溝５によってポケットが画成されているとともに、ポケットより工具本体の先端側の側面２ａがスロットを画成するスロット面４ａとされており、ポケットに連通して設けられた供給口８から供給された塗布液がスロットを通過して吐出される塗布工具において、スロット面４ａに形成される研磨加工痕が、供給口８近傍の一定範囲で工具本体の長手方向に沿って形成されているとともに、一定範囲以外で長手方向に対して４５°から１３５°の方向に沿って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、前記ヘッド部構成体の対向する側面に形成された凹溝によって前記工具本体の長手方向に延びるポケットが画成されているとともに、該ポケットより前記工具本体の先端側に位置する前記側面が前記工具本体の先端面に連通するスロットを画成するスロット面とされており、前記ポケットに連通して設けられた供給口から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、
前記スロット面に形成される研磨加工痕が、前記供給口近傍の一定範囲で前記工具本体の長手方向に沿って形成されているとともに、上記一定範囲以外で長手方向に対して４５°から１３５°の方向に沿って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、
上記一定範囲の長手方向の長さ寸法が、前記工具本体の長手方向の長さ寸法に対して８０％以下とされてい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に記載の塗布工具であって、
上記一定範囲の長手方向の長さ寸法が、５０ｍｍ以上とされていることを特徴とする塗布工具。
【請求項４】
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から請求項３のいずれか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のできる塗布工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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、塗布液を通過させるスロットを有する塗布工具が用いられている。このような塗布工具として、図４に示すような塗布ヘッド（工具本体）１を備えた塗布工具があり、塗布ヘッド１は、図中に矢線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の幅方向に延びる長尺に形成されており、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の下に配置されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
この塗布ヘッド１は、一対のヘッド部構成体２，３の側面２ａ，３ａが一定の間隙を有して配設されることでスロット４を画成しており、側面２ａ，３ａの長手方向に向けて形成された凹溝５，６がポケット７を画成している。スロット４は、塗布ヘッド１の先端面に開口しており、塗布液を供給する供給口（図示せず）がポケット７に連通して設けられている。塗布作業において供給口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の先端から吐出される。吐出された塗布液は、走行するシート状部材Ｓの表面（下面）に塗布されて塗膜層が形成されるようになされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−２４１５７４号公報（第１図）
【０００５】
【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、供給口の近傍の一定範囲において流量が多く、供給口の近傍から離間した範囲において流量が低下するという傾向があり、塗布工具の長手方向に渡って不均一な流量分布が生じるという問題があった。つまり、均一な間隙に形成されたスロットにおいて塗布液の流体抵抗は塗布工具の長手方向に渡って一定であり、供給口から離間した範囲においては塗布液がスロットを通過し難くなるのである。とくに塗布液が低粘度の場合、たとえば塗布液の粘度が１〜１００ｃｐｓの場合に、粘性による流体抵抗によって流量分布の不均一さが顕著に現れていた。
【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、前記ヘッド部構成体の対向する側面に形成された凹溝によって前記工具本体の長手方向に延びるポケットが画成されているとともに、該ポケットより前記工具本体の先端側に位置する前記側面が前記工具本体の先端面に連通するスロットを画成するスロット面とされており、前記ポケットに連通して設けられた供給口から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、前記スロット面に形成される研磨加工痕が、前記供給口近傍の一定範囲で前記工具本体の長手方向に沿って形成されているとともに、上記一定範囲以外で長手方向に対して４５°から１３５°の方向に沿って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、ヘッド部構成体の対向する側面が成すスロット面において、供給口近傍の一定範囲で工具本体の長手方向に沿って研磨加工痕が形成されているとともに、この一定範囲以外で長手方向に対して４５°から１３５°の方向に沿って研磨加工痕が形成されているので、長手方向に沿って研磨加工痕が形成されている一定範囲において塗布液が流れ難くなり、この一定範囲以外において塗布液が流れ易くなる。つまり、長手方向に沿う研磨加工痕は塗布液の流れ方向に対して直交しているので、研磨加工痕による塗布液の流体抵抗が大きいのに対し、長手方向に対して４５°から１３５°の方向、より好ましくは６０°から１２０°の方向に沿う研磨加工痕は、塗布液の流れ方向に対して直交した研磨加工痕よりも塗布液の流体抵抗が小さいのである。これにより、供給口近傍の一定範囲において流量が多くなっていた傾向を流体抵抗を調整することにより解消することができるので、従来より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ができ、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、上記一定範囲の長手方向の長さ寸法が、前記工具本体の長手方向の長さ寸法に対して８０％以下とされていることを特徴とする。また、上記一定範囲の長手方向の長さ寸法が、５０ｍｍ以上とされていることを特徴とする。
【００１０】
この発明の塗布工具は、工具本体の長手方向の長さ寸法に対して８０％以下となるように一定範囲の長手方向の長さ寸法を設定することで、塗布工具の長手方向に渡って塗布液を均一に吐出する効果を良好に得ることができる。また、一定範囲の長手方向の長さ寸法を５０ｍｍ以上とすることで、確実に上記効果を得ることができる。
【００１１】
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、塗布工具の外径形状などは従来の塗布工具と同様であるので、従来より用いられている塗布装置に装着することができ、容易に上記効果を得ることができる。
【００１２】
【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、塗布工具に使用されるヘッド部構成体２の第１の実施形態の側面図と正面図を示しており、従来例で示した塗布ヘッド１と同様の構成部品には、同一の符号を付している。ヘッド部構成体２は、ステンレス鋼材など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の内面となる側面２ａの反対側を向く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の先端面２ｂが細く形成されている。ヘッド部構成体２の長手方向に沿って形成された凹溝５に連通するように供給口８が形成されており、供給口８は凹溝５の長手方向の中央に連通している。先端面２ｂから凹溝５までの側面は、スロット４を画成するスロット面４ａとされており、均一な間隔のスロット４を画成するために表面粗さが最大高さＲｚ０．８μｍ以下となるように研磨加工によって仕上げ加工が施されている。
【００１３】
スロット面４ａの仕上げ加工は、まずヘッド部構成体２の長手方向に沿って研磨加工痕が形成されるように一定の表面粗さとなるまで研磨加工が施され、つぎに、供給口８の近傍は同様に長手方向に沿って研磨加工痕が形成されるように仕上げの研磨加工が施されるとともに、供給口８から離れた両端部近傍は長手方向に対して９０°となる向き、つまりヘッド部構成体２の上下方向に沿って研磨加工痕が形成されるように仕上げの研磨加工が施される。このとき形成される研磨加工痕は、０．１μｍ以下の微細な溝状で略直線状に形成されるが、この微細な溝は曲線状であっても構わず、曲線状の研磨加工痕の中央における接線の方向を、上述した長手方向および上下方向に沿う研磨加工痕の向きとする。
【００１４】
また、図１において、スロット面４ａに示されている両端矢印が研磨加工痕の向きを表しており、長手方向に沿う研磨加工痕はヘッド部構成体２の中央付近の長さ寸法Ｌ２の範囲に形成されており、長さ寸法Ｌ２の範囲の両端側に上下方向に沿う研磨加工痕が形成されている。この長さ寸法Ｌ２は、ヘッド部構成体２の長手方向の長さ寸法Ｌ１の８０％以下となるように設定されており、少なくとも５０ｍｍ以上設けられている。なお、ヘッド部構成体２に対向して配置されるヘッド部構成体３にも同様に研磨加工痕が形成されている。
【００１５】
上述したように形成されたヘッド部構成体２は、供給口の設けられていない略同形状のヘッド部構成体３と組み合わされて塗布ヘッド１を構成し、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。塗布作業において、塗布装置から塗布液が供給口８に供給され、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の先端から吐出され、シート状部材Ｓ（図４参照）に塗布される。
【００１６】
このように、塗布液がスロット４を通過する際に、ヘッド部構成体２，３に形成された研磨加工痕によって塗布液の流体抵抗が調整されており、塗布ヘッド１の長手方向に渡って均一に塗布液を塗布することができる。つまり、従来は塗布液の流量が多い傾向であった供給口８の近傍において、長手方向に沿って研磨加工痕が形成されているとともに、塗布液の流量が少ない傾向であった両端部近傍において上下方向に沿って研磨加工痕が形成されていることにより、供給口８近傍よりも両端部近傍での流体抵抗が小さくなるので、供給口８近傍における塗布液の流量を従来より抑制することができ、この結果、長手方向に渡って均一に塗布液を塗布することができるのである。このように、塗布液の通過し難かった両端部において流体抵抗を小さくすることによる効果は、塗布液の粘度が１〜１００ｃｐｓ程度の低粘度の塗布液を用いた時に、良好に得ることができる。
【００１７】
とくに、長手方向に沿う研磨加工痕が形成される範囲の長さ寸法Ｌ２が、ヘッド部構成体２の長手方向の長さ寸法Ｌ１の８０％以下となるように設定されているので、良好に塗布液を塗布することができる。より好ましくは、長さ寸法Ｌ１に対して４０〜６０％の範囲となるように長さ寸法Ｌ２を設定することによって、さらに良好な効果を得ることができる。
なお、長さ寸法Ｌ２は、長さ寸法Ｌ１によって異なる寸法となるが、長さ寸法Ｌ１がどのような寸法であっても、長さ寸法Ｌ２を少なくとも５０ｍｍ以上とすることで、確実に塗布液を均一に塗布することができる。
【００１８】
たとえば、スロット４の間隙が０．０５〜０．０８ｍｍで、長さ寸法Ｌ１が１０００ｍｍで、長さ寸法Ｌ２が１００ｍｍに設定された塗布ヘッド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。
【００１９】
また、図２に、ヘッド部構成体の第２の実施形態を示す。図に示すヘッド部構成体２Ａは、供給口８Ａが凹溝５の２箇所に設けられており、それぞれの供給口８Ａの近傍のスロット面４ａに長手方向に沿った研磨加工痕が形成されているという点で、第１の実施形態のヘッド部構成体２と異なっている。つまり、供給口８Ａの近傍の２箇所に長手方向に沿った研磨加工痕が形成され、両端部近傍と中央部との３箇所に上下方向に沿った研磨加工痕が形成されているのである。
【００２０】
また、図３に、ヘッド部構成体の第３の実施形態を示す。図に示すヘッド部構成体２Ｂは、凹溝５の両端が開口するように形成されており、この開口部が供給口８Ｂを成しており、スロット面４ａの両端部近傍に長手方向に沿った研磨加工痕が形成されているという点で、第１の実施形態のヘッド部構成体２と異なっている。つまり、供給口８Ｂの近傍となる両端部近傍に長手方向に沿った研磨加工痕が形成され、中央部に上下方向に沿った研磨加工痕が形成されているのである。なお、ヘッド部構成体２Ａ，２Ｂの長手方向の長さ寸法に対する、長手方向に沿った研磨加工痕が形成された２箇所の範囲の長さ寸法の和は、第１の実施形態と同様の関係とされている。
【００２１】
このように形成されたヘッド部構成体２Ａ，２Ｂにおいても、長手方向に渡って均一に塗布液を塗布することができる。また、供給口を３箇所以上に設けた場合においても、同様に研磨加工痕を形成することで均一に塗布液を塗布する効果が得られ、凹溝５の片端のみを開口して供給口とした場合においても、供給口側の片端部近傍のスロット面４ａに長手方向の研磨加工痕を形成することで均一に塗布液を塗布する効果が得られる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、ヘッド部構成体２が塗布ヘッド１の先端部から基端部までを一体で形成する構成とされているが、ヘッド部構成体２の先端部に切り欠き部を形成して、たとえば超硬合金製のエッジ部材を前記切り欠き部に取り付ける構成としてもよい。このようにエッジ部材を取り付けることにより、塗布ヘッド１の先端部の耐摩耗性を向上させることができるとともに、スロット４の開口端の真直度を向上させることができ、形成される塗膜層の厚みをより精密に制御することができる。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。
【００２３】
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。また、供給口８から離れた両端部近傍の範囲は上下方向に沿って研磨加工痕が形成されていると説明しているが、この範囲において図１に示す角度θ１〜θ２の範囲、つまり長手方向に対して４５°〜１３５°、より好ましくは６０°〜１２０°となるように研磨加工痕を形成することによって、従来よりも均一に塗布液を吐出することができる。
【００２４】
【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、供給口近傍の一定範囲で長手方向に沿い、この一定範囲以外で長手方向に対して４５°から１３５°の方向に沿う研磨加工痕がスロット面に形成されているので、供給口近傍のスロットの流体抵抗よりも供給口から離間した範囲の流体抵抗が小さくなり、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、工具本体の長手方向の長さ寸法に対して８０％以下となるように一定範囲の長さ寸法を設定することで、より均一に塗布液を吐出することができ、一定範囲の長さ寸法を５０ｍｍ以上とすることで、確実に均一となるように塗布液を吐出することができる。
また、上記塗布工具を装着した塗布装置によって、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布工具に使用されるヘッド部構成体の第１の実施形態で、（ａ）が側面図で、（ｂ）が正面図である。
【図２】ヘッド部構成体の第２の実施形態の正面図である。
【図３】ヘッド部構成体の第３の実施形態の正面図である。
【図４】従来の塗布工具を示す斜視図である。
【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  スロット面
５，６  凹溝
７  ポケット
８  供給口
Ｌ１  工具本体の長手方向の長さ寸法
Ｌ２  一定範囲の長手方向の長さ寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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