(57)【要約】【課題】加圧指令の応答速度が早く、最低限の懸濁液で塗布作業を行うことができる懸濁液の塗布方法及び塗布装置を提供する。【解決手段】粘性を有する蛍光体スラリーＳを背面板１に塗布する塗布ヘッドと、背面板１と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させる移動手段２０とを備える塗布装置であって、塗布ヘッド１０は、蛍光体スラリーＳを収容する液だまり部１１と、液だまり部１１へ蛍光体スラリーＳを供給する供給路を閉鎖する第１のバルブ１５Ａと、液だまり部１１の一面に所定間隔で形成した吐出孔１１Ａと、液だまり部１１の吐出孔１１Ａを設けた一面１１Ｂとは反対面１１Ｃに所定間隔で配置する加圧ピストン１３と、加圧ピストン１３を駆動する駆動手段１４と、駆動手段１４の制御を図る制御手段とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で連続的に形成した吐出孔を有する塗布ヘッドの液だまり部を懸濁液で満たした後に前記液だまり部を閉鎖し、
前記懸濁液を塗布すべき基材と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させながら、前記塗布ヘッドの前記液だまり部に配設した加圧ピストンを、前記液だまり部に充填した前記懸濁液内に圧入させて前記液だまり部を加圧し、
前記各吐出孔から前記懸濁液を一斉に吐出させて前記基材を一括塗布する
ことを特徴とする懸濁液の塗布方法。
【請求項２】
塗布ヘッドの液だまり部に所定の間隔で連続的に配置した加圧ピストンを、一括して同時に駆動することを特徴とする請求項１記載の懸濁液の塗布方法。
【請求項３】
基材又は塗布ヘッドの移動速度は、加圧ピストンのスライド量に基づいて制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁液の塗布方法。
【請求項４】
粘性を有する懸濁液を基材に塗布する塗布ヘッドと、前記基材と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させる移動手段とを備える塗布装置であって、
前記塗布ヘッドは、
前記懸濁液を収容する液だまり部と、
前記液だまり部へ前記懸濁液を供給する供給路を閉鎖する第１のバルブと、
前記液だまり部の一面に所定間隔で形成した吐出孔と、
前記液だまり部の前記吐出孔を設けた前記一面とは反対面に所定間隔で配置する加圧ピストンと、
前記加圧ピストンを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の制御を図る制御手段と
を備えることを特徴とする懸濁液の塗布装置。
【請求項５】
吐出孔は、基材に多数形成したリブの配設間隔の整数倍の間隔で穿設しているとともに、
各加圧ピストンは、前記吐出孔の配設間隔と同一若しくは前記配設間隔の整数倍の間隔で配置し、かつ、
駆動手段は、前記加圧ピストンを一体に結合して一括駆動するように構成していることを特徴とする請求項４記載の懸濁液の塗布装置。
【請求項６】
吐出孔は、基材のリブの配設間隔と同一間隔で穿設しているとともに、
各加圧ピストンは、前記吐出孔の正対位置に前記吐出孔の配設間隔と同一間隔で若しくは前記吐出孔の配設間隔の整数倍の間隔で配置し、かつ、
駆動手段は、前記加圧ピストンを一体に結合して一括駆動するように構成していることを特徴とする請求項４記載の懸濁液の塗布装置。
【請求項７】
駆動手段は、ボールねじと、前記ボールねじに螺合してスライドする雌ねじを有し各加圧ピストンを一括して一体に固着するスライダとを備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の懸濁液の塗布装置。
【請求項８】
移動手段は、基材又は塗布ヘッドの移動速度を、加圧ピストンのスライド量に基づいて制御する速度制御手段を有することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の懸濁液の塗布装置。
【請求項９】
液だまり部から空気又は前記空気を混入している懸濁液を外部へ除去する排出路と、
前記空気を混入している前記懸濁液を前記液だまり部から排出させる際に前記排出路を開く第２のバルブと
を備えることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項記載の懸濁液の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材平面に粘性を有する懸濁液を一括塗布する懸濁液の塗布方法及び塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、壁掛けテレビなどを実現することができる中・大型平面ディスプレイとして、液晶表示パネル（ＬＣＤ）とともにプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略す）が注目を集めており、このため各種のＰＤＰが提案され開発されている。このＰＤＰは、一般に、２枚の対向するガラス基板にそれぞれ一対の電極を規則的に配列して設け、その間にＮｅ、Ｘｅなどを主体とする希ガスを封入した構造のものであって、これらの電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放電させることにより、各セルを発光させて画像などを表示するように構成されている。
【０００３】
このＰＤＰには、大別して、電極が２枚のガラス基板間に形成された放電空間に露出しているＤＣ型と、絶縁層で覆われているＡＣ型との２タイプが知られており、以下ここでは、現在多く用いられているＡＣ型ＰＤＰについて、その構成例を説明する。
【０００４】
このタイプのＰＤＰでは、図５に示すように、２枚のガラス基板１０１（前面板１０１Ａと背面板１０１Ｂ）のうち前面板１０１Ａの背面側には、互いに平行に設けた透明電極である維持電極１０２及び金属電極であるバス電極１０３（これらの電極が複合電極１０４を構成）と、この複合電極１０４を覆った状態で前面板１０１Ａに形成した誘電体層１０５などとを備えている。一方、背面板１０１Ｂの前面側には、これらのガラス基板１０１を一定間隔に保持するために背面板１０１Ｂに互いに平行に設けたリブ（絶縁物からなる障壁）１０６と、複合電極１０４と直交するように互いに平行で各リブ１０６の間に設けたアドレス電極１０７と、必要に応じてこのアドレス電極１０７の上に形成された誘電体層１０８と、リブ１０６及びアドレス電極１０７を覆うように背面板１０１Ｂの前面側に形成された蛍光体層１０９などとを備えている。
【０００５】
ところで、このようなＰＤＰを製造する場合には、例えば背面板については、初めに、ガラス基板の上に適宜の方法でアドレス電極及び誘電体層を形成するともにリブを形成し、その後、アドレス電極、誘電体層及びリブの上から背面板上に蛍光体膜を形成するようになっている。また、この蛍光体膜は、Ｂ（青色），Ｒ（赤色），Ｇ（緑色）の各色用の蛍光体スラリーを選択的に充填・塗布させた後に乾燥・焼成させて形成しているが、この蛍光体スラリーの塗布方法として、スクリーン版を用いる従来の方法のほかに、塗布ヘッドを用いて正確な塗布を行う塗布方法も提案され開発されている。
【０００６】
そして、この塗布ヘッドを用いた塗布方法には、例えば、背面板（以下、「基材」とよぶ）の上に形成された多数のリブで仕切られた凹部へ蛍光体スラリーを一括して塗布することができる、空気加圧塗布方法などが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
この空気加圧塗布方法には、例えば図６に示すように、多数個の吐出孔１１１Ａを穿設した密閉された塗布ヘッド１１１などを用いているが、この塗布ヘッド１１１には、この内部に一定量の蛍光体スラリーＳ（以下、「懸濁液」とよぶ）を供給する供給ノズル１１２と、塗布ヘッド１１１内部の懸濁液Ｓが収容された液だまりの上部へ加圧用のエアーを流入するエアーバルブ１１３などとを設けており、加圧したエアーを供給することにより、吐出孔１１１Ａから懸濁液Ｓを吐出させるように構成している。一方、懸濁液Ｓを塗布すべき基材１０１Ｂは、塗布ヘッド１１１の直下に配置されているとともに、塗布ヘッド１１１の吐出孔１１１Ａと基材１０１Ｂの図示外の各リブ間の凹部とが一致するように配設されており、懸濁液Ｓの吐出開始後に、リブの配設方向と平行に塗布ヘッド１１１が一定速度で移動することにより、基材１０１Ｂ上に懸濁液Ｓを塗布していくようになっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１４０９８２号公報（段落［００１８］−［００１９］、図２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した空気加圧方法では、塗布ヘッド内の液だまり部分よりも上部に空気が収容されており、外部から一定圧力を作用すると、この圧力が前述の空気を媒介として懸濁液へ伝達される。その結果、空気と境界を接する懸濁液の上面が加圧されて懸濁液が吐出孔から基材へ吐出されていくので、吐出量の時間当たりの変動は少ないが、懸濁液への加圧指令を行ってから実際に吐出孔から懸濁液が吐出されるまでには、空気を介した圧力伝達の分だけある程度長めの時間を要している。別言すれば、応答速度が遅れる構成となっている。
【００１０】
このような事情から、ＰＤＰ用基材を量産する場合、その運転を開始する際には、吐出動作の初期に時間的な遅れが発生し易いのに伴い、基材又は塗布ヘッドの移動動作にもその遅れを考慮して、移動開始時刻を遅らせることが必要になっている。
【００１１】
そこで、実際の製造にあっては、十分な時間捨て打ちを行った後で、基材に懸濁液の塗布動作を行うことが、運用上避けられないものとなっている。このような事情から、塗布に必要な正味の量以上の懸濁液量を要し、その分無駄であるため不経済となっている。特に、大型サイズのＰＤＰなどを製造するのに当たり、懸濁液としてＲＧＢ３原色の蛍光体スラリーを用いる場合には、これらをより多く必要とするわけであるが、蛍光体スラリーは非常に高価であるといった実情から、製造コストの大幅増大をもたらすため、大きな問題となっている。
【００１２】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するためになされたものであり、加圧指令の応答速度が早く、必要最低限の懸濁液で塗布作業を行うことができる懸濁液の塗布方法及び塗布装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の懸濁液の塗布方法は、所定間隔で連続的に形成した吐出孔を有する塗布ヘッドの液だまり部を懸濁液で満たした後に前記液だまり部を閉鎖し、
前記懸濁液を塗布すべき基材と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させながら、前記塗布ヘッドの前記液だまり部に配設した加圧ピストンを、前記液だまり部に充填した前記懸濁液内に圧入させて前記液だまり部を加圧し、
前記各吐出孔から前記懸濁液を一斉に吐出させて前記基材を一括塗布することを特徴としている。
【００１４】
この構成により、空気を介した圧力伝達を行うことが回避されるので、加圧指令の応答速度が早くなり、必要最低限の量の懸濁液で塗布作業ができるようになり、経済的にも好都合である。
【００１５】
本発明の懸濁液の塗布方法は、塗布ヘッドの液だまり部に所定の間隔で連続的に配置した加圧ピストンを、一括して同時に駆動することを特徴している。
【００１６】
これにより、例えば単一色の懸濁液を塗布するような場合には、加圧ピストンを吐出孔の配設間隔と同一間隔で配置するように構成することで、基材に対して一方向に一回移動するだけの塗布作業で、全てのリブ間の凹部に蛍光体膜を形成することができるようになる。
一方、例えば各色の懸濁液を塗布するような場合には、各色ごとに、吐出孔の配設間隔に対してその色数倍の間隔で加圧ピストンを設置した塗布ヘッドを、色数だけ並設するように構成することで、基材に対して一方向に一回移動するだけの塗布作業で、全てのリブ間の凹部に各色ごとに蛍光体膜を塗布することができるようになる。
【００１７】
本発明の懸濁液の塗布方法は、基材又は塗布ヘッドの移動速度を、加圧ピストンのスライド量に基づいて制御することを特徴としている。
【００１８】
この構成により、懸濁液の吐出動作の初期には、懸濁液の粘性のため吐出速度が所定の速度まで立ち上がるのに時間的に遅延を生じるので、その速度遅延分を考慮して基材又は前記塗布ヘッドの移動速度を遅らせるように速度制御できる。これにより、懸濁液の吐出動作の初期から、常時均一に懸濁液を塗布させることができるようになり、基材の被塗布面に対して均一厚さでの懸濁液の塗布作業が実現できる。
従って、基材への塗布の際の懸濁液塗布量が、時間的にも変動が少なく、各リブ間の塗布量が均一であって、量産する基材間でも懸濁液の塗布量が常時安定した、均一量を塗布することができるようになる。
【００１９】
本発明の懸濁液の塗布装置は、粘性を有する懸濁液を基材に塗布する塗布ヘッドと、前記基材と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させる移動手段とを備える塗布装置であって、
前記塗布ヘッドは、
前記懸濁液を収容する液だまり部と、
前記液だまり部へ前記懸濁液を供給する供給路を閉鎖する第１のバルブと、
前記液だまり部の一面に所定間隔で形成した吐出孔と、
前記液だまり部の前記吐出孔を設けた前記一面とは反対面に所定間隔で配置する加圧ピストンと、
前記加圧ピストンを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の制御を図る制御手段と
を備えることを特徴としている。
【００２０】
この構成により、空気を介した圧力伝達を行う必要がないので、加圧指令の応答速度が早くなり、最低限の量の懸濁液で塗布作業ができるようになり、経済的にも好都合である。
【００２１】
本発明の懸濁液の塗布装置は、吐出孔を、基材に多数形成したリブの配設間隔の整数倍の間隔で穿設しているとともに、
各加圧ピストンは、前記吐出孔の配設間隔と同一若しくは前記配設間隔の整数倍の間隔で配置し、かつ、
駆動手段は、前記加圧ピストンを一体に結合して一括駆動するように構成していることを特徴としている。
【００２２】
この構成により、例えば単一色の懸濁液を塗布するような場合には、加圧ピストンを吐出孔の配設間隔と同一間隔で配置するように構成することで、基材に対して一方向に一回移動するだけの塗布作業で、全てのリブ間の凹部に蛍光体膜を形成することができるようになる。
一方、例えば各色の懸濁液を塗布するような場合には、各色ごとに、吐出孔の配設間隔に対してその色数倍の間隔で加圧ピストンを設置した塗布ヘッドを、色数だけ並設するように構成することで、基材に対して一方向に一回移動するだけの塗布作業で、全てのリブ間の凹部に各色ごとに蛍光体膜を塗布することができるようになる。
【００２３】
本発明の懸濁液の塗布装置は、吐出孔を、基材のリブの配設間隔と同一間隔で穿設しているとともに、
各加圧ピストンは、前記吐出孔の正対位置に前記吐出孔の配設間隔と同一間隔で若しくは前記吐出孔の配設間隔の整数倍の間隔で配置し、かつ、
駆動手段は、前記加圧ピストンを一体に結合して一括駆動するように構成していることを特徴としている。
【００２４】
この構成により、基材への塗布の際の懸濁液塗布量が、位置的にも変動が少なく、各リブ間の塗布量が均一であって、量産する基材間でも懸濁液の塗布量が常時安定した、均一量を塗布することができる。
【００２５】
本発明の懸濁液の塗布装置は、駆動手段が、ボールねじと、前記ボールねじに螺合してスライドする雌ねじを有し各加圧ピストンを一括して一体に固着するスライダとを備えることを特徴している。
【００２６】
この構成により、精密スライド動作を実現することができるので、より均一な均一量で塗布することができるようになる。
【００２７】
本発明の懸濁液の塗布装置は、移動手段が、基材又は塗布ヘッドの移動速度を加圧ピストンのスライド量に基づいて制御する速度制御手段を有することを特徴としている。
【００２８】
この構成により、懸濁液の吐出動作の初期には、懸濁液の粘性のため吐出速度が所定の速度まで立ち上がるのに時間的に遅延を生じるので、その速度遅延分を考慮して基材又は前記塗布ヘッドの移動速度を遅らせるように速度制御できる。その結果、基材への塗布の際の懸濁液塗布量が、時間的にも変動が少なく、各リブ間の塗布量が均一であって、量産する基材間でも懸濁液の塗布量が常時安定した、均一量を塗布することができるようになる。
【００２９】
本発明の懸濁液の塗布装置は、液だまり部から空気又は前記空気を混入している懸濁液を外部へ除去する排出路と、
前記空気を混入している前記懸濁液を前記液だまり部から排出させる際に前記排出路を開く第２のバルブと
を備えることを特徴としている。
【００３０】
この構成により、液だまり部へ混入する泡などの空気を取除いてのスムースな吐出動作を実現することができるようになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る懸濁液の塗布装置を示すものであり、この塗布装置は、基材であるカラーＰＤＰ用の背面板１に粘性を有する懸濁液としてＢ（青色），Ｒ（赤色），Ｇ（緑色）各色の蛍光体スラリーＳを塗布するようになっており、大略構成として、塗布ヘッド１０と、移動手段２０とを備えている。
【００３２】
背面板１は、上下に平行な平面を有するガラス基板で構成されており、このガラス基板の塗布ヘッド１０と対向する上面（被塗布面１Ｃ）には、図示しない多数本のアドレス電極を既に適宜の方法で互いに平行に形成してあるともに、これらのアドレス電極の間には図示しない多数本のリブ１Ａを適宜の方法で互いに平行に形成してあり、その上から背面板１に蛍光体膜を成膜させるため、本実施形態の塗布装置によって蛍光体スラリーＳを塗布させるようになっている。
なお、リブ１Ａは、図１では、後述する塗布ヘッド１０の吐出孔１１Ａごとに設置されているように記載してあるが、本実施形態ではカラーＰＤＰ用の背面板１を形成するため、正確には、図２に示すように全色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇの全吐出孔の設置間隔と同一間隔で、つまり各塗布ヘッドの吐出孔の３倍の密度で各リブ１Ａが形成されているものであり、図１では説明を分かりやすくするために、リブ３本につき２本を省略して１本のみ記載してある。
【００３３】
本実施形態で使用する蛍光体スラリーＳは、カラーＰＤＰ用の蛍光体膜を形成するため、Ｂ，Ｒ，Ｇの３色のもので構成されており、背面板１の各リブ１Ａの間に多数形成されている各凹部１Ｂに対して、各色の蛍光体スラリーＳをＢ，Ｒ，Ｇの色順で交互に塗布していき、図示外の蛍光体膜をそれぞれ均一な厚さに形成するようになっている。
【００３４】
塗布ヘッド１０は、Ｂ，Ｒ，Ｇの各色の蛍光体スラリーＳをそれぞれ塗布する専用の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇで構成されており、それぞれの色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇには、図１に示すように、縦断面矩形状に形成し蛍光体スラリーＳを充填した液だまり部１１と、この液だまり部１１の一部を構成し背面板１と対向する下面（対向面）１１Ｂに穿設した吐出孔１１Ａと、この液だまり部１１の下面１１Ｂと平行状態で対面する上面１１Ｃに設けたシリンダ１２及びこのシリンダ１２に装着された加圧ピストン１３と、この加圧ピストン１３を一括駆動させる駆動手段１４と、この液だまり部１１に連通する供給ノズル１５及び図示外の供給路を介してその上流側に設けた図示外の供給タンクと、この供給ノズル１５に設けた第１開閉バルブ１５Ａと、液だまり部１１に連通する排出ノズル１６及び図示外の吸込路を介してその下流側に設けた図示外の吸引ポンプ及び回収タンクと、排出ノズル１６に設けた第２開閉バルブ１６Ａとを備えている。
【００３５】
吐出孔１１Ａは、塗布ヘッド１０の下面１１Ｂにおいて、後述する背面板１に設けた各リブ１Ａの間の各凹部１Ｂ位置と対応するような配置間隔で開口させてある。例えば、本実施形態ではカラーＰＤＰ用の背面板１を製造するため、各色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇには、それぞれ、各吐出孔１１Ａがリブ１Ａの配置間隔（ピッチ）の整数倍の間隔（ピッチ）で穿設されている。
具体的には、図２に示すように、各色の塗布ヘッドの吐出孔１１Ａがそれぞれ各リブ１Ａの配設間隔（ピッチ）の３倍の間隔（ピッチ）で穿設させてあるため、塗布ヘッド１０の下面（対向面）１１Ｂで、背面板１の各凹部１Ｂの直上に対応する位置には、Ｂ，Ｒ，Ｇのいずれかの吐出孔１１Ａを配置させるように構成されている。
なお、本実施形態では、それぞれの吐出孔１１Ａが、丸孔形状であって０．１ｍｍ程度の外径寸法に開口されている。
【００３６】
加圧シリンダ１２は、塗布ヘッド１０の吐出孔１１Ａを設けた下面（対向面）に平行に設けた上面において、背面板１のリブ１Ａの配設ピッチの最小整数倍で、例えば本実施形態では、各吐出孔１１Ａの配設間隔と同一間隔で、穿設されている。即ち、カラーＰＤＰ用の背面板１を製造する本実施形態の塗布装置の場合、各色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇには、それぞれ、吐出孔１１Ａから最短距離であって、かつ、各吐出孔１１Ａから加圧シリンダ１２までの距離が同一距離となる各吐出孔１１Ａの直上位置に、加圧シリンダ１２が配設された構成となっている。
従って、本実施形態の加圧シリンダ１２は、背面板１に近接した状態でその直上に塗布ヘッド１０を配置した場合に、背面板１側の凹部１Ｂと正対する位置に、各色の塗布ヘッド１０のいずれかの吐出孔１１Ａが１：１で配置するような構成となっている。
【００３７】
なお、本発明の加圧シリンダは、特に本実施形態のような配置間隔で穿設させる必要はなく、要はピストンによる押圧動作に迅速に応答し、かつ、ピストンで押圧されて吐出孔から押し出される蛍光体スラリーＳの吐出量が各吐出孔で均一となるような配置構成であればよい。このように、本発明の加圧シリンダは、加圧指令の応答速度が早く、各吐出孔での蛍光体スラリーＳの吐出量が均一となるような構成であれば、例えば塗布ヘッドの下面側の隣接する２つの吐出孔の中間位置と正対するような間隔で、上面側の所定位置に１つの加圧シリンダを設けてもよい。
【００３８】
一方、加圧ピストン１３は、後述する駆動手段１４の駆動力で押圧されて下降しながら、密閉された液だまり部１１に進出し、液だまり部１１に収容されている蛍光体スラリーＳを加圧してそれぞれの吐出孔１１Ａから所定（同一）量を安定的に（定量）吐出させるものであり、各加圧ピストン１３は、図３に示す駆動手段１４側の後述するプレート１４Ａに一括して一体に固着されている。
【００３９】
そして、この加圧ピストン１３は、前述したように、吐出孔１１Ａの配設ピッチと同一間隔で穿設する各加圧シリンダ１２に装着されているので、この加圧ピストン１３も、塗布ヘッド１０の上面側に吐出孔１１Ａの配設間隔（ピッチ）と同一間隔で配置されており、換言すれば、背面板１側の各凹部１Ｂに１：１で対応する状態で配置している。
【００４０】
このように、各色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇには、それぞれ、吐出孔１１Ａから最短距離であって、かつ、各吐出孔１１Ａからの距離が同一距離となる吐出孔１１Ａの直上位置に、加圧シリンダ１２及び加圧ピストン１３が配設された構成となっており、塗布動作の指令に対する応答速度が早く、しかも吐出孔からの吐出量の均一化を図ることができるようになっている。
【００４１】
駆動手段１４は、加圧ピストン１３を所定方向にスライドさせるためのものであり、本実施形態では、精密なスライド動作を行うためにボールねじ方式が採用されている。
即ち、本実施形態の駆動手段１４では、図３に示すように、各加圧ピストン１３の各一端（図３では上端）側を一括して一体に組み付けたプレート１４Ａと、このプレート１４Ａの一面に左右対称的に固着した一対のガイドブロック１４Ｂと、このガイドブロック１４Ｂに穿設した丸孔を貫通するガイドシャフト１４Ｃと、このガイドシャフト１４Ｃを各ピストン１３及びプレート１４Ａと平行状態に取付けるベース板１４Ｄと、このベース板１４Ｄに固設する駆動モータ１４Ｅにより回転駆動するボールねじ１４Ｆと、このボールねじ１４Ｆに螺合する雌ねじが切られプレート１４Ａの一面であって左右中央部に固着されたねじ部材１４Ｇとを備えており、図示外の制御手段により、駆動モータ１４Ｅの駆動動作が制御されている。
なお、本発明の駆動手段１４は、特に本実施形態のような構造である必要はなく、同様の精密送りが行えるものであれば、各種の構成のものが適宜実施可能である。
【００４２】
供給ノズル１５は、図示外の供給タンクに収容されている蛍光体スラリーを塗布ヘッド１０の液だまり部１１へ適宜供給・充填するために、図示外の供給路（例えば、チューブなど）を介して供給タンクと液だまり部１１とを連通・連結させるものであり、先端（図１では下流）部分が塗布ヘッド１０の液だまり部１１に臨むように固設されている。一方、供給路の上流側には、供給タンクが設置されているとともに、この供給ノズル１５には、供給路を開閉するため前述した第１開閉バルブ１５Ａが付設されている。
【００４３】
この第１開閉バルブ１５Ａは、背面板１に向けて蛍光体スラリーＳを吐出する際に加圧ピストン１３の移動量を吐出量に一致（比例）させるために、蛍光体スラリーＳの吐出動作の際に供給路１５を閉鎖させて閉鎖回路を形成するものであり、これにより塗布ヘッド１０の液だまり部１１を密閉状態にさせることで、蛍光体スラリーＳへのピストン圧が液だまり部１１全体へ均一に作用するようになっている。なお、この第１開閉バルブ１５Ａには、ピンチングバルブ又は通常の液体用バルブなどが用いられており、図示外の制御手段で電気的に開閉制御するようになっているが、手動操作で開閉させてもよい。
【００４４】
一方、排出ノズル１６は、液だまり部に収容されている蛍光体スラリーＳに泡などの空気が混入している場合にその混入する泡などの空気を取除くために、図示外の吸込路（例えば、チューブなど）を介して塗布ヘッド１０の液だまり部１１と図示外の回収タンクとを連通・連結させるものであり、吸込路の下流側には図示外の吸引ポンプ及び回収タンクが設置されているとともに、この排出ノズル１６には第２開閉バルブ１６Ａが付設されている。
【００４５】
即ち、これは、一般に、蛍光体スラリーＳは、供給タンクから供給路を通って塗布ヘッド１０の液だまり部１１へ供給する際に、第１開閉バルブ１５Ａなどの箇所で空気を噛み込むことがあり、この空気がやがて液だまり部１１に移動してそこに収容されている蛍光体スラリーＳ中に混入すると、蛍光体スラリーＳの定量吐出作用を阻害するおそれがある。
ところで、この液だまり部１１に収容された蛍光体スラリーＳ中に混入する空気は、比重が蛍光体スラリーＳよりも軽いため、上方へ移動して結果的に液だまり部１１上部に集まることとなる。そこで、本実施形態では、この移動現象を利用して、この空気を排出ノズル１６に集めて除去させるため、その空気及びこの空気を含む部分の蛍光体スラリーＳを吸引ポンプにより回収タンクへ回収するようになっている。
こういった事情から、排出ノズル１６は、基端（図１では下端）部分が液だまり部１１内でなるべく上方にくるように設置するのが好ましい。
【００４６】
また、この第２開閉バルブ１６Ａは、供給路１５側の第１開閉バルブ１５Ａと同様に、閉鎖回路を構成可能するものであり、本実施形態では、ピンチングバルブなどが用いられている。即ち、この第２開閉バルブ１６Ａも、蛍光体スラリーＳの吐出動作の際に、第１開閉バルブ１５Ａを閉じるのとほぼ同時に閉じて塗布ヘッド１０の液だまり部１１を密閉状態にさせるものであるが、泡などの空気を除去する場合や蛍光体スラリーＳを供給タンクから塗布ヘッド１０へ充填させる場合には、開放するようになっており、図示外の制御手段で電気的に開閉制御するようになっているが、手動操作で開閉させるように構成してもよい。
【００４７】
これにより、蛍光体スラリーＳ中に泡が噛み込まれた状態で吐出孔に送り込まれると、その泡が弾性体となり、加圧ピストン１３の圧力が液だまり部１１中の蛍光体スラリーＳ全体に均一に伝播しなくなり、泡のある近傍の吐出孔１１Ａからは蛍光体スラリーＳの吐出が、周囲の他の吐出孔１１Ａよりも遅れたり吐出量が変動して、各吐出孔１１Ａからの均一で安定した定量吐出動作が得られなくなる、といったトラブルを回避することができるようになっている。
【００４８】
移動手段２０は、塗布ヘッド１０との間で相対移動を行うことにより、背面板１の一端側から他端側までその幅全体に亙って各リブ１Ａに沿って、このリブ１Ａ間に設けた各凹部１Ｂに蛍光体スラリーＳを塗布していくためのものである。この移動手段２０は、本実施形態では、背面板１の方をスライドさせるような構成となっており、背面板１を搭載するスライドテーブル２１と、このスライドテーブル２１を所定の方向に所定速度でスライドさせる移動機構２２とを備えている。
【００４９】
スライドテーブル２１は、図１において、重力加速度が作用するＺ方向に対して垂直なＸＹ平面方向に平行な状態で設置されており、塗布ヘッド１０の液だまり部１１から吐出する蛍光体スラリーＣの塗布動作に同期して各リブ１Ａの延設されている方向に平行に、つまりＹ方向に平行にスライドするように構成されている。また、このスライドテーブル２１には、図示外のチャック機構が付設されており、スライドテーブル２１の所定位置に搭載された背面板１をこのチャック機構によって着脱可能な状態で保持させている。
【００５０】
移動機構２２は、スライドテーブル２１を所定方向（図１ではＹ方向）に所定の速度で移動動作させるためのものであり、本実施形態では、駆動手段１４と同様に精密な移動動作を行うためにボールねじ方式が採用されている。
即ち、本実施形態の移動機構２２では、ＸＹ平面に平行状態で図示外の基台に配設したガイドシャフト２２Ａと、このガイドシャフト２２Ａに平行で、図示外の基台に配設したボールねじ２２Ｂと、図示外の基台に固設しボールねじ２２Ｂを駆動する図示しない駆動モータと、ＸＹ平面に平行に配設した前述のスライドテーブル２１とそれぞれ一体に固設した、ガイドシャフト２２Ａが挿通する丸孔を有する挿通部２２Ｃ及びボールねじ２２Ｂに螺合する雌ねじが切られた螺合部２２Ｄとを備えており、図示外の移動機構用の制御部により、前述の駆動モータの駆動動作が制御されている。
なお、本発明の移動機構は、特にこのような構造である必要はなく、同様の正確な送り動作を行えるものであれば各種の構成のものが実施可能であり、例えばラックピニオン機構などを採用してもよい。
【００５１】
なお、塗布ヘッドの方は、先述したように各種の設備と連結されている関係上、本実施形態では、塗布ヘッドを固定させておき、ＰＤＰ用の背面板１の方を移動機構２０によって移動させるように構成しているが、蛍光体スラリーＳから蛍光体膜を所定の厚さに形成することができるようにするため、その移動速度は蛍光体スラリーＳの単位時間当たりの吐出量に応じて一義的に決定されるようになっている。従って、仮に加圧ピストンの移動量が変動して蛍光体スラリーＳの単位時間当たりの吐出量が変動したとしても、これに連動して算出される最適値の移動速度となるように、制御部により常時そのスライドテーブル２１の移動速度が精密に制御されている。
【００５２】
例えば、吐出動作の初期には、加圧ピストンの移動（降下）速度が所定の定常運行速度まで立ち上がるのに要する時間を考慮して、その立ち上がりに要する時間内には、吐出速度がゼロから次第に増大していくのに応じて背面板１側の移動速度も次第に増大させるように制御し、蛍光体膜を一定の厚さに形成することができるように構成している。一方、背面板１への吐出動作が終わりに近づく終期には、逆に、吐出速度が次第に減少するのに応じて背面板１側の移動速度も次第に減少させるように制御し、蛍光体膜を常時一定の厚さに形成することができるように構成している。
なお、ＰＤＰ用の背面板１の移動速度は、前述したように、加圧ピストンの降下速度、つまりボールねじの回転速度に基づき精密に算出するような構成となっているが、これ以外のデータから適宜算出するように構成してもよい。
【００５３】
次に、以上のように構成された本実施形態に係る塗布装置を用いて塗布作業を行う場合の塗布方法について説明する。
（１）先ず、図４に示すように、第１開閉バルブ１５Ａ及び第２開閉バルブ１６Ａを開き、供給路の下端部（下流側）に取付けた供給ノズル１５の供給口から塗布ヘッド１０内部に粘性の懸濁液である蛍光体スラリーＳを供給していき充填する。
【００５４】
（２）即ち、排出路の下端部（上流側）に取付けた排出ノズル１６内部の第２開閉バルブ１６Ａを越えてこれよりも上方のレベルまで蛍光体スラリーＳの液面が上昇し、塗布ヘッド１０の液だまり部１１が蛍光体スラリーＳで満たされていることを確認したところで、第２開閉バルブ１６Ａ、第１開閉バルブ１５Ａの順でバルブを閉じる。
【００５５】
（３）このようにして、図５に示すように、塗布ヘッド１０の液だまり部１１を、この塗布ヘッド１０の液だまり部１１と供給路及び排出路との間での蛍光体スラリーＳの入出が遮断された閉回路の状態に設定してから、換言すれば、蛍光体スラリーＳを密閉させた状態にしてから、駆動手段１４及び移動手段２０の駆動動作を開始する。
（ｉ）即ち、駆動手段１４の全ての加圧ピストン１３の下降動作を一括して開始させるとともに、全ての加圧ピストン１３の下降動作の開始にタイミングを合わせて、背面板１を搭載する図示外のスライドテーブル２１の移動動作を開始する。
（ｉｉ）これにより、加圧ピストン１３の下降に伴う液だまり部１１内への加圧ピストン１３の突入動作により、液だまり部１１内の実質的な容積が減少するので、その減少分だけ各吐出孔１１Ａから蛍光体スラリーＳが押し出されて外部へ吐出することとなる。
（ｉｉｉ）この際、加圧ピストン１３が液だまり部１１内の蛍光体スラリーＳ中に直接進入して蛍光体スラリーＳの体積変化をもたらすため、加圧ピストン１３の降下指令を与えてから吐出孔１１Ａから蛍光体スラリーＳが吐出するまでの時間が短くなる。つまり応答速度が速くなる。しかも、加圧ピストン１３は、背面板１に形成されているリブ１Ａの配設間隔（ピッチ）と同一間隔（ピッチ）で設置されているので、各吐出孔１１Ａからの蛍光体スラリーＳの吐出量が各吐出孔１１Ａの位置によらず均一となり、位置的なばらつきが発生するのを最小限に抑えることができる。
（ｉｖ）一方、移動手段２０のスライドテーブル２１は、吐出孔１１Ａが穿設されている塗布ヘッド１０の下面１１Ｂと平行な面方向で、かつ、リブ１Ａの配設方向と平行なＹ方向へ移動するとともに、その移動速度は加圧ピストン１３の移動速度に対応して制御されているので、吐出孔１１Ａの直下にある背面板１の凹部１Ｂには常時一定の均一な厚さに蛍光体スラリーＳが塗布されていくようになっている。
【００５６】
従って、本実施形態によれば、蛍光体スラリーＳの塗布のための加圧動作指令に対する応答速度が速く、しかも背面板１の各凹部１Ｂに対して常時均一な蛍光体スラリーＳの塗布動作を行うことができるようになる。
【００５７】
なお、本実施形態では、カラーＰＤＰ用の背面板１を製造するために、３色の塗布ヘッド１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇを個別に形成してこれら３個を一体に組み合わせた構成としたが、特に本発明ではこれに限らず各種の構成のものが実施可能である。例えば、単一色のＰＤＰ用の背面板を形成する場合には、勿論、１色の蛍光体スラリーＳ及びこれを充填する単一の塗布ヘッドを用いるように構成すればよい。
【００５８】
また、本発明の懸濁液の塗布装置は、本実施形態のようなＰＤＰ用の背面板１を製造するものに限定されるものではなく、これ以外の各種適宜の懸濁液を基材に塗布するものであればよいので、例えばＣＲＴ用のガラス基板に蛍光体膜を形成するような場合にも適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明してきたように、本発明は、粘性を有する懸濁液を基材に塗布する塗布ヘッドと、基材と前記塗布ヘッドとのいずれか一方を他方に対して相対移動させる移動手段とを備える塗布装置であって、塗布ヘッドは、懸濁液を収容する液だまり部と、液だまり部へ懸濁液を供給する供給路を閉鎖する第１のバルブと、液だまり部の一面に所定間隔で形成した吐出孔と、液だまり部の吐出孔を設けた一面とは反対面に所定間隔で配置する加圧ピストンと、加圧ピストンを駆動する駆動手段と、駆動手段の制御を図る制御手段とを備えており、加圧指令の応答速度が早く、必要最低限の懸濁液で塗布作業を行うことができる懸濁液の塗布装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における懸濁液の塗布装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る懸濁液の塗布装置における塗布ヘッドの吐出孔の配置状態を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は発明の本発明の実施形態に係る懸濁液の塗布装置における主に加圧ピストンを一括駆動させる駆動手段を示す概略構成図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態における懸濁液の塗布装置における懸濁液の重点時の状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態における懸濁液の塗布装置の塗布状態を示す説明図である。
【図６】ＰＤＰの基本構成を示す概略斜視図である。
【図７】従来の懸濁液の塗布装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１      背面板（基材）
１Ａ    リブ
１Ｂ    凹部
１Ｃ    被塗布面
１０    塗布ヘッド
１０Ｂ，１０Ｒ，１０Ｇ
（青色用、赤色用、緑色用）塗布ヘッド
１１    液だまり部
１１Ａ  吐出孔
１１Ｂ  一面
１１Ｃ  反対面
１２    シリンダ
１３    加圧ピストン
１４    駆動手段
１４Ａ  プレート
１４Ｂ  ガイドブロック
１４Ｃ  ガイドシャフト
１４Ｄ  ベース板
１４Ｅ  駆動モータ
１４Ｆ  ボールねじ
１４Ｇ  ねじ部材
１５    供給ノズル
１５Ａ  第１開閉バルブ
１６    排出ノズル
１６Ａ  第２開閉バルブ
２０    移動手段
２１    スライドテーブル
２２    移動機構
２２Ａ  ガイドシャフト
２２Ｂ  ボールねじ
２２Ｃ  挿通部
２２Ｄ  螺合部
Ｓ      蛍光体スラリー（懸濁液）
【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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【図７】
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