JP2004194439A

JP2004194439A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2004194439A
Application number: JP2002360267A
Authority: JP
Inventors: Taku Iwade; 卓岩出; Junichi Uehara; 淳一上原
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】ケーブル支持装置が支持台から「つ」の字状に順次持ち上がる際、または「つ」の字状への繰り返し動作の際に、ブロックの外周面と支持台との間に摩擦力が生じず、ステージの走行速度に変動が発生するのを防止することである。
【解決手段】
機台１上を直線的に移動するステージ２と、該ステージ上に吸着された被処理物１００に所定の液状物２００を塗布する塗布機構３と、一端が前記ステージ２に接続され、他端が固定部４に接続されたケーブル５を屈曲させた状態で張力を付与する張力付与手段７とを備え、前記張力付与手段７が、ステージ２の移動に伴って回転すると共にステージ２の移動方向と同方向に移動するリール１１により形成された構成にしてある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラス板あるいは樹脂フィルム等の被処理物にレジスト等の液状物を塗布する塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガラス板あるいは樹脂フィルム等の被塗布物にレジスト等の液状物を塗布する塗布装置は例えばベース上を直線的に移動するステージと、該ステージ上に吸着された被塗布板に液状物を塗布するダイ等の塗布機構と、一端が前記ステージに接続され、他端が固定部に接続された電源を供給するケーブルあるいは信号をやり取りするケーブルあるいは圧縮空気供給用チューブ、真空用チューブを支持するケーブル支持手段とを備えた構成になっている。
【０００３】
該ケーブル支持手段としては長尺体支持装置あるいは可動式電線体が提案されている。
【０００４】
上述の長尺体支持装置は屈曲のための可撓性を有するベルト基部と、屈曲時における外周側に設けられ、互いの当接で屈曲以外はベルト基部を直線状に維持する第１の当接部と、屈曲持における内周側に設けられ互いの当接で円弧形状を維持する第２の当接部と、ケーブル等の長尺体を収容する空間部とを一体形成すると共に前記ベルト基部に対して所定のピッチで設けられた複数の歯部材とにより構成されており、後者の可動式電線体は屈曲のための可撓性を有する可撓基部と、該可撓基部の幅方向に沿うように配設された電線と、屈曲時に外周側となる前記可撓基部に所定ピッチで固定されることで、可撓基部を長手方向に略直線状に維持する外側矯正歯と、屈曲時に内周側となる前記可撓基部に所定ピッチで固定されると共に円弧形状を維持する形状部を有する複数の内側矯正歯とにより構成されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
上述の長尺体支持装置と可動式電線体はベルト基部あるいは可撓基部によって歯部材あるいは矯正歯が連結され、該歯部材（矯正歯）は一方向にのみ屈曲（「つ」の字状または逆方向の「つ」の字状に連続的に曲がる）し、屈曲時の曲率は互いの部材の一部がぶつかり合うことで決定されるようになっており、他方向に対しては歯部材の一部がぶつかり合うことで屈曲するのを防ぐようになっている（特許文献２参照。）。
【０００６】
上述の長尺体支持装置および可動式電線体は騒音を減らすことには有効である。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１６１４４７号公報（第３−５頁、図１−２）
【特許文献２】
特開２０００−１０２１５３号公報（第３−５頁、図１−３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の塗布装置においてステージ上に載置された被処理物に対し、ダイ等の塗布機構から連続して吐出される液状物を均一に塗布するためにはステージの走行速度が変動しないか変動量を小さくする必要がある。
【０００９】
しかし、上述の長尺体支持装置および可動式電線体の構成では、歯部材が多角形運動すると共に歯部材がそれを支持する支持台から「つ」の字状に順次持ち上がる際、歯部材の外周面と支持台との間に摩擦力が生じ、これが負荷変動の要因となってステージの走行速度に変動が生じて液状物を均一な厚さに塗布することができないという問題がある。
【００１０】
本発明はケーブルが支持台から「つ」の字状に順次持ち上がる際、または「つ」の字状への繰り返し動作の際に、ブロックの外周面と支持台との間に摩擦力が生じず、ステージの走行速度に変動が発生しないようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために本発明の塗布装置は請求項１に記載されているように機台上を直線的に移動するステージと、該ステージ上に吸着された被処理物に所定の液状物を塗布する塗布機構と、一端が前記ステージに接続され、他端が固定部に接続されたケーブルを屈曲させた状態で張力を付与する張力付与手段とを備え、前記張力付与手段が、ステージの移動に伴って回転すると共にステージの移動方向と同方向に移動するリールにより形成された構成にしてある。
【００１２】
また、発明の塗布装置は請求項２に記載されているような張力付与手段のリールが、ステージの移動方向に対して所定の角度を有するように形成された傾斜ガイドに沿って移動することにより張力を付与せしめる構成、請求項３に記載されているような張力付与手段のリールが、ステージの移動方向と平行または所定の角度を有するように形成されたガイドに沿って移動すると共に引っ張り部材により張力を付与せしめる構成、請求項４に記載されているような引っ張り部材が、バネまたは重錘である構成、請求項５に記載されているようなリールが、フランジ付きリールである形状、請求項６に記載されているようなリールが、ケーブルの厚さ寸法の少なくとも５倍以上の半径寸法を有する形状にしてある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の塗布装置の構成の一実施形態を示す概略図、図２は図１におけるＩ−Ｉ矢視図であり、該塗布装置は機台１上を直線的に移動するステージ２と、該ステージ２上に吸着された被塗布物１００に液状物２００を塗布する塗布機構３と、一端が前記ステージ２の駆動手段（図示せず）等に接続され、他端が中継箱等の固定部４に接続された電源を供給する電線が絶縁性、柔軟性等を有する合成樹脂、合成ゴム等の被覆材により覆われたケーブルあるいは信号をやり取りする電線が該被覆材により覆われたケーブル等のケーブル５を屈曲させた状態で張力を付与する張力付与手段７とを備えた構成になっている。
【００１４】
上述のステージ２はガラス板、合成樹脂フイルム等の被塗布物を吸着する吸着機能を有するテーブル８と、該テーブルを機台１に形成されたレール１ａに沿って移動させる車輪９と、該車輪９を回転させるサーボモータ、ステッピングモータ等の駆動手段（図示せず）を備えた構成になっている。
【００１５】
上述のケーブル５を電源用電線、信号用電線等の電線と共に圧空源、真空源に連結されたチューブが被覆材によって覆われたケーブルあるいは圧空源、真空源に連結されたチューブのみが柔軟性を有する合成樹脂、合成ゴム等の被覆材により覆われたケーブルにできることは言うまでもない。
【００１６】
上述の張力付与手段７はステージ２の移動方向に対して所定の傾斜角度（θ）を有するように形成された傾斜ガイド１０ａを有し、機台１に取り付けられた断面が略Ｕ字状の案内用枠体１０と、該案内用枠体１０のＵ字状の枠内に位置し、両側の軸心部に螺着されたカムフォロア１２、１３によって傾斜ガイド１０ａに沿って移動しながら回転するリール１１とにより構成されている。
【００１７】
該リール１１は１本または複数本のケーブル５を巻回するための凹部１１ａを有し、軸心部を両側からカムフォロア１２、１３によって回転自在に支持するようになっており、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂等の合成樹脂、アルミニュウム合金、ステンレス鋼等の何れかによって製作されている。
【００１８】
リール１１の凹部１１ａの半径寸法（Ｒ）はケーブル５を周面に接触した状態で約１８０度巻回させるためにはケーブル５の厚さ寸法（ｔ）の少なくとも５倍以上にする必要があり、厚さ寸法（ｔ）の７倍以上にするのが好ましい。
【００１９】
該半径寸法（Ｒ）はできるだけ大きくするのが好ましいが装置全体の寸法規制等の関係から適宜設定する。
【００２０】
また、リール１１が軽量の場合には、傾斜角度（θ）を大きくしないとステージ２が移動した時にケーブル５がリール１１の周面に巻回され、（つ）の字状態で移動させることができず、該傾斜角度（θ）が大きくなり過ぎると該リール１１が円滑に移動しなくなる。そこで、小さな傾斜角度でもステージ２の移動に伴ってケーブル５がリール１１に巻回された状態で円滑に移動するようにリール１１に重錘を取り付けるのが好ましい。
【００２１】
カムフォロア１２、１３は同一の構成になっており、鍔を有する軸体１４にニードルベアリング１５が嵌挿され、該軸体１４に形成された雄ねじがリール１１の軸心部に穿設されたねじ孔に螺着されている。該ニードルベアリング１５の外周部には外輪１６が取り付けられ傾斜ガイド１０ａの下面を転動するようになっている。
【００２２】
【実施例１】
上述の塗布装置において厚さ寸法（ｔ）が１０ｍｍ、１６ｍｍ、２０ｍｍのケーブル５と凹部１１ａの半径寸法（Ｒ）が７０ｍｍ、１１２ｍｍ、１４０ｍｍのリール１１をそれぞれ準備し、上述の順序でケーブル５とリール１１を取り替えながらそれぞれ対応させてケーブル５を巻回させた状態で一端部をステージ２に連結すると共に他端部固定部４に連結せしめ、傾斜角度（θ）が８度の傾斜ガイド１０ａを有する案内用枠体１０に両側部にカムフォロア１２、１３が螺着されたリール１１を移動自在に取り付け、ステージ２をストロークが１５００ｍｍ、ステージの走行速度が５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で移動させたところ、何れの場合も走行速度の変動率は約±０．２％であった。
【００２３】
【実施例２】
実施例１と同一のケーブル５を使用すると共に半径寸法（Ｒ）が５０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍのリール１１を準備し、実施例１の場合と同様に上述の順序でケーブル５とリール１１を取り替えながらそれぞれ対応させてケーブル５を巻回させた状態でステージ２をストロークが１５００ｍｍ、ステージの走行速度が５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で移動させたところ、何れも場合も走行速度の変動率は約±０．２２％であった。
【００２４】
【実施例３】
実施例１と同一のケーブル５を使用すると共に半径寸法（Ｒ）が８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍのリール１１を準備し、実施例１の場合と同様に上述の順序でケーブル５とリール１１を取り替えながらそれぞれ対応させてケーブル５を巻回させた状態でステージ２をストロークが１５００ｍｍ、ステージの走行速度が５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で移動させたところ、何れも場合も走行速度の変動率は約±０．１９％であった。
【００２５】
【比較例】
実施例１〜３における張力付与手段７に代えて従来の塗布装置における特許文献１に記載されているようなケーブル支持装置（ポリアミド繊維製の帆布に合成ゴムがラミネートされた厚さ寸法（Ｔ）が０．５ｍｍ、幅寸法（Ｗ）が２０ｍｍの可撓性ベルトを使用すると共にブロック１４、１６における下部ブロック材１４ｂ（１６ｂ）の下端面（外周面）が直線状に加工されているもの。）を使用してステージ２を実施例１〜３と同一条件で移動させたところ、走行速度の変動率は±０．７％であった。
【００２６】
上述のように本発明の塗布装置によればステージ２の走行速度の変動を非常に小さくすることができ、被処理物に対して液状物を均一な厚さに塗布することができた。
【００２７】
上述の張力付与手段７をエッチング装置における可動ステージと中継箱等の固定部との間に設置すると、ステージの走行速度に変動が生じることがないため、ビビリ等を生じず高精密なパターンでも正確にエッチングすることができ、該張力付与手段７を研磨装置における可動ステージと中継箱等の固定部との間に設置すると、ステージの走行速度に変動が生じることがないため、ビビリ等を生じず研磨斑等の発生を防止することができる。
【００２８】
上述の張力付与手段７はステージ２の移動に伴ってケーブル５がリール１１の周面に常時約１８０度巻回され、大きな弛みを生じることなく円滑に移動することができれば良く、該張力付与手段７を図３、図４に示されるようなステージ２の移動方向に対して平行な状態で形成された水平ガイド２１ａを有し、機台１に取り付けられた断面が略Ｕ字状の案内用枠体２１と、該案内用枠体２１のＵ字状の枠内に位置し、両側部に螺着されたカムフォロア２２、２３によって水平ガイド２１ａに沿って移動しながら回転するリール２４と、軸受部２５ａ、２５ｂが案内用枠体２１の内壁部とリール２４の両側部との間に位置するようベアリング３０によってカムフォロア２２、２３の軸体部に取り付けられたＵ字状の牽引用枠２５と、案内用枠体２１の端部に取り付けられた軸２６と、該軸２６に回転自在に取り付けられたガイドローラ２７と、一端が牽引用枠２５に取り付けられ、該ガイドローラ２７に支持された状態で他端に重錘２９が取り付けられたロープ２８とにより構成された張力付与手段２０を使用することができる。
【００２９】
上述のカムフォロア２２、２３はカムフォロア１２、１３と同様の構成になっており、軸体１４にベアリング３０と該ベアリング３０の位置決め用のスペーサ３１が嵌挿されている。
【００３０】
該ベアリング３０は軸受部２５ａ、２５ｂに穿設された穴に嵌挿され、該穴部に形成された段部と止め輪３２あるいは二個の止め輪によってベアリング３０の外輪が軸受部２５ａ、２５ｂに固定されている。
【００３１】
上述のガイドローラ２７はポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等の低摩擦性の合成樹脂、アルミ合金、ステンレス鋼、一般機械用鋼材等により製作し、回転抵抗が大きい場合にはベアリングあるいは合成樹脂軸受を軸２６とガイドローラ２７間に介在させる。
【００３２】
該軸２６は案内用枠体２１の端部に穿設された孔に嵌挿され、該案内用枠体２１から離脱しないように両端部に止め輪３３が取り付けられている。
【００３３】
上述のロープ２８はポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維製のロープ、綿、麻等の天然繊維製のロープ、鋼線製のロープ等から材質、太さ等を引張力、柔軟性等によって適宜選択して使用する。
【００３４】
上述の重錘２９は厚さの異なる板状重錘が複数枚積層された重錘あるいは同一厚さの板状重錘が複数枚積層された重錘を使用すると、板状重錘の枚数を変更するだけでケーブル５に対する張力を精度良く容易に変更、調節することができる。
【００３５】
上述の張力付与手段２０を図５、図６に示されるような案内用枠体２１、軸２６、ガイドローラ２７、重錘２９に代えて両側板の端部が連結された形状の案内用枠体４１と、該案内用枠体４１の連結部に穿設された孔にナット４３によって取り付けられた調整用ねじ４２と、一端が該調整用ねじ４２の端部に取り付けられ、他端がロープ２８に取り付けられたばね４４とにより構成された張力付与手段４０を使用することは可能であり、該張力付与手段７、２０、４０はこれ等の構成に限定されないことは言うまでもない。
【００３６】
該張力付与手段２０を使用すると、調整用ねじ４２のねじ込み量を変化させるだけでばね４４によるケーブル５に対する張力を精度良く容易に変更、調節することができる。
【００３７】
上述の塗布装置における張力付与手段７に代えて張力付与手段２０、４０を使用した場合の走行速度の変動率は実施例１〜３における走行速度の変動率と殆ど同一であり、ケーブル５の厚さ寸法に対応させた半径寸法を有するリール１１を使用して所定の張力を付与すると走行速度の変動率が大きく変動しないと言うことができる。
【００３８】
上述の案内用枠体１０における傾斜ガイド１０ａのカムフォロア１２、１３の外輪が接触する面および案内用枠体２１における水平ガイド２１ａのカムフォロア２２、２３の外輪が接触する面は円滑に回転しながら移動できるように滑らかな面に加工する必要がある。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の塗布装置は請求項１に記載されているように機台上を直線的に移動するステージと、該ステージ上に吸着された被処理物に所定の液状物を塗布する塗布機構と、一端が前記ステージに接続され、他端が固定部に接続されたケーブルを屈曲させた状態で張力を付与する張力付与手段とを備え、前記張力付与手段が、ステージの移動に伴って回転すると共にステージの移動方向と同方向に移動するリールにより形成された構成にしているため、ケーブル支持装置のブロックが支持台から「つ」の字状に順次持ち上がる際、または「つ」の字状への繰り返し動作の際に、ブロックの外周面と支持台との間に摩擦力が生じず、ステージの走行速度に変動が発生するのを確実に防止することができ、被処理物に対して液状物を均一な厚さに塗布することができる。
【００４０】
また、発明の塗布装置は請求項２に記載されているような張力付与手段のリールが、ステージの移動方向に対して所定の角度を有するように形成された傾斜ガイドに沿って移動することにより張力を付与せしめる構成にすると、張力付与手段が簡単かつコンパクトなり、ステージの走行速度に変動が発生するのを確実に防止することができ、請求項３に記載されているような張力付与手段のリールが、ステージの移動方向と平行または所定の角度を有するように形成されたガイドに沿って移動すると共に引っ張り部材により張力を付与せしめる構成にすると、ケーブルに付与する張力を容易に変更、調節することができ、請求項４に記載されているような引っ張り部材が、バネまたは重錘である構成にすると、ケーブルに付与する張力を精度良く変更、調節することができ、請求項５に記載されているようなリールが、フランジ付きリールである形状にすると、ケーブルの移動時に該ケーブルが幅方向に移動してリールから離脱するのを防止することができ、請求項６に記載されているようなリールが、ケーブルの厚さ寸法の少なくとも５倍以上の半径寸法を有する形状にすると、ケーブルをリールの周面に確実に接触した状態で移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の構成の一実施の形態を示す概略図である。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ矢視拡大図である。
【図３】本発明の塗布装置における張力付与手段の第２の実施形態を示す概略図である。
【図４】図３におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図５】本発明の塗布装置における張力付与手段の第３の実施形態を示す概略図である。
【図６】図５におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
１機台
２ステージ
３塗布機構
４固定部
５ケーブル
７、２０、４０張力付与手段
８テーブル
９車輪
１０、２１、４１案内用枠体
１１、２４リール
１２、１３、２２、２３カムフォロア
２５牽引用枠
２６軸
２７ガイドローラ
２８ロープ
２９重錘
３０ベアリング
３１スペーサ
３２、３３止め輪
４２調整用ねじ
４３ナット
４４ばね
１０ａ傾斜ガイド
２１ａ水平ガイド
２５ａ、２５ｂ軸受部

Claims

機台上を直線的に移動するステージと、該ステージ上に吸着された被処理物に所定の液状物を塗布する塗布機構と、一端が前記ステージに接続され、他端が固定部に接続されたケーブルを屈曲させた状態で張力を付与する張力付与手段とを備え、前記張力付与手段が、ステージの移動に伴って回転すると共にステージの移動方向と同方向に移動するリールにより構成されていることを特徴とする塗布装置。
張力付与手段のリールが、ステージの移動方向に対して所定の角度を有するように形成された傾斜ガイドに沿って移動することにより張力を付与せしめるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
張力付与手段のリールが、ステージの移動方向と平行または所定の角度を有するように形成されたガイドに沿って移動すると共に引っ張り部材により張力を付与せしめるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
引っ張り部材が、バネまたは重錘であることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
リールが、フランジ付きリールであることを特徴とする請求項１から請求項４の内の一つの請求項に記載の塗布装置。
リールが、ケーブルの厚さ寸法の少なくとも５倍以上の半径寸法を有していることを特徴とする請求項１から請求項５の内の一つの請求項に記載の塗布装置。