JP2004216309A

JP2004216309A - 塗布工具および塗布装置

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Publication number: JP2004216309A
Application number: JP2003008247A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takahashi; 和彦高橋; Tsutomu Fukuda; 努福田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP4103599B2

Abstract

【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】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には、工具本体の長手方向に対して交差する方向に沿う研磨加工痕が形成されているとともに、スロット面４ａの先端から所定範囲の刃先部分に前記方向に沿う研磨加工痕が形成されないランド部９を有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【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。そして、スロット４の間隔を高精度に形成するために、側面２ａ，３ａは研磨加工によって仕上げ加工が施されている。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、塗膜層が形成される。
【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、仕上げ加工時の研磨加工痕が塗布ヘッドの長手方向、つまり塗布液の流れ方向に対して交差する方向に沿って形成されていることによる塗布液に生じる流体抵抗の影響により、スロットから吐出される塗布液の流量が、供給口の近傍において多く、供給口から離間した範囲において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、たとえば供給口が中央部に設けられている場合、供給口から離間した端部付近おいて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、前記スロット面には、前記工具本体の長手方向に対して交差する方向に沿う研磨加工痕が形成されているとともに、前記スロット面の先端から所定範囲の刃先部分に前記方向に沿う研磨加工痕が形成されないランド部を有し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、工具本体の長手方向に対して交差する方向に沿って研磨加工が施されることによってこの方向に沿う研磨加工痕が形成されているとともに、刃先部分にはこの研磨加工が施されずに前記方向に沿う研磨加工痕の形成されないランド部を有しているので、塗布液がスロットを通過しやすくなるとともに、刃先シャープエッジ性への影響が抑制され、スロットの開口端における間隔が長手方向に渡って一定となる。つまり、従来は、研磨加工痕に直交するように塗布液が通過していたが、研磨加工痕に沿って塗布液が通過するようになるので流体抵抗が低減するとともに、この研磨加工痕が刃先部分には形成されないので刃先端部に丸みを有することが無く、スロットの開口端の真直度を高くすることができると共に、スロット幅偏差を高精度で維持することが可能となるのである。これにより、スロットの開口端の性能を低下させることなく、供給口近傍において流量が多くなっていた傾向を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、前記研磨加工痕の方向が、前記工具本体の長手方向に対して４５°から１３５°の範囲とされていることを特徴とする。また、前記ランド部の設けられている範囲が０．０１ｍｍから５ｍｍとされていることを特徴とする。
この発明の塗布工具は、工具本体の長手方向に対して４５°から１３５°の範囲となるように研磨加工痕の方向が設定され、また、ランド部がスロット面の先端から０．０１〜５ｍｍの範囲に設けられているので、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。
【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。
【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。
【００１２】
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、先端面２ｂからランド幅Ｄの範囲を残して、長手方向に対して交差する方向に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。つまり、図１に示すように、先端面２ｂからランド幅Ｄの範囲がランド部９とされ、ランド部９以外のスロット面４ａに両端矢印の向きとなるように研磨加工痕が形成されているのである。ここで、ランド幅Ｄは、０．０１〜５ｍｍに設定され、研磨加工痕が形成される角度は、角度θ１〜θ２の範囲、つまり４５°〜１３５°の範囲とされている。
【００１３】
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】
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、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（図４参照）に塗布される。
【００１５】
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沿って塗布液が流れやすくなっており、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、従来よりスロット４を通過する塗布液に生じる流体抵抗が減少するので、端部付近における流量を増加させることができ、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。また、ランド部９が設けられていることにより、スロット面４ａの先端まで上記方向に研磨加工痕が形成される場合に考えられるような、刃先シャープエッジ性が低下して刃先端部に丸みを有することやスロット４の開口端の真直度が低下することが抑制され、鋭利で一定間隔に形成された開口端を得ることができる。
【００１６】
このように形成されているスロット４の開口端によって、塗布液が塗布ヘッド１の先端から塗布される瞬間において、塗布液の幅を一定に維持することができる。このように、研磨加工痕を塗布液の流れる方向に形成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。また、角度θ１〜θ２の範囲を、６０°〜１２０°、ランド幅Ｄの範囲を０．５〜１ｍｍに設定して研磨加工痕を形成することによって、より均一に塗布液を塗布することができる。
【００１７】
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、研磨加工痕の角度が６０°で、ランド幅Ｄが１ｍｍ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。
【００１８】
なお、図２，３に示すようなヘッド部構成体の変形例のように、供給口８Ａが凹溝５の２箇所に設けられているヘッド部構成体２Ａや、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を成しているヘッド部構成体２Ｂに本発明を用いてもよい。また、供給口を３箇所以上に設けた場合や、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、同様の効果を得ることができる。
【００１９】
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。
【００２０】
【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、工具本体の長手方向に対して交差する方向に沿う研磨加工痕がスロット面に形成されているとともに、スロット面の刃先部分に前記方向に沿う研磨加工痕が形成されないランド部を有しているので、塗布液が通過しやすくなり、かつ、開口端が鋭利で一定間隔のスロットとされ、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。
このとき、研磨加工痕方向を工具本体の長手方向に対して４５°から１３５°の範囲とし、ランド部をスロット面の先端から０．０１〜５ｍｍの範囲に設けることにより、上記効果をより良好に得ることができる。
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】ヘッド部構成体の変形例の正面図である。
【図３】ヘッド部構成体の変形例の正面図である。
【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
９ランド部

Claims

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、
前記スロット面には、前記工具本体の長手方向に対して交差する方向に沿う研磨加工痕が形成されているとともに、前記スロット面の先端から所定範囲の刃先部分に前記方向に沿う研磨加工痕が形成されないランド部を有していることを特徴とする塗布工具。
請求項１に記載の塗布工具であって、
前記研磨加工痕の方向が、前記工具本体の長手方向に対して４５°から１３５°の範囲とされていることを特徴とする塗布工具。
請求項１または請求項２に記載の塗布工具であって、
前記ランド部の設けられている範囲が０．０１ｍｍから５ｍｍとされていることを特徴とする塗布工具。
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。