JP2004290912A

JP2004290912A - 塗布工具および塗布装置

Info

Publication number: JP2004290912A
Application number: JP2003089854A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Kanayama; 利彦金山; Tsutomu Fukuda; 努福田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】均一な厚みで平滑な表面の塗膜層を形成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】先端に刃先部８，９を有する複数のヘッド部構成体２，３と、ヘッド部構成体２，３によって画成されるスロット４とを有する工具本体１を備え、被塗布部材に対して相対的に一方向に移動しながらスロット４を通過させて塗布液を吐出させる塗布工具において、複数のヘッド部構成体２，３のうち少なくとも一体のヘッド部構成体３の刃先部９の先端面３ｂには、塗布幅に対して略交差する方向に沿う研磨加工痕が形成され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１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、ヘッド部構成体２，３の先端面２ｂ，３ｂおよび側面２ａ，３ａは、研磨加工によって高精度に仕上げ加工が施されており、研磨加工工程においてヘッド部構成体の長手方向、つまり塗布幅方向に沿うように研磨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の長手方向に拡がり、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。
【０００４】
図２に、塗布作業中の塗布ヘッド１の先端部分の側面図を示す。図において、ヘッド部構成体２，３の刃先部には超硬合金などの高硬度材料で形成されたエッジ部材８，９が装着されており、エッジ部材８，９によって先端部のシャープエッジ性が保たれている。そして、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た塗布液１０は、走行するシート状部材Ｓの表面とヘッド部構成体３の先端面３ｂ（エッジ部材９の先端面）との間を通過し、先端面３ｂのエッジ１１で塗布液１０が液切れして、シート状部材Ｓの表面に薄膜状に塗布される。このような塗布作業によって塗膜層が形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２４１５７４号公報（第１図）
【０００６】
【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、先端面２ｂ，３ｂには、塗布幅方向に沿うように研磨加工が施されており、この研磨加工によって形成されるツールマーク（研磨加工痕）の影響によって、形成される塗膜層の膜厚が不均一になってしまうという問題があった。つまり、シート状部材Ｓの表面と先端面３ｂとの間を塗布液１０が通過する際に、塗布幅方向に沿うツールマークによって塗布液１０が抵抗を受けるとともに、ツールマークの方向に沿って塗布液１０が逃げるように流れてしまうことによって、不均一に塗布されてしまうのである。また、このようなツールマークによって、塗布液１０の液切れする位置がエッジ１１で安定せずに、エッジ１１の前後にずれてしまうという問題があった。つまり、図２において実線で示されている塗布液１０の表面１０ａのようにエッジ１１で液切れせずに、破線で示されているように液切れの位置がずれてしまうのである。このように液切れの位置のずれが周期的に生じることによって、走行方向に向かって凹凸状に塗布液１０の表面が形成されてしまい、塗膜層の膜厚が不均一になっていた。また、スロット４を画成する側面２ａ，３ａに形成されているツールマークの影響によって、スロット４を通過する塗布液が抵抗を受けることで、塗布幅に亘って不均一な流量分布が生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、均一な厚みで平滑な表面の塗膜層を形成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。
【０００８】
【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、先端に刃先部を有する複数のヘッド部構成体と、該ヘッド部構成体によって画成されるスロットとを有する工具本体を備え、被塗布部材に対して相対的に一方向に移動しながら前記スロットを通過させて塗布液を吐出させる塗布工具において、前記複数のヘッド部構成体のうち少なくとも一体のヘッド部構成体の前記刃先部の先端面には、塗布幅に対して略交差する方向に沿う研磨加工痕が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明の塗布工具では、複数のヘッド部構成体のうち少なくとも一体のヘッド部構成体の刃先部の先端面に形成されている研磨加工痕が、塗布幅に対して交差する方向にほぼ沿っているので、先端面と被塗布部材との間を通過する塗布液の受ける抵抗が従来より低減されて、塗布液が均一に塗布される。つまり、塗布工具の移動方向に沿って形成されている研磨加工痕に沿うように塗布液が流れやすくなるとともに、塗布幅方向に逃げるような塗布液の流出が抑制されるので、塗布液が均一に塗布されるのである。また、先端面における塗布液の液切れする位置が前後にずれることなく、先端面のエッジで安定して塗布液が液切れして塗布される。これにより、均一な膜厚の塗膜層を形成することができる。
【００１０】
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、前記スロットを画成するスロット面には、塗布液の略通過方向に沿う研磨加工痕が形成されていることを特徴とする。
この発明の塗布工具では、スロットを画成するスロット面に形成されている研磨加工痕が塗布液の通過方向にほぼ沿っているので、スロットを通過する塗布液が塗布幅に亘って均一な流量分布となる。つまり、塗布液がスロットを通過する際に受ける抵抗が従来より抑制されるので、流量分布の不均一さが解消されるのである。これにより、さらに均一な膜厚の塗膜層を形成することができる。
【００１１】
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、前記先端面の面粗度が、最大高さＲｚ０．４Ｓ以下であることを特徴とする。
この発明の塗布工具では、先端面の面粗度が、最大高さＲｚ０．４Ｓ以下であるので、先端面の研磨加工痕によって塗膜層の表面に筋状痕が形成されることなく、平滑な表面の塗膜層が形成される。つまり、先端面の面粗度が、最大高さＲｚ０．４Ｓ以上の場合には、先端面の研磨加工痕によって塗膜層の表面に筋状痕が形成されるおそれがあるが、面粗度を細かくすることで塗膜層の表面を平滑に形成することができるのである。
【００１２】
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では、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に均一に塗布液を吐出することができ、均一な厚みで表面が平滑な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。
【００１３】
【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、塗布工具に装着される塗布ヘッド１の斜視図を示しており、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。また、図中の白抜き矢印の方向が塗布作業における塗布工具の移動方向（塗布工具が固定されている場合には被塗布部材が逆方向に移動）で、移動方向に直交する方向、つまり塗布工具の長手方向が塗布幅の方向となる。塗布ヘッド１は、一対のヘッド部構成体２，３が組み合わされて構成されており、刃先部にエッジ部材８，９が装着されている。
【００１４】
ヘッド部構成体２，３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の外側となる面の先端側に傾斜面が形成され、先端に切欠き部２ｃ，３ｃが形成されている。また、ヘッド部構成体２の長手方向に沿って形成された断面半円状の凹溝５と、凹溝５に対向するヘッド部構成体３の側面とによってポケット７が画成されており、ポケット７より先端側にスロット４が画成されている。また、凹溝５に連通するように塗布液の供給口（図示せず）が形成されている。
【００１５】
エッジ部材８，９は、超硬合金により形成された略長方形の断面形状を有する長尺状の部材で、ヘッド部構成体２，３の先端から一定長さ突出するように切欠き部２ｃ，３ｃに装着されており、エッジ部材８，９の先端面がヘッド部構成体２，３の先端面２ｂ，３ｂとされている。先端面２ｂ，３ｂには、仕上げ加工工程の研磨加工によって塗布工具の長手方向に対して交差する方向（図の左右方向）に沿うツールマーク（研磨加工痕）が形成されている。つまり、ツールマークは塗布幅に対して交差する方向、言い換えると塗布作業時の塗布工具の移動方向に沿って直線状に形成されている。また先端面２ｂ，３ｂは、移動方向の長さ寸法が１ｍｍ以下の細長い形状とされている。また、エッジ部材８，９の互いに対向する側面とヘッド部構成体２，３の互いに対向する側面とが、スロット４を画成するスロット面４ａ，４ｂとされており、スロット面４ａ，４ｂには、塗布液の通過方向（図の上下方向）に沿うツールマークが形成されている。このように研磨加工を施された先端面２ｂ，３ｂおよびスロット面４ａ，４ｂの面粗度は最大高さＲｚ０．４Ｓ以下となるように仕上げられる。
【００１６】
上述したように形成された塗布ヘッド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の長手方向に拡がり、ポケット７から先端方向にスロット４を通過し、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る。そして、塗布ヘッド１がシート状部材Ｓに対して相対的に一方向に移動することで、シート状部材Ｓの表面に塗布液が塗布される。
【００１７】
このような塗布作業において、上述したように先端面３ｂにツールマークが形成されているので、先端面３ｂとシート状部材Ｓとの間を通過する塗布液（図３参照）が塗布工具の移動方向に沿って流れ易くなっており、塗布液の抵抗を低減させることができる。これにより、従来より塗布液を均一に塗布することができる。つまり、従来は、塗布幅方向に沿ってツールマークが形成されており、ツールマークの向きに直行するように塗布液が通過することが抵抗となっていたり、ツールマークに沿って塗布液が逃げるように流れ出たりすることがあったが、このような塗布液の抵抗や流出が抑制されるので、塗布液を均一に塗布することができるのである。また、塗布液の先端面３ｂから液切れする位置が前後にずれることも抑制され、塗布液が先端面３ｂのエッジ１１で安定して液切れするようになり、平面が凹凸状に形成されることを防止することができる。
【００１８】
また、一方向へ長く研磨する研磨加工において、たとえば被研磨面に３μｍ程度の高さの周期的な波形状が形成されてしまう、つまりうねりが生じてしまうことが技術的な問題としてあり、先端面２ｂ，３ｂのような細長い面を塗布幅方向へ研磨した場合と比較して、進行方向へ研磨した場合には、このような、うねりが生じにくくなる。つまり、先端面２ｂ，３ｂを進行方向へ研磨することによって、先端面２ｂ，３ｂに波形状が形成されることによる影響を抑制することができるのである。このように先端面２ｂ，３ｂを高い平面度で形成することができ、より均一に塗布液を塗布することができる。
【００１９】
また、上述したようにスロット面４ａ，４ｂにツールマークが形成されているので、ツールマークに沿って塗布液が流れやすくなり、塗布液がスロット４を通過する際に受ける抵抗が抑制され、塗布液の流量分布を塗布幅に亘って均一とすることができる。これにより、均一な膜厚の塗膜層を形成することができる。
【００２０】
また、先端面２ｂ，３ｂ面粗度が最大高さＲｚ０．４Ｓ以下となるように仕上られているので、先端面２ｂ，３ｂのツールマークによって塗膜層の表面に筋状痕が形成されることが防止され、塗膜層の表面を平滑に形成することができる。また、ツールマークによって塗布液を進行方向へ流れやすくする効果を得るには、最大高さＲｚ０．０５Ｓ以上となるようにツールマークが形成されていることが好ましい。
【００２１】
このように形成されている塗布ヘッド１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。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、先端面２ｂ，３ｂの両方にツールマークが形成されているが、少なくとも進行方向の後方となる先端面３ｂに、塗布幅に対して交差する方向のツールマークが形成されていればよい。また、ツールマークは直線状に形成されているが、ツールマークが円弧状に形成されている場合には、ツールマークの中央付近の接線の方向が塗布幅に対してほぼ交差する方向に形成されていればよい。また、ツールマークが塗布幅に対して直交方向に沿っていることが最も効果的であるが、直交方向に対して４５°以内、より好ましくは３０°以内の方向に沿ってツールマークが形成されていれば十分な効果を得ることができる。
【００２３】
また、エッジ部材８，９が装着されずに刃先部がヘッド部構成体２，３と一体に形成されている塗布工具に本発明を適用してもよい。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適用してもよい。
【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、ヘッド部構成体の刃先部の先端面に塗布幅に対して交差する方向にほぼ沿うように研磨加工痕が形成されているので、先端面と被塗布部材との間を通過する塗布液の受ける抵抗を低減させることができ、塗布液を均一に塗布することができる。
また、塗布液の通過方向にほぼ沿うように研磨加工痕が形成されているので、スロットを通過する塗布液の流量分布を塗布幅に亘って均一にすることができ、均一な膜厚の塗膜層を形成することができる。
また、先端面の面粗度が最大高さＲｚ０．４Ｓ以下であるので、平滑な表面の塗膜層を形成することができる。
また、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、均一な厚みで平滑な表面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】本発明の一実施形態における塗布工具の塗布ヘッドの斜視図である。
【図２】従来の塗布工具の塗布作業の状況を示す斜視図である。
【図３】塗布工具によって塗布される塗布液の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１塗布ヘッド（工具本体）
２，３ヘッド部構成体
２ｂ，３ｂ先端面
４スロット
４ａ，４ｂスロット面
５凹溝
７ポケット
８，９エッジ部材（刃先部）

Claims

先端に刃先部を有する複数のヘッド部構成体と、該ヘッド部構成体によって画成されるスロットとを有する工具本体を備え、被塗布部材に対して相対的に一方向に移動しながら前記スロットを通過させて塗布液を吐出させる塗布工具において、
前記複数のヘッド部構成体のうち少なくとも一体のヘッド部構成体の前記刃先部の先端面には、塗布幅に対して略交差する方向に沿う研磨加工痕が形成され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、
前記スロットを画成するスロット面には、塗布液の略通過方向に沿う研磨加工痕が形成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、
前記先端面の面粗度が、最大高さＲｚ０．４Ｓ以下であ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。