JP2006043685A - 接着剤塗布装置および接着剤塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロッドレンズアレイの製造工程において、所定の厚さの接着剤をアレイ用の基板またはロッドレンズに高い精度で塗布することにより、高精度のロッドレンズアレイを効率よく安価に、安定的に製造することができるようにすること。
【解決手段】 本発明の接着剤塗布装置１は、基板１４または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、所定圧力で接着剤を吐出するノズル６と、ノズルの吐出口に対向して配置され、ノズルから吐出された接着剤を外周面に付着させ該付着した接着剤を基板または基板上に配列されたロッドレンズに転写する転写ロール１０とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、接着剤塗布装置および接着剤塗布方法に関し、詳細には、ロッドレンズアレイの製造過程で、基板又は基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置および接着剤塗布方法に関する。

２枚の基板間に多数のロッドレンズが接着固定されているロッドレンズアレイは、複写機、ファクシミリ、スキャナ等のラインセンサ、また、ＬＥＤプリンタの書き込みデバイス等の光学部品として広く用いられている。

このようなロッドレンズアレイを製造するための方法として、ある程度の長さに切断した多数本のロッドレンズを２枚の基板間に平行に配列し、２枚の基板とロッドレンズの間に接着剤を充填して基板間にロッドレンズを接着固定する方法（例えば、特許文献１参照）、表面に溝が形成された基板に接着剤を塗布し、この溝にロッドレンズを填め込んで基板間にロッドレンズを接着固定する方法（例えば、特許文献２参照）、または、基板とロッドレンズの間にシート状の接着剤を挟み込んで基板間にロッドレンズを接着固定する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開昭６１−５５６１０号公報 特開平５−３３３２１７号公報 特開平９−９０１０５号公報

しかし、特許文献１の製造方法には、基板とロッドレンズの仮接着工程・充填工程が必要であり、製造コストが嵩むと言う問題、ロッドレンズを配列する際、ロッドレンズ間に隙間を設け一定間隔で配列すると、接着剤の充填時に、配列精度が低下するという問題、さらに、接着剤を充填する際、減圧度を低く設定すると充填時間がかかり逆に高く設定すると接着剤が急激に充填され一部に空気の層が形成されてしまうため、減圧制御が難しいという問題がある。

また、特許文献２の製造方法には、基板に形成された溝内に接着剤を塗布する必要があるが、接着剤を溝内に均一に塗布することが困難であるため、製造したロッドレンズアレイの厚みが変動して品質の維持が難しいという問題、また、基板に溝を形成するため基板の厚さの調整が難しいという問題がある。

また、特許文献３の製造方法には、シート状の接着剤を接着剤同士が折り重ならないよう均一に挟み込まないと、製造したロッドレンズアレイの厚みが変動してしまうため、品質の維持が難しいという問題がある。また、高粘度の樹脂を一様に塗布したものを用いると、ロッドレンズアレイを加圧して接着剤に埋設する際、シート状の接着剤の厚み精度・粘稠状態によっては一部空気の層が出来てしまう可能性があり、品質の維持が難しいという問題もある。

さらに、特許文献３の製造方法には、ロール成形法を採用して空気を追い出しながら端から順に徐々に加圧する場合には、加圧に時間がかかり、さらに、例えば直径が０．４ｍｍ以下の細径ロッドレンズを使用した場合には、製造したロッドレンズアレイに反りが生じる可能性があるという問題がある。

その他の一般的な接着剤塗布として、ロールコータでロッドレンズに直接、接着剤を塗布する方法がある。しかしながら、この方法には、ロッドレンズ側面に接着剤が塗布されるので、ロッドレンズの配列が崩れてしまうという問題や、プラスチックロッドレンズを使用すると高温の接着剤でロッドレンズがダメージを受けてしまうことがあるという問題、さらに、接着剤の塗布精度・吐出量の制御が難しいという問題がある。

一方、近年、ロッドレンズアレイには、より高い性能が要求されている。より高い性能を実現するためには、ロッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズの配列精度が高く、また、厚さが均一な高精度のロッドレンズアレイを作製する必要があるため、簡便な方法で、これらの要請を満たすロッドレンズアレイの製造方法が求められている。

本発明は、このような要請に応じてなされたものであり、ロッドレンズアレイの製造工程において、所定の厚さの接着剤をアレイ用の基板またはロッドレンズに高い精度で塗布することにより、高精度のロッドレンズアレイを効率よく安価に、安定的に製造することができるようにする接着剤塗布装置および接着剤塗布方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本出願に係る発明の発明者は、種々の実験及び検討を重ねた結果、ロッドレンズアレイの光学性能低下の原因として、ロッドレンズを加圧して接着剤に埋設する際または接着剤を塗布した基板を基板上に配列されたロッドレンズに加圧して貼合わせる際等の加圧時における空気の層の発生、および、接着剤の厚み斑によるロッドレンズの配列精度の低下があることを見出して本発明を成すに至った。

本発明によれば、基板または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、所定圧力で接着剤を吐出するノズルと、該ノズルの吐出口に対向して配置され、該ノズルから吐出された接着剤を外周面に付着させ該付着した接着剤を基板または基板上に配列されたロッドレンズに転写する転写ロールと、を備えていることを特徴とする接着剤塗布装置が提供される。
このような構成によれば、接着剤が基板等に高い精度で塗布される。

また、本発明によれば、基板に接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、弾力性を備えた基板載置面を備えた基板保持プレートと、前記基板載置面に載置された前記基板に向けて所定圧力で接着剤を吐出するノズルと、前記基板保持プレートと前記ノズルとを相対移動させる駆動機構と、を備え、前記基板保持プレートが、前記ノズルの先端が前記基板載置面に載置された基板の表面に接触するように、配置されていることを特徴とする接着剤塗布装置が提供される。
このような構成によれば、接着剤が基板に高い精度で塗布される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ノズルは、離間して配置され吐出用スリットを形成する２つの口金部材と、該２つの口金部材間に配置されたシムとを備え、前記シムが接着剤を１条または多条に塗布させる構造を備えている。
このような構成によれば、シムの厚さ、形状を変更するという簡単な作業で接着剤の吐出量、吐出状態を精度良く変更できる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ノズルは、離間して配置された２つの口金部材を備え、前記２つの口金部材の先端の高さ位置が異なっている。尚、転写ロール回転方向上流側に位置する口金部材の先端が、下方に配置される。また、接着剤をノズルから基板に直接、塗布する場合には、塗布方向の下流側に位置する口金部材の先端が、下方に配置される。
このような構成によれば、口金部材の相対的な高さを変更するという簡単な作業で接着剤の吐出量を精度良く変更できる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ノズルからの接着剤の吐出圧力が、０．０５〜１ＭＰａの範囲内である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記スリット幅が、５０〜５００μｍの範囲内である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記転写ロールから前記基板あるいは基板上に配置されたロッドレンズ、または、前記ノズルから前記基板への接着剤の転写速度が、１０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内である。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記基板あるいは基板上に配置されたロッドレンズに転写または塗布される接着剤の厚さが、２０〜２００μｍの範囲内である。１段構造のロッドレンズアレイを製造する場合には、２０〜１００μｍの範囲が特に好ましく、２段構造のロッドレンズアレイを製造する場合には、１００〜２００μｍの範囲が特に好ましい。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記基板または基板上に配置されたロッドレンズに転写または塗布される接着剤の厚さのばらつきが、±５μｍ以内である。

本発明の他の態様によれば、基板または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布方法であって、接着剤を所定圧力にてノズルより吐出する吐出工程と、前記ノズルより吐出された接着剤を所定速度で回転するロールの外周面に所定の幅及び厚みで付着させる工程と、前記ロールの外周面に付着した接着剤を、基板表面又は基板上に配置されたロッドレンズに所定速度で転写する工程と、を備えている、ことを特徴とする接着剤塗布方法。

本発明の他の態様によれば、基板に接着剤を塗布するための接着剤塗布方法であって、弾力性を備えた基板載置面を備えた基板保持プレートの前記基板載置面に前記基板を載置する工程と、接着剤を吐出するノズルの先端を前記基板の表面に接触させて該ノズルから接着剤を吐出させながら、前記保持プレートとノズルとを相対移動させ、前記保持プレートに載置された基板の表面に前記接着剤を塗布する工程と、を備えている、ことを特徴とする接着剤塗布方法が提供される。

本発明によれば、ロッドレンズアレイの製造工程において、所定の厚さの接着剤をアレイ用の基板またはロッドレンズに高い精度で塗布することにより、高精度のロッドレンズアレイを効率よく安価に、安定的に製造することができるようにする接着剤塗布装置および接着剤塗布方法が提供される。

以下、添付の図面を参照して、本発明の第１の実施形態の接着剤塗布装置の構成を説明する。図１は、本実施形態の接着剤塗布装置１の構成を概略的に示す側面図である。

図１に示されているように、接着剤塗布装置１は、接着剤が収容される接着剤投入ポット２と、接着剤吐出用ディスペンサガン４と、接着剤吐出ノズル６とを備えている。接着剤吐出用ディスペンサ４は、接着剤投入ポット２に連通して接着剤投入ポット２内の接着剤を接着剤吐出ノズル６に供給する。接着剤吐出ノズル６は、ノズル取付けプレート８を介して、吐出口６ａを下に向けた状態で、接着剤投入ポット２の下方に配置されている。

接着剤吐出ノズル６の吐出口６ａの直下には、円筒状の転写ロール１０が配置されている。接着剤吐出ノズル６の吐出口６ａは、転写ロール１０の外周面に対向するように配置されている。
また、転写ロール１０は、図示しないばね機構等の押圧機構によって、接着剤塗布時に常に接着剤吐出ノズル６の先端が転写ロール１０の外周面に当接するように構成されており、転写ロール１０の加工精度にかかわらず、転写ロール１０の外周面に均一に接着剤を塗布できるようにしている。

転写ロール１０は、図示しない速度調整可能な駆動機構により回転駆動可能に構成され、接着剤吐出ノズル６の吐出口６ａから吐出された接着剤を外周面に付着させ、下方の保持プレート１２上に配置された基板１４又は基板１４上に配置されたロッドレンズ（図示せず）に接着剤を転写することができるように構成されている。保持プレートの上面には、真空吸引装置に連通する吸引孔（図示せず）が複数、設けられ、これら吸引孔を通しての真空吸引により、基板１４が基板プレート上の所定位置に保持される。

転写ロール１０の外周面は、接着剤吐出ノズル６によって塗布された接着剤を、ロッドレンズアレイ用の基板１４又は基板１４上に平行状態で配列されたロッドレンズに転写できる材質で構成される。本実施形態では、転写性に優れたシリコンゴムで転写ロール１０の外周面を形成している。

また、基板１４等への接着剤の転写速度は、好ましくは１〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内である。転写速度が速すぎると、転写ロール１０に塗布された接着剤が基板１４又は基板１４上に配置されたロッドレンズに転写されない可能性がある。一方、転写速度が遅すぎると効率が悪く、ロッドレンズアレイの製作に時間がかかってしまい好ましくない。

次に、接着剤吐出ノズル６の構造を詳細に説明する。図２は、接着剤吐出ノズル６の分解斜視図であり、図３は、図１の接着剤吐出ノズル６の吐出口６ａを拡大した断面図である。図２に示されているように、接着剤吐出ノズル６は、２つの口金部材１６、１８と、これら口金部材１６、１８の間に配置された特定の厚さのシム２０とを備えている。

図２に示されているように、口金部材１６、１８は、いずれも、下端が楔状に先細りする厚板状部材であり、対向して配置される。シム２０は矩形の板状部材であり、その下方部分には下端から上方に向かって延びる三角形の切欠き部２０ａが形成されている。口金部材１６、１８はシム２０を挟んだ状態で、図示しない連結機構により連結されて一体化される。

シム２０が２つの口金部材１６、１８の間に配置されたとき、切欠き部２０ａによって、２つの口金部材１６、１８間に接着剤の流路となる間隙２２が形成される。図２から明らかなように、この間隙（流路）２２の下端が、吐出口６ａの開口部（スリット）２２ａを構成する。本実施形態では、このスリット２２ａが転写ロール１０の軸線と平行に延びるように、接着剤吐出ノズル６が転写ロール１０に対して配置されている。従って、スリット２２ａの長さ、即ち、切欠き部２０ａの下端の長さに相当する幅で、転写ロール１０に接着剤が帯状に塗布される。

接着剤は、口金部材１６を貫通する流入路１６ｂから、シム２０の切欠き部２０ａによって口金部材１６、１８間に形成された間隙（接着剤流路）の上部に入り、吐出口６ａの開口部から転写ロール１０に向けて吐出されることになる。

本実施形態では、異なった厚さのシム２０を使用することにより、口金部材１６、１８間のスリットの幅ｄ１を変化させて接着剤の吐出量を変更することができるように構成されている。
口金部材１６、１８の間のスリット幅ｄ１は、５０〜５００μｍの範囲内が好ましい。この幅ｄ１が広すぎると吐出量が安定せず、接着剤が転写ロール１０に付着させられたとき、接着剤の厚さが不均一となり、厚さ斑の原因となる場合がある。一方、スリットの幅ｄ１が狭すぎると接着剤の詰まりの原因となる場合がある。

シム２０の形状は、接着剤の塗布状態に応じて適宜変更することができ、図２に示したような形状のシム２０を使用した場合には、切欠き部２０ａの下端の長さに相当する幅を有する帯状に接着剤を塗布することができる。また、シムの先端（下端）の形状をスリット形状とすることにより、接着剤を多条に塗布することができる。即ち、下端が分岐した形状のシムを使用して、吐出口に分岐した複数のスリットを形成し、転写ロールに接着剤を、間隔をおいた複数本の筋状（あるいは細い帯状）に塗布させる構成でもよい。

なお、本発明においては、接着剤吐出ノズル６を構成する口金部材１６，１８間にシム２０を合わせ込まず、口金部材１６、１８のみでスリットの幅ｄ１を維持する構造としてもよい。例えば、製造するロッドレンズアレイの品種変更が少ない場合には、接着剤の厚さを頻繁に変更することがなく、転写ロール１０の回転速度や接着剤吐出ノズル６からの接着剤の吐出圧等を調整して、接着剤の塗布厚さの微調整を行うだけでよい。この場合には、あらかじめ設定したスリット幅ｄ１となるように、口金部材の内部に縦方向に段差をつける等して接着剤の流路となるスリット形成してもよい。

また、本実施形態では、図３に示されているように、２つの口金部材１６、１８は、先端（下端）の高さ位置が、段差ｈ１だけ異なるように組み立てられている。詳細には、転写ロール１０の回転方向上流側に配置される口金部材１８の下端が転写ロール１０の外周面に当接し、転写ロール１０の回転方向下流側に配置される口金部材１６の下端が、口金部材１８の下端より段差ｈ１だけ上方に位置するように構成されている。

このような構成によれば、転写ロール１０と転写ロールに接触していない口金部材１６の先端部分の距離（即ちｈ１）が変化すると、吐出口６ａの寸法（上下方向の長さ）が変化しノズル先端にかかる圧力が変化して、吐出口６ａからの接着剤吐出量が変化することになる。このため、段差ｈ１を変更することにより、吐出口６ａからの接着剤吐出量を変化させ、転写ロールに塗布される接着剤の厚さを調整することができる。

この段差ｈ１は、３０〜３００μｍとすることが好ましく、より好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。この段差ｈ１が大きすぎると、ノズル先端にかかる圧力が小さくなり吐出が安定せず塗布斑が発生する傾向になり、逆に小さすぎると所定の吐出量が出なくなり所定の厚みにて塗布ができない場合がある。

次に、本実施形態の接着剤塗布装置による接着剤塗布工程を説明する。まず、所定量の湿気硬化型の接着剤を接着剤投入ポット２に投入し、これを接着剤吐出用ディスペンサガン４内に送出する。

接着剤吐出用ディスペンサガン４への接着剤の送出は、圧縮空気や不活性ガス等を接着剤投入ポット２に導入することによって行われる。本実施形態の接着剤塗布装置１では、接着剤投入ポット２に導入される気体の圧力は、所定の吐出量が保持できる範囲であれば良く、好ましくは０．０５〜１ＭＰａ、より好ましくは０．１０〜０．７ＭＰａの範囲である。

この圧力が高すぎると、接着剤投入ポット２等を耐圧容器で構成しなければならず、且つ、高い圧力を維持するためにはコンプレッサー等の設置が必要となるため接着剤塗布装置が、複雑な構造となったり、大がかりな装置となったりしてコストが上昇してしまう。
一方、圧力が低すぎると所定の吐出量を維持することが困難になる。

尚、接着剤の粘度が高く、接着剤投入ポット２内を加圧するだけでは十分に接着剤を接着剤吐出用ディスペンサガン４に送出することができないことがあるので、接着剤投入ポット２、接着剤吐出用ディスペンサガン４、接着剤吐出ノズル６およびノズル取付用プレート８は、適宜、加熱できる構成とされているのがよい。

接着剤吐出用ディスペンサガン４は、図示しない空気源によって開閉動作させられ、接着剤吐出ノズル６に接着剤を供給する。接着剤吐出用ディスペンサガン４に代えて、ギヤポンプ等を用いて接着剤吐出ノズル６に接着剤を送る構成でもよい。

接着剤吐出ノズル６に供給された接着剤は、吐出口６ａから吐出され、所定速度で回転する転写ロール１０の外周面に円周方向に延びる帯状に塗布される。本実施形態の接着剤塗布装置１では、転写ロール１０の回転速度は、１０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内に設定されている。

転写ロール１０の外周面に付着させられた帯状の接着剤は、保持プレート１２上に保持された基板１４または基板１４上に配置されたロッドレンズの表面に転写される。
なお、接着剤の転写ロール１０から基板１４または基板１４上に配列されたロッドレンズの表面への転写は、保持プレート１２が転写ロール２０によって送られる構造、保持プレート１２を移動ステージ上に配置し保持プレート１２を移動して転写する構造、保持プレート１２を固定し転写ロール１０を移動ステージ上に配置し転写ロール１０を移動して転写する構造とすることができる。

このとき、基板１４または基板１４上に配置されたロッドレンズに塗布される接着剤の厚みは、２０〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。接着剤の厚みが厚すぎると、ロッドレンズアレイを加圧する際、基板１４とロッドレンズ間の樹脂層の塗布精度によっては、ロッドレンズの配列斑の要因となる可能性がある。一方、接着剤の厚みが薄すぎると、ロッドレンズと基板の間に隙間ができ、空気の層となって光学性能の低下の一因となる。また、塗布工程における接着剤の厚みばらつきは、±５μｍ以内であることが好ましい。
基板間にロッドレンズが一列に並列配置されている１段構造のロッドレンズアレイを製造する場合には、接着剤の厚さを２０〜１００μｍの範囲にするのが特に好ましく、基板間にロッドレンズが例えば俵積み状態で２段に配置されている２段構造のロッドレンズアレイを製造する場合には、接着剤の厚さを１００〜２００μｍの範囲にするのが特に好ましい。

なお、前述したように、転写ロール１０または基板１４または基板１４上に配置されたロッドレンズに塗布（転写）される接着剤の厚さは、接着剤吐出ノズル６からの吐出圧力、接着剤吐出ノズル６のスリット幅、接着剤吐出ノズル６の２つの口金部材１６、１８の先端の段差ｈ１、または、転写ロール１０の回転速度を変更することに調整される。

このような構成を有する接着剤塗布装置によれば、基板または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を接着剤吐出ノズルから直接塗布することがないため、基板やロッドレンズにダメージを与えることがない。また、転写ロールの回転運動を用いることにより、直線運動より簡単な構造で高い位置精度で接着剤を塗布することができる。
さらに、接着剤吐出ノズルの２つの口金部材の先端に段差を設けることによって、転写ロールとの距離を常に一定に保つことが出来るため接着剤の塗布を高精度に行うことができる。

また、帯状または多条に接着剤を塗布することで、ロッドレンズを加圧して接着剤に埋設する際または接着剤を塗布した基板を基板上に配列されたロッドレンズに加圧して貼合わせる際等に、空気の層の発生を抑制することができる。その結果、仮接着工程や充填工程を追加することなく、ロッドレンズアレイを効率よく安価に、安定的に製造することができる。

次に、本発明の第２の実施形態の接着剤塗布装置５１を説明する。図６は、接着剤塗布装置５１の構成を概略的に示す側面図であり、図７は、接着剤塗布装置５１の接着剤吐出ノズルの吐出口を拡大した断面図である。

接着剤塗布装置５１は、転写ロールを介すことなく、接着剤を基板に直接、塗布する構成である点を除き、基本的な構成は、第１の実施形態の接着剤塗布装置１と同一である。
従って、相違点を中心に接着剤塗布装置５１の構成を説明する。
図６に示されているように、接着剤塗布装置５１は、接着剤が収容される接着剤投入ポット５２と、接着剤吐出用ディスペンサガン５４と、接着剤吐出ノズル５６とを備えている。

接着剤吐出用ディスペンサ５４は、接着剤投入ポット５２に連通して接着剤投入ポット５２内の接着剤を接着剤吐出ノズル５６に供給する。接着剤吐出ノズル５６は、ノズル取付けプレート５８を介して、吐出口５６ａを下に向けた状態で、接着剤投入ポット５２の下方に配置されている。

接着剤吐出ノズル５６の吐出口５６ａは、基板が載置される保持プレート６０の上面である基板保持面（基板載置面）６０ａに対向するように配置されている。
基板保持面６０ａは、弾力性のある材質で構成されている。本実施形態では、保持保持面６０ａを含む保持プレート６０の例えば、厚さ約５ｍｍの表面層をシリコンゴムシートで形成することにより、基板保持面６０ａに適度な弾力性を持たせている。シリコンゴムシートは、保持プレートの下部に位置するプレート本体の上面に形成された、凸部によって、プレート本体上に保持される。

基板保持面６０ａには、真空吸引装置に連通する吸引孔（図示せず）が複数、設けられ、これら吸引孔を通しての真空吸引により、基板が基板保持面６０ａの所定位置に保持される。

また、接着剤塗布装置５１は、ばね機構等の押圧機構（図示せず）の付勢によって、接着剤塗布中、接着剤吐出ノズル５６の先端が、基板保持面６０ａに載置固定された基板１４の表面（塗布面）に当接するように構成されている。このため、基板１４に厚さ斑がある場合であっても、基板１４の塗布面に接着剤が均一な厚さで塗布される。

接着剤塗布装置５１は、接着剤吐出ノズル５６と保持プレート６０を相対移動させる速度調整可能な駆動機構（図示せず）を備えている。駆動機構としては、保持プレート６０を載せた移動ステージを、静止している接着剤吐出ノズル５６に対して移動させる駆動機構、または、接着剤投入ポット５２、接着剤吐出用ディスペンサガン５４、接着剤吐出ノズル５６等を移動ステージに取付け、これらを、静止している保持プレート６０に対して移動させる駆動機構等が採用される。

次に、接着剤吐出ノズル５６の吐出口５６ａの構造を説明する。
本実施形態の接着剤吐出ノズル５６では、第１実施形態の吐出ノズル６と同様の構成により、２つの口金部材６２、６４が間に幅ｄ２の間隙６６を形成するように配置されている。この間隙６６の下端が、吐出口５６ａの開口部（スリット）６６ａを構成する。本実施形態では、このスリット６６ａが、基板１４と接着剤吐出ノズル５６の相対移動方向に直交する方向に延びるように配置されている。従って、スリット６６ａの下端の長さに相当する幅で、基板１４に接着剤が帯状に塗布されることになる。

図７に示されているように、２つの口金部材６２、６４は、先端（下端）の高さ位置が、段差ｈ２だけ異なるように組み立てられている。詳細には、接着剤吐出ノズル５６と基板１４との塗布方向の下流側に配置される口金部材６４の下端（先端）が基板１４の塗布面に当接し、塗布方向の上流側に配置される口金部材６２の下端（先端）が、口金部材６４の下端（先端）より段差ｈ２だけ上方に位置するように構成されている。

このような構成によれば、段差ｈ２を変化させることにより、吐出口５６ａの寸法（上下方向の長さ）が変化し、吐出口５６ａからの接着剤吐出量すなわち接着剤塗布量が変化する。このため、段差ｈ２を変更することにより、吐出口５６ａからの接着剤吐出量を変化させて、基板１４に塗布される接着剤の厚さを調整することができる。

本実施形態では、接着剤吐出ノズル５６の先端面には、ＤＬＣ（Diamond・Like・Carbon）のコーティングが施されている。このような構成によって、ノズルの先端面が、基板１４と接触しても摩擦熱が発生しにくくなるので摩擦熱で基板１４にダメージが加えられることが抑制されるとともに、接触によって、基板１４が損傷を受けることも抑制される。また、他の低摩擦のコーティングを施す構成または低摩擦材料でノズルの先端面を形成する構成等を採用してもよい。

本実施形態の接着剤塗布装置５１では、接着剤吐出ノズル５６の吐出口５６ａを、保持プレート６０上に載置された基板１４の表面に押し当て、接着剤吐出ノズル５６の吐出口５６ａから接着剤を吐出させながら、接着剤吐出ノズル５６と保持プレート６０とを相対移動させ、図７に矢印Ａで示す塗布方向の上流側から下流側に向かって、接着剤を基板１４の表面に順次、塗布していく。

基板１４への接着剤の塗布速度となる接着剤吐出ノズル５６と保持プレート６０の相対移動速度は、好ましくは１〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ、更に好ましくは１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内である。塗布速度が速すぎると、接着剤が基板１４に塗布されない可能性がある。一方、塗布速度が遅すぎると効率が悪く、ロッドレンズアレイの製作に時間がかかってしまい好ましくない。

本実施形態のように、接着剤吐出ノズル５６の吐出口５６ａを基板１４の表面に接触させながら接着剤塗布を行なう場合、弾力性が無いプレート上に基板１４を載置した状態で接着剤塗布を行なうと、基板に向けて付勢されている接着剤吐出ノズル５６が跳ね上がり、接着剤の厚さが均一にならず、塗布斑が発生してしまうことがある。しかしながら、本実施形態では、基板保持面６０ａに弾力性を持たせているので、上述したような接着剤吐出ノズル５６の跳ね上がりが防止される。

また、本実施形態の接着剤塗布装置によれば、接着剤吐出ノズルの２つの口金部材の先端に段差を設けることによって、基板との距離を常に一定に保つことが出来るため接着剤の塗布を高精度に行うことができる。

さらに、本実施形態の接着剤塗布装置によれば、接着剤が基板に直接塗布されるので、塗布時間を短縮できる。また、駆動部・磨耗部品が少ないためメンテナンスが容易に行えコスト削減ができる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更又は変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、接着剤として、湿気硬化型接着剤を使用したが、本発明は、接着剤の性状は湿気硬化型に限定されず、他の接着剤を用いる接着剤塗布装置及び接着剤塗布方法にも適用可能である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
実施例では、接着剤の材料として湿気硬化型接着剤（積水化学社製、エスダイン（商品名）を使用した。接着剤を接着剤投入ポット２へ投入し、ポット内にエアーを封入し０．３ＭＰａに加圧保持し、接着剤投入ポット２に連通した６個の接着剤吐出ノズル６より吐出圧０．３ＭＰａで転写ロール１０の外周面に幅２６ｍｍ、長さ２５２ｍｍ、厚さ４８〜５１μｍの帯状の接着剤を２７．５ｍｍピッチで６本塗布した。

接着剤吐出ノズル６は、図２に示したように口金部材１６、１８間に厚さ２００μｍのシム２０を配置し、口金部材１８の先端を口金部材１６の先端よりも１２０μｍ突出させた構造（ｈ１＝１２０μｍ）とし、図３に示したように転写ロール１０に口金部材１６の先端が当接するように設置した。このときのスリット幅ｄ１は２００μｍであり、転写ロール１０の回転速度は６５ｍｍ／ｓｅｃとした。転写ロール１０に付着させた接着剤を、保持プレート１２上に保持された基板１４に帯状の接着剤を２７．５ｍｍピッチで６本転写した。このときの転写速度は６０ｍｍ／ｓｅｃとし、転写する基板の大きさはＡ４サイズとした。

実施例の接着剤の塗布ムラ（ばらつき）は±２μｍであり、接着剤が高精度に塗布できていることが分かる。

接着剤を転写した基板を溝付平板に多数本平行に配列したロッドレンズの下方へ配置し、プレスを行った。プレスは、温度は７５℃にて１分間、続いて２０℃にて１分間、行った。プレス終了後基板に固定された多数本平行に配列したロッドレンズを１２時間養生硬化した。

養生硬化した基板に固定された多数本平行に配列したロッドレンズを、上記と同様に製作した接着剤を転写した基板と貼り合わせ、上記と同様の条件にてプレスし、ロッドレンズアレイ原板を作製し、さらに２４時間養生硬化を行った。次いで、原板を４．５ｍｍづつに切断し、切断したロッドレンズアレイの両端面を光軸に垂直に鏡面研磨して、レンズ長４．４ｍｍのロッドレンズアレイを作成した。

そして、ロッドレンズアレイの解像度を示すＭＴＦを測定した。
図４に、ＭＴＦの測定装置を示す。この測定装置は、順次に配置した光源３０、波長フィルタ３２、拡散板３４、格子（テストチャート）３６、及びＣＣＤラインセンサ３８から構成される。また、格子３６とＣＣＤラインセンサ３８とは、ロッドレンズの所定の共役長だけ離れている。
また、本実施形態では、空間周波数１２（ラインペア（Ｌｐ）／ｍｍ）の格子３６を使用した。空間周波数とは、透明ラインと遮光（黒）ラインとの組み合わせを１ラインとし、１ｍｍ幅中のライン数を示す。

測定にあたっては、格子３６とＣＣＤラインセンサ３８との間に、ロッドレンズアレイ４０を設置する。
そして、結像面に設置したＣＣＤラインセンサ３８によって、格子３６の画像の光量を測定し、図５に示すような測定光量の最大値（ｉＭＡＸ）と最小値（ｉＭＩＮ）を測定し、ＭＴＦを下記の式により求めた。
ＭＴＦ（％）＝（（ｉＭＡＸ−ｉＭＩＮ）／（ｉＭＡＸ＋ｉＭＩＮ））×１００
その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、得られたロッドレンズアレイは、ロッドレンズの配列精度が高く、ＭＴＦが高く、そのバラツキも小さいものであった。
なお、表において、ＭＴＦ Ｃ．Ｖ．はＭＴＦのばらつきの指標となるものである。

（実施例２）
実施例２では、直接塗布における接着剤塗布装置５１にてシムの形状を１回塗布につき５本塗布する構造とし、幅４．５ｍｍ、長さ２５２ｍｍ、厚さ４８〜５１μｍの帯状の接着剤を５．５ｍｍピッチで６回、計３０本基板に直接塗布した以外は、実施例１と全く同じようにしてロッドレンズアレイを作成した。

接着剤吐出ノズル５６は、図７に示したように口金部材６２、６４間に厚さ２００μｍのシムを配置し、一方の口金部材６４の先端を他方の口金部材６２の先端よりも６０μｍ突出させた構造（ｈ２＝６０μｍ）とし、図７に示したように基板１４に口金部材６４の先端が当接するように設置した。スリット７０の幅ｄ２は２００μｍであり、塗布装置の基板への接着剤塗布速度は１００ｍｍ／ｓｅｃとした。塗布する基板の大きさはＡ４サイズとした。

実施例２の接着剤の塗布ムラ（ばらつき）は±２μｍであり、実施例１と同様に接着剤が高精度に塗布できていることが分かる。

実施例２にて作製したロッドレンズアレイを実施例１と同じ方法にてＭＴＦの測定を行った。その結果を表２に示す。

表２から明らかなように、得られたロッドレンズアレイは、ロッドレンズの配列精度が高く、ＭＴＦが高く、そのバラツキも小さいものであった。

（比較例）
次に、比較例について説明する。
特開平５−３３３２１７号公報で示される方法にて、ロッドレンズアレイを作製した。
但し、ロッドレンズの配列治具は溝付平板を、接着剤の材料はエピフォーム（カーボンブラックが０．５質量％含まれるようにカーボンブラックを添加したもの。商品名。ソマール社製）を使用した。そのロッドレンズアレイを実施例と同じ方法にてＭＴＦの測定を行った。その結果を表３に示す。

このように、一定間隔にてロッドレンズを配列した場合では、ロッドレンズの配列精度が低下しており、その結果、ＭＴＦが低く、そのバラツキも大きいものであった。

本発明の第１の実施形態の接着剤塗布装置の構成を模式的に示す図面である。 図１の接着剤塗布装置の吐出ノズルの構成を分解斜視図である。 図２の吐出ノズルの先端の構成を模式的に示す図面である。 ロッドレンズアレイの解像度（ＭＴＦ）の測定装置の概略構成図である。 格子画像の橋梁の測定結果を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態の接着剤塗布装置の構成を模式的に示す図面である。 図６の接着剤塗布装置の吐出ノズルの先端の構成を模式的に示す図面である。

符号の説明

１：接着剤塗布装置（ロール転写）
２：接着剤投入ポット
４：接着剤吐出用ディスペンサガン
６：接着剤吐出ノズル
６ａ：吐出口
６ｂ：流入路
１０：転写ロール
１２：保持プレート
１４：基板
１６：口金部材
１８：口金部材
２０：シム
２０ａ：切欠き部

Claims (6)

1. 基板または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、
   所定圧力で接着剤を吐出するノズルと、
   該ノズルの吐出口に対向して配置され、該ノズルから吐出された接着剤を外周面に付着させ該付着した接着剤を基板または基板上に配列されたロッドレンズに転写する転写ロールとを、備えている、
   ことを特徴とする接着剤塗布装置。
2. 基板に接着剤を塗布するための接着剤塗布装置であって、
   弾力性を備えた基板載置面を備えた基板保持プレートと、
   前記基板載置面に載置された前記基板に向けて所定圧力で接着剤を吐出するノズルと、 前記基板保持プレートと前記ノズルとを相対移動させる駆動機構と、を備え、
   前記基板保持プレートが、前記ノズルの先端が前記基板載置面に載置された基板の表面に接触するように、配置されている、
   ことを特徴とする接着剤塗布装置。
3. 前記ノズルは、離間して配置され吐出用スリットを形成する２つの口金部材と、該２つの口金部材間に配置されたシムとを備え、
   前記シムが接着剤を１条または多条に塗布させる構造を備えている、
   請求項１または２に記載の接着剤塗布装置。
4. 前記ノズルは、離間して配置された２つの口金部材を備え、前記２つの口金部材の先端の高さ位置が異なっている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置。
5. 基板または基板上に配列されたロッドレンズに接着剤を塗布するための接着剤塗布方法であって、
   接着剤を所定圧力にてノズルより吐出する吐出工程と、
   前記ノズルより吐出された接着剤を所定速度で回転するロールの外周面に所定の幅及び厚みで付着させる工程と、
   前記ロールの外周面に付着した接着剤を、基板表面または基板上に配置されたロッドレンズに所定速度で転写する工程と、を備えている、
   ことを特徴とする接着剤塗布方法。
6. 基板に接着剤を塗布するための接着剤塗布方法であって、
   弾力性を備えた基板載置面を備えた基板保持プレートの前記基板載置面に前記基板を載置する工程と、
   接着剤を吐出するノズルの先端を前記基板の表面に接触させて該ノズルから接着剤を吐出させながら、前記保持プレートとノズルとを相対移動させ、前記保持プレートに載置された基板の表面に前記接着剤を塗布する工程と、を備えている、
   ことを特徴とする接着剤塗布方法。

Images