JP2008161740A - 塗布液供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布液収容部材から漏出する塗布液が外部に至るのを確実に防止する。
【解決手段】塗布液が収容され、塗布液流動部１８を備えた塗布液収容部材５と、塗布液収容部材５内に挿入され、塗布液収容部材５内に収容された塗布液を、塗布液流動部１８を介して外部へと吐出させる塗布液押出部材６とを備える。塗布液収容部材５は、塗布液押出部材６の挿入部９に、挿入部９を介して漏出する塗布液を回収するための塗布液回収部２２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布装置に採用される塗布液供給装置に関するものである。

従来、塗布液供給装置として、塗布液収容部材の開口縁に設けたマニホールドの内面にシール部材を形成し、塗布液押出部材を、シール部材を介してシールし、マニホールドの内面と塗布液押出部材との間に形成される環状の空間に、塗布液導入部を介して塗布液を導入するようにした構成が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２４６２０１号公報

しかしながら、前記従来の塗布液供給装置では、シール部材が塗布液押出部材の外周面を摺接し、塗布液押出部材の外周面に付着した塗布液がシール部材でシールしきれずに外部に漏出することがある。外部に漏出した塗布液は外気に触れて固化し、塗布液押出部材の動作不良を発生させたり、再び塗布液収容部材内に戻って塗布液に混入し、適切な塗布の妨げとなったりするといった問題がある。

そこで、本発明は、塗布液収容部材から漏出する塗布液が外部に至るのを確実に防止することのできる塗布液供給装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
塗布液供給装置を、
塗布液が収容され、塗布液流動部を備えた塗布液収容部材と、
前記塗布液収容部材内に挿入され、前記塗布液収容部材内に収容された塗布液を、前記塗布液流動部を介して外部へと吐出させる塗布液押出部材と、
を備え、
前記塗布液収容部材は、前記塗布液押出部材の挿入部に、該挿入部を介して漏出する塗布液を回収するための塗布液回収部を備えた構成としたものである。

この構成により、たとえ塗布液押出部材の外周面に付着した塗布液が塗布液収容部材から漏出しても、そこには塗布液回収部が設けられているので、外気に触れることがない。したがって、塗布液が固化して悪影響を及ぼすことがなく、メンテナンスを必要とすることなく長期に亘って良好な塗布作業を実行することが可能となる。

前記塗布液回収部は、前記塗布液を溶解させる洗浄液が充填される洗浄室で構成すればよい。

この構成により、塗布液収容部材から漏出した塗布液は洗浄液で溶解し、塗布液収容部材内に戻ることを防止することができる。

前記洗浄室は、充填される洗浄液を、交換時期特定情報に基づいて交換可能に構成するのが好ましい。交換時期特定情報としては、例えば、タイマー等で使用期間を測定し、この使用期間が予め設定した時間に到達すれば、交換時期が来たことを報知したり、自動的に交換したりするようにすればよい。

前記塗布液押出部材は、前記塗布液収容部材の内周面に対して所定間隔を維持しつつ往復移動可能であり、
前記塗布液回収部は、前記塗布液押出部材を摺動可能にガイドするガイド穴を備えた隔壁部によって前記塗布液収容部材内に形成される排出用塗布液収容室で構成し、
前記排出用塗布液収容室は、前記塗布液を供給及び排出可能な構成を備えるのが好ましい。

この構成により、塗布液押出部材の外周面に付着する塗布液は、まず隔壁部で漏出を防止される。そして、排出用塗布液収容室内に漏出したとしても、排出用塗布液収容室内に供給される塗布液と共に外部へと排出される。つまり、排出用塗布液収容室で塗布液を供給、排出させることにより流動状態を確保している。したがって、万一塗布液収容部材の外部に塗布液押出部材の外周面に付着した塗布液が漏出して固化等したとしても、排出用塗布液収容室で形成される塗布液の流動によって外部へと排出することができる。なお、排出した塗布液は、再生処理することにより循環させて再利用することも可能である。

前記塗布液収容部材の塗布液流動部は、
前記塗布液押出部材の挿入部側に設けた塗布液供給部と、
前記挿入部とは反対側に設けられ、供給された塗布液が吐出される塗布液吐出部と、
から構成してもよい。

この構成により、塗布液供給部から塗布液収容部材内に供給された塗布液から順に塗布液吐出部を介して吐出させることができるので、古い塗布液が塗布液収容部材内に残留しにくい。

前記塗布液収容部材は、前記塗布液供給部とは反対側であって、最も高い位置にエア排出部を備えるのが好ましい。

この構成により、塗布液収容部材内に供給された塗布液によって、最も自然に塗布液収容部材内のエアを排出することが可能となる。

前記排出用塗布液収容室への塗布液の供給は、隔壁部に形成した開口部を介して行い、
前記排出用塗布液収容室からの塗布液の排出は、前記塗布液吐出部とは別に設けられ、前記排出用塗布液収容室に連通する塗布液排出部を介して行うようにすればよい。

この構成により、異物が含有されることを想定して形成した排出用塗布液収容室内の塗布液のみを効果的に排出することができる。

本発明によれば、塗布液収容部材から漏出した塗布液を塗布液回収部で回収するようにしているので、塗布液が外部に漏出して固化する等の不具合も発生せず、塗布作業を長期に亘って良好な状態に維持することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

（第１実施形態）

（構成）
図１は、第１実施形態に係る塗布装置を示す。この塗布装置は、大略、塗布液タンク１と、塗布液供給装置２と、塗布液吐出装置３と、制御装置４とを備える。

塗布液タンク１には、塗布液が貯蔵され、随時、塗布液供給装置２へと塗布液を供給可能となっている。塗布液としては、例えば、ガラス基板上に塗布されるＰＤＰ用ガラスペーストが使用できる。但し、このものに限定されるものではなく、従来公知の種々の塗布液を使用可能である。

塗布液供給装置２は、塗布液収容部材５と、塗布液押出部材６と、駆動部材７とを備える。

塗布液収容部材５は、円筒状のシリンダで構成されている。ここでは、内部の視認性を高めるため、ガラス製のシリンダを使用しているが、ステンレス等の金属製材料で形成してもよい。但し、内面は鏡面加工等により面粗度を小さく抑える必要がある。

塗布液収容部材５の一端部は閉鎖され、他端部は、図２に示すように、第１挿通穴８が形成された第１シール壁９となっている。前記第１挿通穴８の内周面２箇所（両端開口部）には、内径を広げられた段部１０が形成され、そこにはＯリング等の第１シール部材１１がそれぞれ配設されている。塗布液収容部材５内は、前記第１シール壁９に所定間隔で設けた隔壁部１２によって、吐出用塗布液収容室１３と、排出用塗布液収容室１４とに分離されている。隔壁部１２には前記第１シール壁９の第１挿通穴８と対向するガイド穴１５と、吐出用塗布液収容室１３から塗布液の流入を可能とする２箇所の貫通孔１６とがそれぞれ形成されている。なお、貫通孔１６は、１箇所に設けても、３箇所以上に設けても構わない。

塗布液収容部材５には、塗布液供給管１７、塗布液吐出管１８、エア排出管１９、及び、塗布液排出管２０がそれぞれ接続されている。

塗布液供給管１７は、前記隔壁部１２の近傍で、吐出用塗布液収容室１３に連通し、塗布液タンク１からの塗布液を吐出用塗布液収容室１３内へと供給する。

また、塗布液吐出管１８は、前記第１シール壁９とは反対側の端部側で、吐出用塗布液収容室１３に連通し、吐出された塗布液を塗布液吐出装置３へと流動させる。

また、エア排出管１９は、前記塗布液供給管１７とは反対側の端部であって、最も高い位置で、吐出用塗布液収容室１３に連通している。これにより、塗布液供給管１７を介して供給された塗布液により、吐出用塗布液収容室１３内のエアを、スムーズに外部へと排出することが可能となる。

また、塗布液排出管２０は、排出用塗布液収容室１４に連通している。そして、塗布液押出部材６の外周面に付着した異物（例えば、塗布液押出部材６の外周面に付着した塗布液が第１シール部材１１に摺接することにより固化する等により発生した固形物等）や、後述する塗布液回収部２２から排出用塗布液収容室１４に漏出した洗浄液を外部へと排出する。この場合、排出された塗布液から異物等を除去する再生処理を行い、前記塗布液供給管１７に還流させて吐出用塗布液収容室１３内へと供給させるようにしてもよい。

なお、前記各配管（塗布液供給管１７、塗布液吐出管１８、エア排出管１９、塗布液排出管２０）には、開閉弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄがそれぞれ設けられている。そして、各開閉弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの開閉動作は、後述するように、制御装置４によって駆動制御されるようになっている。

また、塗布液収容部材５には、第１シール壁９に隣接して塗布液回収部２２が設けられている。ここでは、塗布液回収部２２は、塗布液を溶解させることのできる洗浄液が充填された洗浄室２２ａを備えている。洗浄液としては、塗布液の溶剤が使用できる。例えば、ＰＧＭＥＡ（Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate）が使用可能である。但し、このものに限定されるものではなく、塗布液の種類に応じて種々の溶剤を使用すればよい。

塗布液回収部２２の一端側開口部は第１シール壁９に一体化され、他端部は第２シール壁２３で構成されている。第２シール壁２３は、前記第１シール壁９と同様に、前記第１挿通穴８と対向する第２挿通穴２４が形成され、その内周面には第２シール部材２５が設けられている。第１挿通穴８と第２挿通穴２４の間には十分な距離を確保するのが好ましい。これにより、貫通する塗布液押出部材６の支持状態が安定し、吐出用塗布液収容室１３内に侵入する塗布液押出部材６の全領域を洗浄可能となる。

なお、前記塗布液回収部２２には、洗浄液を交換可能な構成を備えるようにしてもよい。また、塗布液回収部２２から排出した洗浄液は、蒸留回収装置等により再利用して塗布液回収部２２へと還流させるように構成してもよい。

塗布液押出部材６は、金属製材料（例えば、ステンレス、鉄、あるいは、表面にクロムメッキを施したもの）を円柱状としたものである。塗布液押出部材６の表面は鏡面加工等によって面粗度が小さく抑えられている。

駆動部材７は、モータ２６の駆動により、その回転軸に一体化されたボールネジ２７を回転させ、そこに螺合した支持部２８を介して前記塗布液押出部材６を往復移動させるように構成されている。

塗布液吐出装置３は、従来公知の構成で、塗布液を、スリットノズルを介して、例えば、石定盤等の支持台２９上に載置されたＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の被塗布部材３０に塗布して塗膜３１を形成する（例えば、特開２００２−１１３４１１号公報、特開平８−２２９４９７号公報等参照）。

制御装置４は、予め設定された制御プログラムに従って各開閉弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを開閉し、モータ２６等を駆動制御し、以下の各工程を実行する。但し、開閉弁２１ａ、２１ｂについては、電気的に制御する代わりに機械的に開閉する逆止弁を使用することも可能である。

次に、前記構成の塗布液供給装置２の動作について説明する。

（初期準備工程）
まず、塗布液押出部材６を、図２に示すように、最も後退させた位置（塗布液押出部材６の先端面が隔壁部１２の吐出用塗布液収容室側の内面と面一となる位置、以下、初期位置という。）に移動させる。このとき、開閉弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは全て閉鎖状態としておくが、塗布液押出部材６をスムーズに動作させるために開閉弁２１ｃを開放し、エア排出管１９を介して外気を取り込み可能としておいてもよい。

（塗布液供給工程）
そして、図３に示すように、開閉弁２１ａを開放し、塗布液供給管１７を介して、塗布液タンク１に貯蔵した塗布液を吐出用塗布液収容室１３内に供給する。このとき、開閉弁２１ｃを開放し、エア排出管１９を介して吐出用塗布液収容室１３内の空気を排出する。エア排出管１９は、塗布液供給管１７とは反対側の位置であって、吐出用塗布液収容室１３の最も高い位置に設けられている。したがって、吐出用塗布液収容室１３内の空気はスムーズに排出されることになり、内部に残留することがない。なお、開閉弁２１ｃは、エア排出管１９から塗布液がこぼれ出ることにより閉鎖し、供給を停止すればよい。また、吐出用塗布液収容室１３内に供給された塗布液は、隔壁部１２に形成した貫通孔１６を介して排出用塗布液収容室１４にも流入する（この場合、開閉弁２１ｄを開放しておき、塗布液排出管２０から排出用塗布液収容室１４内の空気を排出するようにしてもよい。そして、開閉弁２１ｄも、前記開閉弁２１ｃと同様に、塗布液排出管２０から塗布液がこぼれ出ることにより閉鎖すればよい。）。

（塗布液吐出工程）
このようにして、（排出用塗布液収容室１４を含めて）吐出用塗布液収容室１３内に塗布液が供給されれば（この状態では、開放した全ての開閉弁２１a、２１ｃ（必要に応じて２１ｄ）が閉鎖されている。）、図４に示すように、開閉弁２１ｂを開放し、駆動部材７のモータ２６を駆動してボールネジ２７を回転させることにより、塗布液押出部材６を前進させる。塗布液押出部材６は、吐出用塗布液収容室１３内に侵入し、内部に充填された塗布液は、塗布液吐出管１８を介して塗布液吐出装置３へと吐出される。この場合、塗布液は、ほぼ吐出用塗布液収容室１３内に供給された塗布液から順に、塗布液吐出管１８を介して吐出される、いわゆる先入れ先出し方式で吐出される。そして、塗布液吐出装置３では、従来公知のように、例えば、ＰＤＰの表面に塗布液がコーティングされる。したがって、吐出用塗布液収容室１３内に、古い塗布液が供給されたままとなることがなく、常に良好な状態で塗布作業を行うことが可能となる。またこのとき、開閉弁２１ｃを一定時間開放することにより、エア排出管１９を介して塗布液中に混入した空気を上方から排出するようにしてもよい。

（２回目以降の準備工程）
塗布液の吐出が完了すれば、図５に示すように、駆動部材７のモータ２６を逆転駆動し、塗布液押出部材６を、前記初期位置へと後退させる。また、開閉弁２１ｂを閉鎖する。このとき、開閉弁２１ａを開放し、塗布液供給管１７を介して吐出用塗布液収容室１３内への塗布液の供給を開始する。吐出用塗布液収容室１３内へは、塗布液押出部材６を後退させて増大した空間体積に合わせて、順次、塗布液が供給されるので、初期準備工程後の塗布液供給工程では、前述のように、開閉弁２１ｃは閉鎖状態に維持することができる。

（異物除去工程）
以上の工程を繰り返すことにより塗布作業が実行される。ところで、塗布液押出部材６の外周面に第１シール部材１１が摺接することにより塗布液が固化したり、変性したりすることも想定される。しかしながら、塗布液押出部材６は、塗布液回収部２２を貫通して設けられている。すなわち、往復移動する毎に、前記第１シール部材１１との摺接部分が洗浄液内に侵入し、塗布液が溶解されることになる。しかも、塗布液回収部２２の前方側には排出用塗布液収容室１４が設けられている。したがって、固化あるいは変性した塗布液が吐出用塗布液収容室１３内に侵入することがなく、塗布作業を長期に亘って良好な状態に維持することができる。

また、必要に応じて、図６に示すように、前記初期位置で、開閉弁２１ａ及び開閉弁２１ｄのみを開放することにより、吐出用塗布液収容室１３内に塗布液を供給し、塗布液排出管２０を介して排出用塗布液収容室１４内の塗布液を排出するようにすればよい。これにより、塗布液押出部材６の外周面で固化（変性）した塗布液が、塗布液回収部２２で回収されずに塗布液収容部材５内に残留したとしても、それは吐出用塗布液収容室１３ではなく、排出用塗布液収容室１４であり、しかも、そこでの塗布液は塗布液排出管２０を介して外部に排出することができる。したがって、吐出用塗布液収容室１３内の塗布液を、異物のない、常に良好な状態に維持することができ、塗布作業を長期に亘ってスムーズに行わせることが可能となる。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る塗布液供給装置２を示す。この塗布液供給装置２は、前記第１実施形態に係るものとは、排出用塗布液収容室１４を備えていない点で相違する。

すなわち、図７では、隔壁部１２はなく、塗布液収容部材５内は吐出用塗布液収容室１３のみで構成されている。そして、塗布液が塗布液押出部材６の外周面で固化（変性）することにより、塗布液回収部２２内の洗浄液に溶解させるだけで対応するように構成されている。このため、塗布液回収部２２に、洗浄液を交換可能な構成を備えるようにするのが好ましい。この場合、洗浄液は、交換時期特定情報に基づいて交換するようにすればよい。交換時期特定情報としては、使用開始からの期間や、塗布液押出部材６の実際の往復回数のほか、洗浄液の汚れ具合を直接センサで検出することにより（例えば、光センサにより透過度を検出することにより）得られた情報等が使用できる。そして、塗布液回収部２２に洗浄液を供給する洗浄液供給管（図示せず）と、塗布液回収部２２から洗浄液を排出する洗浄液排出管（図示せず）とをそれぞれ接続し、各配管に開閉弁（図示せず）を設けてポンプ（図示せず）等により、洗浄液の自動供給及び排出を行うようにしてもよい。また、塗布液回収部２２から排出した洗浄液は、蒸留回収装置等により再利用して塗布液回収部２２へと還流させるように構成してもよい。

また、前記塗布液回収部２２のみを設けた構成であれば、図８に示すように、塗布液押出部材６は、従来同様、ピストン３２がシリンダ３３の内周面を摺接する構成とすることもできる。この場合、塗布液回収部２２には、ピストン３２によってシリンダ３３内に区画される、後方側の空間に連通する配管には開閉弁２１ｅ、２１ｆを設け、前方側の空間に連通する配管には、塗布液供給管１７と塗布液排出管１８とを分岐させて設けるようにすればよい。そして、ピストン３２が前進するときに開閉弁２１ｅを開放して洗浄液を供給し（このとき、開閉弁２１ｆは閉鎖しておく。）、ピストン３２を後退するときに開閉弁２１ｆを開放して洗浄液を排出する（このとき、開閉弁２１ｅは閉鎖しておく。）。但し、開閉弁２１ｅ及び２１ｆは必ずしも必要なものではなく、別途設けた洗浄液タンク（図示せず）から洗浄液がシリンダ３３内に自由に出入りできるように構成することも可能である。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係る塗布液供給装置２を示す。この塗布液供給装置２は、前記第１実施形態に係るものとは、塗布液回収部２２を備えていない点で相違する。

この塗布液供給装置２では、第１シール壁９の第１挿通穴８に設けた第１シール部材１１が摺接したり、外気に触れたりすることにより、塗布液押出部材６の外周面で塗布液が固化等して異物となれば、その異物は塗布液排出管２０を介して外部に排出することができる。このため、吐出用塗布液収容室１３内に異物が混入することがなく、塗布作業を長期に亘って良好な状態に維持することができる。

なお、前記各実施形態では、塗布液供給装置２を横向き、すなわち塗布液押出部材６が水平方向に往復移動するように配置したが、縦向き、すなわち塗布液押出部材６が垂直方向に往復移動するように配置してもよい。

第１実施形態に係る塗布装置の全体構成の概略説明図である。 図１の塗布液供給装置において、初期準備工程を示す概略説明図である。 図１の塗布液供給装置において、初期塗布液供給工程を示す概略説明図である。 図１の塗布液供給装置において、塗布液吐出工程を示す概略説明図である。 図１の塗布液供給装置において、２回目以降の塗布液供給工程を示す概略説明図である。 図１の塗布液供給装置において、異物除去工程を示す概略説明図である。 第２実施形態に係る塗布液供給装置を示す概略説明図である。 第２実施形態に係る塗布液供給装置の他の例を示す概略説明図である。 第３実施形態に係る塗布液供給装置を示す概略説明図である。

符号の説明

１…塗布液タンク
２…塗布液供給装置
３…塗布液吐出装置
４…制御装置
５…塗布液収容部材
６…塗布液押出部材
７…駆動部材
８…第１挿通穴
９…第１シール壁
１０…段部
１１…第１シール部材
１２…隔壁部
１３…吐出用塗布液収容室
１４…排出用塗布液収容室
１５…ガイド穴
１６…貫通孔
１７…塗布液供給管
１８…塗布液吐出管
１９…エア排出管
２０…塗布液排出管
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ…開閉弁
２２…塗布液回収部
２２ａ…洗浄室
２３…第２シール壁
２４…第２挿通穴
２５…第２シール部材
２６…モータ
２７…ボールネジ
２８…支持部
２９…支持台
３０…被塗布部材
３１…塗膜
３２…ピストン
３３…シリンダ

Claims (6)

1. 収容される塗布液を吐出可能な塗布液流動部を備えた塗布液収容部材と、
   前記塗布液収容部材内に挿入され、前記塗布液収容部材内に収容された塗布液を、前記塗布液流動部を介して外部へと吐出させる塗布液押出部材と、
   を備え、
   前記塗布液収容部材は、前記塗布液押出部材の挿入部に、該挿入部を介して漏出する塗布液を回収するための塗布液回収部を備えたことを特徴とする塗布液供給装置。
2. 前記塗布液回収部は、前記塗布液を溶解させる洗浄液が充填される洗浄室で構成したことを特徴とする請求項１に記載の塗布液供給装置。
3. 前記塗布液押出部材は、前記塗布液収容部材の内周面に対して所定間隔を維持しつつ往復移動可能であり、
   前記塗布液回収部は、前記塗布液押出部材を摺動可能にガイドするガイド穴を備えた隔壁部によって前記塗布液収容部材内に形成される排出用塗布液収容室で構成し、
   前記排出用塗布液収容室は、前記塗布液を供給及び排出可能な構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布液供給装置。
4. 前記塗布液収容部材の塗布液流動部は、
   前記塗布液押出部材の挿入部側に設けた塗布液供給部と、
   前記挿入部とは反対側に設けられ、供給された塗布液が吐出される塗布液吐出部と、
   からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗布液供給装置。
5. 前記塗布液収容部材は、前記塗布液供給部とは反対側であって、最も高い位置にエア排出部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の塗布液供給装置。
6. 前記排出用塗布液収容室への塗布液の供給は、隔壁部に形成した開口部を介して行い、
   前記排出用塗布液収容室からの塗布液の排出は、前記塗布液吐出部とは別に設けられ、前記排出用塗布液収容室に連通する塗布液排出部を介して行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載の塗布液供給装置。

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