JP2008176102A - ペリクルフレームへの膜接着剤の塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ペリクルフレーム14端面に膜接着剤15を塗布する方法において、吐出口12から膜接着剤15を連続的に滴下しながら吐出口12を移動させることで塗布を行い、その際、吐出口12が設けられている部材の外径幅aをペリクルフレーム幅の60〜120%の範囲とする。幅広い膜接着面を持つペリクルフレーム、長辺と短辺の膜接着面幅が異なるペリクルフレーム、さらには4角形状以外のペリクルフレームに対しても、適量の接着剤を均一に、かつ未塗布やはみ出しなく安定的に塗布し、その結果、外観に優れた膜接着剤層を形成することができる。
【選択図】図1
Description
シリンジ53には膜接着剤溶液が充填されており、シリンジ53に接続されたエアなどの加圧源によりシリンジ53に取り付けたニードル51先端の吐出口52より押し出されるようになっている。そして、ニードル先端の吐出口52より膜接着剤溶液を滴下しながら移動させ、ペリクルフレーム54の端面全周にわたって塗布を行う。
ニードル51は、通常、中央に貫通孔を有する針状のものが単独で用いられ、ニードル51の先端から連続的に滴下された膜接着剤溶液55がその粘性に基づいて適宜拡がりを形成し、ニードル51の進行方向後方に末広がり状に幅を拡大させながら塗布が進行する。
この対処として、ニードルの進行方向に斜めにニードルを複数設けることが考えられる(図6(b))。この場合、直交した2つの辺でも幅方向にニードルを配置することができる。しかし、図6(b)で明らかなように、一般的な4角形のペリクルの場合、対角の2つのコーナー部A,Cにおいては適切に塗布することができるが、それらと隣接する2つのコーナー部B,Dにおいては、大きな未塗布部分64が生じてしまう。なお、63はペリクルフレームである。
加えて、これら複数のニードルから吐出される接着剤は、液の表面張力によりそれぞれのニードルの内側に凝集してしまい、実際には期待するほどにはフレーム幅の外側まで広がることができない。
ちなみに、図6(c)に示すように、回転機構が必要ないようコーナー部および直交する両辺に対応するようニードル61を4本配置した場合には、ニードルの通過位置が複数重なるため、塗布液62の分布に著しい偏りが生じるほか、コーナー部ではやはり未塗布やはみ出しなどの不具合が生じやすい。
以上のことから、これまで、ペリクルフレーム、特には液晶用途で用いられる幅広のペリクルフレームに対して、適量の接着剤を未塗布やはみ出しなく安定して塗布する方法は得られていなかった。
また、ペリクルフレームの膜接着面幅が長辺と短辺とで異なっている場合においては、前記塗布ヘッドの一方向の幅は長辺幅の60〜120%の範囲、それと直交する方向の幅は短辺幅の60〜120%の範囲に形成し、長辺塗布時には長辺幅に対応した外径、短辺塗布時には短辺幅に対応した外径が塗布ヘッドの移動方向と直交した方向となるように塗布ヘッドを移動させることが良い(請求項2)。
このとき、前記凸形状は、一つまたは複数の曲面により形成されていることが特に好ましい(請求項4)。
そして、塗布中における前記塗布ヘッドの頂部とペリクルフレーム表面との間隙は1.5mm以下が良く、さらには、毛管現象により塗布ヘッド表面の80%以上の領域が粘着剤溶液と接触した状態が維持されるように制御されることが良い(請求項5)。この状態を維持して塗布することで極めて安定して未塗布を起こさずに膜接着剤を塗布することができる。
図1は、本発明による吐出口が設けられている塗布ヘッドの先端構造の一実施の形態を示す平面図および断面概略図である。また、図2は、長辺と短辺とで膜接着面幅が異なるペリクルフレームに対する本発明の一実施の形態を示す平面図および断面概略図である。
ここで、膜接着剤の移送手段(図示しない)は、エア加圧、窒素加圧などの気体加圧の他、シリンジポンプ、プランジャポンプ、チューブポンプなど、供給量および吐出・停止が制御できる各種の移送手段が利用できる。
このとき、塗布ヘッド11下面の膜接着剤溶液は、常に表面張力により凝集しようとしているため、膜接着面幅bよりも塗布ヘッド11の幅aが広かったり、膜接着面の外側に外径部がはみ出して移動しても、その量が限度を超えなければ膜接着剤が外側に垂れ落ちることがない。逆に、膜接着面幅bよりも塗布ヘッド11の外径幅aが小さくても、使用する膜接着剤の粘度によっては未塗布なく塗布が可能な場合がある。
同様に、塗布ヘッド11の外径幅も膜接着面幅、膜接着剤粘度および塗布ヘッドと膜接着面との距離を考慮して、膜接着面幅の60〜120%の範囲、特に望ましくは、80〜100%の範囲で適宜決定されることが良い。また、図2に示すような縦横外径違いの塗布ヘッド21は、大径側に合わせて円形で製作した後、その一方向を平面切削して所望の外形を得ているが、製作が最も簡便で、実用上も何ら支障がない。
中央部に吐出口があることで、直交2辺のどちらにおいても塗布が安定するほか、頂部にあることにより塗布直前の先端の液滴が安定し、さらには吐出口が乾燥しにくくなるという利点もある。
また、塗布ヘッド11の先端13の形状は、ほとんど平面のようなものでも塗布は可能であるが、塗布のスタート/エンド点の繋ぎ目を目立たなくすること、コーナー部での塗布を安定させるには、僅かでも凸形状とした方が良い。
また、頂点と幅方向最外側の端部との高さ差cは、膜接着剤の粘度、塗布ヘッド11の外径幅a、膜接着面幅b間の関係を考慮して適宜決定することが良いが、概ね0.3〜1mmの範囲とすることが良い。さらに、塗布ヘッド11の先端13に膜接着剤との濡れ性(接触角)を調整するため、表面加工・処理を行うことも良い。
また、塗布ヘッドは、図3(a)中31に示すように、一体で製作しても良いし、図3(b)中33に示すように、通常のニードル34の先端にボルト35等で取り付けるようにしても良い。なお、32は、シリンジを示す。
[実施例1]
はじめに、外寸1146×1366mm、内寸1122×1342mm、高さ6mm、コーナー部の内寸R2、外寸R6mm、膜接着面の幅12mmの長方形のアルミニウム合金製ペリクルフレームを機械加工により製作し、Ra0.8〜0.9程度にSUSビーズによりブラスト処理を行った後、表面に黒色アルマイト処理を施した。このペリクルフレームをクラス1のクリーンルームに搬入し、中性洗剤と純水により良く洗浄・乾燥させた後、端面に膜接着を塗布するテストを行った。
PP製シリンジ43は、エア加圧式ディスペンサ(岩下エンジニアリング製、図示しない)に接続され、3軸ロボット42の制御部によりロボット動作と塗布液吐出の両方が制御される。そして、この装置上に上記した仕様のペリクルフレーム44を接着剤塗布端面が上向き水平になるように固定した。なお、ペリクルフレーム44の自重による撓みを防ぎ、膜接着面を水平に保つため、ペリクルフレーム下には各辺ともおよそ200mm間隔でPOM樹脂製のサポートを設けた。
このシリンジ43の先端部には、図1に示す形状の塗布ヘッド11が取り付けられている。塗布ヘッド11は真鍮を機械加工して製作し、表面には防錆のためニッケルメッキを施した。ただし、吐出口12の部分は、大径の孔にSUS304のパイプを圧入して加工した。
塗布ヘッド11の外径aはペリクルフレーム14の接着面幅bと同じく12mmとし、先端13の形状は曲率R30の球面、吐出口12の径は0.3mmとした。また、塗布中の塗布ヘッド11の先端13とペリクルフレーム14表面の間隙はおよそ0.8mmとなるように設定した。
このようにして試作したテストサンプルを暗室に搬送し、光量30万ルクスのハロゲンランプにより膜接着剤塗布面の外観を観察した。その結果、膜接着端面は完全に膜接着剤が塗布されており、コーナー部においても未塗布部は発見されなかった。また、ペリクルフレーム内面、外面および面取り部分への膜接着剤のはみ出しも見受けられなかった。さらに、表面は光沢のある平滑な面になっており、うねりや偏りもなく、外観的に優れたものであった。
はじめに、外寸436×745.5mm、内寸418×734.5mm、高さ6mm、コーナー部の内寸R2mm、外寸R9mm、膜接着面の長辺幅9mm、短辺幅5.5mmの長方形のアルミニウム合金製ペリクルフレームを機械加工により製作し、Ra0.8〜0.9程度にSUSビーズによりブラスト処理を行った後、表面に黒色アルマイト処理を施した。このペリクルフレームをクラス1のクリーンルームに搬入し、中性洗剤と純水により良く洗浄・乾燥させた後、端面に膜接着を塗布するテストを行った。
塗布装置として、上記実施例1と全く同一のものを使用したが、塗布ヘッドだけは図2に示す形状のものとした。
そして、上記実施例1と全く同様にして膜接着剤塗布および評価を行った。その結果、短辺、長辺とも膜接着端面は完全に膜接着剤が塗布されており、コーナー部においても未塗布部は発見されなかった。また、ペリクルフレーム内面、外面および面取り部分への膜接着剤のはみ出しも見受けられなかった。さらに、表面は光沢のある平滑な面になっており、うねりや偏りもなく外観的に優れたものであった。
上記実施例1と同じペリクルフレーム、塗布装置を用い、シリンジ下部の吐出口部分だけは図6(b)に示すようなニードル61を2本配置した形状のものとして、膜接着剤塗布評価を行った。
ここで、各ニードルは、材質SUS304、内径0.25×外径0.46mm、ニードル間距離8mm、移動方向に対するずらし角度は45°とした。
そして、上記実施例1,2と全く同様にして膜接着剤塗布および評価を行った。その結果、コーナー部B,Dの外側において最大幅2mm程度の三日月形の未塗布部分64、また、長辺の内側エッジ数箇所で幅0.5〜1mmで長くスジ状に伸びる未塗部が発見され、合格とは言い難い塗布品質であった。
12 吐出口
13 塗布ヘッドの先端(頂点)
14 ペリクルフレーム
15 膜接着剤溶液
16 シリンジ
a 塗布ヘッド外径幅
b 膜接着面幅
c 塗布ヘッドの先端と幅方向最外側の端部との高さ差
d 塗布ヘッドの先端とペリクルフレーム表面との距離
大矢印 塗布方向
21 塗布ヘッド
22 吐出口
23 塗布ヘッド先端
24 ペリクルフレーム
e 塗布ヘッド外径幅(長軸)
f 塗布ヘッド外径幅(短軸)
大矢印 塗布方向
31 塗布ヘッド(一体加工型)
32 シリンジ
33 塗布ヘッド(ニードル取り付け型)
34 ニードル
35 取り付けボルト
41 架台
42 XYZ直交3軸ロボット
43 シリンジ
44 ペリクルフレーム
51 ニードル
52 吐出口
53 シリンジ
54 ペリクルフレーム
55 膜接着剤
61 ニードル
62 膜接着剤(塗布液)
63 ペリクルフレーム
64 未塗布部分
A,B,C,D コーナー部
大矢印 塗布方向
Claims (5)
- ペリクルフレーム端面に膜接着剤を塗布する方法において、吐出口から膜接着剤を連続的に滴下しながら吐出口を移動させることで塗布を行い、その際、吐出口が設けられている塗布ヘッドの外径幅がペリクルフレーム幅の60〜120%の範囲であることを特徴とする膜接着剤の塗布方法。
- ペリクルフレームの膜接着面幅が長辺と短辺とで異なっている場合において、前記塗布ヘッドの一方向の幅は長辺幅の60〜120%の範囲、それと直交する方向の幅は短辺幅の60〜120%の範囲に形成し、長辺塗布時には長辺幅に対応した外径、短辺塗布時には短辺幅に対応した外径が塗布ヘッドの移動方向と直交した方向となるように塗布ヘッドを設置し移動させる請求項1に記載の膜接着剤の塗布方法。
- 前記塗布ヘッドは、先端中央に吐出口が設けられており、なおかつ中央部を頂部とする凸形状である請求項1または2に記載の膜接着剤の塗布方法。
- 前記凸形状は、一つまたは複数の曲面により形成されている請求項3に記載の膜接着剤の塗布方法。
- 塗布中における前記塗布ヘッドの頂部とペリクルフレーム表面との間隙が1.5mm以下であり、毛管現象により塗布ヘッド表面の80%以上の領域が粘着剤溶液と接触した状態が維持されるように制御される請求項1〜4の何れかに記載の膜接着剤の塗布方法。
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