JP2008253908A - 基板の塗装装置および塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことが可能な基板の塗装装置および塗装方法の提供を目的とする。
【解決手段】塗装ノズル３にその横方向の長さに沿って適宜間隔を隔てて複数設けられ、塗装ノズルに形成された吐出口４の高さ位置を調整するノズル位置調整手段５ａ〜５ｅと、塗装ノズルに、各ノズル位置調整手段と一組でこれらノズル位置調整手段それぞれの設置位置に一致させて複数設けられ、基板２の表面うねりを碁盤の目状に測定するために、塗装ノズルの移動に従って基板の縦方向に複数の測定点でこれら塗装ノズルと基板との隙間量を計測して出力する距離センサ６ａ〜６ｅと、各距離センサそれぞれから入力された複数の隙間量から、各距離センサ毎に基板の縦方向に沿う平均隙間量を複数算出し、各平均隙間量で各ノズル位置調整手段を制御する制御部とを備えた。
【選択図】図９

Description

本発明は、基板の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことが可能な基板の塗装装置および塗装方法に関する。

プラズマディスプレイパネルなどの高品質が求められる基板に対する塗工関連技術では、当該基板に形成される塗工面の管理が重要である。特に近年は、幅２ｍを超えるような塗工が必要となり、従来の塗工面管理では品質要求を満たすことが難しくなっている。関連する技術を開示したものとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の「ダイコータの塗布方法」は、「うねり」、「そり」、「厚みむら」を有するガラス基板に対して、均一な厚みにフォトレジスト液を塗布することを解決課題とし、ダイコータに非接触式距離測定センサを設けてダイコータとガラス基板との実ギャップを全塗布域で予め測定し、該全塗布域で実ギャップと基準ギャップとの偏差を演算した後、塗布時該演算値に基づいてダイコータをガラス基板に対して基準ギャップを一定に維持するように昇降させながら塗布するようにしている。
特開平１０−４２１号公報

ところで、背景技術の構成では、ダイコータの走行方向（ガラス基板の縦方向）の厚みむら等には対応して塗布を行うことができるが、ダイコータの長さ方向（ガラス基板の横方向）には対応できないという課題があった。特に、ダイコータ自体を昇降させるようにしているため、ガラス基板の横方向については、せいぜい当該ダイコータを直線的に傾けることができるだけであり、ガラス基板全面が波打つような厚みむら等に適切に対応させて、塗布することはできなかった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、基板の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことが可能な基板の塗装装置および塗装方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる基板の塗装装置は、定盤に設置された基板上方にその横方向に沿って長尺に形成され、基板の縦方向へ移動されて該基板を塗装する塗装ノズルを有する基板の塗装装置において、上記塗装ノズルにその横方向の長さに沿って適宜間隔を隔てて複数設けられ、該塗装ノズルに形成された吐出口の高さ位置を調整するノズル位置調整手段と、上記塗装ノズルに、上記各ノズル位置調整手段と一組でこれらノズル位置調整手段それぞれの設置位置に一致させて複数設けられ、上記基板の表面うねりを碁盤の目状に測定するために、該塗装ノズルの移動に従って基板の縦方向に複数の測定点でこれら塗装ノズルと基板との隙間量を計測して出力する距離センサと、上記各距離センサそれぞれから入力された複数の隙間量から、各距離センサ毎に基板の縦方向に沿う平均隙間量を複数算出し、各平均隙間量で上記各ノズル位置調整手段を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

前記制御部は、前記ノズル位置調整手段と前記距離センサの設置位置を一致させることに代えて、異ならせたとき、基板の横方向に沿う少なくとも２つの測定点の隙間量から、該ノズル位置調整手段の設置位置における隙間寸法を算出し、この隙間寸法で該ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする。

前記定盤に対する前記塗装ノズルの高さを検出して検出値を出力する高さセンサを、該塗装ノズルの長さ方向に適宜間隔を隔てて備え、前記制御部は、上記定盤に対して上記塗装ノズルの姿勢を水平に調整するために、上記高さセンサからの検出値で上記ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする。

前記制御部は、前記平均隙間量に代えて、複数の測定点で計測された前記各隙間量と、基板の縦方向に隣接する２つの測定点間で算定される隙間量の各増減量とを用い、各測定点では各隙間量で、２つの測定点間では各増減量に基づいて、前記各ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする。

本発明にかかる基板の塗装方法は、上記基板の塗装装置を用い、まず、前記塗装ノズルを基板の縦方向に前進移動させて、前記距離センサで隙間量を計測し、次いで、上記塗装ノズルを停止させた状態で前記制御部により前記ノズル位置調整手段を制御し、その後、上記塗装ノズルを基板の縦方向に後進移動させて、前記基板を塗装することを特徴とする。

あるいは、上記基板の塗装装置を用い、まず、前記塗装ノズルを基板の縦方向に前進移動させて、前記距離センサで隙間量を計測し、その後、前記制御部により前記ノズル位置調整手段を制御しながら、上記塗装ノズルを基板の縦方向に後進移動させて、前記基板を塗装することを特徴とする。

本発明にかかる基板の塗装装置および塗装方法にあっては、基板の全面が波打つような厚みむらがあっても、基板の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことができる。

以下に、本発明にかかる基板の塗装装置および塗装方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる基板の塗装装置は基本的には、図１から図１０に示すように、定盤１に設置された基板２上方にその横方向に沿って長尺に形成され、基板２の縦方向へ移動されて基板２を塗装する塗装ノズル３を有する基板の塗装装置において、塗装ノズル３にその横方向の長さ（基板の横方向）に沿って適宜間隔を隔てて複数設けられ、塗装ノズル３に形成された吐出口４の高さ位置を調整するノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅと、塗装ノズル３に、各ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅと一組でこれらノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅそれぞれの設置位置に一致させて複数設けられ、基板２の表面うねりを碁盤の目状に測定するために、塗装ノズル３の移動に従って基板２の縦方向に複数の測定点Ｑでこれら塗装ノズル３と基板２との隙間量を計測して出力する距離センサ６ｃ〜６ｅと、各距離センサ６ｃ〜６ｅそれぞれから入力された複数の隙間量から、各距離センサ６ｃ〜６ｅ毎に基板２の縦方向に沿う平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５を複数算出し、各平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５で各ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅを制御する制御部７とを備えて構成される。

制御部７は、ノズル位置調整手段５ａ，５ｂと距離センサ６ａ，６ｂの設置位置を、塗装ノズル３の長さ方向において一致させずに異ならせた場合に、基板２の横方向に沿う少なくとも２つの測定点Ｑの平均隙間量Ｇ１，Ｇ２から、ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの設置位置における仮想の隙間寸法Ｘ１，Ｘ２を算出し、この仮想の隙間寸法Ｘ１，Ｘ２でノズル位置調整手段５ａ，５ｂを制御するようになっている。

定盤１上面は、高い平面度の平坦面で形成される。この定盤１上面には、ガラス製などの基板２が載置される。基板２上方には、塗工液Ｌを吐出して基板２に塗装処理を施す塗装ノズル３が設けられる。本実施形態にあっては、塗装ノズル３は、基板２を挟んで定盤１の横方向両側に配置される左右一対の脚部８と、これら一対の脚部８間に掛け渡して設けられ、これら脚部８を連結する縦壁部９と、各脚部８上に設けられる左右一対の第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂにより支持されて、縦壁部９上に、脚部８間に掛け渡して設けられる曲げ剛性の高い反力フレーム１０と、反力フレーム１０直下に左右一対の脚部８と縦壁部９とで取り囲んだスペースに配設されるノズル本体１１とから構成される。

ノズル本体１１は、基板２の横方向に沿って長尺に形成され、その下端部には、ノズル本体１１の長さ方向（横方向の長さ）に沿って一連に、塗工液Ｌを吐出するスリット状の吐出口４が形成される。各脚部８と定盤１上面との間には、塗装ノズル３を定盤１の縦方向に往復移動させるためのリニアモータ１２が左右一対設けられる。これにより、塗装ノズル３は、待機位置Ｊからスタートして、基板２の縦方向に前進移動し、折り返し位置Ｋまで達して一旦停止し、その後、折り返し位置Ｋからリスタートして基板２の縦方向に後進移動し、待機位置Ｊまで戻って停止する往復移動を行うようになっている。

塗装ノズル３には、ノズル本体１１の長さ方向両端外側に配置して第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂが設けられるとともに、ノズル本体１１上方に配置して第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅが設けられる。第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂは、サーボモータ１３で駆動されるボールネジ形式などのジャッキであって、脚部８に反力を取りつつ、脚部８上で反力フレーム１０の端部を上下方向に押圧して引き上げたり押し下げたりし、これにより基板２に対するノズル本体１１の姿勢を調整したり、ノズル本体１１の吐出口４の高さ位置を調整する。

第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅは、塗装ノズル３の反力フレーム１０上に、基板２の横方向に沿うその長さ方向に沿って適宜間隔を隔てて設けられ、これら第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅにより、ノズル本体１１は反力フレーム１０に支持される。第３ノズル位置調整手段５ｃは、反力フレーム１０の中央に配置され、第４および第５ノズル位置調整手段５ｄ，５ｅは、第３ノズル位置調整手段５ｃの両側に等間隔で配置される。第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅは、反力フレーム１０に固定されたケーシング１４と、ケーシング１４に対し上下方向にスライド自在に設けられ、反力フレーム１０を上下方向に貫通してノズル本体１１の上面に接合されたロッド１５と、ケーシング１４内に設けられ、ロッド１５をスライド移動させる駆動部とから構成される。第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅは、ケーシング１４を介して反力フレーム１０に反力をとって、ノズル本体１１に引き上げ力もしくは押し下げ力を入力する。ノズル本体１１は、ロッド１５の上昇移動による引き上げもしくは下降移動による押し下げで曲げ変形され、これにより基板２に対する吐出口４の高さ位置が調整されるようになっている。例えば、第３ノズル位置調整手段５ｃを押し下げ、第４および第５ノズル位置調整手段５ｄ，５ｅを引き上げることで、ノズル本体１１は、反力フレーム１０下でその長さ方向に波打つように曲げ変形され、これにより吐出口４の高さ位置が基板２の横方向に調整される。

距離センサ６ａ〜６ｅは、塗装ノズル３の縦壁部９に、ノズル本体１１とは反対側に位置させて設けられる。距離センサ６ａ〜６ｅは本実施形態にあっては、第１距離センサ６ａ〜第５距離センサ６ｅまで、５台設けられ、第３〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅは、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅの設置位置に合致させて、これらノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅそれぞれと一組で設けられ、第１および第２距離センサ６ａ，６ｂは、第３距離センサ〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅ相互の取付間隔と等しい間隔で、第１ノズル位置調整手段５ａと第４ノズル位置調整手段５ｄの間および第５ノズル位置調整手段５ｅと第２ノズル位置調整手段５ｂとの間に位置させて設けられる。第３〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅはそれぞれ、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅの制御に用いられ、第１および第２距離センサ６ａ，６ｂは、近接する第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの制御に用いられる。

これら距離センサ６ａ〜６ｅは、塗装ノズル３と基板２との間の隙間量を測定して出力する。これら距離センサ６ａ〜６ｅとしては例えば、出射したレーザー光が基板２で反射して戻ってくるまでの時間を計測して距離を測定するレーザーセンサが採用される。これら距離センサ６ａ〜６ｅは、一定時間毎に距離を測定するように構成され、塗装ノズル３を基板２の縦方向に移動させることで、基板２の縦方向に複数の測定点Ｑ（図示例にあっては、ｎ箇所）で隙間量を測定する。従って、塗装ノズル３の長さ方向（基板２の横方向）に複数設けた距離センサ６ａ〜６ｅにより、基板２の表面うねりが碁盤の目状に測定される。

定盤１上面には塗装ノズル３の待機位置Ｊに、高さセンサ１７が配設される。本実施形態にあっては、高さセンサ１７は、塗装ノズル３の長さ方向に距離センサ６ａ〜６ｅの取付位置に一致させて、設けられる。高さセンサ１７は、定盤１に対する塗装ノズル３、具体的には吐出口４の高さを設定値にするために、当該高さを検出して検出値を出力する。本実施形態にあっては、各高さセンサ１７は例えば、バネ１８で支持されて設定値Ｍで定盤１上に露出された接触子１９を備える。この接触子１９は、バネ１８に抗して押し下げられて定盤１上面と一致したときに、ストローク「ゼロ」の検出値を出力するように設定されている。ノズル本体１１を下降させることで、吐出口４周辺が接触子１９に接触してこれを押し下げると、接触子１９はこの押し下げストロークを検出すべき高さとして、当該検出値を出力する。

制御部７は、高さセンサ１７および距離センサ６ａ〜６ｅに接続され、これらから高さの検出値および隙間量が入力される。また制御部７には、所望の膜厚を得るための基板２上面と吐出口４間の設定ギャップ量ＧＳが入力されて、設定される。制御部７はまた、第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅに接続されて、それぞれに制御量を出力する。制御部７は、高さセンサ１７からの検出値に基づき、第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御して、塗装ノズル３の長さ方向に全体にわたって吐出口４の高さを設定値Ｍに合わせることによって、定盤１に対する姿勢を水平にする。吐出口４の高さ位置が設定値Ｍ（例えば、ガラス基板の厚みと同程度（２．８ｍｍ）など）となる制御量は、各高さセンサ１７から入力された検出値で算定することができ、算出された制御量が第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅそれぞれに出力される。このとき、距離センサ６ａ〜６ｅは、基板２が存在しない位置の定盤１の上面までの寸法を測定している（図１および図３中、測定点Ｑ（０））。

この際、ノズル本体１１が不必要に曲げ変形されないよう第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅに対する制御量を小さくするために、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂに対する制御量が大きくなるようにして、これら第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂで高さおよび姿勢の制御を賄うようにすることが好ましい。具体的には、第１および第２距離センサ６ａ，６ｂの設置位置に対応する２つの高さセンサ１７が設定値Ｍとなるように第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂを動作させ、その後、第３〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅの設置位置に対応する３つの高さセンサ１７が設定値Ｍとなるように第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅを動作させる。制御部７は、上記のようにして吐出口４が設定値Ｍで水平になったことに応じて、距離センサが検出する隙間量Ｇ（図６参照）を「ゼロ」にリセットする。このようにして、吐出口４と距離センサ６ａ〜６ｅに対し、定盤１の上面を基準とした寸法制御が行われることになる。

また制御部７は、第１〜第５距離センサ６ａ〜６ｅそれぞれから入力された複数の測定点Ｑ（１）〜Ｑ（ｎ）の隙間量から、各距離センサ６ａ〜６ｅ毎に、基板２の縦方向に沿う隙間量の平均値Ｇ１〜Ｇ５を算出する。たとえば、第３距離センサ６ｃによる測定では、第３ノズル位置調整手段５ｃの設置位置における基板２の縦方向のｎ個の隙間量のデータが得られ、制御部７は、このｎ個の隙間量のデータの平均値Ｇ３を算出する。従って、本実施形態にあっては、５つの平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５が算出される。制御部７は、これら平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５がすべて設定ギャップ量ＧＳと等しくなるように、第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御する。制御部７は、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅに対しては、第３〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅからの入力データに基づく平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５に応じた制御量を出力する。

他方、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂに対しては、これらノズル位置調整手段５ａ，５ｂと第１および第２距離センサ６ａ，６ｂとの設置位置が異なることから、基板２の横方向に沿う少なくとも２つの測定点Ｑの平均隙間量Ｇ１，Ｇ２から、これら第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの設置位置における基板２と吐出口４との仮想的な隙間寸法Ｘ１，Ｘ２を算出し、この隙間寸法Ｘ１，Ｘ２を制御量として第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂに出力するようになっている。

例えば図８に示すように、定盤１上面とノズル本体１１の吐出口４とが平行な状態であって、仮に、第３距離センサ６ｃ（基板２の中央）で測定された平均隙間量Ｇ３に対する第１距離センサ６ａで測定された平均隙間量Ｇ１の減分および第２距離センサ６ｂで測定された平均隙間量Ｇ２の増分の絶対値が等しいときは、水平な姿勢とされた吐出口４に対し、基板２の表面は一次線形で傾斜していることになる。この場合、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの取付間隔をＷｍ、第１および第２距離センサ６ａ，６ｂの取付間隔をＷｓ、第１〜第３距離センサ６ａ〜６ｃで測定された平均隙間量をそれぞれＧ１〜Ｇ３とすると、基板２の外側に配置された第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの設置位置における仮想的な隙間寸法Ｘ１，Ｘ２は、定盤１上面を基準として、下記式で算定することができる。

Ｇ３＝（Ｇ１＋Ｇ２）／２
Ｘ１＝Ｇ３＋（Ｇ１−Ｇ３）・Ｗｍ／Ｗｓ
Ｘ２＝Ｇ３＋（Ｇ２−Ｇ３）・Ｗｍ／Ｗｓ

吐出口４からの上記隙間寸法Ｘ１，Ｘ２が、設定ギャップ量ＧＳに等しくなるように、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂを制御する制御量として制御部７から出力される。制御部７から出力される各制御量に応じて、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂは、反力フレーム１０を脚部８上で引き上げたり押し下げたりし、また、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅは、ノズル本体１１を反力フレーム１０に対して引き上げたり押し下げたりし、これにより基板２に対する塗装ノズル３の吐出口４の高さ位置を設定ギャップ量ＧＳになるように調整する（図９参照）。

次に、上記塗装装置を用いた本発明にかかる基板の塗装方法の実施形態について説明する。まず、塗装ノズル３の待機位置Ｊで、吐出口４の高さの初期設定を行う。この初期設定に際しては、左右一対の第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂにより、反力フレーム１０ごとノズル本体１１を定盤１に向かって下降させる（図６参照）。ノズル本体１１は、下降動作により高さセンサ１７に接触し、高さセンサ１７は、この接触による検出値を制御部７に出力する。制御部７は、検出値に従って制御量を算出し、第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅに出力する。この際、まず、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂが制御され、反力フレーム１０の高さ位置が設定され、次いで、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅが制御され、反力フレーム１０下で微調整のためにノズル本体１１が曲げ変形される。これにより、塗装ノズル３の吐出口４は、定盤１の上面より上方に設定値Ｍであって、水平な姿勢に設定される。また、第１〜第５距離センサ６ａ〜６ｅは、定盤１上面までの距離を測定し、その値を「ゼロ」としてリセットされる。この待機位置Ｊでの調整により、塗装ノズル３の位置を基準として基板２との隙間量を精密に測定することができる。

次いで、塗装ノズル３はリニアモータ１２により、待機位置Ｊから、ノズル本体１１の吐出口４が基板２の塗装終了点を超えた位置である折り返し位置Ｋまで前進移動され、その間、各距離センサ６ａ〜６ｅは、基板２とノズル本体１１の吐出口４との間の隙間量をｎ個の測定点で計測する。塗装ノズル３は、折り返し位置Ｋに達すると一旦停止される。折り返し位置Ｋでは、距離センサ６ａ〜６ｅで計測した隙間量に基づき、制御部７が第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅに対する制御量を算出し、第１〜第５ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅは入力される制御量に従ってノズル本体１１等を曲げ変形させるなどして、塗装ノズル３の吐出口４の高さ位置を基板２の表面上一定の設定ギャップ量ＧＳになるように調整する。

制御部７は、各距離センサ６ａ〜６ｅから入力されるｎ個の隙間量のデータの加算平均を算出して、５つの平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５を算出し、設定ギャップ量ＧＳとの差を算定する。ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅの制御は具体的には、最初に第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂを制御し、その後、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅを制御する。第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂに対しては、これらが基板２の外側に位置することから、第１および第２距離センサ６ａ，６ｂで測定した隙間量に基づく平均隙間量Ｇ１，Ｇ２から、上述したように仮想的に隙間寸法Ｘ１，Ｘ２を算定し、これら隙間寸法Ｘ１，Ｘ２が等しくかつ設定ギャップ量ＧＳになるように第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂで塗装ノズル３の吐出口４の高さ位置を調整する。

次いで、第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅに対しては、第１および第２ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの制御による変動を見込んで、第３〜第５距離センサ６ｃ〜６ｅで測定した隙間量に基づく平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５に対し修正を行い、かつ設定ギャップ量ＧＳになるように制御部７で演算を行って、演算結果を制御量として第３〜第５ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅに出力し、第１〜第５距離センサ６ａ〜６ｅ位置での平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５がいずれも一致しかつ設定ギャップ量ＧＳになる高さ位置に吐出口４を調整する（図９参照）。

このようにして各距離センサ６ａ〜６ｅ位置での平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５を一定の設定ギャップ量ＧＳとする調整が完了したならば、その後、塗装ノズル３を折り返し位置Ｋから待機位置Ｊへ向かって基板２の縦方向に後進移動させ、吐出口４から塗工液Ｌを吐出させて基板２を塗装する（図１０参照）。

以上説明した本実施形態にかかる基板の塗装装置および塗装方法にあっては、塗装ノズル３にその長さ方向に沿って適宜間隔を隔てて複数設けられ、塗装ノズル３に形成された吐出口４の高さ位置を調整するノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅと、塗装ノズル３に、各ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅと一組でこれらノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅそれぞれの設置位置に一致させて複数設けられ、基板２の表面うねりを碁盤の目状に測定するために、塗装ノズル３の移動に従って基板２の縦方向に複数の測定点Ｑでこれら塗装ノズル３と基板２との隙間量を計測して出力する距離センサ６ｃ〜６ｅと、各距離センサ６ｃ〜６ｅそれぞれから入力された複数の隙間量から、各距離センサ６ｃ〜６ｅ毎に基板２の縦方向に沿う平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５を複数算出し、各平均隙間量Ｇ３〜Ｇ５で各ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅを制御する制御部７とを備えたので、碁盤の目状に測定した隙間量を用いて、ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅにより基板２に対する吐出口４の高さ位置を一定の設定ギャップ量ＧＳに調整でき、特に基板２の横方向に複数設けた距離センサ６ｃ〜６ｅ、ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅ、並びにこれらと連係させた制御部７によって、基板２の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことができる。また、平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５を用いるようにしたので、制御を簡単化しつつ、相当の精度で均一な膜厚で塗装することができる。ノズル位置調整手段５ｃ〜５ｅと距離センサ６ｃ〜６ｅの取付位置を一致させたので、制御を簡単化することができる。

また制御部７は、ノズル位置調整手段５ａ，５ｂと距離センサ６ａ，６ｂの設置位置を一致させることに代えて、異ならせたとき、基板２の横方向に沿う少なくとも２つの測定点Ｑの隙間量から、ノズル位置調整手段５ａ，５ｂの設置位置における仮想の隙間寸法を算出し、この仮想の隙間寸法でノズル位置調整手段５ａ，５ｂを制御するようにしたので、ノズル位置調整手段５ａ，５ｂと距離センサ６ａ，６ｂの取付位置を一致させることができない場合であっても、適切に一定膜厚で塗装することができる。

また、定盤１に対する吐出口４の高さを検出して検出値を出力する高さセンサ１７を、塗装ノズル３の長さ方向に適宜間隔を隔てて備え、制御部７は、定盤１に対して吐出口４の姿勢を水平に調整するために、高さセンサ１７からの検出値でノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御するようにしたので、基準位置調整を適切に実施できて、隙間量の測定精度を向上することができる。

さらに、まず、塗装ノズル３を基板２の縦方向に前進移動させて、距離センサ６ａ〜６ｅで隙間量を計測し、次いで、塗装ノズル３を停止させた状態で制御部７によりノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御し、その後、塗装ノズル３を基板２の縦方向に後進移動させて、基板２を塗装するようにしたので、短いサイクルタイムで、表面うねりの異なる基板２一枚一枚に対し、適切に均一膜厚の塗装を行うことができる。

図１１には、上記実施形態の変形例が示されている。この変形例は、制御部７における制御に関するもので、制御部７は、平均隙間量Ｇ１〜Ｇ５に代えて、基板２の縦方向の複数の測定点Ｑで計測された各隙間量個々と、基板２の縦方向に隣接する２つの測定点Ｑ間で算定される隙間量の各増減量とを用い、各測定点Ｑでは各隙間量で、２つの測定点Ｑ間では各増減量に基づいて、各ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御するようになっている。５台の距離センサ６ａ〜６ｅはそれぞれ、基板２の縦方向ｎ個の測定点Ｑで隙間量Ｇ１（0〜n）〜Ｇ５（0〜n）（Ｇ１〜Ｇ５はそれぞれ第１〜第５距離センサによって計測される隙間量であって、例えば、Ｇ３（r）は、上記第３距離センサ６ｃで計測された測定点Ｑ（r）での隙間量）を測定するので、各距離センサ６ａ〜６ｅについて、例えば図示するように、第３距離センサ６ｃによる任意の（ｐ−１）番目の測定点Ｑ（ｐ−１）およびｐ番目の測定点Ｑ（ｐ）での隙間量Ｇ３（ｐ−１）およびＧ３（ｐ）から、これら２点間における隙間量の増減量ｄ（ｐ）（言い換えれば、基板２厚さの変化：Ｔ（ｐ）→Ｔ（ｐ−１））を算出することができる。

変形例にあっては、まず、塗装ノズル３を基板２の縦方向に前進移動させて、距離センサ６ａ〜６ｅで隙間量Ｇ１（0〜n）〜Ｇ５（0〜n）を計測し、その後、制御部７によりノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御しながら、塗装ノズル３を基板２の縦方向に後進移動させて、基板２を塗装するようになっている。塗装を行う後進移動時、ｎ個の各測定点Ｑでは、測定された各隙間量Ｇ１（0〜n）〜Ｇ５（0〜n）に対し、設定ギャップ量ＧＳになるようにノズル位置調整手段５ａ〜５ｅが制御され、また、測定点Ｑ間では、各測定点Ｑでの隙間量に対し、算出された増減量ｄ（ｐ）を加減することで、設定ギャップ量ＧＳになるようにノズル位置調整手段５ａ〜５ｅが逐次制御され、基板２全面で隙間量が設定ギャップ量ＧＳとなるように、ノズル本体１１がうねりながら移動して基板２への塗布が行われる。このようにすれば、塗装ノズル３を基板２の縦方向に後進移動させながら、ノズル位置調整手段５ａ〜５ｅを制御できて、基板２の全面が波打つような厚みむらがあっても、基板２の縦横方向に一定の厚みで塗装を行うことができ、基板２の縦横方向に対し、基板２全面をきわめて高い精度で均一膜厚で塗装を行うことができる。

上記実施形態にあっては、距離センサ６ａ〜６ｅが適宜時間間隔でｎ個の測定点Ｑに対する隙間量を測定する場合について説明したが、連続的に測定を行う距離センサを用い、測定値が入力される制御部７で適宜時間間隔で隙間量をサンプリングするようにしても良い。

本発明にかかる基板の塗装装置の好適な一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した塗装装置に備えられる塗装ノズルの脚部および縦壁部周辺の様子を示す平面図である。 図１に示した基板の塗装装置の側面図である。 図３のＡ方向矢視図である。 図３のＢ方向矢視図である。 図１の基板の塗装装置に設けた塗装ノズルが待機位置に停止している状態を示す図３のＣ方向矢視図である。 図１の基板の塗装装置における第１および第２ノズル位置調整手段の調整状態を示す図である。 図７に示した調整を実施する場合の調整方法を説明する説明図である。 図１に示した基板の塗装装置の吐出口高さ位置調整状態を説明する説明図である。 図１の基板の塗装装置の塗装状態を示す側面図である。 本発明にかかる基板の塗装装置の変形例を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 定盤
２ 基板
３ 塗装ノズル
４ 吐出口
５ａ〜５ｅ ノズル位置調整手段
６ａ〜６ｅ 距離センサ
７ 制御部
１７ 高さセンサ

Claims (6)

1. 定盤に設置された基板上方にその横方向に沿って長尺に形成され、基板の縦方向へ移動されて該基板を塗装する塗装ノズルを有する基板の塗装装置において、
   上記塗装ノズルにその横方向の長さに沿って適宜間隔を隔てて複数設けられ、該塗装ノズルに形成された吐出口の高さ位置を調整するノズル位置調整手段と、
   上記塗装ノズルに、上記各ノズル位置調整手段と一組でこれらノズル位置調整手段それぞれの設置位置に一致させて複数設けられ、上記基板の表面うねりを碁盤の目状に測定するために、該塗装ノズルの移動に従って基板の縦方向に複数の測定点でこれら塗装ノズルと基板との隙間量を計測して出力する距離センサと、
   上記各距離センサそれぞれから入力された複数の隙間量から、各距離センサ毎に基板の縦方向に沿う平均隙間量を複数算出し、各平均隙間量で上記各ノズル位置調整手段を制御する制御部とを備えたことを特徴とする基板の塗装装置。
2. 前記制御部は、前記ノズル位置調整手段と前記距離センサの設置位置を一致させることに代えて、異ならせたとき、基板の横方向に沿う少なくとも２つの測定点の隙間量から、該ノズル位置調整手段の設置位置における隙間寸法を算出し、この隙間寸法で該ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板の塗装装置。
3. 前記定盤に対する前記塗装ノズルの高さを検出して検出値を出力する高さセンサを、該塗装ノズルの長さ方向に適宜間隔を隔てて備え、前記制御部は、上記定盤に対して上記塗装ノズルの姿勢を水平に調整するために、上記高さセンサからの検出値で上記ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の基板の塗装装置。
4. 前記制御部は、前記平均隙間量に代えて、複数の測定点で計測された前記各隙間量と、基板の縦方向に隣接する２つの測定点間で算定される隙間量の各増減量とを用い、各測定点では各隙間量で、２つの測定点間では各増減量に基づいて、前記各ノズル位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の基板の塗装装置。
5. 請求項１〜３いずれかの項に記載の基板の塗装装置を用い、まず、前記塗装ノズルを基板の縦方向に前進移動させて、前記距離センサで隙間量を計測し、次いで、上記塗装ノズルを停止させた状態で前記制御部により前記ノズル位置調整手段を制御し、その後、上記塗装ノズルを基板の縦方向に後進移動させて、前記基板を塗装することを特徴とする基板の塗装方法。
6. 請求項４に記載の基板の塗装装置を用い、まず、前記塗装ノズルを基板の縦方向に前進移動させて、前記距離センサで隙間量を計測し、その後、前記制御部により前記ノズル位置調整手段を制御しながら、上記塗装ノズルを基板の縦方向に後進移動させて、前記基板を塗装することを特徴とする基板の塗装方法。

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