JP2012196598A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スリットノズルにおける塗布液の漏れを防止する性能を高める。
【解決手段】吐出幅変更手段９は、スリットノズル１０に形成されている幅方向に長い孔１５及びスリット１６に設けられ、幅方向に移動することによりスリット１６からの塗布液の吐出幅Ｄを変更する。吐出幅変更手段９は、孔１５の内壁面１５ａに接触するＯ形の弾性部材４１を有し孔１５を塗布液側とその幅方向外側とに区画するシール本体部１８と、スリット１６内で塗布液が幅方向外側へ流れ出るのを規制すると共に、弾性部材４１よりも硬質であって当該弾性部材４１の外周の一部に端縁部５７が食い込んでいる薄板状のスペーサ１７とを有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板に対して塗布液を吐出するスリットノズルを備えた塗布装置及びこの塗布装置によって行われる塗布方法に関する。

太陽電池パネルには、光電変換を行うための基板が用いられており、この基板は、ガラス基板に対して所定の塗布液を塗布して塗膜を形成する工程を経て製造されている。
この塗膜を形成するために、幅方向に長い孔及びこの孔と連通している幅方向に長いスリットが形成されたスリットノズルを備えた塗布装置を用いることが可能であり、前記孔に供給した塗布液を前記スリットを通じて吐出させることにより、ガラス基板上に塗布液による塗膜が形成される。

また、このスリットノズルに、スリットからの塗布液の吐出幅を変更する吐出幅変更手段が設けられた塗布装置が知られている。吐出幅変更手段は、孔に設けられたシール本体部と、スリットに設けられた薄板状のスペーサとを有し、シール本体部は、孔の内壁面に接触するシール面を有しており、この孔においてシール本体部よりも幅方向外側に塗布液が漏れるのを防止している。スペーサは、スリットの隙間量と同等かスリットの隙間量よりも僅かに小さい厚さに設定されており、スリット内で塗布液がそれ以上幅方向外側へ流れ出るのを規制している。このスペーサによって吐出幅が規定され、そして、シール本体部と共にスペーサを幅方向に移動させることで、吐出幅を変更することが可能となる。

このような吐出幅変更手段として、例えば特許文献１に記載のものがあり、図６（ａ）の概略図に示しているように、この吐出幅変更手段は、スリットノズル内の幅方向に長い孔９０に設けられたシール部材９１と、スリット９２内に設けられた薄板状のスペーサ９３とを有している。
また、別の吐出幅変更手段として、特許文献２に記載のものがあり、図６（ｂ）の概略図に示しているように、帯状金属箔が円筒基体９４の外周に巻回された第１部分９５ａとスリット９２に配置される薄い第２部分９５ｂとを有する本体部９５と、前記第１部分９５ａを介して円筒基体９４に外装させたＣ形パッキン９６とを有している。

特開平４−２２２６６０号公報 特開平６−１１４３１７号公報

前記特許文献１に記載の構成は、シール部材９１とスペーサ９３との位置を幅方向に異ならせて隣接配置している。つまり、シール部材９１の止水線とスペーサ９３の止水線とが、同一断面内で連続していない。このため、シール部材９１とスペーサ９３との境界部９９において塗布液が漏れるおそれがある。
また、前記特許文献２では、Ｃ形パッキン９６に幅方向に長いスリット部９７が形成されており、このスリット部９７においてＣ形パッキン９６が前記第２部分９５ｂの基端部（裾部）を挟む構成である。このスリット部９７と第２部分９５ｂの基端部との間で液漏れを防ぐためには、両者間を確実に隙間なく密着させる必要があるが、これらＣ形パッキン９６と本体部９５とを一体としてスリットノズル内を幅方向に進退移動させると、Ｃ形パッキン９６のうち、ねじれ剛性の低いスリット部９７において、内周側端部９８ａから外周側端部９８ｂがめくれてしまい、隙間が発生して塗布液が漏れる原因となる。
このように、従来の吐出幅変更手段では、スリットノズルにおける塗布液の漏れを防止する性能が低いという問題がある。

そこで、本発明の目的は、スリットノズルにおける塗布液の漏れを防止する性能が高い構成を備えた塗布装置及びこの塗布装置によって行われる塗布方法を提供する。

本発明は、幅方向に長い孔及びこの孔と連通している幅方向に長いスリットが形成され当該孔に供給された塗布液が当該スリットを通じて吐出されるスリットノズルと、前記孔及び前記スリットに設けられ幅方向に移動することにより当該スリットからの塗布液の吐出幅を変更する吐出幅変更手段とを備え、前記吐出幅変更手段は、前記孔の内壁面に接触するＯ形の弾性部材を有し当該孔を塗布液側とその幅方向外側とに区画するシール本体部と、前記スリット内で塗布液が幅方向外側へ流れ出るのを規制すると共に、前記弾性部材よりも硬質であって当該弾性部材の外周の一部に端縁部が食い込んでいる薄板状のスペーサとを有していることを特徴とする。

本発明によれば、シール本体部が有するＯ形の弾性部材と、この弾性部材の外周の一部に端縁部が食い込んでいるスペーサとによって、スリットの一面から孔の内壁面を経てスリットの他面まで連続する止水線が、同一断面内に形成される。この連続する止水線により、スリットノズルにおける塗布液の漏れを防止する性能を高めることが可能となる。そして、スペーサの端縁部が食い込んでいる部分は弾性部材の径方向の局所範囲に限定されるので、シール本体部の進退移動時に弾性部材がめくれることなく、液漏れ防止の性能を維持することが可能となる。

また、前記Ｏ形の弾性部材は、前記スペーサの前記端縁部が食い込んだ状態で当該端縁部の形に沿って変形しているスポンジゴムからなるのが好ましい。
この場合、弾性部材のうちスペーサの端縁部が食い込む部分（被食い込み部）は、端縁部の形状に追従して凹んで変形しやすいため、端縁部と弾性部材（被食い込み部）とに隙間が生じにくく、スペーサと弾性部材との境界部から塗布液が漏れるのを容易に防止することができる。これにより、簡素な構成で液漏れ防止の性能を高めることが容易となる。

また、前記シール本体部は、前記Ｏ形の弾性部材の拡径及び拡径の解除を切り替えて行う拡径部材を有しているのが好ましい。
この場合、拡径部材によってＯ形の弾性部材を拡径させた状態で、孔の内壁面と弾性部材との間の接触面圧を確保することができ、液漏れ防止の性能を高めることができる。そして、この弾性部材の拡径を解除した状態では、弾性部材の外周が孔の内周壁に接触する力を弱くすることができ、接触抵抗を低減させ、この弾性部材を有するシール本体部を孔に沿って進退移動させる作業が容易となる。

また、前記拡径部材は、前記Ｏ形の弾性部材に対して幅方向に接離可能であって、当該弾性部材に接近することにより当該弾性部材の内周に挿入状態となって当該弾性部材を拡径させるテーパ外周面を有するのが好ましい。
この場合、拡径部材を弾性部材に接近させることにより、当該弾性部材をテーパ外周面によって拡径させることができ、また、拡径部材を弾性部材から離反させることで、弾性部材の弾性復元力により、拡径を解除することができる。これにより、液漏れ防止の性能を再現良く発現させることが可能となる。

また、前記吐出幅変更手段は、前記孔内を幅方向に進退移動可能であるシャフトを有し、前記シール本体部は、前記スペーサを保持していると共に前記シャフトに対して幅方向の移動が制限されかつ当該シャフトに隙間をあけて外嵌して取り付けられている環状のピストンを有しているのが好ましい。
この場合、ピストンは、シャフトに対して幅方向の移動が制限されているので、シャフトを進退移動させることでピストンを孔に沿って進退移動させることができ、また、このピストンはスペーサを保持しているので、ピストンと共にスペーサをスリットに沿って進退移動させることができる。つまり、スペーサを幅方向に進退移動させることによって行われる吐出幅の変更操作を、前記シャフトを用いて行うことが可能となる。
そして、環状のピストンは、シャフトに隙間をあけて外嵌して取り付けられているので、このシャフトの進退移動軸をスリットの中心平面と厳密に一致させなくとも、さらにはシャフトを周方向に回転して進退移動させたとしても、ピストン及びスペーサの自立姿勢には影響を与えず、スペーサがスリットに強く接触して双方が傷付き液漏れ防止の性能が低下することを防止できる。これにより、シャフトの進退移動距離が長く吐出幅の変更量が大きなスリットノズルであっても、液漏れ防止の性能を高めることが容易に実現可能となる。

また、前記ピストンは、前記孔に対して同心状に位置決めするための位置決め部を外周側の幅方向中心の一部に有しているのが好ましく、この場合、ピストンに保持されているスペーサを、スリットにおいて塗布液の流れる方向に関して位置決めして、スペーサの液漏れ防止の性能を容易に高めることができる。

また、本発明は、前記塗布装置によって、塗布液による塗膜を基板に形成する塗布方法であって、前記塗膜の幅方向寸法を、前記吐出幅変更手段が有する前記シール本体部と前記スペーサとの位置調整により規定することを特徴とする。
本発明によれば、塗布液の漏れを防止する性能が高いスリットノズルによる塗布液の塗布が可能となり、所望の幅の塗膜を基板に形成することができる。

本発明によれば、スリットの一面から孔の内壁面を経てスリットの他面まで連続する止水線が、同一断面内に形成されるので、この連続する止水線により、スリットノズルにおける液漏れを防止する性能を高めることが可能となる。

本発明の塗布装置の実施の一形態を示す概略図である。 スリットノズルを正面から見た断面図である。 幅方向に見たスリットノズルの下部を拡大して示した断面図である。 スリットノズルに設置された塗布幅変更手段の正面図である。 塗布幅変更手段の分解図である。 従来の塗布装置の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の塗布装置の実施の一形態を示す概略図である。この塗布装置は、基台１と、基台１に設けられたガイド部材２と、ガイド部材２によって前後方向に移動可能であり基板Ｗを載置可能なステージ３と、このステージ３を前後方向に移動させる駆動部４とを備えている。そして、この塗布装置は、ステージ３上の基板Ｗに対して塗布液を吐出して塗布するスリットノズル１０を備えている。基板Ｗは、矩形の枚葉部材であり、本実施形態では太陽電池パネル用のガラス基板である。

ガイド部材２は、ステージ３を前後方向に誘導するガイドであり、駆動部４がステージ３を前後方向に移動させる。駆動部４は、例えばサーボモータ（図示せず）により回転するボールねじ機構を有しており、このボールねじ機構によって、ステージ３の前後方向の移動及びその移動位置を制御することができる。
ステージ３は、その上面に基板Ｗを載せることができ、また、この基板Ｗを例えばエア吸引力又は静電力によって保持する（固定する）ことができる。
また、基台１にはスリットノズル用支柱（図示せず）が設けられており、この支柱にスリットノズル１０は固定されている。

図２は、スリットノズル１０を正面から見た断面図である。図３は、幅方向に見たスリットノズル１０の下部を拡大して示した断面図である。図１〜図３において、スリットノズル１０は、金属製であり、ブロック状の幅方向に長い本体ブロック１４と、フロントリップ１２と、リアリップ１３とを有しており、リップ１２，１３は、前後方向に隙間をあけて配置され、本体ブロック１４と一体となっている。本体ブロック１４内には幅方向に長い孔（マニホールド）１５が形成されており、この孔１５は、リップ１２，１３間に形成された幅方向に長いスリット１６と連通している。このスリット１６の長手方向は、塗布装置の幅方向と一致しており、この幅方向に直交する方向が前後方向である。
本実施形態では（図１参照）、フロントリップ１２と一体である第１本体ブロック１４ａと、リアリップ１３と一体である第２本体ブロック１４ｂとを組み立てることにより、孔（マニホールド）１５とスリット１６とが形成されている。前記本体ブロック１４は、第１本体ブロック１４ａと第２本体ブロック１４ｂとからなる。

図１において、塗布装置は、更に、塗布液Ｌを蓄えているタンク５と、ポンプ及びバルブを有するポンプユニット６と、塗布液Ｌが流れるパイプ７とを備えており、ポンプユニット６が駆動することでタンク５内の塗布液Ｌをパイプ７を通じてスリットノズル１０の前記孔１５に供給することができる。そして、この孔１５に供給された塗布液Ｌが、スリット１６を通じて吐出され、基板Ｗ上に塗布される。つまり、スリット１６が、塗布液Ｌが吐出される吐出口１１となる。
以上のように、スリットノズル１０には、スリット１６からなる吐出口１１が形成されており、塗布液Ｌをこの吐出口１１から基板Ｗに対して吐出して塗布することができる。吐出口１１から連続的に吐出された塗布液Ｌは、幅方向に長い帯状となって吐出され、これと同時に、前記駆動部４によって基板Ｗを保持したステージ３が後方へ移動し、これにより、基板Ｗ上に塗布液Ｌによる塗膜Ｓが形成される。なお、塗膜Ｓの幅方向の寸法を塗布幅Ｂと呼ぶ。

また、この塗布装置は、図２に示しているように、スリットノズル１０の孔１５及びスリット１６に設けられ、幅方向に移動することによりスリット１６からの塗布液の吐出幅Ｄを変更する吐出幅変更手段９を備えている。図４は、スリットノズル１０に設置された塗布幅変更手段９の正面図であり、図５は、塗布幅変更手段９の分解図である。吐出幅変更手段９は、スリットノズル１０の幅方向両側に設けられているが、図４と図５では、図２の幅方向一方側（左側）に設けられている塗布幅変更手段９を示している。
吐出幅変更手段９は、孔１５に設けられているシール本体部１８と、スリット１６に設けられているスペーサ１７とを有している。なお、図１に示しているポンプユニット６から供給される塗布液Ｌは、幅方向両側にあるシール本体部１８の間に供給される。また、図３は、図４のＶ_３矢視の断面図である。

さらに、図４において、吐出幅変更手段９は、孔１５内を幅方向に進退移動可能であるシャフト４０を有しており、このシャフト４０にシール本体部１８が取り付けられている。また、シール本体部１８とスペーサ１７とは一体となっているため、シャフト４０を幅方向に進退移動させることで、スペーサ１７及びシール本体部１８を幅方向に変位させることができる。シャフト４０は、直線的な部材であり、その端部には、径方向外側へ拡大しているフランジ部４０ａを有しており、途中部にねじ４０ｂが形成されている。

スペーサ１７は、スリット１６に設けられる薄板部材であり（図３参照）、スリット１６の幅（前後方向の寸法）より僅かに薄い。スペーサ１７は、後述する弾性部材４１，４２よりも硬質の部材からなり、本実施形態では金属製であり、例えばステンレス製とすることができる。スペーサ１７は、スリット１６内において塗布液がそれ以上幅方向外側へ流れ出るのを規制することができる。特に本実施形態では、スリット１６とスペーサ１７の両側面との２つの隙間（両側の隙間）の合計は１μｍ〜１０μｍに設定されており、低粘度の塗布液であってもスペーサ１７は当該スペーサ１７よりも幅方向外側へ漏れるのを防ぐことができる。
このため、スペーサ１７によって、塗布液が吐出される幅となる吐出口１１の幅方向寸法（吐出幅Ｄ）が規定され、また、このスペーサ１７を幅方向に移動させることで、吐出口１１の幅方向寸法（吐出幅Ｄ）を変更することができる。つまり、吐出口１１の幅方向寸法は、塗布液Ｌを吐出可能とする幅寸法を意味し、この吐出幅Ｄを変更することにより塗布液による塗布幅Ｂを変更することができる。このスペーサ１７（塗布幅変更手段９）により、スリットノズル１０を交換することなく、塗布幅Ｂを様々な値に変更することができる。なお、スリット１６内におけるスペーサ１７の幅方向寸法は、液漏れ防止性能や進退移動時の抵抗、ならびに取り扱い易さなどを考慮して適宜定めることができる。本実施形態では、スペーサ１７の幅方向寸法を５０ｍｍに設定している。また、本実施形態では、スペーサ１７は１枚の薄板部材により構成されているが、複数枚の薄板部材を重ねて使用することも可能である。

シール本体部１８は、孔１５の内壁面１５ａに接触するＯ形（環状）の第１の弾性部材４１を有しており、本実施形態では、更に、孔１５の内壁面１５ａに接触するＯ形の第２の弾性部材４２、環状（円筒形）であるピストン４３、環状である第１の拡径部材４４、環状である第１のリング部材４５、環状である第２の拡径部材４６、環状である第２のリング部材４７、及び、円筒状のスリーブ部材４８を有している。

スリーブ部材４８には、シャフト４０のねじ４０ｂに螺合する雌ねじ４８ａが形成されており、このスリーブ部材４８を一方向に回してシャフト４０に螺合（図４では右側へ螺進）させることで、このスリーブ部材４８とシャフト４０のフランジ部４０ａとの間で、弾性部材４１，４２及びピストン４３等を幅方向に締め付けて圧縮力を作用させることができ（これを、以下、締め付け動作という）、これら弾性部材４１，４２及びピストン４３等は、シャフト４０に対して幅方向の移動が規制された状態となる（この状態を締め付け状態という）。この状態でシャフト４０を幅方向に移動させることにより、ピストン４３及びこのピストン４３に保持されているスペーサ１７を幅方向に移動させることができる。

これに対して、スリーブ部材４８を他方向に回すと前記締め付けを解除することができ（この状態を非締め付け状態という）、弾性部材４１，４２及びピストン４３等は、幅方向の移動が所定の範囲で許容される状態となる。つまり、幅方向の移動が所定の範囲内に制限された状態となる。また、この非締め付け状態では、拡径部材４４，４６は、Ｏ形の弾性部材４１，４２に対して、幅方向に離反した状態となることができ、また、前記締め付け動作によれば、拡径部材４４，４６は、Ｏ形の弾性部材４１，４２に対して、幅方向に接近した状態となる。つまり、拡径部材４４，４６は、弾性部材４１，４２に対して幅方向に接離可能である。

ピストン４３は、スペーサ１７を固定しており、ピストン４３とスペーサ１７とは一体として移動する。また、ピストン４３は、上記のとおり、シャフト４０に対して幅方向の移動が規制又は制限された状態となるが、シャフト４０に隙間をあけて外嵌して取り付けられているので、各状態であっても、ピストン４３は周方向に回転することが可能となる。つまり、ピストン４３の内径は、当該ピストン４３が外嵌しているシャフト４０の軸部における外径よりも、大きく設定されている。また、ピストン４３の幅方向の寸法は、スペーサ１７の幅方向の寸法よりも小さく、スペーサ１７はピストン４３よりも幅方向両側に突出している。そして、ピストン４３よりも幅方向両側に突出した部分において、スペーサ１７は、スリット１６から孔１５の中心側に向かって僅かに突出している。このため、後にも説明するが、スペーサ１７の端縁部５７は、ピストン４３の幅方向両側に設けられる第１の弾性部材４１及び第２の弾性部材４２の外周に、接触することができる。

図５において、第１の弾性部材４１は、環状のスポンジゴムからなり、第１の拡径部材４４と第１のリング部材４５との間に介在している。また、第２の弾性部材４２は、環状のスポンジゴムからなり、第２の拡径部材４６と第２のリング部材４７との間に介在している。第１の弾性部材４１と第２の弾性部材４２とは同じものであり、それぞれは非締め付け状態で、その外径が孔１５（内壁面１５ａ）の内径よりも僅かに小さい（又はほぼ同じである）。そして、前記締め付け動作によれば、拡径部材４４（４６）は弾性部材４１（４２）をリング部材４５（４７）との間で幅方向に圧縮することで弾性部材４１（４２）を拡径させることができる。

第１の拡径部材４４は、第１の弾性部材４１側に、テーパ外周面４４ａを有しており、非締め付け状態で、テーパ外周面４４ａの小径側端部の外径は弾性部材４１の内径よりも小さく、大径側端部の外径は、弾性部材４１の内径よりも大きく設定されている。このため、スリーブ部材４８による前記締め付け動作によって、このテーパ外周面４４ａを弾性部材４１に接近させ、前記締め付け状態とすると、テーパ外周面４４ａが弾性部材４１の内周に挿入状態となって当該弾性部材４１を弾性変形させ、拡径させることができる。

第１のリング部材４５の第１の拡径部材４４側には、テーパ内周面４５ａが形成されており、テーパ内周面４５ａは、前記テーパ外周面４４ａを挿入させ、このテーパ外周面４４ａとの間で前記弾性部材４１を挟むことができる。第１の拡径部材４４及び第１のリング部材４５は、弾性部材４１よりも硬質の部材からなり、例えば金属製である。
これら第１の拡径部材４４及び第１のリング部材４５によれば、前記締め付け状態では、弾性部材４１を弾性的に拡径させることができ、拡径した弾性部材４１の外径は、孔１５が無いと仮定した場合、当該孔１５（内壁面１５ａ）の内径よりも大きくなることができる。このため、孔１５に存在している弾性部材４１の外周面は、内壁面１５ａに潰れ代を有して密着した状態となり、塗布液の漏れを防止することができる。

第２の拡径部材４６、第２の弾性部材４２及び第２のリング部材４７の構成及び機能は、第１の拡径部材４４、第１の弾性部材４１及び第１のリング部材４５と同じであるので、ここでは詳細は省略するが、第２の弾性部材４２は、第１の弾性部材４１による密封機能（塗布液Ｌの漏れ防止）と、シール本体部１８の姿勢保持機能（ピストン４３と孔１５の内壁面１５ａの接触防止）を補助するために設けられている。

以上のように、前記締め付け状態では、弾性部材４１，４２を拡径させ塗布液の漏れを防止することができ、シール本体部１８は、孔１５を塗布液側（塗布液が充填されている側）とその幅方向外側（大気側）とに区画することができる。そして、前記非締め付け状態に切り替えると、弾性部材４１，４２の拡径を解除することができる。つまり、拡径部材４４，４６（及びリング部材４５，４７）は、Ｏ形である弾性部材４１，４２の拡径及び拡径の解除を切り替えて行うことができる。

そして、薄板状であるスペーサ１７は金属製であるのに対して、弾性部材４１，４２はスポンジゴムである。このように、スペーサ１７は弾性部材４１，４２よりも硬質であるので、前記締め付け状態では、図３に示しているように、スペーサ１７の端縁部５７は、孔１５内で拡径しようとする弾性部材４１（４２）の外周の一部５８に食い込んだ状態となる（入り込んだ状態となる）。そして、この食い込んだ状態は、弾性部材４１（４２）の幅方向全長にわたって生じている。

なお、弾性部材４１，４２は、自由状態では、凹みの無い連続した環状の面からなる外周面を有しているスポンジゴムであるが、この弾性部材４１，４２にスペーサ１７の端縁部５７が食い込んだ状態では、その食い込んでいる部分（前記一部５８）において、当該端縁部５７の形に沿って断面矩形の凹形に変形している。このような変形は、弾性部材４１，４２がスポンジゴムであり断面変化に追従しやすいため生じることができる。スポンジゴムの硬度は、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ０１０１）で規定されているアスカーＣ硬度で２０〜５０の範囲であることが好ましい。硬度が小さすぎると拡径させた際の塗布液の漏れ防止が困難となり、大きすぎると前記断面変化の追従が困難となりやすい。
また、スペーサ１７の端縁部５７が食い込む寸法、すなわち図３に示すスペーサ１７の端縁部５７からスリット１６の入り口（孔１５との境界部）までの距離Ｈは、スポンジゴムの硬度、すなわち前記断面変化の追従性や耐久性、ならびにスペーサ１７の後述する位置決め精度（距離Ｈの寸法公差）などを考慮して定められることが好ましく、本実施形態では０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定されている。
また、スポンジゴムの幅方向の厚さは、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内に設定されているのが好ましい。厚さが薄すぎると前記密閉機能を充分に発現させることが困難となり、厚すぎると前記締め付け状態において孔１５の内壁面１５ａとの接触抵抗が大きくシャフト４０を幅方向に移動させるのに必要な力が過大となる。さらにまた、弾性部材４１，４２の径方向の肉厚は、前記距離Ｈに対して十分に大きな値でありかつ孔１５の内径が大きくなりすぎない範囲に設定され、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。
なお、本実施形態では、液漏れを防ぐために、弾性部材４１，４２は、独立気泡による多孔質のスポンジゴムであるが、スポンジゴム単体において液の浸透が無い程度に細かい気泡であれば、独立気泡でなくてもよい。スポンジゴムの材質は、耐溶剤性の点からシリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、フッ素ゴムが好適である。

以上、本実施形態に係る塗布装置によれば、弾性部材４１（４２）と、この弾性部材４１（４２）の外周の一部５８に端縁部５７が食い込んでいるスペーサ１７とによって、図３に示しているように、スリット１６の一面６１から、孔１５の内壁面１５ａの全周（スリット１６部分を除く）を経て、スリット１６の他面６２まで連続する止水線（図４では二点鎖線で示す線）が、同一断面内に形成される。なお、スリット１６においては、スペーサ１７によって、前記止水線から塗布液側の領域においても、塗布液の浸入を防ぐことができ、スペーサ１７の側端縁５９によって吐出幅Ｄが規定される。
この連続する止水線により、スリットノズル１０における塗布液の漏れを防止することができ、さらに、本実施形態では、弾性部材４１（４２）はスポンジゴムからなるため、弾性部材４１（４２）のうちスペーサ１７の端縁部５７が食い込む部分（前記一部５８）は、端縁部５７の形状に追従して凹んで変形しやすい。このため、端縁部５７と弾性部材（前記一部５８）とに隙間が生じにくく、弾性部材４１（４２）とスペーサ１７との境界部から、塗布液Ｌが漏れるのを防止することができる。また、本実施形態によれば、このように液漏れを防止する機能を簡単な構成により実現することができる。
なお、本実施形態では、弾性部材４１（４２）はスポンジゴムからなるが、スポンジゴムと同等の機能が得られる軟質ゴムで代用することも可能である。

そして、前記実施形態に係る吐出幅変更手段９（スペーサ１７及びシール本体部１８）を、シャフト４０を用いてスリットノズル１０に装着する方法について説明する。なお、図１に示しているように、スリットノズル１０において、孔１５及びスリット１６は、少なくとも吐出幅変更手段９が幅方向に進退移動する範囲において、幅方向に同じ断面形状を有して直線的に形成されており、スリットノズル１０の幅方向端面において、同じ断面形状で開口している。

まず、図５に示しているように、シャフト４０に、拡径部材４４，４６、弾性部材４１，４２、リング部材４５，４７、スペーサ１７が固定されているピストン４３、及び、スリーブ部材４８を外嵌させ、スリーブ部材４８をシャフト４０に一部について螺合させ、非締め付け状態とする。この状態で、スペーサ１７及び弾性部材４１等を、スリットノズル１０の幅方向端面から、孔１５及びスリット１６に挿入する。

この挿入開始の際、スペーサ１７と一体であるピストン４３は、シャフト４０に対して充分な隙間をあけて外嵌して取り付けられているので、ピストン４３はシャフト４０に拘束されていない。このため、シャフト４０を、ひねり、揺れ動かすような挙動を伴いながら挿入したとしても、この挙動は、ピストン４３及びスペーサ１７の姿勢には影響を与えず、スペーサ１７がスリット１６に強く接触して傷が付くのを防止することができる。なお、前記隙間は、前記シャフト４０の挙動を許容する程度の隙間量に設定されており、これを実現すべくピストン４３の内径が設定されている。

さらに、ピストン４３及びスペーサ１７が、孔１５及びスリット１６に完全に挿入された状態においても、同様に、前記シャフト４０の挙動は、ピストン４３及びスペーサ１７の姿勢には影響を与えない。また、この挿入は、前記非締め付け状態であることから、弾性部材４１（４２）は拡径しておらず、その外周が孔１５の内壁面１５ａに強く接触することはない。このため、接触抵抗を低減させ、シール本体部１８を孔１５に沿って移動させる作業が容易となる。なお、上述した吐出幅変更手段９の挿入作業をより一層スムーズに行うために、スリットノズル１０には、その幅方向端面における孔１５とスリット１６との開口面積を拡大するような挿入案内面（例えば面取り）を設けても良い。
以上より、スペーサ１７と一体であるピストン４３のスムーズな挿入作業が可能となり、特に、薄いスペーサ１７が曲がったり、傷が付いたりするのを防止することができる。

そして、スペーサ１７及びシール本体部１８が所望の位置に到達すると、スリーブ部材４８をさらにシャフト４０に螺合させ前記締め付け状態とする。この状態では、拡径部材４４（４６）とリング部材４５，４７との間で弾性部材４１（４２）を幅方向に圧縮し、前記テーパ外周面４４ａ（４６ａ）との協働により、弾性部材４１（４２）を拡径させる。これにより、孔１５の内壁面１５ａと弾性部材４１（４２）との間の接触面圧を十分に確保することができ、塗布液の漏れを防止することができる。
この状態で、塗布作業が実行される。すなわち、前記実施形態にかかる塗布装置（図１参照）によって、塗布液による塗膜Ｓを基板Ｗに形成する塗布方法では、塗膜Ｓの幅方向寸法は、吐出幅変更手段９が有するシール本体部１８とスペーサ１７との位置調整により、規定される。また、本実施形態では、シール本体部１８とスペーサ１７とは一体となっており、このシール本体部１８がシャフト４０に取り付けられているため、当該シャフト４０を幅方向に進退移動させることで、スペーサ１７及びシール本体部１８を幅方向に変位させる（位置調整する）ことができる。

また、本実施形態では、ピストン４３は、弾性部材４１（４２）よりも硬質の部材、例えば金属製（ステンレス製）とすることができ、その外径は、孔１５（内壁面１５ａ）の内径よりも十分に小さい。そこで、このピストン４３の外周側に、位置決め用の部材４９が取り付けられている。この部材４９は、スリット１６側を除くほぼ全周にわたってピストン４３に巻かれた状態として設けられており、その外径はピストン４３の最大外径よりも大きく、孔１５の内壁面１５ａとの間に所定の僅かな隙間を形成するために、孔１５の内径よりも僅かに小さくなるようにして取り付けられている。この僅かな隙間により、ピストン４３の幅方向の移動とスペーサ１７がスリット１６内で自立して存在することが保証される。そして、この僅かな隙間の範囲内で、ピストン４３は孔１５と同心状に位置合わせがされ、このピストン４３に固定されているスペーサ１７は、スリット１６において塗布液の流れる方向に関して位置決めされる。つまり、ピストン４３は、シャフト４０に十分に隙間をあけて取り付けられており、スペーサ１７を保持しているピストン４３は径方向について位置が不安定となるが、この部材４９により、その位置を所定の範囲内で安定させる（位置決めする）ことができる。しかも、この部材４９は、全周にわたって設けられておらず、また、ピストン４３の幅方向中心の一部にのみ設けられているので、上記のようなピストン４３及びスペーサ１７のスムーズな挿入作業を阻害することがない。また、この部材４９と孔１５の内壁面１５ａとの僅かな隙間の大きさは、孔１５の形状のバラツキを考慮しながら、上述した距離Ｈに対して十分に小さくなるように設定されており、具体的には０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で設定されているのが好ましい。そして、この位置決め用の部材４９は、内壁面１５ａを保護する（傷防止）ために、例えば樹脂製（フッ素樹脂製）とすることができ、市販されているウエアリングを適用することができる。ピストン４３が本実施形態のような金属製ではなく、例えば孔１５の内壁面１５ａを傷つける恐れのない樹脂製とした場合には、位置決め用の部材４９を取り付ける構成ではなく、ピストン４３の外周を加工して位置決め部を設ける構成とすることも可能である。

また、シャフト４０を幅方向に移動させることにより、シール本体部１８及びスペーサ１７を幅方向に移動させて吐出幅Ｄを変更する場合、スリーブ部材４８を緩めて前記非締め付け状態としてもよいが、締め付け状態のままでもよい。この締め付け状態において、ピストン４３及びスペーサ１７の姿勢や所在位置は、スペーサ１７のスリット１６内での自立状態と上記位置決め用の部材４９によって定められ、スリット１６に対するシャフト４０の軸線の位置や傾きには影響されない。言い換えると、シャフト４０の軸線の位置や傾きは、ピストン４３及びスペーサ１７の姿勢や位置により定まる。それゆえに、進退移動軸をスリット１６の中心平面と厳密に合わせるような位置決めをしてシャフト４０を精密に進退移動操作しなくとも、スペーサ１７の姿勢には影響を与えず、スペーサ１７がスリット１６に強く接触して、薄いスペーサ１７が曲がったり、傷が付いたりするのを防止することができる。
以上で説明した塗布幅変更手段９の構成により、本発明のスリットノズル１０は、吐出幅の変更量が大きなスリットノズルであっても、液漏れ防止の性能を高めることが可能である。さらに、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下と低粘度の塗布液を安定に塗布するために、スリット１６の前後方向の寸法が、例えば０．１ｍｍ程度と非常に小さく設定されたスリットノズルであっても、薄く折れ曲がりやすいスペーサ１７を損傷させることなくスリット１６に挿入し、進退移動をさせることができるので、液漏れ防止の性能を高めることが可能である。

なお、シャフト４０を幅方向に移動させる手段としては、作業員が手作業により行ってもよいが、アクチュエータ（図示せず）を用いて自動化させてもよい。
また、本発明の塗布装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。本実施形態の駆動部４は、基台１に固定状態にあるスリットノズル１０に対して、基板Ｗを保持したステージ３を前方へ移動させる形態として説明したが、これとは反対に、固定状態にあるステージ３に対してスリットノズル１０を移動させる構成であってもよい。つまり、駆動部４は、スリットノズル１０と基板Ｗとを相対的に前後方向に移動させればよい。

９：吐出幅変更手段、 １０：スリットノズル、 １５：孔、 １５ａ：内壁面、 １６：スリット、 １７：スペーサ、 １８：シール本体部、 ４０：シャフト、 ４１：第１の弾性部材、 ４２：第２の弾性部材、 ４３：ピストン、 ４４：第１の拡径部材、 ４４ａ：テーパ外周面、 ４６：第２の拡径部材、 ４６ａ：テーパ外周面、 ５７：端縁部、 ５８：外周の一部

Claims (7)

1. 幅方向に長い孔及びこの孔と連通している幅方向に長いスリットが形成され当該孔に供給された塗布液が当該スリットを通じて吐出されるスリットノズルと、
   前記孔及び前記スリットに設けられ幅方向に移動することにより当該スリットからの塗布液の吐出幅を変更する吐出幅変更手段と、を備え、
   前記吐出幅変更手段は、
   前記孔の内壁面に接触するＯ形の弾性部材を有し当該孔を塗布液側とその幅方向外側とに区画するシール本体部と、
   前記スリット内で塗布液が幅方向外側へ流れ出るのを規制すると共に、前記弾性部材よりも硬質であって当該弾性部材の外周の一部に端縁部が食い込んでいる薄板状のスペーサと、を有していることを特徴とする塗布装置。
2. 前記Ｏ形の弾性部材は、前記スペーサの前記端縁部が食い込んだ状態で当該端縁部の形に沿って変形しているスポンジゴムからなる請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記シール本体部は、前記Ｏ形の弾性部材の拡径及び拡径の解除を切り替えて行う拡径部材を有している請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 前記拡径部材は、前記Ｏ形の弾性部材に対して幅方向に接離可能であって、当該弾性部材に接近することにより当該弾性部材の内周に挿入状態となって当該弾性部材を拡径させるテーパ外周面を有する請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記吐出幅変更手段は、前記孔内を幅方向に進退移動可能であるシャフトを有し、
   前記シール本体部は、前記スペーサを保持していると共に前記シャフトに対して幅方向の移動が制限されかつ当該シャフトに隙間をあけて外嵌して取り付けられている環状のピストンを有している請求項１から４のいずれか一項に記載の塗布装置。
6. 前記ピストンは、前記孔に対して同心状に位置決めするための位置決め部を外周側の幅方向中心の一部に有している請求項５に記載の塗布装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の塗布装置によって、塗布液による塗膜を基板に形成する塗布方法であって、
   前記塗膜の幅方向寸法を、前記吐出幅変更手段が有する前記シール本体部と前記スペーサとの位置調整により規定することを特徴とする塗布方法。
   

Images