JP2018043178A - Nozzle cleaning member, nozzle cleaning device and coating applying device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、PDP用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、ポリイミド前駆体薄膜の支持用のガラス基板、カラーフィルター用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板(以下、単に「基板」と称する)に対してノズルの吐出口から塗布液を吐出して塗布する塗布装置、上記ノズルの吐出口に付着する塗布液を除去するノズル清掃部材、ならびにノズル清掃部材によりノズルを清掃するノズル清掃装置に関するものである。 The present invention relates to a glass substrate for a liquid crystal display device, a semiconductor wafer, a glass substrate for a PDP, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for supporting a polyimide precursor thin film, a substrate for a color filter, a substrate for a recording disk, and a substrate for a solar cell. , A coating apparatus for discharging a coating liquid from a nozzle discharge port to a substrate for precision electronic devices (hereinafter simply referred to as “substrate”) such as an electronic paper substrate, and a coating adhering to the nozzle discharge port. The present invention relates to a nozzle cleaning member that removes liquid, and a nozzle cleaning device that cleans nozzles using a nozzle cleaning member.
従来、先端に設けられた吐出口から塗布液を吐出するスリットノズルを用いて、基板に塗布液を塗布する塗布装置が知られている。また、特許文献1の塗布装置では、スリットノズルに付着した塗布液を除去する拭取りユニットが設けられている。この拭取りユニットは、スリットノズルの先端部の形状に応じたV字状の溝を有する清掃部材を用いてスリットノズルを清掃する。より具体的には、スリットノズルの先端部を清掃部材のV字溝に当接させつつ清掃部材をスリットノズルに沿って移動させる。こうしてスリットノズルに清掃部材を摺動させることで、スリットノズルに付着した塗布液を掻き取ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a coating apparatus that applies a coating liquid to a substrate using a slit nozzle that discharges the coating liquid from a discharge port provided at the tip. Moreover, in the coating device of
このようなスリットノズルからの塗布液の除去は、スリットノズルの吐出口から塗布液を安定して吐出するために実行される。特に、吐出口が開口するスリットノズルの先端面に塗布液が不要に付着していると、吐出口からの塗布液の吐出に影響が生じやすい。したがって、塗布液の安定した吐出のためには、スリットノズルの先端面に清掃部材をしっかりとフィットさせることが重要である。しかしながら、清掃部材をノズルにしっかりフィットさせると清掃部材の磨耗が激しくなり、清掃部材を頻繁に交換する必要が生じるおそれがある。つまり、塗布液の安定した吐出のために塗布液を確実に除去しようとすると、清掃部材の交換が頻繁に生じてランニングコストが増大するといった問題が生じる。 Such removal of the coating liquid from the slit nozzle is executed in order to stably discharge the coating liquid from the discharge port of the slit nozzle. In particular, if the coating liquid adheres unnecessarily to the tip surface of the slit nozzle where the discharge port opens, the discharge of the coating liquid from the discharge port tends to be affected. Therefore, in order to stably discharge the coating liquid, it is important to firmly fit the cleaning member to the tip surface of the slit nozzle. However, if the cleaning member is firmly fitted to the nozzle, the cleaning member is heavily worn, and the cleaning member may need to be frequently replaced. That is, if the application liquid is surely removed for stable discharge of the application liquid, there arises a problem that the cleaning member is frequently replaced and the running cost increases.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルからの塗布液の安定した吐出に適う清掃をノズル清掃部材により実行可能としつつ、ノズル清掃部材の交換に伴うランニングコストを抑制可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and enables the nozzle cleaning member to execute cleaning suitable for stable discharge of the coating liquid from the nozzle while suppressing the running cost associated with the replacement of the nozzle cleaning member. With the goal.
本発明に係るノズル清掃部材は、先端に設けられた吐出口から塗布液を吐出するノズルに対して相対的に移動することで、ノズルに付着した塗布液を掻き取るノズル清掃部材であって、ノズルの両側面に対向する樹脂製の対向部と、ノズルの両側面のそれぞれの先端の間に設けられて吐出口が開口するノズルの先端面に当接するゴム製の当接部とを備える。 The nozzle cleaning member according to the present invention is a nozzle cleaning member that scrapes off the coating liquid adhering to the nozzle by moving relative to the nozzle that discharges the coating liquid from the discharge port provided at the tip, A resin-made facing portion that faces both side surfaces of the nozzle, and a rubber contact portion that is provided between the tip ends of both side surfaces of the nozzle and contacts the tip surface of the nozzle that opens the discharge port.
本発明に係るノズル清掃装置は、先端に設けられた吐出口から塗布液を吐出するノズルに付着した塗布液を除去するノズル清掃装置であって、上記のノズル清掃部材と、ノズル清掃部材を支持する支持部と、支持部を駆動することで、ノズル清掃部材をノズルに対して移動させる駆動部とを備える。 A nozzle cleaning device according to the present invention is a nozzle cleaning device that removes coating liquid adhering to a nozzle that discharges coating liquid from a discharge port provided at a tip, and supports the nozzle cleaning member and the nozzle cleaning member. And a drive unit that moves the nozzle cleaning member relative to the nozzle by driving the support unit.
本発明にかかる塗布装置は、先端に設けられた吐出口から塗布液を吐出するノズルと、上記のノズル清掃装置とを備える。 A coating apparatus according to the present invention includes a nozzle that discharges a coating liquid from a discharge port provided at a tip, and the nozzle cleaning device described above.
このように構成された本発明(ノズル清掃部材、ノズル清掃装置、塗布装置)の清掃対象であるノズルは、両側面と、これら両側面それぞれの先端の間に設けられて吐出口が開口する先端面とを有する。これに対して、ノズル清掃部材は、ノズルの両側面に対向する対向部と、ノズルの先端面に当接する当接部とを備える。したがって、ノズルに対してノズル清掃部材を摺動させることで、ノズルの両側面に付着した塗布液をノズル清掃部材の対向部で掻き取るとともに、ノズルの先端面に付着した塗布液をノズル清掃部材の当接部で掻き取ることができる。 The nozzle that is the object of cleaning of the present invention (nozzle cleaning member, nozzle cleaning device, coating device) configured as described above is provided on both side surfaces and the front end that is provided between the front ends of both side surfaces and the discharge port opens. And having a surface. On the other hand, a nozzle cleaning member is provided with the opposing part which opposes the both sides | surfaces of a nozzle, and the contact part contact | abutted to the front end surface of a nozzle. Therefore, by sliding the nozzle cleaning member with respect to the nozzle, the coating liquid adhering to both side surfaces of the nozzle is scraped off at the opposing portion of the nozzle cleaning member, and the coating liquid adhering to the tip surface of the nozzle is removed. It can be scraped off at the contact portion.
また、ノズル清掃部材の対向部は樹脂製であるため、ノズルの清掃に伴う磨耗をほぼ生じない。なお、このような樹脂製の対向部は、弾性変形しないため、ノズルの両側面にぴったりとフィットするものではない。ただし、ノズルの両側面の塗布液は、そもそも付着量が少ないのに加え、これがノズルの先端面にまで垂れ落ちない程度に除去できれば良い。そのため、ノズルの両側面に付着した塗布液については、樹脂性の対向部で除去しておけば、ノズルからの塗布液の吐出への影響を抑えられる。これに対して、ノズル清掃部材の当接部はゴム製である。そのため、ノズルの先端面にぴったりとフィットして、ノズルの先端面に付着する塗布液を確実に除去し、ノズルからの塗布液の安定した吐出を実現可能とする。なお、このようなゴム製の当接部は、ノズルの清掃に伴って磨耗しうる。ただし、当接部が当接するノズルの先端面には、塗布液が多量に付着する傾向にあり、この塗布液が潤滑剤として機能するため、当接部の摩耗は緩やかに進行する。また、当接部が使用に耐えないほど磨耗した場合には、この当接部のみを交換すれば良く、ノズル清掃部材そのものを交換する必要は無い。こうして、ノズルからの塗布液の安定した吐出に適う清掃をノズル清掃部材により実行可能としつつ、ノズル清掃部材の交換に伴うランニングコストを抑制可能となっている。 Further, since the facing portion of the nozzle cleaning member is made of resin, the wear associated with the cleaning of the nozzle hardly occurs. In addition, since such a resin facing portion does not elastically deform, it does not fit exactly on both side surfaces of the nozzle. However, the coating liquid on both sides of the nozzle may be removed to the extent that it does not sag to the tip surface of the nozzle in addition to the small amount of adhesion. For this reason, if the coating liquid adhering to both side surfaces of the nozzle is removed at the resin facing portion, the influence on the ejection of the coating liquid from the nozzle can be suppressed. In contrast, the contact portion of the nozzle cleaning member is made of rubber. Therefore, it fits snugly on the tip surface of the nozzle, reliably removes the coating liquid adhering to the tip surface of the nozzle, and enables stable discharge of the coating liquid from the nozzle. Note that such a rubber contact portion can be worn as the nozzle is cleaned. However, a large amount of the coating liquid tends to adhere to the tip surface of the nozzle with which the abutting portion abuts, and since this coating liquid functions as a lubricant, wear of the abutting portion proceeds gradually. Further, when the abutting portion is worn out to withstand use, only this abutting portion needs to be replaced, and there is no need to replace the nozzle cleaning member itself. In this way, it is possible to suppress the running cost associated with the replacement of the nozzle cleaning member while enabling the nozzle cleaning member to perform cleaning suitable for stable discharge of the coating liquid from the nozzle.
また、対向部が側辺部に形成された溝を有する樹脂製の本体をさらに備え、当接部は溝の底部に取り付けられているように、ノズル清掃部材を構成しても良い。かかる構成では、当接部が磨耗した場合には、本体に対して当接部を交換すれば足り、本体そのものは継続して利用できる。そのため、ランニングコストを効果的に抑制できる。 Moreover, you may comprise a nozzle cleaning member so that the opposing part may further be equipped with the resin-made main body which has the groove | channel formed in the side part, and the contact part is attached to the bottom part of the groove | channel. In such a configuration, when the contact portion is worn, it is sufficient to replace the contact portion with respect to the main body, and the main body itself can be used continuously. Therefore, running cost can be effectively suppressed.
この際、当接部は溝の底部に着脱可能であるように、ノズル清掃部材を構成しても良い。これによって、本体に対する当接部の交換作業を簡単に実行可能となる。 At this time, the nozzle cleaning member may be configured so that the contact portion can be attached to and detached from the bottom of the groove. As a result, the replacement operation of the abutting portion with respect to the main body can be easily performed.
また、本体は塗布液に対して撥液性を有するように、ノズル清掃部材を構成しても良い。これによって、本体に付着する塗布液の量を抑えられるため、ノズル清掃部材の清掃頻度を抑えられる。 Moreover, you may comprise a nozzle cleaning member so that a main body may have liquid repellency with respect to a coating liquid. Thereby, since the amount of the coating liquid adhering to the main body can be suppressed, the cleaning frequency of the nozzle cleaning member can be suppressed.
具体的には、本体は、ポリテトラフルオロエチレンあるいは塗布液に対する接触角がポリテトラフルオロエチレンよりも大きい樹脂で形成されているように、ノズル清掃部材を構成しても良い。これによって、塗布液に対して撥液性を有するようにノズル清掃部材の本体を形成できる。 Specifically, the nozzle cleaning member may be configured such that the main body is formed of polytetrafluoroethylene or a resin having a contact angle with respect to the coating liquid larger than that of polytetrafluoroethylene. Thereby, the main body of a nozzle cleaning member can be formed so that it may have liquid repellency with respect to a coating liquid.
また、吐出口を部分的に塞ぐことで吐出口のうち塗布液が吐出される範囲を規制する規制部材を有するノズルに付着した塗布液を掻き取るにあたっては、当接部は規制部材に接触するように、ノズル清掃部材を構成しても良い。これによって、規制部材に付着した塗布液を確実に除去することができる。 Further, when scraping off the coating liquid adhering to the nozzle having a regulating member that regulates the range in which the coating liquid is ejected by partially closing the ejection opening, the contact portion contacts the regulating member. Thus, you may comprise a nozzle cleaning member. Thereby, the coating liquid adhering to the regulating member can be reliably removed.
また、ポリイミド前駆体および溶媒を含む塗布液を吐出するノズルに付着した塗布液を掻き取るように、ノズル清掃部材を構成しても良い。このようなポリイミド前駆体を含む塗布液は、例えばフォトレジスト用の塗布液等と比較して高い粘度を有するため、ノズルの先端面から確実に除去することが特に求められる。これに対して、本発明によれば、ノズルの先端面にフィットするゴム製の当接部により、ノズルの先端面から塗布液を確実に除去することが可能となる。一方、塗布液が高い粘度を有するが故に、ノズルの両側面から先端面への塗布液の垂れ落ちは生じにくい。したがって、ノズルの両側面からの塗布液の除去は、樹脂製の対向部で実行すれば十分足りる。 Moreover, you may comprise a nozzle cleaning member so that the coating liquid adhering to the nozzle which discharges the coating liquid containing a polyimide precursor and a solvent may be scraped off. Since the coating liquid containing such a polyimide precursor has a higher viscosity than, for example, a coating liquid for photoresist, it is particularly required to be surely removed from the tip surface of the nozzle. On the other hand, according to the present invention, the coating liquid can be reliably removed from the tip surface of the nozzle by the rubber contact portion that fits the tip surface of the nozzle. On the other hand, since the coating liquid has a high viscosity, it is difficult for the coating liquid to drip from the both side surfaces of the nozzle to the tip surface. Therefore, it is sufficient to remove the coating liquid from the both side surfaces of the nozzle if it is executed at the resin facing portion.
以上のように、本発明によれば、ノズルからの塗布液の安定した吐出に適う清掃がノズル清掃部材により実行可能となるとともに、ノズル清掃部材の交換に伴うランニングコストが抑制可能となる。 As described above, according to the present invention, cleaning suitable for stable discharge of the coating liquid from the nozzle can be performed by the nozzle cleaning member, and the running cost associated with replacement of the nozzle cleaning member can be suppressed.
図1は本発明に係る塗布装置を模式的に示す斜視図である。また、図2は図1に示す塗布装置を模式的に示す側面図である。さらに、図3は図1に示す塗布装置の各部の配置を概略的に示す上面図である。なお、図1、図2、図3および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためZ方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を適宜付するとともに、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また、図2および図3では、ノズル支持体等の一部の構成を省略している。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a coating apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view schematically showing the coating apparatus shown in FIG. Further, FIG. 3 is a top view schematically showing the arrangement of each part of the coating apparatus shown in FIG. 1, 2, 3, and the subsequent drawings, an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z direction is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane is appropriately attached and necessary to clarify the directional relationship. Accordingly, the dimensions and number of each part are exaggerated or simplified. Moreover, in FIG. 2 and FIG. 3, some structures, such as a nozzle support body, are abbreviate | omitted.
塗布装置1は、スリットノズル2を用いて基板3の表面31に塗布液を塗布するスリットコータと呼ばれる塗布装置である。塗布液は、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸(ポリアミック酸)を溶質として、NMP(N−メチル−2−ピロリドン:N-Methyl-2-Pyrrolidone)を溶媒としてそれぞれ含む。また、基板3は平面視で矩形状を有するガラス基板である。なお、本明細書中で、「基板3の表面31」とは基板3の両主面のうち塗布液が塗布される側の主面を意味する。
The
塗布装置1は、基板3を水平姿勢で吸着保持可能なステージ4と、ステージ4に保持される基板3にスリットノズル2を用いて塗布処理を施す塗布処理部5と、スリットノズル2に対してクリーニング処理を施すノズル清掃装置6と、これら各部を制御する制御部100とを備える。
The
ステージ4は略直方体の形状を有する花崗岩等の石材で構成されており、その上面(+Z側)のうち−Y側には、略水平な平坦面に加工されて基板3を保持する保持面41を有する。保持面41には図示しない多数の真空吸着口が分散して形成されている。これらの真空吸着口により基板3が吸着されることで、塗布処理の際に基板3が所定の位置に水平に保持される。なお、基板3の保持態様はこれに限定されるものではなく、例えば機械的に基板3を保持するように構成してもよい。また、ステージ4において保持面41が占有する領域より+Y側にはノズル調整領域RAが設けられており、このノズル調整領域RAに後に詳述するノズル清掃装置6が配置されている。
The
塗布処理部5は、スリットノズル2を支持するノズル支持体51を有する。このノズル支持体51は、ステージ4の上方でX方向に平行に延設された支持部材51aと、支持部材51aをX方向の両側から支持して支持部材51aを昇降させる2つの昇降機構51bとを有する。支持部材51aは、カーボンファイバ補強樹脂等で構成され、矩形の断面を有する棒部材である。この支持部材51aの下面はスリットノズル2の装着箇所510となっており、支持部材51aは装着箇所510にスリットノズル2を着脱可能に支持する。なお、スリットノズル2を支持部材51aの装着箇所510に着脱するための機構としては、ラッチあるいはネジ等の種々の締結機構を適宜用いることができる。
The
2つの昇降機構51bは支持部材51aの長手方向の両端部に連結されており、それぞれACサーボモータおよび及びボールネジ等を有する。これらの昇降機構51bにより、支持部材51aおよびそれに固定されたスリットノズル2が鉛直方向(Z方向)に昇降され、スリットノズル2の下端で開口する吐出口21と基板3との間隔、すなわち、基板3に対する吐出口21の相対的な高さが調整される。なお、支持部材51aの鉛直方向の位置は、例えば、図示を省略しているが、昇降機構51bの側面に設けられたスケール部と、当該スケール部に対向してスリットノズル2の側面等に設けられた検出センサとで構成されるリニアエンコーダにより検出できる。
The two lifting
このように構成されたノズル支持体51は、図1に示すように、ステージ4の左右両端部をX方向に沿って掛け渡された、保持面41を跨ぐ架橋構造を有している。塗布処理部5は、このノズル支持体51をY方向に移動させるスリットノズル移動部53を有する。スリットノズル移動部53は、架橋構造体としてのノズル支持体51とこれに支持されたスリットノズル2とを、ステージ4上に保持される基板3に対してY方向に沿って相対移動させる相対移動手段として機能する。具体的には、スリットノズル移動部53は、±X側のそれぞれにおいて、スリットノズル2の移動をY方向に案内するガイドレール52と、駆動源であるリニアモータ54と、スリットノズル2の吐出口21の位置を検出するためのリニアエンコーダ55とを有する。
As shown in FIG. 1, the
2つのガイドレール52はそれぞれ、ステージ4のX方向の両端部に設けられ、ノズル調整領域RAおよび保持面41が設けられた区間を含むようにY方向に延設されている。そして、2つのガイドレール52がそれぞれ、2個の昇降機構51bの移動をY方向に案内する。また、2つのリニアモータ54はそれぞれ、ステージ4の両側に設けられ、固定子54aと移動子54bとを有するACコアレスリニアモータである。固定子54aは、ステージ4のX方向の側面にY方向に沿って設けられている。一方、移動子54bは、昇降機構51bの外側に固設されている。2個のリニアモータ54はそれぞれ、これら固定子54aと移動子54bとの間に生じる磁力によって、2個の昇降機構51bをY方向に駆動する。
Each of the two
また、各リニアエンコーダ55はそれぞれ、スケール部55aと検出部55bとを有している。スケール部55aはステージ4に固設されたリニアモータ54の固定子54aの下部にY方向に沿って設けられている。一方、検出部55bは、昇降機構51bに固設されたリニアモータ54の移動子54bのさらに外側に固設され、スケール部55aに対向配置される。リニアエンコーダ55は、スケール部55aと検出部55bとの相対的な位置関係に基づいて、Y方向におけるスリットノズル2の吐出口21の位置を検出する。
Each
このように構成されたスリットノズル移動部53は、ノズル支持体51をY方向に駆動することで、ノズル調整領域RAの上方とステージ4上に保持される基板3の上方との間でスリットノズル2を移動させることができる。そして、塗布装置1は、スリットノズル2の吐出口21から塗布液を吐出しながらスリットノズル2を基板3に対して相対移動させることで、基板3の表面31に塗布層を形成する。なお、塗布液の塗布は基板3の全面に対して実行されるのではなく、図3に示すように、基板3のうち、所定の塗布領域RTに対して選択的に塗布液が塗布される。そのため、スリットノズル2の移動区間のうち基板3の塗布領域RTの上方区間を移動する吐出口21から塗布液が吐出される。また、基板3に対しては、互いに分割された2個の塗布領域RTが設定されている。そのため、後述するように、スリットノズル2の吐出口21のうち、塗布液を吐出する範囲は、各塗布領域RTに対応する範囲に制限されている。
The slit
また、塗布装置1と外部搬送機構との基板3の受渡し期間(基板3の搬入・搬出期間)等のステージ4上で塗布処理が行われない期間には、スリットノズル2は、基板3の保持面41から+Y側に外れたノズル調整領域RAに待避する(図1に示す状態)。そして、ノズル調整領域RAに位置するスリットノズル2に対して、ノズル清掃装置6がクリーニング処理を実行する。このノズル清掃装置6の詳細は、スリットノズル2の説明に続いて後述する。
In addition, the
図4はスリットノズルを模式的に示す斜視図であり、図5は図4のスリットノズルの分解構造を模式的に示す斜視図である。スリットノズル2は、2つのノズルボディ23、25と、これらノズルボディ23、25にY方向から挟まれるノズルシム27とを有する。ノズルボディ23、25はそれぞれX方向に同一の幅で延設され、YZ断面において台形状の下端部23a、25aと矩形状の上端部23b、25bとを有する。ノズルボディ23、25の内側(ノズルシム27側)の面はそれぞれZX平面に平行な平面である。一方、ノズルボディ23、25の下端部23a、25aの外側(ノズルシム27の逆側)の側面23c、25cはそれぞれ下方に向かうに連れてノズルシム27に近づくように傾斜する傾斜面である。したがって、ノズルボディ23、25の下端部23a、25aで構成されるスリットノズル2の先端部2a(ノズルリップ部)は下方へ先細りの形状を有する。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing the slit nozzle, and FIG. 5 is a perspective view schematically showing an exploded structure of the slit nozzle of FIG. The
また、各ノズルボディ23、25では、側面23cおよび側面25cそれぞれの先端(下端)から内側(ノズルシム27側)に向けて水平に底面23d、25dが延設されている。これらノズルボディ23、25の底面23d、25dは面一に並んで、スリットノズル2の先端面2dを構成する。また、ノズルボディ23、25の底面23d、25dとの間に、X方向に平行なスリット状の吐出口21が開口する。このように、側面23cおよび側面25cがそれぞれ本発明の「ノズルの側面」に相当し、側面23cの先端と側面25cの先端との間で水平に延設されて吐出口21が開口する先端面2dが本発明の「ノズルの先端面」に相当する。
In each
ノズルボディ25の内側の面には、塗布液の流路Fが形成されている。この流路Fは、X方向に平行に延設された横孔部Faと、横孔部Faの中央からZ方向に平行に延設された縦孔部Fbとを有する。そして、横孔部FaのX方向の両端が、ノズルボディ25の両側面で開いてそれぞれ側面開口A1、A2を構成し、縦孔部Fbの上端が、ノズルボディ25の上面で開いて上面開口A3を構成する。
A flow path F for the coating liquid is formed on the inner surface of the
ノズルシム27は、ノズルボディ23、25と同一の幅でX方向に延設された平板形状の上辺部271を有する。さらに、ノズルシム27は、上辺部271の両端からZ方向下方に延設された平板形状の側辺部272と、両側辺部272の間で上辺部271からZ方向下方に延設された平板形状の仕切り部273とを有する。各側辺部272、仕切り部273およびノズルボディ23、25はZ方向に同じ高さを有し、各側辺部272の底面272dと、仕切り部273の底面273dと、スリットノズル2の先端面2dとは面一に並ぶ。
The
上辺部271の下方であって各側辺部272と仕切り部273との間の領域がスリットノズル2のキャビティCVとして機能する。各キャビティCVの上端を規定する上辺部271は流路Fの横孔部Faよりも上方に位置し、各キャビティCVは流路Fの横孔部Faに連通する。したがって、側面開口A1、A2の一方あるいは両方から供給された塗布液が各キャビティCV内で広がる。そして、外側に開いた各キャビティCVの下端から塗布液が吐出される。これら2個のキャビティCVは2個の塗布領域RTに対応して設けられ、各キャビティCVは、対応する塗布領域RT(図3)とX方向に同一の幅を有する。このように、ノズルシム27は、吐出口21を部分的に塞ぐことで、吐出口21のうち塗布液が吐出される範囲を規制する規制部材として機能する。
A region below each
そして、かかる構成を具備するスリットノズル2から不要な塗布液を除去するために、ノズル清掃装置6がスリットノズル2にクリーニング処理を実行する。続いては、このノズル清掃装置6の構成および動作について図6、図7および図8を併用しつつ詳述する。
Then, the
図6はノズル清掃装置の一例を模式的に示す斜視図である。また、図7はノズル清掃装置がノズル清掃部材として用いるスクレーパの一例を模式的に示す図である。さらに、図8は図7のスクレーパとスリットノズルとの関係を模式的に示す図である。ノズル清掃装置6は、スリットノズル2の先端部2aに沿った清掃方向Dcへスクレーパ61を伴って移動することで先端部2aに付着する塗布液を除去する除去ユニット6Aと、除去ユニット6Aを清掃方向Dcに駆動する駆動ユニット6Bとを有する。ここで、清掃方向DcはX方向の矢印と逆向きの一方を向いたX方向に平行な方向であり、駆動ユニット6Bは除去ユニット6AをX方向へ往復移動させることが可能である。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of a nozzle cleaning device. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of a scraper used as a nozzle cleaning member by the nozzle cleaning device. Further, FIG. 8 is a diagram schematically showing the relationship between the scraper and the slit nozzle of FIG. The
また、ノズル清掃装置6は、スクレーパ61を密閉することで形成した密閉空間の内部でスクレーパ61を洗浄する洗浄ユニット6C(図3)を備える。この洗浄ユニット6Cは、スリットノズル2の先端部2aに付着する塗布液を拭き取って除去したスクレーパ61に対して、上記密閉空間内で洗浄液を供給することでスクレーパ61に付着する塗布液を洗い流すユニットである。洗浄液としては、塗布液の溶媒(ここの例ではNMP)が用いられる。かかる洗浄ユニット6Cとしては、例えば特開2014−176812号公報に記載されたものを用いることができる。
The
除去ユニット6Aは主として、スリットノズル2の先端部2aに摺動されるスクレーパ61と、スクレーパ61を支持する支持部62とを有する。なお、図6では、スリットノズル2の清掃方向Dcの上流側端部よりさらに清掃方向Dcの上流側の位置に除去ユニット6Aが位置するときの、スリットノズル2および除去ユニット6Aの構成が示されている。
The
図7に示すように、スクレーパ61は支持部62により支持可能な本体611を有する。スクレーパ61の本体611は、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)といった樹脂で一体的に形成された硬質体である。かかる樹脂製の本体611は、塗布液に対して撥液性を有する。そして、本体611の中央部が支持部62に支持される被支持部612となっている。本体611は、被支持部612から延設された延設部613を有し、この延設部613の上端に、V字型の溝であるV字溝614が形成されている。V字溝614は、スリットノズル2の先端部2aに対応した形状をしており、側面23cに沿って傾斜する対向部615と、側面25cに沿って傾斜する対向部616とが、V字溝614の各側辺部に形成されている。さらに、スクレーパ61は、本体611のV字溝614の底部に取り付けられた当接部618を有する。この当接部618はゴムで形成された弾性体であり、スリットノズル2の先端面2dに沿った平坦形状に仕上げられている。なお、本体611への当接部618の取り付けは、接着剤によって当接部618を本体611に接着することで実現されている。
As shown in FIG. 7, the
このように構成されたスクレーパ61は図6に示すように2本の締結金具、例えばボルト64によって支持部62に着脱自在に固定される。この支持部62は、Z方向に昇降可能な昇降部621と、昇降部621の上面にZ方向へ立設された柱部622とを有する。そして、柱部622の上端に対してスクレーパ61が締結される。より具体的には、スクレーパ61の被支持部612は、柱部622の上端部に係合可能な形状に仕上げられている。そして、スクレーパ61は、そのV字溝614をスリットノズル2側に向けつつ、X方向に延設されるスリットノズル2に対して所定の傾斜角度θ(例えば、50度)で傾いた状態で、柱部622の上端部に締結される。
As shown in FIG. 6, the
また、支持部62は、このようにスクレーパ61が固定された昇降部621の下方にベース部623を有する。そして、昇降部621はベース部623によって昇降可能に支持されている。つまり、支持部62では、ベース部623の上面からZ方向に立設されたガイドレール624と、ベース部623と昇降部621との間に設けられた付勢部材625(例えば、圧縮バネ)とが設けられている。そして、ガイドレール624が昇降部621の移動をZ方向に案内しつつ、付勢部材625がベース部623に対して昇降部621を上方へ付勢する。そのため、昇降部621に固定されたスクレーパ61は、付勢部材625の付勢力により上方へ付勢される。
Moreover, the
また、支持部62のベース部623は、駆動ユニット6Bに取り付けられている。この駆動ユニット6Bは、X方向においてスリットノズル2の両外側に配置された一対のローラ651、651と、ローラ651、651に掛け渡された無端ベルト652とを有し、無端ベルト652の上面に支持部62のベース部623が取り付けられている。この駆動ユニット6Bは、ローラ651、651を回転させて無端ベルト652の上面をX方向へ駆動し、支持部62に伴ってスクレーパ61をX方向へ移動させる。
Further, the
このように構成されたノズル清掃装置6は、スリットノズル2の先端部2aに対してスクレーパ61を清掃方向Dcに摺動させることで、スリットノズル2の先端部2aから塗布液を掻き取る(クリーニング処理)。このクリーニング処理は、例えば単純にスリットノズル2に付着した不要な塗布液を除去する目的や、塗布処理の開始前にスリットノズル2の吐出口21における塗布液の状態を整える目的で実行される。後者の目的でクリーニング処理を実行する場合は、スリットノズル2の吐出口21から塗布液を若干吐出してからクリーニング処理を実行する。
The
クリーニング処理において、スクレーパ61の当接部618は、スリットノズル2の先端面2dおよびノズルシム27(の底面)に対して付勢部材625の付勢力によって押圧される。この際、スリットノズル2の組立精度等に起因して、スリットノズル2の先端面2dとノズルシム27との間に若干の段差があったとしても、スクレーパ61の当接部618は弾性変形することで、スリットノズル2の先端面2dおよびノズルシム27に密着する。これによって、これらに付着した塗布液を当接部618によって確実に掻き取ることができる。また、スクレーパ61の対向部615、616はそれぞれスリットノズル2の側面23c、25cに対して接触あるいは若干のクリアランスを空けて対向する。したがって、スリットノズル2の側面23c、25cに付着した塗布液を対向部615、616によって掻き取ることができる。
In the cleaning process, the abutting
以上に説明したように本実施形態では、清掃対象であるスリットノズル2ノズルは、両側面23c、25cと、これら両側面23c、25cそれぞれの先端の間に設けられて吐出口21が開口する先端面2dとを有する。これに対して、スクレーパ61は、ノズルの両側面23c、25cに対向する対向部615、616と、スリットノズル2の先端面2dに当接する当接部618とを備える。したがって、スリットノズル2に対してスクレーパ61を摺動させることで、スリットノズル2の両側面23c、25cに付着した塗布液をスクレーパ61の対向部615、616で掻き取るとともに、スリットノズル2の先端面2dに付着した塗布液をスクレーパ61の当接部618で掻き取ることができる。
As described above, in this embodiment, the
また、スクレーパ61の対向部615、616は樹脂製であるため、スリットノズル2の清掃に伴う磨耗をほぼ生じない。なお、このような樹脂製の対向部615、616は、弾性変形しないため、スリットノズル2の両側面23c、25cにぴったりとフィットするものではない。ただし、スリットノズル2の両側面23c、25cの塗布液は、そもそも付着量が少ないのに加え、これがスリットノズル2の先端面2dにまで垂れ落ちない程度に除去できれば良い。そのため、スリットノズル2の両側面23c、25cに付着した塗布液については、樹脂性の対向部615、616で除去しておけば、スリットノズル2からの塗布液の吐出への影響を抑えられる。これに対して、スクレーパ61の当接部618はゴム製である。そのため、スリットノズル2の先端面2dにぴったりとフィットして、スリットノズル2の先端面2dに付着する塗布液を確実に除去し、スリットノズル2からの塗布液の安定した吐出を実現可能とする。なお、このようなゴム製の当接部618は、スリットノズル2の清掃に伴って磨耗する。ただし、当接部618が当接するスリットノズル2の先端面2dには、塗布液が多量に付着する傾向にあり、この塗布液が潤滑剤として機能するため、当接部618の摩耗は緩やかに進行する。また、当接部618が使用に耐えないほど磨耗した場合には、この当接部618のみを交換すれば良く、スクレーパ61そのものを交換する必要は無い。こうして、スリットノズル2からの塗布液の安定した吐出に適う清掃をスクレーパ61により実行可能としつつ、スクレーパ61の交換に伴うランニングコストを抑制可能となっている。
In addition, since the facing
なお、当接部618の交換は、摩耗した当接部618を本体611から除去して、新たな当接部618を本体611に接着剤で接着すれば良い。また、この交換作業は、塗布装置1のユーザが行っても良いし、塗布装置1のメーカのサービスで行っても良い。
The
ちなみに、スクレーパ61の磨耗という問題に対しては、スリットノズル2とスクレーパ61との間にリンス液等を潤滑剤として供給することで、スクレーパ61の磨耗を抑制する対応も考えられる。ただし、スリットノズル2の吐出口21から吐出される塗布液にリンス液が混ざることで、塗布液の粘度が変わり、基板3での塗布液の塗布状態が不安定になったり、リンス液の消費量が増大したりするおそれがある。一方、本実施形態によれば、かかる問題を生じることが無いという点においても利点が有る。
Incidentally, with respect to the problem of wear of the
また、対向部615、616が側辺部に形成されたV字溝614を有する樹脂製の対向部616が設けられ、当接部618はV字溝614の底部に取り付けられるようにスクレーパ61が構成されている。かかる構成では、当接部618が磨耗した場合には、本体611に対して当接部618を交換すれば足り、本体611そのものは継続して利用できる。そのため、ランニングコストを効果的に抑制できる。
In addition, a
また、本体611は塗布液に対して撥液性を有している。そのため、本体611に付着する塗布液の量を抑えられるため、洗浄ユニット6Cでのスクレーパ61の清掃頻度を抑えられる。
The
また、スリットノズル2は、吐出口21を部分的に塞ぐことで、吐出口21のうち塗布液が吐出される範囲を規制するノズルシム27を有する。これに対して、クリーニング処理において、スクレーパ61の当接部618がスリットノズル2のノズルシム27に接触する。これによって、ノズルシム27に付着した塗布液も確実に除去することが可能となっている。
Further, the
ところで、スリットノズル2の塗布液は、ポリイミド前駆体および溶媒を含む。このようなポリイミド前駆体を含む塗布液は、例えばフォトレジスト用の塗布液等と比較して高い粘度を有するため、スリットノズル2の先端面2dから確実に除去することが特に求められる。これに対して、本実施形態によれば、スリットノズル2の先端面2dにフィットするゴム製の当接部618により、スリットノズル2の先端面2dから塗布液を確実に除去することが可能となる。一方、塗布液が高い粘度を有するが故に、スリットノズル2の両側面23c、25cから先端面2dへの塗布液の垂れ落ちは生じにくい。したがって、スリットノズル2の両側面23c、25cからの塗布液の除去は、樹脂製の対向部615、616で実行すれば十分足りる。
By the way, the coating liquid of the
以上のように上記実施形態では、塗布装置1が本発明の「塗布装置」の一例に相当し、ノズル清掃装置6が本発明の「ノズル清掃装置」の一例に相当し、スクレーパ61が本発明の「ノズル清掃部材」の一例に相当し、支持部62が本発明の「支持部」の一例に相当し、駆動ユニット6Bが本発明の「駆動部」の一例に相当し、対向部615、616が本発明の「対向部」の一例に相当し、当接部618が本発明の「当接部」の一例に相当し、本体611が本発明の「本体」の一例に相当し、スリットノズル2が本発明の「ノズル」の一例に相当し、吐出口21が本発明の「吐出口」の一例に相当し、側面23c、25cが本発明の「両側面」の一例に相当し、先端面2dが本発明の「先端面」の一例に相当し、ノズルシム27が本発明の「規制部材」の一例に相当する。
As described above, in the above embodiment, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、スクレーパ61の本体611に当接部618が接着剤で接着されている。しかしながら、スクレーパ61の本体611、具体的にはV字溝614の底部に対して当接部618を着脱可能に構成しても良い。これによって、本体611に対する当接部618の交換作業を簡単に実行可能となる。なお、当接部618を本体611に着脱可能とする具体的機構は種々考えられる。例えば、本体611に係合突起を設ける一方、当接部618に係合孔を設けて、これら係合突起と係合孔とを互いに係合させることで、本体611に対して当接部618を着脱可能とすれば良い。あるいは、ネジなどの締結機構によっても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the
また、本体611を構成する樹脂の種類は、ポリテトラフルオロエチレンに限られない。そこで、例えば塗布液に対する接触角がポリテトラフルオロエチレンよりも大きい他の種類の樹脂で本体611を構成しても良い。この場合、本体611が塗布液に対する撥液性を有するため、洗浄ユニット6Cにおけるスクレーパ61の本体611の清掃頻度を抑えられる。
Moreover, the kind of resin which comprises the
また、本体611が塗布液に対する撥液性を有することも必須ではない。したがって、塗布液に対して撥液性を有さない他の種類の樹脂で本体611を構成しても良い。
Further, it is not essential that the
また、スリットノズル2の先端面2dは、平面である必要はなく、微小な段差を有していても良い。特に上記実施形態では、スリットノズル2の先端面2dに当接するスクレーパ61の当接部618はゴム製であるため、スリットノズル2の先端面2dに段差があったとしても、この当接部618が弾性変形することで、先端面2dに密着できる。したがって、スリットノズル2の先端面2dから確実に塗布液を除去できる。
Further, the
また、上記の実施形態では、分割された2個の塗布領域RTに対して塗布液を塗布する場合が例示されていた。しかしながら、単一の塗布領域RTに塗布液を塗布するスリットノズル2に対しても、上記のスクレーパ61は有効にクリーニング処理を実行できる。
In the above-described embodiment, the case where the coating liquid is applied to the two divided coating regions RT is exemplified. However, the
また、対向部615、616は樹脂製の本体611に一体的に形成されていた。しかしながら、樹脂とは異なる物質で構成された本体に、樹脂製の対向部615、616とゴム製の当接部618とを取り付けるようにスクレーパ61を構成しても良い。
Further, the facing
また、当接部618の形状は平坦形状に限られない。例えば、当接部618の両端がV字溝614の側辺部にまで及ぶように、当接部618をY方向に延設しても良い。この場合、スリットノズル2の側面23c、25cのうちの先端部分、すなわち先端面2dに隣接する部分に当接部618を密着させて、この先端部分から塗布液を確実に除去することができる。
Further, the shape of the
また、塗布液として利用できる液体は、ポリイミド前駆体とNMPとを含むものに限られない。したがって、耐エッチング被膜なるフォトレジスト液、カラーフィルター用フォトレジスト液、シリコン、ナノメタルインクまたは導電性材料を含むスラリー(ペースト)等、種々の塗布液を用いることが可能である。 Moreover, the liquid which can be utilized as a coating liquid is not restricted to the thing containing a polyimide precursor and NMP. Therefore, it is possible to use various coating liquids such as a photoresist liquid that forms an etching resistant coating, a photoresist liquid for color filters, a slurry (paste) containing silicon, nanometal ink, or a conductive material.
さらに、塗布対象となる基板3についても、液晶表示装置用ガラス基板、半導体基板、PDP用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルター用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板等の精密電子装置用基板、矩形ガラス基板、フィルIム液晶用フレキシブル基板、有機EL用基板等の種々の基板を用いることができる。
Further, for the
この発明は、吐出口から塗布液を吐出するノズルを清掃するノズル清掃技術全般に適用することができる。 The present invention can be applied to all nozzle cleaning techniques for cleaning a nozzle that discharges a coating liquid from a discharge port.
1…塗布装置、2…スリットノズル2(ノズル)、2d…先端面、21…吐出口、23c、25c…側面(両側面)、27…ノズルシム(規制部材)、6…ノズル清掃装置、6B…駆動ユニット(駆動部)、61…スクレーパ(ノズル清掃部材)、611…本体、615、616…対向部、618…当接部、62…支持部、
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ノズルの両側面に対向する樹脂製の対向部と、
前記ノズルの前記両側面のそれぞれの先端の間に設けられて前記吐出口が開口する前記ノズルの先端面に当接するゴム製の当接部と
を備えるノズル清掃部材。 A nozzle cleaning member that scrapes off the coating liquid adhering to the nozzle by moving relative to the nozzle that discharges the coating liquid from a discharge port provided at the tip,
Resin facing portions facing both side surfaces of the nozzle;
A nozzle cleaning member comprising: a rubber contact portion that is provided between the front ends of the both side surfaces of the nozzle and that contacts the front end surface of the nozzle that opens the discharge port.
前記当接部は前記溝の底部に取り付けられている請求項1に記載のノズル清掃部材。 Further comprising a resin main body having a groove formed on the side portion of the facing portion
The nozzle cleaning member according to claim 1, wherein the contact portion is attached to a bottom portion of the groove.
前記当接部は前記規制部材に接触するノズル清掃部材。 6. The coating liquid attached to the nozzle having a regulating member that regulates a range in which the coating liquid is ejected in the ejection opening by partially blocking the ejection opening. 6. The nozzle cleaning member according to claim 1,
The contact portion is a nozzle cleaning member that contacts the restriction member.
請求項1ないし7のいずれか一項に記載のノズル清掃部材と、
前記ノズル清掃部材を支持する支持部と、
前記支持部を駆動することで、前記ノズル清掃部材を前記ノズルに対して移動させる駆動部と
を備えるノズル清掃装置。 A nozzle cleaning device that removes a coating liquid adhering to a nozzle that discharges a coating liquid from a discharge port provided at a tip,
A nozzle cleaning member according to any one of claims 1 to 7,
A support portion for supporting the nozzle cleaning member;
A nozzle cleaning device comprising: a drive unit that moves the nozzle cleaning member relative to the nozzle by driving the support unit.
請求項8に記載のノズル清掃装置と
を備える塗布装置。 A nozzle for discharging the coating liquid from a discharge port provided at the tip;
A coating device comprising the nozzle cleaning device according to claim 8.
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