JP2019090335A - ポンプ、塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ内の液体に混入した気体を効率的に排気する。【解決手段】実施形態のポンプは、筐体と、前記筐体の内部に配置され、液体が収容される可撓性部材と、作動流体を収容するシリンダ部と、前記シリンダ部に対して往復移動可能に挿入され、前記筐体と前記可撓性部材との隙間に前記作動流体を供給して前記可撓性部材から前記液体を排出させるプランジャと、を含み、前記筐体は、前記液体の流動方向に対して直交する第一面と、前記第一面に対向する第二面と、を有し、前記筐体は、前記第一面の中心が前記第二面の中心よりも上側に位置するように傾斜し、前記第一面には、前記可撓性部材に連通する第一連通口と、前記可撓性部材に連通するエア抜き口と、が設けられ、前記第二面には、前記可撓性部材に連通する第二連通口が設けられ、前記エア抜き口は、前記第一連通口および前記第二連通口よりも上側に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ポンプ、塗布装置および塗布方法に関する。

従来、ガラス基板等の被処理基板に被膜等を形成するための塗布液を塗布する塗布装置が知られている。このような塗布装置としては、基板が配置されるステージと、塗布液を吐出可能なノズルと、ノズルに塗布液を供給可能なポンプと、を備えるものがある。

例えば、特許文献１および２には、可撓性チューブの伸縮によって塗布液を移送するチューブフラムポンプが開示されている。
例えば、特許文献１のチューブフラムポンプにおける筐体は、出口側が上方に位置し入口が下方に位置するように斜めに配置されている。チューブフラムポンプは、フレキシブルチューブを介してスリットノズルに接続されている。
例えば、特許文献２のチューブフラムポンプにおける筐体は、吸入口および吐出口が下方に位置し、エア抜き口が上方に位置するように直立して配置されている。

特開２００７−５４６９８号公報 特開２００７−３０３４０２号公報

ところで、ポンプ内の塗布液に気体が混入した場合、ノズルの流路内を流動する塗布液内に気泡が発生し、塗膜に気泡に起因するスジムラが発生することがある。しかしながら、上記従来技術においては、ポンプ内の塗布液に混入した気体を効率的に排気する上で改善の余地があった。特に、塗布液として高粘度の液体を用いた場合、塗布液に混入した気体を排気することが困難となる可能性が高い。

以上のような事情に鑑み、本発明は、ポンプ内の液体に混入した気体を効率的に排気することが可能なポンプを提供することを目的とする。加えて、このようなポンプを備えることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るポンプは、筐体と、前記筐体の内部に配置され、液体が収容される可撓性部材と、作動流体を収容するシリンダ部と、前記シリンダ部に対して往復移動可能に挿入され、前記筐体と前記可撓性部材との隙間に前記作動流体を供給して前記可撓性部材から前記液体を排出させるプランジャと、を含み、前記筐体は、前記液体の流動方向に対して直交する第一面と、前記第一面に対向する第二面と、を有し、前記筐体は、前記第一面の中心が前記第二面の中心よりも上側に位置するように傾斜し、前記第一面には、前記可撓性部材に連通する第一連通口と、前記可撓性部材に連通するエア抜き口と、が設けられ、前記第二面には、前記可撓性部材に連通する第二連通口が設けられ、前記第一連通口を開閉可能な第一バルブと、前記第二連通口を開閉可能な第二バルブと、前記エア抜き口を開閉可能なエア抜きバルブと、を更に備え、前記エア抜き口は、前記第一連通口および前記第二連通口よりも上側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、筐体を第一面の中心が第二面の中心よりも上側に位置するように傾斜させたことで、ポンプ内の液体に混入した気体を筐体の傾斜に沿って案内することができる。加えて、第一面にエア抜き口を設けたことで、ポンプ内の液体に混入した気体を、浮力でエア抜き口に向かわせることができる。したがって、ポンプ内の液体に混入した気体を効率的に排気することができる。例えば、液体として１〜１０Ｐａ・ｓの高粘度の液状体を用いた場合であっても、液体に混入した気体を効率的に排気することができる。加えて、筐体を第一面の中心が第二面の中心よりも上側に位置するように傾斜させ、第一面に第一連通口を設け、第二面に第二連通口を設けたことで、ポンプにおけるエアの噛み込みを防止することができる。加えて、筐体を直立して配置した場合と比較して、ポンプの重心が低くなるため、移動時に発生する振動を低減することができる。加えて、第一連通口を開閉可能な第一バルブと、第二連通口を開閉可能な第二バルブと、エア抜き口を開閉可能なエア抜きバルブと、を備えることで、第一バルブ、第二バルブおよびエア抜きバルブの開閉を行うことによって、液体の流れ及び気体の流れを所望の方向に設定することができる。加えて、液体を可撓性部材に収容した状態で、可撓性部材に対する作動流体の押圧を利用して、可撓性部材から液体を排出させることができるため、塗布部へ液体を供給する際に液体が汚染されることを回避することができる。

上記のポンプにおいて、前記第一連通口は前記液体の供給口であり、前記第二連通口は前記液体の排出口であってもよい。
この構成によれば、供給口から排出口へと向かう液体の流れ（下向きの流れ）と、エア抜き口へと向かう気体の流れ（上向きの流れ）とが互いに逆向きの流れ（以下「対向流」ともいう。）となる。液体の流れと気体の流れとが対向流となると、ポンプ内の液体は筐体の上側（第一面の側）で淀み易くなり、ポンプ内の液体に混入した気体は筐体の上側で滞留しやすくなる。したがって、ポンプ内の液体に混入した気体をより一層効率的に排気することができる。加えて、筐体の上側で淀んでいる液体を異物と一緒にエア抜き口から排出することができるため、ポンプ内の液体の鮮度を維持することができる。

上記のポンプにおいて、前記第一連通口は前記液体の排出口であり、前記第二連通口は前記液体の供給口であってもよい。
この構成によれば、供給口から排出口へ向かう液体の流れ（上向きの流れ）と、エア抜き口へと向かう気体の流れ（上向きの流れ）とが互いに同じ向きの流れ（以下「同方向流」ともいう。）となる。液体の流れと気体の流れとが同方向流となると、ポンプ内の液体に混入した気体を液体の流れに乗せてエア抜き口に向かわせやすくなる。したがって、ポンプ内の液体に混入した気体を効率的に排気することができる。

上記のポンプにおいて、前記第一連通口は、前記第二連通口よりも上側に配置されていてもよい。
この構成によれば、第一連通口を第二連通口よりも下側に配置した場合と比較して、筐体の傾斜に適合するように第一連通口および第二連通口をレイアウトしやすい。加えて、液体の流れと気体の流れとが対向流または同方向流となるときの作用をより効果的に生じさせることができるため、ポンプ内の液体に混入した気体をより一層効率的に排気することができる。

上記のポンプにおいて、前記第一バルブ、前記第二バルブおよび前記エア抜きバルブの開閉を制御するバルブ制御部を更に備えていてもよい。
この構成によれば、第一バルブ、第二バルブおよびエア抜きバルブの開閉を制御することによって、液体の流れ及び気体の流れを所望の方向に自動的に設定することができる。

本発明の一態様に係る塗布装置は、液体を被塗布物に対して塗布する塗布部と、上記のポンプと、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、上記のポンプを備えることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布装置を提供することができる。

本発明の一態様に係る塗布方法は、上記の塗布装置を用いて被塗布物に対して液体を塗布することを特徴とする。
この方法によれば、上記の塗布装置を用いることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布方法を提供することができる。

本発明によれば、ポンプ内の液体に混入した気体を効率的に排気することが可能なポンプを提供することができる。加えて、このようなポンプを備えることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することができる。

実施形態に係る塗布装置の斜視図。 実施形態に係る塗布装置の模式図。 実施形態に係るポンプの概略構成図。 実施形態に係るポンプの動作説明図。図４（ａ）は、初期状態の説明図。図４（ｂ）は、液入れ動作の説明図。図４（ｃ）は、液吐出動作の説明図。図４（ｄ）は、再吸入動作の説明図。図４（ｅ）は、エア抜き動作の説明図。 実施形態の変形例に係るポンプの動作説明図。図５（ａ）は、初期状態の説明図。図５（ｂ）は、液入れ動作の説明図。図５（ｃ）は、液吐出動作の説明図。図４（ｄ）は、再吸入動作の説明図。図５（ｅ）は、エア抜き動作の説明図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

＜塗布装置＞
図１に示すように、塗布装置１は、基板１０（被塗布物）に被膜等を形成するための塗布液を塗布するものである。塗布装置１は、塗布部２、供給部３、ステージ７、移動装置８及び制御部９を備える。制御部９は、塗布装置１の構成要素を統括制御する。

＜塗布部＞
塗布部２は、基板１０に塗布液を吐出するノズル２ａを備える。ノズル２ａは、長尺状に形成されている。ノズル２ａの内部には、塗布液を収容可能である。ノズル２ａは、ノズル２ａの先端（下端）に塗布液を吐出するスリット状の吐出口２ｂを有する。例えば、ノズル２ａは、スリットノズルである。

＜供給部＞
供給部３は、塗布部２に塗布液を供給可能なポンプ３１と、ポンプ３１に塗布液を供給可能な供給源３０と、を備える。

図２に示すように、供給源３０は、塗布部２に供給するための塗布液３ａを貯留する貯留タンク３０ａを備える。貯留タンク３０ａには、窒素ガス等の不活性ガスを導入可能な配管３０ｂが接続されている。配管３０ｂは、不図示のバルブを介して加圧源に接続されている。バルブの開閉制御によって、貯留タンク３０ａ内の圧力が調整される。供給源３０は、貯留タンク３０ａ内の圧力調整によって、所定量の塗布液３ａをポンプ３１に向けて供給する。

例えば、塗布液３ａは、樹脂基板及び層間絶縁膜等を形成するための液状体を用いる。本実施形態において、塗布液３ａは、１〜１０Ｐａ・ｓ程度の粘度を有するポリイミドを含む液状体を用いる。一般に、液晶表示装置に用いられるＴＦＴ及び液晶層等を形成するための液状体は、０．０１Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する。したがって、ポリイミドを含む液状体は、ＴＦＴ及び液晶層等を形成するための液状体と比較して高い粘度を有する。なお、塗布液３ａとして、ポリイミドを含む液状体以外の液状体、例えばフォトレジスト等の薬液（液体）を用いてもよい。

塗布装置１は、塗布液３ａの供給路（流路）を形成する複数の配管１０１〜１０５を備える。上述の通り、塗布液３ａは、供給源３０から塗布部２に向けて流れる。以下、塗布液３ａが流れる方向において、供給源３０側を「上流側」、塗布部２側を「下流側」ともいう。

図２に示すように、ポンプ３１は、３つのバルブ５１，５２，５３と、３つのバルブ５１，５２，５３の開閉を制御するバルブ制御部５０と、ポンプ３１の内圧を検知するセンサ６１と、ポンプ３１の内圧を調整可能な内圧調整部７０と、を備える。

３つのバルブ５１，５２，５３は、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３である。
第一バルブ５１は、ポンプ３１への塗布液３ａの供給路を開閉可能とする。
第二バルブ５２は、ポンプ３１から塗布部２への塗布液３ａの供給路を開閉可能とする。
エア抜きバルブ５３は、ポンプ３１からエア抜きを行うための流路を開閉可能とする。
バルブ制御部５０は、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を制御する。

内圧調整部７０は、回転数の増減によってポンプ３１の内圧を調整可能なモータ７１と、モータ７１の回転数を制御するモータ制御部７２と、を備える。

供給源３０と第一バルブ５１との間の流路上には、塗布液３ａに含まれる異物を除去するための除去部６が設けられている。除去部６は、第一配管１０１と第二配管１０２との間に配置されている。例えば、除去部６は、テフロン（登録商標）により形成されたフィルターを備える。

＜塗布液の供給＞
ポンプ３１は、上流側から順に、第一配管１０１、除去部６、第二配管１０２、第一バルブ５１及び第三配管１０３を介して供給源３０に接続されている。
第一バルブ５１の開閉によって、第二配管１０２側（供給源３０）から第三配管１０３側（ポンプ３１）への塗布液３ａの供給が開始又は停止される。

塗布部２は、上流側から順に、第四配管１０４、第二バルブ５２、第五配管１０５を介してポンプ３１に接続されている。
第二バルブ５２の開閉によって、第四配管１０４側（ポンプ３１）から第五配管１０５側（塗布部２）への塗布液３ａの供給が開始又は停止される。

塗布部２のノズル２ａは、ポンプ３１の駆動によって塗布液３ａを吐出可能とされる。
例えば、ポンプ３１の内圧を調整することによって、高粘度の塗布液３ａを用いた場合であっても、塗布部２に向けて塗布液３ａをスムーズに流すことができる。

＜気泡および塗布液の排出＞
ポンプ３１は、第一エア抜き配管１０６、エア抜きバルブ５３、第二エア抜き配管１０７を介してエア抜きボトル４０に接続されている。エア抜きバルブ５３の開閉によって、第一エア抜き配管１０６側（ポンプ３１）から第二エア抜き配管１０７側（エア抜きボトル４０）への気泡（エア）および塗布液３ａの排出が開始又は停止される。

＜ステージ＞
図１に示すように、ステージ７は、直方体状に形成されている。ステージ７の上面には、矩形状の基板１０が配置されている。ステージ７には、基板１０を搬送するための複数のローラ（不図示）が設けられている。なお、ステージ７には、基板１０を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送部が設けられていてもよい。

＜移動装置＞
移動装置８は、一対のレール８１と、門型フレーム８２と、を備える。
一対のレール８１は、第一レール８１ａ及び第二レール８１ｂである。
第一レール８１ａ及び第二レール８１ｂは、ステージ７の長手方向に沿う方向に延びる直方体状をなしている。第一レール８１ａ及び第二レール８１ｂは、ステージ７を挟んで互いに対向するように配置されている。

門型フレーム８２は、基板１０が配置されるステージ７を跨ぐように門型に形成されている。門型フレーム８２は、ステージ７に対して移動可能とされる。
門型フレーム８２は、上下に延びる柱状をなす一対の支柱部８２ａ，８２ｂと、一対の支柱部８２ａ，８２ｂとの間をわたす架橋部８２ｃと、を備える。

一対の支柱部８２ａ，８２ｂは、第一支柱部８２ａ及び第二支柱部８２ｂである。
例えば、第一支柱部８２ａ及び第二支柱部８２ｂの下端部は、それぞれ不図示のスライダを介して第一レール８１ａ及び第二レール８１ｂに取り付けられている。門型フレーム８２は、一対のレール８１ａ，８１ｂの長手方向に沿って図１中矢印ｖ方向に移動可能である。
なお、架橋部８２ｃは、一対の支柱部８２ａ，８２ｂに対して上下に昇降可能（図１中矢印ｕ方向に移動可能）とされていてもよい。

架橋部８２ｃの中央部には、塗布部２及び供給部３を保持する矩形板状の板部材８３が着脱可能に支持されている。例えば、板部材８３は、不図示のビス等によって架橋部８２ｃに着脱可能に取り付けられている。

塗布部２及び供給部３は、板部材８３を介して門型フレーム８２の架橋部８２ｃに取り付けられている。塗布部２は、不図示の駆動機構の駆動によって、供給部３と共に、一対のレール８１ａ，８１ｂの長手方向に沿って図１中矢印ｖ方向に移動可能とされる。

＜ポンプ＞
図３に示すように、ポンプ３１は、ポンプ本体１３０と、シリンダ部１４０と、プランジャ１５０（ピストン）と、を備える。ポンプ３１は、プランジャ方式のポンプである。

ポンプ本体１３０は、シリンダ部１４０に対してボルト（不図示）により固定される筐体１３１と、筐体１３１の内部に配置された可撓性チューブ１３２（可撓性部材）と、を備える。

筐体１３１は、塗布液３ａの流動方向に対して直交する第一面１３３ａと、第一面１３３ａに対向する第二面１３４ａと、有する。ここで、塗布液３ａの流動方向は、塗布液３ａが収容される可撓性チューブ１３２に沿う方向を意味する。すなわち、塗布液３ａの流動方向は、可撓性チューブ１３２の長手方向（筐体本体１３５の長手方向）と平行な方向である。第一面１３３ａおよび第二面１３４ａは、互いに平行な平面である。筐体１３１は、筒状の筐体本体１３５と、筐体本体１３５の一方側に配置され第一面１３３ａを有する第一蓋部１３３と、筐体本体１３５の他方側に配置され第二面１３４ａを有する第二蓋部１３４と、を備える。例えば、筐体１３１は、アルミニウム等の金属部材で形成されている。筐体本体１３５と各蓋部１３３，１３４との間には、シール部材１３７が設けられている。

筐体１３１は、第一面１３３ａの中心Ｐ１が第二面１３４ａの中心Ｐ２よりも上側に位置するように傾斜している。第一面１３３ａの中心Ｐ１は、第一蓋部１３３の外面の中心である。第二面１３４ａの中心Ｐ２は、第二蓋部１３４の外面の中心である。ポンプ３１は、筐体１３１を斜めに固定する台座部１６０を介して板部材８３（図１参照）に取り付けられている。台座部１６０は、第一蓋部１３３の側ほど上方に位置するように傾斜した楔形状をなしている。

筐体本体１３５は、第一蓋部１３３と第二蓋部１３４の間をわたすように延在している。筐体本体１３５には、シリンダ部１４０の側に開口する本体側開口部１３５ｈが形成されている。本体側開口部１３５ｈは、筒体本体１３５の延在方向において第二蓋部１３４の側の端部に位置している。

第一蓋部１３３（第一面１３３ａ）には、可撓性チューブ１３２の上流側に連通する供給口１３３ｈ（第一連通口）と、可撓性チューブ１３２の上流側に連通するエア抜き口１３３ｉと、が設けられている。

供給口１３３ｈは、第一蓋部１３３の下部に配置されている。供給口１３３ｈには、第三配管１０３を介して、供給口１３３ｈへの連通路を開閉可能な第一バルブ５１（図２参照）が接続されている。第一バルブ５１を「開」とすることによって、供給口１３３ｈを介して、第三配管１０３側（図２に示す供給源３０）から可撓性チューブ１３２内への塗布液３ａの供給が可能とされる（供給方向は、図３中矢印ｍ方向）。

エア抜き口１３３ｉは、第一蓋部１３３の上部に配置されている。エア抜き口１３３ｉは、供給口１３３ｈよりも上側に配置されている。エア抜き口１３３ｉには、第一エア抜き配管１０６を介して、エア抜き口１３３ｉへの連通路を開閉可能なエア抜きバルブ５３（図２参照）が接続されている。エア抜きバルブ５３を「開」とすることによって、エア抜き口１３３ｉを介して、可撓性チューブ１３２内から第一エア抜き配管１０６側（図２に示すエア抜きボトル４０）へのエアおよび塗布液３ａの排出が可能とされる（排出方向は、図３中矢印ｑ方向）。

第二蓋部１３４（第二面１３４ａ）には、可撓性チューブ１３２の下流側に連通する排出口１３４ｈ（第二連通口）が設けられている。

排出口１３４ｈは、第二蓋部１３４の下部に配置されている。排出口１３４ｈは、供給口１３３ｈよりも下方に配置されている。排出口１３４ｈには、第四配管１０４を介して、排出口１３４ｈへの連通路を開閉可能な第二バルブ５２（図２参照）が接続されている。第二バルブ５２を「開」とした場合、後述する作動流体１３０ａによって、排出口１３４ｈを介して、可撓性チューブ１３２内から配管１０４側（塗布部２）への塗布液３ａの排出が可能とされる（排出方向は、図３中矢印ｎ方向）。

可撓性チューブ１３２は、筐体本体１３５の長手方向に沿う筒状をなしている。可撓性チューブ１３２は、筐体１３１の内部に同軸的に配置されている。可撓性チューブ１３２には、塗布液３ａが収容される。例えば、可撓性チューブ１３２の厚みは、１．８ｍｍ程度である。

可撓性チューブ１３２は、径方向に膨張収縮自在の弾性部材で形成されている。可撓性チューブ１３２は、筐体１３１の内部に収容されている。可撓性チューブ１３２と筐体１３１との間には、作動流体１３０ａが流れ込むことで可撓性チューブ１３２を膨張収縮させる隙間１３６（以下「本体側駆動室１３６」ともいう。）が形成されている。

例えば、可撓性チューブ１３２は、樹脂材料やゴム材料等の可撓性材料で形成されている。
なお、可撓性チューブ１３２は、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂で形成されていてもよい。フッ素樹脂はフォトレジストと反応しないため、塗布液３ａとしてフォトレジスト等の薬液を用いた場合、塗布液３ａの品質を保つ上で好適である。塗布液３ａとしてフォトレジスト等の薬液を用いた場合、第一蓋部１３３及び第二蓋部１３４も、フッ素樹脂で形成されていることが好ましい。なお、塗布液３ａとしてフォトレジスト等の薬液を用いた場合、第一蓋部１３３のうち少なくとも供給口１３３ｈおよびエア抜き口１３３ｉの形成部分、並びに第二蓋部１３４のうち少なくとも排出口１３４ｈの形成部分がフッ素樹脂で形成されていればよい。

シリンダ部１４０は、筐体本体１３５の長手方向に沿うように延びる筒状をなしている。シリンダ部１４０には、シリンダ部１４０の長手方向に延在するシリンダ孔１４０ａが形成されている。シリンダ部１４０には、本体側開口部１３５ｈに連通するようにポンプ本体１３０側に開口するシリンダ側開口部１４０ｈが形成されている。

プランジャ１５０は、シリンダ部１４０の長手方向に延在するプランジャ本体１５１と、プランジャ本体１５１のシリンダ部１４０側とは反対側の端部に設けられたガイドブロック１５２と、を備える。

プランジャ本体１５１は、シリンダ部１４０に対して往復移動可能に挿入されている。
ガイドブロック１５２は、モータ等を含む駆動装置（不図示）に接続されている。ガイドブロック１５２は、モータの駆動によって、プランジャ本体１５１と共に、図３中矢印ｇ方向に移動可能とされる。このようにして、プランジャ１５０は、シリンダ部１４０に対して往復移動可能とされている。

シリンダ部１４０において、プランジャ本体１５１の先端面１５１ａと、シリンダ孔１４０ａに臨む側壁面１４０ｂとの間には、プランジャ１５０の往復移動によって容積が変動するシリンダ側駆動室１４１が形成されている。シリンダ側駆動室１４１は、シリンダ側開口部１４０ｈ及び本体側開口部１３５ｈを介して本体側駆動室１３６に連通している。

本体側駆動室１３６及びシリンダ側駆動室１４１には、作動流体１３０ａが封入されている。例えば、作動流体１３０ａは、非圧縮性媒体を用いる。各駆動室１３６，１４１の内部の作動流体１３０ａは、各開口部１３５ｈ，１４０ｈを介して流動自在とされている。

＜プランジャ本体（作動流体）の作用＞
プランジャ本体１５１をシリンダ部１４０の側壁面１４０ｂに向けて移動（側壁面１４０ｂへ近接）させると、シリンダ側駆動室１４１は収縮する。シリンダ側駆動室１４１の収縮によって、シリンダ側駆動室１４１内の作動流体１３０ａは、シリンダ側開口部１４０ｈ及び本体側開口部１３５ｈを介して、本体側駆動室１３６内に流入する。すると、可撓性チューブ１３２は、作動流体１３０ａに押圧されて収縮する。これにより、可撓性チューブ１３２内に収容された塗布液３ａは、排出口１３４ｈから第四配管１０４側（塗布部２）へ排出される。すなわち、プランジャ本体１５１は、筐体１３１と可撓性チューブ１３２との間の隙間（本体側駆動室１３６）に作動流体１３０ａを供給して可撓性チューブ１３２から塗布液３ａを排出させる。

一方、プランジャ本体１５１をシリンダ部１４０の側壁面１４０ｂとは反対側に向けて移動（側壁面１４０ｂから離反）させると、シリンダ側駆動室１４１が膨張する。シリンダ側駆動室１４１の膨張によって、本体側駆動室１３６内の作動流体１３０ａは、本体側開口部１３５ｈ及びシリンダ側開口部１４０ｈを介して、シリンダ側駆動室１４１内に流入する。すると、作動流体１３０ａによる可撓性チューブ１３２の押圧が解除される。

このように、シリンダ部１４０に対してプランジャ本体１５１が往復移動すると、各駆動室１３６，１４１内に封入された作動流体１３０ａの移動により本体側駆動室１３６が膨張収縮する。そのため、本体側駆動室１３６の膨張収縮に連動させて第二バルブ５２を開閉することによって、第四配管１０４等を介して塗布液３ａを塗布部２に供給することができる。

＜センサ＞
センサ６１は、ポンプ３１の内圧として、可撓性チューブ１３２に収容されている塗布液３ａの圧力を検知する。これにより、ポンプ３１と塗布部２との間の供給路（第四配管１０４など）を流れる塗布液３ａの圧力を検知する場合と比較して、供給路による圧力損失分を除外した値を得ることができ、ポンプ３１の内圧を精度よく調整することができる。加えて、ポンプ３１の内圧として塗布液３ａの圧力を直接的に検知することができるため、作動流体１３０ａの圧力を検知する場合と比較して、ポンプ３１の内圧を精度よく調整することができる。

センサ６１は、可撓性チューブ１３２の下流側に連通する排出口１３４ｈの側に配置されている。センサ６１は、可撓性チューブ１３２内において、第二蓋部１３４のうち排出口１３４ｈ寄りの部分に配置されている。これにより、可撓性チューブ１３２から排出される直前の塗布液３ａの圧力（すなわち、可撓性チューブ１３２内の塗布液３ａのうち塗布部２に近い部分の圧力）を検知することができるため、センサ６１が可撓性チューブ１３２の上流側に配置された場合と比較して、ポンプ３１の内圧を精度よく調整することができる。

センサ６１の検知結果は、モータ制御部７２及びバルブ制御部５０に送られる（図２参照）。モータ制御部７２は、センサ６１の検知結果に基づいて、モータ７１の回転数を制御する。バルブ制御部５０は、センサ６１の検知結果に基づいて、各バルブ５１〜５３の開閉を制御する。

例えば、ポンプ３１の内圧は、ポンプ３１の内部に気泡が発生したり、発生した気泡が消滅したりすることによって変動する。そのため、塗布液３ａの排出速度を一定の速度で維持することによっては、ポンプ３１の内圧の変動に起因して塗布液３ａの排出量が不安定になる可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、センサ６１の検知結果に基づいてポンプ３１の内圧を調整することができるため、塗布部２に供給される塗布液３ａの供給量を安定して維持することができる。

＜塗布方法＞
次に、本実施形態に係る塗布方法を説明する。本実施形態では、上記の塗布装置１を用いて基板1０に塗布液を塗布する。塗布装置１の各部で行われる動作は、制御部９によって制御される。

本実施形態に係る塗布方法は、塗布ステップ、供給ステップ、内圧検知ステップ、内圧調整ステップ及びバルブ制御ステップを含む。
塗布ステップは、基板１０に塗布液３ａを塗布する。
供給ステップは、塗布部２に対して、塗布液３ａをポンプ３１から供給する。
内圧検知ステップは、ポンプ３１の内圧を検知する。
内圧調整ステップは、ポンプ３１の内圧を調整する。内圧調整ステップは、モータ７１の回転数を増減する。
バルブ制御ステップは、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を制御する。バルブ制御ステップは、第一ステップから第五ステップの５つのステップを含む。

図４においては、第一バルブ５１の側を「ｉｎ」、第二バルブ５２の側を「ｏｕｔ」、エア抜きバルブ５３の側を「ｖｅｎｔ」とし、バルブが閉じている状態を矢印に「×」を付して図示している。図４においては、センサ６１などの図示を省略している。

図４（ａ）に示すように、第一ステップでは、第一バルブ５１（ｉｎ）、第二バルブ５２（ｏｕｔ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）の全てを閉じる。第一ステップは、塗布動作を実行する前の初期状態におけるステップである。第一ステップの後、第二ステップに進む。

図４（ｂ）に示すように、第二ステップでは、第一バルブ５１（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開き、第二バルブ５２（ｏｕｔ）を閉じる。第二ステップは、塗布動作を実行するための液入れ動作時のステップである。
第二ステップにおいて、第一バルブ５１（ｉｎ）を開くことにより、供給口１３３ｈからポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。
第二ステップにおいて、エア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開くことにより、エア抜き口１３３ｉからポンプ３１外へのエアの排出を開始する。第二ステップは、液入れ動作とエア抜き動作（図４（ｅ）参照）とを兼ねる。
第二ステップの後、第三ステップに進む。

図４（ｃ）に示すように、第三ステップでは、第一バルブ５１（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を閉じ、第二バルブ５２（ｏｕｔ）を開く。第三ステップは、塗布動作を実行するための液吐出動作時のステップである。第三ステップにおいて、第二バルブ５２（ｏｕｔ）を開くことにより、排出口１３４ｈからノズルへの塗布液の供給を開始する。上記第二ステップにおいてエア抜きが行われているため、第三ステップにおいては、気泡などが除去された塗布液をノズルへ供給することができる。

例えば、第三ステップでは、ポンプ３１の内圧を所定の吐出圧に調整した後に、第二バルブ５２（ｏｕｔ）を開く。例えば、所定の吐出圧は、塗布液の粘度に適合した吐出圧とする。このようにポンプ３１の内圧を調整することによって、高粘度の塗布液を用いた場合であっても、ノズルに向けて塗布液をスムーズに流すことができる。
第三ステップの後、第四ステップに進む。

図４（ｄ）に示すように、第四ステップでは、第二バルブ５２（ｏｕｔ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を閉じ、第一バルブ５１（ｉｎ）を開く。第四ステップは、ポンプ３１内に塗布液を再び供給する再吸入動作時のステップである。第四ステップにおいて、第一バルブ５１（ｉｎ）を開くことにより、供給口１３３ｈからポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。第四ステップの後、第五ステップに進む。

図４（ｅ）に示すように、第五ステップでは、第一バルブ５１（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開き、第二バルブ５２（ｏｕｔ）を閉じる。第五ステップは、ポンプ３１内のエア抜きを実行するためのエア抜き動作時のステップである。
第五ステップにおいて、エア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開くことにより、エア抜き口１３３ｉからポンプ３１外へのエアの排出を開始する。
第五ステップにおいて、第一バルブ５１（ｉｎ）を開くことにより、供給口１３３ｈからポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。第五ステップは、エア抜き動作と液入れ動作（図４（ｂ）参照）とを兼ねる。
第五ステップの後、第一ステップに戻る。

以上のように、本実施形態のポンプ３１は、筐体１３１と、筐体１３１の内部に配置され、塗布液３ａが収容される可撓性チューブ１３２と、作動流体１３０ａを収容するシリンダ部１４０と、シリンダ部１４０に対して往復移動可能に挿入され、筐体１３１と可撓性チューブ１３２との隙間１３６に作動流体１３０ａを供給して可撓性チューブ１３２から塗布液３ａを排出させるプランジャ１５０と、を含み、筐体１３１は、塗布液３ａの流動方向に対して直交する第一面１３３ａと、第一面１３３ａに対向する第二面１３４ａと、を有し、筐体１３１は、第一面１３３ａの中心Ｐ１が第二面１３４ａの中心Ｐ２よりも上側に位置するように傾斜し、第一面１３３ａには、可撓性チューブ１３２に連通する第一連通口１３３ｈと、可撓性チューブ１３２に連通するエア抜き口１３３ｉと、が設けられ、第二面１３４ａには、可撓性チューブ１３２に連通する第二連通口１３４ｈが設けられ、第一連通口１３３ｈを開閉可能な第一バルブ５１と、第二連通口１３４ｈを開閉可能な第二バルブ５２と、エア抜き口１３３ｉを開閉可能なエア抜きバルブ５３と、を更に備え、エア抜き口１３３ｉは、第一連通口１３３ｈおよび第二連通口１３４ｈよりも上側に配置されている。

この構成によれば、筐体１３１を第一面１３３ａの中心Ｐ１が第二面１３４ａの中心Ｐ２よりも上側に位置するように傾斜させたことで、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体を筐体１３１の傾斜に沿って案内することができる。加えて、第一面１３３ａにエア抜き口１３３ｉを設けたことで、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体を、浮力でエア抜き口１３３ｉに向かわせることができる。したがって、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体を効率的に排気することができる。例えば、塗布液３ａとして１〜１０Ｐａ・ｓの高粘度の液状体を用いた場合であっても、塗布液３ａに混入した気体を効率的に排気することができる。加えて、筐体１３１を第一面１３３ａの中心Ｐ１が第二面１３４ａの中心Ｐ２よりも上側に位置するように傾斜させ、第一面１３３ａに第一連通口１３３ｈを設け、第二面１３４ａに第二連通口１３４ｈを設けたことで、ポンプ３１におけるエアの噛み込みを防止することができる。加えて、筐体１３１を直立して配置した場合と比較して、ポンプ３１の重心が低くなるため、移動時に発生する振動を低減することができる。加えて、第一連通口１３３ｈを開閉可能な第一バルブ５１と、第二連通口１３４ｈを開閉可能な第二バルブ５２と、エア抜き口１３３ｉを開閉可能なエア抜きバルブ５３と、を備えることで、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を行うことによって、塗布液３ａの流れ及び気体の流れを所望の方向に設定することができる。加えて、塗布液３ａを可撓性チューブ１３２に収容した状態で、可撓性チューブ１３２に対する作動流体１３０ａの押圧を利用して、可撓性チューブ１３２から塗布液３ａを排出させることができるため、塗布部２へ塗布液３ａを供給する際に塗布液３ａが汚染されることを回避することができる。

また、第一連通口１３３ｈは塗布液３ａの供給口であり、第二連通口１３４ｈは塗布液３ａの排出口であることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、供給口１３３ｈから排出口１３４ｈへと向かう塗布液３ａの流れ（下向きの流れ）と、エア抜き口１３３ｉへと向かう気体の流れ（上向きの流れ）とが対向流となる。塗布液３ａの流れと気体の流れとが対向流となると、ポンプ３１内の塗布液３ａは筐体１３１の上側（第一面１３３ａの側）で淀み易くなり、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体は筐体１３１の上側で滞留しやすくなる。したがって、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体をより一層効率的に排気することができる。加えて、筐体１３１の上側で淀んでいる塗布液３ａを異物と一緒にエア抜き口１３３ｉから排出することができるため、ポンプ３１内の塗布液３ａの鮮度を維持することができる。

また、第一連通口１３３ｈは、第二連通口１３４ｈよりも上側に配置されていることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、第一連通口１３３ｈを第二連通口１３４ｈよりも下側に配置した場合と比較して、筐体１３１の傾斜に適合するように第一連通口１３３ｈおよび第二連通口１３４ｈをレイアウトしやすい。加えて、塗布液３ａの流れと気体の流れとが対向流となるときの作用をより効果的に生じさせることができるため、ポンプ３１内の塗布液３ａに混入した気体をより一層効率的に排気することができる。

また、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を制御するバルブ制御部５０を更に備えることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を制御することによって、塗布液３ａの流れ及び気体の流れを所望の方向に自動的に設定することができる。

本実施形態の塗布装置１は、塗布液３ａを基板１０に対して塗布する塗布部２と、上記のポンプ３１と、を含む。
この構成によれば、上記のポンプ３１を備えることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布装置１を提供することができる。

本実施形態の塗布方法は、上記の塗布装置１を用いて基板１０に対して塗布液３ａを塗布する。
この方法によれば、上記の塗布装置１を用いることで、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成することが可能な塗布方法を提供することができる。

なお、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

＜変形例＞
例えば、上記実施形態においては、第一連通口１３３ｈが塗布液３ａの供給口であり、第二連通口１３４ｈが塗布液３ａの排出口である例を挙げたが、これに限らない。例えば、第一連通口１３３ｈが塗布液３ａの排出口であり、第二連通口１３４ｈが塗布液３ａの供給口であってもよい。すなわち、塗布液３ａが流れる方向において、第二連通口１３４ｈの側が上流側（供給源３０側）であり、第一連通口１３３ｈ側が下流側（塗布部２側）であってもよい。変形例において、実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態の変形例に係るバルブ制御ステップを説明する。
バルブ制御ステップは、第一バルブ５１、第二バルブ５２およびエア抜きバルブ５３の開閉を制御する。バルブ制御ステップは、上記実施形態と同様、第一ステップから第五ステップの５つのステップを含む。

図５においては、第一バルブ５１の側を「ｏｕｔ」、第二バルブ５２の側を「ｉｎ」、エア抜きバルブ５３の側を「ｖｅｎｔ」とし、バルブが閉じている状態を矢印に「×」を付して図示している。図５においては、センサ６１などの図示を省略している。

図５（ａ）に示すように、第一ステップでは、第一バルブ５１（ｏｕｔ）、第二バルブ５２（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）の全てを閉じる。第一ステップの後、第二ステップに進む。

図５（ｂ）に示すように、第二ステップでは、第二バルブ５２（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開き、第一バルブ５１（ｏｕｔ）を閉じる。
第二ステップにおいて、第二バルブ５２（ｉｎ）を開くことにより、供給口（第二連通口１３４ｈ）からポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。
第二ステップにおいて、エア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開くことにより、エア抜き口１３３ｉからポンプ３１外へのエアの排出を開始する。第二ステップは、液入れ動作とエア抜き動作（図５（ｅ）参照）とを兼ねる。
第二ステップの後、第三ステップに進む。

図５（ｃ）に示すように、第三ステップでは、第二バルブ５２（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を閉じ、第一バルブ５１（ｏｕｔ）を開く。第三ステップにおいて、第一バルブ５１（ｏｕｔ）を開くことにより、排出口（第一連通口１３３ｈ）からノズルへの塗布液の供給を開始する。上記第二ステップにおいてエア抜きが行われているため、第三ステップにおいては、気泡などが除去された塗布液をノズルへ供給することができる。

例えば、第三ステップでは、ポンプ３１の内圧を所定の吐出圧に調整した後に、第一バルブ５１（ｏｕｔ）を開く。例えば、所定の吐出圧は、塗布液の粘度に適合した吐出圧とする。このようにポンプ３１の内圧を調整することによって、高粘度の塗布液を用いた場合であっても、ノズルに向けて塗布液をスムーズに流すことができる。
第三ステップの後、第四ステップに進む。

図５（ｄ）に示すように、第四ステップでは、第一バルブ５１（ｏｕｔ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を閉じ、第二バルブ５２（ｉｎ）を開く。第四ステップにおいて、第二バルブ５２（ｉｎ）を開くことにより、供給口（第二連通口１３４ｈ）からポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。第四ステップの後、第五ステップに進む。

図５（ｅ）に示すように、第五ステップでは、第二バルブ５２（ｉｎ）およびエア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開き、第一バルブ５１（ｏｕｔ）を閉じる。
第五ステップにおいて、エア抜きバルブ５３（ｖｅｎｔ）を開くことにより、エア抜き口１３３ｉからポンプ外へのエアの排出を開始する。
第五ステップにおいて、第二バルブ５２（ｉｎ）を開くことにより、供給口（第二連通口１３４ｈ）からポンプ３１内への塗布液の供給を開始する。第五ステップは、エア抜き動作と液入れ動作（図５（ｂ）参照）とを兼ねる。
第五ステップの後、第一ステップに戻る。

以上のように、本変形例においては、第一連通口１３３ｈが塗布液の排出口であり、第二連通口１３４ｈが塗布液の供給口であることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、供給口１３４ｈから排出口１３３ｈへ向かう塗布液の流れ（上向きの流れ）と、エア抜き口１３３ｉへと向かう気体の流れ（上向きの流れ）とが同方向流となる。塗布液の流れと気体の流れとが同方向流となると、ポンプ３１内の塗布液に混入した気体を塗布液の流れに乗せてエア抜き口１３３ｉに向かわせやすくなる。したがって、ポンプ３１内の塗布液に混入した気体を効率的に排気することができる。

また、第一連通口１３３ｈは、第二連通口１３４ｈよりも上側に配置されていることで、塗布液の流れと気体の流れとが同方向流となるときの作用をより効果的に生じさせることができるため、ポンプ３１内の塗布液に混入した気体をより一層効率的に排気することができる。

＜他の変形例＞
また、上記実施形態においては、塗布部２として、スリット型のノズル２ａを用いたが、これに限らない。例えば、中央滴下型の塗布部を用いてもよいし、インクジェット型の塗布部を用いてもよい。また、基板１０上に配置される液状体を、スキージなどを用いて拡散させて塗布する構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、塗布装置１が、基板１０上に塗布液３ａとしてポリイミドを含む液状体を塗布する例を挙げたが、これに限らない。例えば、塗布液３ａとしてレジスト液を用いてもよいし、レジスト液以外の液体を用いてもよい。

また、上記実施形態においては、本体側開口部１３５ｈは、筒体本体１３５の延在方向において第二蓋部１３４の側の端部に位置している例（図３参照）を挙げたが、これに限らない。例えば、本体側開口部１３５ｈは、筒体本体１３５の延在方向中央部に位置していてもよい。

また、上記実施形態においては、第一連通口１３３ｈには、第三配管１０３を介して第一バルブ５１が接続されている例を挙げたが、これに限らない。例えば、第一連通口１３３ｈには、配管などを介さずに第一バルブ５１が直接的に接続されていてもよい。

また、上記実施形態においては、第二連通口１３４ｈには、第四配管１０４を介して第二バルブ５２が接続されている例を挙げたが、これに限らない。例えば、第二連通口１３４ｈには、配管などを介さずに第二バルブ５２が直接的に接続されていてもよい。

また、上記実施形態においては、エア抜き口１３３ｉには、第一エア抜き配管１０６を介してエア抜きバルブ５３が接続されている例を挙げたが、これに限らない。例えば、エア抜き口１３３ｉには、配管などを介さずにエア抜きバルブ５３が直接的に接続されていてもよい。

なお、上記において実施形態又はその変形例として記載した各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができるし、また、組み合わされた複数の構成要素のうち一部の構成要素を適宜用いないようにすることもできる。

１…塗布装置 ２…塗布部 ３ａ…塗布液（液体）、１０…基板（被塗布物） ３１…ポンプ ５０…バルブ制御部 ５１…第一バルブ ５２…第二バルブ ５３…エア抜きバルブ １３０ａ…作動流体 １３１…筐体 １３２…可撓性チューブ（可撓性部材） １３３ａ…第一面 １３３ｈ…第一連通口 １３３ｉ…エア抜き口 １３４ａ…第二面 １３４ｈ…第二連通口 １４０…シリンダ部 １５０…プランジャ Ｐ１…第一面の中心 Ｐ２…第二面の中心

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に配置され、液体が収容される可撓性部材と、
   作動流体を収容するシリンダ部と、
   前記シリンダ部に対して往復移動可能に挿入され、前記筐体と前記可撓性部材との隙間に前記作動流体を供給して前記可撓性部材から前記液体を排出させるプランジャと、を含み、
   前記筐体は、前記液体の流動方向に対して直交する第一面と、前記第一面に対向する第二面と、を有し、
   前記筐体は、前記第一面の中心が前記第二面の中心よりも上側に位置するように傾斜し、
   前記第一面には、前記可撓性部材に連通する第一連通口と、前記可撓性部材に連通するエア抜き口と、が設けられ、
   前記第二面には、前記可撓性部材に連通する第二連通口が設けられ、
   前記第一連通口を開閉可能な第一バルブと、前記第二連通口を開閉可能な第二バルブと、前記エア抜き口を開閉可能なエア抜きバルブと、を更に備え、
   前記エア抜き口は、前記第一連通口および前記第二連通口よりも上側に配置されている
   ポンプ。
2. 前記第一連通口は前記液体の供給口であり、
   前記第二連通口は前記液体の排出口である
   請求項１に記載のポンプ。
3. 前記第一連通口は前記液体の排出口であり、
   前記第二連通口は前記液体の供給口である
   請求項１に記載のポンプ。
4. 前記第一連通口は、前記第二連通口よりも上側に配置されている
   請求項１から３の何れか一項に記載のポンプ。
5. 前記第一バルブ、前記第二バルブおよび前記エア抜きバルブの開閉を制御するバルブ制御部を更に備える
   請求項１から４の何れか一項に記載のポンプ。
6. 液体を被塗布物に対して塗布する塗布部と、
   請求項１から５の何れか一項に記載のポンプと、を含む
   塗布装置。
7. 請求項６に記載の塗布装置を用いて被塗布物に対して液体を塗布する
   塗布方法。

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