JP4752492B2

JP4752492B2 - ダイ塗工ヘッド

Info

Publication number: JP4752492B2
Application number: JP2005369418A
Authority: JP
Inventors: 淳湯澤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007167773A

Description

本発明は、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイ等のカラーフィルタ用の大型ガラス基板にレジスト等の塗工液を塗布する際に用いられるダイ塗工ヘッドに関し、特に、高粘度の塗工液の塗布に適したダイ塗工ヘッドに関する。

液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイ等のカラーフィルタ用の大型ガラス基板にレジスト等の塗工液を塗布する方式として、従来はスピン塗布方式が多く採用されている。

しかしながら、上記塗スピン布方式は、その塗工液の使用効率が１０％に満たない低いもので、残りの約９０％以上の塗工液は飛散してしまい有効に再利用されないだけでなく、塗布装置周辺に付着、乾燥、飛散して異物不良の原因にもなっている。
また、被塗布基板の回転中心部と周辺部の塗布膜厚がその中間部分に比べて厚くなりすぎるという欠点もあった。

このように、スピン塗布方式は、塗工液の使用量、塗布膜厚の精度等で満足のいくものではなかった。
そこで、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイ等のカラーフィルタ用の大型ガラス基板上にレジスト等の塗工液を均一かつ効率的に塗布する塗布ノズル及び塗布装置が提案されている。

図７（ａ）及び（ｂ）に、ダイ塗工ヘッドの一例を示す。
ダイ塗工ヘッド２００は、塗工ヘッド本体２１０と、レジスト等の塗工液を供給する塗工液供給配管２２０と、塗工液供給配管２２０から供給される塗工液を一時的に貯留するマニホールド２３０と、塗工液を被処理基板上に塗布するためのスリット２４０から構成されている。

スリット２４０は、塗工液が吐出される吐出口であり、水平方向に帯状に形成されており、塗工ヘッド本体２１０の下端部に突出させ、塗工ヘッド本体２１０と直交する形で搬送される大型ガラス基板等の被塗布基板上に塗工液を均等に吐出させ、均一な塗膜形成を行っている。

しかしながら、この塗布方法はスリット２４０から吐出した塗工液がスリットに隣接するノズルリップ側面に付着し易く、被塗布基板への初期ビード形成の際、ノズル側面への周り込みが生じ易く、不良部分が発生してしまうという問題がある
この問題を解決する方法として、塗工液が吐出されるスリット２４０と、吐出された塗工液を平坦化するノズルリップ部とを具備し、スリット２４０から傾斜して延在する傾斜面角度を制御することにより、ノズル洗浄の負担を軽減しつつ、被塗布基板の全域にわたってムラのない均一な厚さで塗工液を塗布することができる塗布ノズル、およびこれを用いた塗布装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記の塗布ノズル、およびこれを用いた塗布装置により、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイ等のカラーフィルタ用の大型ガラス基板にレジスト等の塗工液を均一に塗布することが可能になってきた。

塗工作業が終了し、塗工ヘッドを洗浄する際、塗工ヘッド本体２１０に設けられた塗工
液供給配管内の洗浄には多大の時間を要するという問題を有している。

それを解決する方法として、塗工液供給配管内へ洗浄液を供給すると共に、この塗工液供給配管を通過する洗浄液内に不活性ガスを吹き込み、これら洗浄液と不活性ガスの混合液をスリット２４０から排出させることによって供給ポート２２０、マニホールド２３０、スリット２４０内部を洗浄する塗工ヘッドの洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、高粘度もしくは反応性の塗工液を用いた場合、塗工作業後塗工ヘッドが有る程度時間放置され、塗工液供給配管内の塗工液が乾燥したりすると、塗工液供給配管内の洗浄には多大の時間を要し、細長い円筒状の塗工液供給配管内には洗浄残りが発生し、次の、塗工作業で塗膜上に異物が発生する等の問題を有している。
特開２００２−３４６４５５号公報特開平７−１３２２６７号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、高粘度または反応性の塗工液を使用したダイ塗工ヘッドによる塗膜形成作業終了後のダイ塗工ヘッド洗浄において、ダイ塗工ヘッド内の塗工液供給配管、ベント配管、マニホールド内の洗浄が容易なダイ塗工ヘッドを提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも塗工液を供給する塗工液供給配管（１１）と、エアー抜きを行うベント配管（１２）と、塗工液を一次貯留しておくマニホールド（１３）とを有する一方のダイヘッド部材（１０）と、スリット形成用シム（２０）と、合わせ面が平らな面を有する他方のダイヘッド部材（３０）とから構成されているスリット塗工ヘッドであって、前記一方のダイヘッド部材（１０）の合わせ面に前記塗工液供給配管（１１）と、前記ベント配管（１２）と、前記マニホールド（１３）とが溝状に形成され、前記塗工液供給配管（１１）は、一方にダルマ穴（４３）が形成されたフランジ（４１）と他方にフェルール状継ぎ手（４２）とを有する継ぎ手部材（４０）の前記フランジ（４１）によりパッキン（６１）を介して固定されており、前記継ぎ手部材（４０）のフェルール状継ぎ手（４２）と塗工液供給配管（７０）の一方に設けられたフェルール状継ぎ手（７１）とをパッキン（６２）を介してフェルールクランプ（５０）にて固定することにより、塗工液供給配管（１１）への塗工液供給配管（７０）の着脱が容易にできるようにしたことを特徴とするダイ塗工ヘッドとしたものである。

さらにまた、請求項３においては、前記ベント配管（１２）は、一方にダルマ穴（４３）が形成されたフランジ（４１）と他方にフェルール状継ぎ手（４２）を有する継ぎ手部材（４０）の前記フランジ（４１）によりパッキン（６１）を介して固定されており、前記継ぎ手部材（４０）のフェルール状継ぎ手（４２）と排気配管（８０）の一方に設けられたフェルール状継ぎ手（８１）とをパッキン（６２）を介してフェルールクランプ（５０）にて固定することにより、ベント配管（１２）への排気配管（８０）の着脱が容易にできるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のダイ塗工ヘッドとしたものである。

本発明のダイ塗工ヘッドは、高粘度または反応性の塗工液を使用したダイ塗工ヘッドによる塗膜形成作業終了後のダイ塗工ヘッドを洗浄する際、ダイ塗工ヘッドがダイヘッド部材とスリット形成用シムとに分解できるので、ダイヘッド部材に設けられた塗工液供給配管、ベント配管、マニホールド内の洗浄を容易に行うことができる。
また、塗工液供給配管への塗工液供給配管の着脱及びベント配管への排気配管の着脱が継ぎ手部材を用いたフランジ及びフェルールクランプにて固定されるので、塗工液供給配管への塗工液供給配管の取り付け、取り外し作業及びベント配管への排気配管の取り付け、取り外し作業をそれぞれ短時間に効率良く行うことができる。

以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は請求項１に係る本発明のダイ塗工ヘッドの一実施例を示す模式斜視図である。
図2はダイ塗工ヘッドの構成部材の一例を示す説明図である。
請求項１に係る本発明のダイ塗工ヘッド１００は、ダイヘッド部材１０と、リット形成用シム２０と、ダイヘッド部材３０とで構成されている。

ダイヘッド部材１０は、図2に示すように、ダイヘッド部材１０の合わせ面に塗工液を供給する塗工液供給配管１１と、マニホールドのエアー抜きを行うベント配管１２と、塗工液を一次貯留しておくマニホールド１３とを設けたものである。
これは、ダイ塗工ヘッドによる被処理基板への塗膜形成作業終了後のダイ塗工ヘッドを洗浄する際、ダイ塗工ヘッドを分解し、ダイヘッド部材１０に形成された塗工液供給配管１１、ベント配管１２、マニホールド１３内の洗浄を容易に行うことができるようにしたもので、特に、高粘度または反応性の塗工液を使用した場合に洗浄効果を発揮するようになっている。

スリット形成用シム２０は、図２に示すように、コの字型のシムがダイヘッド部材１０とダイヘッド部材２０の間に挿入されており、ダイヘッド部材１０とダイヘッド部材２０との先端部で、マニホールド１３に貯留された塗工液を被処理基板に塗膜を形成するためのスリット（開口部）２１を形成している。
スリット２１の開口量は、スリット形成用シム２０の厚みを変えることで調整する。

ダイヘッド部材３０は、合わせ面が平らな部材で形成されており、ダイヘッド部材１０とスリット形成用シム２０とを合わせてねじ等で固定、締結することにより、本発明のダイ塗工ヘッド１００が作製される。

図３は、図１に示すダイ塗工ヘッド１００をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、図４は図１に示すダイ塗工ヘッド１００をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図を、図５（ａ）及び（ｂ）は、継ぎ手部材４０のフランジ４１が塗工液供給配管またはベント配管に固定される状態を、図６は、継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と塗工液供給配管７０又は排気配管８０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手７１又は８１とを固定するためのフェルールクランプの一例をそれぞれ示す。

図３は、請求項２に係る塗工液供給配管への塗工液供給配管の取り付け状態の一例を示すもので、塗工液供給配管と塗工液供給配管との着脱をボルトの締め込み、取り外しで行うのではなく、継ぎ手部材４０の一方にダルマ穴４３が形成されたフランジ４１を塗工液供給配管１１へ固定し、継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と塗工液供給配管７０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手７１とをフェルールクランプ５０にて固定することにより、塗工液供給配管１１への塗工液供給配管７０の着脱を容易に行えるようにしたものである。

塗工液供給配管への塗工液供給配管の着脱方法について説明する。
まず、塗工液供給配管１１上にパッキン６１及びボルト９１を取り付け、ボルト９１を緩めた状態で、継ぎ手部材４０のフランジ４１に設けられたダルマ穴４３をボルト９１に差し込んで(図５（ａ）参照)、フランジ４１を所定の角度回転（ここでは、反時計回り）し、ボルト９１を締め付けることにより、継ぎ手部材４０を塗工液供給配管１１へ取り付けることができる（図５（ｂ）参照）。
また、継ぎ手部材４０を塗工液供給配管１１から取り外す場合は、ボルト９１を緩めた状態で、所定の角度回転（ここでは、時計回り）することで、容易に取り外すことができる。

次に、継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と塗工液供給配管７０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手６１とを、フェルールクランプ５０（図６参照）にて固定することで、塗工液供給配管７０を継ぎ手部材４０へ容易に取り付けることができる。

このように、継ぎ手部材４０のフランジ４１とフェルール状継ぎ手４２とを用いることにより、塗工液供給配管１１への塗工液供給配管７０の取り付け、取り外し作業がワンタッチで、短時間にできる。

図４は、請求項３に係るベント配管への排気配管の取り付け状態の一例を示すもので、排気配管とベント配管との着脱をボルトの締め込み、取り外しで行うのではなく、継ぎ手部材４０の一方にダルマ穴４３が形成されたフランジ４１をベント配管１２へ固定し、継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と排気配管８０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手７１とをフェルールクランプ５０にて固定することにより、ベント配管１２への排気配管８０の着脱を容易に行えるようにしたものである。

ベント配管への排気配管の着脱方法について説明する。
まず、ベント配管１２上にパッキン６１及びボルト９１を取り付け、ボルト９１を緩めた状態で、継ぎ手部材４０のフランジ４１に設けられたダルマ穴４３をボルト９１に差し込んで (図５（ａ）参照)、フランジ４１を所定の角度回転（ここでは、反時計回り）し、ボルト９１を締め付けることにより、継ぎ手部材４０をベント配管１２に取り付けることができる（図５（ｂ）参照）。
また、継ぎ手部材４０をベント配管１２から取り外す場合は、ボルト９１を緩めた状態で、所定の角度回転（ここでは、時計回り）することで、容易に取り外すことができる。

次に、継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と排気配管８０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手８１とを、フェルールクランプ５０（図６参照）にて固定することにより、排気配管８０を継ぎ手部材４０へ容易に取り付けることができる。

このように、継ぎ手部材４０のフランジ４１とフェルール状継ぎ手４２とを用いることにより、ベント配管１１への排気配管８０の取り付け、取り外し作業がワンタッチで、短時間にできる。

本発明のダイ塗工ヘッドの一実施例を示す模式斜視図である。本発明のダイ塗工ヘッドの構成部材の一例を示す説明図である。図１に示すダイ塗工ヘッド１００をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。図１に示すダイ塗工ヘッド１００をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。継ぎ手部材４０のフランジ４１を用いて塗工液供給配管またはベント配管に固定される状態を示す説明図である。継ぎ手部材４０のフェルール状継ぎ手４２と塗工液供給配管７０又は排気配管８０の一方に設けられたフェルール状継ぎ手７１又は８１とを固定するためのフェルールクランプの一例を示す。（ａ）は、ダイ塗工ヘッドの一例を示す模式斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のダイ塗工ヘッドをＣ−Ｃ’線で切断した模式構成断面図である。

符号の説明

１０……ダイヘッド部材
１１……塗工液供給配管
１２……ベント配管
１３……マニホールド
２０……スリット形成用シム
２１……スリット
３０……ダイヘッド部材
４０……継ぎ手部材
４１……フランジ
４２、７１……フェルール状継手
４３……ダルマ穴
５０……フェルールクランプ
６１、６２……パッキン
７０……塗工液供給配管
８０……排気配管
９１……ボルト

Claims

少なくとも塗工液を供給する塗工液供給配管（１１）と、エアー抜きを行うベント配管（１２）と、塗工液を一次貯留しておくマニホールド（１３）とを有する一方のダイヘッド部材（１０）と、スリット形成用シム（２０）と、合わせ面が平らな面を有する他方のダイヘッド部材（３０）とから構成されているスリット塗工ヘッドであって、前記一方のダイヘッド部材（１０）の合わせ面に前記塗工液供給配管（１１）と、前記ベント配管（１２）と、前記マニホールド（１３）とが溝状に形成され、
前記塗工液供給配管（１１）は、一方にダルマ穴（４３）が形成されたフランジ（４１）と他方にフェルール状継ぎ手（４２）とを有する継ぎ手部材（４０）の前記フランジ（４１）によりパッキン（６１）を介して固定されており、前記継ぎ手部材（４０）のフェルール状継ぎ手（４２）と塗工液供給配管（７０）の一方に設けられたフェルール状継ぎ手（７１）とをパッキン（６２）を介してフェルールクランプ（５０）にて固定することにより、塗工液供給配管（１１）への塗工液供給配管（７０）の着脱が容易にできるようにしたことを特徴とするダイ塗工ヘッド。
前記ベント配管（１２）は、一方にダルマ穴（４３）が形成されたフランジ（４１）と他方にフェルール状継ぎ手（４２）を有する継ぎ手部材（４０）の前記フランジ（４１）によりパッキン（６１）を介して固定されており、前記継ぎ手部材（４０）のフェルール状継ぎ手（４２）と排気配管（８０）の一方に設けられたフェルール状継ぎ手（８１）とをパッキン（６２）を介してフェルールクランプ（５０）にて固定することにより、ベント配管（１２）への排気配管（８０）の着脱が容易にできるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のダイ塗工ヘッド。