JPH0624771U - ロールコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の表面に均一かつ所望の厚みの塗膜を容
易に形成できるロールコータを提供する。 【構成】 基板搬送ステージ12によって搬送される基板
10の表面にコーティング部14のアプリケータロール22に
よって塗液を塗布し、その塗液を乾燥機16によって乾燥
させる。基板表面に形成された塗膜の厚みを膜厚計測計
18によって測定し、求められた膜厚値に基づいて制御器
20によりコーティング部を制御して、基板表面に形成さ
れる塗膜の厚みが所定値となるように自動的に調整す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、液晶用ガラス基板、フレキシブルＬＣＤ用フィルム、イメージセ ンサ用基板、半導体基板等の各種基板を複数枚、間隔を置いて順次水平方向へ搬 送しながら、その各基板の表面に塗液、例えばフォトレジスト液、カラーフィル タ用顔料、ポリイミド樹脂等を塗布して、基板表面に均一で所定厚みの塗膜を形 成するために使用されるロールコータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のロールコータでは、水平搬送路に沿って並設された複数本の搬送ロー ルにより基板を搬送し、或いは、水平方向へ直線移動自在に配設されたステージ の上面に基板を保持して搬送して、アプリケータロールを備えたコーティング部 へ基板を送り込み、塗液供給装置から塗液供給用ロールなどを介してアプリケー タロールの外周円筒面に供給された塗液を、アプリケータロールがその外周円筒 面を基板の表面に接触させ又は押し付けながら回転することにより基板表面に塗 布した後、表面に塗液が塗布された基板を乾燥機に通すことにより、基板の表面 に塗膜を形成するようにしている。

【０００３】 この場合、基板の表面に、その全面にわたって均一でかつ所望通りの厚みの塗 膜を形成するために、従来は、アプリケータロールによって基板表面に塗布され た塗液を乾燥させた後、基板表面に形成された塗膜の厚みを膜厚計によって測定 し、その測定によって得られた膜厚データに基づいて、所望の塗膜が得られるよ うに作業者がコーティング部の各部機構の調整を行なっていた。例えば、アプリ ケータロールの外周円筒面に外周円筒面が接触又は近接するように配設されたド クタロール（塗液供給用ロール）とアプリケータロールとの対向面間の隙間或い はアプリケータロールに対するドクタロールの押込み圧を調節したり、アプリケ ータロールの外周円筒面と基板の表面との間の隙間或いは基板表面に対するアプ リケータロールの押込み圧を調節したり、また、塗液供給用ロールの回転速度を 調節したりするなどして、基板の表面に均一で所定厚みの塗膜が形成されるよう にしていた。

【０００４】 また、特開昭６２−２０１６６９号公報には、基板の表面に均一な厚みの塗膜 を形成する方法として、ロールコータの起動に先立ち、アプリケータロールとド クタロール又はバックアップロールとの一端側を対接させて他端側に生じる隙間 寸法を測定し、その値を記憶手段に記憶させておき、起動後においてアプリケー タロールに対しドクタロール又はバックアップロールを相対的に接離駆動する際 に、他端側が一端側よりも前記隙間寸法分だけ余分に移動するように制御するこ とにより、アプリケータロールの外周円筒面に対するドクタロールの押込み量又 はアプリケータロールとバックアップロールとの対向面間の隙間がアプリケータ ロールの軸線方向において一定になるように調整する技術が開示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、膜厚計によって得られた膜厚データに基づいて作業者が手動操 作によりコーティング部の調整を行なう方法は、その調整作業が面倒であり、ま た、調整作業に多くの時間を要することになる。しかも、コーティング部の調整 に当たっては精密な手動操作を必要とするため、基板の表面に形成される塗膜の 厚みを均一にかつ所望値にすることは困難である。

【０００６】 また、特開昭６２−２０１６６９号公報に記載されているようなロールコータ の制御方法によれば、基板の表面に塗膜を均一な厚みに形成することができるが 、ロールコータの起動に先立ってロール間の隙間寸法を測定したり、その値を記 憶手段に記憶させたりする面倒な操作が必要となる。また、同号公報に記載され ているロールコータでは、アプリケータロールやドクタロールの位置が設定位置 からずれていたりすると、そのロール位置が元の設定位置に自動的に修正される ように制御されるが、所望の厚みの塗膜が得られるように、起動前に各ロールの 位置設定を高精度に行なうのは難しく、基板の表面に形成される塗膜の厚みを所 望値通りにすることが困難である。

【０００７】 この考案は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板の表面に均 一かつ所望の厚みの塗膜を容易に形成することができるロールコータを提供する ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

基板搬送手段によって基板を水平方向へ搬送しながら、その基板の表面に塗液 塗布手段によって塗液を塗布し、その塗液を塗液乾燥手段によって乾燥させ、基 板表面に塗膜を形成するようにしたロールコータにおいて、この考案では、基板 の表面に形成された塗膜の分光反射率を測定しその膜厚を求める膜厚計測手段と 、この膜厚計測手段によって求められた膜厚値に基づいて、基板表面に形成され る塗膜の厚みが所定値となるように塗液塗布手段を制御する制御手段とを設ける ようにした。

【０００９】 上記した塗液塗布手段は、少なくとも表層部分が弾性を有し、水平方向へ搬送 される基板の表面に外周円筒面を接触させ又は押し付けながら回転することによ り基板表面に塗液を塗布するアプリケータロールと、このアプリケータロールの 外周円筒面に外周円筒面が接触又は近接するように配設され、アプリケータロー ル外周円筒面に塗液を、その量を調節可能に供給する塗液供給用ロールとを備え て構成することができる。この場合、基板の表面に形成された塗膜の厚みを、ア プリケータロールの軸線方向に沿った複数の位置についてそれぞれ求めるように 膜厚計測手段を複数個配設し、それら複数個の膜厚計測手段によって求められた 複数の膜厚値に基づいて、水平方向へ搬送される基板の表面に対する前記アプリ ケータロールの軸線の傾きを修正するように制御手段で制御するか、又はアプリ ケータロールの軸線方向に関して単一の位置について、基板搬送方向に複数点計 測するとともに、その複数点の膜厚値に基づいて塗膜の厚みが所定値となるよう にアプリケータロールに供給される塗液の量を調整するように制御手段で制御す る構成とすることができる。また、制御手段により、塗液供給用ロールの回転速 度を制御してアプリケータロールの外周円筒面に供給される塗液の量を調節する 構成とすることができる。

【００１０】

【作用】

上記構成のロールコータでは、制御手段が、膜厚計測手段によって求められた 膜厚値に基づいて塗液塗布手段を制御し、基板の表面に形成される塗膜の厚みが 所定値となるように、塗液塗布手段が自動的に調整される。

【００１１】 また、複数個の膜厚計測手段により、基板の表面に形成された塗膜の厚みを、 アプリケータロールの軸線方向に沿った複数の位置についてそれぞれ求め、その 求められた複数の膜厚値に基づいて基板表面に対するアプリケータロールの軸線 の傾きを修正するように制御手段で制御するか、又はアプリケータロールの軸線 方向に関して単一の位置について、基板搬送方向に複数点計測するとともに、そ の複数点の膜厚値に基づいて塗膜の厚みが所定値となるようにアプリケータロー ルに供給される塗液の量を調整するように制御手段で制御する構成としたときは 、基板の表面に形成される塗膜の厚みが、正確に基板全面において均一となる。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。

【００１３】 図１は、この考案の１実施例に係るロールコータの概略構成を模式的に示す図 であり、図２は、このロールコータのコーティング部の要部の構成を示す斜視図 である。

【００１４】 このロールコータは、上面に基板10を保持して水平方向へ直線移動し、複数枚 の基板10を、間隔を置いて順次水平方向へ搬送する基板搬送ステージ12、この基 板搬送ステージ12に保持されて搬送される基板10の表面にフォトレジスト液等の 塗液を塗布するコーティング部14、このコーティング部14で基板10の表面に塗布 された塗液を乾燥させる乾燥機16、この乾燥機16で塗液が乾燥させられて基板10 の表面に被着形成された塗膜の厚みを、その塗膜の分光反射率を測定することに よって求める膜厚計測計18、並びに、コーティング部14の各部機構を駆動制御す る制御器20などを備えて構成されている。

【００１５】 コーティング部14は、少なくとも表層部分が弾性を有し、水平方向へ搬送され る基板10の表面に外周円筒面を接触させ又は押し付けながら回転することにより 基板10表面に塗液を塗布するアプリケータロール22と、外周円筒面に切欠き段差 部が形成された固定のナイフロール24、及びこのナイフロール24と近接し、アプ リケータロール22に対して接触又は近接するとともに、その接触又は近接個所で はアプリケータロール22と回転方向が逆方向になるように同方向に回転するメタ ルロール26とを備えて構成されており、ナイフロール24とメタルロール26との近 接部上部に塗液の液溜部28が形成されるようになっている。そして、液溜部28へ 図示しない塗液供給源から塗液が供給されて、その液溜部28に塗液が貯留され、 メタルロール26の回転動作に伴って液溜部28からアプリケータロール22の外周円 筒面へ塗液が供給されるようになっている。

【００１６】 アプリケータロール22は、その左右一対の回転支軸30が左右一対のスライド支 持板32にそれぞれ回転自在に支持され、その一対のスライド支持板32が、装置固 定部（図示を省略）に固設された左右一対のガイド部材34にそれぞれ摺動自在に 係合されて、昇降自在に保持されている。また、スライド支持板32には、それを 昇降駆動させるパルスモータ36が付設されており、また、アプリケータロール22 の一方の回転支軸30の端部は、支持板38に取着された駆動モータ40の回転軸に連 結され、この駆動モータ40によってアプリケータロール22が回転駆動されるよう になっている。ナイフロール24は、その左右一対の固定支軸42が左右一対のスラ イド保持板44にそれぞれ固着され、その一対のスライド保持板44が、装置固定部 に固設された左右一対のガイド部材46にそれぞれ摺動自在に係合されて、前後方 向へ進退自在に保持されている。そして、スライド保持板44には、それを進退駆 動させるパルスモータ48が付設されている。また、メタルロール26は、その左右 一対の回転支軸50が、装置固定部に固設された左右一対の支持板（図示せず）に それぞれ回転自在に支持され、一方の回転支軸50が駆動モータ52（図２には図示 せず）の回転軸に連結され、この駆動モータ52によってメタルロール26が回転駆 動されるようになっている。

【００１７】 コーティング部14で基板10の表面に塗布された塗液は、乾燥機において乾燥さ せられて、基板10の表面に塗膜が形成され、その塗膜の厚みが膜厚計測計18によ って測定される。そして、求められた膜厚の値に対応した信号が膜厚計測計18か ら制御器20へ送られる。制御器20は、膜厚計測計18によって求められた膜厚の値 に基づき、その測定膜厚と設定膜厚とを比較して、基板10の表面に形成される塗 膜の厚みが所定値となるように、コーティング部14のパルスモータ36、48やメタ ルロール26の駆動モータ52へ制御信号を送って、それらを駆動制御する。そして 、アプリケータロール22の外周円筒面と基板10の表面との間の隙間、基板10の表 面に対するアプリケータロール22の押込み圧、ナイフロール24とメタルロール26 との対向面間の隙間（ニップクリアランス）、或いは、メタルロール26の回転速 度、アプリケータロール22の回転速度又は基板搬送ステージ12の移動速度などが 調節されて、メタルロール26からアプリケータロール22の外周円筒面へ供給され る塗液の量が調整されることにより、アプリケータロール22の外周円筒面から基 板10の表面へ塗布される塗液の量が調整され、基板10の表面に所望の厚みの塗膜 が形成されることになる。この場合、特に、ナイフロール24とメタルロール26と の間のニップクリアランス量と基板10の表面に形成される塗膜の厚みとは直線的 比例関係を示すため、制御は比較的簡単である。

【００１８】 また、アプリケータロールの外周円筒面の加工誤差やアプリケータロールの昇 降機構の加工誤差、基板搬送ステージの加工誤差などにより、或いは運転中にお ける何らかの理由により、図３に示すように、水平方向へ搬送される基板10の表 面に対してアプリケータロール22の軸線が傾きθを生じることがある。また、ナ イフロール24とメタルロール26とが平行に保持されずに、そのロール間の隙間が 軸線方向において変化している場合がある。このような場合に対応するために、 複数個の膜厚計測計18をアプリケータロール22の軸線方向に沿った複数の位置、 すなわち基板10の搬送方向に対し直交する方向における複数の位置に配設してお き、基板10の表面に形成された塗膜の厚みを複数の位置についてそれぞれ求め、 複数個の膜厚計測計18によって求められた複数の膜厚値に基づき、制御器20によ り、アプリケータロール22が軸着された左右一対のスライド支持板32にそれぞれ 付設された両パルスモータ36を個別に駆動制御し、また、ナイフロール24が軸着 された左右一対のスライド保持板44にそれぞれ付設された両パルスモータ48を個 別に駆動制御するような構成とすればよい。このような構成とすることにより、 基板10の表面に形成される塗膜の厚みが均一になるように、基板10の表面に対す るアプリケータロール22の軸線の傾きθが修正されて、基板10の表面とアプリケ ータロール22の軸線とが常に平行に保持されるようになり、また、ナイフロール 24とメタルロール26との間の隙間が修正されて、両ロール24、26が常に平行に保 持されるようになる。

【００１９】 以上のように、このロールコータでは、制御器20により、膜厚計測計18によっ て求められた膜厚値に基づいてコーティング部14の各部モータが駆動制御され、 基板10の表面に形成される塗膜の厚みが均一で所定値となるように、手動操作を 要することなく自動的に調整される。また、このロールコータでは、膜厚計測計 18によって実際に求められた膜厚値に基づいてコーティング部14の制御が行なわ れるので、起動に先立って、アプリケータロール22の外周円筒面と基板10の表面 との間の隙間や基板10の表面に対するアプリケータロール22の押込み圧、或いは ナイフロール24とメタルロール26との対向面間の隙間などを高精度に調整してお く必要が無くなり、作業者の負担が軽減するとともに、それらの調整に要してい た時間が節約される。

【００２０】 尚、上記実施例では、アプリケータロール22の軸線方向の複数の位置に複数個 の膜厚計測計18をそれぞれ配設していたが、アプリケータロール22の軸線方向に 関して単一の位置に単一の膜厚計測計18を配置し、１枚の基板に対してその搬送 方向の複数点について単一の膜厚計測計18により繰り返し計測を行なうとともに 、その複数点の膜厚値に基づいて上記塗膜の厚みが所定値となるようにアプリケ ータロールに供給される塗液の量を調節するように構成することもできる。

【００２１】 この考案のロールコータは以上のように構成されているが、この考案の範囲は 上記説明並びに図面の内容によって限定されず要旨を逸脱しない範囲で種々の変 形例を包含し得る。例えば、水平搬送路に沿って並設された複数本の搬送ロール によって基板を搬送しながら、アプリケータロールとバックアップロールとの間 へ基板を通すことにより基板表面に塗液を塗布するロールコータ、その他各種形 式のロールコータについても、この考案は適用が可能であり、また、アプリケー タロールの昇降機構なども、上記実施例で示したものに限定されない。

【００２２】

【考案の効果】

この考案は以上説明したように構成されかつ作用するので、この考案に係るロ ールコータを使用すれば、基板の表面に均一かつ所望の厚みの塗膜を容易に形成 することができ、従来のように、手動操作によりコーティング部の面倒な調整作 業を多くの時間をかけて行なったり、ロールコータの起動に先立ってロール間の 隙間寸法の測定などの面倒な操作を行なったりする必要が無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の１実施例に係るロールコータの概略
構成を模式的に示す図である。

【図２】図１に示したロールコータのコーティング部の
要部の構成を示す斜視図である。

【図３】基板の表面に対してアプリケータロールの軸線
が傾いている状態を模式的に示す図である。

【符号の説明】

10 基板 12 基板搬送ステージ 14 コーティング部 16 乾燥機 18 膜厚計測計 20 制御器 22 アプリケータロール 24 ナイフロール 26 メタルロール 28 液溜部 30 アプリケータロールの回転支軸 32 スライド支持板 34、46 ガイド部材 36、48 パルスモータ 40、52 駆動モータ 42 ナイフロールの固定支軸 50 メタルロールの回転支軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福井 萌 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)考案者 中村 宏生 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)考案者 竹藤 聖司 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)考案者 和田 英一 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の基板を、間隔を置いて順次水平
   方向へ搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段によ
   って水平方向へ搬送される各基板の表面に塗液を塗布す
   る塗液塗布手段と、この塗液塗布手段によって各基板の
   表面に塗布された塗液を乾燥させて各基板の表面に塗膜
   を形成する塗液乾燥手段とを備えてなるロールコータに
   おいて、前記塗液乾燥手段によって形成された塗膜の分
   光反射率を測定しその膜厚を求める膜厚計測手段を設け
   るとともに、この膜厚計測手段によって求められた膜厚
   の値に基づいて前記塗膜の厚みが所定値となるように前
   記塗液塗布手段を制御する制御手段を設けたことを特徴
   とするロールコータ。
2. 【請求項２】 塗液塗布手段が、少なくとも表層部分が
   弾性を有し、水平方向へ搬送される基板の表面に外周円
   筒面を接触させ又は押し付けながら回転することにより
   基板表面に塗液を塗布するアプリケータロールと、この
   アプリケータロールの外周円筒面に外周円筒面が接触又
   は近接するように配設され、アプリケータロール外周円
   筒面に塗液を、その量を調節可能に供給する塗液供給用
   ロールとを備えて構成された請求項１記載のロールコー
   タ。
3. 【請求項３】 膜厚計測手段が、基板の表面に形成され
   た塗膜の厚みを、アプリケータロールの軸線方向に沿っ
   た複数の位置についてそれぞれ求めるように複数個配設
   されるとともに、制御手段が、前記複数個の膜厚計測手
   段によって求められた複数の膜厚値に基づいて、水平方
   向へ搬送される基板の表面に対する前記アプリケータロ
   ールの軸線の傾きを修正するように制御するものである
   請求項２記載のロールコータ。
4. 【請求項４】 制御手段が、塗液供給用ロールの回転速
   度を制御してアプリケータロールの外周円筒面に供給さ
   れる塗液の量を調節するものである請求項２又は請求項
   ３記載のロールコータ。
5. 【請求項５】 膜厚計測手段が、基板の表面に形成され
   た塗膜の厚みを、アプリケータロールの軸線方向に関し
   て単一の位置について、基板搬送方向に複数点計測する
   とともに、制御手段が、前記複数点の膜厚値に基づいて
   前記塗膜の厚みが所定値となるようにアプリケータロー
   ルに供給される塗液の量を調節する請求項２記載のロー
   ルコータ。