JPH10202156A - ロールコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーティングロールの径を大きくしたり基板
に対するコーティングロールの押し込み量を大きくした
りすることなく、コーティングロールの周面をその全長
にわたって基板の表面に確実に接触させることができる
ロールコータを提供する。 【解決手段】 オフセットロールの周面に周面が押し付
けられるように接触し、搬送される基板の表面に周面が
押し付けられるように接触して、周面に保持された塗布
液を基板の表面へ転移させるコーティングロール１２
を、その中央部の外径Ｄ１が両端部の外径Ｄ２より小さ
くなるように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶用またはＰ
ＤＰ用ガラス基板、フィルム液晶用基板、イメージセン
サ用基板、プリント配線用基板、半導体ウエハなどの各
種基板を水平方向へ搬送しながら、コーティングロール
の周面を基板の表面に接触させて回転させることによ
り、基板の表面に塗布液、例えばフォトレジスト液、カ
ラーフィルタ用顔料、ポリイミド樹脂などを塗布するロ
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としては、例えば
実開平４−９９２６６号公報などに開示されたものが一
般に知られている。このロールコータは、コーティング
ロールを基板の搬送方向と逆方向に回転させる、いわゆ
るリバースコーティング方式のロールコータであるが、
このロールコータでは、基板を定盤上に真空吸着し一体
的に保持して水平方向へ搬送させながら、その搬送路の
上方に配設されたコーティングロールを、その最下点が
定盤上の基板の表面に接触する位置まで下降させた状態
で基板の搬送方向と逆方向に回転（リバース回転）させ
る。そして、定盤上に保持された基板が、コーティング
ロールの周面に接触しコーティングロールの周面によっ
て押し付けられながら、その下方を通過することによ
り、コーティングロールの周面に供給された塗布液がコ
ーティングロールの周面から基板の表面へ転写されて、
基板の表面に塗膜が形成されるようになっている。ま
た、コーティングロールの周面には、オフセットロール
の周面が押し付けられるように接触しており、オフセッ
トロールがコーティングロールの回転方向と同一方向に
回転（リバース回転）することにより、オフセットロー
ルの周面に保持された塗布液がコーティングロールの周
面へ転移して供給される。

【０００３】上記したような構成のロールコータにより
基板の表面に塗膜を形成する場合において、コーティン
グロールに対するオフセットロールの押し込みによって
コーティングロールに撓みが生じ、コーティングロール
の中央部が両端部に比べて下方へ変位すると、コーティ
ングロールの両端部が基板の表面に接触しない状態とな
って、基板表面の両側部に塗布液が転写されずに、塗布
不良を生じることとなる。そこで、従来は、コーティン
グロールに十分な剛性を持たせて撓みが生じないように
するために、コーティングロールの径を大きくしたり、
コーティングロールの撓み量を考慮に入れて、基板に対
するコーティングロールの押し込み量を大きくしたりす
る方法を採っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コーテ
ィングロールの径を大きくしてコーティングロールに撓
みを生じさせないようにする方法では、ロールコータの
大型化を招き、また、コーティングロールの重量が増す
ために、そのメンテナンス作業が困難になる、といった
問題点がある。また、基板に対するコーティングロール
の押し込み量を大きくしてコーティングロールの周面を
その全長にわたって基板の表面に接触させる方法では、
コーティングロールと基板との接触圧が増すために、コ
ーティングロールの周面が基板から受けるダメージが大
きくなる、といった問題点がある。

【０００５】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、コーティングロールの径を大きくし
てコーティングロールに撓みを生じさせないようにした
り、基板に対するコーティングロールの押し込み量を大
きくしたりする、といったような方法によらないで、コ
ーティングロールの周面をその全長にわたって基板の表
面に確実に接触させることができて、基板の両側部を含
む全面に良好に塗布液を塗布することができ、また、装
置の大型化やメンテナンス作業の困難さを避けることが
できるとともに、基板との接触によるコーティングロー
ルの周面のダメージを低減させ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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板を水平
方向へ搬送する基板搬送手段と、一方向に回転しなが
ら、前記基板搬送手段によって搬送される基板の表面に
周面が押し付けられるように接触して、周面に保持され
た塗布液を基板の表面へ転移させるコーティングロール
と、このコーティングロールの周面に周面が押し付けら
れるように接触して回転し、周面に保持された塗布液を
コーティングロールの周面へ転移させるオフセットロー
ルと、このオフセットロールの周面へ塗布液を供給する
塗布液供給手段とを備えたロールコータにおいて、前記
コーティングロールの中央部の外径を両端部の外径より
小さくしたことを特徴とする。

【０００７】上記構成のロールコータでは、コーティン
グロールに対するオフセットロールの押し込みによって
コーティングロールに撓みが生じたときに、コーティン
グロールの中央部の外径が両端部の外径より小さくされ
ているので、コーティングロールの中央部における下方
への変位量と、コーティングロールの中央部と両端部と
での外径差（正確には外径差の１／２）とが相殺され、
コーティングロールの、基板の表面との接触面側が直線
状となり、コーティングロールの周面がその全長にわた
って基板の表面に確実に接触する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図面を参照しながら説明する。

【０００９】最初に、ロールコータの全体構成の１例
を、概略側断面図を示した図４により説明する。このロ
ールコータは、リバースコーティング方式のロールコー
タであり、このロールコータでは、水平方向に往復移動
自在に配設されたステージ１０の上面に基板Ｗを真空吸
着などによって保持し、ステージ１０によって基板Ｗを
搬送し、基板Ｗの搬送方向と逆方向に回転（リバース回
転）するコーティングロール１２の直下位置へ基板Ｗを
送り込んで、コーティングロール１２の周面に基板Ｗの
表面を接触させることにより、コーティングロール１２
の周面から基板Ｗの表面へ塗布液が転写され、基板Ｗの
表面に塗膜が形成されるようになっている。

【００１０】コーティングロール１２は、少なくとも周
面がゴム材で形成されており、このコーティングロール
１２の周面に、コーティングロール１２と平行に配設さ
れたオフセットロール１４の周面が接触している。オフ
セットロール１４の周面は、コーティングロール１２の
周面に押し付けられるように接触し、両ロール１２、１
４が同一方向に回転（リバース回転）することにより、
オフセットロール１４の周面に保持された塗布液がコー
ティングロール１２の周面に転移されて供給されるよう
になっている。オフセットロール１４は、少なくとも周
面がゴム材で形成されまたは金属材料で形成されてお
り、このオフセットロール１４の周面に、オフセットロ
ール１４と平行に配設されたピックアップロール１６の
周面が接触している。ピックアップロール１６は、少な
くとも周面がゴム材で形成され、水平姿勢に支持され
て、貯液槽１８内に収容された塗布液２０、例えばフォ
トレジスト液中に周面の一部が浸漬されている。そし
て、ピックアップロール１６は、一方向に回転すること
により貯液槽１８内から塗布液２０を持ち出して周面に
保持し、ピックアップロール１６と周面同士が接触しな
がらピックアップロール１６の回転方向と反対方向に回
転するオフセットロール１４の周面へ塗布液を転移させ
て供給するようになっている。

【００１１】このロールコータでは、コーティングロー
ル１２が、図１および図２に示すように、中央部の外径
Ｄ１が両端部の外径Ｄ２より小さくされた（Ｄ１＜Ｄ
２）逆クラウンロールとなっている。なお、図１および
図２（図３においても同じ）では、理解し易くするため
に、コーティングロール１２における中央部と両端部と
での外径差を誇張して描いている。コーティングロール
１２の中央部の外径Ｄ１と両端部の外径Ｄ２との寸法差
については、コーティングロール１２の撓み量（中央部
における下方への変位量）の算出や構造解析に基づいて
最適値を求めるようにすればよい。コーティングロール
１２の各部の寸法の１例を示すと、長さｌ＝８００〜９
００ｍｍ、外径Ｄ＝１００〜１２０ｍｍ、中央部の凹み
量ｄ＝５０〜１５０μｍである。

【００１２】図１および図２に示したような形状のコー
ティングロール１２を備えた図４に示すようなロールコ
ータにより基板Ｗの表面に塗膜を形成する場合、コーテ
ィングロール１２に対するオフセットロール１４の押し
込みによってコーティングロール１２に撓みが生じ、コ
ーティングロール１２の中央部が両端部に比べて下方へ
僅かに変位、例えば５０〜１５０μｍ程度変位する。こ
のとき、コーティングロール１２は、その中央部の外径
Ｄ１が両端部の外径Ｄ２より小さくされた逆クラウンロ
ールであるため、コーティングロール１２の中央部にお
ける下方への変位量とコーティングロール１２の中央部
の凹み量ｄとが相殺され、図３に示すように、コーティ
ングロール１２の、基板Ｗの表面との接触面側が直線状
となり、コーティングロール１２の周面がその全長にわ
たって基板Ｗの表面に接触し、コーティングロール１２
の周面から基板Ｗの両側部を含む全面に塗布液が転写さ
れることとなる。また、幅の広い基板についても、コー
ティングロールの中央部の外径と両端部の外径との差を
適切に設定することにより、基板に対するコーティング
ロールの小さい押込み量で基板の表面全体に塗布液を塗
布するように対応することができる。

【００１３】ここで、コーティングロール１２の製造方
法の１例について説明する。まず、中心となる金属棒ま
たは金属パイプ１３の周囲にゴムを巻き付ける。このと
きには、まだ図１に示すような凹みは形成されていな
い。次に、巻き付けられたゴムの表面を研磨してその表
面を滑らかにし、かつ、その中央部をさらに研磨して凹
みを形成して、図１に示す形状とする。

【００１４】この発明は、図４に示したような構成のロ
ールコータ以外にも、コーティングロールとオフセット
ロールとを備えた種々の構成のロールコータに適用し得
る。例えば、図５に示したロールコータでは、コーティ
ングロール２２の下方側に、基板Ｗの裏面に当接して基
板Ｗを支持し基板Ｗの搬送方向の順方向に回転して基板
Ｗを搬送するバックアップロール２６を配設するととも
に、コーティングロール２２およびバックアップロール
２６の、基板Ｗの搬送方向における手前側およびその反
対側にそれぞれ、基板Ｗの搬送路に沿って複数本の搬送
ロール２８を列設している。また、少なくとも周面がゴ
ム材で形成されまたは金属材料で形成されたオフセット
ロール２４と、少なくとも周面がゴム材で形成されたド
クターロール３０とを、互いに平行にかつそれぞれ水平
姿勢に支持し、それら両ロール２４、３０の周面同士を
接触させて、その接触部の上部側に、塗布液２０を貯留
するための液溜部３２を形成し、液溜部３２の上方に塗
布液供給ノズル３４を設け、オフセットロール２４とド
クターロール３０とを互いに反対方向へかつ両ロール２
４、３０の接触側においてそれぞれ下向きに周面が移動
するように回転させることにより、液溜部３２からオフ
セットロール２４の周面へ塗布液２０が供給されるよう
になっている。このような構成のロールコータのコーテ
ィングロール２２を、図１および図２に示すような形状
に形成すればよい。

【００１５】また、図６に示したロールコータは、金属
材料で形成されたロール状のメタルドクタ３６と、金属
材料で形成されまたは少なくとも周面がゴム材で形成さ
れたオフセットロール４４とを、互いに平行にかつそれ
ぞれ水平姿勢に支持し、それらメタルドクタ３６および
オフセットロール４４の周面同士を近接させて、その近
接部の上部側に、塗布液２０を貯留するための液溜部３
８を形成し、液溜部３８の上方に塗布液供給ノズル４０
を設けた構成を有している。そして、メタルドクタ３６
を固定した状態でオフセットロール４４を、メタルドク
タ３６との近接側において下向きに周面が移動するよう
に回転させることにより、液溜部３８内に収容された塗
布液２０が、液溜部３８の下部からメタルドクタ３６と
オフセットロール４４との間の隙間を通って必要量だけ
流出し、オフセットロール４４の周面へ供給され、オフ
セットロール４４の周面から、オフセットロール４４の
周面と接触してオフセットロール４４に対しリバース回
転するコーティングロール４２の周面へ塗布液が転移し
て供給されるようになっている。このような構成のロー
ルコータのコーティングロール４２を、図１および図２
に示すような形状に形成すればよい。

【００１６】

【発明の効果】この発明に係るロールコータを使用する
と、コーティングロールに撓みを生じさせないようにコ
ーティングロールの径を大きくしたり、また基板に対す
るコーティングロールの押し込み量を大きくしたりしな
くても、コーティングロールの周面がその全長にわたっ
て基板の表面に確実に接触することになるので、基板の
全面に良好に塗布液を塗布することができ、かつ、ロー
ルコータの大型化を招いたりコーティングロールの重量
が増してそのメンテナンス作業が困難になったりするこ
とがなく、また、基板との接触によるコーティングロー
ルの周面のダメージが低減されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の１例を示し、ロールコー
タの構成要素であるコーティングロールを正面から見た
形状を誇張して表した概略図である。

【図２】同じくコーティングロールの正面形状を誇張し
て表した概略図である。

【図３】図１および図２に示したコーティングロールの
作用を説明するための図であって、コーティングロール
と共にオフセットロールおよび基板を正面から見た状態
を誇張して表した概略図である。

【図４】ロールコータの全体構成の１例を示す概略側断
面図である。

【図５】ロールコータの全体構成の別の例を示す概略側
断面図である。

【図６】ロールコータの全体構成のさらに別の例を示す
概略側断面図である。

【符号の説明】

１０ ステージ １２、２２、４２ コーティングロール １４、２４、４４ オフセットロール １６ ピックアップロール １８ 貯液槽 ２０ 塗布液 ２６ バックアップロール ２８ 搬送ロール ３０ ドクターロール ３２、３８ 液溜部 ３４、４０ 塗布液供給ノズル ３６ メタルドクタ Ｗ 基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を水平方向へ搬送する基板搬送手段
   と、 一方向に回転しながら、前記基板搬送手段によって搬送
   される基板の表面に周面が押し付けられるように接触し
   て、周面に保持された塗布液を基板の表面へ転移させる
   コーティングロールと、 このコーティングロールの周面に周面が押し付けられる
   ように接触して回転し、周面に保持された塗布液をコー
   ティングロールの周面へ転移させるオフセットロール
   と、 このオフセットロールの周面へ塗布液を供給する塗布液
   供給手段とを備えたロールコータにおいて、 前記コーティングロールの中央部の外径を両端部の外径
   より小さくしたことを特徴とするロールコータ。