JPS638439Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、平板状の基板の表面に塗布液を均一
に塗布することのできるロール式塗布装置に関す
るもので、例えば、塗布液を薄膜形成液とすれ
ば、基板の表面に薄膜を形成させる作業において
使用することができる。そして、本考案は、特に
次に例示するような薄膜の形成に利用して有用な
ものである。

例えば、前面板をとおして観察する蛍光表示管
において、外部の電界を遮蔽するため前面板内面
に設けられる透明導電膜や、基板をとおして観察
する前面発光形の蛍光表示管において、陽極導体
及び配線導体として陽極基板上に設けられる透明
導電膜を形成するために、導電膜形成液の塗布装
置として使用することができる。

さらに、液晶表示装置の電極に使用する透明導
電膜、アルカリ成分の溶出を防ぐバリア用として
ガラス板表面に形成される透明酸化膜、そして、
板ガラスの表面に形成されて板ガラスを強化する
ための薄膜、さらに、反射防止や熱反射改善のた
め等、各種の特長を持たせるためにガラス板の表
面に被着される薄膜等を形成するための作業にお
いても、薄膜形成液の塗布装置として利用するこ
とができる。

〔従来の技術〕

例えばガラス等の基板の表面に薄膜を被着形成
させるために、基板の表面に薄膜形成液を塗布す
る装置としては、第７図に示すロールコータが知
られている。

ロールコータ１は、基板２を下面から支えるバ
ツクアツプローラ３と、基板２の上面に圧着され
て薄膜形成液４と該基板２上に転写するコーテイ
ングローラ５とを具備し、薄膜形成液４は、ドク
ターローラ６上に注がれ、該ドクターローラ６に
よつて均一に伸ばされて前記コーテイングローラ
５に供給されるように構成されている。

また、基板表面に薄膜形成液を塗布する他の手
段としては、デツピング法が知られている。デツ
ピング法は、基板の全体が入る大きさの槽を設
け、この中に薄膜形成液を満たし、基板を浸漬し
た後引き上げることによつて、基板の両面に薄膜
形成液を塗布する方法である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ロールコータは、薄膜形成液が不安定である場
合には適用することがむずかしい。例えば、イン
ジウム、スズ、チタン等を含有する有機金属化合
物（アルコキシ化合物）を、沸点が低く揮発し易
い有機溶剤に溶解した薄膜形成液の場合について
考える。

液は、基板２上に薄膜として転写されるまで
に、ドクターローラ６とコーテイングローラ５の
間、及びコーテイングローラ５と基板２との間
で、２回の圧力を加えられる。さらに、液は、ド
クターローラ６に供給される段階から、溶剤成分
が揮発し続けているので、液はコーテイングロー
ラ５には均一に転写されない。従つて、コーテイ
ングローラ５に付着した液のうち、溶剤成分の揮
発していない部分は基板２に転写されるが、溶剤
成分の飛んでしまつた部分はコーテイングローラ
５に付着したまま残つて基板２には転写されな
い。そのため、基板２に転写された薄膜形成液は
不均一となつてしまう。

また、ロールコータによれば、基板２をバツク
アツプローラ３とコーテイングローラ５との間に
はさむ必要があるため、板厚の異なる基板を処理
するときには、ローラ間隔の調整を行なわなけれ
ばならなかつた。

そこで、前述のように不安定な薄膜形成液を使
用する場合には、前述したデツピング法が適用さ
れている訳であるが、この方法によると基板全体
を浸漬しうるだけの液量が必要となり、経時変化
により劣化していく液量も増えるために経済的で
ないという問題点があつた。

また、浸漬後に、基板を液外に引き上げた際、
先に引き上げた基板上部から先に揮発が始まるこ
と、引き上げ後に基板表面を流れ落ちていく液が
基板の下方部分に溜まり易いこと等のために、付
着する薄膜形成液の厚さが一定にならないという
問題点があつた。

さらに、基板全体を浸漬するので、ロールコー
タ法による場合のように基板の片面だけに薄膜形
成液を付着させることができないという問題点が
あつた。

〔考案の目的〕

本考案は前記の問題点を解決するためになされ
たものであり、基板の片面のみに塗布液を均一に
塗布することができ、特に、薄膜の形成作業にお
いては不安定な薄膜形成液にも使用できると共に
薄膜形成液の使用量が少ない、経済的なロール式
塗布装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の問題点を解決するために、本考案のロー
ル式塗布装置は、塗布液が入る上面開口の容器
と、前記容器内の塗布液に一部が浸漬された状態
で独立の駆動源によつて回転駆動され、送り込ま
れる基板を下面側から支持して塗布液を基板の下
面に塗布する塗布ローラと、基板の両側端部にの
み接触して基板を移送するローラ部と該ローラ部
の外側に設けられたガイド部とによつて構成され
ると共に前記塗布ローラの前後位置に配設され、
基板の先端部が、塗布ローラ上に接触した状態で
一定時間搬送駆動が停止される移送手段と、を具
備することを特徴としている。

〔作用〕

塗布ローラは、回転しながら塗布液の供給手段
によつて常に塗布液を供給されており、塗布ロー
ラの表面には常に塗布液が付着している。

基板が移送手段によつて塗布ローラ上に送り出
され、基板の先端部が塗布ローラの外周面最上部
と接触すると、移送手段は一時駆動を停止する。
塗布ローラの表面には供給手段が次々と塗布液を
供給しているので、塗布ローラの回転につれて、
前記基板と塗布ローラとの隙間には塗布液の溜り
が生じてくる。

溜りの液量が所定量に達したところで、移送手
段は再び基板を移送しはじめる。基板の下面は、
前記塗布液の溜りに触れて塗布液や付着するが、
付着した塗布液の一部は、基板と塗布ローラとの
接触部において塗布ローラの回転方向後方に押し
返されるので、基板の下面には塗布液が均一に塗
布されていくことになる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例について説明する。こ
の実施例は、本考案のロール式塗布装置を薄膜形
成液の塗布装置として一部に組込んだ薄膜形成装
置であり、特に薄膜形成液が有機金属化合物を含
み、その溶剤に揮発成分を含むために変質しやす
い場合等に有用なものである。

第３図は、薄膜形成装置の全体構成を模式的に
示したもので、第３図中、左から基板洗浄装置
７、脱水乾燥装置８、冷却移送装置９、装置の要
部である塗布装置１０、排出側移送装置１１、移
送加熱装置１２が、連続的に配置構成されてい
る。

前記脱水乾燥装置８の隣には、冷却移送装置９
が連続して配設されている。第５図に示すように
冷却移送装置９は、ケース１３内に、基板１４の
移送手段としての搬送ローラ１５が設けられたも
のである。搬送ローラ１５の構造は第４図に示す
ように、基板１４の両側部を支持して基板１４を
搬送する円板形のローラ部１５ａと、ローラ部１
５ａの外側端面に設けられた皿状のガイド部１５
ｂとにより構成されている。ガイド部１５ｂの外
径は、少くともローラ部１５ａの外径よりは大き
く設定されることが好ましく、本実施例ではロー
ラ部１５ａの外周面上に載置される基板１４の上
面よりも、ガイド部１５ｂの外周面が回転軸１６
に関して外方に突出するように設定してあり、基
板１４の案内・保持を確実にしている。また、ガ
イド部１５ｂの内側端面は、回転軸１６に関し、
外方に向けて拡がるテーパ面に形成されている。
移送中の基板１４が何らかの原因でローラ部１５
ａから外れた場合にも、基板１４は両側部を前記
テーパ面に案内されるので、ローラ部１５ａの外
周面上に戻り易くなつている。また、一対の搬送
ローラ１５，１５の内一方は、回転軸１６の方向
に自在にスライドさせて任意の位置に固定できる
ようになつており、多様な寸法の基板１４を案
内・移送できるように構成されている。また、本
実施例では、共通の回転軸１６に一対の搬送ロー
ラ１５，１５を設けたが、各搬送ローラ１５，１
５ごとに軸を設けて、それぞれ独立して回転駆動
するようにしてもよい。又搬送ローラ１５には駆
動手段１８が設けられている。駆動手段１８は、
搬送ローラ１５を水平状態のまま上下動させるこ
とができ、搬送ローラ１５による基板１４の次工
程への送り込み位置は、該駆動手段１８を操作す
ることによつて任意に調整できるように構成され
ている。

ケース１３は、脱水乾燥装置８のケース１９に
直接連通されていて、脱水・乾燥処理済の基板１
４を、外気に触れさせることなく、冷却工程に搬
入できるようになつている。該ケース１３には排
気管１３ａを介して図示しない空調設備が接続連
通されており、ケース１３内の空気を強制的に吸
い出すようになつている。また、後述するよう
に、次工程の塗布装置１０には、前記空調設備か
ら冷却空気が供給されている。従つて、該冷却空
気は塗布装置１０からケース１３の内部へ常に循
環しているので、脱水・乾燥処理を受けて温度が
上昇している基板１４は、搬送ローラ１５によつ
て搬送されながら所要の温度にまで冷却されるこ
とになる。

次に、前記冷却移送装置９の隣には、塗布装置
１０が連続して配設されている。第６図、第１図
及び第２図に示すように、塗布装置１０の中央に
は塗布液が入る容器としては受皿２０が設けられ
ている。受皿２０は、円筒を軸線方向に半分割し
た形状をしており、基板１４の送り方向と該軸線
（長手方向）とが直交する向きで、かつ、前記搬
送ローラ１５の搬送面より下方の位置に設けられ
ている。受皿２０には、駆動機構２１が取付けら
れており、清掃等の際には、前記位置から下方へ
移動できるようになつている。

また、受皿２０の内部には、塗布液として薄膜
形成液２２（以下、液２２と略称する。）が溜め
られている。本実施例では、特に液２２は、有機
金属および揮発性の有機溶剤を含んだ変質しやす
い液であるものとする。

図示しないが、受皿２０の下部には、液２２の
自動供給装置が供給管を介して接続されており、
受皿２０内の液量が必要最小限の一定量に維持さ
れるように構成されている。また、受皿２０の開
口部の両側縁には、液の揮発をおさえるために、
つば状の覆い２０ａが内側に向けて設けられてい
る。

前記受皿２０の上部には塗布ローラ２３が設け
られている。塗布ローラ２３は、半径が前記受皿
２０よりも一回り小さく、軸線方向の長さは、受
皿２０の長手寸法よりやや小さく設定されてい
る。そして、塗布ローラ２３は、前記受皿２０の
内部に一部分が入りこむような位置に配設され、
液２２に一部分が浸漬されるようになつている。
また、塗布ローラ２３の外周面最上部の位置は、
搬送されてくる基板１４の下面よりも、やや上方
となるように構成されている。また、塗布ローラ
２３は、前記搬送ローラ１５及び後述する排出搬
送ローラ２７の駆動源とは別個の独立した駆動源
２３ａに連結され、作業順序に従つて自在に運転
される構成となつている。また、塗布ローラ２３
は、本実施例では寿命の長い金属製とされている
が、セラミツクス等を用いてもよく、液２２に浸
されない材質であれば合成樹脂等を使用してもよ
い。

前記塗布ローラ２３の上方には、押えローラ２
４が設けられている。押えローラ２４は、図示し
ない駆動手段によつて下方に移動させることがで
き、塗布ローラ２３上を移送されていく基板１４
の上面を自重によつて押え、基板１４の浮き上り
を防止するように構成されている。

そして、前記受皿２０、塗布ローラ２３及び押
えローラ２４等は、ケース２５によつて外界から
遮断されており、前工程から送り込まれてくる適
温に調整された清浄な基板１４に、最適の環境条
件で液２２を被着させられるようになつている。
すなわち、ケース２５には、給送管２５ａを介し
て図示しない空調設備が接続されており、ケース
２５内には清浄で乾燥した冷たい空気が常に供給
され一定の温度15〜20℃と湿度20〜50％RHが保
たれるようになつている。なお、この乾燥した冷
たい空気は、前述したように、冷却移送装置９の
ケース１３内に流れ込んでいる。

次に、前記塗布装置１０の隣には排出側移送装
置１１が連続して配設されている。第６図に示す
ように、塗布装置１０のケース２５につなげられ
たケース２６の内部には、基板１４の移送手段と
しての排出搬送ローラ２７が設けられている。排
出搬送ローラ２７は、前記搬送ローラ１５と略同
一の構成であり、下面に液２２の薄膜が被着され
た基板１４を、両側部のみを支えて案内・搬送し
ていくものである。

次に、第３図に示すように、前記排出側移送装
置１１の隣には、移送加熱装置１２が連続して配
設されている。洗浄乾燥された基板１４は、冷却
移送装置９の搬送ローラ１５によつて搬送されて
いく。冷却移送装置９のケース１３内の空気は、
排気管１３ａを介して外部の空調設備に引つばら
れているので、該空調設備が隣設の塗布装置１０
に供給している清浄な冷却空気は、常に冷却移送
装置９のケース１３内に流れ込んでいる。そし
て、前工程で加温され温度の上昇している基板１
４は、この冷却空気にあたつて、液２２に悪影響
を与えない温度にまで冷却される。本工程におい
ては、搬送ローラ１５は洗浄乾燥された基板１４
の両側部のみに接触して、該基板１４を案内・移
送しているので、基板１４の表面が汚損されるこ
とはない。

次に、適温に調整された基板１４は、塗布装置
１０に送り込まれる。塗布ローラ２３は、受皿２
０に入つた液２２に一部を浸漬させて回転してい
るので、該塗布ローラ２３の表面には常に液２２
が付着している。

基板１４は、前記塗布ローラ２３の外周面頂部
よりもやや低い位置に送り込まれてくる。基板１
４は、塗布ローラ２３の外周面に対し、先端部の
下縁辺で接触し、搬送ローラ１５の駆動力によつ
て、塗布ローラ２３との接触を保ちつつやや傾き
ながら塗布ローラ２３にのり上げていく。

基板１４が塗布ローラ２３と接触した時点から
は、第２図に示すように、基板１４はある一対の
搬送ローラ１５，１５と塗布ローラ２３とによつ
て、基板１４の前後両端部のみで支えられるよう
になる。従つて、基板１４が歪んでいたり、塗布
ローラ２３の回転軸が水平に保たれていない場合
でも、基板１４の先端部下側エツジと塗布ローラ
２３とは確実に接触することになる。また、基板
１４の後端部は一対の搬送ローラ１５，１５のみ
によつて支えられているので、搬送ローラ１５か
ら基板１４（及び塗布ローラ２３との接触部）に
伝えられる振動は最小限におさえられている。

基板１４の先端部が塗布ローラ２３の最上部に
きたところで、搬送ローラ１５の運転は一時停止
されるが、塗布ローラ２３は回転を続けている。
受皿２０に溜められた液２２から上がつてくる塗
布ローラ２３の外周面には、常に液２２が付着し
ている。従つて第１図及び第２図に示すように、
塗布ローラ２３の外周面に付着した液２２は、基
板１４との接触部で回転方向前方にせき止められ
る。そして、塗布ローラ２３の回転につれて、前
記接触部より前方（塗布ローラ２３の回転方向前
方）の、基板１４と塗布ローラ２３との隙間に
は、液２２の溜り２８が生じてくる。

この溜り２８は、前述したように、基板１４と
塗布ローラ２３との接触が確保されていること
や、基板１４及び塗布ローラ２３との接触部に伝
えられる振動が少ないこと等のため、塗布ローラ
２３の回転につれて円滑かつ安定的に成長し、第
１図に示すように、基板１４の送り方向の幅が一
定な規則的形状となる。

以上のことから、駆動手段１８を操作して搬送
ローラ１５の垂直方向位置を調節し、基板１４が
塗布ローラ２３の最上部より若干低い位置から送
り込まれるようにすることによつて、基板１４と
塗布ローラ２３との隙間に、安定した液２２の溜
り２８を形成させることができる。

さて、前記溜り２８の液量が所定量に達したと
ころで、押えローラ２４が下方に移動して基板１
４の上面に接し、自重によつて基板１４の歪等に
よる浮き上りを防止する。そして、搬送ローラ１
５は再び基板１４を移送しはじめる。基板１４の
下面は、前記液２２の溜り２８に触れて液２２が
付着するが、付着した液２２の一部は、基板１４
と塗布ローラ２３との接触部において、塗布ロー
ラ２３の回転方向と逆方向に押し返されるので、
基板１４の下面には液２２が均一に塗布されてい
くことになる。

なお、本工程においては、液２２に圧力をかけ
て基板１４に転写するのではなく、塗布ローラ２
３と基板１４との隙間に液２２の溜り２８を形成
させ、該溜り２８に基板１４を接触させて液２２
を塗布している。従つて受皿２０中には、少くと
も塗布ローラ２３の一部分が浸るだけの液量があ
ればよく、受皿２０中の液量は必要最小限の一定
量が保持されるように、自動供給装置を調整して
おけばよい。また、受皿２０には覆い２０ａが設
けられており、液２２の揮発は抑えられているの
で、常に一定の品質の液２２を塗着させることが
できると共に液２２の歩留りはさらによくなり、
低コストの薄膜形成作業を実現することができ
る。

次に、前記基板１４は、排出側移送装置１１の
排出搬送ローラ２７によつて前方に送られ、塗布
ローラ２３から取出される。排出側搬送ローラ２
７は、基板１４の両側部に接触するだけなので、
液２２が塗布されたばかりの基板１４の裏面を汚
損することはない。また、本実施例の液２２は揮
発成分を含んでいるので、排出側搬送ローラ２７
によつて次工程へ運ばれていく間に、基板１４に
塗布された液２２はある程度乾燥することにな
る。

次に、前記基板１４は、移送加熱装置１２の送
りローラ上に送り込まれ本装置の外部に送り出さ
れていく。

次に、以上説明した実施例では、洗浄から加熱
に至るすべての作業が、外界から遮断されたケー
スの内側において一貫して行なわれるように構成
されている。従つて、薄膜形成作業の最大の障害
となる空気中のホコリ等は工程から排除されるの
で、品質の高くかつ均一な製品を製造することが
できるものである。

また、以上の実施例では、塗布液として変質し
やすい薄膜形成液を例にあげたが、この他安定し
た薄膜形成液はもちろん、各種の液体についても
本考案を適用できることは言うまでもない。

また、実施例中、塗布ローラ２３の上方に１個
の押えローラ２４を設けたが、自重の軽い基板を
処理する場合等には、基板１４の浮上りを防止
し、基板１４と塗布ローラ２３との接触をより確
実にするために、塗布ローラ２３の前後に複数の
押えローラを設けるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のロール式塗布装
置は、基板の両側端部にのみ接触する移送手段に
よつて、塗布液の付着した塗布ローラに基板を送
り込み、基板の先端部が塗布ローラ上に接触した
状態で移送手段の動作を一定時間停止させ、基板
と塗布ローラの接触部近傍の隙間に塗布液の溜り
を形成させ、この溜りと回転する塗布ローラとに
よつて該基板の下面に塗布液を均一に付着させて
移送手段で取出すように構成してある。従つて、
本考案によれば、次のような効果がある。

(1) 塗布液は一度に多くの量を必要とせず、使用
量を最小限度におさえることができるため経済
的であり、製造コストの低減を実現できる。

(2) 一度に必要とされる塗布液の量が少いので、
塗布液として不安定な薄膜形成液を使用した場
合には液の劣化が少く、常に良好な状態の薄膜
形成液を付着させることができる。従つて、基
板表面に品質が均一な薄膜を形成することがで
きる。

(3) 基板の下面側から塗布液を付着させる構造な
ので、基板の板厚を自由に選ぶことができ、基
板の板厚によつてローラの位置を調整する手間
がいらない。

(4) 移送手段は、基板の両側端部に接触するだけ
なので基板の下面側をほとんど汚損することが
なく、基板の下面側に塗布液を均一に塗布する
本考案の如き形式の装置においてはきわめて有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の要部を示す平面
図、第２図は、第１図における−線拡大断面
図、第３図は、一実施例の全体構成を示す模式
図、第４図は、搬送ローラの正面図、第５図は、
冷却移送装置の断面図、第６図は、塗布装置と排
出側移送装置の断面図、第７図は、従来使用され
ているロールコータの側面図である。 １４……基板、１５……移送手段としての搬送
ローラ、１５ａ……ローラ部、１５ｂ……ガイド
部、２０……塗布液が入る容器としての受皿、２
２……塗布液としての薄膜形成液（液）、２３…
…塗布ローラ、２３ａ……塗布ローラの駆動源、
２７……移送手段としての排出搬送ローラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 塗布液が入る上面開口の容器と、前記容器内
   の塗布液に一部が浸漬された状態で独立の駆動
   源によつて回転駆動され、送り込まれる基板を
   下面側から支持して塗布液を基板の下面に塗布
   する単一の塗布ローラと、基板の両側端部にの
   み接触して基板を移送するローラ部と該ローラ
   部の外側に設けられたガイド部とによつて構成
   されると共に前記塗布ローラの前後位置に配設
   され、基板の先端部が塗布ローラ上に接触した
   状態で一定時間搬送駆動が停止される移送手段
   と、を具備することを特徴とするロール式塗布
   装置。 (2) 前記移送手段が、移送方向を水平に維持した
   状態で垂直方向に移動調節自在とされ、該移送
   手段によつて前記塗布ローラに送り込まれる基
   板の下面が前記塗布ローラの最上部より低位置
   にくるように該移送手段の位置が設定された実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のロール式塗
   布装置。