JP2002136912A - 溶液の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布装置へ供給される溶液に対する気泡の混
入を防ぎつつ、タンク内の溶液を従来よりも無駄なく使
用できる供給装置を提供する。 【解決手段】 複数の加圧タンク２，２のいずれかから
着色感剤７を所定の流路を経て塗布装置２０へ導くため
の溶液の供給装置１Ａ，１Ｂにおいて、複数の加圧タン
ク２，２のそれぞれと塗布装置２０とを結ぶ流路９の途
中に各加圧タンク２毎に中間タンク３，３を設ける。各
中間タンク３，３に溜められた溶液の量が予め設定され
た下限値以上か否かをセンサ１５で検出し、その検出結
果に対応した信号をシステム制御装置１６に出力する。
その出力信号に基づいて中間タンク３の溶液の量が下限
値以上か否かを判別し、下限値未満と判断したときに加
圧タンク２の切り替えに関連付けられた所定の処理を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ用
の着色樹脂組成物、黒色樹脂組成物、透明樹脂組成物、
レジスト材等の現像液、洗浄液、エッチング液、剥離液
等の溶液を供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーディスプレイに使用されるカラー
フィルタ用の着色感剤は例えば１０ｋｇを単位としてボ
トル詰めされて提供され、加圧タンク方式で塗布装置に
供給される。加圧タンク方式とは、着色感剤を収容した
ボトルをタンク内に設置し、そのタンク内に加圧された
エアを供給してその圧力で着色感剤をタンク外に吐出さ
せる方式である。

【０００３】塗布装置に対して着色感剤を途切れなく供
給するため、従来は一つの塗布装置に対して二つのタン
クを設置し、各タンク内の着色感剤の消費度に応じてタ
ンクを切り替えて使用している。各タンクの着色感剤の
残量は、重量センサによりタンクの重量を検出して特定
される。使用中のタンクの重量が所定の下限値を下回る
とそのタンク内の着色感剤の残量が不足すると見なされ
て別のタンクが選択される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したカラーフィル
タの着色感剤の塗布工程では、着色感剤に僅かでも気泡
が混入すると塗布不良として扱われる。例えば、対角線
方向の寸法が１０００ｍｍを越える基板の表面に直径３
０μｍ程度の気泡（マイクロバブル）が一つ混入しただ
けでも塗布不良になる程である。そこで、従来は万が一
にも気泡が混入しないように、各タンクの重量の下限値
に十分な余裕を設定している。しかも、装置の振動で液
面が揺れる等の理由により重量センサの検出値が実際の
重量よりも小さい値を示す場合も少なくない。そして、
重量センサの検出値が一旦残量不足の状態を示したなら
ば、以降そのタンクは新たに着色感剤を充填しない限り
使用ができないように安全策が採られている。こうした
事情から、残量不足と見なされたボトルに実際に残され
る着色感剤の量が比較的大きくなり、相当量の感剤が無
駄に捨てられていた。例えば一つのボトルにつき３００
〜５００ｃｃ、ときとして１ｋｇを越える着色感剤が無
駄に捨てられていた。一般的なカラーフィルタの基材の
場合、１ｋｇの着色感剤でおよそ３００〜５００シー
ト、場合によっては１０００シートを越える着色が可能
であり、その改善が強く望まれていた。

【０００５】そこで、本発明は、塗布装置へ供給される
溶液に対する気泡の混入を防ぎつつ、タンク内の溶液を
従来よりも無駄なく使用できる溶液の供給装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。

【０００７】本発明は、複数の供給源（２，２）のいず
れかから溶液を所定の流路を経て塗布装置（２０）へ導
くための溶液の供給装置（１Ａ，１Ｂ）において、前記
複数の供給源のそれぞれと前記塗布装置とを結ぶ流路
（６，９）の途中に各供給源毎に設けられた中間タンク
（３，３）と、各中間タンクに溜められた溶液の量が予
め設定された下限値以上か否かを検出し、その検出結果
に対応した信号を出力するセンサ（１５）と、前記セン
サからの出力信号に基づいて前記中間タンクの溶液の量
が前記下限値以上か否かを判別し、下限値未満と判断し
たときに前記供給源の切り替えに関連付けられた所定の
処理を行なう制御手段（１６）とを備えることにより、
上述した課題を解決する。

【０００８】この発明によれば、各供給源と塗布装置と
を結ぶ流路の途中に中間タンクが設けられているので、
供給源から中間タンクに至る流路に気泡が混入しても、
その気泡は中間タンクに一旦捕捉されて塗布装置側へは
直ちに混入しない。従って、供給源からは気泡が混じる
ほどに残量が減少するまで溶液を取り出すことができ
る。供給源の溶液の残量が殆どなくなって中間タンクへ
溶液が供給されない状態になると、中間タンクの溶液が
下限値を下回ってその状態がセンサからの出力信号に基
づいて制御手段により検出され、供給源の切り替えに関
連付けられた所定の処理が実行される。所定の処理とし
ては、例えば供給源の切り替えをオペレータに指示する
ものでもよいし、供給源の切り替え作業の一部又は全部
を自動的に行なうものでもよい。このようにして塗布装
置側への気泡の混入を防ぎつつ、タンク内の溶液を無駄
なく使用することができる。なお、供給源は種々の構成
のものが使用できるが、好適にはタンク内に加圧して溶
液を取り出す加圧タンク式の供給源を使用することがで
きる。

【０００９】本発明において、中間タンクに溜めておく
べき溶液の下限値は、塗布装置側への気泡の混入が制限
されるレベルに応じて適宜設定することができる。塗布
装置が一定量ずつ溶液を吐出する構成の場合、好適には
その一回の吐出量以上、好ましくは一回の吐出量の１０
０〜１５０％の量を下限値として設定するとよい。中間
タンクに溶液が下限値以上溜められているか否かは、溶
液の量に相関した各種の物理量に基づいて検出すること
ができるが、好適には溶液の液面の位置を検出するとよ
い。中間タンクは下限値以上の容量を備えていればよい
が、下限値に対してある程度の余裕量だけ大きく設定す
ることが望ましく、より具体的には下限値に対して中間
タンクの容量を２００〜３００％の範囲に設定するとよ
い。

【００１０】本発明の供給装置と組み合わされる塗布装
置は、流路を閉じる開閉弁（２２）を所定時間ずつ繰り
返し開放することにより、供給源（２）から供給された
溶液を所定量ずつ吐出するよう構成されたものとするこ
とができる。この場合には、開閉弁を開く時間に依存し
て吐出量が変化する。

【００１１】一方、溶液を一定量だけ取り込む工程と、
その取り込んだ溶液を吐出する工程とを繰り返すポンプ
（２５）を塗布装置に設けてもよい。その場合、中間タ
ンクとポンプとの間でかつ各中間タンクからの流路が合
流する位置よりも下流側には、ポンプに供給する溶液を
蓄えるためのポンプ前タンク（４０）を設け、そのポン
プ前タンクには、当該ポンプ前タンクに溜められた溶液
の量が予め設定された下限値以上か否かを検出し、その
検出結果に対応した信号を出力するポンプ用センサ（４
２）を付設し、前記制御手段（１６）は、前記ポンプ用
センサからの出力信号に基づいて前記ポンプ前タンクの
溶液の量が前記下限値以上か否かを判別し、下限値未満
と判断したときに前記中間タンクから前記ポンプ前タン
クへの溶液の充填に関連付けられた所定の処理を行なう
ようにすることが望ましい。この場合には、供給源を加
圧して溶液を取り出すようにしても、その圧力をポンプ
前タンクで吸収してポンプ側への圧力の影響を避けるこ
とができる。従って、スピンコート装置等の塗布厚を調
整する手段を利用せずに均一な厚さで溶液を塗布したい
場合のように、一回当たりの吐出量の許容範囲が極めて
小さく制限されるような場合に好適な供給装置を提供で
きる。なお、溶液の充填に関連付けられた処理として
は、中間タンクとポンプ前タンクとを結ぶ流路の開閉弁
を開閉する操作等がある。ポンプの作動中はその溶液の
充填を禁止することが望ましい。ポンプ前タンクへの溶
液の充填によって気泡が発生し、それがポンプ側に流れ
るおそれを確実に排除するためである。

【００１２】本発明の供給装置は、好適には、カラーデ
ィスプレイ用のカラーフィルタの基板に着色感剤、着色
・黒色・透明樹脂組成物、レジスト材等を塗布する装置
と組み合わせて使用することができる。着色感剤は一般
に有機溶剤を含んでいるから、中間タンクは有機溶剤に
侵されない材質で構成することが望ましく、ＰＰ、ガラ
ス、ＰＥ、テフロン（登録商標）等の材質で中間タンク
を構成する。また、中間タンクはチューブ、容器など、
液を溜めることができる形状であればよく、好適にはテ
フロンチューブが用いられる。また、着色感剤は有色で
あり、かつ感光性を有していることから、中間タンクに
おける着色感剤の検出には静電容量型の近接センサを用
いることが好ましい。このような近接センサであれば、
着色感剤が感光するおそれもないし、着色感剤の色の影
響を受けることなく検出が行える。しかも、テフロンチ
ューブで中間タンクを構成した場合には、近接センサの
周辺の金属による影響を極力減らすことができて都合が
よい。

【００１３】

【発明の実施の形態】−第１の実施の形態− 図１は本発明の供給装置の第１の実施の形態を示してい
る。この供給装置１Ａは、カラーフィルタ用の着色感剤
を塗布装置２０に供給するためのものであり、供給源と
しての二基の加圧タンク２，２と、各加圧タンク２と
１：１に対応させて設けられた中間タンク３，３とを備
えている。各加圧タンク２の内部には着色感剤のボトル
４が設けられる。加圧タンク２の内部は各加圧ライン５
から供給されるエアにより所定圧（例えば０．１〜０．
５ＭＰ）に加圧される。各加圧タンク２と各中間タンク
３とを結ぶ一次ライン６の一端は加圧タンク２内に設置
されたボトル４の底部付近まで挿入され、タンク２の加
圧によりボトル４内の着色感剤７は一次ライン６を介し
て中間タンク３へ供給される。

【００１４】ボトル４に残される着色感剤７の量を減ら
すため、一次ライン６の入口は可能な限りボトル４の底
面４ａに近付けることが望ましい。図２に示すように、
ボトル４の底面４ａが中央に向かって盛り上がる球面状
に形成されている場合には、一次ライン６の少なくとも
端部を柔軟なチューブ（例えばテフロンチューブ）６ａ
にて構成し、ボトル４の底面４ａの最も低い箇所まで一
次ライン６が届くようにすることが望ましい。底面４ａ
の中央が最も低くなる場合も同様である。

【００１５】図１に示すように、各中間タンク３の下部
には電磁制御式の開閉弁８，８が取り付けられている。
中間タンク３と塗布装置２０とを結ぶ二次ライン９はそ
れら開閉弁８の下流で合流して塗布装置２０へ通じてい
る。開閉弁８が閉じると中間タンク３内から塗布装置２
０への着色感剤７の供給が不可能となり、その結果とし
て中間タンク３に着色感剤７が蓄えられる。かくして、
中間タンク３と開閉弁８との組み合わせによって中間タ
ンクが構成される。開閉弁８が開かれると中間タンク３
から塗布装置２０への着色感剤７の供給が可能となる。
なお、各中間タンク３の上端にはエア抜きライン１１が
接続され、下端にはドレンライン１２が接続される。各
ライン１１，１２にも同様に開閉弁１３，１４が装着さ
れる。

【００１６】塗布装置２０は、中間タンク３から導かれ
た着色感剤７をカラーフィルタの基板３０に塗布するノ
ズル（ヘッドと呼ぶこともある。）２１と、そのノズル
２１に対する着色感剤７の供給及び供給停止を切り替え
る電磁制御式の開閉弁２２と、開閉弁２２の開閉を制御
するバルブ制御器２３とを備えている。また、開閉弁２
２の上流側には二次ライン９に混入したエアを逃がすた
めのバッファとして機能するエアベントタンク２４が設
置される。

【００１７】供給装置１の一対の開閉弁８，８のいずれ
か一方が開かれ、他方が閉じられた状態で塗布装置２０
の開閉弁２２が開かれることにより、いずれか一方の加
圧タンク２から中間タンク３を経てノズル２１に至る流
路が連通し、開閉弁２２を開けている時間に比例した流
量の着色感剤７がノズル２１から吐出される。基板３０
は着色感剤７を塗布すべき面と平行に一定速度で送られ
ており、バルブ制御器２３はその送り速度に同期した所
定の周期で開閉弁２２を繰り返し開閉させる。開閉弁２
２を開いている時間は毎回一定であり、従って、ノズル
２１からは毎回一定量の着色感剤７が吐出する。なお、
図１ではノズル２１を上向きに描いているが、これは下
向きでも、横向きでも構わない。

【００１８】各中間タンク３には、その内部に蓄えられ
た着色感剤７の液面の位置（液位）を監視するためのセ
ンサ１５が付設されている。センサ１５は、検出対象の
物体とセンサ１５との距離の変化に相関した静電容量の
変化を利用して、検出対象物体までの距離を非接触状態
で検出する静電容量型近接センサである。ここでは、セ
ンサ１５が設置された位置（センサの検出位置を基準と
する。）よりも着色感剤７の液面が高いか否かに応じて
センサ１５と中間タンク３との間の静電容量が変化する
ことに着目し、センサ１５からの出力信号をシステム制
御装置１６に導いて中間タンク３内の着色感剤７の液面
が所定の下限位置以上か否かを制御装置１６にて判別し
ている。このような静電容量型近接センサとしては、例
えばオムロン株式会社が製造販売する近接センサＥ２Ｋ
−Ｆ型が利用できる。

【００１９】センサ１５によって監視すべき着色感剤７
の液面の下限位置は、塗布装置２０の開閉弁２２が一回
開いたときの吐出量に等しい量だけ着色感剤７を中間タ
ンク３に蓄えたときの液面と同一位置か又はそれよりも
高く設定される。つまり、中間タンク３に蓄えておく着
色感剤７の下限値は塗布装置２０による一回の吐出量以
上に設定される。この下限値は塗布する溶液の種類に応
じて適宜設定してよいが、粘度範囲にして３．７±１〜
２４±１．５ｃｐの着色感剤７を使用する場合、一回の
吐出量に対して１００〜１５０％を中間タンク３に蓄え
るべき着色感剤７の下限値として設定すると好適であ
る。塗布装置２０の一回の吐出量は典型的には３０〜５
０ｃｃであるが、その値は基板３０の大きさや種類、要
求される気泡の制限レベルに応じて異なることがある。
なお、中間タンク３とライン９との接続部分の都合等に
より、中間タンク３からライン９へと取出不可能な液量
が存在する場合には、その液量を除外した量を中間タン
ク３内に蓄えられた着色感剤７の量として扱うものとす
る。

【００２０】中間タンク３の全体の容量は上述した下限
値以上の着色感剤７を受け入れることができればよい
が、下限値として設定された容量のさらに２００〜３０
０％以上の容量を中間タンク３として確保することが好
ましい。中間タンク３は種々の材料にて構成してよい
が、オペレータが目視で着色感剤７の有無を確認できる
ものが望ましい。この点からも、透明性を有するテフロ
ンチューブにて中間タンク３を構成することが好適であ
る。

【００２１】また、センサ１５は上下方向に高さ調整可
能に設けることが好ましい。この場合の位置調整機構は
例えば上下方向にレールを設け、そのレール上の任意の
位置でセンサ１５を固定する等の構造が考えられる。そ
の他にも各種の構造でセンサ１５の高さを調整可能とし
てよい。

【００２２】システム制御装置１６は、例えばマイクロ
プロセッサとその動作に必要なメモリ、クロック回路そ
の他の周辺回路を組み合わせたコンピュータとして構成
することができる。システム制御装置１６はセンサ１５
からの出力信号に基づいて各中間タンク３の液面を監視
する処理を実行し、液面の低下が検出された場合に加圧
タンク２の切替に関連付けられた所定の処理を行なう。
図３はその液面の監視処理の手順を示すフローチャート
である。以下、図３を参照しつつ、供給装置１により着
色感剤７を供給する手順を説明する。

【００２３】上述した供給装置１では、作業当初、各加
圧タンク２に新品のボトル４、つまり着色感剤７で満た
されたボトル４が設置され、各加圧タンク２と接続され
た中間タンク３の下端の開閉弁８が閉じられて各中間タ
ンク３のほぼ上端まで着色感剤７が充填される。この
後、いずれか一方の開閉弁８が開、他方の開閉弁８が閉
じられた状態で開閉弁２２の開閉を利用した塗布が開始
される。作業が開始されるとシステム制御装置１６は所
定の周期で図３の液面監視処理を繰り返し実行する。

【００２４】この処理では、まず、センサ１５（但し、
現在、着色感剤７を供給する対象として選択されている
中間タンク３側のものとする。）が着色感剤７を検出し
ているか否かが判断される（ステップＳ１）。着色感剤
７が検出されていればタイマーをリセットして（ステッ
プＳ６）、一回の監視処理を終える。着色感剤７の塗布
が進んでボトル４内の着色感剤７が無くなりかけると、
一次ライン６がエアーを吸い込むようになり、そのエア
ーが中間タンク３に流れ込んで中間タンク３内における
着色感剤７の液面が低下する。そして、着色感剤７の液
面が下限位置よりも低下するとセンサ１５の出力信号が
変化し、着色感剤７を検出できないものとしてステップ
Ｓ１が否定判断される。この場合、システム制御装置１
６では、前回の監視処理でもセンサ１５が着色感剤７を
検出できなかったか否か判断され（ステップＳ２）、前
回が検出のときはタイマーが起動されて非検出状態の継
続時間の計時が開始され（ステップＳ３）、前回が非検
出のときはステップＳ３がスキップされる。その後、タ
イマーによる計時が所定秒時（例えば０．１〜０．５
秒）に達したか否か判断され（ステップＳ４）、所定秒
時に達していないときは今回の監視処理を終える。

【００２５】このように、着色感剤７を検出しない状態
がある期間継続することを条件としたのは、中間タンク
３における液面の揺れや気泡の一時的な混入に起因し
て、着色感剤７の液面が下限位置以上であってもセンサ
１５が着色感剤７の非検出を示す信号を瞬間的に出力す
る場合があり得るので、そのような一時的要因により無
駄に着色感剤７を捨てることがないよう配慮したもので
ある。但し、その期間は装置の運転状態等に応じて適宜
定めてよい。

【００２６】一方、ステップＳ４にて所定秒時に達した
（タイムアップ）と判断された場合には、加圧タンク２
を切り替えるべき時期に達したと見なされ、その加圧タ
ンク２の切り替えに関連付けられた所定の制御処理が行
なわれ、それにより監視処理を終える。

【００２７】ステップＳ５をトリガとして実行される処
理としては、例えば、液面低下が検出された開閉弁８を
閉じ、反対側の開閉弁８を開ける処理がある。図１のア
ラーム１７によりオペレータに加圧タンク２の切り替え
指示してもよい。バルブ制御器２３に対してタンク切替
時期を示す信号を出力して、中間タンク３には塗布量よ
り余裕がある為、タンク２の切り替えを塗布作業が終る
まで中断させてもよい。

【００２８】なお、タンク２の切り替えに伴う作業とし
ては、開閉弁８の切り替えの他に、液面低下が検出され
た中間タンク３を再び使用できるように使用済のボトル
４を廃棄し、新たなボトル４をセットして中間タンク３
を着色感剤７で満たす作業がある。この作業は装置１の
オペレータが手作業で行なうようにしてもよいし、その
一部又は全部をシステム制御装置１６の制御の下に自動
化してもよい。また、液面低下が検出された中間タンク
３を再び着色感剤７で満たすにはエア抜きライン１１の
開閉弁１３を開く必要があるが、その開閉はオペレータ
が手動で行なうようにしてもよいし、システム制御装置
１６が自動制御してもよい。開閉弁８等の切り替えを全
て手作業で行なうものとし、ステップＳ５において、タ
ンクの切り替え時期が来たことをアラーム１７等により
オペレータに指示するだけでもよい。

【００２９】以下、同様にしてセンサ１５にて液面低下
が検出される毎に加圧タンク２の切り替えを行なうこと
により、二基の加圧タンク２から塗布装置２０に対して
交互に着色感剤７を供給することができる。しかも、中
間タンク３の液面低下がセンサ１５にて検出された段階
では、中間タンク３に一回の吐出量以上の着色感剤７が
残されているので、ボトル４から気泡が混入するまで着
色感剤７を取り出してもその気泡は中間タンク３にて捕
捉され、塗布装置２０には混入しない。従って、加圧タ
ンク２に設置される各ボトル４内の着色感剤７を従来よ
りも無駄なく使用できる。

【００３０】−第２の実施の形態− 図４は本発明の第２の実施の形態に係る供給装置１Ｂを
示している。なお、図４において図１と共通する部分に
は同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明す
る。図４の供給装置１Ｂは、ポンプ２５を備えた塗布装
置２０を対象とする点、及びそのポンプ２５の設置に対
応して、中間タンク３，３と塗布装置２０とを結ぶ二次
ライン９の途中にポンプ前タンク４０が配置されている
点で図１の供給装置１Ａと異なっている。

【００３１】図５に示すように、ポンプ２５は一対の開
閉弁２６ａ，２６ｂと、それらに挟まれたポンプ室２７
ａを有するポンプチューブ２７と、ポンプチューブ２７
の外周に配置された加圧チューブ２８とを備えている。
ポンプチューブ２７は二次ライン９を介してポンプ前タ
ンク４０に接続される。加圧チューブ２８はポンプチュ
ーブ２７のポンプ室２７ａを気密に囲むように設けら
れ、その外側には流体の圧力が加えられる。従って、加
圧チューブ２８の外側から加える圧力を増減することに
より、ポンプ室２７ａに加わる圧力が変動してポンプ室
２７ａが収縮する。その収縮に合わせて開閉弁２６ａ，
２６ｂが開閉されてポンプ室２７ａへの着色感剤７の取
り込みと、ポンプ室２７ａからの着色感剤７の吐出とが
行われる。

【００３２】開閉弁２６ａが開、開閉弁２６ｂが閉の状
態でポンプ室２７ａが収縮した場合にはポンプ室２７ａ
に着色感剤７が取り込まれ、開閉弁２６ａが閉、開閉弁
２６ｂが開の状態でポンプ室２７ａが収縮した場合には
ポンプ室２７ａの着色感剤７が不図示のノズルに送られ
る。このように、ポンプ２５は一定容量の着色感剤７を
取り込む工程と、その取り込まれた着色感剤７を吐出す
る工程とを繰り返すものである。これらの動作は、基板
３０の搬送動作に同期してポンプ制御器２９により制御
される。上述した図１の塗布装置２０では、加圧タンク
２から送られる圧力を利用してノズル２１から着色感剤
７を吐出させているので、圧力変動の影響で吐出量が微
妙に変化するが、図５のポンプ２５を利用した場合には
定量の着色感剤７をポンプ室２７ａに蓄えてからこれを
吐き出すようにしているので、加圧タンク２の圧力変動
の影響を受けることなく一定量の着色感剤７を基板３０
に繰り返し塗布できる。従って、スピンコートを利用せ
ずに基板３０を着色する用途に適している。

【００３３】一方、図４に示すポンプ前タンク４０はポ
ンプ室２７ａに送るための着色感剤７を蓄えるために設
けられている。ポンプ前タンク４０も中間タンク３と同
様に例えばテフロンチューブにて構成することができ
る。なお、中間タンク３は加圧タンク２に対して１：１
に設けられているが、ポンプ前タンク４０は複数の中間
タンク３に対して一つあればよい。ポンプ前タンク４０
に蓄えられた着色感剤７の量を監視するため、ポンプ前
タンク４０にもセンサ４１，４２が付設される。センサ
４１はポンプ前タンク４０の液面の上限を検出し、セン
サ４２はポンプ前タンク４０の液面の下限を検出する。
これらのセンサ４１，４２には、中間タンク３のセンサ
１５と同様に静電容量型の近接センサを好適に用いるこ
とができる。

【００３４】センサ４２が検出する液面の下限は中間タ
ンク３のセンサ１５が検出する液面の下限と同様であ
る。すなわち、センサ４２が液面低下を示す信号を出力
したとき、ポンプ前タンク４０にはポンプ２５による一
回の吐出量以上の着色感剤７が残っているようにセンサ
４２の検出位置が設定されている。

【００３５】なお、ポンプ前タンク４０にも中間タンク
３と同様にドレン用の開閉弁４３と、エア抜き用の開閉
弁４４とがそれぞれ接続される。また、開閉弁８，８の
下流側における流路の合流位置とポンプ前タンク４０と
の間には、さらに一つの開閉弁４５が設けられる。この
開閉弁４５は、開閉弁８とは別に中間タンク３からポン
プ前タンク４０へ通じる流路を閉じる手段として設けら
れている。

【００３６】以上の構成の供給装置１Ｂにおいては、中
間タンク３のセンサ１５により着色感剤７の液面低下が
検出されると、図１の供給装置１Ａと同様にしてタンク
２の切り替えに関連付けられた処理がシステム制御装置
１６にて行なわれる。なお、中間タンク３の液面低下が
センサ１５で検出されたとき、その中間タンク３に対応
する開閉弁８が閉じられるが、その閉動作に先行して
（時間にして１秒未満）開閉弁４５がシステム制御装置
１６によって閉じられる。これにより、ポンプ前タンク
４０への気泡の混入を確実に防止できる。また、開閉弁
４５は、開閉弁８が故障したときに、それに代えて中間
タンク３とポンプ前タンク４０とを結ぶ流路を閉じる手
段としても利用できる。さらに、加圧タンク２や中間タ
ンク３の洗浄等のメンテナンス時に開閉弁８が開放され
る場合には、ポンプ前タンク４０側を中間タンク３側と
を切り離す手段として、開閉弁４５を使用することもで
きる。

【００３７】中間タンク３に関する液面低下の検出に伴
う制御と並行して、システム制御装置１６は図６に示す
ポンプ前タンク充填処理を所定の周期で繰り返し実行す
る。図１６の処理では、まずセンサ４２の出力信号に基
づいてタンク４０内の着色感剤７が下限に達しているか
否か判断される（ステップＳ１１）。下限と判別された
ときはポンプ２５が作動中か否かが判断される（ステッ
プＳ１２）。例えばポンプ制御器２９からポンプ２５が
作動中か否かを判別するための信号をシステム制御装置
１６に対して出力させればよい。

【００３８】ポンプ２５が作動中でなければ、いずれか
一方の中間タンク３の開閉弁８が開かれてポンプ前タン
ク４０に着色感剤７が充填される（ステップＳ１３）。
このとき開かれる開閉弁８は、現在使用中の加圧タンク
２に対応するものである。着色感剤７の充填はセンサ４
１が液面の上限を検出するまで続けられ（ステップＳ１
４）、その上限が検出されると開閉弁８が閉じられて充
填が完了する（ステップＳ１５）。なお、着色感剤７の
充填に連動してエア抜き開閉弁４４も開くようにすれ
ば、着色感剤７を円滑に充填できる。また、着色感剤７
の充填時にエア抜き開閉弁４４を開けることにより、加
圧タンク２の圧力をポンプ前タンク４０から逃がすこと
ができ、ポンプ２５側への圧力の影響を回避して安定し
た吐出量を得ることができる。

【００３９】ステップＳ１１にて液面が下限ではないと
判別された場合、及びステップＳ１２にてポンプ２５が
作動中と判別された場合には着色感剤７の充填は行なわ
れない。ポンプ２５の作動中に充填を行なわないように
したのは、ポンプ前タンク４０への着色感剤７の供給に
よりタンク４０内にて気泡が発生することがあり、それ
がポンプ２５へと取り込まれるおそれを確実に排除する
ためである。そのようなおそれがない程度まで液面の下
限位置に余裕を設定して、ポンプ２５が作動中か否かに
関わりなく着色感剤７を充填するようにしてもよい。

【００４０】本発明は上述した形態に限定されることな
く、様々な形態にて実施してよい。例えば、センサは静
電容量型の近接センサに限らず、光電センサ等を用いて
液面の変化を監視してもよい。また、中間タンクに蓄え
られる溶液の量をその液位によって判断する例に限ら
ず、溶液の体積に関連する各種の物理量（例えば質量）
により中間タンクの溶液が下限値以上か否かを判断して
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、各供給源と塗布装置とを結ぶ流路の途中に中間タン
クを設け、各中間タンクを使用中にその液量が所定の下
限値を下回るとセンサでそれを検出して供給源の切り替
えに関連付けられた処理を行なうようにしたので、塗布
装置へ供給される溶液に対する気泡の混入を防ぎつつ、
タンク内の溶液を従来よりも無駄なく使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る供給装置の構
成を示す図。

【図２】図１の加圧タンクに設置されたボトル底部の様
子を示す図。

【図３】図１のシステム制御装置が実行する液面監視処
理の手順を示すフローチャート。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る供給装置の構
成を示す図。

【図５】図４の塗布装置で使用されるポンプの構成を示
す図。

【図６】図４のシステム制御装置が実行するポンプ前タ
ンク充填処理の手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 供給装置 ２ 加圧タンク（供給源） ３ 中間タンク ４ ボトル ５ 加圧ライン ６ 一次ライン ７ 着色感剤 ８ 開閉弁 ９ 二次ライン １５ センサ １６ システム制御装置（制御手段） ２０ 塗布装置 ２１ ノズル ２２ 開閉弁 ２３ バルブ制御器 ２４ エアベントタンク ２５ ポンプ ２９ ポンプ制御器 ３０ カラーフィルタの基板 ４０ ポンプ前タンク ４２ センサ（ポンプ用センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折原 勝己 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA42 BB42 4F042 BA09 CA01 CB02 CB03 CB18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の供給源のいずれかから溶液を所定
   の流路を経て塗布装置へ導くための溶液の供給装置にお
   いて、 前記複数の供給源のそれぞれと前記塗布装置とを結ぶ流
   路の途中に各供給源毎に設けられた中間タンクと、 各中間タンクに溜められた溶液の量が予め設定された下
   限値以上か否かを検出し、その検出結果に対応した信号
   を出力するセンサと、 前記センサからの出力信号に基づいて前記中間タンクの
   溶液の量が前記下限値以上か否かを判別し、下限値未満
   と判断したときに前記供給源の切り替えに関連付けられ
   た所定の処理を行なう制御手段、を備えたことを特徴と
   する溶液の供給装置。
2. 【請求項２】 前記塗布装置が前記溶液を所定量ずつ吐
   出するよう構成され、前記下限値は、前記塗布装置から
   の一回の吐出量以上に設定されていることを特徴とする
   請求項１に記載の溶液の供給装置。
3. 【請求項３】 前記下限値が前記一回の吐出量の１００
   〜１５０％の範囲に設定されていることを特徴とする請
   求項２に記載の溶液の供給装置。
4. 【請求項４】 前記中間タンクに蓄えられる溶液の最大
   量が、前記下限値に対して所定の余裕量だけ大きいこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の溶液の供
   給装置。
5. 【請求項５】 前記センサは、前記中間タンクに溜めら
   れた溶液の液面の位置が所定位置以上か否かに応じて異
   なる信号を出力することを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の溶液の供給装置。
6. 【請求項６】 前記塗布装置は、前記流路を閉じる開閉
   弁を所定時間ずつ繰り返し開放することにより、前記供
   給源から供給された溶液を所定量ずつ吐出するよう構成
   されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載の溶液の供給装置。
7. 【請求項７】 前記溶液を一定量だけ取り込む工程と、
   その取り込んだ溶液を吐出する工程とを繰り返すポンプ
   が前記塗布装置に設けられ、前記中間タンクと前記ポン
   プとの間でかつ各中間タンクからの流路が合流する位置
   よりも下流側には前記ポンプに供給する溶液を蓄えるた
   めのポンプ前タンクが設けられ、そのポンプ前タンクに
   は、当該ポンプ前タンクに溜められた溶液の量が予め設
   定された下限値以上か否かを検出し、その検出結果に対
   応した信号を出力するポンプ用センサが付設され、前記
   制御手段は、前記ポンプ用センサからの出力信号に基づ
   いて前記ポンプ前タンクの溶液の量が前記下限値以上か
   否かを判別し、下限値未満と判断したときに前記中間タ
   ンクから前記ポンプ前タンクへの溶液の充填に関連付け
   られた所定の処理を行なうことを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれかに記載の溶液の供給装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記ポンプの作動中は
   前記中間タンクから前記ポンプ前タンクへの溶液の充填
   を禁止することを特徴とする請求項７に記載の溶液の供
   給装置。