JP2016092205A - Coating liquid pump unit and coating applicator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薬液等の塗布液を供給するための塗布液ポンプユニット及び、基板上に塗布液を塗布する塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a coating liquid pump unit for supplying a coating liquid such as a chemical liquid and a coating apparatus for coating the coating liquid on a substrate.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液(以下、塗布液と称す)が塗布されたもの(塗布基板と称す)が使用されている。この塗布基板は、塗布液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。すなわち、この塗布装置は、塗布液を吐出する口金部を有する塗布ユニットが設けられており、口金部に形成された一方向に延びるスリットノズルから塗布液を吐出させながら、基板上を所定方向に口金部を移動させることにより、均一厚さのレジスト液膜が形成された塗布基板が形成されるようになっている。 A flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display uses a glass substrate coated with a resist solution (hereinafter referred to as a coating solution) (referred to as a coating substrate). This coating substrate is formed by a coating apparatus that uniformly coats the coating solution. That is, this coating apparatus is provided with a coating unit having a base part for discharging a coating liquid, and in a predetermined direction on the substrate while discharging the coating liquid from a slit nozzle extending in one direction formed in the base part. By moving the base part, a coated substrate on which a resist liquid film having a uniform thickness is formed is formed.
このような塗布装置には、口金部に一定量の塗布液を供給するために、例えば下記特許文献1に記載されているように、塗布液ポンプユニット100(ピストンポンプ)が備えられている。この塗布液ポンプユニット100は、図6に示すように、ポンプ本体100aと、ポンプ本体100aの駆動力を発生させるモータ部101とを有しており、ポンプ本体100aとモータ部101とがボールネジ駆動部102を介して連結されている。そして、モータ部101を駆動制御することにより、ポンプ本体100aから一定量の塗布液が塗布ユニットに供給されるようになっている。具体的には、モータ部101を作動させてポンプ本体100aのプランジャ103を下げることにより、ポンプ本体100a内に塗布膜を形成するのに必要な量の塗布液を流入口106から取り入れる。そして、モータ部101を作動させてプランジャ103を押し上げることにより、ポンプ本体100a内に貯留された塗布液を流出口104から排出させて塗布ユニットの口金部に供給し、口金部を所定の速度で移動させつつ、口金部から塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜が形成される。すなわち、ポンプ本体100aからの塗布液の供給量を制御することにより、基板上に所定膜厚の塗布膜が精度よく形成される。
Such a coating apparatus is provided with a coating liquid pump unit 100 (piston pump), for example, as described in
近年では、塗布膜の薄膜化の需要が高くなっている。薄い塗布膜の形成には、ポンプ本体100aを低速で作動させなければならず、そのためにモータ部101を低回転で作動させる必要がある。しかし、モータ部101の回転速度が遅くなると回転が不安定になりコギング等の影響で塗布液の供給が安定しない。その結果、形成された塗布膜には厚い部分と薄い部分が繰り返し形成される横段ムラが生じるようになる。そこで、モータ部101に減速機105を取付けることにより、モータ部101を安定した回転数で作動させつつ、ポンプ本体100aのプランジャ103を低速で移動させることができるため、薄膜状の塗布膜を安定して形成することができるようになっている。
In recent years, the demand for thin coating films has increased. In order to form a thin coating film, the
しかし、塗布膜の薄膜化の需要が高くなり、液晶ディスプレイの高分解能、高色彩化に伴って、従来では無視できた横段ムラも問題視されるようになってきた。すなわち、上記塗布装置のように、減速機を取り付けたことによるモータ部101の回転数の調整だけでは完全に横段ムラのない薄膜を形成するのは非常に困難であった。
However, the demand for thinner coating films has increased, and with the high resolution and high colorization of liquid crystal displays, horizontal unevenness that has been ignored in the past has become a problem. That is, it was very difficult to form a thin film having no horizontal unevenness completely only by adjusting the number of rotations of the
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、基板上に薄膜を形成する場合であっても、横段ムラの発生を抑えることができる塗布液ポンプユニット及び塗布装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a coating liquid pump unit and a coating apparatus capable of suppressing the occurrence of lateral unevenness even when a thin film is formed on a substrate. The purpose is that.
上記課題を解決するために本発明の塗布液ポンプユニット及び塗布装置は、基板と塗布ユニットとを相対的に移動させて基板上に塗布膜を形成する塗布装置の前記塗布ユニットに塗布液を供給する塗布液ポンプユニットであって、前記塗布液ポンプユニットは、塗布液を供給するポンプ本体と、このポンプ本体に駆動力を伝達するボールネジ駆動部と、駆動力を発生させるモータ部とがこの順に一軸上に配置されており、前記モータ部と前記ボールネジ駆動部との間には、遊星ローラ減速機が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the coating liquid pump unit and the coating apparatus of the present invention supply the coating liquid to the coating unit of the coating apparatus that forms a coating film on the substrate by relatively moving the substrate and the coating unit. The coating liquid pump unit includes a pump body that supplies the coating liquid, a ball screw driving unit that transmits driving force to the pump body, and a motor unit that generates driving force in this order. It is arranged on one axis, and a planetary roller speed reducer is provided between the motor unit and the ball screw driving unit.
上記塗布液ポンプユニット及び塗布装置によれば、減速機として遊星ローラ減速機を用いたため、塗布膜に形成される横段ムラの発生を抑えることができる。ここで、遊星ローラ減速機は、遊星ギアタイプの減速機において、太陽ギア(太陽歯車)、遊星ギア(遊星歯車)、内ギア(内歯車)をローラに代えたものであり、各ローラ間の油膜を介して動力を伝達するトラクションドライブ方式の減速機である。すなわち、従来の塗布液ポンプユニットでは、薄膜を形成するための減速機が取り付けれており、減速機は多数のギアを介してモータ部の動力をボールネジ駆動部に伝達するため、このギアのバックラッシ、噛み合いの影響が大きいため微小な横段ムラが形成されてしまう可能性が高いが、遊星ローラ減速機を用いることにより、モータ部からの動力をギアを介することなく塗布液ポンプユニットに伝達することができるため、ギアのバックラッシ、ギアの噛み合い等の振動が要因となって発生する横段ムラを抑えることができる。したがって、基板上に薄膜を形成する場合であっても、横段ムラの発生を抑えることができる。 According to the coating liquid pump unit and the coating apparatus, since the planetary roller speed reducer is used as the speed reducer, it is possible to suppress the occurrence of horizontal unevenness formed in the coating film. Here, the planetary roller speed reducer is a planetary gear type speed reducer in which the sun gear (sun gear), the planetary gear (planetary gear), and the inner gear (internal gear) are replaced with rollers. It is a traction drive type speed reducer that transmits power through an oil film. That is, in the conventional coating liquid pump unit, a speed reducer for forming a thin film is attached, and the speed reducer transmits the power of the motor part to the ball screw drive part through a large number of gears. There is a high possibility that minute lateral unevenness will be formed due to the great influence of meshing, but by using a planetary roller speed reducer, the power from the motor unit can be transmitted to the coating liquid pump unit without using a gear. Therefore, it is possible to suppress lateral unevenness caused by vibrations such as gear backlash and gear meshing. Therefore, even when a thin film is formed on the substrate, occurrence of horizontal unevenness can be suppressed.
また、前記モータ部と遊星ローラ減速機とは、カップリングを介して連結されている構成にすることが好ましい。 Further, it is preferable that the motor unit and the planetary roller speed reducer are connected via a coupling.
この構成によれば、軽微な横段ムラをさらに抑えることができる。すなわち、通常の減速機は、モータ部と減速機とが直接連結されているため、組立時の偏芯、偏角の影響が横段ムラとなって発生する虞がある。そこで、モータ部と遊星ローラ減速機とをカップリングを介して連結させることにより、組立時の偏芯、偏角の影響を抑え、横段ムラの発生を抑えることができる。 According to this configuration, slight horizontal unevenness can be further suppressed. That is, in a normal speed reducer, since the motor unit and the speed reducer are directly connected, there is a possibility that the influence of the eccentricity and the angle of deflection at the time of assembly becomes horizontal unevenness. Therefore, by connecting the motor unit and the planetary roller speed reducer via a coupling, it is possible to suppress the influence of eccentricity and declination at the time of assembly and to suppress the occurrence of lateral unevenness.
また、前記遊星ローラ減速機は、給油口と排油口とが設けられており、前記遊星ローラ減速機の潤滑油残量が所定値よりも少なくなると潤滑油が給油口から供給される構成としてもよい。 The planetary roller speed reducer is provided with an oil supply port and an oil discharge port, and when the remaining amount of lubricant in the planetary roller speed reducer is less than a predetermined value, the lubricating oil is supplied from the oil supply port. Also good.
この構成によれば、各ローラ間の油膜を常に安定した状態に保つことができ、油膜を介して安定して動力を伝達することができる。 According to this configuration, the oil film between the rollers can always be kept in a stable state, and power can be stably transmitted through the oil film.
また、前記遊星ローラ減速機の太陽ローラ、及び、遊星ローラは、互いに接する外周面に多孔質部を有しており、この多孔質部に潤滑油が含浸されている構成としてもよい。 Further, the sun roller and the planetary roller of the planetary roller speed reducer may have a porous portion on the outer peripheral surface in contact with each other, and the porous portion may be impregnated with lubricating oil.
この構成によれば、遊星ローラ減速機に給油する頻度を少なくできるため、潤滑油の補充がなくても長期運転が可能になる。 According to this configuration, the frequency of supplying oil to the planetary roller speed reducer can be reduced, so that long-term operation is possible without replenishment of lubricating oil.
本発明の塗布液ポンプユニット及び塗布装置によれば、基板上に薄膜を形成する場合であっても、横段ムラの発生を抑えることができる。 According to the coating liquid pump unit and the coating apparatus of the present invention, even when a thin film is formed on a substrate, occurrence of horizontal unevenness can be suppressed.
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態における塗布装置(塗布装置本体1)を示す斜視図であり、図2は、塗布装置の塗布液経路を概略的に示した図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a coating apparatus (coating apparatus body 1) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a coating liquid path of the coating apparatus.
図1、図2に示すように、塗布装置は、供給される薄板状の基板2に薬液やレジスト液等の塗布液を塗布するものである。この塗布装置は、基台3と、基板2を載置するためのテーブル4と、このテーブル4に対し一定方向に移動可能に構成される塗布ユニット5と、を備える塗布装置本体1と、塗布装置本体1の塗布ユニット5に塗布液を供給する塗布液ポンプユニット8(図2参照)とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the coating apparatus applies a coating solution such as a chemical solution or a resist solution to a thin plate-
なお、以下の説明では、塗布ユニット5が移動する方向をX軸方向、これと水平面上で直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸方向の双方に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることとする。
In the following description, the direction in which the
基台3は、各構成部材、例えばステージ4及び塗布ユニット5を支持するものであり、石材等で形成されている。
The
ステージ4は、搬入された基板2をその表面に載置して保持するものである。具体的には、ステージ4には、その表面に開口する複数の吸引孔(不図示)が形成されており、これらの吸引孔と真空ポンプ(不図示)とが連通して接続されている。そして、ステージ4の表面に基板2が載置された状態で真空ポンプを作動させることにより、吸引孔に吸引力が発生し基板2がステージ4の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。また、ステージ4には、基板2を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、ステージ4の表面には複数のピン孔(不図示)が形成されており、このピン孔にはZ軸方向に昇降動作可能なリフトピンが埋設されている。これにより、ステージ4の表面に基板2を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板2に当接した状態で、基板2を所定の高さ位置に保持できるようになっている。
The
塗布ユニット5は、ステージ4に載置された基板2に塗布液を塗布するためのものであり、塗布液を塗布する口金部51と、この口金部51の両端部分に設けられたユニット支持部52とを有している。
The
前記ユニット支持部52は、口金部51を昇降動作可能に支持するとともに、この口金部51をX軸方向に移動させるためのものであり、走行装置53とこの走行装置53に支持される昇降装置54とを有している。
The
昇降装置54は、口金部51を昇降動作させるものであり、Z軸方向に延びるレール54aと口金部51に連結されるスライダ54bとを有している。このレール54aには、スライダ54bがレール54aに沿ってスライド自在に取り付けられている。また、スライダ54bにはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ54bがZ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。これにより、口金部51は、Z軸方向への昇降動作が駆動制御され、ステージ4に対して接離可能に動作するようになっている。
The elevating
走行装置53は、口金部51をX軸方向に走行させるためのものであり、走行装置本体11とX軸方向に延びるレール13とを有している。この走行装置本体11は、基台3との間に設けられるエアパッド(不図示)によって基台3上に支持されている。そして、走行装置本体11は、その一部がレール13にスライド自在に取り付けられており、走行装置本体11に取り付けられたリニアモータ12を駆動制御することにより、走行装置本体11がX軸方向に移動するようになっている。これにより、口金部51は、X軸方向に沿って走行することができるようになっている。
The traveling
このように構成されるユニット支持部52により、口金部51は、ステージ4の表面に対してZ軸方向に昇降動作できるとともに、ステージ4の表面から所定高さを維持した状態でステージ4の表面上をX軸方向に沿って走行できるようになっている。
With the
前記口金部51は、Y軸方向に延びる形状を有する柱状部材であり、ステージ4の表面と対向する対向面には塗布液を吐出するスリットノズル51a(図2参照)が形成されている。このスリットノズル51aは、ステージ4の表面側に突出し、この突出した部分にはY軸方向に延びる形状の間隙(スリット)が形成されている。すなわち、このスリットノズル51aを通じて口金部51に供給された塗布液が基板2の表面に吐出されるようになっている。
The
具体的には、この口金部51の上流側には、塗布液を貯留する塗布液タンクTと塗布液ポンプユニット8とが備えられており、塗布液ポンプユニット8により、塗布液タンクTの塗布液が口金部51に送液されることにより、口金部51内の塗布液がスリットを通じて吐出されるようになっている。
Specifically, a coating liquid tank T for storing a coating liquid and a coating
塗布液ポンプユニット8は、塗布液タンクTに貯留された塗布液を口金部51に供給するものであり、図3に示すように、ポンプ本体81と、ボールネジ駆動部82と、モータ部83とを有している。すなわち、これらポンプ本体81と、ボールネジ駆動部82と、モータ部83とが一軸上に配置されており、モータ部83を駆動させることにより、ボールネジ駆動部82を介して駆動力がポンプ本体81に伝達されるようになっている。
The coating
ポンプ本体81は、塗布液タンクTの塗布液を一時的に貯留し口金部51に送液するものであり、ハウジング811と、ハウジング811に固定される膜状シール部812と、この膜状シール部812に連結されたピストン軸部813(プランジャ)とを有している。そして、ピストン軸部813がボールネジ駆動部82と連結されており、ボールネジ駆動部82を駆動制御することによりピストン軸部813が軸方向(中心軸方向)に移動し、流入口811aからハウジング811内に塗布液を吸入し、流出口811bから収容された塗布液を排出できるようになっている。
The pump
ハウジング811は、一軸方向に延びる略円筒形状を有しており、その内部に膜状シール部812が収容されている。具体的には、ハウジング811は、軸方向に分割できるように形成されており、膜状シール部812が挟持された状態で一体的に連結されている。このハウジング811と膜状シール部812とによって液体収容部814が形成されており、この液体収容部814によって塗布液タンクTから供給された塗布液を一時的に貯留できるようになっている。
The
また、ハウジング811の液体収容部814と反対側には、圧力制御室815が形成されている。圧力制御室815は、ハウジング811、膜状シール部812によって形成されており、真空ポンプPと連通して接続されている。そして、真空ポンプPを作動させることにより、圧力制御室815を大気圧よりも低圧に調節できるようになっている。すなわち、液体収容部814に塗布液を流入させる際、ピストン軸部813を液体収容部814と反対側に駆動させつつ、真空ポンプPを作動させて圧力制御室815の減圧させることにより、膜状シール部812の形状を維持した状態でスムーズにピストン軸部813を駆動させることができる。
A
膜状シール部812は、ハウジング811に固定されることにより、ハウジング811内に液体収容部814を形成するものである。具体的には、膜状シール部812は、その外周部分がフランジ部81aに挟持された状態でフランジ部81aがボルト816で締結されることによりハウジング811内に固定されている。これにより、ハウジング811内の軸方向一方側に塗布液を収容可能な液体収容部814が形成される。
The film-
また、膜状シール部812は、可撓性材料で形成されており、ポリエステル布の上にゴムを被覆して形成され、ほぼ均一厚さに形成されている。この膜状シール部812は、ほぼシルクハット形状を有しており、その外周部分でハウジング811に固定され、中央部分でピストン軸部813のヘッド813aに固定されている。また、外周部分と中央部分とを連結する部分は、略U字形状を維持した状態でハウジング811内に取付けられている。そして、この膜状シール部812の中央部分が液体収容部814側、及び、その反対側(軸方向反対側、圧力制御室815側)に変位することにより、塗布液が口金部51に供給される。すなわち、ハウジング811には、塗布液タンクTと配管を介して連結される流入口811aと口金部51と配管を介して連結される流出口811bとが形成されており、膜状シール部812が流体収容部814と反対側に変位することにより、塗布液タンクTから流入口811aを通じて塗布液が液体収容部814に供給され、膜状シール部812の中央部分が流体収容部814側に変位することにより、塗布液タンクTから流出口811bを通じて口金部51に塗布液が供給されるようになっている。
Further, the film-
ピストン軸部813は、膜状シール部812を軸方向に変位させるものであり、膜状シール部812に連結されるヘッド813aと軸方向に棒状に延びる形状の軸本体813bとを有している。ヘッド813aは、ハウジング811の内径よりも小さい形状の円柱状部材であり、その一方側端面で膜状シール部812と連結されている。具体的には、軸本体813bの摺動方向に対してほぼ直交する平板状の対向面を有しており、この対向面と膜状シール部812の流体収容部814側の反対側の中央部分とが、それぞれの中心を一致させた状態で連結されている。したがって、軸本体813bがハウジング811内を摺動すると、膜状シール部812の中央部分が摺動方向に対して直交する姿勢を維持した状態で液体収容部814側及び液体収容部814と反対側に変位するようになっている。これにより、液体収容部814内の塗布液が口金部51に供給できるようになっている。
The
ボールネジ駆動部82は、モータ部83の回転動力を直線運動に変換する動力伝達装置である。ボールネジ駆動部82は、シャフト82aとシャフト82aに取り付けられたボールネジナット82bとを有しており、シャフト82aを軸周りに回転させることにより、ボールネジナット82bがシャフト82aに沿って軸方向に移動できるように構成されている。すなわち、軸本体813bとボールネジナット82bとが連結されていることにより、ボールネジ駆動部82を駆動させてシャフト82aを回転させると、軸本体813bが軸方向に移動し、膜状シール部812が軸方向に変位できるようになっている。
The ball
また、モータ部83は、ポンプ本体81を作動させるものであり、本実施形態ではサーボモータが使用されている。すなわち、モータ部83を駆動制御することによりポンプ本体81から排出される塗布液の吐出量が細かく制御され、基板上に形成される塗布膜の膜厚を精度よく制御できるようになっている。
The
モータ部83とボールネジ駆動部82との間には、遊星ローラ減速機9が設けられている。遊星ローラ減速機9は、遊星ギアタイプの減速機とほぼ同じ構造を有しており、図4に示すように、ケース91内に太陽ローラ92を中心に3つの遊星ローラ93が太陽ローラ92の外周面に沿って配置されている。そして、ケース91内が潤滑油で満たされており、太陽ローラ92と遊星ローラ93との間に介在する潤滑油が粘弾性流性や塑性固体として作用することにより、太陽ローラ92の回転によるトラクションが遊星ローラ93に伝達され、モータ部83の動力が伝達されるようになっている。太陽ローラ92及び遊星ローラ93は、ステンレス鋼製の円盤状に形成されている。そして、遊星ローラ93は、太陽ローラ92が軸回りに回転することにより太陽ローラ92の回りを自転しつつ公転するようになっており、太陽ローラ92にはモータ部83側が連結され、遊星ローラ93にはボールネジ駆動部82側が連結されている。そして、遊星ローラ93は太陽ローラ92よりも大径に形成されていることにより、モータ部83側の回転に対して径の差に応じた所定の割合でボールネジ駆動部82側の回転が減速される。すなわち、遊星ギアタイプの減速機の減速機に比べて、太陽ローラ92、遊星ローラ93がギアで噛み合っていないため、ギアのバックラッシ、噛み合い等により発生する振動を抑えつつ減速させてモータ部83の動力を伝達することができ、ギアのバックラッシ、噛み合い振動が要因となる横段ムラの発生を抑えることができる。
A planetary
また、遊星ローラ減速機9には、図5に示すように、給油システム10が設けられている。この給油システム10は、遊星ローラ減速機9のケース91内に充填されている潤滑油が規定量以下になるのを防止するためのものである。すなわち、遊星ローラ減速機9がボールネジ駆動部82とモータ部83と連結して組み立てられる際、微小な芯ずれ等の影響により潤滑油が時間経過と共に減少することがある。潤滑油が減少すると遊星ローラ93、太陽ローラ92、内ローラ94間の動力伝達不良により振動等が発生し横段ムラ発生の原因になるため、給油システム10により潤滑油不足を解消し長期化運転に対応できるようにするものである。
Further, the planetary
給油システム10は、本実施形態では、遊星ローラ減速機9に予備タンク10aが配管10bによって接続されて形成されており、遊星ローラ減速機9の潤滑油が規定量以下になると予備タンク10aから潤滑油が供給されるようになっている。すなわち、遊星ローラ減速機9のケース91には、ケース91内の潤滑油量を確認できる油面計10cが設けられており、この油面計10cに光電センサが取り付けられている。すなわち、油面計10cの潤滑油量が規定以下になると光電センサが反応し、配管10bに設けられたバルブ10dを開状態にして予備タンク10aの潤滑油がケース91内に供給されるようになっている。これにより、遊星ローラ減速機9内の潤滑油不足が解消されるため、遊星ローラ減速機9の長期運転が可能になると共に、潤滑油不足による横段ムラ発生を長期に亘って抑えることができる。
In the present embodiment, the
また、遊星ローラ減速機9とモータ部83との間、及び、遊星ローラ減速機9とボールネジ駆動部82との間には、カップリングC1,C2が取り付けられている。本実施形態では、カップリングC1,C2は、ダブルディスクタイプや高減衰ゴムタイプのカップリングが使用されている。通常、減速機とモータ部83は直接連結されており、減速機とボールネジ駆動部82との間にカップリングC1が設けられる。しかし、遊星ローラ減速機9とモータ部83との組立時には、偏芯、偏角が生じることにより微小な振動が発生し、この振動がポンプ本体81から吐出される塗布液に脈動(微小間隔で吐出の強弱が繰り返される現象)を誘発させて塗布膜に横段ムラが発生する虞がある。したがって、遊星ローラ減速機9とモータ部83との間にカップリングC2を設けることにより、組立時の偏芯、偏角による振動を抑えることができ、この振動が原因となる横段ムラの発生を抑えることができる。
Couplings C <b> 1 and C <b> 2 are attached between the planetary
また、本実施形態の塗布装置では、制御装置90が設けられており、予め記憶されたプログラムに従って一連の塗布動作を実行すべく、各種ユニットの駆動装置、ボールネジ駆動部82等を駆動制御するとともにこの塗布動作において必要な各種演算が行われるようになっている。
Further, in the coating apparatus of the present embodiment, a
次に、この塗布装置における塗布動作について説明する。なお、これら一連の動作は制御装置90によって制御される。
Next, the application | coating operation | movement in this coating device is demonstrated. These series of operations are controlled by the
まず、基板2の搬入が行われる。具体的には、ステージ4の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、これらのリフトピンの先端部分に基板2が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板2をステージ4の表面に載置し、この状態で真空ポンプを作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板2をステージ4の表面上に吸着させて保持される。
First, the
次に、塗布液の吸い込み動作が行われる。すなわち、ステージ4上にセットされた基板2に必要となる塗布液(基板1枚分)が塗布液ポンプユニット8に吸い込まれる。具体的には、真空ポンプPを作動させて圧力制御室815の圧力を大気圧以下の所定の圧力に制御しつつボールネジ駆動部82を駆動させることにより、ピストン軸部813を液体収容部814と反対側に移動させる。すなわち、モータ部83を作動させると太陽ローラ92が回転することにより遊星ローラ93が自転しつつ太陽ローラ92の周りを回転することによりボールネジ駆動部82を駆動させ、ピストン軸部813を移動させる。これにより、塗布液タンクTに貯留された塗布液が流入口811aを通じて液体収容部814に流入し、この液体収容部814に貯留される。
Next, a suction operation for the coating liquid is performed. That is, the coating liquid (for one substrate) necessary for the
次に、塗布液の塗布動作が行われる。すなわち、塗布液ポンプユニット8に供給された塗布液を口金部51に供給するとともに、口金部51から基板2上に塗布液を吐出する。具体的には、ボールネジ駆動部82を駆動させることにより、ピストン軸部813を液体収容部814側に移動させる。すなわち、モータ部83を作動させて吸い込み動作の時とは太陽ローラ92及び遊星ローラ93を逆回転させることによりボールネジ駆動部82を駆動させてピストン軸部813を移動させる。これにより、液体収容部814に貯留された塗布液が流出口811bを通じて口金部51に供給され、口金部51のスリットから塗布液が吐出される。このとき、遊星ローラ93は、太陽ローラ92の周りを潤滑油を介して回転するため、遊星ギア及び太陽ギアを使用した遊星歯車タイプの減速機を用いる場合に比べてギアの噛み合いによる振動が生じないため、吐出される塗布液に脈動が生じず、塗布膜に横段ムラが発生するのを抑えることができる。
Next, a coating liquid coating operation is performed. That is, the coating liquid supplied to the coating
そして、走行装置53を駆動させて基板2上に塗布膜を形成する。具体的には、昇降装置54を駆動制御することにより口金部51が基板2から所定の高さ位置になるように設定し、この状態から走行装置53を駆動制御することにより、口金部51をX軸方向に走行させる。すなわち、塗布液ポンプユニットを作動させて口金部51のスリットから塗布液を吐出させながら口金部51を走行させることにより、基板2上に塗布液が均一厚さで塗布される。
Then, the traveling
次に、基板2の排出が行われる。すなわち、塗布動作により基板2表面に塗布膜が形成された後、真空ポンプを停止させて、吸引孔における圧力を大気圧に戻す。そして、リフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分で基板2を保持させ、図示しないロボットハンドに基板2の受け渡しが行われ、ステージ4の表面から基板2が排出される。
Next, the
このように本実施形態における塗布液ポンプユニット8及び塗布装置によれば、減速機として遊星ローラ減速機9を用いたため、塗布膜に形成される横段ムラの発生を抑えることができる。すなわち、従来の塗布液ポンプユニットでは、薄膜を形成するための減速機が取り付けれており、減速機は多数の歯車を介してモータ部83の動力をボールネジ駆動部82に伝達するため、この歯車のバックラッシ、噛み合いの影響が大きく微小な横段ムラが形成されてしまう可能性が高いが、遊星ローラ減速機9を用いることにより、モータ部83からの動力を歯車を介することなく塗布液ポンプユニットに伝達することができるため、歯車のバックラッシ、歯車の噛み合い等の振動が要因となって発生する横段ムラを抑えることができる。したがって、基板上に薄膜を形成する場合であっても、横段ムラの発生を抑えることができる。
Thus, according to the coating
また、上記実施形態では、太陽ローラ92及び遊星ローラ93は、ステンレス鋼で形成されている例について説明したが、太陽ローラ92及び遊星ローラ93の外周面に潤滑油を含浸させておくことにより、長期化運転に対応させ、給油システム10を省く構成にしてもよい。すなわち、太陽ローラ92及び遊星ローラ93が互いに接する外周面に青銅、鋳鉄、合金等を焼結させた多孔質部を形成し、その多孔質部に潤滑油を含浸させる。これにより、ケース91内の潤滑油が規定量より少なくなった場合でも、焼結部から潤滑油が供給されるため、潤滑油の補充がなくても一定期間、塗布液ポンプユニットを駆動させることができる。なお、上述の給油システム10を併用して使用することにより、潤滑油を交換する等のメンテナンス期間を長期化することも可能である。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、ケース91内の潤滑油が規定量以下と判断されるとバルブ10dが閉状態から開状態になって予備タンク10aから潤滑油が給油される構成について説明したが、配管10b経路にバルブ10dを設けず予備タンク10aとケース91とを連結させたものであってもよい。この構成であれば、予備タンク10aから常に潤滑油が給油される構成であるとともに、ケース91のみの場合に比べて潤滑油が不足する時期を遅らせることができるため、新しい潤滑油を継ぎ足すメンテナンスを行う回数を減らすことができる。
In the above embodiment, the configuration has been described in which the
また、上記実施形態では、ケース91内を潤滑油で満たすことにより、太陽ローラ92と遊星ローラ93との間に油膜を形成し動力を伝達する遊星ローラ減速機9について説明したが、潤滑油を用いずに太陽ローラ92と遊星ローラ93との摩擦によって動力を伝達する遊星ローラ減速機9であってもよい。例えば、ステンレス鋼製の太陽ローラ92、遊星ローラ93の外周面、及び、内ローラ94の内周面に真空蒸着法によりDLC(ダイヤモンドライクコーティング)、チタンコーティング、AlCrN等のコーティングを施すしたものを使用する。これにより、適度な摩擦係数、硬度を維持することができ、ギアのバックラッシ、ギアの噛み合い等の振動を抑えてモータ部83の動力をボールネジ駆動部82に伝達することができる。
In the above-described embodiment, the planetary
1 塗布装置本体
2 基板
5 塗布ユニット
8 塗布液ポンプユニット
9 遊星ローラ減速機
10 給油システム
10a 予備タンク
81 ポンプ本体
82 ボールネジ駆動部
83 モータ部
92 太陽ローラ
93 遊星ローラ
94 内ローラ
C1,C2 カップリング
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記塗布液ポンプユニットは、塗布液を供給するポンプ本体と、このポンプ本体に駆動力を伝達するボールネジ駆動部と、駆動力を発生させるモータ部とがこの順に一軸上に配置されており、
前記モータ部と前記ボールネジ駆動部との間には、遊星ローラ減速機が設けられていることを特徴とする塗布液ポンプユニット。 A coating liquid pump unit that supplies a coating liquid to the coating unit of a coating apparatus that forms a coating film on the substrate by relatively moving the substrate and the coating unit,
In the coating liquid pump unit, a pump main body that supplies the coating liquid, a ball screw driving portion that transmits a driving force to the pump main body, and a motor portion that generates the driving force are arranged on one axis in this order,
A planetary roller speed reducer is provided between the motor unit and the ball screw driving unit.
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