JPH075892Y2 - ロールコータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、塗布液、特にフォトレジストやポリイミド
樹脂などの高粘度の塗布液を薄板状の基板の表面に均一
に塗布するためのロールコータに関する。

〔従来の技術〕

ロールコータを用いて高粘度の塗布液を基板表面に塗布
する装置としては、従来、例えば実公昭59−42133号公
報（考案の名称「高粘度液の塗布装置」）に開示されて
いるような装置がある。この装置は、第６図に概略斜視
図を示すように、コーティングロール60とドクターロー
ル62とを当接させて、その当接部の上部側に液溜部64を
形成し、その液溜部64の上方に高粘度液の供給ノズル66
を吊設して、その供給ノズル66を、コーティングロール
60及びドクターロール62の各軸線方向に沿って往復動さ
せるように構成されている。図中、68はバックアップロ
ールである。

また、第６図に示した装置のドクターロール62に代え
て、第８図に示すようにドクターバー82をコーティング
ロール80に当接させ、その当接部の上部側に形成された
液溜部84の上方に、コーティングロール80の軸線方向に
沿って往復動自在に供給ノズル86を吊設した装置も知ら
れている。図中、88はバックアップロールである。

〔考案が解決しようとする課題」 第６図及び第８図に示した各ロールコータにおいては、
各コーティングロール60、80の軸線方向に沿って供給ノ
ズル66、86を往復動させることにより、塗布液を液溜部
64、84の全体にわたって均等に供給し、基板ｐの表面に
塗布液の均一な塗布を行なえるようにしている。しかし
ながら、そのように供給ノズル66、86を往復動させなが
ら塗布液を液溜部64、84に供給するようにしても、長時
間にわたりコーティングロール60、80を回転させて塗布
作業を続けていると、基板ｐの通過位置に相当する液溜
部中央部分と液溜部両端部分とにおいて、塗布液の粘度
に大きな差が生じる。

すなわち、液溜部中央部分では、コーティングロール6
0、80の回転に従って、その部分に供給された塗布液
は、コーティングロール60、80の周面を介して順次基板
ｐの表面に塗布されてゆくため、常に塗布液が入れ換わ
り、供給ノズル66、86から供給される塗布液の粘度が変
化しない限り塗布液の粘度はほぼ一定に維持される。一
方、液溜部両端部分では、その部分に供給された塗布液
は基板ｐに塗布されることがなく、かつ、塗布液の粘度
が高いときは塗布液が余り流動しないために、局所的に
しか塗布液が入れ換わらず、特に液溜部64、84の両端付
近では、第７図に示すように、塗布液70はコーティング
ロール60の周面に刻設された溝72内に入り込んで、殆ど
液が入れ換わらないことから、時間の経過とともに、塗
布液中の溶媒が揮発し、その結果、液溜部両端部分では
ますます塗布液の粘度が高くなる。

このようにして、液溜部中央部分と液溜部両端部分とに
おいて塗布液の粘度に大きな差が生じると、処理すべき
基板ｐの幅寸法が常に一定であるときはそれほど問題は
ないが、基板ｐの種類が変更されてその幅寸法が大きく
なったりすると、基板ｐの表面に被着される塗膜74、90
の液粘度が基板ｐの幅方向（基板ｐの搬送方向と直行す
る方向）における位置によって変化し、均一な膜厚の塗
膜が形成されないといった問題があった。

尚、液溜部64、84の両端部分における塗布液の入れ換わ
りを促進するためには、供給ノズル66、86から供給する
塗布液の量を必要以上に多くする必要があり、その場合
には、塗布液の劣化といった問題や装置が大型化すると
いった問題がある。

この考案は、以上の現況に鑑みてなされたものであり、
特にフォトレジストやポリイミド樹脂などのような高粘
度の塗布液を基板表面に塗布するに際して、上記したよ
うな問題を生じることなく、基板表面全体に均一な粘度
の塗布液を塗布することができるロールコータを提供す
ることを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を達成するために、この考案に係るロールコー
タは、基板搬送路に対し平行にかつ回転自在に配設され
た少なくとも１つのコーティングロールと、前記コーテ
ィングロールと平行にかつそのコーティングロールに接
離自在に配設された少なくとも１つのドクターと、前記
ドクターと前記コーティングロールとの当接部の上部側
に形成される液溜部に付設され、その液溜部に塗布液を
供給する少なくとも１つの塗布液供給手段とを備えてな
り、前記液溜部に供給された塗布液を、搬送されてくる
基板に前記コーティングロールを介して塗布するロール
コータにおいて、前記コーティングロール及びドクター
を、その各長手方向を水平面に対し傾斜させるととも
に、前記塗布液供給手段を、搬送されてくる基板の上端
より上方の位置に配置したことを特徴として構成されて
いる。

〔作用〕

上記構成のロールコータにおいては、コーティングロー
ル及びドクターが傾斜して配設されており、従ってコー
ティングロールとドクターとの当接部の上部側に形成さ
れる液溜部も傾斜している。そして、その傾斜した液溜
部の、搬送されてくる基板の上端より上方に塗布液供給
手段が配設されているため、その塗布液供給手段から液
溜部の一端部に塗布液を供給すると、塗布液は、その自
重によって流下する。このようにして塗布液が液溜部の
高位置側から低位置側へと順次流れてゆくことから、液
溜部中の塗布液は常に入れ換わり、液溜部の長手方向全
体にわたって塗布液の粘度が均一となる。

〔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
がら詳細に説明する。

第１図ないし第３図はこの考案の１実施例を示し、第１
図はロールコータを背面側から見た一部断面図、第２図
はその要部を示す斜視図、第３図はロールコータの一側
端部を一部破断状態で示す斜視図である。

これらの図において、基板ｐの搬送路中に、バックアッ
プロール18がフレーム20、20′に回転自在に軸着されて
いる。バックアップロール18の上方には、周面に円周方
向もしくは螺旋状の溝58が所定ピッチで刻設されたコー
ティングロール10が、その両端で一対の昇降板22、22′
に回転自在に軸着されて配設されている。さらに、この
コーティングロール10と平行にかつそのコーティングロ
ール10の周面と接離自在にドクターロール12が、その両
端部でスライダ24を介して昇降板22、22′に取り付けら
れている。スライダ24は、一対の水平ガイド26、26′
に、それらに沿って摺動自在に嵌挿されている。そし
て、ドクターロール12をコーティングロール10に押圧す
る力は、ボルト28の回動操作によって調整することがで
きるようになっている。尚、ドクターロール12をコーテ
ィングロール10に押圧する力の調整は、例えばサーボモ
ータ等、適宜の駆動源によりボルト28を回転させて行な
うこともできる。

また、コーティングロール10及びドクターロール12は、
昇降駆動手段30によって昇降板22とともに、フレーム20
に立設されたガイド32、32′に沿って上下動させること
ができるようになっている。この昇降駆動手段30は、上
部枠34に配設されており、サーボモータ、エアシリンダ
等、公知の駆動手段により構成される。また、コーティ
ングロール10は、モータ等の回転駆動手段（図示せず）
と連結されており、所要の回転数で回転するように構成
されている。尚、第３図中の36、38はそれぞれ、バック
アップロール18及びコーティングロール10をフレーム20
及び昇降板22に回転可能に支持するための軸受である。

そして、このロールコータは、コーティングロール10、
ドクターロール12及びバックアップロール18の各長手方
向の一端側を他端側に比べて高くし、各ロールの軸線方
向が水平面に対し、例えば約30°傾けられている。従っ
て、コーティングロール10とドクターロール12との当接
部の上部側に形成される液溜部14も約30°傾斜すること
になる。その傾斜した液溜部14の高位置側の上方には、
塗布液の供給ノズル16が吊設されており、供給ノズル16
は、所要の塗布液を送給するポンプＰとパイプ40で連結
している。この供給ノズル16からは、例えば粘度1000cP
以上の塗布液が前記液溜部14の一端部に供給される。

また、バックアップロール18の下方には、バックアップ
ロール18と平行にドレン受け42が傾斜して配設されてお
り、このドレン受け42の、コーティングロール10の低位
置側の下方に樋44が付設されている。ドレン受け42の底
部の一側端には、ドレン注出口46が設けられており、こ
のドレン注出口46の直下に液槽48が配置されている。そ
して、ドレン受け42のドレン注出口46から液槽48に戻さ
れた余剰の塗布液は、前記したポンプＰによりパイプ40
を通って供給ノズル16へ送られ、循環使用されるように
なっている。

このロールコータは、上記した通り、コーティングロー
ル10、ドクターロール12及びバックアップロール18が傾
斜して配設されているため、基板ｐをコーティングロー
ル10とバックアップロール18間の塗布位置へ一定速度で
搬入し搬出する搬送路も、水平面に対し傾けて形成され
ている。すなわち、バックアップロール18と平行に、従
って水平面に対し約30°傾けて回転軸50を列設し、その
各回転軸50に、上端がバックアップロール18の上面と同
一高さになるよう複数の搬送ロール52を配設して搬送路
が形成されている。そして、基板ｐはその幅方向が傾斜
して搬送されることから、搬送方向と直交する方向に滑
り落ちたりしないようにするため、搬送路の低位置側に
沿って、搬送ロール52の回転軸50にほぼ直交する角度で
回転軸54を列設し、その各回転軸54に案内ロール56を配
設している。

上記構成のロールコータは、以下のように動作する。

まず、周面を塗布液の粘度に応じた形状に溝加工したコ
ーティングロール10を、所要の回転数で予め回転させな
がら、ポンプＰを作動させ、コーティングロール10とド
クターロール12との当接部の上部側に形成された液溜部
14の一端部に供給ノズル16から所要の塗布液を供給す
る。このとき、液溜部14が傾斜して形成されていること
から、液溜部14の一端部に供給された塗布液は、その自
重と、コーティングロール10の周面に刻設された溝58の
回転動作とによって他端部に向かって流下する。このよ
うにして塗布液が液溜部14の高位置側から低位置側へと
順次流れてゆくために、液溜部14中の塗布液は常に入れ
換わり、液溜部14の長手方向全体にわたって塗布液の粘
度が均一となる。そして、コーティングロール10の表
面、特にその各溝58内に塗布液が均一に充填されたとこ
ろで、基板ｐを搬送ロール52上に載置して搬送し、その
基板ｐをバックアップロール18とコーティングロール10
間に挿入し、コーティングロール10の溝58内に充填され
た塗布液を基板ｐの表面上に転写する。これによって、
実用上支障のない、ほぼ均一な塗膜を形成することがで
きる。そして、この際、余剰の塗布液は、コーティング
ロール10の周面から、樋44、ドレン受け42及びドレン注
出口46を経て、液槽48へ戻された後、再びポンプＰによ
りパイプ40を通って供給ノズル16へ送られ、循環使用さ
れる。

次に、第４図に示したロールコータは、第１図ないし第
３図に示したロールコータのドクターロール12に代え
て、ドクターバー92をコーティングロール10に当接させ
て、その当接部の上部側に傾斜した液溜部94を形成した
例である。第４図中、第３図と同一符号を付したもの
は、同一作用をなす同一部材を示す。尚、この実施例の
ように、ドクターバー92を設ける場合においては、液溜
部94の高位置側の上方に塗布液の供給ノズルを付設する
代わりに、ドクターバー92の高位置側の所要個所に塗布
液供給口を設けるように構成してもよい。

また、第５図に示したロールコータは、基板ｐの搬送路
を挾んで上下に、各一対のコーティングロール100、110
及びドクターバー102、112をそれぞれ配設し、基板ｐの
表裏両面に同時に塗布液を塗布できるようにした例であ
る。この場合においても、図示はされていないが、コー
ティングロール100、110及びドクターバー102、112のそ
れぞれの一端側を他端側より高くすることは、上記実施
例の場合と同様であり、塗布液は、ドクターバー102、1
12の高位置側からそれぞれ供給される。

尚、コーティングロール、ドクターロール（ドクターバ
ー）、及びバックアップロールの傾斜角度は、10°〜80
°が好ましいが、塗布液の粘度やコーティングロール周
面の溝の刻設状態などによって適宜設定すればよい。

また、コーティングロール周面の溝は、必ずしも必要で
ないが、その溝内の塗布液が流下しやすいような方向に
刻設するようにすると、溝内の塗布液の入れ換わりが行
なわれやすくなるので好ましい。

さらにまた、この考案に係るロールコータを所定の温度
に調節した恒温室内に配設するか、塗布液の送給ポンプ
と供給ノズルとを流路連絡するパイプに恒温部を配設す
ると、液溜部に供給される塗布液の粘度を一定に維持す
ることができ、塗布液を基板表面へより均一な厚さで塗
布することができるので好ましい。また、コーティング
ロール及び／又はドクターを加熱するようにしてもよ
い。その場合には、コーティングロール及び／又はドク
ターの一端部より流される塗布液は、コーティングロー
ル及び／又はドクターによって加熱され、所定の温度に
保持されるため、塗布液の温度を維持するのにより好ま
しい。

〔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して塗布液を基
板表面に塗布するときは、フォトレジストやポリイミド
樹脂などの高粘度の塗布液を使用する場合であっても、
長時間にわたり連続して基板をロールコータに通した後
においても、液溜部中央部分と液溜部両端部分とで塗布
液の粘度に差を生じたりすることがなく、液溜部の長手
方向全体にわたって塗布液の粘度が均一となることか
ら、基板の幅寸法が変化しても、基板表面全体に均一な
粘度の塗布液が塗布され、基板表面に均一な膜厚の塗膜
を形成することができ、従来の塗布ムラといった問題が
解消される。

そして、この考案に係るロールコータにおいては、塗布
液供給手段は液溜部の端部付近に配置されるので、塗布
液供給手段の移動機構などは不要であり、構造が簡単で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の１実施例を示し、第１
図はロールコータを背面側から見た一部断面図、第２図
はその要部を示す斜視図、第３図はその一側部分を一部
破断状態で示す斜視図、第４図はこの考案の別の実施例
を示す一部破断要部斜視図、第５図はこの考案のさらに
別の実施例を示す概略要部側断面図、第６図は従来のロ
ールコータの１例を示す概略斜視図、第７図はコーティ
ングロールの部分拡大断面図、第８図は従来のロールコ
ータの別の例を示す概略斜視図である。 10、100、110…コーティングロール、12…ドクターロー
ル、92、102、112…ドクターバー、14、94…液溜部、16
…供給ノズル、52…搬送ロール、56…案内ロール、58…
溝、ｐ…基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板搬送路に対し平行にかつ回転自在に配
   設された少なくとも１つのコーティングロールと、前記
   コーティングロールと平行にかつそのコーティングロー
   ルに接離自在に配設された少なくとも１つのドクター
   と、前記ドクターと前記コーティングロールとの当接部
   の上部側に形成される液溜部に付設され、その液溜部に
   塗布液を供給する少なくとも１つの塗布液供給手段とを
   備えてなり、前記液溜部に供給された塗布液を、搬送さ
   れてくる基板に前記コーティングロールを介して塗布す
   るロールコータにおいて、前記コーティングロール及び
   ドクターを、その各長手方向を水平面に対し傾斜させる
   とともに、前記塗布液供給手段を、搬送されてくる基板
   の上端より上方の位置に配置したことを特徴とするロー
   ルコータ。