ペースト塗布装置及びペースト塗布方法
【課題】描画速度の加速領域における描画速度とスクリューの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができるペースト塗布装置を提供する。
【解決手段】ペースト塗布装置１において、塗布対象物Ｋに向けてスクリューの回転によりノズル５ａからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッド５と、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５とを相対移動させる移動機構３、４と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５との相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、その時間が経過した場合、塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する手段とを備える。
【解決手段】ペースト塗布装置１において、塗布対象物Ｋに向けてスクリューの回転によりノズル５ａからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッド５と、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５とを相対移動させる移動機構３、４と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５との相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、その時間が経過した場合、塗布対象物Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置及びペースト塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペースト塗布装置は、液晶表示パネル等の様々な装置を製造するために用いられている。このペースト塗布装置は、塗布対象物に対してペーストを吐出する塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物上にペーストを塗布し、所定の塗布パターン（ペーストパターン）を形成する。
【０００３】
塗布ヘッドとしては、スクリューの回転圧によりペーストを吐出する塗布ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスクリュー式の塗布ヘッドは、ペーストを吐出するためのノズルを有するシリンダ部材と、そのシリンダ部材の内部に回転可能に設けられたスクリューと、そのスクリューを回転させる吐出用モータとを備えている。この塗布ヘッドは、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転量、すなわちスクリューの回転速度（吐出用モータの回転速度）に応じた量のペーストを吐出する。
【０００４】
このようなペースト塗布装置は、液晶表示パネル等を製造する場合、２枚の基板を貼り合わせるため、移動する塗布対象物である基板に対して液晶表示パネルの表示領域を囲むように、シール剤等のシール性及び接着性を有するペーストを塗布する。このとき、ペーストは描画開始位置の始点（描画開始点）と描画終了位置の終点（描画終了点）とをつなぎ合わせて基板上に塗布される。
【０００５】
ここで、例えば、図７に示すように、基板Ｋ上の塗布パターンＰの始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）が設計値（所定の設計範囲）より小さい場合には、始点Ｏと終点Ｆとの間に隙間が発生し、液晶充填時等に液晶が漏れ出してしまう。また、図８に示すように、基板Ｋ上の塗布パターンＰの始点Ｏの大きさが設計値より大きい場合には、貼り合わせ時にペーストが表示領域にはみ出してしまう。これらの不具合を防止するため、始点Ｏの大きさを調整する必要がある。
【特許文献１】特開平４−４９１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の大きさの調整は、図９に示すように、スクリューの回転開始タイミングと基板Ｋの移動開始タイミングとの間に時間差（時間Ｔ１）を設定し（図９中の二点鎖線参照）、この時間Ｔ１を変更することにより、始点Ｏの大きさが設計値と同じになるように行うことが考えられる。なお、スクリューの回転速度（図９中の波形Ｂ２）は、描画速度（図９中の波形Ｂ１）が変化してもペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）が一定になるように設定されている。ここで、例えば、時間Ｔ１を長く変更すると、スクリューの回転速度の波形Ｂ２における加速部分が左方向Ｄ１に移動し（図９中の一点鎖線参照）、基板Ｋの停止状態での吐出時間が延長されるため、始点Ｏの大きさは大きくなる。一方、時間Ｔ１を短く変更すると、吐出用モータ回転速度の波形Ｂ２における加速部分が右方向Ｄ２に移動し、基板Ｋの停止状態での吐出時間が短縮されるため、始点Ｏの大きさが小さくなる。
【０００７】
ところが、スクリューの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間Ｔ１を変更した場合、例えば、図９に示す描画速度（基板Ｋの移動速度）の波形Ｂ１及びスクリューの回転速度の波形Ｂ２において、時間Ｔ１を長くした場合には、波形Ｂ２の加速部分が左方向Ｄ１に移動する（図９中の一点鎖線参照）。このため、描画速度が最大値（塗布パターンの直線部分の描画速度）に達するまでの加速領域Ｔ２においては、描画速度とスクリューの回転速度との関係（比率）が変化してしまう。この関係の変化により、加速領域Ｔ２でのペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）が一定でなくなるため、加速領域Ｔ２でパターン切れやペースト断面積ばらつき、特にペースト断面積（塗布量）の増大が発生してしまうので好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、描画速度の加速領域における描画速度とスクリューの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、ペースト塗布装置において、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドと、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、前述の時間が経過した場合、塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する手段とを備えることである。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、ペースト塗布方法において、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドを用いて、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させながら、塗布対象物にペーストを塗布する工程と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、前述の時間が経過した場合、塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する工程とを有することである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、描画速度の加速領域における描画速度とスクリューの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の一形態について図１乃至図６を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るペースト塗布装置１は、塗布対象物である基板Ｋが水平状態（図１中、Ｘ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置されるステージ２と、そのステージ２を保持してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３と、そのＹ軸移動機構３を介してステージ２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構４と、ステージ２上の基板Ｋにシール剤等のペースト（例えば、シール性及び接着性を有するペースト）をそれぞれ塗布する複数の塗布ヘッド５と、それらの塗布ヘッド５をＺ軸方向にそれぞれ移動させる複数のヘッドＺ軸移動機構６と、各塗布ヘッド５を対応するヘッドＺ軸移動機構６を介してＸ軸方向に移動可能に支持し、Ｘ軸方向に沿って移動させるヘッドＸ軸移動機構７と、そのヘッドＸ軸移動機構７を支持する支持部材８と、Ｘ軸移動機構４及び支持部材８を支持する架台９と、各部を制御する制御部１０とを備えている。
【００１４】
ステージ２は、Ｙ軸移動機構３上に積層され、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。このステージ２はＹ軸移動機構３によりＹ軸方向に移動する。なお、ステージ２の載置面には、ガラス基板等の基板Ｋが自重により載置されるが、これに限るものではなく、例えば、その基板Ｋを保持するため、静電チャックや吸着チャック等の機構を設けるようにしてもよい。
【００１５】
Ｙ軸移動機構３は、ステージ２をＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＹ軸移動機構３はＸ軸移動機構４上に設けられ、制御部１０に電気的に接続されている。なお、Ｙ軸移動機構３としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００１６】
Ｘ軸移動機構４は、Ｙ軸移動機構３をＸ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＸ軸移動機構４は架台９上に設けられ、制御部１０に電気的に接続されている。なお、Ｘ軸移動機構４としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００１７】
塗布ヘッド５は、図２に示すように、ペーストを吐出するためのノズル５ａを有するシリンダ部材５ｂと、そのシリンダ部材５ｂの内部に回転可能に設けられたスクリュー５ｃと、そのスクリュー５ｃを回転させる吐出用モータ５ｄと、スクリュー５ｃと吐出用モータ５ｄとを連結する連結部材５ｅと、ペーストを貯留する貯留容器５ｆと、シリンダ部材５ｂと貯留容器５ｆとを接続する供給パイプ５ｇとを備えている。
【００１８】
シリンダ部材５ｂは、先端部にノズル５ａを有する中空の収容筒である。このシリンダ部材５ｂの側壁には、内部に連通する貫通孔Ｈ１が設けられている。スクリュー５ｃは、その外周にらせん状のネジ部Ｎを有している。このスクリュー５ｃは連結部材５ｅにより吐出用モータ５ｄに連結されている。吐出用モータ５ｄは、シリンダ部材５ｂの基端部に固定されて設けられており、制御部１０に電気的に接続されている。この吐出用モータ５ｄが回転すると、スクリュー５ｃも連結部材５ｅを介して回転する。
【００１９】
貯留容器５ｆは、シリンダ部材５ｂと並列に設けられている。この貯留容器５ｆは、液状のペーストを貯留する貯留部として機能する。この貯留容器５ｆの上部には、開口部Ｈ２が形成されており、貯留容器５ｆの底部にも、開口部Ｈ３が形成されている。上部の開口部Ｈ２は、気体を供給する気体供給部（図示せず）にホースＪ１を介して接続されている。底部の開口部Ｈ３は、供給パイプ５ｇを介して貫通孔Ｈ１に接続されている。
【００２０】
ここで、シリンダ部材５ｂの内周（内壁）とスクリュー５ｃとの間には、ペーストが充満されるらせん状の液室が形成されている。この液室にペーストを充填する場合には、予備吐出動作が行われる。まず、気体が気体供給部により貯留容器５ｆの開口部Ｈ２から供給される。この状態で吐出用モータ５ｄによりスクリュー５ｃが回転させられる。このとき、スクリュー５ｃの回転はペーストが液室に充満するまで持続される。さらに、スクリュー５ｃの回転はペーストがノズル５ａから吐出された後も所定時間だけ持続される。これにより、液室内に空気を残留させることなく、シリンダ部材５ｂ内の液室にペーストを充満させることができる。
【００２１】
この予備吐出動作後、吐出用モータ５ｄの回転に応じてシリンダ部材５ｂ内のスクリュー５ｃが回転すると、シリンダ部材５ｂの内周とスクリュー５ｃとの間の液室に充填されたペーストはノズル５ａから吐出される。このとき、スクリュー５ｃの回転量に応じた量のペーストがノズル５ａから吐出される。例えば、スクリュー５ｃが一回転すると、そのスクリュー５ｃのネジ部Ｎのピッチ相当分のペーストがノズル５ａから吐出される。このペーストの単位時間当たりの吐出量は、吐出用モータ５ｄの回転速度（単位時間当たりの回転量）、すなわちスクリュー５ｃの回転速度に比例するので、スクリュー５ｃの回転速度を変えることによりノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量を調整することができる。このように、塗布ヘッド５はスクリュー５ｃにより機械的にペーストを押し出すことから、スクリュー５ｃの回転速度（回転量）に比例した吐出量を得ることができる。
【００２２】
図１に戻り、ヘッドＺ軸移動機構６は、塗布ヘッド５を支持して水平面に直交するＺ軸方向、すなわちステージ２に対して塗布ヘッド５を接離させる接離方向に移動させる移動機構である。なお、ヘッドＺ軸移動機構６としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００２３】
ヘッドＸ軸移動機構７は、各塗布ヘッド５をＸ軸方向に移動可能にそれぞれ支持しており、それらの塗布ヘッド５をＸ軸方向、すなわち支持部材８に沿って移動させる移動機構である。なお、ヘッドＸ軸移動機構７としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００２４】
支持部材８は、ヘッドＸ軸移動機構７、すなわち各塗布ヘッド５を支持する門型のコラムである。この支持部材８は、その延伸部８ａがＸ軸方向に沿うように位置付けられ、その脚部８ｂが架台９の上面に固定されて架台９上に設けられている。なお、ヘッドＸ軸移動機構７は延伸部８ａの前面（図１中）に設けられている。
【００２５】
架台９は、四角平板状のベース板９ａと、そのベース板９ａを支持する４つの支柱９ｂとを備えている。ベース板９ａの上面には、Ｘ軸移動機構４及び支持部材８が載置されて設けられている。なお、各支柱９ｂは、ベース板９ａを水平に支える脚部として機能する。
【００２６】
制御部１０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、ペースト塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。塗布情報は、所定の塗布パターンＰ１や描画速度（基板Ｋの移動速度）、スクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）等に関する情報を含んでいる。
【００２７】
この制御部１０は、塗布情報や各種のプログラムに基づいてＹ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構７を制御し、各塗布ヘッド５のノズル５ａとステージ２上の基板Ｋとを基板Ｋの表面に沿って平行に相対移動させる。なお、塗布ヘッド５のノズル５ａには、レーザ変位計等の距離測定器（図示せず）が一体的に設けられている。この距離測定器は、ステージ２上の基板Ｋの表面までの離間距離を測定する。制御部１０は、距離測定器により測定された離間距離によるフィードバック制御を行うことによって、ノズル５ａと基板Ｋの表面とのギャップを所定のギャップに保つように制御する（ギャップ制御）。
【００２８】
ここで、図３に示すように、ペースト塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にペーストを塗布し、１つの塗布パターンＰ１を描画する場合には、図４に示すような描画速度変化パターン（図４中の波形Ｂ３）及びスクリュー５ｃ（吐出用モータ５ｄ）の回転速度変化パターン（図４中の波形Ｂ４）が塗布情報として記憶部に格納されている。ペースト塗布装置１は、描画速度変化パターン及びスクリュー５ｃの回転速度変化パターンを含む塗布情報に基づいて、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形状の塗布パターンＰ１を描画する。なお、ペースト塗布装置１は、各塗布ヘッド５により同じ塗布パターンを並列に描画する場合もある。
【００２９】
塗布パターンＰ１の直線部分Ｓでは、描画時間を短縮するため、描画速度を極力高速に設定し、塗布パターンＰ１の屈曲部分であるコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４では、ペーストを小さな半径で均一な塗布量で描画するため、描画速度を減速させるので、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４を通過するときに描画速度の急減速及び急加速が生じる。このため、その描画速度の変化に合わせてノズル５ａからのペーストの塗布量を減少及び増加させる必要がある。
【００３０】
塗布量の設定は、以下の手順で行われる。まず、直線部分Ｓでの描画速度Ｖａ及びコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での描画速度Ｖｂが設定される。この設定は、例えば、操作者が、制御部１０に接続されたタッチパネルやキーボード等の入力部を操作して行われる。通常、直線部分Ｓでの描画速度Ｖａは、基板Ｋとノズル５ａとを相対移動させるＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４が許容する最高速度に設定される。コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での描画速度Ｖｂは、経験的あるいは実験的に得られた好ましい速度（例えば、塗布パターンＰ１の線幅や厚さ等の膨らみが発生しない速度）に設定される。
【００３１】
次いで、スクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）が設定される。この回転速度は計算により求められる。ペーストの単位時間当たりの吐出量は、スクリュー５ｃのピッチや直径等の機械構造と、スクリュー５ｃの回転速度により算出される。単位時間当たりに塗布すべきペーストの塗布量及び描画速度Ｖａ、Ｖｂに基づいて、それぞれの描画速度Ｖａ、Ｖｂにおいて単位時間当たりに吐出させるべきペーストの吐出量を算出することが可能である。この算出した吐出量から各描画速度Ｖａ、Ｖｂでのスクリュー５ｃの回転速度Ｒａ、Ｒｂが逆算される。このようにして、各描画速度Ｖａ、Ｖｂ及びスクリュー５ｃの各回転速度Ｒａ、Ｒｂが設定される。
【００３２】
次に、このようなペースト塗布装置１が行う塗布動作について説明する。ここでは、前述のように、ペースト塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にペーストを塗布し、１つの塗布パターンＰ１を描画する場合について説明する（図３参照）。ペースト塗布装置１は、描画速度変化パターン及びスクリュー５ｃの回転速度変化パターンを含む塗布情報に基づいて、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形状の塗布パターンＰ１を描画する。
【００３３】
まず、制御部１０は、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５のノズル５ａを始点（描画開始点）Ｏの真上（始点Ｏに対向する位置）に移動させ、ヘッドＺ軸移動機構６を制御し、距離測定器による測定結果に応じてノズル５ａと基板Ｋの表面とのギャップが所定のギャップになるまで、塗布ヘッド５のノズル５ａを下降させる。
【００３４】
次いで、制御部１０は、図４に示すように（図４中の波形Ｂ４）、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間（事前回転時間）Ｔ１だけ、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓ（図３参照）の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さくスクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）を制御する。ここでは、特に、制御部１０は、塗布パターンＰ１のコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４（図３参照）の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで、所定時間Ｔ３だけ一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御する。なお、所定時間Ｔ３は、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間Ｔ１内で予め設定された時間（一定回転時間）である。この所定時間Ｔ３は操作者により変更可能である。例えば、操作者は、制御部１０に接続されたタッチパネルやキーボード等の入力部を操作して所定時間Ｔ３を変更する。
【００３５】
ここで、塗布パターンＰ１の終点Ｆでは、通常、スクリュー５ｃを吐出時の回転方向と逆方向に回転させることによって、玉や糸引き等の発生が防止されている。このときのスクリュー５ｃの逆回転により、ノズル５ａ内のペーストＰ２はシリンダ部材５ｂの内部方向に引き込まれてしまう。これにより、図５に示すように、ノズル５ａの先端にペーストＰ２が存在しない状態が発生している。
【００３６】
したがって、前述のように制御部１０が所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させることによって、ノズル５ａ内のペーストＰ２をノズル５ａの先端に向けて移動させる。このとき、基板Ｋが停止した状態で、スクリュー５ｃは回転速度０（ゼロ）から回転速度Ｒｃまで加速し、その回転速度Ｒｃで所定時間Ｔ３だけ回転する。これに応じて、図５に示すようなシリンダ部材５ｂ内のペーストＰ２は、図６に示すように、ノズル５ａの先端まで移動する。なお、所定時間Ｔ３を変更することによって、基板Ｋの停止状態で吐出されるペーストＰ２の吐出量を適切に調整することが可能である。これにより、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）を所定の設計範囲内に調整することができ、その結果、液晶の漏れやペーストのはみ出し等の不具合を防止することができる。
【００３７】
その後、制御部１０は、図４に示すように（図４中の波形Ｂ４）、所定時間Ｔ３が経過した場合、Ｘ軸移動機構４を制御し、ノズル５ａに対してステージ２上の基板ＫをＸ軸の正方向（図１中のＸ軸の右方向）に移動させ、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度である描画速度（図４中の波形Ｂ３）に応じてスクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）を制御して塗布を行う。なお、描画速度としては、Ｘ軸方向の相対移動速度、Ｙ軸方向の相対移動速度、及び、それらのＸ軸方向の相対移動速度とＹ軸方向の相対移動速度とを合成した相対移動速度等が挙げられる。
【００３８】
このとき、制御部１０は、Ｘ軸移動機構４のモータに同期させて塗布ヘッド５の吐出用モータ５ｄ、すなわちスクリュー５ｃを回転させ、塗布ヘッド５にペーストを吐出させる。すなわち、制御部１０は、基板Ｋの移動が開始すると、描画速度（基板Ｋの移動速度）の増加に応じてスクリュー５ｃの回転速度を増加させる。基板Ｋは停止状態から塗布パターンＰ１の直線部分Ｓに対応して設定された描画速度（最大値）Ｖａまで加速する。このとき、スクリュー５ｃは、Ｘ軸移動機構４のモータ回転速度の変化に同期して、回転速度Ｒｃから塗布パターンＰ１の直線部分Ｓに対応して設定された回転速度（最大値）Ｒａまで加速する。
【００３９】
塗布パターンＰ１の始点Ｏ付近の範囲Ｗａ（図４参照）では、描画速度（基板Ｋの移動速度）は塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの範囲Ｗｓ（図４参照）での描画速度Ｖａに比べ低速である。この低速領域においては、ペーストの単位時間当たりの吐出量を直線部分Ｓに対応する高速領域におけるペーストの単位時間当たりの吐出量に比べて少なくし、単位長さ当たりの塗布量が高速領域の塗布量と同じになるようにする。これにより、始点Ｏ付近の範囲Ｗａで塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚み等の膨らみを防止することができる。
【００４０】
次いで、制御部１０は、ノズル５ａが屈曲部分である第１コーナー部分Ｃ１手前に近づくと、描画速度（基板Ｋの移動速度）Ｖａを第１コーナー部分Ｃ１の低速領域に対応して設定された描画速度Ｖｂまで減速させる。同時に、制御部１０は、その描画速度（基板Ｋの移動速度）の減速に応じて、Ｙ軸移動機構３を制御し、Ｘ軸移動機構４のモータの減速に同期させて吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を回転速度Ｒａから回転速度Ｒｂに減速させる。
【００４１】
さらに、制御部１０は、ノズル５ａが第１コーナー部分Ｃ１に至ると、描画速度（基板Ｋの移動速度）Ｖｂを減速し、Ｘ軸方向に移動する基板Ｋを停止させる。制御部１０は、基板Ｋの減速の開始と同時に、Ｙ軸移動機構３を制御し、第１コーナー部分Ｃ１の描画中に基板Ｋの移動速度が一定になるように、ノズル５ａに対してステージ２上の基板ＫをＹ軸の正方向（図１中のＹ軸方向の上方向）に移動（描画速度Ｖｂまで徐々に加速）させる。このとき、制御部１０は、吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を回転速度Ｒｂに維持する。
【００４２】
第１コーナー部分Ｃ１付近の範囲Ｗｃ（図４参照）では、描画速度（基板Ｋの移動速度）は塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの範囲Ｗｓ（図４参照）での描画速度Ｖａに比べて低速である。この低速領域においては、ペーストの単位時間当たりの吐出量を直線部分Ｓに対応する高速領域におけるペーストの単位時間当たりの吐出量より少なくし、単位長さ当たりの塗布量が高速領域の塗布量と同じになるようにする。これにより、第１コーナー部分Ｃ１付近の範囲Ｗｃで塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚さ等の膨らみを防止することができる。また、第１コーナー部分Ｃ１付近で基板Ｋとノズル５ａとの相対移動速度を直線部分Ｓの相対移動速度よりも低速にするので、第１コーナー部分Ｃ１での基板Ｋの加減速に起因する塗布ヘッド５の上下振動を防止し、第１コーナー部分Ｃ１付近でのパターン切れやペースト断面積ばらつき（塗布量のばらつき）等の発生を防止することができる。
【００４３】
次いで、制御部１０は、第１コーナー部分Ｃ１と同様な制御を各屈曲部分、すなわち第２コーナー部分Ｃ２、第３コーナー部分Ｃ３及び第４コーナー部分Ｃ４において行い、塗布パターンＰの終点（描画終了点）Ｆまで基板Ｋ上にペーストを塗布する。なお、終点Ｆ付近の範囲Ｗｂ（図４参照）でも、制御部１０は、Ｘ軸移動機構４のモータを減速させるのに同期させて、吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を徐々に遅くして、ペーストの吐出量を減らす。これにより、終点Ｆ付近で塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚み等の膨らみを防止することができる。
【００４４】
最後に、制御部１０は、塗布完了後、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５がステージ２上の基板Ｋに対向しない退避位置までステージ２を移動させ、ステージ２上の基板Ｋの交換に待機する。基板Ｋの交換が完了すると、前述の塗布動作が繰り返される。なお、基板Ｋに複数の塗布パターンＰ１を塗布する場合には、制御部１０は、１つの塗布パターンＰ１の塗布後、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５のノズル５ａを次の始点Ｏの真上に移動させ、前述の塗布動作を繰り返す。
【００４５】
このような塗布動作では、スクリュー５ｃの回転速度は、図４に示す回転速度の波形Ｂ４のように所定時間Ｔ３だけ、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さく、好ましくは塗布パターンＰ１のコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで一定に回転する。これにより、図５に示すようなシリンダ部材５ｂ内のペーストＰ２は、図６に示すように、ノズル５ａの先端まで移動する。その後、所定時間Ｔ３が経過した場合、スクリュー５ｃの回転速度は、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度（図４に示す描画速度の波形Ｂ３）に応じて、図４に示す回転速度の波形Ｂ４のように制御される。
【００４６】
ここで、例えば、液晶の漏れ出しやペーストのはみ出しを防止するため、始点Ｏの大きさを調整する場合には、所定時間Ｔ３を長く変更すると、基板Ｋの停止状態での吐出時間が延長されるため、始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）は大きくなる。一方、所定時間Ｔ３を短く変更すると、基板Ｋの停止状態での吐出時間が短縮されるため、始点Ｏの大きさが小さくなる。このように所定時間Ｔ３を変更した場合でも、描画速度が直線部分Ｓの描画速度（最大値）に達するまでの加速領域（加速時間）Ｔ２においては、描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係（比率）は変化しない。これにより、描画速度の加速領域Ｔ２におけるその描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係を変えることなく、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさを調整することが可能になるので、加速領域Ｔ２でのペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）を調整することが容易となり、加速領域Ｔ２でパターン切れやペースト断面積ばらつきが発生してしまうことを防止することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動開始タイミングまでの時間Ｔ１で、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さくスクリュー５ｃの回転速度を制御し（特に、その時間Ｔ１中の所定時間Ｔ３だけ一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御し）、時間Ｔ１が経過した場合、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度に応じてスクリュー５ｃの回転速度を制御することによって、描画速度の加速領域Ｔ２におけるその描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係を変えることなく、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさを調整することが可能になるので、描画速度の加速領域Ｔ２における描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができる。その結果、液晶の漏れ出しやペーストのはみ出し等が防止された品質の良い液晶表示パネルを得ることができる。
【００４８】
特に、塗布パターンＰのコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御することによって、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での回転速度Ｒｂ以下の回転速度Ｒｃで吐出用モータ５ｄが回転し、ノズル５ａ内においてノズル５ａの先端方向へ向かうペーストの移動速度を制御が容易な速度に抑えることが可能になるので、ペーストの移動制御を精度良く行うことができる。その結果、例えば、ペーストの粘度が高い場合でも、ペーストをノズル５ａから安定して吐出させることができ、ペーストの塗布量がばらついたり、描画されたペーストの塗布パターンＰ１が断線したりする等の不具合を防止することができる。
【００４９】
また、スクリュー５ｃを吐出用モータ５ｄで回転させることによって、スクリュー５ｃの回転量、すなわち吐出用モータ５ｄの回転量に比例した量（体積）のペーストを機械的に押し出すので、周囲温度の変化によりペーストの粘度が変化したり、貯留容器５ｆ内のペーストの残量が減少したりしたとしても、スクリュー５ｃの回転速度を一定に保つことにより、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量を一定に維持することができる。さらに、ペーストをノズル５ａからスクリュー５ｃの回転により機械的に押し出すので、スクリュー５ｃを回転させる吐出用モータ５ｄの回転速度を変化させることで、ペーストの単位時間当たりの吐出量を応答性良く増減させることができる。
【００５０】
また、気体圧力だけによりペーストを吐出するタイプの塗布ヘッドでは、ノズル５ａと基板Ｋとの間のギャップが変動すると、ノズル５ａからのペーストの吐出抵抗が変動し、この影響でペーストの吐出量が変化してしまう。しかしながら、本発明の実施の形態では、回転するスクリュー５ｃのネジ部Ｎによる機械的な押し出しによりペーストをノズル５ａから吐出させることから、ネジ部Ｎによって押し出された分のペーストをノズル５ａから吐出させることができ、さらに、ノズル５ａからのペーストの吐出量がギャップの変動を受け難く、機械的に常に一定量のペーストを押し出すことができる。その結果、ペーストを基板Ｋ上に均一な塗布量で塗布することができ、基板Ｋに対するペーストの塗布精度を向上させることができる。したがって、液晶漏れや空気の侵入が防止された品質の良い液晶表示パネルを製造することができる。また、上述により、気体圧力だけによりノズル５ａからペーストを吐出させる場合に必須であった、ノズル５ａと基板Ｋとの間のギャップを一定に保つ制御（ギャップ制御）を不要に、あるいは制御頻度を少なくすることができ、制御の簡素化を図ることができる。また、これにより、ギャップ制御の処理に要する時間を不要、あるいは減少させることが可能になるので、ペーストの塗布に要する時間を短縮することができ、効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、矩形状の塗布パターンＰ１でペーストを基板Ｋに塗布するとき、始点Ｏ付近、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近及び終点Ｆ付近では、直線部分Ｓに比べてノズル５ａと基板Ｋとの相対移動速度が遅くなるので、吐出用モータ５ｄの回転速度、すなわちスクリュー５ｃの回転速度を遅くすることにより、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量が少なく調整される。このとき、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量は、スクリュー５ｃの回転による機械的な押し出しにより応答性良く制御される。その結果、基板Ｋ上に均一な塗布量からなる塗布パターンＰ１を描画することができる。
【００５２】
加えて、始点Ｏ付近及びコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近の塗布中や、終点Ｆ付近でノズル５ａと基板Ｋとの相対移動速度が減速する場合には、Ｙ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４のモータの回転速度に吐出用モータ５ｄの回転速度、すなわちスクリュー５ｃの回転速度を同期させて減速するようにしている。その結果、従来のように始点Ｏ付近やコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近の塗布量や終点Ｆ付近でペーストの塗布量が多くなることを防止することができ、基板Ｋ上に均一な塗布量で塗布パターンＰ１を描画することができる。
【００５３】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００５４】
例えば、前述の実施の形態においては、塗布ヘッド５に対して基板Ｋを移動させるようにしているが、これに限るものではなく、基板Ｋに対して塗布ヘッド５を移動させるようにしてもよく、基板Ｋと塗布ヘッド５とを相対移動させるようにすればよい。したがって、塗布ヘッド５と基板Ｋとを互いに相反する方向に移動させるようにしてもよい。この場合には、同じ相対移動速度であれば、基板Ｋのみ移動させる場合に比べて、基板Ｋ及び塗布ヘッド５の移動速度をそれぞれ半分にすることが可能になる。これにより、ステージ２及び塗布ヘッド５の移動に伴う慣性力が小さくなるので、ステージ２及び塗布ヘッド５の加速あるいは減速に起因して生じる振動を低減させることができる。その結果、Ｘ軸方向に沿う塗布パターンの始端及び終端の形状や塗布方向が転換する塗布パターンのコーナー部分の形状を所望の形状で精度良く塗布することが可能となり、品質の良い液晶表示パネルを製造することができる。
【００５５】
また、前述の実施の形態においては、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近で基板Ｋとノズル５ａとの相対移動速度を減速させる例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、直線部分Ｓの相対移動速度のままとしてもよい。この場合には、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４でのＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４による加減速に起因して塗布ヘッド５に上下振動が生じ、これによりノズル５ａからのペーストの吐出抵抗が変動したとしても、スクリュー５ｃがそのネジ部Ｎによる機械的な押し出しによって押し出した分のペーストをノズル５ａから吐出させるので、ノズル５ａからのペーストの吐出量が変化することを防止することができる。そのため、基板Ｋに対して必要とする塗布量でペーストを塗布することができ、さらに、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近においてもペーストを均一な塗布量で線状に塗布することができ、精度良く塗布パターンＰ１を形成することができる。
【００５６】
また、前述の実施の形態においては、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させるようにしているが、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃの回転速度を時間Ｔ１の間に回転速度Ｒｃまで徐々に増加させる等、スクリュー５ｃの回転速度を変化させるようにしてもよい。要は、ノズル５ａ内に引き込まれたペーストＰ２の先端が所定の時間Ｔ１の間にノズル５ａの先端まで到達するようにスクリュー５ｃの回転速度を制御すればよい。
【００５７】
さらに、前述の実施の形態においては、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させるようにしているが、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃを所定の回転角度θｃで回転させるようにしてもよい。すなわち、スクリュー５ｃの回転速度（回転速度Ｒｃ）とスクリュー５ｃを回転させる時間（所定時間Ｔ３）とスクリュー５ｃの回転角度θとの間には、回転角度θ＝回転速度Ｒｃ×所定時間Ｔ３の関係が成り立つ。したがって、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させることは、所定の回転角度θｃだけスクリュー５ｃを回転させることに置き換えることができるので、スクリュー５ｃの回転を回転角度θで制御するようにしてもよい。
【００５８】
また、前述の実施の形態においては、ギャップ制御を行う例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、ギャップ制御を省くようにしてもよい。この場合には、ギャップ制御を全く行わないようにしてもよいし、ノズル５ａを始点Ｏに位置付けるときのみギャップ制御を行い、パターンの描画中にはギャップ制御を省くようにしてもよい。
【００５９】
さらに、前述の実施の形態においては、スクリュー５ｃをその下端がシリンダ部材５ｂのノズル５ａが設けられた底部（先端部）に達するように配置した例で説明したが（図２参照）、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃをその下端とシリンダ部材５ｂの底部との間にある程度の空間（図２に比べ大きい空間）を設けるように配置するようにしてもよい。この場合のスクリューも、シリンダ部材内に設けられており、上端部が吐出用モータの回転軸に連結部材を介して連結され、下端部が自出端とされる。特に、スクリューは、その自由端とシリンダ部材のノズルが設けられた底部との間に、図２に示すスクリュー５ｃの自出端とシリンダ部材５ｂの底部との間隔よりも大きな間隔を有し、その間にペーストを貯留可能とする。
【００６０】
加えて、前述の実施の形態においては、スクリュー５ｃのネジ部Ｎが一条の例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、ネジ部Ｎを二条以上の複数条にしてもよい。このように、ピッチＰを有するネジ部Ｎを複数条（ｎ条）設けた場合には、リードＬはＬ＝ｎＰとなる。一条のネジ部Ｎを有するスクリュー５ｃと同一ピッチＰの等ピッチでｎ条のネジ部Ｎを有するスクリューの場合には、一条のネジ部Ｎを有するスクリュー５ｃと同一の吐出量を得るために必要なスクリューの回転数、すなわち吐出用モータ５ｄの回転数は１／ｎとなる。そのため、スクリューを回転駆動する吐出用モータ５ｄの回転数は１／ｎで済むので、スクリューとペーストとの摩擦、あるいは、吐出用モータ５ｄの発熱がペーストに伝わること等により、ペーストが発熱して硬化したり劣化したりすることを抑えることができ、さらに、高価なペーストを廃棄することによる損失の発生を防止することができる。
【００６１】
また、前述の実施の形態においては、塗布ヘッド５を複数個設けているが、これに限るものではなく、例えば、塗布ヘッドを１つだけ設けるようにしてもよく、その数は限定されない。
【００６２】
最後に、前述の実施の形態においては、ペーストとしてシール性や接着性を有するシール剤を用いているが、これに限るものではなく、例えば、シール性及び接着性のいずれか一方のみを有するもの等、他の性状を有するペーストであってもよく、本発明に係るペーストとしては、必ずしもシール性及び接着性を有する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るペースト塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すペースト塗布装置が備える塗布ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図３】図１に示すペースト塗布装置が塗布するペーストの塗布パターンを示す模式図である。
【図４】図１に示すペースト塗布装置における描画速度及びスクリューの回転速度と時間との関係を説明するための説明図である。
【図５】図２に示す塗布ヘッドのノズル部分を拡大して示す断面図である。
【図６】図２に示す塗布ヘッドのノズル部分を拡大して示す断面図である。
【図７】ペーストの塗布パターンの一例を示す模式図である。
【図８】ペーストの塗布パターンの一例を示す模式図である。
【図９】描画速度及びスクリューの回転速度と時間との関係の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ペースト塗布装置
３ 移動機構（Ｙ軸移動機構）
４ 移動機構（Ｘ軸移動機構）
５ 塗布ヘッド
５ａ ノズル
５ｃ スクリュー
７ 移動機構（ヘッドＸ軸移動機構）
Ｋ 塗布対象物（基板）
Ｃ１〜Ｃ４ 屈曲部分（コーナー部分）
Ｓ 直線部分
Ｐ１ 塗布パターン
Ｐ２ ペースト
Ｔ１ 時間
Ｔ３ 所定時間
Ｖａ 相対移動速度（描画速度）
Ｖｂ 相対移動速度（描画速度）
Ｒａ 回転速度
Ｒｂ 回転速度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象物にペーストを塗布するペースト塗布装置及びペースト塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペースト塗布装置は、液晶表示パネル等の様々な装置を製造するために用いられている。このペースト塗布装置は、塗布対象物に対してペーストを吐出する塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物上にペーストを塗布し、所定の塗布パターン（ペーストパターン）を形成する。
【０００３】
塗布ヘッドとしては、スクリューの回転圧によりペーストを吐出する塗布ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスクリュー式の塗布ヘッドは、ペーストを吐出するためのノズルを有するシリンダ部材と、そのシリンダ部材の内部に回転可能に設けられたスクリューと、そのスクリューを回転させる吐出用モータとを備えている。この塗布ヘッドは、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転量、すなわちスクリューの回転速度（吐出用モータの回転速度）に応じた量のペーストを吐出する。
【０００４】
このようなペースト塗布装置は、液晶表示パネル等を製造する場合、２枚の基板を貼り合わせるため、移動する塗布対象物である基板に対して液晶表示パネルの表示領域を囲むように、シール剤等のシール性及び接着性を有するペーストを塗布する。このとき、ペーストは描画開始位置の始点（描画開始点）と描画終了位置の終点（描画終了点）とをつなぎ合わせて基板上に塗布される。
【０００５】
ここで、例えば、図７に示すように、基板Ｋ上の塗布パターンＰの始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）が設計値（所定の設計範囲）より小さい場合には、始点Ｏと終点Ｆとの間に隙間が発生し、液晶充填時等に液晶が漏れ出してしまう。また、図８に示すように、基板Ｋ上の塗布パターンＰの始点Ｏの大きさが設計値より大きい場合には、貼り合わせ時にペーストが表示領域にはみ出してしまう。これらの不具合を防止するため、始点Ｏの大きさを調整する必要がある。
【特許文献１】特開平４−４９１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の大きさの調整は、図９に示すように、スクリューの回転開始タイミングと基板Ｋの移動開始タイミングとの間に時間差（時間Ｔ１）を設定し（図９中の二点鎖線参照）、この時間Ｔ１を変更することにより、始点Ｏの大きさが設計値と同じになるように行うことが考えられる。なお、スクリューの回転速度（図９中の波形Ｂ２）は、描画速度（図９中の波形Ｂ１）が変化してもペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）が一定になるように設定されている。ここで、例えば、時間Ｔ１を長く変更すると、スクリューの回転速度の波形Ｂ２における加速部分が左方向Ｄ１に移動し（図９中の一点鎖線参照）、基板Ｋの停止状態での吐出時間が延長されるため、始点Ｏの大きさは大きくなる。一方、時間Ｔ１を短く変更すると、吐出用モータ回転速度の波形Ｂ２における加速部分が右方向Ｄ２に移動し、基板Ｋの停止状態での吐出時間が短縮されるため、始点Ｏの大きさが小さくなる。
【０００７】
ところが、スクリューの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間Ｔ１を変更した場合、例えば、図９に示す描画速度（基板Ｋの移動速度）の波形Ｂ１及びスクリューの回転速度の波形Ｂ２において、時間Ｔ１を長くした場合には、波形Ｂ２の加速部分が左方向Ｄ１に移動する（図９中の一点鎖線参照）。このため、描画速度が最大値（塗布パターンの直線部分の描画速度）に達するまでの加速領域Ｔ２においては、描画速度とスクリューの回転速度との関係（比率）が変化してしまう。この関係の変化により、加速領域Ｔ２でのペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）が一定でなくなるため、加速領域Ｔ２でパターン切れやペースト断面積ばらつき、特にペースト断面積（塗布量）の増大が発生してしまうので好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、描画速度の加速領域における描画速度とスクリューの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、ペースト塗布装置において、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドと、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、前述の時間が経過した場合、塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する手段とを備えることである。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、ペースト塗布方法において、塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルからスクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドを用いて、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させながら、塗布対象物にペーストを塗布する工程と、スクリューの回転開始タイミングから塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、直線部分の塗布を行う場合のスクリューの回転速度より小さくスクリューの回転速度を制御し、前述の時間が経過した場合、塗布対象物と塗布ヘッドとの相対移動速度に応じてスクリューの回転速度を制御する工程とを有することである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、描画速度の加速領域における描画速度とスクリューの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができるペースト塗布装置及びペースト塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の一形態について図１乃至図６を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るペースト塗布装置１は、塗布対象物である基板Ｋが水平状態（図１中、Ｘ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置されるステージ２と、そのステージ２を保持してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３と、そのＹ軸移動機構３を介してステージ２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構４と、ステージ２上の基板Ｋにシール剤等のペースト（例えば、シール性及び接着性を有するペースト）をそれぞれ塗布する複数の塗布ヘッド５と、それらの塗布ヘッド５をＺ軸方向にそれぞれ移動させる複数のヘッドＺ軸移動機構６と、各塗布ヘッド５を対応するヘッドＺ軸移動機構６を介してＸ軸方向に移動可能に支持し、Ｘ軸方向に沿って移動させるヘッドＸ軸移動機構７と、そのヘッドＸ軸移動機構７を支持する支持部材８と、Ｘ軸移動機構４及び支持部材８を支持する架台９と、各部を制御する制御部１０とを備えている。
【００１４】
ステージ２は、Ｙ軸移動機構３上に積層され、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。このステージ２はＹ軸移動機構３によりＹ軸方向に移動する。なお、ステージ２の載置面には、ガラス基板等の基板Ｋが自重により載置されるが、これに限るものではなく、例えば、その基板Ｋを保持するため、静電チャックや吸着チャック等の機構を設けるようにしてもよい。
【００１５】
Ｙ軸移動機構３は、ステージ２をＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＹ軸移動機構３はＸ軸移動機構４上に設けられ、制御部１０に電気的に接続されている。なお、Ｙ軸移動機構３としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００１６】
Ｘ軸移動機構４は、Ｙ軸移動機構３をＸ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＸ軸移動機構４は架台９上に設けられ、制御部１０に電気的に接続されている。なお、Ｘ軸移動機構４としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００１７】
塗布ヘッド５は、図２に示すように、ペーストを吐出するためのノズル５ａを有するシリンダ部材５ｂと、そのシリンダ部材５ｂの内部に回転可能に設けられたスクリュー５ｃと、そのスクリュー５ｃを回転させる吐出用モータ５ｄと、スクリュー５ｃと吐出用モータ５ｄとを連結する連結部材５ｅと、ペーストを貯留する貯留容器５ｆと、シリンダ部材５ｂと貯留容器５ｆとを接続する供給パイプ５ｇとを備えている。
【００１８】
シリンダ部材５ｂは、先端部にノズル５ａを有する中空の収容筒である。このシリンダ部材５ｂの側壁には、内部に連通する貫通孔Ｈ１が設けられている。スクリュー５ｃは、その外周にらせん状のネジ部Ｎを有している。このスクリュー５ｃは連結部材５ｅにより吐出用モータ５ｄに連結されている。吐出用モータ５ｄは、シリンダ部材５ｂの基端部に固定されて設けられており、制御部１０に電気的に接続されている。この吐出用モータ５ｄが回転すると、スクリュー５ｃも連結部材５ｅを介して回転する。
【００１９】
貯留容器５ｆは、シリンダ部材５ｂと並列に設けられている。この貯留容器５ｆは、液状のペーストを貯留する貯留部として機能する。この貯留容器５ｆの上部には、開口部Ｈ２が形成されており、貯留容器５ｆの底部にも、開口部Ｈ３が形成されている。上部の開口部Ｈ２は、気体を供給する気体供給部（図示せず）にホースＪ１を介して接続されている。底部の開口部Ｈ３は、供給パイプ５ｇを介して貫通孔Ｈ１に接続されている。
【００２０】
ここで、シリンダ部材５ｂの内周（内壁）とスクリュー５ｃとの間には、ペーストが充満されるらせん状の液室が形成されている。この液室にペーストを充填する場合には、予備吐出動作が行われる。まず、気体が気体供給部により貯留容器５ｆの開口部Ｈ２から供給される。この状態で吐出用モータ５ｄによりスクリュー５ｃが回転させられる。このとき、スクリュー５ｃの回転はペーストが液室に充満するまで持続される。さらに、スクリュー５ｃの回転はペーストがノズル５ａから吐出された後も所定時間だけ持続される。これにより、液室内に空気を残留させることなく、シリンダ部材５ｂ内の液室にペーストを充満させることができる。
【００２１】
この予備吐出動作後、吐出用モータ５ｄの回転に応じてシリンダ部材５ｂ内のスクリュー５ｃが回転すると、シリンダ部材５ｂの内周とスクリュー５ｃとの間の液室に充填されたペーストはノズル５ａから吐出される。このとき、スクリュー５ｃの回転量に応じた量のペーストがノズル５ａから吐出される。例えば、スクリュー５ｃが一回転すると、そのスクリュー５ｃのネジ部Ｎのピッチ相当分のペーストがノズル５ａから吐出される。このペーストの単位時間当たりの吐出量は、吐出用モータ５ｄの回転速度（単位時間当たりの回転量）、すなわちスクリュー５ｃの回転速度に比例するので、スクリュー５ｃの回転速度を変えることによりノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量を調整することができる。このように、塗布ヘッド５はスクリュー５ｃにより機械的にペーストを押し出すことから、スクリュー５ｃの回転速度（回転量）に比例した吐出量を得ることができる。
【００２２】
図１に戻り、ヘッドＺ軸移動機構６は、塗布ヘッド５を支持して水平面に直交するＺ軸方向、すなわちステージ２に対して塗布ヘッド５を接離させる接離方向に移動させる移動機構である。なお、ヘッドＺ軸移動機構６としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００２３】
ヘッドＸ軸移動機構７は、各塗布ヘッド５をＸ軸方向に移動可能にそれぞれ支持しており、それらの塗布ヘッド５をＸ軸方向、すなわち支持部材８に沿って移動させる移動機構である。なお、ヘッドＸ軸移動機構７としては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００２４】
支持部材８は、ヘッドＸ軸移動機構７、すなわち各塗布ヘッド５を支持する門型のコラムである。この支持部材８は、その延伸部８ａがＸ軸方向に沿うように位置付けられ、その脚部８ｂが架台９の上面に固定されて架台９上に設けられている。なお、ヘッドＸ軸移動機構７は延伸部８ａの前面（図１中）に設けられている。
【００２５】
架台９は、四角平板状のベース板９ａと、そのベース板９ａを支持する４つの支柱９ｂとを備えている。ベース板９ａの上面には、Ｘ軸移動機構４及び支持部材８が載置されて設けられている。なお、各支柱９ｂは、ベース板９ａを水平に支える脚部として機能する。
【００２６】
制御部１０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、ペースト塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。塗布情報は、所定の塗布パターンＰ１や描画速度（基板Ｋの移動速度）、スクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）等に関する情報を含んでいる。
【００２７】
この制御部１０は、塗布情報や各種のプログラムに基づいてＹ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構７を制御し、各塗布ヘッド５のノズル５ａとステージ２上の基板Ｋとを基板Ｋの表面に沿って平行に相対移動させる。なお、塗布ヘッド５のノズル５ａには、レーザ変位計等の距離測定器（図示せず）が一体的に設けられている。この距離測定器は、ステージ２上の基板Ｋの表面までの離間距離を測定する。制御部１０は、距離測定器により測定された離間距離によるフィードバック制御を行うことによって、ノズル５ａと基板Ｋの表面とのギャップを所定のギャップに保つように制御する（ギャップ制御）。
【００２８】
ここで、図３に示すように、ペースト塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にペーストを塗布し、１つの塗布パターンＰ１を描画する場合には、図４に示すような描画速度変化パターン（図４中の波形Ｂ３）及びスクリュー５ｃ（吐出用モータ５ｄ）の回転速度変化パターン（図４中の波形Ｂ４）が塗布情報として記憶部に格納されている。ペースト塗布装置１は、描画速度変化パターン及びスクリュー５ｃの回転速度変化パターンを含む塗布情報に基づいて、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形状の塗布パターンＰ１を描画する。なお、ペースト塗布装置１は、各塗布ヘッド５により同じ塗布パターンを並列に描画する場合もある。
【００２９】
塗布パターンＰ１の直線部分Ｓでは、描画時間を短縮するため、描画速度を極力高速に設定し、塗布パターンＰ１の屈曲部分であるコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４では、ペーストを小さな半径で均一な塗布量で描画するため、描画速度を減速させるので、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４を通過するときに描画速度の急減速及び急加速が生じる。このため、その描画速度の変化に合わせてノズル５ａからのペーストの塗布量を減少及び増加させる必要がある。
【００３０】
塗布量の設定は、以下の手順で行われる。まず、直線部分Ｓでの描画速度Ｖａ及びコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での描画速度Ｖｂが設定される。この設定は、例えば、操作者が、制御部１０に接続されたタッチパネルやキーボード等の入力部を操作して行われる。通常、直線部分Ｓでの描画速度Ｖａは、基板Ｋとノズル５ａとを相対移動させるＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４が許容する最高速度に設定される。コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での描画速度Ｖｂは、経験的あるいは実験的に得られた好ましい速度（例えば、塗布パターンＰ１の線幅や厚さ等の膨らみが発生しない速度）に設定される。
【００３１】
次いで、スクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）が設定される。この回転速度は計算により求められる。ペーストの単位時間当たりの吐出量は、スクリュー５ｃのピッチや直径等の機械構造と、スクリュー５ｃの回転速度により算出される。単位時間当たりに塗布すべきペーストの塗布量及び描画速度Ｖａ、Ｖｂに基づいて、それぞれの描画速度Ｖａ、Ｖｂにおいて単位時間当たりに吐出させるべきペーストの吐出量を算出することが可能である。この算出した吐出量から各描画速度Ｖａ、Ｖｂでのスクリュー５ｃの回転速度Ｒａ、Ｒｂが逆算される。このようにして、各描画速度Ｖａ、Ｖｂ及びスクリュー５ｃの各回転速度Ｒａ、Ｒｂが設定される。
【００３２】
次に、このようなペースト塗布装置１が行う塗布動作について説明する。ここでは、前述のように、ペースト塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にペーストを塗布し、１つの塗布パターンＰ１を描画する場合について説明する（図３参照）。ペースト塗布装置１は、描画速度変化パターン及びスクリュー５ｃの回転速度変化パターンを含む塗布情報に基づいて、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にペーストを塗布し、矩形状の塗布パターンＰ１を描画する。
【００３３】
まず、制御部１０は、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５のノズル５ａを始点（描画開始点）Ｏの真上（始点Ｏに対向する位置）に移動させ、ヘッドＺ軸移動機構６を制御し、距離測定器による測定結果に応じてノズル５ａと基板Ｋの表面とのギャップが所定のギャップになるまで、塗布ヘッド５のノズル５ａを下降させる。
【００３４】
次いで、制御部１０は、図４に示すように（図４中の波形Ｂ４）、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間（事前回転時間）Ｔ１だけ、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓ（図３参照）の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さくスクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）を制御する。ここでは、特に、制御部１０は、塗布パターンＰ１のコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４（図３参照）の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで、所定時間Ｔ３だけ一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御する。なお、所定時間Ｔ３は、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋの移動開始タイミングまでの時間Ｔ１内で予め設定された時間（一定回転時間）である。この所定時間Ｔ３は操作者により変更可能である。例えば、操作者は、制御部１０に接続されたタッチパネルやキーボード等の入力部を操作して所定時間Ｔ３を変更する。
【００３５】
ここで、塗布パターンＰ１の終点Ｆでは、通常、スクリュー５ｃを吐出時の回転方向と逆方向に回転させることによって、玉や糸引き等の発生が防止されている。このときのスクリュー５ｃの逆回転により、ノズル５ａ内のペーストＰ２はシリンダ部材５ｂの内部方向に引き込まれてしまう。これにより、図５に示すように、ノズル５ａの先端にペーストＰ２が存在しない状態が発生している。
【００３６】
したがって、前述のように制御部１０が所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させることによって、ノズル５ａ内のペーストＰ２をノズル５ａの先端に向けて移動させる。このとき、基板Ｋが停止した状態で、スクリュー５ｃは回転速度０（ゼロ）から回転速度Ｒｃまで加速し、その回転速度Ｒｃで所定時間Ｔ３だけ回転する。これに応じて、図５に示すようなシリンダ部材５ｂ内のペーストＰ２は、図６に示すように、ノズル５ａの先端まで移動する。なお、所定時間Ｔ３を変更することによって、基板Ｋの停止状態で吐出されるペーストＰ２の吐出量を適切に調整することが可能である。これにより、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）を所定の設計範囲内に調整することができ、その結果、液晶の漏れやペーストのはみ出し等の不具合を防止することができる。
【００３７】
その後、制御部１０は、図４に示すように（図４中の波形Ｂ４）、所定時間Ｔ３が経過した場合、Ｘ軸移動機構４を制御し、ノズル５ａに対してステージ２上の基板ＫをＸ軸の正方向（図１中のＸ軸の右方向）に移動させ、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度である描画速度（図４中の波形Ｂ３）に応じてスクリュー５ｃの回転速度（吐出用モータ５ｄの回転速度）を制御して塗布を行う。なお、描画速度としては、Ｘ軸方向の相対移動速度、Ｙ軸方向の相対移動速度、及び、それらのＸ軸方向の相対移動速度とＹ軸方向の相対移動速度とを合成した相対移動速度等が挙げられる。
【００３８】
このとき、制御部１０は、Ｘ軸移動機構４のモータに同期させて塗布ヘッド５の吐出用モータ５ｄ、すなわちスクリュー５ｃを回転させ、塗布ヘッド５にペーストを吐出させる。すなわち、制御部１０は、基板Ｋの移動が開始すると、描画速度（基板Ｋの移動速度）の増加に応じてスクリュー５ｃの回転速度を増加させる。基板Ｋは停止状態から塗布パターンＰ１の直線部分Ｓに対応して設定された描画速度（最大値）Ｖａまで加速する。このとき、スクリュー５ｃは、Ｘ軸移動機構４のモータ回転速度の変化に同期して、回転速度Ｒｃから塗布パターンＰ１の直線部分Ｓに対応して設定された回転速度（最大値）Ｒａまで加速する。
【００３９】
塗布パターンＰ１の始点Ｏ付近の範囲Ｗａ（図４参照）では、描画速度（基板Ｋの移動速度）は塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの範囲Ｗｓ（図４参照）での描画速度Ｖａに比べ低速である。この低速領域においては、ペーストの単位時間当たりの吐出量を直線部分Ｓに対応する高速領域におけるペーストの単位時間当たりの吐出量に比べて少なくし、単位長さ当たりの塗布量が高速領域の塗布量と同じになるようにする。これにより、始点Ｏ付近の範囲Ｗａで塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚み等の膨らみを防止することができる。
【００４０】
次いで、制御部１０は、ノズル５ａが屈曲部分である第１コーナー部分Ｃ１手前に近づくと、描画速度（基板Ｋの移動速度）Ｖａを第１コーナー部分Ｃ１の低速領域に対応して設定された描画速度Ｖｂまで減速させる。同時に、制御部１０は、その描画速度（基板Ｋの移動速度）の減速に応じて、Ｙ軸移動機構３を制御し、Ｘ軸移動機構４のモータの減速に同期させて吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を回転速度Ｒａから回転速度Ｒｂに減速させる。
【００４１】
さらに、制御部１０は、ノズル５ａが第１コーナー部分Ｃ１に至ると、描画速度（基板Ｋの移動速度）Ｖｂを減速し、Ｘ軸方向に移動する基板Ｋを停止させる。制御部１０は、基板Ｋの減速の開始と同時に、Ｙ軸移動機構３を制御し、第１コーナー部分Ｃ１の描画中に基板Ｋの移動速度が一定になるように、ノズル５ａに対してステージ２上の基板ＫをＹ軸の正方向（図１中のＹ軸方向の上方向）に移動（描画速度Ｖｂまで徐々に加速）させる。このとき、制御部１０は、吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を回転速度Ｒｂに維持する。
【００４２】
第１コーナー部分Ｃ１付近の範囲Ｗｃ（図４参照）では、描画速度（基板Ｋの移動速度）は塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの範囲Ｗｓ（図４参照）での描画速度Ｖａに比べて低速である。この低速領域においては、ペーストの単位時間当たりの吐出量を直線部分Ｓに対応する高速領域におけるペーストの単位時間当たりの吐出量より少なくし、単位長さ当たりの塗布量が高速領域の塗布量と同じになるようにする。これにより、第１コーナー部分Ｃ１付近の範囲Ｗｃで塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚さ等の膨らみを防止することができる。また、第１コーナー部分Ｃ１付近で基板Ｋとノズル５ａとの相対移動速度を直線部分Ｓの相対移動速度よりも低速にするので、第１コーナー部分Ｃ１での基板Ｋの加減速に起因する塗布ヘッド５の上下振動を防止し、第１コーナー部分Ｃ１付近でのパターン切れやペースト断面積ばらつき（塗布量のばらつき）等の発生を防止することができる。
【００４３】
次いで、制御部１０は、第１コーナー部分Ｃ１と同様な制御を各屈曲部分、すなわち第２コーナー部分Ｃ２、第３コーナー部分Ｃ３及び第４コーナー部分Ｃ４において行い、塗布パターンＰの終点（描画終了点）Ｆまで基板Ｋ上にペーストを塗布する。なお、終点Ｆ付近の範囲Ｗｂ（図４参照）でも、制御部１０は、Ｘ軸移動機構４のモータを減速させるのに同期させて、吐出用モータ５ｄの回転、すなわちスクリュー５ｃの回転を徐々に遅くして、ペーストの吐出量を減らす。これにより、終点Ｆ付近で塗布量が多くなることが抑えられるので、塗布パターンＰ１の線幅や厚み等の膨らみを防止することができる。
【００４４】
最後に、制御部１０は、塗布完了後、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５がステージ２上の基板Ｋに対向しない退避位置までステージ２を移動させ、ステージ２上の基板Ｋの交換に待機する。基板Ｋの交換が完了すると、前述の塗布動作が繰り返される。なお、基板Ｋに複数の塗布パターンＰ１を塗布する場合には、制御部１０は、１つの塗布パターンＰ１の塗布後、Ｙ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４及びヘッドＸ軸移動機構８を制御し、塗布ヘッド５のノズル５ａを次の始点Ｏの真上に移動させ、前述の塗布動作を繰り返す。
【００４５】
このような塗布動作では、スクリュー５ｃの回転速度は、図４に示す回転速度の波形Ｂ４のように所定時間Ｔ３だけ、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さく、好ましくは塗布パターンＰ１のコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで一定に回転する。これにより、図５に示すようなシリンダ部材５ｂ内のペーストＰ２は、図６に示すように、ノズル５ａの先端まで移動する。その後、所定時間Ｔ３が経過した場合、スクリュー５ｃの回転速度は、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度（図４に示す描画速度の波形Ｂ３）に応じて、図４に示す回転速度の波形Ｂ４のように制御される。
【００４６】
ここで、例えば、液晶の漏れ出しやペーストのはみ出しを防止するため、始点Ｏの大きさを調整する場合には、所定時間Ｔ３を長く変更すると、基板Ｋの停止状態での吐出時間が延長されるため、始点Ｏの大きさ（ペースト断面積）は大きくなる。一方、所定時間Ｔ３を短く変更すると、基板Ｋの停止状態での吐出時間が短縮されるため、始点Ｏの大きさが小さくなる。このように所定時間Ｔ３を変更した場合でも、描画速度が直線部分Ｓの描画速度（最大値）に達するまでの加速領域（加速時間）Ｔ２においては、描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係（比率）は変化しない。これにより、描画速度の加速領域Ｔ２におけるその描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係を変えることなく、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさを調整することが可能になるので、加速領域Ｔ２でのペースト断面積（ペーストの単位時間当たりの塗布量）を調整することが容易となり、加速領域Ｔ２でパターン切れやペースト断面積ばらつきが発生してしまうことを防止することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、スクリュー５ｃの回転開始タイミングから基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動開始タイミングまでの時間Ｔ１で、塗布パターンＰ１の直線部分Ｓの塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒａより小さくスクリュー５ｃの回転速度を制御し（特に、その時間Ｔ１中の所定時間Ｔ３だけ一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御し）、時間Ｔ１が経過した場合、基板Ｋと塗布ヘッド５との相対移動速度に応じてスクリュー５ｃの回転速度を制御することによって、描画速度の加速領域Ｔ２におけるその描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係を変えることなく、塗布パターンＰ１の始点Ｏの大きさを調整することが可能になるので、描画速度の加速領域Ｔ２における描画速度とスクリュー５ｃの回転速度との関係変化に起因したパターン切れやペースト断面積ばらつきの発生を防止することができる。その結果、液晶の漏れ出しやペーストのはみ出し等が防止された品質の良い液晶表示パネルを得ることができる。
【００４８】
特に、塗布パターンＰのコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４の塗布を行う場合のスクリュー５ｃの回転速度Ｒｂ以下である回転速度Ｒｃで一定にスクリュー５ｃの回転速度を制御することによって、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４での回転速度Ｒｂ以下の回転速度Ｒｃで吐出用モータ５ｄが回転し、ノズル５ａ内においてノズル５ａの先端方向へ向かうペーストの移動速度を制御が容易な速度に抑えることが可能になるので、ペーストの移動制御を精度良く行うことができる。その結果、例えば、ペーストの粘度が高い場合でも、ペーストをノズル５ａから安定して吐出させることができ、ペーストの塗布量がばらついたり、描画されたペーストの塗布パターンＰ１が断線したりする等の不具合を防止することができる。
【００４９】
また、スクリュー５ｃを吐出用モータ５ｄで回転させることによって、スクリュー５ｃの回転量、すなわち吐出用モータ５ｄの回転量に比例した量（体積）のペーストを機械的に押し出すので、周囲温度の変化によりペーストの粘度が変化したり、貯留容器５ｆ内のペーストの残量が減少したりしたとしても、スクリュー５ｃの回転速度を一定に保つことにより、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量を一定に維持することができる。さらに、ペーストをノズル５ａからスクリュー５ｃの回転により機械的に押し出すので、スクリュー５ｃを回転させる吐出用モータ５ｄの回転速度を変化させることで、ペーストの単位時間当たりの吐出量を応答性良く増減させることができる。
【００５０】
また、気体圧力だけによりペーストを吐出するタイプの塗布ヘッドでは、ノズル５ａと基板Ｋとの間のギャップが変動すると、ノズル５ａからのペーストの吐出抵抗が変動し、この影響でペーストの吐出量が変化してしまう。しかしながら、本発明の実施の形態では、回転するスクリュー５ｃのネジ部Ｎによる機械的な押し出しによりペーストをノズル５ａから吐出させることから、ネジ部Ｎによって押し出された分のペーストをノズル５ａから吐出させることができ、さらに、ノズル５ａからのペーストの吐出量がギャップの変動を受け難く、機械的に常に一定量のペーストを押し出すことができる。その結果、ペーストを基板Ｋ上に均一な塗布量で塗布することができ、基板Ｋに対するペーストの塗布精度を向上させることができる。したがって、液晶漏れや空気の侵入が防止された品質の良い液晶表示パネルを製造することができる。また、上述により、気体圧力だけによりノズル５ａからペーストを吐出させる場合に必須であった、ノズル５ａと基板Ｋとの間のギャップを一定に保つ制御（ギャップ制御）を不要に、あるいは制御頻度を少なくすることができ、制御の簡素化を図ることができる。また、これにより、ギャップ制御の処理に要する時間を不要、あるいは減少させることが可能になるので、ペーストの塗布に要する時間を短縮することができ、効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、矩形状の塗布パターンＰ１でペーストを基板Ｋに塗布するとき、始点Ｏ付近、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近及び終点Ｆ付近では、直線部分Ｓに比べてノズル５ａと基板Ｋとの相対移動速度が遅くなるので、吐出用モータ５ｄの回転速度、すなわちスクリュー５ｃの回転速度を遅くすることにより、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量が少なく調整される。このとき、ノズル５ａからのペーストの単位時間当たりの吐出量は、スクリュー５ｃの回転による機械的な押し出しにより応答性良く制御される。その結果、基板Ｋ上に均一な塗布量からなる塗布パターンＰ１を描画することができる。
【００５２】
加えて、始点Ｏ付近及びコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近の塗布中や、終点Ｆ付近でノズル５ａと基板Ｋとの相対移動速度が減速する場合には、Ｙ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４のモータの回転速度に吐出用モータ５ｄの回転速度、すなわちスクリュー５ｃの回転速度を同期させて減速するようにしている。その結果、従来のように始点Ｏ付近やコーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近の塗布量や終点Ｆ付近でペーストの塗布量が多くなることを防止することができ、基板Ｋ上に均一な塗布量で塗布パターンＰ１を描画することができる。
【００５３】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００５４】
例えば、前述の実施の形態においては、塗布ヘッド５に対して基板Ｋを移動させるようにしているが、これに限るものではなく、基板Ｋに対して塗布ヘッド５を移動させるようにしてもよく、基板Ｋと塗布ヘッド５とを相対移動させるようにすればよい。したがって、塗布ヘッド５と基板Ｋとを互いに相反する方向に移動させるようにしてもよい。この場合には、同じ相対移動速度であれば、基板Ｋのみ移動させる場合に比べて、基板Ｋ及び塗布ヘッド５の移動速度をそれぞれ半分にすることが可能になる。これにより、ステージ２及び塗布ヘッド５の移動に伴う慣性力が小さくなるので、ステージ２及び塗布ヘッド５の加速あるいは減速に起因して生じる振動を低減させることができる。その結果、Ｘ軸方向に沿う塗布パターンの始端及び終端の形状や塗布方向が転換する塗布パターンのコーナー部分の形状を所望の形状で精度良く塗布することが可能となり、品質の良い液晶表示パネルを製造することができる。
【００５５】
また、前述の実施の形態においては、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近で基板Ｋとノズル５ａとの相対移動速度を減速させる例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、直線部分Ｓの相対移動速度のままとしてもよい。この場合には、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４でのＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４による加減速に起因して塗布ヘッド５に上下振動が生じ、これによりノズル５ａからのペーストの吐出抵抗が変動したとしても、スクリュー５ｃがそのネジ部Ｎによる機械的な押し出しによって押し出した分のペーストをノズル５ａから吐出させるので、ノズル５ａからのペーストの吐出量が変化することを防止することができる。そのため、基板Ｋに対して必要とする塗布量でペーストを塗布することができ、さらに、コーナー部分Ｃ１〜Ｃ４付近においてもペーストを均一な塗布量で線状に塗布することができ、精度良く塗布パターンＰ１を形成することができる。
【００５６】
また、前述の実施の形態においては、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させるようにしているが、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃの回転速度を時間Ｔ１の間に回転速度Ｒｃまで徐々に増加させる等、スクリュー５ｃの回転速度を変化させるようにしてもよい。要は、ノズル５ａ内に引き込まれたペーストＰ２の先端が所定の時間Ｔ１の間にノズル５ａの先端まで到達するようにスクリュー５ｃの回転速度を制御すればよい。
【００５７】
さらに、前述の実施の形態においては、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させるようにしているが、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃを所定の回転角度θｃで回転させるようにしてもよい。すなわち、スクリュー５ｃの回転速度（回転速度Ｒｃ）とスクリュー５ｃを回転させる時間（所定時間Ｔ３）とスクリュー５ｃの回転角度θとの間には、回転角度θ＝回転速度Ｒｃ×所定時間Ｔ３の関係が成り立つ。したがって、所定時間Ｔ３だけ一定の回転速度Ｒｃでスクリュー５ｃを回転させることは、所定の回転角度θｃだけスクリュー５ｃを回転させることに置き換えることができるので、スクリュー５ｃの回転を回転角度θで制御するようにしてもよい。
【００５８】
また、前述の実施の形態においては、ギャップ制御を行う例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、ギャップ制御を省くようにしてもよい。この場合には、ギャップ制御を全く行わないようにしてもよいし、ノズル５ａを始点Ｏに位置付けるときのみギャップ制御を行い、パターンの描画中にはギャップ制御を省くようにしてもよい。
【００５９】
さらに、前述の実施の形態においては、スクリュー５ｃをその下端がシリンダ部材５ｂのノズル５ａが設けられた底部（先端部）に達するように配置した例で説明したが（図２参照）、これに限るものではなく、例えば、スクリュー５ｃをその下端とシリンダ部材５ｂの底部との間にある程度の空間（図２に比べ大きい空間）を設けるように配置するようにしてもよい。この場合のスクリューも、シリンダ部材内に設けられており、上端部が吐出用モータの回転軸に連結部材を介して連結され、下端部が自出端とされる。特に、スクリューは、その自由端とシリンダ部材のノズルが設けられた底部との間に、図２に示すスクリュー５ｃの自出端とシリンダ部材５ｂの底部との間隔よりも大きな間隔を有し、その間にペーストを貯留可能とする。
【００６０】
加えて、前述の実施の形態においては、スクリュー５ｃのネジ部Ｎが一条の例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、ネジ部Ｎを二条以上の複数条にしてもよい。このように、ピッチＰを有するネジ部Ｎを複数条（ｎ条）設けた場合には、リードＬはＬ＝ｎＰとなる。一条のネジ部Ｎを有するスクリュー５ｃと同一ピッチＰの等ピッチでｎ条のネジ部Ｎを有するスクリューの場合には、一条のネジ部Ｎを有するスクリュー５ｃと同一の吐出量を得るために必要なスクリューの回転数、すなわち吐出用モータ５ｄの回転数は１／ｎとなる。そのため、スクリューを回転駆動する吐出用モータ５ｄの回転数は１／ｎで済むので、スクリューとペーストとの摩擦、あるいは、吐出用モータ５ｄの発熱がペーストに伝わること等により、ペーストが発熱して硬化したり劣化したりすることを抑えることができ、さらに、高価なペーストを廃棄することによる損失の発生を防止することができる。
【００６１】
また、前述の実施の形態においては、塗布ヘッド５を複数個設けているが、これに限るものではなく、例えば、塗布ヘッドを１つだけ設けるようにしてもよく、その数は限定されない。
【００６２】
最後に、前述の実施の形態においては、ペーストとしてシール性や接着性を有するシール剤を用いているが、これに限るものではなく、例えば、シール性及び接着性のいずれか一方のみを有するもの等、他の性状を有するペーストであってもよく、本発明に係るペーストとしては、必ずしもシール性及び接着性を有する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るペースト塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すペースト塗布装置が備える塗布ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図３】図１に示すペースト塗布装置が塗布するペーストの塗布パターンを示す模式図である。
【図４】図１に示すペースト塗布装置における描画速度及びスクリューの回転速度と時間との関係を説明するための説明図である。
【図５】図２に示す塗布ヘッドのノズル部分を拡大して示す断面図である。
【図６】図２に示す塗布ヘッドのノズル部分を拡大して示す断面図である。
【図７】ペーストの塗布パターンの一例を示す模式図である。
【図８】ペーストの塗布パターンの一例を示す模式図である。
【図９】描画速度及びスクリューの回転速度と時間との関係の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ ペースト塗布装置
３ 移動機構（Ｙ軸移動機構）
４ 移動機構（Ｘ軸移動機構）
５ 塗布ヘッド
５ａ ノズル
５ｃ スクリュー
７ 移動機構（ヘッドＸ軸移動機構）
Ｋ 塗布対象物（基板）
Ｃ１〜Ｃ４ 屈曲部分（コーナー部分）
Ｓ 直線部分
Ｐ１ 塗布パターン
Ｐ２ ペースト
Ｔ１ 時間
Ｔ３ 所定時間
Ｖａ 相対移動速度（描画速度）
Ｖｂ 相対移動速度（描画速度）
Ｒａ 回転速度
Ｒｂ 回転速度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルから前記スクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドと、
直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、
前記スクリューの回転開始タイミングから前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、前記直線部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度より小さく前記スクリューの回転速度を制御し、前記時間が経過した場合、前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動速度に応じて前記スクリューの回転速度を制御する手段と、
を備えることを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
前記制御する手段は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を前記屈曲部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度以下に制御することを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置。
【請求項３】
前記制御する手段は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を所定時間一定に制御することを特徴とする請求項１又は２記載のペースト塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルから前記スクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドを用いて、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させながら、前記塗布対象物にペーストを塗布する工程と、
前記スクリューの回転開始タイミングから前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、前記直線部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度より小さく前記スクリューの回転速度を制御し、前記時間が経過した場合、前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動速度に応じて前記スクリューの回転速度を制御する工程と、
を有することを特徴とするペースト塗布方法。
【請求項５】
前記制御する工程は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を前記屈曲部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度以下に制御することを特徴とする請求項４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記制御する工程は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を所定時間一定に制御することを特徴とする請求項４又は５記載のペースト塗布方法。
【請求項１】
塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルから前記スクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドと、
直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、
前記スクリューの回転開始タイミングから前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、前記直線部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度より小さく前記スクリューの回転速度を制御し、前記時間が経過した場合、前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動速度に応じて前記スクリューの回転速度を制御する手段と、
を備えることを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
前記制御する手段は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を前記屈曲部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度以下に制御することを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置。
【請求項３】
前記制御する手段は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を所定時間一定に制御することを特徴とする請求項１又は２記載のペースト塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物に向けてスクリューの回転によりノズルから前記スクリューの回転速度に応じた量のペーストを吐出する塗布ヘッドを用いて、直線部分及び屈曲部分を有する塗布パターンに基づいて前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させながら、前記塗布対象物にペーストを塗布する工程と、
前記スクリューの回転開始タイミングから前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動開始タイミングまでの時間、前記直線部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度より小さく前記スクリューの回転速度を制御し、前記時間が経過した場合、前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとの相対移動速度に応じて前記スクリューの回転速度を制御する工程と、
を有することを特徴とするペースト塗布方法。
【請求項５】
前記制御する工程は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を前記屈曲部分の塗布を行う場合の前記スクリューの回転速度以下に制御することを特徴とする請求項４記載のペースト塗布方法。
【請求項６】
前記制御する工程は、前記時間中における前記スクリューの回転速度を所定時間一定に制御することを特徴とする請求項４又は５記載のペースト塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−３９６６１（Ｐ２００９−３９６６１Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０７７６４（Ｐ２００７−２０７７６４）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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