JP2002500099A

JP2002500099A - 可動ヘッド、塗装装置、および方法

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Publication number: JP2002500099A
Application number: JP2000527367A
Authority: JP
Inventors: ギブスン，グレガリ，エム; ニュークウィスト，カール，ダブルュー; ホウズ，ジァン，イー; ソリズ，レーン; カバニ，セイマ，マームード; スナドグラス，スカット，エイ; プーナワラ，アルタフ，エイ; フレキング，ダーウィン，アー; ワング，ズィ・クイン; スナドグラス，オウシー，ティー; アンダスン，エリク，イー
Original assignee: エフエイスター、リミティド
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2002-01-08
Also published as: WO1999034932A1; US6540833B1; US20030111011A1; US7169229B2; US20030118741A1; AU2219299A

Abstract

(57)【要約】本発明は、分配ヘッドと塗装されるべき基板との間の相対運動が塗装ヘッドによって与えられる塗装装置および方法に関する。可動ヘッドの配置はシステムの設置面積を減らし、かつ水平出しの問題を少なくする。動力駆動されるシャトル機構は分配ヘッドを塗装されるべき基板の上方で運搬する一方、基板を保持するチャックの下方に位置する軸受上に支載され、それによって剛性を与え、かつシステムの設置面積を減らす。チャック支持は分配ヘッド内で予想される垂直たるみをそれの周辺に沿った点でチャックを支持することによって受け入れるように設計され、それによって分配ヘッドと結合してチャックをたるませる。シャトル機構は基板配置誤差、基板寸法変動、および機械部品内の機械的ドリフトを補償すべく、基板に関して分配ヘッドの高さを自動的に調節する手段を備える。塗装堅牢性はこのような高い調節を使用して強化される。流体供給装置を含み、かつ分配ヘッドと連通する装置の部分はカート上に配置され、かつ取り外し可能に装置の残りに取り付けられる。取り外し可能のカート上に位置する分配ヘッドを清掃し、かつ下塗りするための設備を含むユーティリティステーションがある。主遠隔ポンプ手段のほかにポンプが分配ヘッド上に一体的に取り付けられて、流体流量を、より正確に分配ヘッドへ制御する。チャックは微小変形自在であるように配置されて、基板の表面をそれの上で一定の高さに維持する。流体は分配ヘッドに取り付けられるダイリップを使用している分配ヘッドの長さ沿いに、または複数のスロットを単一分配ヘッド内に切り込むことによって、選択される長さの開口部に沿って分配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願への参照本出願は、「押出ヘッド移動用の知的制御システム」と題して１９９８年１月
９日に出願された米国仮出願第６０／０７０，９８５号と、「ダイリップを使用
する区分化塗装用の押出塗装システム」と題して１９９８年１月９日に出願され
た仮出願第６０／０７０，９８４号と、「微小変形チャック」と題して１９９８
年１月９日に出願された仮出願第６０／０７０，９８３号との利点を特許請求し
、上記出願の開示内容が参照によって本出願内に包含される。

【０００２】本出願はまた、同時に出願されて係属中の、かつ一緒に譲渡される特許出願、
すなわち、「押出塗装用の知的制御システム」と題した［５４１８３−Ｐ００３
ＵＳ−９８６１００］と、「リニアデベロッパ」と題した［５４１８３−Ｐ００
３ＵＳ−９８６１０４］と、「塗装装置と交換自在に結合する湿式部品のシステ
ムと方法」と題した［５４１８３−Ｐ０１４ＵＳ−９８７５６５］と、「押出ヘ
ッドの清掃と下塗りの方法」と題した［５４１８３−Ｐ０１５ＵＳ−９８７５６
６］と、「作業空間と対応すべき作動距離の調節のシステムと方法」と題した［
５４１８３−Ｐ０１６ＵＳ−９８７５６７］とにも関係し、上記出願の開示内容
が参照によって本出願内に包含され、かつこれによって参照が行われる。

【０００３】本出願はまた、事前に出願されて係属中の、かつ一緒に譲渡される特許出願、
すなわち、「リニア押出塗装システムとその方法」と題した［５４１８３−Ｐ０
０１ＵＳ−９８５２４５］と、「基板の塗装準備のシステムとその方法」と題し
た［５４１８３−Ｐ０１２ＵＳ−９８６１０９］とにも関係し、かつこれによっ
て参照が行われる。

【０００４】技術分野本出願は表面の精密塗装に関し、より詳細には、塗装ヘッドが基板を横切って
運動する配置を使用する基板の押出塗装に関する。

【０００５】背景ガラスパネルのような特定の基板の精密塗装を準備することが必要であるか、
または望まれることがよくある。たとえば、ビデオ電子装置工業では、テレビセ
ットやコンピュータなどに内蔵一体化されるべきフラットパネルディスプレイ（
ＦＰＤ）として働くパネルを塗装することがしばしば所望される。このような用
途では、パネルを横切って塗装厚さの精度と堅牢性とを確保することが重要であ
る。

【０００６】フラットパネルディスプレイの一般に使用される塗装方法は、直線運動パネル
の上方で静止ヘッドに特別な速度で流体を押し出させることである。このような
配置を使用する時、塗装の堅牢性は、ヘッドとパネル表面との間の隙間、パネル
が運動するにつれてこの隙間の変動、パネルの寸法的堅牢性、押出穴または溝の
機械的許容値、ポンプ特性、および塗装物質内のガスまたは気泡の存在のような
多数のパラメータに依存する。パネルの面積を横切って塗装厚さの変動に影響す
る付加的要素は、押出ヘッドを通る流体の流速の一貫性、ヘッド下方のパネルの
直線速度の一貫性、ならびにｘ，ｙ，およびｚ平面内で測定すると、しばしば大
きい基板の定常運動を維持する能力である。上記のことすべてが技術的問題を示
す。

【０００７】この議論の背景において、分配ヘッドの長さは、一般に塗装方向に垂直な方向
でのヘッドのスパンに関係する。分配ヘッドのこの「長さ」は、関係する基板の
寸法は実際には上記基板の二つの水平寸法のより短い方であるから、塗装される
方向に対応する。種々のキー要素の間の間隔の考慮に加えて、押出ヘッドにおけ
る垂直たわみの結果はそれ自身の長さを横断する。この問題の範囲はヘッドの支
持構造の性質ならびにヘッド構造の長さと密度に依存する。このような垂直たわ
みが存在する範囲で、それは、ヘッドの長さ沿いにヘッドとパネルとの間の高さ
の変動の問題を表す。

【０００８】可動パネルの問題解決方法は、流体押出手段の両側で、少なくともパネルの全
面積に対して充分な空間をとっておかなければならないから、機構全体へ大きな
設置面積を必要とする。また、パネルの移動中、それを押出手段の下に水平出し
することも必要である。さらに、大きな設置面積要求と水平出し結果との不利は
、パネルの寸法が増大するにつれて増大する。したがって、システム設置面積は
塗装されるべきパネルの面積の少なくとも二倍でなければならない、というのが
技術的問題である。また、パネルの長さ沿いにヘッドとパネルとの間の高さの変
動が起こり得るという技術的問題もある。

【０００９】塗装作業後、押出ヘッドの周りに集まった塗装物質が滴り落ちたり塗り付けら
れたりするのを避けるために、しばしば、新しい塗装作業の開始前に押出ヘッド
を清掃することが必要である。先行技術では、押出機構の清掃は通常手で行われ
て、潜在的に塗装作業の非整合的結果と分裂状態、それに遅れをもたらす。した
がって、手の清掃作業は非整合的であり、信頼できないことが技術的問題である
。

【００１０】塗装物質が塗装作業の開始から整合的に、かつ一様に正しく塗布されることを
確保するために、ヘッドは塗装工程の開始に先立って、充分に、かつ正しく押出
ヘッドに確実に形成されることが望ましい。先行技術の問題は流体押出ヘッドを
正しく下塗り(priming) することについて存在して、正しいヘッドをパネルの上
方で流体の押出以前に形成し、その後、押出ヘッド下方の全面積は基板の通過の
ため開放のままに維持されなければならないから、塗装流体の流れの定常速度を
確実に得る必要があって、どんな下塗り機構の提供をも困難にする。

【００１１】一般に、先行技術の塗装システムでは、ポンプからヘッドを導く、適当な流体
伝導手段を有する押出ヘッドから離れた位置の簡単なポンプ機構がある。簡単な
ポンプの使用は経済的であるが、押出ヘッドでの流体流量の正確な制御を困難に
する。特に、正確な特定の瞬間に起動および停止をし、かつ所望の正確な流体流
量を確定することは困難である。先行技術システムには二つのポンプを使用した
ものがある。

【００１２】先行技術では、流体供給、ポンプ、および流体押出ヘッド組立体を含む流体配
送手段が、簡単な、内蔵式塗装装置組立体の全部分であった。このようなものと
して、塗装流体を変更するか、または流体配送手段に他の作業を実施することが
必要だったとき、塗装装置全体は空費される。流体切り換え作業は、すべての摩
擦、ポンプ機構、および事前の塗装物質の残りが存在するほぼ全表面の清掃のよ
うな時間浪費的な仕事を含む。この徹底性は、連続して使用されるべき二つの異
なる塗装物質の間の潜在的に危険な化学反応と、異なる工程で使用される物質の
間の相互汚染の可能性とのため必要である。塗装装置の遊び時間は、流体配送シ
ステムに関係しない機構が流体切り換えに必要な作業によって空費されるとする
と、浪費的であり、かつ不経済である。したがって、塗装されるべき基板を位置
決めおよび保持するようにされるチャック組立体、ならびに塗装工程で使用され
るが、流体配送システムの部分ではない他の部品と物質を、流体配送システム清
掃作業中に遊び状態のままにしないシステムと方法への技術的必要が存在する。

【００１３】先行技術システムでは、パネルについて押出ヘッドの高さの変動は塗装ヘッド
の破損と塗装厚さの変動をもたらす。このような高さ変動の原因は、部品寸法の
変化、部品配置誤差、および機械寸法のゆっくりした時間的変化を含む。したが
って、塗装されるパネルの上方に一定の押出ヘッド高さを確保するためのシステ
ムと方法への技術的必要性が存在する。

【００１４】したがって、種々の形状と寸法のパネルを含む、比較的大きい基板上に所望の
厚さの、一様な塗装を与える一方、塗装物質の効果的使用を与えるためのシステ
ムと方法への技術的必要性が存在する。

【００１５】塗装システムの設置面積を最小にする基板を塗装するためのシステムと方法へ
の、さらに別の技術的必要性が存在する。

【００１６】非常に大きい基板寸法に適応可能なシステムへの、さらに別の技術的必要性が
存在する。

【００１７】一定の押出ヘッドがリニア押出ヘッドの使用と関係する屈曲に無関係に維持さ
れるシステムへの、さらに別の技術的必要性が存在する。

【００１８】それの機能が塗装作業の間のような適当な時間において押出ヘッドのような流
体分配器へ容易に接近可能な清掃ステーションへの、さらに別の技術的必要性が
存在する。

【００１９】塗装作業の間のような適当な時間に押出ヘッドのような流体分配器によって容
易に接近可能な下塗りステーションへの、さらに別の技術的必要性が存在する。

【００２０】押出ヘッドのような流体分配器で塗装物質のさらに正確に制御可能な流れへの
、さらに別の技術的必要性が存在する。

【００２１】発明の概要これらの、かつその他の目的、特徴、および技術的利点は、基板上に塗装物質
を正確に配置すべく押出またはその他の、制御される供給工程を利用するシステ
ムと方法とによって得られる。塗装供給システムは、好ましくは静止の基板保持
または位置決め機構と、基板の全長を横切って流体供給装置を搬送する一方、基
板の幅範囲にわたるシャトル機構とを含む。

【００２２】この議論の背景において、分配ヘッドの長さは、一般に塗装方向に垂直な方向
でのヘッドのスパンに関係する。分配ヘッドのこの「長さ」は、関係する基板の
寸法（分配器のスパンに平行なもの）は実際には上記基板の二つの水平寸法のよ
り短い方であるから、塗装されるべき基板の幅と同じ方向に対応する。この説明
は、以下での用語「幅」と「長さ」の使用から発生する、あらゆる起こり得る混
乱を避けるために与えられ、かつ発明の範囲を制限するようには意図されない。

【００２３】基板位置決め機構の好適な実施例は、基板を適合する場所内に保持して流体分
配器を運搬するシャトル機構に塗装されるべき基板の全長を移動させるチャック
を利用する。本発明による基板塗装システムの設置面積上の下方範囲は基板それ
自身の面積であることが容易に認識される。本発明の配置を使用するとき、水平
面内の装置の設置面積は、基板が流体分配器下方のそれ自身の長さに等しい距離
を移動する配置に関して大きく減少する。本配置において、システムの長さは、
基板の配置と撤去の目的のため基板に接触しないよう移動すべく流体分配機構に
対して、かつ恐らくは、塗装作業の中間に流体分配器を与えるべくユーティリテ
ィの配置に対して、必要な量だけ基板の長さを越えさえすればよい。

【００２４】本発明の配置は、チャック組立体設計の性質は基板寸法の増大とともにわずか
しか変化しないから、大きな基板寸法に適応可能である。適当な長さのヘッドを
使用し、かつシャトル機構が塗装されるべき種々の基板の長さを網羅すべく充分
な移動距離を有するようにすることによって、ただ一つの塗装装置が異なる寸法
の基板とともに使用可能である。

【００２５】より大きな基板に個々の塗装装置が適応できない場合、より大きな基板寸法に
必要なこのような装置に必要な主たる変更は、シャトル機構の幅および／または
移動のどちらかを、および流体分配器の長さ（または"スパン"）を適当に増大す
ること、かつチャックの寸法を調節することである。あるいは、基板寸法の増大
が長さの増大から生じる場合、本発明は、塗装システムの設置面積を有意義に増
大させずに、可動ヘッドと可動チャックの組み合わせに基板を充分塗装させるべ
く、チャックの充分な運動を与えるように適応する。したがって、代替実施例に
おいて、第一と第二チャックの間で可動の基板チャックは、流体の一様な塗装を基板へ与えるべく、流体供給ヘッドの上述の量と協働して基板を動かす。

【００２６】流体分配器を運搬するシャトル機構は、好ましくは、チャック組立体の下に配
置されるレールシステムまたは低摩擦接触面との転がり接触のような空気軸受ま
たは代替の精密支持および案内機構上にあり、それによって、押出ヘッドのよう
な流体供給装置がそのなかで作動するとき、シャトル機構は単一の連続する剛性
的ループ構造を形成する。この設計の剛性は、塗装装置が作動し得る正確さを最
適にする。この配置はまた、チャック組立体の幅を越える支持面に対する必要性
をなくすことによって装置の幅を最小にし、それによって、塗装装置の設置面積
をさらに減少する。しかしながら、シャトル機構はチャック下のそれの空気軸受
、チャックと基板の上に流体分配器を運搬すべきキャリッジ、およびその二つを
連結すべき構造リンクとともに、チャックを有効に包囲し、それによって、チャ
ック組立体とその中に含まれる装置の許容厚さを制限する。代替実施例での空気
軸受または他の支持および案内機構は、チャック組立体の側面に配置される。

【００２７】好適実施例のチャックの構成要素はそれぞれ基板をチャック上へ装填し、かつ
基板をチャックから取り外す目的に対して、チャック内部で基板を上下させる持
ち上げ板機構である。チャックの垂直寸法での上述の抑制は、持ち上げ板機構に
基板の必要な垂直移動の実施を強制する一方、機構の高さを最小にする。これは
、たとえば、垂直の持ち上げピンに付属するローラに向けて傾斜くさびを水平に
移動させて、くさびが水平に動くにつれてピンを垂直に移動させることによって
、あまりきつく抑制されない方向での運動の使用で達成される。チャック内へ装
填されると、基板は、好ましくは、標準真空機構によって、またはクリップ、ク
ランプ、またはつめを含むが、それらに制限されない代替機構によって位置内に
保持される。ローラ式ピンに向けてくさびの水平の移動は、リレー作動式エアシ
リンダ、電磁コイル、電動モータ、または油圧作動を含む多数の手段によって達
成できる。

【００２８】上述のシャトル装置を使用するとき（この場合、流体分配器がたとえば両端で
それによって支持される）、流体分配器はいかなる所与の点で最も近い支持から
のこのような点の距離にほぼ比例する量だけ支持点の間で垂直に屈曲する。

【００２９】したがって、好適実施例のチャックは相応する屈曲量とともに基板を保持する
ように適応する。好ましくは、チャックホルダは、チャックと基板を所望の屈曲
量とともに準備すべく使用される。好適実施例においてチャックホルダは、フレ
ーム、構造、好ましくは、シャトル機構運搬面の上に吊され、かつ好ましくは、
シャトル機構の移動範囲のちょうど外側の複数の点で塗装装置に付属して、シス
テム設置面積を最小にする、チャックホルダの寸法調節用の設備を含む。好まし
くは、チャックホルダは、さらに、好ましくは、チャックがチャックホルダ上に
配置されるとき、チャックと結合する構造沿いに可動の、複数のチャック支持を
含む。

【００３０】吊されるフレーム構造の形状寸法とチャック支持の位置は、それの縁において
チャックを支持し、かつ好ましくは、それの中心下にないようなものである。こ
の配置は、チャックとそれの上に配置されるいかなる基板をも、シャトル機構の
移動に垂直な軸沿いに垂直に屈曲させるように設計される。この垂直屈曲は、分
配ヘッド内に予想されるこの同じ軸沿いの垂直屈曲に整合するように意図される
。

【００３１】本発明の好適な実施例において、流体分配ヘッドを使用するユーティリティは
シャトル機構によって運搬されるとき、流体分配ヘッドの移動範囲内に配置され
る。そのような配置によって、シャトルは、塗装作業の中間に、または他の適当
な時間において、これらのユーティリティで停止するように、自動的にプログラ
ミング可能である。ユーティリティのセットは、溶剤の使用と組み合わせてブラ
シで物理的なこすりと組み合わせによって大量の塗装物質を分配ヘッドから除去
するこすり落としステーションを含む。

【００３２】これらのユーティリティの間の別の作動は、分配器がこすり落としステーショ
ンで清掃されたとしても、強力な溶剤があらゆる残留物質をほとんどの最近の塗
装作業から除去するリンスステーションから成る。これらのユーティリティの間
のさらに別の作動は、塗装流体の完全かつ安定なヘッドが次の塗装作業の準備に
おいて分配ヘッドに確実に準備されるように、分配ヘッドが配置可能な準備ステ
ーションから成る。そのような準備ステーションの好適な実施例は、塗装流体が
安定なヘッドを確定するに必要な最小量で配置される回転シリンダから成る。こ
の実施例で、回転シリンダに接近して静止分配ヘッドを保持することは、表面物
質の一定の長さにわたって分配ヘッドの運動をシミュレートする。

【００３３】本発明の好適な実施例において、分配ヘッドから遠くに位置する一次ポンプは
、分配ヘッド組立体まで通じる流体連結部を加圧し、かつ分配ヘッド組立体に内
蔵される、より小さい二次ポンプは、分配ヘッドから流体の分配を正確に制御で
きる。代替実施例において、単一のポンプを使用して装置内部ですべての必要と
される流体ポンプ機能を行うことができる。

【００３４】本発明の好適な実施例において、流体供給部、ポンプ手段、流体分配ヘッド、
およびユーティリティステーションはすべて、チャックとシャトル機構とを含む
主作動ステーションに取り外し可能に付属するカート上に配置される。カートを
作動ステーションに付属させると直ちに、シャトル機構は手操作または自動的に
、最初カート上にある分配ヘッドに付属する。その後、好ましくはコンピュータ
制御されるシャトル機構は、塗装されるべき基板の全長にわたって分配ヘッドを
先に論じたユーティリティステーションへ移動し、かつ準備されるとき、取り外
し可能なカート上の適当な場所へ戻すことができる。

【００３５】このような配置によって、各カートは、個々の流体と、または個々のヘッド寸
法または形式と関係する。カートが、流体供給が完全に排出されたため使用でき
なくなるか、時間を越えた品質劣化のため、または今の製造工程が異なる塗装流
体の使用を必要とするため使用できなくなるとき、使用されるカートは、簡単か
つ迅速に主作業ステーションから切り離される。その後、新しいカートが直ちに
主ステーションに付属し、かつシャトル機構が再び新しいカート上の流体分配ヘ
ッドに付属する。こうして、塗装作業は、古いカート上の流体システムを、時間
浪費的な清掃仕事のため待ち、かつ作業のため準備することなく、迅速に再開で
きる。この実施例によって、古いカートはまったく同一の主作業ステーションに
おいて塗装作業の続行と並んで清掃され、かつ新しい作業のため準備される。先
行技術のシステムで経験される空費時間がそれによって避けられる。

【００３６】本発明の好適な実施例において、塗装される基板に関して分配ヘッドの高さの
リアルタイム感知と調節のための設備がある。一定の高さを維持することは、良
いヘッドを維持し、かつ基板全体を横切って連続的で堅い塗装を準備するのに困
難である。基板上の分配ヘッドの高さの変動は、基板の物理的寸法の変動、基板
のゆがみ、または部品位置決め誤差から生じる。

【００３７】基板に関して分配ヘッドの高さの起こり得る変動への独立的誘因は、実際上、
チャックに関してシャトル機構取り付け台の高さの変動、すなわち、部品配置と
部品寸法の変動よりむしろ機械寸法の変動から生じる。機械寸法のこの変動は、
金属部品の漸増的曲がり、一定の表面の摩耗、および熱的効果のような機械寸法
のゆっくりした時間的変化から生じる。

【００３８】上述の変動源のいずれか、または両方からの高さ変動は、感知データが示すよ
うに分配ヘッドをより高く、またはより低く駆動すべくモータを活動させる制御
システムへ情報を供給する高さセンサの使用によって処理される。高さセンサは
分配ヘッドの正しい高さを表す適当な「ゼロ」点によって教えられ、かつその点
からの、あらゆる連続的な偏差は、制御システムとモータに分配ヘッドの高さを
修正させる誤差信号をもたらす。好ましくは、分配ヘッドの高さの調節の比率は
、押出ヘッドが破損しないことを確保するように調節される。しかし、この目的
のため利用可能な感知は機械的な接触感知を含むが、それに制限されず、好まし
くは、ローラ接触、光学的、空気クッション、および超音波とともに行われる。

【００３９】本発明の好適な実施例において、基板の平面堅さの変動は、微小変形チャック
の開発によって補償される。好ましくは、微小変形チャックは、剛性下方層、半
剛性上方層およびピエゾ電気結晶または他の微小結晶手段から構成される中間層
から成る。ピエゾ電気中間層に印加される電圧の昇降は、この中間層を戦略的に
選択される点で昇降させて、基板の上方レベルの高さを基板を横切って一様にす
る。チャックへの運動の三つの軸を、表面レベルの、チャックだけの微小変形に
よって可能なものより大きい調節に対して付与可能にすることによって一層の可
撓性が付加される。

【００４０】本発明の別の好適な実施例において、流体はそれの長さの選択される部分だけ
沿いに分配ヘッドから流出し、それによって区分塗装を可能にする。区分塗装は
基板上で互いに隣接する多重デバイスを形成して、液体堆積後に分離可能なデバ
イスのマトリックスを得る能力である。スピン塗装のような他の塗装技術と異な
り、押出塗装は対象流体の正確な層を直接に堆積するから、区分化塗装を行うの
により好適である。この時点で、工業的に区分塗装機の成功的な試みはこれまで
存在していない。基板を区分塗装する能力は、それは一度に二つの区分を作るこ
とによって運転の数を減らすことができ、かつそれは基板のより大きい面積の使
用をさらに有効にできるから、技術的に重要な工程である。

【００４１】特に、多重ディスプレイまたはデバイスを供給する大面積基板の処理のための
適当なシステムはこれまで存在していない。平坦面を得ることの困難さに加えて
、塗装設備の処理量(throghput) 時間は非常に重要である。塗装モジュールの処
理量は実質的に、塗装の直線速度によって分割される塗装面積の長さによって決
定される。有効に大面積基板の塗装を考慮する処理量時間を得ることは、先行技
術ではこれまで達成されていない。

【００４２】対象流体を基板上へより有効に分配して、多重デバイスを単一の基板上に形成
すべき、長く感じられた工業的な必要性は残存したままである。この方法で塗装
流体の堆積を区分することは、分離塗装流体流量を、堆積中に相互同士の干渉な
しに、分離基板または共通基板の分離した部分上へ堆積させる。流体の堆積を区
分する一つの方法は、分配ヘッド穴の上方にダイリップを配置することを含む各
ダイリップは、分配ヘッドへ取り外し可能に付属できる分離部分である。流体供
給押出ヘッドのダイリップは、基板および／または処理されるべき流体に適応す
べく変化する長さの押出穴を有する。このような配置は潜在的に変化する寸法の
、各種の異なる基板を分配ヘッドの１回の掃過で処理可能にして、生産効率を最
良にする。あるいは、区分塗装は、流体が分配器の全長沿いによりもむしろ、複
数のスロットから流出するようにすべく、これらの中に複数の押出穴を有する押
出ヘッドである分配ヘッドを使用することによって得られる。

【００４３】さらなる発明的な機構は、液体の一様かつ区分化層を基板、好ましくは大面積
基板へ付加するための多重押出ヘッドおよびポンプ機構と組み合わされる制御シ
ステムを含む。それの好適な実施例において、押出ヘッドは、含液チャンバとそ
のチャンバと連通する分配スロットとを含む。押出ヘッドそれ自身に一体的に取
り付けられるポンプは、押出ヘッド上のスロットに液体の定常状態の流体流量を
与える。スロットとチャンバとの間の弁は、隣接する区分内の差を考慮すように
分配流を制御する。一体的に取り付けられるポンプ手段は、初期の押出始動中の
一時的な混乱状態を回避する方法で、ヘッド内部の流れ状態の正確な制御を可能
にする。流体はポンプから遠くに位置する流体供給室からポンプへ供給される。
流体供給室は、送りポンプ、流体タンク、および流体ろ過手段を含む。

【００４４】好適な実施例において、本発明の塗装装置の制御システムは神経細胞網状組織
のような適応型の制御ユニットから成る。たとえば、各ヘッド分岐の内部に圧力
センサ、基板チャック上に映像センサならびに押出ヘッド上に各ヘッドフォーマ
に対して映像センサ、好ましくはＣＣＤカメラがある。工程制御システムは、ポ
ンプ手段から押出ヘッドへの定常状態流れのような他の特性を監視するように延
長することもできる。したがって、制御システムは、基板上に所望の塗装を与え
るべく塗装装置のシステムを適応的に作動させるために、経験データを解析およ
び／または記憶する。

【００４５】したがって、可動ヘッド配置は塗装装置の設置面積を最小にするということが
本発明の技術上の利益である。

【００４６】塗装装置は、たとえば１２００ｍｍ×１６００ｍｍを含む、非常に大きな基板
寸法に適応できるということが本発明の別の技術上の利益である。

【００４７】塗装されるべき基板は塗装ヘッド内で垂直の屈曲と結合して垂直に屈曲し、塗
装ヘッドまたは分配ヘッドの長さ沿いにヘッドと基板との間の距離の変動を最小
にするということが本発明のさらに別の技術上の利益である。

【００４８】塗装されるべき基板が塗装システム内へ受け入れられ、かつ塗装システムから
の取り外しのため与えられる一方、基板を保持するチャックの厚さを最小にする
ということが本発明のさらに別の技術上の利益である。

【００４９】複数の基板を一度に塗装すべく適用できる区分塗装を実施するため複数の手段
が備えられるということが本発明のさらに別の技術上の利益である。

【００５０】上述のことは、発明の詳細な説明がより良く理解されるように、本発明の特徴
と技術上の利益とをかなり広範に概説している。発明の請求の範囲の主題を形成
する、発明の付加的な特徴と技術上の利益がこの後に記述される。当業者は、開
示される概念と特別な実施例は本発明の同じ目的を実施するための他の構造を修
正または設計する基礎として容易に利用されることを評価すべきである。当業者
はまた、添付の請求の範囲に述べられるように、このような等価構造は本発明の
精神と範囲から外れていないことをも認識すべきである。

【００５１】本発明とそれの利益のさらに完全な理解のため、添付の図面と結合して以下の
説明を参照する。

【００５２】詳細な説明本発明の概念と特徴との理解に特別な実施例の参照が役に立つ。したがって、
本発明の、各種の好適実施例の説明が本明細書に示されている。しかしながら、
本発明はここで論じられる特別な実施例に限定されないことが理解されよう。

【００５３】本発明は、フラットパネルや集積回路基板を含むが、それらに限定されない各
種のデバイスの表面上の塗装の堆積を背景として記述される。処理液は、フォト
レジスト、現像剤、腐食液、化学剥離剤、はんだマスク、または集積回路やフラ
ットパネルディスプレイなど、ならびにメインフレームコンピュータ、遠距離通
信切り換えシステム、軍用電子機器、および他の高性能デバイスで使用される、
多重チップモジュール（ＭＣＭ）および高密度相互連結体（ＨＤＩ）チップのよ
うなその他の非常に複雑なデバイスのような精密電子デバイスの製造に使用され
る、いずれかの他の化学液である。本発明はあらゆる特別な塗装液、基板または
最終製品に限定されず、かつ発明の原理はあらゆる押出塗装用途と一緒の使用に
対して適するあらゆる基板と塗装物質とともに有用であるように幅広く構成され
るべきである。

【００５４】図１は本発明の好適実施例による塗装装置１００の等角図を示す。花崗岩また
は他の硬い剛性材料から造られる空気スライドであるが、代替的に摩擦や転がり
接触式レールシステムまたは電磁懸架装置などを含む、好ましくは軸受機構であ
る運動インタフェース１０３は、シャトル機構または運搬システム３０１が清掃
、下塗りおよび塗装作業のため移動する基礎を形成する。液体装置ステーション
１０７は、好ましくは押出ヘッドを使用可能にするために空気スライド１０３の
一端にある一方、塗装装置１００の塗装作業領域から離れている。電気制御ユニ
ット１０４は運動インタフェース１０３の他端に示されているが、他の配置も可
能である。

【００５５】液体装置ステーション１０７は、ユーティリティステーション１０８を含む。
このユーティリティステーションは、分配ヘッド１０１のこすり落とし、リンス
、および下塗りのような、押出および／またはそれの付随構成要素の使用のため
の設備を含む。

【００５６】チャック２０１は、好ましくは空気スライド１０３の上方に吊されて、シャト
ル空気軸受３０３をチャックの下方に、かつ分配ヘッド１０１をチャックの上方
に通過させる。チャック２０１は、本発明による塗装が与えられるべき基板１０
６の支持と位置決めとを与える。

【００５７】本発明の好適な実施例において、チャックホルダ２０２は、好ましくは、主と
してチャック２０１の周辺の複数の位置でチャック２０１を支持して、チャック
２０１上の支持点から離れた点でチャックを垂直下向きに屈曲させる構造を含む
。この配置は、チャック内の、かつ対応的に基板内の屈曲を、分配ヘッド内の屈
曲にそれ自身の長さ沿いに整合させるように設計される。移動の方向（すなわち
、分配ヘッドの軸に垂直）にこの支持配置から生じる、チャック２０１と基板１
０６との高さの変動は、好適な実施例において、シャトル機構内へ一体化される
高さ調節能力によって補償される。

【００５８】好適な実施例の、シャトル機構３０１のシャトル空気軸受３０３は、チャック
２０１の下方で空気スライド１０３沿いに支載される一方、分配ヘッド１０１は
基板１０６を支持するチャック２０１の上方で運動する。分配ヘッドは、好まし
くは、「大面積集積回路の形成方法」と題した特許第４，６９６，８８５号に記
述されるように、好ましくは、実質的に穴を形成するヘッドを含む流体分岐に付
属する直線押出ヘッドである。

【００５９】シャトル機構３０１の移動は、好ましくは、少なくとも、分配ヘッド１０１に
、装置１００上に置かれるべき最大の基板を完全に塗装させ、かつその基板を外
部の人または機械によって取り外されるべく、基板を充分な距離だけ清掃させる
のに充分な長さである。ただし、この範囲は塗装中基板の特定の運動に対して与
えることによって減少する。シャトル機構３０１の移動は、好ましくは、基板１
０６の清掃のほかに、シャトル機構がユーティリティステーション１０８へ接近
可能であるようにも充分な長さである。

【００６０】基板１０６は、好ましくは、基板表面の下方に位置する基板持ち上げピン１０
２を使用する塗装装置１００から基板１０６の取り外しに先行して、チャック２
０１から持ち上げられる。代替的に、基板１０６は、取り外しのため、たとえば
チャック内の真空を逆にし、基板の下のデバイスをスライドまたは回転させるこ
とによって、またはチャック２０１などの表面を越えて突出する基板部分を持ち
上げることによってチャック２０１から持ち上げられる。

【００６１】システムの設置面積を最小にするために、かつ、とくに基板の先導縁（塗装作
業のための出発点）上で塗装性能を改善すべく、基板１０６は、好適な実施例に
おいてユーティリティステーション１０８にできるだけ近く配置される。好まし
くは、シャトル機構３０１は、基板１０６の装填前、または装填中に、分配ヘッ
ド１０１をヘッド清掃とヘッドの下塗りのためユーティリティステーション１０
８へ運搬する。その後、シャトル機構３０１は、好ましくは、基板１０６の塗装
が始まるように、分配ヘッド１０１を基板１０６の縁（流体設備ステーション１
０７に至近の側面）近くへ運搬する。その後、シャトル機構３０１は基板を横切
って分配ヘッド１０１を、注意深く監視される所定の速度で運搬する一方、好ま
しくはコンピュータ制御下に、分配ヘッド１０１は、塗装物質を基板１０６へ制
御される速度で分配する。分配ヘッド１０１が基板１０６全体を塗装し終える点
、または塗装されるべきその点へシャトル機構３０１が移動すると直ちに、分配
ヘッド１０１への流体流量は中断する。その後、基板１０６はユーティリティス
テーション１０７へのシャトル機構３０１の戻り運動に先行して取り外されて、
塗装物質の、基板１０６上への偶発的な滴り落ちを回避する。その後、シャトル
機構３０１はユーティリティステーション１０８へ動き、かつ別の基板１０６が
引き続きチャック２０１上へ装填される。

【００６２】典型的な作業順序において、ヘッドは装填される基板の上方でチャック２０１
上へ動いて、遠い縁から近い縁の方へ塗装を開始する。もちろん、基板１０６は
、所望ならば、代替的にヘッドが遠い末端へ動いた後、装填される。同様に、ヘ
ッドは、所望ならば、チャックからの基板の取り外しに先行して、新たに塗装さ
れる基板の上方を通過して初期位置へ復帰する。

【００６３】あるいは、順序は、分配ヘッド１０１が制御される塗装作業を行うとき以外、
基板１０６の上方に存在しないようなものである。もちろん、塗装流体の粘性が
滴り落ちの危険を生じない程度に充分であるときのような代替実施例において、
ヘッド運動の順序は上述のものとは異なる。

【００６４】本発明は基板の全表面を塗装するという制限がないことも理解すべきである。
たとえば、押出ヘッドの運動は、基板の一部分だけが塗装されるよう所望される
場合、基板の完全な塗装に先行してある点で停止する。付加的に、または代替的
に、押出ヘッドの長さは、押出ヘッドを完全に移動しても、基板の一部分だけが
塗装されるようなものである。

【００６５】本発明の好適な実施例において、流体設備ステーション１０７、分配ヘッド１
０１、およびヘッド１０１とステーション１０７との間で必要な、すべての流体
および制御接続部は、塗装装置１００の残り部分に一時的にだけ付属する取り外
し可能カートのような共通装置または構造上に配置される。いずれかの状態が塗
装物質の変更、流体設備ステーション１０７内の流体供給の排出、または分配ヘ
ッド１０１の選択の変更のような、流体の変更または手入れを必要とするとき、
分配ヘッド１０１はすべての湿式部品の簡単な基部配置のため流体設備ステーシ
ョン１０７に戻される。さらに、上述の取り外し可能カートのような、取り外し
可能配置を使用する場合、流体設備ステーション１０７とユーティリティステー
ション１０８を塗装装置１００の残りへ固定する取り付け手段およびカート上に
位置する制御器と基礎ステーションとの間の制御インタフェース付属装置が取り
外され、かつ物質または設備の所望の変更を有する新しいカートまたは流体供給
部が取り付けられ、かつこうして塗装装置１００の全体を改善する。このような
配置は塗装装置１００内の設備のバランスを空費せずに、流体設備の必要な維持
管理と清掃とを発生させる。

【００６６】本発明の好適な実施例において、流体設備ステーション１０７内にあるすべて
のポンプ手段に加えて第二のポンプ手段が、分配ヘッド１０１へ塗装流体の流速
を正確に制御する目的のため分配ヘッド上に設置される。このような「ヘッド上
のポンプ」の具体化は、分配ヘッドへの流体流量をより迅速かつ完全に始動・停
止可能にし、かつ塗装工程中により正確な流体流量制御を可能にする。

【００６７】好適な実施例において、高さ感知と調節機構がシャトル機構３０１上に備えら
れて、分配ヘッド１０１と基板１０６との間の隙間を塗装作業中リアルタイムで
微小に調節する。感知手段が正しくゼロ合わせされる一方、ヘッド１０１は正し
い位置にあり、かつ高さがプリセットレベルの上下にそれている時は常に、補正
信号が続いて発生する。高さ感知手段は、基板または基板に平行な表面沿いに転
がるローラベースとともにロッドから成る。このような配置は基板上方で分配器
または分配ヘッドの高さを報知する直線位置フィードバックを与える。高さ測定
の代替手段はシャトル機構３０１上の高さ調節モータの位置に基づいて、基板上
方の分配器高さを測定することである。高さ制御のためモータ位置情報を使用す
ることは間接的な位置フィードバックを構成する。高さ測定を行うための代替技
術は、光学的感知、超音波感知、および電磁感知を含む。これらの方法もまた、
直接的な位置フィードバックを構成する。

【００６８】好ましくは、コンピュータのハードウエアとソフトウエアとを含む制御システ
ムは、分配ヘッドを適当な高さへ回復すべきモータまたは他の位置決め手段を駆
動するのに適当な情報にフィードバック信号を変換する。高さ自動補正の過程は
、好ましくは、塗装工程のスタートに始まり、かつ塗装工程を通じて継続する。
自動高さ補正過程の制御は、主ホストソフトウエアによって処理されるか、また
は主ホストソフトウエアを負荷せずに高さ制御機能を行う制御サブシステムに委
託される。

【００６９】図２Ａは場所内にチャック２０１を保持するチャックホルダ２０２の等角図を
示す。図２の、好適な実施例のチャックホルダ２０２は、四つの点でビーム構造
取り付け片２０５を介して塗装装置へ固定される。四つの取付点はシャトル機構
３０１の移動範囲の外側にあって、シャトル機構３０１の自由な作動を可能にす
る。ビーム構造取付片２０５はビーム構造２０３を支持する。複数、好ましくは
４つのチャック取付ブラケット２０４は、好ましくは図示されるように、第一ブ
ラケットが取り付けられるビーム２０６に平行なビーム２０６上の対向ブラケッ
ト２０４に向き合って位置する各チャック取付ブラケット２０４（第一ブラケッ
ト）と対称的にビーム構造２０６のビーム２０６に取り付けられる。このような
対称的な取付配置はチャックに対してよりバランスのとれた支持を与える助けと
なる。

【００７０】各ビーム２０６は各末端でビーム連結具２０７によって別のビーム２０６にリ
ンク結合される。ビーム連結具２０７はシャトル機構の移動方向（Ｘ軸）に平行
に整列するビームを運動可能にして、チャックホルダ２０２の有効幅を広げたり
狭めたりする。

【００７１】各チャック取付ブラケット２０４はこれらが取り付けられるビーム２０６沿い
に滑動する。Ｙ軸２０９ビームの長さ沿いにＸ軸２０８ビームの配置と、Ｘ軸２
０８ビームの長さ沿いにチャック取付ブラケット２０４の配置との組み合わせは
、チャックホルダ２０２とチャック２０１との間の接触点の最終位置を決定する
。

【００７２】チャック２０１とチャックホルダ２０２との間の自動心合わせ手段はチャック
２０１の正確かつ剛性の位置決めを確保する。このような合わせ手段は、好まし
くは、チャック２０１上の逆カップと各チャック取付ブラケット２０４上のボー
ルとの配置を含むボールジョイントから成る。代替実施例は、円錐とリング合わ
せ配置、またはつかみ金や締め金を含む他の心出し手段を含む。もちろん、所望
されるならば、ボルトとナットのような、より伝統的ファスナも利用される。

【００７３】チャック２０１をチャックホルダ２０２上に取り付けると直ちに、チャックは
、好ましくは、チャック２０１の縁に配置されるチャック取付ブラケット２０４
にのみ固く支持される。したがって、チャック２０１とチャック表面上の他のす
べての点でチャック２０１上に位置する基板１０６内に下向き垂直の変位がある
。このような変位は、チャック２０１上のいずれかの点の、至近のチャック取付
ブラケット２０４からの距離とほぼ比例して支持点を増大する。チャック２０１
と基板１０６内でのこの変位は、分配ヘッド１０１の垂直変位に適応するように
設計される。

【００７４】図２Ｂは、チャックホルダ２０２上のチャック２０１の側面図を示す。二つの
チャック取付ブラケット２０４はこの図面内に見ることができる。持ち上げ板機
構４０１はビーム構造２０３の底の下方に突出して示される。この図は、チャッ
ク２０１の底の下方に載るべき好適な実施例のシャトル機構空気軸受３０３への
必要が与えられるとき、チャック２０１に利用可能な制限的な垂直空間を示す。

【００７５】図３は本発明の好適な実施例によるシャトル機構３０１を示す。シャトル機構
３０１はチャック２０１に関してシャトル機構の垂直移動のため与えるべき直線
運動インタフェースを含む。この直線運動インタフェースは、たとえば電磁的な
空中浮揚、好ましくはレール構造式の転がり接触、低摩擦滑り接触、または好適
な実施例のように、空気軸受３０３に対して適する機構を含む。空気軸受３０３
は、好ましくは、垂直支柱３０４に順々に取り付けられる高さ調節機構３０５に
取り付ける。垂直支柱３０４はそれぞれ、たとえば、クランプ、クリップ、真空
つかみ、磁気取り付け手段、または好適な実施例のように、分配ヘッド１０１が
取り付けられるヘッド支持板３０２を含む分配ヘッド取り付け手段に取り付けら
れる。

【００７６】高さ調節システム３０５はいずれかの障害物に接触せずにヘッド１０１を動か
す一方、シャトル機構３０１を異なる位置へ移動させるのに必要な時、分配ヘッ
ドの大規模運動のための機構を含む。高さ調節システム３０５は基板に関してヘ
ッド高さの非常に微小な変動を感知し、かつセンサ情報に応答してヘッド高さの
相応的に微小な調節をつくる機構をも含む。高さ感知手段は、たとえば、光学的
、電磁的、音波的、空気クッション、および超音波、または好適な実施例のよう
に、ローラ接触を含む機械的な接触手段を含む。

【００７７】好適な実施例において、好ましくは分配ヘッド上に取り付けられるセンサ組立
体は、塗装が開始する前、基板表面へ落下するローラ式ロッドを含む。センサ出
力が続いて読み取られ、かつヘッド高さ制御モータに対して応答できる制御器内
へ供給される。

【００７８】好適な実施例において、分配ヘッド１０１が支持板３０２に一旦取り付けられ
ると、シャトルヘッド組立体はそれ自身の長さを横切って分配ヘッド１０１の部
分の構造的剛性と相対的位置決めの正確さとを与える連続的ループ構造を形成す
る。

【００７９】チャック２０１の下方に位置する軸受３０３を有するシャトル機構３０１は、
軸受がチャック２０１の範囲外に、たとえば、それぞれ左右の垂直支柱３０４の
左右に位置する時よりコンパクトな設計を有する。この、よりコンパクトな設計
はチャック２０１を完全に包囲し、それによって、チャック２０１の内部で利用
可能な垂直空間を制限する。

【００８０】図４Ａは好適な実施例の持ち上げ板機構４０１の等角図を示す。図示されるエ
アシリンダ組立体４０２は、好ましくはビーム構造２０３に固く取り付けられる
（図２Ａ）。エアシリンダへの代替として、電磁コイル、油圧、ラックとピニオ
ン、または伸縮自在管を含む変位手段が使用される。複数の、好ましくは二つの
部材、好ましくは末端アーム４０３はエアシリンダ組立体４０２から突出し、該
組立体はそれぞれ順々に、好ましくは二つのカムブラケット４０６へ順々にテー
パ付きくさび４０５へ接続されるアーム延長ブラケット４０４を介して接続され
る。各カムブラケット４０６はカム従動体４０７を格納し、かつ好ましくは、持
ち上げ板４０８へ固く取り付けられる。

【００８１】エアシリンダ組立体４０２が末端アーム４０３を外向きに延長するとき、末端
アーム４０３に取り付けられる、傾斜平面を有するテーパ付きくさび４０５は、
カム従動体４０６に関して水平に動く。

【００８２】図４Ｂに戻って、各テーパ付きくさび４０５が水平にそれの関係的なカムブラ
ケット４０６に向けて動くとき、テーパ付きくさび４０５の傾斜表面または傾斜
平面は水平に固定されるものに対してカム従動体４０７を押しつけて、カム従動
体４０７をくさび４０５の傾斜表面に乗り上げさせ、かつそうすることで垂直上
向きに動かして、それが好ましくは固くそれに取り付けられるカムブラケット４
０６を受け取る。カムブラケット４０６が上昇すると、持ち上げ板４０８と、カ
ムブラケット４０６に関して好ましくは固定される持ち上げピン１０２は、同じ
距離上昇する。エアシリンダ組立体４０２が末端アーム４０３を引っ込めるとき
、くさびはこれらの出発点へ戻り、かつカム従動体４０７、カムブラケット４０
６、持ち上げ板４０８、および持ち上げピン１０２は、これらの下方位置へ落下
して戻る。この配置は制限された垂直空間にもかかわらず、かなりの垂直運動を
持ち上げ板４０８へ、かつ相応的に持ち上げ板機構４０１へ与える。

【００８３】基板の必要な垂直持ち上げを得る一方、チャック２０１へ割り当てられる垂直
空間の制限内で作動するために、代替実施例は、空圧的、油圧的、または電気的
に駆動される伸縮自在管、または水平にある一方、静止していて伸びるとき、垂
直配置内へ駆動される可撓性ピンのような機構を内蔵する。

【００８４】第一方向から、異なる第二方向へ運動を変換する代替的な方法は、空気や流体
を、管内でシリンダへ運動を与える所望の（第二）方向に方向付けられる管と連
通してタンク内へ押し込んだりポンプ駆動したりすること、末端が回転運動に応
答して上昇するレバーアームへ回転を与えて、板または持ち上げピンを所望の方
向に動かすこと、かつ所定の点で所望の方向へ曲げるように向けられる、最初は
水平に方向付けられる可撓性の金属部材上で水平に押し込んで、可撓性部材の移
動方向に配置される部分へ所望の（第二）方向に運動を与えることを含む。この
ような運動の方向の変換方法は、とくに、チャック２０１の好適な実施例でのよ
うに、一方向で空間内に実質的な制限が存在するが、他方向にはない状態に対し
て適する。一運動方向変換は、垂直運動に対する水平運動の間でとくに有利であ
る。これは、チャック２０１の好適な実施例は、水平運動のための実質的な空間
、チャック２０１内部で制限される空間、およびチャックから外へ持ち上げピン
１０２の実質的な突出距離への必要を有するからである。

【００８５】図５は好適な実施例の、微小変形自在なチャック５００の断面図を示し、この
チャックは塗装されるべき基板内の不規則を補償すべく利用されて、塗装への真
のレベル面を与える。このチャックは上述のヘッド高さ調節と組み合わせ使用さ
れて、押出隙間の一様性に関して優れた制御を与える。さらに、ヘッド高さ調節
に関して論じられる上述のフィードバック装置が微小変形チャックの制御に利用
される。

【００８６】微小変形自在チャック５００の上面層５０１は半剛性である一方、底面層５０
４は剛性である。中間層５０３はピエゾ電気結晶５０２から構成される。底面層
５０４を通して印加される局部電圧が増減するとき、ピエゾ電気層５０３はそれ
ぞれ半剛性の上面チャック層５０１のレベルの昇降に影響して、微小変形チャッ
ク上にある基板を微小に変形させる。他の方法は空気ポンプまたは油圧制御器を
使用する微小変形チャック５００上の特別な位置で、空圧や油圧における変化を
含むチャックの局部領域を変形させるために使用される。微小変形チャックは、
代替物として、または分配器の自動高さ調節に加えて分配器と基板との間の一定
隙間の維持を目標として、かつ最終的に、基板に付加される塗装ヘッドの堅牢性
と品質とを維持するため使用される。さらに、微小変形チャックは基板に対する
ヘッドの間隔を選択的かつ局部的に変更すべく使用される。例として、それは、
基板の外周を持ち上げて、周辺の塗装縁ビードを減らすことができる。

【００８７】図６は基板１０６の表面上に堆積する対象流体のレベルを監視するため使用さ
れるセンサの好適実施例を示す。電荷結合素子カメラ（以後、「ＣＣＤカメラ」
）６０３は、分配ヘッド１０１が対象流体を分配し、かつ正の読み取り情報を制
御システム６０１へ送るとき、基板のレベルを追跡する。カメラ６０３から正の
読み取りを使用することによって、制御システム６０１は基板１０６の幅を横切
る座標範囲を確定する。基板１０６の上方に角度で位置するＣＣＤカメラ６０２
は、基板１０６の長さ沿いに座標範囲を形成するようにＣＣＤカメラ６０２から
の正の読み取りを使用する。その後、制御システム６０１は、座標セットを取り
入れ、かつ必要なら微小変形チャック５００を変形して、チャック上に選択され
る位置へ修正活動を加えるよう制御信号を発生することによって所望の入力表面
輪郭を得る。この修正活動は微小変形チャック５００の好適な実施例のように、
ピエゾ電気結晶５０２への電圧を変更することから成る。ＣＣＤカメラは、塗装
工程が進行するときリアルタイムで、または全基板に対して二つの水平座標の関
数として基板の高さを地図的に描写し、かつこの情報を描写過程が完了した後に
のみ開始する、または全基板が描写されなくても完全に描写された基板領域にわ
たって運動する塗装作業での使用のために制御システム内へ送るため、基板を横
切る高さの平面変動を測定するため使用される。

【００８８】基板上に選択される点で高さ調節を行うべくピエゾ電気結晶を使用することへ
の代替物として、制御システム６０１はチャック上の選択される位置へ空気また
は油圧力を変更することができる。代替実施例において、制御システム６０１は
対象流体に対してろ過と分配システムの全部または部分内へ一体化される。

【００８９】基板の平面を横切るチャック上の基板高さの変動を測定するための代替的方法
は、音波、超音波、電磁、または機械的接触手段による感知を含む。機械的接触
の仕組みは、リニアエンコーダに付属する複数のローラ式ロッド、または接近し
てはいるが分離した間隔で平面高さ変動を決定できるように、接近した間隔で配
置される基板の幅にわたっているロータリーエンコーダに付属するけん引レバー
アームを配置することを含む。しかし、機械的接触デバイスの軸は同心的に整列
する必要はない。制御システムは、各接触デバイスが基板表面上のどこにあるか
を知る限り、基板の地図的描写は正確に行われる。

【００９０】いかなる感知手段に対しても、基板高さをリアルタイムで（すなわち、塗装作
業中）感知するとき、高さが測定されている基板上の各点の移動方向での位置は
、塗装の汚染や老化をともに回避し、かつ塗装の分配で有用な情報を与えるため
に、塗装デバイスと一緒であるか、またはそれに先行すべきである。

【００９１】さらに、図７に示されるように、微小変形チャック５００は、チャックの微小
変形で生じ得るものより大きな、基板の表面レベルの調節を用意すべく、三つの
調節軸を与え得る可動板７０２の上面上に微小変形チャック５００を取り付ける
ことによって三次元的に位置決めしなおすことができる。Ｘ、Ｙ、およびＺ軸の
方向が図上に示される。図示される三方向でのチャックの運動は、電気、空圧、
または油圧駆動装置またはモータを含む多数の方法によって行われる。

【００９２】分配ヘッドまたは押出ヘッド上に第二のポンプ手段を実装することは、以下の
議論が示すように、流体制御の領域内に一定の利益を生じる。押出ヘッド８００
（図８）上に微小分配器９２１（図９）を直接に内蔵するか、または取り付ける
ことによって、より大きな流量制御が押出工程中、維持される。これは部分的に
、押出工程中、置換される流体容積の量のためである。たとえば、主ポンプ室が
押出ヘッドから離れて位置する先行技術のシステムにおいては、初期定常状態に
到達するために、より大きな量の流体が置換されなければならない。主として、
これは押出ヘッドとポンプとの間の、より大きなライン間隔のためである。流体
は比較的長い流体連通路にわたって供給されるという（先行技術での）要求は、
なぜ、このような先行システムは、ポンプの作動時、装置内の各種の要因に依存
して、流体流量の初期サージまたは流体流量の遅れを示すか、の一つの理由であ
る。これは今度は、塗装において縁の動揺（pertubation）をもたらす傾向を有している。上記に示される本発明の好適な実施例のように、微小分配ポンプを押
出ヘッドへ直接取り付けることによって、ヘッドそれ自身に最初置換されるべき
処理流体の量は最小になり、かつポンプヘッドに与えられるべき、最初置換され
る流体の量はより小さいために、流体の分配はさらに簡単に制御される。このよ
うな付加的制御は、長い流体供給ライン内で粘性流体流量への抵抗のために粘性
流体がポンプ圧送される場合、とくに有利である。

【００９３】図８はスロット型ヘッド８００の非常に簡単化した断面図を示す。ヘッド１０
は、一つ以上のファスナを介して一緒に固定される、第一と第二の部分から形成
される。ヘッドは、流体分岐８０１または、いわゆる含液チャンバと、チャンバ
と連通して調節自在穴またはスロット８０２とを有する。スロットの幅はヘッド
の第一と第二の部分の間に位置するシム８０３の厚さによって決定される。塗装
液は（図示されない）微小分配ポンプを使用する押出ヘッドへ供給されて、流体
を入口８０４内へ圧送する。図８に見るように、塗装液は小さな隙間を横切って
基板上へ供給される。

【００９４】図９は、分配ヘッドから離れて位置する流体供給室９１０ならびに押出ヘッド
である分配ヘッドへ一体的に取り付けられる押出ヘッドモジュール９２０の要素
と相互連結とを示す。分配ヘッドから「離れて位置する」時にさえ、流体供給室
９１０はなお塗装装置の部分であり、かつ取り外し自在に取り付け可能な流体カ
ート上に任意選択的に配置される。図９は、微小分配器または「ポンプオンヘッ
ド」組立体９２１を示し、ここで、ポンプはここに述べる目的のため、押出ヘッ
ドと直接一体化される。分配器の異なる形がヘッドの概念（押出ヘッド８００は
一例にすぎない）においてポンプと関係的に使用される。

【００９５】基板上の堆積のための処理流体は流体供給室９１０から来る。流体供給室９１
０は、処理流体タンク９１１、送りポンプ９１２、および排液びん９１３から成
る。押出ヘッド８００によって堆積されるべき処理流体は処理流体タンク９１１
から送りポンプ９１２へ送られてからフィルタハウジング９１４内でろ過される
。本発明で有用な送りポンプは、参照によって統合されるが他のデバイスも使用
される、スノドグラス等への米国特許第５，１６７，８３７号に示されているポ
ンプによって説明される。

【００９６】その後、ろ過される処理流体は、流体が基板上に堆積するように、送りポンプ
９１２によって押出ヘッドモジュール９２０のポンプオンヘッド組立体９２１へ
圧送される。送りポンプ９１２によって受け取られる余分な処理流体は、排出口
９１５を通過する、少量の空気および処理流体とともにタンク９１１へ戻される
。

【００９７】図１０は押出ヘッドに一体的に接続されるヘッド装置上のポンプの好適な実施
例の部分断面図を示す。送りポンプ９１２（図９）からの流体流量は、出力１０
０１を通って流体供給室９１０（図９）内の処理流体タンク９１１（図９）へ、
または導管９２６を通って微小分配器９２１（図９）へ流体流量を決定する三方
再循環弁９２４を通過する。処理流体は、微小分配器９２１を通ってポンプ駆動
手段１００２によって駆動される。ポンプ駆動手段１００２は、伝動組立体１０
０３を通して積極的に駆動されるロッドとシール配置１００４へ結合される（図
示されない）駆動モータを含む。ロッドとシール配置１００４は微小分配器９２
１の内部域で内部駆動ダイアフラム９２２（図９）へ油圧的に結合される。駆動
モータは正確で測定可能な運動で駆動ロッド１００４を活動させて、所望の量の
油圧流体を置換する。置換される油圧流体はダイアフラム９２２（図９）を駆動
して、微小分配器９２１を通って押出ヘッド８００への処理流体の量を置換する
か、または流体タンク９１１へ戻す。

【００９８】その他のポンプ手段は、正確に調節される圧力および／または流量制御、ピス
トン、ダイアフラム（単一、二重、連続または単一ショット、および空圧または
油圧操作式）、重力式流体供給、および前進キャビティとともに、遠心、往復、
ぜん動、圧力容器を含む。

【００９９】処理流体の流れ方向は押出ヘッド８００が、かつ絶縁弁９２５と排出弁９２３
の切り換えが、活動モードか停止モードかに依存する。ヘッドが停止であるとき
、絶縁弁９２５は閉鎖し、かつ排出弁９２３は開放して、処理流体流量を流体供
給室９１０の処理流体タンク９１１へ戻すように向ける。活動の作動中、排出弁
９２３は閉鎖し、かつ絶縁弁９２５は開放して、処理流体流量を出口ポート９２
９を通して微小分配器９２１の外へ向ける。

【０１００】図９を再び参照して、神経細胞網状システムまたは他の制御システム６０１は
、好ましくは、点９２６と９３０で流速を監視することによって定常状態の流体
流量を制御する。点９２６はポンプオンヘッド組立体９２１内への流速を測定す
る。システムが活動と停止時間中、確実に定常状態の流れを有するようにすべく
、神経細胞網状システム６０１は再循環弁９２４、排出弁９２３、および／また
は絶縁弁９２５の開口部を制御して、さらに流体流量を制御する。神経細胞網状
システムは、非常に正確にポンプ作動速度を制御して、所望の流速変化を行うこ
ともできる。ここで、神経細胞網と異なる制御方法が使用可能なことが注意され
る。

【０１０１】微小分配器またはポンプオンヘッド組立体９２１は処理流体を押出ヘッドから
回収しかつ処理流体の付与を中止すべく、真空ポンプとして機能するようにも構
成される。さもなければ、ポンプオンヘッド組立体は、負圧を押出ヘッドへ供給
し得る。これによって、押出は基板上のより正確な点で停止し、かつ流体流量は
より瞬間的に停止する。先行技術の実施例での処理流体は、押出ヘッドがからに
なるまで、または毛細管作用が押出ヘッド分岐から流体流量を停止するまで流れ
続ける。押出ヘッド排出弁９２８は、外部からの処理流体を排出するために、お
よび／または押出ヘッドからの余分な圧力を解放し、かつ余分な流れを制限する
ために使用される。排出される処理流体は、導管９２９を通して流体供給室９１
０の内部の処理流体タンク９１１へ戻る。押出ヘッド排出弁９２８はまた、神経
細胞網によっても制御されて、押出ヘッドポンプオンヘッド組立体に達する流体
流量の異常を補正する。

【０１０２】ある場合には、流体を分配器または分配ヘッドの長さの選択される部分または
区分だけに沿って分配することが所望され、この場合、分配器は押出ヘッドの形
状である。このような作業への一般的な用語は、区分塗装である。これが有利な
作業の一例は、押出ヘッドの単一の通過において複数の基板を塗装すべきシステ
ム、または異なる基板の間の空間内に塗装物質を残さずに基板の上方に他の形式
の分配器が要求されるときである。

【０１０３】区分塗装は、たぶん押出ヘッドの形状である単一の分配器内に多重スロットの
切り込みを含む多数の方法で得られる。別の手法は複数の押出ヘッド、または塗
装されるべき複数の基板の幅に沿って他の形式の分配器を使用することである。
さらに、多重スロットと多重ヘッドの手法は組み合わせることができる。

【０１０４】区分塗装の別の方法は、単一押出ヘッドの外部または他形式の分配器の上方に
付加部分を配置することを含み、この付加部分は選択される場所内で選択される
長さの開口部を含む。この方法で、本来の分配ヘッドが標準単一穴設計であって
も、流体の通路は取り付け部分内の開口部を通して決定される。区分化ダイリッ
プは、区分塗装または区分化塗装を得るための一つのこのような「付加部分」で
ある。

【０１０５】図１１と１１Ａは、好適な実施例の区分化ダイリップの斜視図を示す。区分化
ダイリップは、対象流体をダイリップ内の開口部を通して分配されるように強制
する押出ヘッド上の分配スロットの上方で適応する。図１１に示す斜視図から、
対象流体流量はダイリップ１１００内で２本のスロット１１０１と１１０３を通
して分配される。図１１Ａは、堆積した層が堆積時に相互に作用しないことを確
保するように、２本のスロットを分離する仕切り１１０２をより良く明示するた
めの、ダイリップの反転図である。その他の実施例でのダイリップは、在庫の基
板チャックを最も有効に処理すべく適当なマトリックスを発生するために、同じ
か、または異なる幅と長さの多重スロットを有することがある。さらに、ダイリ
ップが偶然に損傷するとき、交換または修理の必要があるのはダイリップだけで
あるから、分配システムの非稼働時間は、押出ヘッド組立体への損傷から生じる
ものに比較して比較的短い。

【０１０６】つぎに、区分塗装のためのスロット付きヘッドの選択に注意する。図１２Ａは
スロット付き押出ヘッドの好適な実施例を示す。図１２は押出ヘッドモジュール
の多重三面図を示す。

【０１０７】図１２Ａを参照して、押出ヘッド１２０１は、対象流体を分配するための２本
の分離スロット１２０４を有する。各分離スロット１２０４へ、押出ヘッド内で
液体を含むチャンバ１２０５から走り出る導管１２０３がある。各導管内には、
スロットへの流体流量を制御できる神経細胞網に接続される弁１２０２がある。
流体は、絶縁弁１２０７によって制御される導管１２０６を通して押出ヘッド１
２０１へ流れ込む。弁１２０２と１２０７は神経細胞網１２０８によって制御さ
れる。したがって神経細胞網は、二つの異なる区分形式が基板上で互いに隣接し
て形成されるように、対象流体の放出を制御するため使用される。図１２は、他
の分配スロットからの漏れとじょう乱を確実に阻止するために、仕切り１２０９
が二つの分配スロット１２０４の間の押出ヘッドに沿って走る押出ヘッド１２０
１の一つの実施例を示す。

【０１０８】図１３Ａを参照して、多重固定押出ヘッド１２０１は大面積の基板１３００の
上方で使用される。押出ヘッドは好適な実施例において、区分塗装が多重ヘッド
だけ、または多重スロットと結合した多重ヘッドから生じるように多重スロット
１２０４と適合する。このようなシステムは、単一の基板チャック上の大面積の
基板の使用から、種々の異なる寸法の塗装を考慮することができる。

【０１０９】図１３Ｂに示されるように、上述のカメラのような感知フィードバック機構を
下塗り機構と同期するために、押出ヘッドは互いにわずかにセットオフされる。
このようなセットオフは押出ヘッドの校正に役立ち、かつ各押出ヘッドセットの
性能レベルの、より容易な目視インディケータをも可能にする。このようなシス
テムの処理量時間は、基板上のディスプレイ面積を最大にできるから、非常に有
効である。

【０１１０】図１３Ｃは大面積基板１３００上の多重面積の塗装で使用される別のシステム
を示す。このシステムは、多重押出ヘッド１２０１が再び多重スロット付きか、
またはなしで塗装を運転させる固定の大面積基板を含む。この特定の実施例にお
いて、二つの押出モジュールは基板のどちらかの側面上でスタートする。これら
は、中心での接触が行われないように、中心へ向けてたがいちがいの間隔に処理
される。図１３Ｃは基板の長さを走るモジュールを示すが、他の実施例は基板の
配置に依存して、一つを中心へ通過させてから基板の長さの下にスライドさせて
、中心から縁へ通路をつくり、その後、さらに、工程を繰り返すべく基板の下に
スライドさせるモジュールを含むことができる。これらの実施例は、単一の基板
パネルから作られるべき多重フラットパネルディスプレイと関係するような多重
塗装面積は、塗装のために、より小さいディスプレイ基板を個別に配置する時間
浪費工程の代わりに、大面積基板の上方で有効に形成されるから、非稼働時間の
減少において非常に有効である。

【０１１１】代替実施例において、神経細胞網６０１は、基板チャックへそれを付加する前
に分配器でのビーズを制御するためにも使用される。図１４を参照すると、下塗
り機構が押出ヘッド１２０１上に定常状態の流れの確定を容易にするため存在す
る場合、ＣＣＤカメラ６０３または個々のスロット分配器１２０４上に集中され
る他の感知フィードバック機構が神経細胞網システム６０１へ接続され、かつビ
ーズが、たとえば、押出ヘッドと再下塗りを清掃することによるか、または負圧
をかけて塗装を液体チャンバ内へ引き込んでから、再下塗りすることによって充
分であるまで、工程を繰り返すべく神経細胞網に情報を与える。

【０１１２】基板チャック１４０１またはＣＣＤカメラ２０２上のセンサ（図示せず）は、
工程薬品が基板上でより滑らかな分配を確保すべく基板へ付加されるとき、神経
細胞網６０１に（機構の固定方法に依存して）基板チャック１４０１または押出
ヘッド１２０１の運動を校正させる。ビーズスロット上に合焦されるＣＣＤカメ
ラと結合して、神経細胞網は、区分化塗装がスロット１２０４への流れを、弁１
２０２で調節することによって円滑に処理されることを確実にする（図１２）。
したがって、別のことが生じるとき、神経細胞網は隣接の区分を再処理するため
に一つの弁を閉鎖することができる。

【０１１３】図１５を参照すると、区分化塗装システムからのマトリックスまたは大面積基
板１３００は（図示されるような）２×２マトリックスまたは所望されるいずれ
かの他のマトリックスから成る。図１５は、使用するのが多重スロット押出ヘッ
ドであろうと、押出ヘッドの外側へ加えられるダイリップであろうと（多重ヘッ
ドであろうと、なかろうと）、区分化塗装システムは基板の上方で押出ヘッドの
単一通過において多数の基板の塗装を可能にすることを示す。

【０１１４】本発明とそれの利益を詳細に述べたが、各種の変更、代替、および改変が添付
の請求の範囲によって規定されるような発明の精神と範囲からの逸脱なしに可能
なことが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例による可動ヘッド塗装装置全体の等角図を示す。

【図２Ａ】本発明の好適実施例による塗装装置に付属した場所でチャックとともにチャックホルダの等角図を示す。

【図２Ｂ】本発明の好適実施例による場所でチャックとともにチャックホルダの側面図を
示す。

【図３】本発明の好適実施例によるシャトル機構の正面図を示す。

【図４Ａ】本発明の好適実施例による持ち上げ板機構の等角図を示す。

【図４Ｂ】本発明の好適実施例による持ち上げ板機構の部分側面図を示す。

【図４Ｃ】本発明の好適実施例によるテーパ付きくさびと接触したカム従動体の拡大図を
示す。

【図５】微小変形チャックの断面図を示す。

【図６】基板表面上に堆積する対象流体のレベル監視に使用するセンサを示す。

【図７】微小変形チャックの下の可動板示す。

【図８】スロット型ヘッドの断面図を示す。

【図９】押出機構を通る流体流量を説明する配管図を示す。

【図１０】押出ヘッドに一体的に接続されるヘッド装置上のポンプの部分断面図を示す。

【図１１】区分化ダイリップの斜視図を示す。

【図１２】押出ヘッドモジュールの多重三面図を示す。

【図１２Ａ】スロット付き押出ヘッドの好適実施例を示す。

【図１３Ａ】可動基板チャックとともに大面積基板上方の固定式多重押出ヘッド塗装システ
ムの端面図を示す。

【図１３Ｂ】二つのヘッドの位置の間にセットオフを含む固定式多重押出ヘッド塗装システ
ムの平面図を示す。

【図１３Ｃ】本発明の代替実施例による多重押出ヘッドを有する塗装システムの側面図を示す。

【図１４】押出ヘッド内のスロットにおいて分配する流体を観察すべく配置されるセンサ
の説明図を示す。

【図１５】区分化塗装システムからの、一つの存在し得るマトリックスを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号６０／０７０，９８５ (32)優先日平成10年１月９日(1998．1．9) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ホウズ，ジァン，イーアメリカ合衆国テクサス州76051、グレイプヴァイン、カーディナル・コート 2731 番 (72)発明者ソリズ，レーンアメリカ合衆国テクサス州75204、ダラス、オーデリア・ロウド 10928番＃331 (72)発明者カバニ，セイマ，マームードアメリカ合衆国テクサス州75204、ダラス、エヌ・ホール 3230番＃232 (72)発明者スナドグラス，スカット，エイアメリカ合衆国テクサス州75040、ガーランド、ミル・ブランチ・ドライヴ 1422番 (72)発明者プーナワラ，アルタフ，エイアメリカ合衆国テクサス州75028、フラワ・ムーンド、ガトウィック・コート 2332番 (72)発明者フレキング，ダーウィン，アーアメリカ合衆国テクサス州75043、ガーランド、アクスファド・パーク 510番 (72)発明者ワング，ズィ・クインアメリカ合衆国テクサス州75080、リチァドスン、リージェンシ・コート 914番＃768 (72)発明者スナドグラス，オウシー，ティーアメリカ合衆国テクサス州75044、ガーランド、オウヴァヴュー・ドライヴ 2017番 (72)発明者アンダスン，エリク，イーアメリカ合衆国テクサス州75214、ダラス、スプリングサイド 4345番Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AB01 AC00 BG02 CD07 CF04 4D075 AA62 AA65 AA66 AA67 AA83 AA84 DA06 DC22 EA07 4F035 AA03 CA02 CA05 CB03 CB13 CB27 CB29 CC01 CC04 4F041 AA06 AB02 BA02 BA13 BA35 BA38 CA18 4F042 AA07 BA08 BA12 CB03 CB08 CB11 DF07 DF12 DF32 DF34 ED05 【要約の続き】りするための設備を含むユーティリティステーションがある。主遠隔ポンプ手段のほかにポンプが分配ヘッド上に一体的に取り付けられて、流体流量を、より正確に分配ヘッドへ制御する。チャックは微小変形自在であるように配置されて、基板の表面をそれの上で一定の高さに維持する。流体は分配ヘッドに取り付けられるダイリップを使用している分配ヘッドの長さ沿いに、または複数のスロットを単一分配ヘッド内に切り込むことによって、選択される長さの開口部に沿って分配される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を物質で塗装するためのシステムであって、システムとの運動インタフェースを有する可動のシャトル機構と、シャトル機構に取り付けられ、かつ物質を基板上へ分配する分配器と、運動インタフェースをチャックホルダ下方に配置するように吊されるチャック
ホルダと、チャックホルダの上方に通過すべき分配器とを含むシステム。
【請求項２】上記シャトル機構に取り付けられるとき、上記分配器に上記
チャックの表面の少なくとも一部分を移動させるように、上記チャックホルダ上
に配置されるチャックを含み、上記チャックは塗装されるべき基板を保持するよ
う適合されている、請求項１記載のシステム。
【請求項３】シャトル機構は直線的に可動であり、かつ運動インタフェー
スは直線運動インタフェースである、請求項１記載のシステム。
【請求項４】運動インタフェースは空気軸受である、請求項１記載のシス
テム。
【請求項５】運動インタフェースは複数のローラである、請求項１記載の
システム。
【請求項６】運動インタフェースは低摩擦滑り接触である、請求項１記載
のシステム。
【請求項７】さらに、分配ヘッドの取り付け手段を含む、請求項１記載の
システム。
【請求項８】シャトル機構が運動を経験し、かつシャトル機構の運動が分
配器への流体流量制御のための手段と整合する、請求項１記載のシステム。
【請求項９】シャトル機構の運動がシャトル運動制御手段によって電気的
に動力駆動される、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】シャトル機構の運動が分配器への流体流量制御のための手
段と整合する、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】分配器が直線押出ヘッドである、請求項１記載のシステム
。
【請求項１２】チャックホルダが静止している、請求項１記載のシステム
。
【請求項１３】チャックホルダが、分配器と基板との間の相対運動の合計
の５０％より少ない距離を運動する、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】運動インタフェースが、チャックホルダの少なくとも側面
上に位置する、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】チャックホルダが、チャックの周囲の複数の点でチャック
を支持して、周囲支持点をつくり出す骨格構造を含む、請求項１記載のシステム
。
【請求項１６】複数の周囲支持点だけでの支持がチャックとチャック上に
位置する基板を周囲支持点の中間で垂直下方へ屈曲させ、それによって変位する
チャック上の点に下方へ垂直屈曲をつくり出し、上記支持点はシャトル機構の移
動の方向に平行かつ垂直の方向内にある、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】チャックと基板との移動における下方への垂直屈曲が、分
配器の長さに平行な軸に沿って分配器と基板との間の隙間の変動を最小にすべく
作用する、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】チャックが、真空の使用を通して位置内に基板を保持する
、請求項１記載のシステム。
【請求項１９】チャックが、チャックから外へ基板を持ち上げる手段を含
む、請求項１記載のシステム。
【請求項２０】チャックが、チャックから外へ基板を持ち上げる基板持ち
上げ機構を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２１】基板持ち上げ機構が第一の方向での運動を第二の方向での
運動に変換する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】基板持ち上げ機構が、固体部材の水平変位に影響する手段と、固体部材の水平変位を持ち上げ板と持ち上げピンとの垂直変位に変換する手段
とを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項２３】水平変位に影響する手段が、少なくとも一つのエアシリン
ダである、請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】水平運動を垂直運動に変換する手段が、傾斜平面を、傾斜
平面の水平運動に応答して垂直に動く構造に軸的に固定されるカム従動体に向け
て水平に動かすことを含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２５】水平運動を垂直運動に変換する手段が、カム従動体に軸的
に取り付けられる第一構造を、第二構造の水平運動に応答して垂直に動く第二構
造に固定される傾斜平面に向けて水平に動かすことを含む、請求項２２記載のシ
ステム。
【請求項２６】すべての流体供給装置が、塗装装置のバランスを含むステ
ーションに取り外し可能に取り付けられる単一構造上に配置される、請求項１記
載のシステム。
【請求項２７】さらに、分配器ユーティリティステーションを含む、請求
項１記載のシステム。
【請求項２８】ユーティリティステーションが、分配器の清掃手段を含む
、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】ユーティリティステーションが、分配器の下塗り手段を含
む、請求項２７記載のシステム。
【請求項３０】チャック上に配置される基板の上方の分配器の高さが、塗
装工程中、自動的に制御される、請求項１記載のシステム。
【請求項３１】分配器の高さの自動制御が、基板上方の分配器の高さをリアルタイムで測定し、それによってリアルタイム
高さ測定を形成する工程と、リアルタイム高さ測定に基づいて分配器の高さを調節する工程とを含む、請求
項３０記載のシステム。
【請求項３２】基板の高さが、塗装作業の開始に先行して地図的に描写さ
れる、請求項１記載のシステム。
【請求項３３】表面と表面高さとを有する基板がチャック上にあり、かつチャックが基板表面上で選択される点に、基板について塗装されるべき表面の
高さを調節する手段を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３４】さらに、チャック内に位置する基板の表面の高さ変動の測
定手段を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３５】さらに、上記基板の表面に沿って選択される点に基板の高
さの調節手段を含む、請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】さらに、基板の表面を横切って一定の高さの確定手段を含
む、請求項３４記載のシステム。
【請求項３７】さらに、基板を横切っての分配器移動として分配器と基板
との間に一定の間隔の維持手段を含む、請求項３４記載のシステム。
【請求項３８】制御システムが、測定手段と、分配器と基板との間に一定
の間隔維持手段とを整合させる、請求項３７記載のシステム。
【請求項３９】測定手段が光学的である、請求項３８記載のシステム。
【請求項４０】測定手段が少なくとも一つのカメラである、請求項３８記
載のシステム。
【請求項４１】調節手段が複数のピエゾ電気結晶を含む、請求項３７記載
のシステム。
【請求項４２】表面と表面高さとを有する基板がチャック上にあり、かつシステムがさらに、基板の表面に沿って二次元での位置の関数として基板表面
の高さの描写および記憶手段を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４３】さらに、分配器から遠くに位置する液体タンクおよびポン
プ手段を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４４】さらに、分配器への流体流量を正確に制御するため、分配
器に一体的に取り付けられるポンプ手段を含む、請求項４３記載のシステム。
【請求項４５】制御システムが、上記遠くに位置するポンプ手段と、上記
一体的に取り付けられるポンプ手段との間で流体流量を整合させる、請求項４４
記載のシステム。
【請求項４６】一体的に取り付けられるポンプ手段が負圧を発生する、請
求項４４記載のシステム。
【請求項４７】分配器が長さを有し、さらに、分配器の長さを横切って区
分内の塗装手段を含んで、区分塗装をつくり出す、請求項１記載のシステム。
【請求項４８】分配器が長さを有し、かつ分配器がそれの長さに沿って複
数のスロットを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４９】さらに、分配器内の複数のスロットへ流体流量を制御する
制御システムを含む、請求項４８記載の分配器。
【請求項５０】複数の分配器を含み、各分配器は長さを有し、かつ上記長
さに沿って複数のスロットを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項５１】区分塗装手段が分配器に取り付けられるダイリップの配置
を含み、上記ダイリップは複数の開口部を分配器の長さに沿って含む、請求項４
７記載のシステム。
【請求項５２】液体の正確に制御される層を基板へ付加する押出塗装装置
であって、液体を基板上へ分配するスロットを有する押出ヘッドと、押出ヘッドのスロットへ液体の流れを与えるため、押出ヘッドへ一体的に取り
付けられるポンプ手段とを含む装置。
【請求項５３】さらに、上記押出ヘッドを支持し、かつ上記ポンプ手段によって与えられる液体の上記
流れと協働して、上記正確に制御される液体層を上記基板へ付加すべく作動する
上記押出ヘッドの制御される運動を与えるシャトル機構を含む、請求項５２記載
の装置。
【請求項５４】さらに、押出ヘッドから遠くに位置する液体タンクと、液体を液体タンクから押出ヘッド上に取り付けられるポンプ手段へ動かす送り
ポンプとを含む、請求項５２記載の装置。
【請求項５５】ポンプ手段が、さらに、基板に加えられるべき受け取り流
体を、選択的に押出ヘッドへ、かつ交互に、押出ヘッドから遠くに位置する液体
タンクへ向ける手段を含む、請求項５２記載の装置。
【請求項５６】ポンプ手段が、さらに、負圧を押出ヘッドへ加えて、そこ
から流体を引っ込める手段を含む、請求項５２記載の装置。
【請求項５７】ポンプ手段が、さらに、余分な流体を排出する手段を含む
、請求項５６記載の装置。
【請求項５８】ポンプ手段が、さらに、流体をポンプ手段から押出ヘッド内へ駆動する内部ダイアフラムと、押出ヘッドへ出力される流体の量を制御するダイアフラムへ油圧的に結合され
るピストン手段と、ピストン手段を駆動する手段とを含む、請求項５２記載の装置。
【請求項５９】液体層を基板へ付加する押出塗装装置であって、スロットを有し、かつ基板に隣接して可動に位置する押出ヘッドと、ポンプを押出ヘッド上に支持する手段とを含み、該ポンプは液体の流れを押出
ヘッドのスロットへ、かつ基板上へ与える第一作動状態を有し、かつ真空を押出
ヘッドを通して、かつ基板上へ与える第二作動状態を有する装置。
【請求項６０】さらに、押出ヘッドから遠くに位置する液体タンクと、液体を液体タンクから押出ヘッド上に一体的に取り付けられるポンプへ送る送
りポンプとを含む、請求項５９記載の装置。
【請求項６１】ポンプ手段が、さらに、第一作動状態中に液体をポンプ手段から押出ヘッド内へ駆動し、かつ第二作動
状態中に真空を発生する内部ダイアフラムと、押出ヘッドへ出力されるか、またはそれから引っ込められる流体の量を制御す
るダイアフラムへ結合されるピストン手段と、ピストン手段を駆動する手段とを含む、請求項５９記載の装置。
【請求項６２】ポンプ手段が、さらに、基板に加えられるべき受け取り流
体を、選択的に押出ヘッドへ、または押出ヘッドから遠くに位置する液体タンク
へ向ける手段を含む、請求項５９記載の装置。
【請求項６３】流体を基板上へ分配する押出塗装システムと使用されるポ
ンプであって、流体を基板上へ分配する押出ヘッドへ流体を供給するポンプと、押出ヘッドに隣接するポンプを支持する手段とを含むポンプ。
【請求項６４】ポンプがさらに、流体をポンプから押出ヘッド内へ駆動する内部ダイアフラムと、押出ヘッドへ出力される流体の量を制御するダイアフラムへ油圧的に結合され
るピストン手段と、ピストン手段を駆動する手段とを含む、請求項６３記載の装置。
【請求項６５】流体塗装を基板へ付加する装置であって、運動インタフェースを有する運搬システムと、運搬システムへ取り付けられ、かつ流体を基板へ分配する押出ヘッドと、上記基板を流体の分配中、保持すべく適応するチャックとを含む装置。
【請求項６６】さらに、上記チャックを上記チャックの周辺沿いに支持すべく適応するチャックホルダ
を含む、請求項６５記載の装置。
【請求項６７】さらに、複数の基板を上記基板の上方で押出ヘッドの単一
通過で塗装する手段を含む、請求項６６記載の装置。
【請求項６８】さらに、少なくとも一枚の基板を区分塗装する手段を含む
、請求項６５記載の装置。
【請求項６９】区分塗装手段が押出ヘッドの外部上にダイリップの配置を
含む、請求項６８記載の装置。
【請求項７０】区分塗装手段が押出ヘッドの長さに沿って複数のスロット
を有する、請求項６８記載の装置。
【請求項７１】さらに、使用される複数の押出ヘッドがそれぞれ複数のス
ロットをそれらの長さに沿って有する、請求項６８記載の装置。
【請求項７２】さらに、流体流量を複数のスロットへ制御する制御システ
ムを含む、請求項７０記載の装置。
【請求項７３】制御システムが神経細胞網である、請求項７２記載の装置
。
【請求項７４】チャックホルダが骨格構造を含む、請求項６６記載の装置
。
【請求項７５】運搬システムの運動インタフェースがチャック下方に位置
する、請求項６５記載の装置。
【請求項７６】基板を塗装物質で塗装する方法であって、上記基板を塗装装置内で所定の位置に配置する工程と、上記塗装装置の分配装置を塗装されるべき上記基板の部分に対応する位置に配
置する工程と、基板に関して分配装置のほぼ直線的な運動を与える工程と、塗装物質を制御される速度で上記分配装置から分配する工程とを含む方法。
【請求項７７】さらに、上記分配工程中、基板を静止に保持する工程を含
む、請求項７６記載の方法。
【請求項７８】さらに、基板を取り外し可能にチャックへ固定する工程を
含む、請求項７６記載の方法。
【請求項７９】さらに、上記分配装置の垂直変位に対応すべく基板を垂直
に変位させる工程を含む、請求項７８記載の方法。
【請求項８０】さらに、上記チャックの周辺の近くに上記基板を複数の支
持点近くに保持し、それによって上記支持点から取り外される点でチャックと基
板を垂直に変位させるチャックの支持工程を含む、請求項７９記載の方法。
【請求項８１】さらに、基板の上方で分配装置の運動を制御する工程と、分配装置の運動を分配装置への流体流量と整合させる工程とを含む、請求項７
６記載の方法。
【請求項８２】さらに、基板の上方で分配装置の一定高さを積極的に維持
する一方、分配装置は上記基板の上方で運動する工程を含む、請求項７６記載の
方法。
【請求項８３】高さを積極的に維持する工程が自動制御システムの使用を
介して行われる、請求項８２記載の方法。
【請求項８４】自動制御システムがホストソフトウエアによって与えられ
る、請求項８３記載の方法。
【請求項８５】自動制御システムがホストソフトウエアから独立した制御
器を含む、請求項８４記載の方法。
【請求項８６】さらに、遠隔位置から分配装置へ塗装物質をポンプ圧送し
て、遠隔圧送される塗装物質を生成する工程を含む、請求項７６記載の方法。
【請求項８７】さらに、ポンプ手段を分配装置上に一体的に取り付けて、
一体的に取り付けられるポンプ手段を形成する工程を含む、請求項８６記載の方
法。
【請求項８８】さらに、分配装置上に一体的に取り付られるポンプ手段を
使用して、遠隔圧送される塗装物質を圧送する工程を含む、請求項８６記載の方
法。
【請求項８９】チャックの内部でアクチュエータを使用して、上記基板表
面の平面を横切って基板表面の高さを調節する工程を含む、請求項７８記載の方
法。
【請求項９０】アクチュエータがピエゾ電気結晶である、請求項８９記載
の方法。
【請求項９１】分配装置が長さを有し、さらに分配装置の長さの選択され
る部分に沿ってのみ流体を分配する工程を含む、請求項７６記載の方法。
【請求項９２】さらに、上記基板の表面に沿って選択される点で基板高さ
を調節するためチャックの内部に配置される手段を含み、基板が周辺を有する、
請求項６５記載のシステム。
【請求項９３】基板高さを調節する手段がピエゾ電気結晶を含む、請求項
９２記載のシステム。
【請求項９４】調節手段が基板の周辺に沿って基板高さを持ち上げるよう
に使用されて、上記周辺の塗装ビードの厚さを減らす、請求項９２記載のシステ
ム。
【請求項９５】さらに、上記基板の表面に沿って選択される点で基板高さ
を調節し、基板が周辺を有する、請求項７６記載の方法。
【請求項９６】さらに、上記基板上に塗装物質を分配する上記工程の前に
上記基板の周辺に沿って基板の高さを持ち上げて、上記周辺に沿って塗装縁の厚
さを減らす、請求項９５記載の方法。