JP2000084454A - 塗布方法および塗布装置 - Google Patents
塗布方法および塗布装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 棒体状あるいは針状の物体に塗布物質を塗布
する際に、物体の先端の一部領域には塗布物質を塗布せ
ず、それ以外の部分は塗布物質で被覆する必要があった
場合、従来はマスキング材を使用していたが、その露出
領域が微小になるに従ってマスキング材の使用が困難に
なるという課題があった。 【解決手段】 本発明の塗布方法および塗布装置では、
塗布物質の中に塗布対象物を浸漬させ、それを引き上げ
ることにより塗布対象物を塗布物質で被覆し、同時に塗
布対象物の先端の一部に塗料が被覆されない領域を形成
させる。その際、塗布物質の粘度と引き上げ時の速度を
コントロールすることにより塗膜の厚さと先端の露出面
積を制御する。
する際に、物体の先端の一部領域には塗布物質を塗布せ
ず、それ以外の部分は塗布物質で被覆する必要があった
場合、従来はマスキング材を使用していたが、その露出
領域が微小になるに従ってマスキング材の使用が困難に
なるという課題があった。 【解決手段】 本発明の塗布方法および塗布装置では、
塗布物質の中に塗布対象物を浸漬させ、それを引き上げ
ることにより塗布対象物を塗布物質で被覆し、同時に塗
布対象物の先端の一部に塗料が被覆されない領域を形成
させる。その際、塗布物質の粘度と引き上げ時の速度を
コントロールすることにより塗膜の厚さと先端の露出面
積を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学工業、金属工
業、機械工業、電子工業分野等において、棒体状あるい
は針状の物体に、液体状の塗布物質を任意の厚みで塗布
あるいは被覆する工程において、先端の一部を露出させ
た状態を保ちつつ、その他の領域を均質な塗布状態で塗
布物質を塗布する塗布方法およびそれを実現する塗布装
置を提供するものである。
業、機械工業、電子工業分野等において、棒体状あるい
は針状の物体に、液体状の塗布物質を任意の厚みで塗布
あるいは被覆する工程において、先端の一部を露出させ
た状態を保ちつつ、その他の領域を均質な塗布状態で塗
布物質を塗布する塗布方法およびそれを実現する塗布装
置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、物質に塗料などの液体状の塗布物
質を塗布する方法としては、塗布する液体をミスト状に
して噴霧するスプレー法や、刷毛などに塗料を一旦付着
させてから塗装する方法、塗料を塗布対象物の上からか
ける方法などが一般的に用いられている。また、塗布物
質を容器中に入れ、塗布対象物をその中に一旦浸漬して
から引き上げる方法も用いられている。
質を塗布する方法としては、塗布する液体をミスト状に
して噴霧するスプレー法や、刷毛などに塗料を一旦付着
させてから塗装する方法、塗料を塗布対象物の上からか
ける方法などが一般的に用いられている。また、塗布物
質を容器中に入れ、塗布対象物をその中に一旦浸漬して
から引き上げる方法も用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の塗布方法は、塗
布物質で被覆されていない領域が極力生じないように行
われるのが一般的である。このため、スプレー法では、
スプレーノズルの向きや塗布対象物の向きを変えること
により、あらゆる方向からまんべんなく塗布対象物に塗
布物質がスプレーされるようにするし、刷毛などを使用
する場合でも、同じ領域に繰り返し刷毛を走らせること
により、均質でピンホールのない塗膜を得られるように
している。これらの塗布方法では、塗布物質で被覆した
くない領域が必要とされる場合は、マスキング材といっ
て、塗布後に除去可能な物質であらかじめその領域を覆
っておき、塗装後にそのマスキング材を取り除くという
方法が一般的である。通常の塗装工程では、新聞紙や粘
着テープ等がマスキング材としてよく用いられている。
布物質で被覆されていない領域が極力生じないように行
われるのが一般的である。このため、スプレー法では、
スプレーノズルの向きや塗布対象物の向きを変えること
により、あらゆる方向からまんべんなく塗布対象物に塗
布物質がスプレーされるようにするし、刷毛などを使用
する場合でも、同じ領域に繰り返し刷毛を走らせること
により、均質でピンホールのない塗膜を得られるように
している。これらの塗布方法では、塗布物質で被覆した
くない領域が必要とされる場合は、マスキング材といっ
て、塗布後に除去可能な物質であらかじめその領域を覆
っておき、塗装後にそのマスキング材を取り除くという
方法が一般的である。通常の塗装工程では、新聞紙や粘
着テープ等がマスキング材としてよく用いられている。
【０００４】しかしながら、塗布物質で被覆したくない
領域が微小になるに従って、マスキング材で被覆するこ
とが困難になる。例えば、電気化学走査型トンネル顕微
鏡(ESTM)で使用される探針では、直径0.3 mmのワイヤー
の先端をエッチング等の方法で尖鋭化し、その最先端部
0.1μmのみを露出させ、その他の部分を絶縁材料で被覆
することが必要となるが、このような大きさでは、マス
キング材を使用することは到底不可能である。
領域が微小になるに従って、マスキング材で被覆するこ
とが困難になる。例えば、電気化学走査型トンネル顕微
鏡(ESTM)で使用される探針では、直径0.3 mmのワイヤー
の先端をエッチング等の方法で尖鋭化し、その最先端部
0.1μmのみを露出させ、その他の部分を絶縁材料で被覆
することが必要となるが、このような大きさでは、マス
キング材を使用することは到底不可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の塗布方
法および塗布装置では、塗布物質の中に塗布対象物を浸
漬させ、それを引き上げることにより塗布対象物を塗布
物質で被覆し、同時に塗布対象物の先端の一部に塗料が
被覆されない領域を形成させる。その際、塗布物質の粘
度と引き上げ時の速度をコントロールすることにより塗
膜の厚さと先端の露出面積を制御する。一般的な塗布物
質では、塗膜となる樹脂材料が溶剤に分散もしくは溶解
した状態になっており、樹脂の濃度が高いほど粘度も高
くなる。
法および塗布装置では、塗布物質の中に塗布対象物を浸
漬させ、それを引き上げることにより塗布対象物を塗布
物質で被覆し、同時に塗布対象物の先端の一部に塗料が
被覆されない領域を形成させる。その際、塗布物質の粘
度と引き上げ時の速度をコントロールすることにより塗
膜の厚さと先端の露出面積を制御する。一般的な塗布物
質では、塗膜となる樹脂材料が溶剤に分散もしくは溶解
した状態になっており、樹脂の濃度が高いほど粘度も高
くなる。
【０００６】よって、樹脂の濃度を高くすることによ
り、粘度を高めるほど、また、引き上げ速度が早いほど
厚い塗膜が得られる。また、塗布対象物の先端部分で
は、塗布対象物先端が塗布物質の液面から離れる瞬間、
液体の表面張力により、塗布領域が塗布対象物の最先端
よりも上側に戻る。この時、全体の塗膜の厚さが厚けれ
ば、それだけ液体の表面張力が大きく働くために、先端
の露出面積が大きくなるし、逆に全体の塗膜の厚さが薄
ければ、露出面積は小さくなる。また、塗布対象物の液
面から勢いよく離された場合、すなわち塗布対象物の移
動速度が大きい場合には、やはり露出面積が大きくな
る。このように、塗布物質のもつ物理的性質を利用する
ことで、マスク材を使用することなしに被覆対象物の先
端の一部に塗布されない領域を形成することが可能とな
る。
り、粘度を高めるほど、また、引き上げ速度が早いほど
厚い塗膜が得られる。また、塗布対象物の先端部分で
は、塗布対象物先端が塗布物質の液面から離れる瞬間、
液体の表面張力により、塗布領域が塗布対象物の最先端
よりも上側に戻る。この時、全体の塗膜の厚さが厚けれ
ば、それだけ液体の表面張力が大きく働くために、先端
の露出面積が大きくなるし、逆に全体の塗膜の厚さが薄
ければ、露出面積は小さくなる。また、塗布対象物の液
面から勢いよく離された場合、すなわち塗布対象物の移
動速度が大きい場合には、やはり露出面積が大きくな
る。このように、塗布物質のもつ物理的性質を利用する
ことで、マスク材を使用することなしに被覆対象物の先
端の一部に塗布されない領域を形成することが可能とな
る。
【０００７】一方、本発明の塗布方法を実施するために
は、塗布対象物の先端位置、および、塗布物質の液面位
置を測定する機構が必要であり、また、移動速度と移動
距離を精密に制御しながら塗布対象物を移動させる機構
もまた必要不可欠である。
は、塗布対象物の先端位置、および、塗布物質の液面位
置を測定する機構が必要であり、また、移動速度と移動
距離を精密に制御しながら塗布対象物を移動させる機構
もまた必要不可欠である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。 ［実施の形態１］図２は、本発明の塗布装置の実施の形
態１について図示したものである。棒体状でその一端を
尖鋭化した塗布対象物101は固定台102に固定されてい
る。さらに固定台102は、上下方向に任意の速度で移動
可能なZ軸ステージ103に固定されている。なお、Z軸ス
テージ103には移動距離を計測するためのスケールが内
蔵されている。一方、塗布物質104は塗布物質容器105に
入れられている。塗布物質容器105の上部には、Z軸ステ
ージの移動方向と垂直な方向にスリット状のレーザーを
投光するレーザー発光器106とその受光器107が塗布物質
容器105を挟んで設置されている。レーザー発光器106と
受光器107の間に不透明な物質が存在すると、受光器107
の出力電圧に変化が生じ、物質の存在の有無を検出する
ことができる。塗布物質容器105の上には、反射型超音
波距離センサ108が設けられており、塗布物質104に向け
て超音波を照射し、塗布物質104の液面で反射波が戻っ
てくるまでの時間差を測定することにより、塗布物質容
器105内部での塗布物質104の液面位置を計測することが
可能である。
て、図面に基づき説明する。 ［実施の形態１］図２は、本発明の塗布装置の実施の形
態１について図示したものである。棒体状でその一端を
尖鋭化した塗布対象物101は固定台102に固定されてい
る。さらに固定台102は、上下方向に任意の速度で移動
可能なZ軸ステージ103に固定されている。なお、Z軸ス
テージ103には移動距離を計測するためのスケールが内
蔵されている。一方、塗布物質104は塗布物質容器105に
入れられている。塗布物質容器105の上部には、Z軸ステ
ージの移動方向と垂直な方向にスリット状のレーザーを
投光するレーザー発光器106とその受光器107が塗布物質
容器105を挟んで設置されている。レーザー発光器106と
受光器107の間に不透明な物質が存在すると、受光器107
の出力電圧に変化が生じ、物質の存在の有無を検出する
ことができる。塗布物質容器105の上には、反射型超音
波距離センサ108が設けられており、塗布物質104に向け
て超音波を照射し、塗布物質104の液面で反射波が戻っ
てくるまでの時間差を測定することにより、塗布物質容
器105内部での塗布物質104の液面位置を計測することが
可能である。
【０００９】本装置を使用した場合の塗布方法は以下の
手順となる。また、これをフロ−チャ−トに示したもの
が、図１である。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。
手順となる。また、これをフロ−チャ−トに示したもの
が、図１である。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。
【００１０】(3) 塗布物質容器105内部に適当量の塗布
物質104を入れ、反射型超音波距センサ108により、塗布
物質容器105中での塗布物質104の液面位置を測定する。 (4) レーザー発光器106、受光器107をONにし、受光器1
07の出力をモニタしながら、Z軸ステージ103を下方向へ
移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
物質104を入れ、反射型超音波距センサ108により、塗布
物質容器105中での塗布物質104の液面位置を測定する。 (4) レーザー発光器106、受光器107をONにし、受光器1
07の出力をモニタしながら、Z軸ステージ103を下方向へ
移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
【００１１】(6) (5)で測定したスケール値から塗布対
象物101の長さを求める。 (7) (3)で測定した塗布物質104の液面位置と、(6)で求
めた塗布対象物101の長さから、塗布物質104中に塗布対
象物101にあらかじめ設定した被覆長さ浸漬させるため
に必要なZ軸ステージ103の移動距離を求め、あらかじめ
設定した移動速度でZ軸ステージを求めた移動距離だけ
下向きに移動させる。
象物101の長さを求める。 (7) (3)で測定した塗布物質104の液面位置と、(6)で求
めた塗布対象物101の長さから、塗布物質104中に塗布対
象物101にあらかじめ設定した被覆長さ浸漬させるため
に必要なZ軸ステージ103の移動距離を求め、あらかじめ
設定した移動速度でZ軸ステージを求めた移動距離だけ
下向きに移動させる。
【００１２】(8) あらかじめ設定した時間だけ、塗布
物質104中に塗布対象物101を浸漬する。 (9) Z軸ステージ103をあらかじめ設定した移動速度で
上向きに移動する。 (10) あらかじめ設定した距離だけZ軸ステージ103が移
動したら、Z軸ステージ103を停止し、設定した時間が経
過するまで待つ。
物質104中に塗布対象物101を浸漬する。 (9) Z軸ステージ103をあらかじめ設定した移動速度で
上向きに移動する。 (10) あらかじめ設定した距離だけZ軸ステージ103が移
動したら、Z軸ステージ103を停止し、設定した時間が経
過するまで待つ。
【００１３】(11) (7)から(10)の工程をあらかじめ設
定された回数繰り返す。 (12) 固定台102から塗布対象物101をとりはずす。 本実施の形態の塗布装置および塗布方法を用いることに
より、塗布対象物101の先端の一部に塗布物質104で被覆
されない領域を残したまま、その他の部分を塗布物質10
4で被覆することが可能である。
定された回数繰り返す。 (12) 固定台102から塗布対象物101をとりはずす。 本実施の形態の塗布装置および塗布方法を用いることに
より、塗布対象物101の先端の一部に塗布物質104で被覆
されない領域を残したまま、その他の部分を塗布物質10
4で被覆することが可能である。
【００１４】［実施の形態２］本実施の形態では、実施
の形態１の変形として、液面高さ測定機構に光透過を利
用したセンサ、先端位置検出機構に磁気近接センサを使
用した場合について説明する。図３は、本発明の塗布装
置の実施の形態２を図示したものである。実施の形態１
と同様に、棒体状でその一端を尖鋭化した塗布対象物10
1は固定台102に固定されている。さらに固定台102は、
上下方向に任意の速度で移動可能なZ軸ステージ103に固
定されている。なお、Z軸ステージ103には移動距離を計
測するためのスケールが内蔵されている。一方、塗布物
質104は塗布物質容器105に入れられている。塗布物質容
器105の一面には、光透過性を有する液面検出用パイプ1
11が設けられており、さらに液面検出用パイプ111をは
さんで、液面検出用光センサ発光部112および液面検出
用光センサ受光部113が設置されている。液面検出用パ
イプ111の内部には、塗布物質容器105の内部と同じ高さ
の液面が存在している。塗布物質104が着色している場
合は、液面が液面検出用光センサ発光部112と液面検出
用光センサ受光部113の光軸よりも上にある場合と、光
軸よりも下にある場合とで液面検出用光センサ受光部11
3に到達する光量が異なるため、液面検出用光センサ受
光部113の出力値をモニタしながら、塗布物質容器105中
に塗布物質104を供給していき、出力値が変化したとこ
ろで、塗布物質104の供給を停止させれば、塗布物質容
器105中の液面位置を所望の位置に設定することができ
る。
の形態１の変形として、液面高さ測定機構に光透過を利
用したセンサ、先端位置検出機構に磁気近接センサを使
用した場合について説明する。図３は、本発明の塗布装
置の実施の形態２を図示したものである。実施の形態１
と同様に、棒体状でその一端を尖鋭化した塗布対象物10
1は固定台102に固定されている。さらに固定台102は、
上下方向に任意の速度で移動可能なZ軸ステージ103に固
定されている。なお、Z軸ステージ103には移動距離を計
測するためのスケールが内蔵されている。一方、塗布物
質104は塗布物質容器105に入れられている。塗布物質容
器105の一面には、光透過性を有する液面検出用パイプ1
11が設けられており、さらに液面検出用パイプ111をは
さんで、液面検出用光センサ発光部112および液面検出
用光センサ受光部113が設置されている。液面検出用パ
イプ111の内部には、塗布物質容器105の内部と同じ高さ
の液面が存在している。塗布物質104が着色している場
合は、液面が液面検出用光センサ発光部112と液面検出
用光センサ受光部113の光軸よりも上にある場合と、光
軸よりも下にある場合とで液面検出用光センサ受光部11
3に到達する光量が異なるため、液面検出用光センサ受
光部113の出力値をモニタしながら、塗布物質容器105中
に塗布物質104を供給していき、出力値が変化したとこ
ろで、塗布物質104の供給を停止させれば、塗布物質容
器105中の液面位置を所望の位置に設定することができ
る。
【００１５】また、塗布物質104が無色透明の場合で
も、液面位置がちょうど光軸をさえぎるところで、液面
検出用光センサ受光部113に到達する光量に若干の変化
が生じるため、着色している場合と同様の手順で液面位
置を設定することが可能である。一方、塗布物質容器10
5には、磁気近接センサ110が設置されている。磁気近接
センサ110は、金属材料が近接した場合に生じる磁気の
乱れを検出することが可能である。そこで、磁気近接セ
ンサ110と塗布対象物101の距離と、磁気近接センサ110
の出力値との関係をあらかじめ求めておくことにより、
Z軸ステージ103を移動した際の、磁気近接センサ110の
出力値から塗布対象物101の先端位置を測定することが
可能である。
も、液面位置がちょうど光軸をさえぎるところで、液面
検出用光センサ受光部113に到達する光量に若干の変化
が生じるため、着色している場合と同様の手順で液面位
置を設定することが可能である。一方、塗布物質容器10
5には、磁気近接センサ110が設置されている。磁気近接
センサ110は、金属材料が近接した場合に生じる磁気の
乱れを検出することが可能である。そこで、磁気近接セ
ンサ110と塗布対象物101の距離と、磁気近接センサ110
の出力値との関係をあらかじめ求めておくことにより、
Z軸ステージ103を移動した際の、磁気近接センサ110の
出力値から塗布対象物101の先端位置を測定することが
可能である。
【００１６】本装置を使用した場合の塗布方法は以下の
手順となる。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。 (3) 液面検出用光センサ受光部113の出力値をモニタし
ながら、塗布物質容器105内部に塗布物質104を供給し、
出力値が変化したところで供給を停止する。
手順となる。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。 (3) 液面検出用光センサ受光部113の出力値をモニタし
ながら、塗布物質容器105内部に塗布物質104を供給し、
出力値が変化したところで供給を停止する。
【００１７】(4) 磁気近接センサ110の出力をモニタし
ながら、Z軸ステージ103を下方向へ移動する。 (5) 磁気近接センサ110の出力があらかじめ設定したし
きい値を越えたら、Z軸ステージ103を停止し、その時の
スケールの値を記録する。 (6) (5)で測定したスケール値から塗布対象物101の長
さを求める。
ながら、Z軸ステージ103を下方向へ移動する。 (5) 磁気近接センサ110の出力があらかじめ設定したし
きい値を越えたら、Z軸ステージ103を停止し、その時の
スケールの値を記録する。 (6) (5)で測定したスケール値から塗布対象物101の長
さを求める。
【００１８】以後は、実施の形態１の(7)以降の工程を
実施することにより、塗布対象物101の先端の一部に塗
布物質104で被覆されない領域を残したまま、その他の
部分を塗布物質104で被覆することが可能であった。な
お本実施例では、液面検出手段として、透過量の違いに
起因する液面検出用光センサ受光部113への到達光量の
差を利用したが、液面の位置の違いによる液面検出用光
センサ受光部113への到達光量が光の屈折や光の反射に
よって差異が生じるような構成とすることによっても同
じ効果を得ることができる。
実施することにより、塗布対象物101の先端の一部に塗
布物質104で被覆されない領域を残したまま、その他の
部分を塗布物質104で被覆することが可能であった。な
お本実施例では、液面検出手段として、透過量の違いに
起因する液面検出用光センサ受光部113への到達光量の
差を利用したが、液面の位置の違いによる液面検出用光
センサ受光部113への到達光量が光の屈折や光の反射に
よって差異が生じるような構成とすることによっても同
じ効果を得ることができる。
【００１９】［実施の形態３］本実施の形態では、実施
の形態１の変形として、電気的容量を測定することによ
り、液面高さの測定を行う場合について説明する。図４
は、本発明の塗布装置の実施の形態３を図示したもので
ある。実施の形態１と同様に、棒体状でその一端を尖鋭
化した塗布対象物101は固定台102に固定されている。さ
らに固定台102は、上下方向に任意の速度で移動可能なZ
軸ステージ103に固定されている。なお、Z軸ステージ10
3には移動距離を計測するためのスケールが内蔵されて
いる。一方、塗布物質104は塗布物質容器105に入れられ
ている。塗布物質容器105の一面には、金属等の電気伝
導性を有する材料で製作された２枚の電極120が設置さ
れており、液面高さが変化すると、塗布材料104と接す
る電極120の面積が変化する構造となっている。さらに
電極120は、２枚の電極間の電気容量測定装置に接続さ
れている。このような構造では、塗布材料104と接する
電極120の面積が変化すると、電気容量の変化に反映さ
れるため、電気容量を測定することにより、液面高さを
求めることができる。
の形態１の変形として、電気的容量を測定することによ
り、液面高さの測定を行う場合について説明する。図４
は、本発明の塗布装置の実施の形態３を図示したもので
ある。実施の形態１と同様に、棒体状でその一端を尖鋭
化した塗布対象物101は固定台102に固定されている。さ
らに固定台102は、上下方向に任意の速度で移動可能なZ
軸ステージ103に固定されている。なお、Z軸ステージ10
3には移動距離を計測するためのスケールが内蔵されて
いる。一方、塗布物質104は塗布物質容器105に入れられ
ている。塗布物質容器105の一面には、金属等の電気伝
導性を有する材料で製作された２枚の電極120が設置さ
れており、液面高さが変化すると、塗布材料104と接す
る電極120の面積が変化する構造となっている。さらに
電極120は、２枚の電極間の電気容量測定装置に接続さ
れている。このような構造では、塗布材料104と接する
電極120の面積が変化すると、電気容量の変化に反映さ
れるため、電気容量を測定することにより、液面高さを
求めることができる。
【００２０】本装置を使用した場合の塗布方法は以下の
手順となる。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。 (3) 塗布物質容器105内部に電極120の一部が浸る量の
塗布物質104を入れ、電極120に接続された電機容量測定
装置の出力値から、塗布物質容器105中での塗布物質104
の液面位置を求める。
手順となる。 (1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に移動させ、同
時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101を固定す
る。 (3) 塗布物質容器105内部に電極120の一部が浸る量の
塗布物質104を入れ、電極120に接続された電機容量測定
装置の出力値から、塗布物質容器105中での塗布物質104
の液面位置を求める。
【００２１】(4) レーザー発光器106、受光器107をON
にし、受光器107の出力をモニタしながら、Z軸ステージ
103を下方向へ移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
にし、受光器107の出力をモニタしながら、Z軸ステージ
103を下方向へ移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
【００２２】(6) (5)で測定したスケール値から塗布対
象物101の長さを求める。 以後は、実施の形態１の(7)以降の工程を実施すること
により、塗布対象物101の先端の一部に塗布物質104で被
覆されない領域を残したまま、その他の部分を塗布物質
104で被覆することが可能であった。なお本実施例で
は、液面高さを測定するために2つの電極間の電気容量
を測定したが、塗布物質104が導電性の場合には、電気
容量の代わりに電気伝導度を測定しても同じ効果を得る
ことができる。
象物101の長さを求める。 以後は、実施の形態１の(7)以降の工程を実施すること
により、塗布対象物101の先端の一部に塗布物質104で被
覆されない領域を残したまま、その他の部分を塗布物質
104で被覆することが可能であった。なお本実施例で
は、液面高さを測定するために2つの電極間の電気容量
を測定したが、塗布物質104が導電性の場合には、電気
容量の代わりに電気伝導度を測定しても同じ効果を得る
ことができる。
【００２３】［実施の形態４］本実施の形態では、本発
明の塗布方法および塗布装置を利用して、電気化学走査
型トンネル顕微鏡(電気化学STM)のプローブに絶縁材料
を塗布した例について説明する。電気化学STMのプロー
ブは、電解質溶液中で試料とプローブ間に流れるトンネ
ル電流を検出するため、先端を尖鋭化させ、さらにその
1 μm以下の最先端部分のみを露出させて、他の部分を
絶縁材料で被覆する必要がある。図1に示す塗布装置を
使用し、塗布対象物101として、直径0.3 mm, 長さ約10
mmの白金ワイヤーの一端を電解エッチングにより尖鋭化
したものを使用し、これを固定台102に固定した。ま
た、塗布材料104としては、粘度180 cPのシリコーンア
クリル樹脂を使用した。塗布は、実施の形態１で説明し
た手順に従って実施した。
明の塗布方法および塗布装置を利用して、電気化学走査
型トンネル顕微鏡(電気化学STM)のプローブに絶縁材料
を塗布した例について説明する。電気化学STMのプロー
ブは、電解質溶液中で試料とプローブ間に流れるトンネ
ル電流を検出するため、先端を尖鋭化させ、さらにその
1 μm以下の最先端部分のみを露出させて、他の部分を
絶縁材料で被覆する必要がある。図1に示す塗布装置を
使用し、塗布対象物101として、直径0.3 mm, 長さ約10
mmの白金ワイヤーの一端を電解エッチングにより尖鋭化
したものを使用し、これを固定台102に固定した。ま
た、塗布材料104としては、粘度180 cPのシリコーンア
クリル樹脂を使用した。塗布は、実施の形態１で説明し
た手順に従って実施した。
【００２４】(1) Z軸ステージ103を最上位置の原点に
移動させ、同時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101(白金ワイ
ヤー)を固定する。 (3) 塗布物質容器105内部に適当量の塗布物質104(シリ
コーンアクリル樹脂)を入れ、反射型超音波距センサ108
により、塗布物質容器105中での塗布物質104の液面位置
を測定する。
移動させ、同時に内蔵するスケールをリセットする。 (2) 固定台102に適当な長さの塗布対象物101(白金ワイ
ヤー)を固定する。 (3) 塗布物質容器105内部に適当量の塗布物質104(シリ
コーンアクリル樹脂)を入れ、反射型超音波距センサ108
により、塗布物質容器105中での塗布物質104の液面位置
を測定する。
【００２５】(4) レーザー発光器106、受光器107をON
にし、受光器107の出力をモニタしながら、Z軸ステージ
103を下方向へ移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
にし、受光器107の出力をモニタしながら、Z軸ステージ
103を下方向へ移動する。 (5) 塗布対象物101の先端が、レーザー発光器106と受
光器107の間にかかり、受光器107の出力値が変化した
ら、Z軸ステージ103を停止し、その時のスケールの値を
記録する。
【００２６】(6) (5)で測定したスケール値から塗布対
象物101の長さを求める。 (7) (3)で測定した塗布物質104の液面位置と、(6)で求
めた塗布対象物101の長さから、塗布物質104中に塗布対
象物101にあらかじめ設定した被覆長さ浸漬させるため
に必要なZ軸ステージ103の移動距離を求め、0.2 mm/sec
の移動速度でZ軸ステージを求めた移動距離だけ下向き
に移動させる。
象物101の長さを求める。 (7) (3)で測定した塗布物質104の液面位置と、(6)で求
めた塗布対象物101の長さから、塗布物質104中に塗布対
象物101にあらかじめ設定した被覆長さ浸漬させるため
に必要なZ軸ステージ103の移動距離を求め、0.2 mm/sec
の移動速度でZ軸ステージを求めた移動距離だけ下向き
に移動させる。
【００２７】(8) 塗布物質104中に塗布対象物101を20
秒間浸漬する。 (9) Z軸ステージ103を0.1 mm/secの移動速度で上向き
に移動する。 (10) あらかじめ設定した距離だけZ軸ステージ103が移
動したら、Z軸ステージ103を停止し、60秒間経過するま
で待つ。 (11) (7)から(10)の工程を2回繰り返す。
秒間浸漬する。 (9) Z軸ステージ103を0.1 mm/secの移動速度で上向き
に移動する。 (10) あらかじめ設定した距離だけZ軸ステージ103が移
動したら、Z軸ステージ103を停止し、60秒間経過するま
で待つ。 (11) (7)から(10)の工程を2回繰り返す。
【００２８】(12) 固定台102から塗布対象物101をとり
はずす。 塗布の終了した白金ワイヤーは、150℃雰囲気中に3時間
放置し、シリコーンアクリル樹脂を硬化させた。硬化後
の白金ワイヤー先端部の露出面積を電気化学的測定法
(サイクリックボルタンメトリー)により求めたところ、
直径約0.1μmのエリアが露出しており、その他の部分は
絶縁材料で被覆されていた。
はずす。 塗布の終了した白金ワイヤーは、150℃雰囲気中に3時間
放置し、シリコーンアクリル樹脂を硬化させた。硬化後
の白金ワイヤー先端部の露出面積を電気化学的測定法
(サイクリックボルタンメトリー)により求めたところ、
直径約0.1μmのエリアが露出しており、その他の部分は
絶縁材料で被覆されていた。
【００２９】同様の手順を(9)の工程における上向きの
移動速度を変化させて実施したところ、先端部の露出面
積や被覆の膜厚を、移動速度によって制御することが可
能である。
移動速度を変化させて実施したところ、先端部の露出面
積や被覆の膜厚を、移動速度によって制御することが可
能である。
【００３０】
【発明の効果】本発明の塗布方法および塗布装置を用い
ることにより、棒体状あるいは針状の塗布対象物の先端
の一部に塗布物質で被覆されない領域をつくると同時
に、それ以外の部分を塗布物質で被覆することが可能と
なった。その際、被覆しない領域を得るために、先端部
をあらかじめマスキング材で被覆する必要がなく、マス
キング材を使用することが困難な微少サイズであって
も、先端に露出部分を設けることが可能となった。
ることにより、棒体状あるいは針状の塗布対象物の先端
の一部に塗布物質で被覆されない領域をつくると同時
に、それ以外の部分を塗布物質で被覆することが可能と
なった。その際、被覆しない領域を得るために、先端部
をあらかじめマスキング材で被覆する必要がなく、マス
キング材を使用することが困難な微少サイズであって
も、先端に露出部分を設けることが可能となった。
【図1】本発明の塗布方法の実施の形態１をフロ−チャ
−トに示した図である。
−トに示した図である。
【図2】本発明の塗布装置の実施の形態１を示す図であ
る。
る。
【図3】本発明の塗布装置の実施の形態２を示す図であ
る。
る。
【図4】本発明の塗布装置の実施の形態３を示す図であ
る。
る。
101 塗布対象物 102 固定台 103 Z軸ステージ 104 塗布物質 105 塗布物質容器 106 レーザー発光器 107 レーザー受光器 108 反射型超音波センサ 110 磁気近接センサ 111 液面検出用パイプ 112 液面検出用光センサ発光部 113 液面検出用光センサ受光部 120 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 一吉 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AB03 AB37 AB56 BB91Y CA47 DA01 DA10 DB01 DC24 EA31 EC11 4F040 AA04 AA26 AB04 BA44 CC01 CC15 CC18 DA02 DA07 DA13 DA14 DA15 DA20 DB30
Claims (14)
- 【請求項１】 棒体状あるいは針状の塗布対象物に液状
の塗布物質を塗布する際に、任意量の前記塗布物質を任
意の大きさの容器中に移送する工程と、 前記溶液中における前記塗布物質の液面位置を測定する
工程と、 前記塗布対象物の先端を検出する工程と、 先端の検出位置から塗布対象物の長さを算出する工程
と、 液面位置と塗布対象物の長さから前記塗布対象物を浸漬
するのに必要な移動量を算出する工程と、 算出した移動量に基づいて前記塗布対象物を移動させ、
前記塗布対象物を前記塗布物質中に浸漬する工程と、 任意の時間経過後に任意の速度で前記塗布対象物を前記
塗布物質より引き上げる工程により、 前記塗布対象物の先端の一部に塗布物質で被覆されない
領域を形成すると同時に、それ以外の領域の塗布対象物
を塗布物質で被覆することを特徴とする塗布方法。 - 【請求項２】 前記塗布物質の液面位置を測定する工程
が、 任意の一方向から照射された超音波が液面で反射した際
の反射波を検出する工程を含む請求項１記載の塗布方
法。 - 【請求項３】 前記塗布物質の液面位置を測定する工程
が、 任意の一方向から照射された光が液面で反射、あるい
は、液体中を透過、あるいは液面で屈折をすることによ
り、光の強度、あるいは、光の到達位置、あるいは光の
スペクトルの変化を測定する工程を含む請求項１記載の
塗布方法。 - 【請求項４】 前記塗布物質の液面位置を測定する工程
が、 少なくとも2つの電極が塗布物質中に浸漬した場合の電
気伝導度の変化を測定する工程を含む請求項１記載の塗
布方法。 - 【請求項５】 前記塗布物質の液面位置を測定する工程
が、 少なくとも2つの電極が塗布物質中に浸漬した場合の電
気的容量の変化を測定する工程を含む請求項２記載の塗
布方法。 - 【請求項６】 前記塗布対象物の先端を検出する工程
が、 任意の一方向から光を照射する機構と、その光の強度を
測定する機構により、物体が両者の間を遮ることにより
生ずる光の強度変化により物体の有無を検出する工程を
含む請求項１記載の塗布方法。 - 【請求項７】 前記塗布対象物の先端を検出する工程
が、 前記塗布対象物が近接することにより生じる磁界の変化
により検出する工程を含む請求項１記載の塗布方法。 - 【請求項８】 棒体状あるいは針状の塗布対象物に液状
の塗布物質を塗布する装置において、 液体状の物質を満たした容器と、 塗布対象物を固定する固定台と、 前記固定台を任意の移動速度で上下方向に移動させ、か
つその移動距離を測定する機構を含む移動機構と、 前記容器中における前記塗布物質の液面高さを測定する
液面高さ測定機構と、 前記塗布対象物の先端を検出する先端検出機構を含み、 前記塗布対象物の先端の一部に前記塗布物質で被覆され
ない領域を形成すると同時に、その他の領域を前記塗布
物質で被覆することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項９】 前記液面高さ測定機構が、 任意の一方向から超音波を照射し、液面で反射する反射
波を測定する機構を含む請求項８記載の塗布装置。 - 【請求項１０】 前記液面高さ測定機構が、 任意の一方向から光を照射し、液面での光の反射、ある
いは、液体中の光の透過、あるいは、液面での光の屈折
により、光の強度、あるいは、光の到達位置、あるい
は、光のスペクトル変化を測定する機構を含む請求項８
記載の塗布装置。 - 【請求項１１】 前記液面高さ測定機構が、 少なくとも２つの電極の前記塗布物質中への浸漬する面
積が、前記塗布物質の量に応じて変化する構造を有し、
前記電極間の電気伝導度を測定する機構を含む請求項８
記載の塗布装置。 - 【請求項１２】 前記液面高さ測定機構が、 少なくとも２つの電極の前記塗布物質中への浸漬する面
積が、前記塗布物質の量に応じて変化する構造を有し、
前記電極間の電気容量を測定する機構を含む請求項８記
載の塗布装置。 - 【請求項１３】 前記先端検出機構が、 前記移動機構の移動方向と垂直に交わる任意の方向から
光を照射する機構と、その光の強度を測定する機構から
構成され、両者の間を物体が遮ることにより生じる光の
強度変化から物体の存在を検出する機構を含む請求項８
記載の塗布装置。 - 【請求項１４】 前記先端検出機構が、 前記移動機構により前記塗布対象物が移動した際に、前
記塗布対象物との距離によって生じる磁界の変化を検出
する機構を含む請求項８記載の塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25346998A JP3366262B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 塗布方法および塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25346998A JP3366262B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 塗布方法および塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000084454A true JP2000084454A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3366262B2 JP3366262B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=17251828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25346998A Expired - Fee Related JP3366262B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 塗布方法および塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366262B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361142A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-17 | Bridgestone Corp | ディッピング制御方法とその装置、及びロール部材 |
| JP2006075738A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Seishin Enterprise Co Ltd | 微小部材の薄膜コーティング方法 |
| KR100692149B1 (ko) * | 2005-05-10 | 2007-03-12 | 현대자동차주식회사 | 실러 도포 오류 방지장치 |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25346998A patent/JP3366262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361142A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-17 | Bridgestone Corp | ディッピング制御方法とその装置、及びロール部材 |
| JP2006075738A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Seishin Enterprise Co Ltd | 微小部材の薄膜コーティング方法 |
| KR100692149B1 (ko) * | 2005-05-10 | 2007-03-12 | 현대자동차주식회사 | 실러 도포 오류 방지장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3366262B2 (ja) | 2003-01-14 |
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