JP2006205107A

JP2006205107A - 液体吐出装置

Info

Publication number: JP2006205107A
Application number: JP2005022782A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Isozaki; 郁夫磯崎; Kiyoshi Ohara; 潔尾原; Akio Furuya; 晃男古谷
Original assignee: GLOBAL MACH KK
Current assignee: GLOBAL MACH KK
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】液体を吐出バルブから吐き出す液体吐出装置において、液体中に混入している気泡を除去する。
【解決手段】吐出バルブ（２）と、液体（３）を収容するタンク（１０）と、タンク内の液体を吐出バルブに導く管路（４）とを備える液体吐出装置において、管路の途中の吐出バルブに近接した位置に中空容器からなる気泡溜め（３０）を配置する。そして、気泡溜めの天井には廃液回収タンク（１１）に続く廃気管（４４）が接続され、廃気管の途中に廃気弁（４６）が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤ−Ｒの等の光ディスクのダイ層をスピンコーターで形成する際等において、ダイ液（溶媒中に色素が分散している低粘度液体）等をノズルから光ディスクに向けて吐き出す液体吐出装置に関する。

ＣＤ−Ｒは、透明樹脂（ＰＣ）製のディスク基板Ｗのグルーブ形成面側にダイ層、金または銀等のスパッタ層、オーバーコート層が順次積層一体化された構造を有している。ディスク基板Ｗにダイ層を形成するには、スピンコーターを備えたダイ液吐出装置を使用する。

このようなダイ液吐出装置は、後記特許文献１に開示されており、これを図２に示す。このダイ液吐出装置のスピンコーター１は、ダイコーターハウス１ａ内に設けられた回転テーブル１ｂと、ダイ液３を吐き出す吐出バルブ２とを備えている。ディスク基板Ｗを回転テーブル１ｂ上に載置固定して、回転テーブル１ｂを低速回転させながら、ディスク基板Ｗのグルーブ形成面側に向けて、ダイ液３を吐出バルブ２から吐出させる。規定量を吐出させた後、回転テーブル１ｂを高速回転させると、ダイ液３は遠心力でディスク基板Ｗの外周方向に飛ばされて、膜形成に必要なダイ液３がディスク基板Ｗの表面に堆積して均一なダイ層が形成される。コーターハウス１ａ内に飛散した余剰のダイ液３は、廃液回収タンク１１に回収される。

そして、このダイ液吐出装置において、タンク１０内のダイ液３を吐出バルブ２に供給するためには、ポンプ方式が広く用いられている。ポンプ方式とは、図２に示すように、タンク１０内のダイ液３をポンプ２０によって、ダイ液３を管路４を経て吐出バルブ２に供給するものである。このポンプ方式以外にも、タンク１０内へ図示しないボンベ内に蓄えられた加圧気体（空気又は窒素）を圧送して、ダイ液３をタンク１０から押出して管路４を経て吐出バルブ２に供給ようにした加圧気体方式も広く用いられている。

吐出バルブ２は、エアによって作動する図示しない開閉弁によってダイ液の供給をオンオフできるととともに、図示しない走行機構により、ディスク基板Ｗの上を半径方向に走行できるように構成されており、走行及び開閉弁の開閉タイミングを適切に制御することによって、ディスク基板Ｗのグルーブ形成面に対して適正量のダイ液３を均一に吐出しできるようになっている。

特開２００２−３０７００号公報

しかしながら、前記したポンプ方式のダイ液吐出装置では、ダイ液３中に空気やその他の気体が溶けていると、ポンプ２０によるキャビテーションによりダイ液３中に気泡が発生し易く、この気泡が混じったダイ液３を吐出バルブ２から吐き出すと、ダイ液３がディスク基板Ｗのグルーブ形成面に広く飛散して、ディスク基板Ｗが不良品を生ずるという問題があった。加圧タンク方式のダイ液吐出装置でも、加圧気体が高圧のためダイ液３中に溶け込み易く、この溶け込んだ気体が気泡となり易く、同様な問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、液体を吐出バルブから吐き出す液体吐出装置において、液体中に混入している気泡を除去することを課題とする。

前記課題を達成するために、請求項１に係る発明は、吐出バルブと、液体を収容するタンクと、該タンク内の液体を前記吐出バルブに導く管路とを備える液体吐出装置において、前記管路の途中の前記吐出バルブに近接した位置に中空容器からなる気泡溜めを配置したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記気泡溜めの天井には廃液回収タンクに続く廃気管が接続されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、タンク内の液体を管路と気泡溜めを経て吐出バルブに供給するとき、種々の理由によって液体内に発生した気泡は、吐出バルブに近接した気泡溜めまで来ると、液体の流速が遅くなるため、液体内を上昇して気泡溜めの上部に気泡が溜まり、吐出バルブには気泡をほとんど含まない液体が供給される。このため、吐出バルブからは気泡をほとんど含まない液体が所望の吹き付け面に向けて吐出されるので、液体が吹き付け面上に広く飛散して、吹き付け面が不良となるという問題がなくなる。

請求項２に係る発明によれば、さらに、気泡溜めの天井には廃液回収タンクに続く廃気管が接続されたから、気泡溜めに気泡が溜まってきたときに、液体吐出装置の運転を続けながら、気泡を廃液回収タンクに導いて、気泡中のダイを確実に回収して環境汚染を起こさない。

次に、本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１は、ＣＤ−Ｒ用のディスク基板Ｗにおけるダイ層の形成に用いるダイ液吐出装置に対して、本発明を適用した一実施例を示す。

ディスク基板Ｗにダイ層を形成するには、従来と同じく、スピンコーター１を備えるダイ液吐出装置を使用する。本発明のダイ液吐出装置は、ダイ液３を吐出バルブ２から吐出させるために、図２に示した従来のポンプ方式と同じく、タンク１０内のダイ液３をポンプ２０で管路４を経て吐出バルブ２へ供給している。ただし、このダイ液吐出装置は、図１に示したように、管路４の途中に中空容器からなる気泡溜め３０を配置していることで、従来のダイ液吐出装置と相違している。そこで、この気泡溜め３０を有するダイ液吐出装置について、以下に詳細に説明する。

このダイ液吐出装置は、鉛直中空管３２を備え、鉛直中空管３２の回りにスピンコーター１を複数個備えている。鉛直中空管３２の上端にはアーム３４が鉛直中空管３２回りに回転可能に支持されている。アーム３４は、図示しないアクチュエータによって回転するようになっている。アーム３４の先端には吐出バルブ２が固定されている。そして、タンク１０と吐出バルブ２とを接続する管路４の途中には、吐出バルブ２近接させて気泡溜め３０を配置している。

この気泡溜め３０は、アーム３４の根元に突設されたブラケット３６に固定されており、アーム３４に沿った円筒状で横長の形状をしており、一端側下面に鉛直中空管３２から真っ直ぐ上方へ突出した管路４が接続される口金３８が設けられ、他端側端面に吐出バルブ２に接続する管路４を接続する口金４０が設けられる。また、この気泡溜め３０の天井にも、口金４２が設けられており、この口金４２に廃液回収タンク１１（図２参照）へ接続された廃気管４４が接続される。廃気管４４の途中の適宜位置には廃気弁４６が設けられている。

なお、部品の配置の都合によって、気泡溜め３０をアーム３４の中央付近に設置した場合にも、管路４を気泡溜め３０に接続し易いように、気泡溜め３０の一端側端面も口金４８を設けてもおき、通常は口金４８をキャップ（図示省略）で封鎖しておいてもよい。

さて、このダイ液吐出装置において、タンク１０（図２参照）内のダイ液３をポンプ２０（図２参照）で管路４と気泡溜め３０を経て吐出バルブ２に供給するとき、種々の理由によってダイ液３内に発生した気泡５０は、吐出バルブ２に近接した気泡溜め３０まで来ると、ダイ液３の流速が遅くなるため、ダイ液３内を上昇して気泡溜め３０の上部に気泡５０が溜まり、吐出バルブ２には気泡５０をほとんど含まないダイ液３が供給される。このため、吐出バルブ２からは気泡５０をほとんど含まないダイ液３がディスク基板Ｗ上に向けて吐出されるので、ダイ液３がディスク基板Ｗの上の広い面に飛散して、ディスク基板Ｗが不良品となるという問題が発生しなくなる。

また、このダイ液吐出装置を使用しながら、気泡溜め３０内に気泡５０及び気泡５０から出た気体が溜まってきたときは、廃気弁４６を開いて、気泡５０及び気体を気泡溜め３０から排出する。そして、気泡５０は廃気管４４によって廃液回収タンク１１に送られ、気泡５０に含まれるダイ液を回収するので、環境を汚染することもない。

さらに、この気泡溜め３０は、円筒状であるから製造し易く、しかも、アーム３４に沿って横長であるからスペースを取らないようになっている。

その他、このダイ液吐出装置においては、アーム３４を鉛直中空管３２回りに回転させることにより、鉛直中空管３２の回りに配置した複数のスピンコーター１に順次効率的にダイ液３を供給できるので、ディスク基板Ｗのダイ層の形成の量産性が良い。

ところで、本発明は、前記実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。

たとえば、前記実施例のダイ液吐出装置においてはポンプ方式でダイ液３を吐出バルブ２に供給したが、加圧気体方式でダイ液３を吐出バルブ２供給してもよい。

また、前記実施例の気泡溜め３０は横長の円筒状にしたが、他の部品の配置の都合によっては、気泡溜め３０の形状は、ダイ液３の流速を遅くして上部に気泡５０を溜めることができるような形状であれば、適宜形状を選択できることは言うまでもない。

さらに、前記実施例では、ＣＤ−Ｒ等のディスク基板Ｗ上にダイ層を形成する際のダイ液３の吐出について説明したが、本発明は、ダイ液３の吐出しに限らず、低粘度の液体を吐出す液体吐出装置に広く適用できることは言うまでもない。

本発明の一実施例であるダイ液吐出装置の主要部を説明する図である。従来のダイ液吐出装置を説明する図である。

符号の説明

２吐出バルブ
３ダイ液（液体）
４管路
１０タンク
１１廃液回収タンク
３０気泡溜め
４４廃気管
５０気泡

Claims

吐出バルブと、液体を収容するタンクと、該タンク内の液体を前記吐出バルブに導く管路とを備える液体吐出装置において、前記管路の途中の前記吐出バルブに近接した位置に中空容器からなる気泡溜めを配置したことを特徴とする液体吐出装置。
前記気泡溜めの天井には廃液回収タンクに続く廃気管が接続されたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。