JP6727447B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置及び塗布方法に関し、より詳細には、プリント配線基板などの基板、板状の樹脂成形品、ガラス成形品などのワークに形成された透孔の端面や外周縁端面に、膜形成液を塗布するための塗布装置及び塗布方法に関する。

電子部品の実装用基板としてガラスエポキシ材、コンポジット材、紙フェノール材などを使用したプリント配線基板が一般的に使用されている。ガラスエポキシ材は、ガラス繊維布を重ねたものにエポキシ樹脂を含浸させたものである。コンポジット材は、表面にガラス布、芯材にセルロース紙や不織布を利用したものである。紙フェノール材は、クラフト紙にフェノール樹脂を含浸させたものである。
これらガラスエポキシ材、コンポジット材、紙フェノール材に対して切断加工を施すと、切断部に、エポキシ樹脂又はガラス繊維などからなる細かい塵埃が発生する。このような細かい塵埃は基板回路の接触不良や品質の低下などを引き起こす原因となる。そのため、基板の切断時に生じた塵埃はプリント配線基板の製造時には除去しておくことが好ましい。
また、プリント配線基板の切断部端面から一旦、塵埃を取り除いておいたとしても、プリント配線基板の端面部分は脆いため、その後、使用中に崩壊して更なる塵埃が発生するおそれがあった。

そこで本件出願人は、基板の端面を含む周縁部に膜形成液を塗布して膜を形成することで、端面部分の崩壊を防止することのできる塗布装置及び塗布方法を先に提案した（特許文献１）。
特許文献１記載の塗布装置においては、基板の端部を挟み得るように対向配置された一対の塗布ローラを基板周縁に沿って移動させることにより、基板の端面を含む周縁部に膜形成液が塗布される。
さらに本件出願人は、インクジェット方式により、基板周縁の端面のほか、基板内に形成された孔端面にも膜形成液を塗布することができる塗布装置及び塗布方法を提案した（特許文献２）。
そのほか、板状の樹脂成形品、ガラス成形品などのワークの孔端面、外周縁端面に塗膜を形成することも求められている。

［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記した塗布ローラを用いる方式の場合も、インクジェット方式の場合も、前記塗布ローラあるいはインクジェット部をワーク周縁に沿って移動させるのに時間を要し、このため、処理すべきワークの大量化に十分対応しきれていないという状況が生じてきていた。

特開２０１５−３３０３号公報 特開２０１８−００８２１０号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、ワークに形成された透孔の端面や外周縁端面に、効率良く素早く膜形成液を塗布することができる塗布装置及び塗布方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る塗布装置（１）は、
ワークに形成された孔端面に膜形成液を塗布する塗布装置であって、
前記ワークを載置する下型と、前記ワークを覆う上型と、前記ワークとによって、前記孔端面に接する膜形成液流路が形成され、
前記上型が、前記膜形成液流路に前記膜形成液を導入する導入路と、前記膜形成液流路から前記膜形成液を排出する排出路と、前記膜形成液流路間を繋ぐ接続流路とを備え、
前記導入路から導入された膜形成液が、前記膜形成液流路、及び前記接続流路を、一続きの流れとして流れ、前記排出路から排出されるように、前記接続流路が形成されていることを特徴としている。

上記塗布装置（１）によれば、前記導入路から導入された前記膜形成液が、前記接続流路を介して、すべての膜形成液流路を通過し、前記排出路から排出されることとなり、前記ワークの孔端面に、膜形成液の一続きの流れにより、確実に素早く膜形成液を塗布することができる。
また、前記ワークの上面が前記上型、下面が前記下型で覆われるので、前記透孔周縁の上面及び下面に膜形成液が塗布されることを防止することができる。
また、板状の樹脂成形品、ガラス成形品などの大形のワークの孔端面にも確実に素早く膜形成液を塗布することができる。

また、本発明に係る塗布装置（２）は、上記塗布装置（１）において、
さらに、前記ワークの外周縁端面を囲む枠体を備え、
前記下型と、前記枠体と、前記上型とによって、前記ワークの外周縁端面に接する膜形成液流路が形成されるように構成されていることを特徴としている。
上記塗布装置（２）によれば、構造が簡素であり、製造コストが安い装置により、ワークの孔端面だけではなく、ワークの外周縁端面にも、膜形成液を確実に素早く塗布することができる。

また、本発明に係る塗布装置（３）は、上記塗布装置（１）又は（２）において、
前記上型が、内部に、前記導入路、前記排出路、及び前記接続流路であるトンネル型接続流路を含んで構成されていることを特徴としている。
上記塗布装置（３）によれば、前記導入路から導入された前記膜形成液が、前記トンネル型接続流路を介して、すべての膜形成液流路を通過し、前記排出路から排出されることとなり、前記ワークの孔端面、あるいは、前記ワークの孔端面及び外周縁端面に、膜形成液の一続きの流れにより、確実に素早く膜形成液を塗布することができる。
また、前記上型の内部に、前記導入路、前記排出路、及び前記トンネル型接続流路が設けられているので、前記上型の取り扱いを容易なものとすることができる。

また、本発明に係る塗布装置（４）は、上記塗布装置（１）又は（２）において、
前記上型が、前記ワークを覆う上型基板、該上型基板に接続された前記導入路であるパイプ型導入路、前記排出路であるパイプ型排出路、及び前記接続流路であるパイプ型接続流路を含んで構成されていることを特徴としている。
上記塗布装置（４）によれば、膜形成液が前記パイプ型導入路、前記パイプ型排出路、及び前記パイプ型接続流路の中を流れることとなり、前記上型内における膜形成液の流れが滑らかとなる。また、前記上型は、前記上型基板の透孔の部分にパイプを差し込む方法、前記上型基板にパイプを接着、又はろう付けする方法などにより容易に製造することができる。

また、本発明に係る塗布装置（５）は、上記塗布装置（１）又は（２）において、
前記上型が、内部に前記導入路及び前記排出路を備え、さらに前記ワークに対向する下面に前記接続流路である溝型接続流路を備えていることを特徴としている。
上記塗布装置（５）によれば、前記上型の接続流路が、前記溝型接続流路により構成されており、該溝型接続流路の形成は、前記上型の下面に溝を形成すればよく、前記上型を容易に製造することができる。

また、本発明に係る塗布装置（６）は、上記塗布装置（１）〜（５）のいずれかにおいて、
前記下型又は前記上型が、前記ワークの透孔に対応する位置に島状部を備え、前記孔端面と前記島状部との間に、前記膜形成液流路が形成されるように構成されていることを特徴としている。
上記塗布装置（６）によれば、前記透孔の幅が広い場合であっても、前記孔端面に沿って適切な幅を有する膜形成液の流路が形成されるので、前記ワークの前記孔端面に、確実に素早く膜形成液を塗布することができる。

また、本発明に係る塗布装置（７）は、上記塗布装置（１）〜（６）のいずれかにおいて、
前記上型と前記ワークとの間、及び前記ワークと前記下型との間に、前記ワークの上面及び下面への前記膜形成液の浸み込みを防止するガスケットを備えていることを特徴としている。
上記塗布装置（７）によれば、前記ワークの下面及び上面への膜形成液の浸み込みを確実に防止することができる。そのため、基板などの前記ワークの透孔周縁部、外周縁部における不要な塗膜の形成を、効果的に防止することができる。

また、本発明に係る塗布装置（８）は、上記塗布装置（３）、（６）、（７）のいずれかにおいて、
前記トンネル型接続流路を含む前記上型が、３Ｄプリンタを用いて製作されたものであることを特徴としている。
上記塗布装置（８）によれば、前記トンネル型接続流路を含む複雑な構造の上型を、３Ｄプリンタを用いて容易に製造することができる。また、前記トンネル型接続流路の位置、数、形態などが異なる場合でも、容易に対応することができる。

また、本発明に係る塗布装置（９）は、上記塗布装置（３）、（６）、（７）のいずれかにおいて、
前記トンネル型接続流路を含む前記上型が、前記トンネル型接続流路の上側半分が形成された上部板と、前記トンネル型接続流路の下側半分が形成された下部板とが張り合わされて形成されたものであることを特徴としている。
上記塗布装置（９）によれば、前記トンネル型接続流路を含む複雑な構造の上型を、身近にある電動工具などを用い、高度な技術を必要とすることなく、容易に製造することが可能となる。設計変更にも容易に対応することができ、塗布装置の製造コストを削減することができる。

本発明に係る塗布方法（１）は、
上記塗布装置（１）〜（９）のいずれかを使用し、前記ワークへ膜形成液を塗布する塗布方法であって、
前記導入路から導入される前記膜形成液を前記排出路側で吸引することにより、前記ワークの端面に膜形成液を塗布することを特徴としている。
上記塗布方法（１）によれば、塗布装置内に、膜形成液が減圧状態で導入されるので、前記膜形成液流路から前記ワーク上面及び下面への膜形成液の浸み込みを効果的に防止することができる。そのため、前記ワークの透孔周縁部、外周縁部における不要な塗膜の形成を、効果的に防止することができる。
また、一続きの膜形成液の流れにより、前記ワークの各端面に膜形成液を塗布することができるので、膜形成液の塗布を確実で素早いものとすることができる。

また、本発明に係る塗布方法（２）は、
上記塗布装置（１）〜（９）のいずれかを使用し、前記ワークへ膜形成液を塗布する塗布方法であって、
前記導入路から前記膜形成液を圧入し、前記排出路から前記膜形成液を排出させることにより、前記ワークの端面に膜形成液を塗布することを特徴としている。
上記塗布方法（２）によれば、膜形成液が塗布装置に圧入状態で送り込まれるので、前記膜形成液の前記ワークの端面への塗布が確実に行われることとなる。

また、本発明に係る塗布方法（３）は、上記塗布方法（１）又は（２）において、
前記ワークの端面に膜形成液を塗布し、該膜形成液を排出した後、さらに膜形成液乾燥用の空気を前記膜形成液流路に導入することを特徴としている。
上記塗布方法（３）によれば、膜形成液の塗布・排出後、前記膜形成液流路内の前記膜形成液の除去・乾燥を、速やか、かつ効果的に行うことができる。

本発明に係る塗布装置が塗布対象とするワークの一例である電子部品実装用のプリント配線基板を示す斜視図である。 実施の形態に係る塗布装置の基本的構成を示す斜視図であり、プリント配線基板の孔端面に膜形成液を塗布する場合を示している。 実施の形態に係る塗布装置の基本的構成を示す斜視図であり、プリント配線基板の孔端面、及び外周縁端面に膜形成液を塗布する場合を示している。 実施の形態に係る塗布装置における上型及び下型を分けて示した斜視図であり、（ａ）は上型、（ｂ）は下型を示している。 実施の形態に係る図４に示した塗布装置に、図１に示したプリント配線基板をセットし、図３に示した状態で、プリント配線基板の孔端面及び外周縁端面に膜形成液を塗布する際の膜形成液の流れを示す斜視図である。 図３におけるＸ−Ｘ線断面図である。 図３におけるＹ−Ｙ線断面図である。 実施の形態に係る塗布装置の上型を機械加工によって製造する方法を示す斜視図であり、（ａ）は上型の上半分を下方から見た図、（ｂ）は下半分を上方から見た図である。 実施の形態に係る塗布装置におけるパイプ型接続流路を備えた上型を示す斜視図である。 実施の形態に係る塗布装置における溝型接続流路を備えた上型を下方から見た斜視図である。 実施の形態に係る塗布装置に用いられるガスケットの例を示す斜視図であり、（ａ）は上型と基板との間、（ｂ）は基板と下型との間に用いられるガスケットを示している。 実施の形態に係る塗布装置を用いた吸引式塗布システムの一例を示すシステム構成図である。 実施の形態に係る塗布装置を用いた圧入式塗布システムの別の一例を示すシステム構成図である。 実施の形態に係る塗布装置にセットされた基板に、連続的に膜形成液を塗布する例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る塗布装置及び塗布方法を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る塗布装置が塗布対象とするワークの一例である電子部品実装用のプリント配線基板（以下、基板と記す）を示す斜視図である。
基板１０には、４つの透孔１１、１２、１３、１４が形成されており、これら透孔１１、１２、１３、１４のそれぞれの端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに膜形成液が塗布される。また、基板１０の外周縁部１５の端面１５ａに膜形成液が塗布される場合もある。

図２は、実施の形態に係る塗布装置１の基本的構成を示す斜視図であり、基板１０の透孔端面に膜形成液を塗布する場合を示している。

塗布装置１は、基板１０を覆う上型２１と、基板１０を載置する下型２２とを含み、上型２１と、基板１０と、下型２２とによって、基板１０の孔端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ（図１）に膜形成液を流すための膜形成液流路Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ（図５）が形成されるように構成されている。
なお、上型２１は、その内部構造を解りやすく図示するため、透明体と仮定して表示している。

上型２１は、膜形成液流路Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔに膜形成液を導入する導入路２３、及び膜形成液を排出する排出路２４、膜形成液流路Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ間を繋ぐ接続流路であるトンネル型接続流路２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備え、導入路２３から導入された膜形成液が、膜形成液流路Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ及びトンネル型接続流路２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを通過し、一続きの流れとして、排出路２４から排出されるように構成されている。

なお、導入路２３、排出路２４に続く外部には、膜形成液を導入又は排出するためのホースなどを接続するための接続管（図示せず）が取り付けられている。

図３は、実施の形態に係る塗布装置２の基本的構成を示す斜視図である。
塗布装置２は、基板１０の孔端面１１ａ〜１４ａ（図１）、及び外周縁端面１５ａ（図１）に膜形成液を塗布する場合に使用される。塗布装置２は、塗布装置１と比較すると、基板１０の外周縁端面１５ａを囲む基板１０と同じ厚さの枠体２８が、下型２２の上面にさらに形成されている。このため、塗布装置２は、上型２１と、下型２２と、基板１０とによって、基板１０の外周縁端面１５ａに膜形成液を流すための膜形成液流路Ａ〜Ｄ（図５）が形成されるように構成されている。
図２、図３に示した斜視図では、上型２１と、下型２２と、基板１０の透孔１１、１２、１３、１４によって形成される膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔは、上型２１の下部に位置するため、図示されていない。

塗布装置２を対象に、実施の形態に係る膜形成液の塗布の仕組みについて説明する。
塗布装置２では、基板１０の端面のうち、膜形成液を塗布する端面、すなわち、外周縁部１５の端面１５ａ、及び透孔１１、１２、１３、１４の端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに沿って膜形成液が流れる膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ（図５）が形成される。膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔに膜形成液を流すことによって、基板１０の各端面に膜形成液を塗布することができる。基板１０は、上面が上型２１、下面が下型２２によって覆われるので、基板１０の上面及び下面には膜形成液が塗布されることはない。

また、膜形成液の流れは、膜形成液が導入路２３から導入された後、それぞれの膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ及び接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐ（図５）を流れ、排出路２４から排出されるまで、一続きの流れとなる。換言すれば、導入路２３から排出路２４まで、膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔと接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐとにより一筆書きで描くことができる流路が形成される。

図４は、塗布装置２を、上型２１及び下型２２に分けて示した斜視図であり、（ａ）は上型２１、（ｂ）は下型２２を示している。
下型２２には、基板１０の外周縁端面１５ａに膜形成液を塗布するための膜形成液流路Ａ〜Ｄ（図５）を形成するための枠体２８が形成されている。
また、下型２２には、幅が広い透孔１２、１３、１４の孔端面１２ａ、１３ａ、１４ａに、確実に膜形成液を塗布するための島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成され、これら島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃには、それぞれ膜形成液の流れを制御する堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂが設けられている。

島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、これら島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃに対応する透孔１２、１３、１４の孔端面１２ａ、１３ａ、１４ａとの間には隙間が形成され、これら隙間により膜形成液流路Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ（図５）が形成されるようになっている。
塗布装置２では、下型２２に枠体２８が形成されており、枠体２８の内側に、基板１０がセットされることとなる。基板１０が下型２２にセットされた状態で、図４（ａ）に示した上型２１が、基板１０の上に載置され、基板１０は、下型２２の上面と上型２１の下面との間に挟まれて固定される。
なお、図４では、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃが下型２２に形成された例を示したが、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、上型２１に形成されてもよい。

上型２１、下型２２を構成する材料としては、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂などを挙げることができるが、ＡＢＳ樹脂がもっとも好適である。ＡＢＳ樹脂は、耐薬品性、機械的性質、耐熱性、加工性、成形性などに優れているという特長がある。また、上型２１の製造の際に、３Ｄプリンタを利用する場合の素材としても好適である。

図５は、塗布装置２に、基板１０をセットし、基板１０の各端面に膜形成液を塗布する際に形成される一続きの流路を示す斜視図である。塗布装置２の場合には、膜形成液が導入路２３（図４）から導入され、膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ、及び接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐを符号Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・・、Ｔの順に流れ、排出路２４（図４）から排出されることとなる。

点線で示されている４本の接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐは、上型２１に設けられたトンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ（図４）により形成される。
トンネル型接続流路２５ａ（接続流路Ｅ）によって導入路２３と膜形成液流路Ｆとが接続され、トンネル型接続流路２５ｂ（接続流路Ｇ）によって膜形成液流路Ｆと膜形成液流路Ｈとが接続され、トンネル型接続流路２５ｃ（接続流路Ｋ）によって膜形成液流路Ｊと膜形成液流路Ｌとが接続され、トンネル型接続流路２５ｄ（接続流路Ｐ）によって膜形成液流路Ｏと膜形成液流路Ｑとが接続される。

これら接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐの形成により、上型２１と、下型２２と、基板１０の透孔１２、１３、１４及び枠体２８とで構成された膜形成液流路Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ、及び接続流路Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐに一続きの膜形成液の流れが生じ、基板１０の各端面に膜形成液が塗布されることとなる。

基板１０の場合、透孔１１は幅が狭いのに対し、透孔１２、１３、１４は幅が広い。透孔１１のように、その幅が狭い場合には、長さ方向の一方側から他方側へ膜形成液を流すことにより、孔端面１１ａに膜形成液を塗布することは容易である。しかしながら、透孔１２、１３、１４のように、その幅が広い場合には、長さ方向の一方側から他方側へ膜形成液を流した場合、中心部の流れに対し両側部分では流れが滞留しやすく、両側の端面に膜形成液が確実に塗布されない虞がある。
そのため、幅が広い透孔１２、１３、１４については、それぞれの端面１２ａ、１３ａ、１４ａに沿って膜形成液が流れるように、塗布装置２の下型２２に、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ（図４（ｂ））及び堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂが形成されている。堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂは基板１０のそれぞれの透孔１２、１３、１４の端面１２ａ、１３ａ、１４ａに接しており、膜形成液の流れを遮断するようになっている。

このように、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂを形成しておくことによって、それぞれの透孔１２、１３、１４の端面１２ａ、１３ａ、１４ａと、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃとの間に、膜形成液流路Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔが形成される。
そのため、各透孔１２、１３、１４では、膜形成液は、各島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと端面１２ｂ、１３ｂ、１４ｂとの間を、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃを１周するようにスムーズに流れ、各透孔１２、１３、１４の端面１２ａ、１３ａ、１４ａには、膜形成液が確実に供給されることとなる。

このように、膜形成液流路Ａ〜Ｄによって、基板１０の外周縁端面１５ａに、膜形成液流路Ｆによって透孔１１の端面１１ａに、膜形成液流路Ｈ、Ｉ、Ｊによって透孔１２の端面１２ａに、膜形成液流路Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏによって透孔１３の端面１３ａに、流路Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔによって、透孔１４の端面１４ａに確実に膜形成液が供給されることとなる。

また、島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、上記したように下型２２又は上型２１に一体的に形成する他、それぞれの形に成形した部材を、下型２２又は上型２１の所定箇所に接着することによって形成してもよい。
また、堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂも、上記したように島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃの一部として島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃに一体的に形成するのではなく、ブロック状の別体のものを堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂとして形成してもよい。

基板によっては、外周縁部１５の端面１５ａに、膜形成液を塗布する必要がない場合がある。そのような場合には、流路Ａ〜Ｄを省くことができ、枠体２８は不要となり、塗布装置１を用いることができる。

図６は、図３におけるＸ−Ｘ線断面図、図７は、図３におけるＹ−Ｙ線断面図を示している。ただし、図６、図７では、後述するガスケット３２、３３（図１１）を用いる場合を示している。

図６では、上記した上型２１のトンネル型接続流路２５ａ（接続流路Ｅ）によって、膜形成液流路Ｄと膜形成液流路Ｆとが接続されることが示されている。

図７では、基板１０の外周縁端面１５ａと枠体２８との間に隙間が形成されて膜形成液流路Ｂが形成されることが示されており、さらに、島状部３１ａと基板１０の孔端面１２ａとの間に隙間が形成されて膜形成液流路Ｈ、Ｊが形成されることが示されている。
できる。

トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた上型２１を製造する方法としては、上記したように、３Ｄプリンタを利用する方法がある。３Ｄプリンタを利用して上型２１を製造する場合には、上型２１の３次元ＣＡＤデータを準備し、３Ｄプリンタに読み込ませ、ＡＢＳ樹脂などを素材として供給して造形すればよい。従って、３Ｄプリンタを利用する場合は、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた上型２１であっても、比較的容易に製造することができる。

ただし、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、径が１ｍｍ程度と小さい場合があるので、膜形成液の流れをスムーズなものとするには、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの内面をできるだけ滑らかに仕上げることが好ましい。そのためには、積層による段差を小さくした高精細な条件で造形することが望ましい。

また、別の実施の形態では、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた上型２１については、機械加工によって製造することもできる。
図８は、実施の形態に係る塗布装置の上型２１を機械加工によって製造する場合を示す斜視図であり、（ａ）は上型の上半分、（ｂ）は上型の下半分を示している。
図８には、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの水平部の中心線で、上下に切断した面を示しており、（ａ）は上型２１の上半分である上部板２１ａを下側から見た図、（ｂ）は上型の下半分である下部板２１ｂを上側から見た図である。図８（ａ）に示した上部板２１ａを引っくり返して、下部板２１ｂに重ね合わせることにより、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが形成される。

上部板２１ａ、下部板２１ｂは、上型２１のトンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの水平部の中心線で、上下に切断されている。そのため、上部板２１ａ、下部板２１ｂの表面では、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの水平部は、断面が半円形、角形などの凹形となっている。すなわち、凹形の溝状である。

このような半円形などの凹形の溝状部は、高度な機械装置を用いるまでもなく、ルータ、トリマなどの電動工具により容易に形成することができる。
また、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄのうちの縦方向の流路、及び導入路２３、排出路２４については、ドリルによる孔開けにより形成することができる。

このように、上部板２１ａ、下部板２１ｂは、身近にある電動工具などによる機械加工により容易に製造することができる。製造された上部板２１ａと下部板２１ｂとを向かい合わせて接着することにより、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた上型２１を容易に製造することができる。
トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えた上型２１は、３Ｄプリンタを利用する方法のほか、このように、機械加工による方法でも容易に製造することができる。

図９は、実施の形態に係る塗布装置における別の上型２１Ａを示す斜視図である。上型２１Ａは、基板１０を覆う上型基板２１Ａａ、上型基板２１Ａａ上に設けられた導入路であるパイプ型導入路２３ａ、排出路であるパイプ型排出路２４ａ、及び接続流路であるパイプ型接続流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを含んで構成されている。

これらパイプ型導入路２３ａ、パイプ型排出路２４ａ、及びパイプ型接続流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などの金属、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂のパイプで形成されている。これらパイプ型導入路２３ａ、パイプ型排出路２４ａ、及びパイプ型接続流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄと、上型基板２１Ａａとは、両者が金属の場合はろう付け、両者が樹脂の場合は接着剤による接着により接合される。上型基板２１Ａａと、パイプ型導入路２３ａ、パイプ型排出路２４ａ、及びパイプ型接続流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄとの接合の際には、上型基板２１Ａａに形成された透孔に、パイプ型導入路２３ａ、パイプ型排出路２４ａ、及びパイプ型接続流路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを差し込んで接合することが好ましい。

図１０は、実施の形態に係る塗布装置における、さらに別の上型２１Ｂを示す斜視図である。図１０には、上型２１Ｂを下面から見た斜視図が示されている。

上型２１Ｂは、内部に導入路２３ｂ、排出路２４ｂを備え、上型２１Ｂの基板１０に対向する下面に接続流路である溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄが形成されて構成されている。接続流路は、上型２１のトンネル型接続流路、上型２１Ａのパイプ型接続流路とは異なり、上型２１Ｂの下面に設けられた溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄとなっている。溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの断面形状は、半円形、角形など、膜形成液の流れに適した形状となっている。

上型２１Ｂの場合には、接続流路は、溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄと基板１０の上面との間で形成される。また、ガスケット（図１１）が用いられる場合には、溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄとガスケットの上面との間で形成される。

上型２１Ｂのように、上型２１Ｂに形成される接続流路が溝型接続流路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの場合には、断面形状が半円形、角形などの溝を上型２１Ｂの下面に形成するだけでよい。溝は、フライス盤などにより容易に加工することができるので、上型２１Ｂの製造は容易なものとなる。

図１１（ａ）（ｂ）は、実施の形態に係る塗布装置に用いられるガスケットの例を示す斜視図であり、（ａ）は上型と基板との間、（ｂ）は基板と下型との間に用いられるガスケットを示している。

図１１（ａ）に示したように、上型２１の下面に用いられるガスケット３２には、導入路２３への接続孔２３ｃ、排出路２４への接続孔２４ｃのほか、トンネル型接続流路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに対応する接続孔２５ａａ、２５ａｂ、２５ｂａ、２５ｂｂ、２５ｃａ、２５ｃｂ、２５ｄａ、２５ｄｂが形成されている。

また、図１１（ｂ）に示したように、下型２２の上面に用いられるガスケット３２Ａには、図４（ｂ）に示した島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃに対応する島状部孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃが形成されている。島状部孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、それぞれ下型２２の島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと同じ大きさ、同じ形状に形成されている。換言すれば、下型２２の島状部３１ａ、３１ｂ、３１ｃが、ガスケット３２Ａの島状部孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃにぴったり嵌る関係である。ガスケット３２Ａの島状部孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃには、堰３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂ（図４（ｂ））に対応する凹部３３ａａ、３３ｂａ、３３ｃａも形成されている。

ガスケット３２について、図３、図４などに示した上型２１との関係を示したが、ガスケット３２と、図９に示した上型２１Ａ、及び図１０に示した上型２１Ｂとの関係も、上型２１の場合と同様である。すなわち、上型２１Ａ、及び上型２１Ｂについても、ガスケット３２を同様に用いることができる。

また、下型２２の上面に用いられるガスケット３２Ａも、異なる上型２１、２１Ａ、２１Ｂのいずれにも共通して用いることができる。
ガスケット３２、３２Ａは、天然ゴム、樹脂系合成ゴムなどのシート材を用いて形成することができる。

基板１０の外周縁端面１５ａに膜形成液を塗布しない塗布装置１の場合、基板１０の外周縁端面１５ａに膜形成液を塗布する塗布装置２の場合のいずれにおいても、基板１０と上型２１との間、下型２２と基板１０との間に、ガスケット３２、３２Ａを配置することが好ましい。
ガスケット３２、３２Ａは、膜形成液が基板１０の上面又は下面に浸み込むことを防止してくれる。

塗布装置１、あるいは塗布装置２に基板１０をセッティングする場合、下型２２、ガスケット３２Ａ、基板１０及びガスケット３２、上型２１の順にセットした後、それぞれの間にずれが生じないように、上型２１と下型２２との間をしっかりと固定する。この固定には、外周部をボルトで固定する方法、スプリングクリップやハンドバイスで固定する方法などがあり、その他の方法も含めて、適宜選択することが好ましい。

図１２は、塗布装置２を用いて構成された塗布システムの一例を示すシステム構成図である。
塗布システム４０では、吸引方式が採用されており、塗布システム４０は、塗布装置２、膜形成液タンク４１、吸気部４２、三方コック４３、トラップタンク４４、吸引装置４５などを含んで構成されている。
膜形成液タンク４１と三方コック４３との間はホース４６ａによって接続されており、吸気部４２と三方コック４３との間、三方コック４３と塗布装置２との間、塗布装置２とトラップタンク４４との間、トラップタンク４４と吸引装置４５との間は、同様に、それぞれホース４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅによって接続されている。

吸引装置４５は、真空ポンプより構成されている。
塗布装置２の導入路２３から導入される膜形成液は、吸引装置４５により吸引されて塗布装置２内に導かれ、塗布装置２内に収納された基板１０の各端面に膜形成液が塗布されることとなる。

膜形成液タンク４１には、膜形成液が保存されている。吸気部４２は、大気の吸い込み部であり、空気清浄化用のフィルタ（図示せず）を備えている。三方コック４３は、塗布装置２へ送り込む膜形成液と空気とを切り替えるためのもので、トラップタンク４４は、気液分離機能を備え、吸引装置４５に膜形成液が流れ込まないように、膜形成液をトラップするためのものである。

塗布装置２に収納された基板１０の各端面に膜形成液を塗布する際には、吸引装置４５を稼働させ、三方コック４３を吸気部４２側にセットすることにより、系内の塵埃等を吸い出す。次に、三方コック４３を膜形成液タンク４１側に切り替え、吸引装置４５によって吸引される膜形成液を塗布装置２内に導入し、塗布装置２内の各流路に流すことにより、基板１０の各端面に膜形成液を塗布する。
必要に応じて、基板１０の各端面に対し、十分に膜形成液を供給するために、一定時間膜形成液が流れる状態を維持する。膜形成液が流れる状態を維持することに代えて、三方コック４３を閉じ、膜形成液が各流路に滞留している状態を維持するようにしてもよい。

基板１０の各端面に膜形成液を行き渡らせた後、三方コック４３を吸気側に切り替えることにより、系内の膜形成液を吸引し、トラップタンク４４でトラップする。さらに、吸引装置４５により真空引きを続けることにより、残留している可能性のある不要な膜形成液を塗布装置２内から排出するとともに、基板１０の各端面に形成された塗膜の乾燥を促進する。ただし、基板１０の各端面に形成された塗膜の各端面への密着にある程度の時間を要する場合には、膜形成液を排出した後、時間を置いてから真空引きを再開するのがよい。

このように、塗布システム４０を稼働させることによって、導入路２３から導入された膜形成液を排出路２４側から排出させることにより、図１に示した基板１０の外周縁端面１５ａ、孔端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに膜形成液を塗布することができる。
また、膜形成液を塗布し、膜形成液を排出した後、さらに膜形成液乾燥用の空気を吸気部４２から導入することにより、塗布された膜形成液の乾燥を早めることができる。
図１２には、塗布装置２が１つ接続された場合を示したが、複数の塗布装置２を直列的に接続して、１回の処理により、複数の基板１０への膜形成液の塗布を行うようにしてもよい。

図１３は、塗布装置２を用いて構成された塗布システムの別の一例を示すシステム構成図である。
塗布システム５０では、圧入方式が採用されており、塗布システム５０は、塗布装置２、膜形成液タンク５１、加圧装置５２、三方コック５３、排液タンク５４、送気部５５などを含んで構成されている。
加圧装置５２と三方コック５３との間はホース５６ａにより接続されており、三方コック５３と膜形成液タンク５１との間、三方コック５３と送気部５５との間、膜形成液タンク５１と塗布装置２との間、送気部５５と塗布装置２との間、塗布装置２と排液タンク５４との間は、同様に、それぞれホース５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆによって接続されている。

塗布装置２の導入路２３から導入される膜形成液は、加圧装置５２により圧入されて塗布装置２内に導かれ、塗布装置２内に収納された基板１０の各端面には膜形成液が塗布されることとなる。

膜形成液タンク５１には、膜形成液が保存されている。加圧装置５２は、膜形成液タンク５１内を加圧する装置であり、膜形成液を塗布装置２に送り込むことができる程度に加圧することができるコンプレッサで構成されている。
加圧装置５２は、空気清浄化用のフィルタ（図示せず）を備えた送気部５５を介して、塗布装置２に空気を送り込む働きも担うものである。三方コック５３は、塗布装置２への膜形成液の導入と、空気の導入とを切り替えるためのもので、排液タンク５４は、塗布装置２から排出された膜形成液を溜めておくためのものである。

塗布装置２に収納された基板１０の各端面に膜形成液を塗布する際には、加圧装置５２を稼働させ、三方コック５３を送気部５５側にセットすることにより、系内の塵埃等を送り出す。次に、三方コック５３を膜形成液タンク５１側に切り替え、膜形成液タンク５１内を加圧する。加圧により押し出された膜形成液を塗布装置２内に導入し、塗布装置２内の各流路に膜形成液を供給することにより、基板１０の各端面に膜形成液を塗布する。
必要に応じて、基板１０の各端面に対し、十分に膜形成液を塗布するために、一定時間膜形成液が流れる状態を維持する。膜形成液が流れる状態を維持することに代えて、三方コック５３を閉じ、膜形成液が各流路に滞留している状態を維持するようにしてもよい。

基板１０の各端面に膜形成液を行き渡らせた後、三方コックを送気部５５側に切り替えて、塗布装置２内の各流路に空気を送り込み、流路内の膜形成液を排出する。さらに送気を続けることにより、基板１０の各端面に形成された塗膜の乾燥を促進する。

塗布装置２に、圧力をかけて膜形成液を導入する方法としては、コンプレッサを用いずにチューブポンプを利用することもできる。チューブポンプの上流側から膜形成液を供給し、下流側に塗布装置２の導入路２３を接続し、塗布装置２の各流路を流れた膜形成液を排出路２４側から排出することによって、基板１０の各端面に膜形成液を塗布することができる。
上記したように、塗布装置２を用い、基板１０の各端面に膜形成液を塗布する方法はいくつかある。基板１０の大きさ、塗布装置２内の流路の長さ、処理する基板１０の量などの条件を考慮して、適宜選択することが好ましい。

図１４は、多数の塗布装置２にセットされた基板１０を、連続的に処理する場合の例を示す側面図である。位置Ｐ１では、基板１０がセットされた塗布装置２を、コンベアなどの搬送装置上に載置する。次に、位置Ｐ２に塗布装置２を搬送する。位置Ｐ２では、塗布ヘッド４７の供給側４７ａと塗布装置２の接続管２３ｄ、塗布ヘッド４７の排出側４７ｂと塗布装置２の接続管２４ｄとを接続する。塗布ヘッド４７の供給側４７ａには、膜形成液供給側のホース４６ｃ（図１２）、又はホース５６ｄ（図１３）が接続される。また、塗布ヘッド４７の排出側４７ｂには、膜形成液排出側のホース４６ｄ（図１２）、又はホース５６ｆ（図１３）が接続される。

この状態で基板１０の各端面への膜形成液の塗布を行った後、塗布装置２を位置Ｐ３に移し、膜形成液の塗布を完了する。
この操作を繰り返すことにより、多くの塗布装置２にセットされた基板１０の端面に膜形成液を塗布する処理を連続的に実行していくことができる。
このように、塗布装置２を移動させて膜形成液を塗布していく他、塗布装置２のセットの組み立て及び膜形成液の塗布を１か所で行うなど、塗布装置２による膜形成液の塗布方法については、処理枚数、ワークの形状、大きさ、その他様々な条件に合わせて、適宜選択することが好ましい。

図１４には、塗布装置２の接続管２３ｄ、２４ｄが、上型２１（図３）の上面に突出して形成されている場合を示した。導入路２３（図３）、排出路２４（図３）の流路の径は１ｍｍ程度と小さい場合があるので、接続管２３ｄ、２４ｄは、ある程度の強度を持たせておくことが好ましい。
接続管２３ｄ、２４ｄについては、例えば、パイプを上型２１に形成された透孔に差し込んで固定することが好ましい。上型２１に接続管２３ｄを固定しておくことにより、ホース４６ｃ、５６ｄを確実に接続することができる。上型２１に接続管２４ｄを固定しておくことにより、ホース４６ｄ、５６ｆを確実に接続することができる。

図１２〜図１４では、塗布装置２を用いて塗布システム４０、５０を構成する場合を例に挙げて説明したが、図１２〜図１４における塗布装置２を塗布装置１に置き換えれば、塗布装置１を用いた塗布システムを同様に構成することができる。

以上、図１に示した基板１０をワークとして、実施の形態に係る塗布装置及び塗布方法を説明した。ワークについては、大きさ、形状、透孔の数、形状等、様々である。また、本発明が対象とするワークには、ガラスエポキシ材、コンポジット材、紙フェノール材等を材料として形成されたプリント配線基板のほか、樹脂製、ガラス製、金属製の板状成形品なども含まれる。
また、小形のワークの場合には、１組の上型と下型との間にガスケットを介して複数のワークをセットし、複数のワークに対し、同時に膜形成液を塗布することも可能である。

接続流路が形成された上型を用いた塗布装置の場合には、ワークの端面に素早く、確実、かつ容易に膜形成液を塗布することができる。上記した塗布装置は、接続流路を備えた上型を含め、塗布装置の構造が単純なため安価に製造できる。そのため、ワークの種類が多い場合にも容易に適応させることができる。
また、吸引方式による塗布システムの場合は、塗布装置の各流路内が減圧状態となる。そのため、膜形成液を塗布する際に、流路からワーク上面、下面への膜形成液の浸み込みが起こりにくく、また、膜形成液の塗布・排出後に流路内に空気を導入することにより、流路内の膜形成液の除去・乾燥を、速やか、かつ効果的に行うことができる。

本発明は、プリント配線基板、金属基板、パッケージ基板、ガラス基板等の各種基板を取り扱う電子機器産業等の分野において幅広い利用が可能である。

１、２ 塗布装置
１０ 基板
１１、１２、１３、１４ 透孔
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ 孔端面
１５ 外周縁部
１５ａ 外周縁端面
２１、２１Ａ、２１Ｂ 上型
２１Ａａ 上型基板
２１ａ 上部板
２１ｂ 下部板
２２ 下型
２３、２３ｂ 導入路
２３ａ パイプ型導入路
２３ｃ 接続孔
２４、２４ｂ 排出路
２４ａ パイプ型排出路
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ トンネル型接続流路
２５ａｂ、２５ｂｂ、２５ｃｂ、２５ｄｂ 接続孔
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ パイプ型接続流路
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ 溝型接続流路
２８ 枠体
２８ａ、３１ａｂ、３１ｂｂ、３１ｃｂ 堰
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 島状部
３２、３２Ａ ガスケット
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 島状部孔
３３ａａ、３３ｂａ、３３ｃａ 凹部
４０、５０ 塗布システム
４１、５１ 膜形成液タンク
４２ 吸気部
４３、５３ 三方コック
４４ トラップタンク
４５ 吸引装置
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ ホース
４７ 塗布ヘッド
４７ａ 導入側
４７ｂ 排出側
５２ 加圧装置
５４ 排液タンク
５５ 送気部
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ ホース
Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｏ、Ｑ〜Ｔ 膜形成液流路
Ｅ、Ｇ、Ｋ、Ｐ 接続流路
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 位置

Claims (13)

1. ワークに形成された孔端面に膜形成液を塗布する塗布装置であって、
   前記ワークを載置する下型と、前記ワークを覆う上型と、前記ワークとによって、前記孔端面に接する膜形成液流路が形成され、
   前記上型が、前記膜形成液流路に前記膜形成液を導入する導入路と、前記膜形成液流路から前記膜形成液を排出する排出路と、前記膜形成液流路間を繋ぐ接続流路とを備え、
   前記導入路から導入された膜形成液が、前記膜形成液流路、及び前記接続流路を、一続きの流れとして流れ、前記排出路から排出されるように、前記接続流路が形成されていることを特徴とする塗布装置。
2. さらに、前記ワークの外周縁端面を囲む枠体を備え、
   前記下型と、前記枠体と、前記上型とによって、前記ワークの外周縁端面に接する膜形成液流路が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
3. 前記上型が、内部に、前記導入路、前記排出路、及び前記接続流路であるトンネル型接続流路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。
4. 前記上型が、前記ワークを覆う上型基板、該上型基板に接続された前記導入路であるパイプ型導入路、前記排出路であるパイプ型排出路、及び前記接続流路であるパイプ型接続流路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。
5. 前記上型が、内部に前記導入路及び前記排出路を備え、さらに前記ワークに対向する下面に前記接続流路である溝型接続流路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。
6. 前記下型又は前記上型が、前記ワークの透孔に対応する位置に島状部を備え、前記孔端面と前記島状部との間に、前記膜形成液流路が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。
7. 前記上型と前記ワークとの間、及び前記ワークと前記下型との間に、前記ワークの上面及び下面への前記膜形成液の浸み込みを防止するガスケットを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。
8. 前記トンネル型接続流路を含む前記上型が、３Ｄプリンタを用いて製作されたものであることを特徴とする請求項３記載の塗布装置。
9. 前記トンネル型接続流路を含む前記上型が、前記トンネル型接続流路の上側半分が形成された上部板と、前記トンネル型接続流路の下側半分が形成された下部板とが張り合わされて形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の塗布装置。
10. 請求項１又は請求項２記載の塗布装置を使用し、ワークへ膜形成液を塗布する塗布方法であって、
    前記導入路から導入される前記膜形成液を前記排出路側で吸引することにより、前記ワークの端面に膜形成液を塗布することを特徴とする塗布方法。
11. 請求項１又は請求項２記載の塗布装置を使用し、ワークへ膜形成液を塗布する塗布方法であって、
    前記導入路から前記膜形成液を圧入し、前記排出路から前記膜形成液を排出させることにより、前記ワークの端面に膜形成液を塗布することを特徴とする塗布方法。
12. 前記ワークの端面に膜形成液を塗布し、該膜形成液を排出した後、さらに膜形成液乾燥用の空気を前記膜形成液流路に導入することを特徴とする請求項１０記載の塗布方法。
13. 前記ワークの端面に膜形成液を塗布し、該膜形成液を排出した後、さらに膜形成液乾燥用の空気を前記膜形成液流路に導入することを特徴とする請求項１１記載の塗布方法。

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