JPH06182274A - 光線硬化型材料用吐出ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は光線硬化型の液体材料を被供給基
体にニードル状ノズルで吐出、供給する装置において、
吐出後にノズル先端に残留液だまりの発生を防止する光
線硬化型材料用吐出ノズルの提供を目的とするものであ
る。 【構成】 本発明の光線硬化型材料用吐出ノズルは、
光線硬化型の液体材料を被供給基体上にニードル状ノズ
ルを用いて吐出、供給する装置において、このニードル
状ノズルの液吐出端側面および先端部分に、この光線硬
化型の液体材料に対して撥液性の材料を配置してなるこ
とを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光線硬化型材料用吐出ノ
ズル、特にはノズルから吐出、供給される光線硬化型材
料を液だまりを形成することなく、塗布面が均一になる
ようにしてなる光線硬化型材料用吐出ノズルに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光線の照射によって液体から固体
に変化する、いわゆる光線硬化型材料が各種の分野で広
範に使用されているが、このものは硬化する光線の波長
により異なるけれども、一般的には太陽からの直接光、
反射光、各種照明器具からの光により硬化が進行するも
のとされている。しかして、この光線硬化型材料の被供
給基体への供給は、通常、スピンコーターのように先端
にニードル状ノズルをもつ器具で行なわれている。

【０００３】しかし、図３に示したように従来公知の装
置を用いて金属材料で作られたニードル状ノズル11から
光線硬化型液体材料12を吐出すると、吐出終了後にノズ
ル先端に液だまり13が残ることがあり、この液だまりは
外界からの光線にさらされることによって硬化が進行し
変質するので、くり返し吐出、供給を行なう装置におい
ては、ノズル先端部の硬化、変質によって液体材料が基
体上に滴下され、塗液と被供給基体との濡れ性が悪くな
るという不利が生じ、スピンコーターによる塗布の場合
には塗布面が均一にならず、一部条紋（ストリエーショ
ン）が発生するという問題も発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、このニード
ル状ノズルによる液体材料の供給については、吐出終了
後ノズル先端からノズル内に液を引き込む、いわゆるサ
ックバック機構を設けてノズル先端に液だまりを残さな
いようにすることも提案されているが、この場合にはノ
ズルが金属材料で作られているためにサックバック機構
を利用しても図４に示したようにノズル外部側面や先端
部に残留液だまりができて問題を完全に解決することが
できず、これについてはニードル状ノズルにテフロンな
どの撥液性材料を利用することも考えられるが、これは
吐出、供給位置精度の再現性を必要とする装置には不適
当であり、残留液だまりの問題は解決されても、新たに
吐出、供給位置精度に問題が生じるという不利がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した光線硬化型材料用吐出ノズルに関
するもので、これは光線硬化型の液体材料を被供給基体
にニードル状ノズルを用いて吐出、供給する装置におい
て、このニードル状ノズルの液吐出端側面および先端部
分に、この光線硬化型の液体材料に対して撥液性の材料
を配置してなることを特徴とするものである。

【０００６】すなわち、本発明者らは光線硬化性材料を
供給するためのニードル状ノズルにおいて残留液だまり
の形成を防止することができる吐出ノズルを開発すべく
種々検討した結果、これについては従来公知の金属材料
からなるニードル状ノズルの液吐出端側面および先端部
分に、この光線硬化型の液状材料に対して撥液性をもつ
材料を配置すれば、この撥液性によって液吐出端におけ
る残留液だまりができなくなることを見出し、この撥液
性材料、その配置などについての研究を進めて本発明を
完成させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００７】

【作用】本発明は光線硬化型材料用吐出ノズルに関する
もので、これは光線硬化型の液体材料を被供給基体にニ
ードル状ノズルを用いて吐出、供給する装置おいて、こ
のニードル状ノズルの液吐出端側面および先端部分に、
この光線硬化型の液体材料に対して撥液性の材料を配置
してなることを特徴とするものであるが、これによれば
この撥液性の材料の存在によって吐出材料の残留液だま
りが解消されるという有利性が与えられる。

【０００８】本発明の光線硬化型材料用吐出ノズルはそ
のニードル状ノズルの液吐出端側面および先端部に、光
線硬化型の液体材料に対して撥液性の材料を配置したも
のであるが、これは例えば図１に示されたものとされ
る。図１は本発明の光線硬化型材料用吐出ノズルの縦断
面図を示したものであるが、これは金属材料からなるニ
ードル状ノズル１の液吐出端側面３および先端部分４
に、光線硬化型の液体材料に対して撥液性を示す材料で
作った撥液性部材２を配置したものとされる。

【０００９】本発明の吐出ノズルは光線硬化型液体材料
を被供給基体に供給するものであるが、ここに使用され
る光線硬化型の液体材料は太陽からの直射光、反射光、
または各種照明器具からの光によって硬化が進行するも
のであればよく、これにはエピキシアクリレート、ウレ
タンアクリレート、シリコーンなどを主成分とする樹脂
が例示される。

【００１０】また、この吐出ノズルを構成するニードル
型ノズルは従来公知の金属材料からなるものとすればよ
く、したがってこれはステンレススチール（ＳＵＳ）、
アルミニウム合金などで作られたものとすればよいが、
これは通常は吐出ノズルが内径 0.1〜３mm程度のものと
される。

【００１１】なお、この吐出ノズルの液吐出端側面３お
よび先端部４に配置される撥液性部材２は上記した光線
硬化型液体材料に対して撥液性を示すものから作られた
ものとすることが必要とされることから、これは従来か
ら撥水、撥油性のすぐれたものとして公知とされている
フッ素含有ポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）、オルガノポリシロキサン、フッ素含有
オルガノポリシロキサンなどから選択されたものとすれ
ばよいが、これは図１に示したようにこの成形体２を吐
出ノズル１の液吐出端側面３および先端部４を覆うよう
に配置すればよく、この配置はコーティング、被覆のい
ずれで行なうとしてもこれが吐出ノズル１に十分に密着
するようにすることがよい。

【００１２】このようにして作られた図１に示した本発
明の光線硬化型材料用吐出ノズルはこれを用いて光線硬
化型液体材料を被供給基体に供給すると、このニードル
状吐出ノズル１の液吐出端側面３および先端部分４が光
線硬化型の液体材料に対して撥液性を示す材料で作った
撥液性部材２で覆われているので、図２に示したように
これから光線硬化型材料５を吐出してもこの光線硬化型
材料からなる残留液だまりができず、したがってこのも
のは光線硬化性材料をくり返し吐出、供給することがで
き、従来法による塗布不良、位置精度確保の問題も解決
されるという有利性が与えられる。

【００１３】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例１ 光線硬化型材料用吐出ノズルとしての内径 0.7mmのＳＵ
Ｓ 316製の吐出ノズルの液吐出端側面および先端部品に
ポリテトラフルオロエチレンを厚さ５μｍに焼付塗装し
た。

【００１４】ついで、この吐出ノズルから光線硬化型材
料としての粘度が 50cpsのアクリル系紫外線硬化樹脂
を、吐出圧力0.5kgf/cm²で直径が 100mmφのポリメチル
メタアクリレート基板上に吐出し、吐出終了後にサック
バックした。また、これについてはこの吐出ノズルを備
えたスピンコーターを3,000rpmで回転させ、この基板上
にｒ＝30.0mm〜50.0mmの範囲にこのアクリル系紫外線硬
化樹脂をコーティングしたのち、約 1,000mJ/cm²の紫外
線照射により窒素雰囲気中でこの樹脂を硬化させ、同じ
条件で10枚のポリメチルメタクリレート基板を処理し
た。

【００１５】その結果、この吐出ノズルにはサックバッ
ク後にノズル先端に残留液だまりはなかったし、100mm
φのポリメチルメタクリレート基板上のコーティングに
条紋（ストリエーション）の発生もなく、これは精度よ
くｒ＝30.0〜50.0mmまでコーティングされていて、めれ
性についても問題はなく、この10枚のポリメチルテタク
リレート基板については再現性よく、上記のような結果
が得られた。

【００１６】実施例２ 実施例１で使用した内径 0.7mmのＳＵＳ 316製の吐出ノ
ズルの液吐出端側面および先端部にポリテトラフルオロ
エチレンを厚さ５μｍに焼付塗装した光線硬化型材料用
吐出ノズルを10本調製し、これを用いて実施例１と同様
の実験を行なったところ、各ノズル間での再現性は良好
で、各ノズルとも残留液だまりはないし、ポリメチルメ
タクリレート基板上の樹脂膜に条紋の発生もなく、精度
よくｒ＝30.0〜50.0mmまでコーティングされており、ぬ
れ性についても問題はなかった。

【００１７】比較例１ 液吐出端側面および先端部をテトラフルオロエチレンで
焼付塗装しないＳＵＳ316 製のニードル状ノズルを使用
して、実施例１と同様に実験したところ、この場合には
サックバック終了後も図４に示したように液だまりが残
り、試料10枚中の６枚に条紋が発生し、また10枚中２枚
には紫外線硬化樹脂を滴下したときに樹脂が基板表面で
はじかれて、一部に濡れムラが発生した。

【００１８】比較例２ ニードル状ノズルをテフロン製のものとし、この10本を
順次使用して実施例１と同様の実験を行なったところ、
この場合にはサックバック終了後に残留液だまりはなか
ったけれども、各ノズル間でポリメチルメタクリレート
基板上のコーティング位置が再現できず、これを一致さ
せるためにはノズルを交換するごとに、吐出、供給位置
などのプログラム上の補正が必要であった。

【００１９】

【発明の効果】本発明は光線硬化型材料用吐出ノズルに
関するものであり、これは前記したように光線硬化型の
液体材料を被供給基体上にニードル状ノズルを用いて吐
出、供給する装置において、このニードル状ノズルの液
吐出端側面および先端部分に、この光線硬化型の液体材
料に対して撥液性の材料を配置してなることを特徴とす
るものであるが、これによればこの吐出ノズルから光線
硬化型液体材料を吐出、供給したときにノズル先端に液
だまりができず、基体に対する濡れ性に阻害が発生しな
いので、ここに条紋の発生することもなく、精度よく基
体上に光線硬化型液体材料を吐出、供給することができ
るという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光線硬化型材料用吐出ノズルの縦断面
図を示したものである。

【図２】本発明の光線硬化型材料用吐出ノズルを使用し
て光線硬化型液体材料を吐出した吐出ノズルの縦断面図
を示したものである。

【図３】従来公知の吐出ノズルを使用して光線硬化型液
体材料を吐出した吐出ノズルの縦断面図を示したもので
ある。

【図４】従来公知の吐出ノズルを使用して光線硬化型液
体材料を吐出し、サックバックしたのちの吐出ノズルの
縦断面図を示したものである。

【符号の説明】

１，11…ニードル状ノズル、 ２…撥液性部材、３…液
吐出端側面、 ４…先端部分、５，12…光線硬
化型液状材料、13，14…残留液だまり。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光線硬化型の液体材料を被供給基体上にニ
   ードル状ノズルを用いて吐出、供給する装置において、
   このニードル状ノズルの液吐出端側面および先端部分
   に、この光線硬化型の液体材料に対して撥液性の材料を
   配置してなることを特徴とす光線硬化型材料用吐出ノズ
   ル。