JPH06254304A - 感光性塗布液の脱気方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱気チューブの本数の増加や長さの拡大をす
ることなく、従来と同じ脱気チューブの面積に於て飛躍
的に高い脱気能力を有する脱気方法及びその装置を提供
する。 【構成】 脱気チューブとしては内径８ｍｍ，長さ１０
ｍの脱気チューブを４本をフィン付加熱ユニット１７に
巻付けた。減圧チャンバー１７を真空ポンプ９に接続し
２０Ｔｏｒｒの減圧に吸引した。液温度２５℃→４０℃
→６０℃の上昇により脱気度が２倍にも大きくなり、処
理能力を著しく高めることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光性塗布液を塗布装
置で塗布する際、該塗布液が塗布される前に該塗布液中
に含まれる溶存空気及び微細気泡を同時に除去するため
の感光性塗布液の脱気方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にある種の液体は、塗布に際しては
該液体中に溶存する空気および含有される気泡を除去す
ることが必要である。例えば感光性塗布液は溶存空気及
び気泡が含まれたまゝ塗布装置により支持体に塗布され
ると、塗布装置によっては該感光性塗布液中の溶存空気
の析出や、通常の場合には、該感光性塗布液に含まれる
気泡によって縦すじ、ピンホール等塗布面に気泡による
故障を生じるので、支持体に塗布される前に該感光性塗
布液中に溶存する空気及び含有される気泡を除去するこ
とが必要である。従来これに対処する装置としては特開
平１−１５５９１０号公報にあるような多孔質高分子膜
チューブ（以下脱気チューブと称す。）を利用する装置
が知られている。通常これらの装置は図５に示すように
タンク２内の感光性塗布液がポンプ３により脱気ユニッ
ト４に送られ、脱気処理後、次工程に送液される。脱気
ユニットでは塗布液は先ず液流入部５に入り、続いて減
圧チャンバー７内に配設された複数本の脱気チューブ６
内を分配されて流れ、続いて液流出部８に集合し、次工
程へ送液される。減圧チャンバー７は真空ポンプ９によ
り通常２０Ｔｏｒｒ以下に減圧されている。脱気チュー
ブ６は多孔質高分子膜で出来ており、膜壁には分子レベ
ルの細孔が形成されており、ガス通過性があるが膜を通
して液体が脱気チューブ６内よりチューブの外側に漏れ
ることはない。感光性塗布液が脱気チューブ内を流れる
際に、脱気チューブ内側（液側）界面に吸着する空気の
分圧と脱気チューブ外側（減圧側）界面に吸着する空気
の差圧により溶存空気が膜中を移動し感光性塗布液の脱
気が行われる。

【０００３】脱気能力は主に膜中のガスの拡散速度、膜
の内外表面に吸着するガスの分圧差及び膜表面積に支配
される。通常脱気能力を上げるためには、膜の表面積を
大きくすることが容易に出来る有効な手段である。具体
的には膜チューブの本数を多くするかあるいは長さを長
くして表面積を大きくする方法がとられる。しかしなが
ら脱気チューブは製造工数も多く高価なものであり、こ
れらの方法は直ちに装置のコストアップにつながるとい
う欠点と同時に脱気チューブ内の容量が大きくなり、こ
のため脱気チューブ内に残留する感光性塗布液の量も多
くなり、これらは液ロスとなるため不経済となる欠点を
有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の方
法によれば、脱気チューブに最終的に残留する感光性塗
布液の量即ち液ロスが増加し、不経済であると同時に、
脱気能力を高めるためには脱気チューブの本数を多くす
るか、長さを長くする必要があり、製作上の手間がかか
り装置のコストアップになるほか感光性塗布液の脱気チ
ューブよりの洩れ故障に対する信頼性が低くなる欠点が
ある。

【０００５】本発明の目的は、これらの問題点を解決す
る方法及び装置を提供するものである。即ち、脱気チュ
ーブの本数の増加や長さの拡大をすることなく、従来と
同じ膜面積に置いて飛躍的に高い脱気能力を有する脱気
方法及びその装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は 減圧チャンバー内に収容された高分子脱気チューブ
の内側に感光性塗布液を流し、前記高分子脱気チューブ
の外側を減圧に吸引することにより前記感光性塗布液中
の溶存ガスを脱気する脱気方法において、前記高分子脱
気チューブ内の感光性塗布液の温度を上げて脱気するこ
とを特徴とする感光性塗布液の脱気方法。及び 感光性塗布液を内側に通す高分子脱気チューブと、
該高分子脱気チューブを収容する減圧チャンバーを含む
感光性塗布液の脱気装置において、前記高分子脱気チュ
ーブが伝導伝熱型筒状加熱ユニットに巻き付けてあるこ
とを特徴とする感光性塗布液の脱気装置。によって達成
される。

【０００７】本発明における伝導伝熱型筒状加熱ユニッ
トとしては、材料は金属製であり、単なる筒状でなく、
伝熱効果を大にするために脱気チューブとの接触面積を
増やすためのフィンを取付けたものも用いることが出来
る。

【０００８】

【作用】本発明による脱気能力をアップさせる手段は、
脱気チューブの表面積を増加させることでなく、前述の
脱きチューブの内外表面に吸着する空気分子の分圧の圧
力差及び脱気チューブ内のガス移動速度が、装置の脱気
性能に効くという考えに基づくものである。基本的には
内側界面の空気分圧を高くするためには感光性塗布液の
温度を上げることにより達成されると考えられる。即ち
感光性塗布液温度を上げることにより、感光性塗布液中
の空気の溶解度が減少し、析出する空気が膜内側界面に
吸着されるからである。さらに通常脱気チューブ内の感
光性塗布液の流動状態は層流であり、液中央側から外周
（脱気チューブ）の内面への液移動は小さいと考えられ
これに伴う溶解ガスの移動も小さいと考えられる。しか
も脱気チューブの内面で感光性塗布液を加熱することに
より、熱対流による脱気チューブ膜の界面に於る液更新
が進みこれにより感光性塗布液本体からの溶解ガスの界
面への移動も大きくなり、脱気チューブの内側界面に於
る空気の吸着量が増加すると考えた。しかし従来より脱
気チューブは、図５に於るように減圧チャンバー（圧力
２０Ｔｏｒｒ）内に配設されるものであり、加熱手段は
困難と考えていたが、鋭意検討の結果、電導加熱型ユニ
ットを減圧脱気チャンバーに組入れることに成功した。
又脱気性能についても感光性塗布液温度を上げることに
より従来の２〜４倍に処理量を上げることが出来た。即
ち本発明の特徴は、脱気チューブの支持を兼ねて、周上
に脱気チューブを巻付けた筒状の伝導伝熱加熱型筒状加
熱ユニットを減圧チャンバー内に組込んだコンパクトな
高性能脱気装置を初めて実現した点である。さらに脱気
チューブの内外界面に於る空気の分圧差を大きくする方
法として通常減圧に保持される脱気チューブ外側を空気
を含まない流体（たとえばＨｅガス）で置換する方法に
よっても可能である。これらの方法は本発明による装置
に併用することによりさらに高い脱気性能を実現するこ
とが出来る。

【０００９】以下本発明の具体的実施態様を図１により
説明する。タンク２内の感光性塗布液１がポンプ３によ
り脱気ユニット４に送られ脱気処理後次工程に送液され
る基本的流れは従来と同様である。脱気ユニット４では
塗布液は先ず液流入部５に入り、続いて減圧チャンバー
内にセットされた複数本の脱気チューブ６内を分配され
て流れる。１０は減圧チャンバー７内に配設された円筒
状の加熱ユニットであり、脱気チューブ６はこの加熱ユ
ニットの円周上に接触して巻きつけられている。加熱ユ
ニットはステンレス製の中空の円筒より成っており内部
にポンプ１１により加熱された熱媒体（水でも良い）が
送り込まれ、脱気チューブを加熱した後循環タンク１２
にもどる。循環タンク１２には熱媒体加熱装置及び温度
制御装置（いづれも図示しない）が設置さており、熱媒
体は所望の温度に精度よく保持されている。（通常３５
〜９０℃±１℃）熱媒体により加熱ユニットが加熱さ
れ、これと接触している脱気チューブ及びその内部を流
れる感光性塗布液に伝導的に熱が伝達され、感光性塗布
液の温度を所望の温度に加熱れれる。これにより従来よ
り飛躍的に脱気効率が向上する。脱気処理された感光性
塗布液は続いて液流出部８に集合し次工程へ送液され
る。感光性塗布液の加熱温度を正確にコントロールする
ためには液流出部に温度センサーを設置し加熱媒体１３
の温度にフィードバック制御（図示しない）を行っても
良い。図２〜図３に加熱ユニットの実施態様を示す。図
２は基本的構造であり１４は加熱ユニット本体が円筒部
分であり加熱媒体の液の入口部１５及び出口部１６とし
てそれぞれ下部及び上部パイプが取付けられている。円
筒部本体に脱気チューブが接触して巻きつけられる。又
図３はフィン付加熱ユニットを示すもので本体円筒部に
円周上に一部切下記１８のある複数個の金属製フィンを
取り付けたものである。脱気チューブはフィンとフィン
の間に本体に円周上に巻き付けられる。切欠きを通して
次のフィンとフィンの間隔へと巻付けることが出来る。
これらフィンは脱気チューブの側面に接触するため加熱
ユニットから脱気チューブへの伝達面積が広くとれ効率
良く感光性塗布液の加熱を行うことが出来る。以上示し
た加熱方法及び装置は本発明の一実施態様を示したもの
であり、加熱方法としては他に電熱ヒーター，誘導加熱
等が考えられるが、本特許の特徴は減圧チャンバー内に
脱気チューブの支持を兼ねて、周上に脱気チューブを巻
付けて伝導型加熱により脱気チューブに熱を伝達する加
熱ユニットを配設した点であり、これらの加熱の方法及
び加熱ユニットの形状等により特許請求範囲の制限を受
るものではない。

【００１０】

【実施例】図１に示す装置を使用し感光性塗布液１を加
熱しながら脱気テストを行った。比較例は、加熱しない
室温での処理とした。この時脱気チューブとしては内径
８ｍｍ，長さ１０ｍの脱気チューブを４本を図３に示す
フィン付加熱ユニットに巻付けた。図１において減圧チ
ャンバー７を真空ポンプ９に接続し２０Ｔｏｒｒの減圧
に吸引した。液温による流量と脱気度の関係を図４に示
す。これにより脱気チューブ内の流量が一定の場合液温
の２５℃→４０℃→６０℃の上昇により脱気度が２倍に
も大きくなり処理能力を著しく高めることが出来ること
が判る。本発明における「脱気度」とは脱気される量の
程度を表し、脱気される溶存空気の量が多い時、脱気度
が高いと呼ぶ。

【００１１】

【発明の効果】

１ 減圧チャンバー内で伝導型加熱により感光性塗布液
及び脱気チューブの温度を上昇させることにより、脱気
チューブ内側界面での溶存空気の分圧を高めることが出
来、脱気能力を著しく高めることが出来る。 ２ 脱気能力の向上により、必要な脱気チューブの本数
を減すことが出来、装置を小型化することが出来るため
装置の製作コストを下げることが出来ると同時に装置内
に残留する液ロスを減少させられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光性塗布液の脱気方法及び装置の一
実施例の略図

【図２】本発明の感光性塗布液の減圧チャンバーの一実
施例の縦断面図（Ａ）横断面図（Ｂ）

【図３】図２と同様な他の一実施例の縦断面図（Ａ），
横断面図（Ｂ）

【図４】感光性塗布液の温度差による脱気度の相異を表
した液量対脱気度のグラフ

【図５】従来の感光性塗布液の脱気装置の一例の略図

【符号の説明】

１ 感光性塗布液 ２ タンク ３ ポンプ ４ 脱気ユニット ５ 液流入部 ６ 脱気チューブ ７ 減圧チャンバー ８ 液流出部 ９ 真空ポンプ １０ 筒型加熱ユニット １１ ポンプ １２ 循環タンク １３ 加熱媒体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧チャンバー内に収容された高分子脱
   気チューブの内側に感光性塗布液を流し前記高分子脱気
   チューブの外側を減圧に吸引することにより前記感光性
   塗布液中の溶存ガスを脱気する脱気方法において、前記
   高分子脱気チューブ内の感光性塗布液の温度を上げて脱
   気することを特徴とする感光性塗布液の脱気方法。
2. 【請求項２】 感光性塗布液を内側に通す高分子脱気チ
   ューブと、該高分子脱気チューブを収容する減圧チャン
   バーを含む感光性塗布液の脱気装置において、前記高分
   子脱気チューブが伝導伝熱型筒状加熱ユニットに巻き付
   けてあることを特徴とする感光性塗布液の脱気装置。