JPH06339662A - 液状材料の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液状材料の高い付着効率が得られるととも
に、小ロッド生産品の場合あるいは他の生産ラインの都
合で、しばしば塗布作業が中断される場合でも、作業の
開始時から終了時まで均一な厚さの塗膜が得られ、また
半導体製品を生産する際のレジスト膜等に使用されるよ
うな高価な液状材料を用いる場合においても、無駄な
く、しかも均一な塗布ができるようにする。 【構成】 ほぼ垂直に保持し、かつ２列にして被塗面を
互いに対向させて搬送する被塗物間に、液状材料を霧化
させる回転霧化装置を設け、該回転霧化装置を上下に往
復動させながら被塗面に液状材料を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被塗物に対して液状材
料を回転霧化方式により塗布する方法に関するものであ
り、霧化された粒子を静電気的に帯電させて塗布する液
状材料の塗布方法に関するものである。ここに、液状材
料とは、常温で液状体の接着剤やコーティング材等を含
むものをいう。

【０００２】

【従来の技術】従来、液状材料の塗布方法は、スプレイ
方式、ロールコーター方式、スクリーンコーター方式、
カーテンコーター方式、ＥＤ方式、回転霧化方式等があ
る。これらの方式は、被塗物の形状や、生産スピード、
また液状材料の種類や粘度、更には用途別等により使い
分けられていた。

【０００３】それらの特徴を簡単に述べると、スプレイ
方式には、エアスプレイ、エアレススプレイ、エアアシ
ストエアレススプレイ、ＨＶＬＰスプレイ、あるいはそ
れらの粒子を静電気的に帯電させる方式等があり、これ
らは簡便なことから種々な分野で幅広く使用されてい
る。しかし、塗布される塗膜厚の分布を均一にすること
が難しく、また液状材料の粘度も２００センチポイズ以
下のものが一般的である。

【０００４】以上簡単に説明したそれぞれの方式は、前
述したように、被塗物の形状や、生産スピード、また液
状材料の種類や粘度、更には用途等により使い分けられ
るものである。その他に、本発明に関連する平板状被塗
物のための回転霧化方式による静電塗装装置に関して
は、特開平４−７８４５９号公報に開示された発明が公
知である。そして、その装置はループコンベア装置を用
いたものである。

【０００５】同公報記載の発明は、平板状被塗物を搬送
する搬送方向が反対であるとともに、平行、かつ間隔を
開けた２本の直線部分を有するコンベア装置と、一方の
直線部分から送られてきた被塗物を受取り、その被塗物
を反転して他方の直線部分に供給する反転装置と、回転
軸線が、コンベア装置の直線部分の中央に位置し、かつ
鉛直方向に伸びている回転霧化ヘッドと、回転軸線に沿
って回転霧化ヘッドを往復動させる支持装置とからなる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら行われているロールコーター方式やスクリーンコータ
ー方式は、平面的な被塗物に対しては比較的緻密な塗布
が施工されるが、凹凸等がある被塗物に対しては塗布が
難しいこと、また液状材料の粘度変化や挙動変化によ
り、塗膜厚が変化するという問題があった。また元来ロ
ールコーター方式やスクリーンコーター方式は接触式塗
布のため、被塗物を直接的あるいは間接的に傷つけてし
まうことがあり、エレクトロニクス分野の被塗物では敬
遠されがちであった。

【０００７】カーテンコーター方式は、スリットノズル
の開口部厚みを大きくして、カーテン流を安定させる方
式を取らざるを得ないため、単位時間当たりの液状材料
の流量が多くなり、低生産スピードの場合でも、被塗物
のスピードを６０〜１２０ｍ／分にする必要があった。
また液状材料の粘度は低くせざるを得なく、塗布後の乾
燥工程で被塗物を垂直にするような場合に垂れを生じる
こともあった。

【０００８】ＥＤ方式は電着方式ともよばれ、複雑な形
状でも均一な塗膜を得ることができるため、幅広い分野
で使用されるようになってきたが、液層に被塗物を浸漬
させるため、コンタミネーションが付着しやすかった
り、また液状材料の種類を変える場合のロスタイムや作
業性の悪さ、あるいは装置が高価である、といったこと
が指摘されている。

【０００９】回転霧化方式も、前記したスプレイ方式と
同様の分野で多く使用され、霧化粒子が比較的小さいこ
ともあって、粒子の方向性を保持することが難しく、霧
化粒子を静電気的に帯電させて塗布する静電遠心霧化方
式が多く採用されていた。

【００１０】一方、前記公報に開示された装置は、あま
りにも静電気のエネルギーによる付着率に頼りすぎてい
たため、ファラデー効果により、例えば平板状のものは
エッヂ部分に粒子が集中して付着し、その部分の塗膜厚
が増加し、逆に中央部は薄い塗膜となるのが一般的であ
った。

【００１１】また、被塗物が第１の直線部から第２の直
線部に至るまでには、かなりの時間を要するため、作業
の開始時には、被塗物が第１の直線部にしか存在せず、
第２の直線部には被塗物が存在しないことになる。また
作業の終了時には、これと逆になり、第１の直線部には
被塗物が存在しないが第２の直線部には被塗物が存在す
ることになる。

【００１２】従って作業の開始時および作業の終了時に
は、回転霧化ヘッドから飛散した霧化粒子は、静電気に
よって片側にのみ存在する被塗物へ向けて、偏向して流
れることになる。そのため作業の開始時および終了時の
被塗物に塗布された膜厚は、作業が正常に行われている
場合、即ち被塗物が第１の直線部と第２の直線部に存在
する状態で塗布された膜厚に比べて、相当に厚みが増加
したものとなるので、品質管理上好ましくなかった。

【００１３】また、回転霧化ヘッドから飛散する霧化粒
子は、回転霧化ヘッドの回転軸芯に対し３６０度の方向
に霧散するので、被塗物が存在しない方向に飛散した霧
化粒子の大部分は無駄に消費されることになり、経済的
損失が大きかった。これらのことは小ロッド生産や、他
の生産ラインの都合でしばしば塗布作業が中断される場
合、また半導体製品を生産する際のレジスト膜等に使用
されるような、高価な液状材料を用いる場合には、大き
な問題点であった。

【００１４】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、液状材料の高い付着効率が得られるとと
もに、小ロッド生産品の場合あるいは他の生産ラインの
都合で、しばしば塗布作業が中断される場合でも、作業
開始時から終了時まで均一な厚さの塗膜が得られ、また
半導体製品を生産する際のレジスト膜等に使用されるよ
うな高価な液状材料を用いる場合においても、無駄なく
塗布できる液状材料の塗布方法を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はほぼ垂直に保持し、かつ２列にして被塗面
を互いに対向させつつ同方向に搬送する被塗物の相互間
に、回転することにより液状材料を霧化させる回転霧化
装置を設け、その回転霧化ヘッドを上下に往復動させな
がら、被塗物の対向する面に液状材料を塗布する方法と
した。

【００１６】前記回転霧化装置には、その内部に供給さ
れた液状材料を回転により霧化させる回転霧化ヘッドを
その端部に備えている。また本発明の液状材料の塗布方
法により塗布する被塗物は平板状の形状のものを対象と
し、この被塗物の搬送手段は、オーバーヘッドコンベヤ
ーを用いて、少なくとも液状材料の塗布工程は被塗物を
２列に、かつ対向させて移動させることとした。また、
対向した面に液状材料を塗布した被塗物を、搬送の下流
の位置において反転させるとともに反対側の面を互いに
対向させ、その面に対し、別置きの回転霧化装置にて液
状材料を塗布する構成とした。

【００１７】また、回転霧化装置の回転霧化ヘッドに対
しては、高圧の直流電流を供給し、回転霧化ヘッドと被
塗物間に電界を形成させることにより、回転霧化ヘッド
にて霧化させられた粒子を静電気的に帯電させることと
した。

【００１８】

【作用】本発明の液状材料の塗布方法によれば、搬送さ
れる被塗物の面が常に左右対向しているために、回転霧
化ヘッドから飛散される霧化粒子は、左右の面が対向し
ていない場合のように片方の被塗面に集中することがな
く、最初から左右の被塗面に均等に振り分けられる。し
かも、霧化された液状材料の粒子を静電気的に帯電させ
るので塗布された膜厚が均一になる。なお、対向した被
塗面の塗布が終わった被塗物を反転してその裏面を塗布
する場合も前記と同様な作用を奏する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面とともに具体的
に説明する。なお、各実施例において共通の要旨は共通
の符号を付して対応させることにより重複する説明を省
略する。

【００２０】

【実施例１】図１は、本発明の実施例１を示す液状材料
の塗布状態を示す図、図２は液状材料の塗布方法におけ
る塗布装置の概略構成を示す図である。

【００２１】図１および図２において、被塗物２，２ａ
は被塗面を互いに対向させて、それぞれ独立して駆動さ
れるオーバーヘッドコンベア装置４，４ａに設けられた
ハンガー６とその下部に形成したクリップ８によってほ
ぼ垂直に懸垂されつつ矢印Ｂ方向に搬送される。なお、
オーバーヘッドコンベア装置４，４ａは液状材料の塗布
域のみを示し、駆動装置その他、前処理装置、後処理装
置等の図示を省略した。

【００２２】回転霧化装置１０はその下部に回転霧化ヘ
ッド１１を有し、対向する被塗物２，２ａの中央の位置
に配設されているとともに、その上方に設けられた作動
手段により矢印Ａ方向に往復動が可能になっている。

【００２３】塗装ブース１４は、回転霧化装置１０から
飛散する液状材料の霧化粒子４４が塗布域外を汚染する
ことを防止するもので、その両端には、被塗物２，２ａ
を塗装ブース１４内に搬入するための入口３２および、
搬出するための出口３４が設けられている。

【００２４】回転霧化装置１０にて霧化する液状材料は
タンク１６に貯溜され、ポンプ１８により管路２０、電
磁弁２２を経て塗装ブース１４内の回転霧化装置１０に
供給される。

【００２５】各作動機器は、制御装置２４により制御さ
れる。即ち、回転霧化ヘッド１１にはケーブル２６を介
して高圧の直流電気が供給され、回転霧化ヘッド１１か
ら飛散する液状材料の霧化粒子４４を静電気的に帯電さ
せ、一方、ケーブル２８を介して回転霧化装置１０の回
転数や回転方向が制御される。さらにケーブル３０を介
して回転霧化装置１０の上下往復動の作動手段を作動さ
せる。また液状材料を回転霧化装置１０に供給するポン
プ１８及び電磁弁２２も制御装置２４からの信号により
制御される。

【００２６】また、被塗物２，２ａが非導電性の場合に
は、被塗物２，２ａに接触または接近させて設けられた
アース物体３６により、回転霧化ヘッド１１とアース物
体３６との間に電解が形成される。

【００２７】以上の構成において、被塗物２，２ａに液
状材料を塗布する場合について説明する。まず、オーバ
ーヘッドコンベヤー４に被塗物２，２ａの被塗面を互い
に対向させて懸垂させ、塗装ブース１４の入口３２から
その内部に搬入させる。一方液状材料４０をポンプ１８
によって管路２０、電磁弁２２を経て回転霧化装置１０
に供給することにより、回転霧化ヘッド１１の回転によ
る遠心力にて液状材料４０を霧化させる。霧化させられ
た粒子４４は半径方向に飛散して被塗物２，２ａの対向
する面に付着し塗布される。

【００２８】この本発明の液状材料４０の塗布方法にお
いては、被塗物２，２ａの被塗面が常に互いに対向して
搬送されることにより行われる。即ち、対向しないため
に片方の被塗面にだけに偏向して塗布されるということ
がないので、霧化粒子４４が被塗面に均等に塗布され
る。

【００２９】また、被塗物２，２ａが非導電性の場合で
も、被塗物２，２ａに接近して設けたアース物体３６，
３６ａと被塗物２，２ａとの間に電解を形成させること
により、回転霧化ヘッド１１から飛散する霧化粒子４４
は静電気的に帯電するので、被塗物２，２ａの被塗面に
向かって霧化粒子４４を電気的に集中して飛散させるこ
とができる。

【００３０】また、アース物体３６，３６ａを設けるこ
とにより電気力線が被塗面のエッジ部等の局部に集中す
ることが排除され、これにより均一な塗膜を得ることが
できる。また、オーバースプレーされた霧化粒子４４は
アース物体３６，３６ａに付着することにより不要な部
分に飛散することがなく除去されるので、塗布域を常に
クリーンな状態に維持することができる。

【００３１】

【実施例２】図３は本発明の実施例２を示し、塗装ブー
ス１４内に第１の塗布域５０と、搬送の下流の位置に第
２の塗布域５２とを設け、第１の塗布域５０と第２の塗
布域５２との間に、被塗物２，２ａを１８０度反転させ
る反転装置５４を設けたものである。

【００３２】なお、第２の塗布域５２に設けた回転霧化
装置１０ａは、第１の塗布域５０に設けたものと同様の
ものであり、この第１と第２の塗布域に対して被塗物
２，２ａを連続的に搬送することにより、被塗物２，２
ａの表裏面を連続的かつ自動的に塗布することができ
る。その他の作用効果は実施例１と同様であるので、そ
の説明を省略する。

【００３３】

【実施例３】図４は本発明の実施例３を示し、液状材料
の塗布工程中において、回転霧化装置１０を矢印Ａ方向
に往復動させると同時に回転霧化装置１０と被塗物２，
２ａとの相対位置関係を、回転霧化ヘッド１１の水平線
αに対して、被塗物２，２ａの角度を３０度以内にて傾
け操作を行うことにより塗布するものである。

【００３４】この操作により図５に示すような被塗面に
凹凸４５を有する被塗物２，２ａに対しても、窪み部分
への霧化粒子４４の入り込み性をよくすることができる
ので、凹凸の面に対しても均一な塗膜が得られる。

【００３５】

【実施例４】図６は本発明の実施例４を示し、実施例１
で用いたコンベヤー装置４，４ａに替えて、被塗物２，
２ａの上下部を溝付の特殊なベルトコンベヤー６０，６
０ａにて挟み込むようにして搬送する構成にしたととも
に、被塗物２，２ａの中央部に配設された回転霧化装置
１０を上向きに構成したものである。この場合は、回転
霧化装置１０の上下方向往復動作動手段１２を回転霧化
装置１０の下側に設けることにより、前記実施例１と同
様な塗布の作用効果を奏することができる。

【００３６】つぎに、本発明の液状材料の塗布方法にお
ける実験例を紹介する。実験の条件はつぎの通りであ
る。 １．液状材料：プリント基板用ソルダレジスト（大陽イ
ンキ製造ＫＫ製） ２．液状材料の粘度：２００ｃｐｓ（２５°Ｃ） ３．被塗物：プリント基板、縦３４０ｍｍ、横５１０ｍ
ｍ、２列 ４．コンベア速度：１．０ｍ／分 ５．回転霧化装置：ノードソンコーポレイション製、型
式ＲＡ１２型 ６．回転霧化ヘッドの回転数：２０，０００ｒｐｍ ７．回転霧化装置の上下動速度：１４ｍ／分 ８．静電印加電圧：ＤＣ４４ＫＶ ９．被塗物とアース物体間の距離：５０ｍｍ １０．進行する被塗物と次の被塗物との間隔：３０ｍｍ １１．吐出量（２枚両面塗布時間当たり）：７９．８ｇ
ｆ／６５秒 以上の条件により、回転霧化ヘッドと被塗物間の距離Ａ
およびＢを、Ａ＝１６５ｍｍ，Ｂ＝１３５ｍｍとして２
種類の実験を行ったところ、液状材料の付着効率は、Ａ
の場合で８８．５％、Ｂの場合で９０．３％と、従来に
比べて高い付着率が得られ、またエッジ部および平面部
ともに均一な塗膜が得られ、生産のロッドにおいても膜
厚のばらつきが見られなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液体材料の
塗布方法においては、液状材料の高い付着効率が得られ
るとともに、小ロッド生産品の場合あるいは他の生産ラ
インの都合で、しばしば塗布作業が中断される場合で
も、作業開始時から終了時まで均一な厚さの塗膜が得ら
れ、また半導体製品を生産する際のレジスト膜等に使用
されるような高価な液状材料を用いる場合においても、
無駄なく塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における液体材料の塗布状態
を示す平面図。

【図２】本発明を実施するための装置の概略構成図。

【図３】本発明の実施例２における液体材料の塗布状態
を示す平面図。

【図４】本発明の実施例３における液体材料の塗布状態
を示す図。

【図５】本発明の実施例３における液体材料の塗布状態
を示す図。

【図６】本発明の実施例４における液体材料の塗布状態
を示す図。

【符号の説明】

２，２ａ 被塗物 ４，４ａ コンベヤー装置 １０ 回転霧化装置 １１ 回転霧化ヘッド １２ 上下動作動手段 １６ タンク １８ ポンプ ２４ 制御装置 ３６，３６ａアース物体 ４０ 液状材料 ４４ 霧化粒子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ垂直に保持し、かつ２列にして被塗
   面を互いに対向させつつ同方向に搬送する被塗物の相互
   間に、回転することにより液状材料を霧化させる回転霧
   化装置を設け、前記回転霧化ヘッドを上下に往復動させ
   ながら、対向する被塗物の面に液状材料を塗布すること
   を特徴とする液状材料の塗布方法。
2. 【請求項２】 前記回転霧化装置はその内部に供給され
   た液状材料を回転により霧化させる回転霧化ヘッドをそ
   の端部に備えたことにより成る請求項１記載の液状材料
   の塗布方法。
3. 【請求項３】 被塗物の形状が平板状をなしているもの
   を対象にしたことを特徴とする請求項１記載の液状材料
   の塗布方法。
4. 【請求項４】 被塗物の対向した被塗面に液状材料を塗
   布した後、搬送の下流位置にて被塗物を互いに反転させ
   ることにより、被塗物の反対面側を互いに対向させ、別
   置の回転霧化装置にて液状材料を塗布することを特徴と
   する請求項１から請求項３記載に記載の液状材料の塗布
   方法。
5. 【請求項５】 回転霧化装置の回転霧化ヘッドに高圧の
   直流電流を供給し、前記回転霧化ヘッドと被塗物間に電
   界を形成させることにより、回転霧化装置にて霧化させ
   た粒子を静電気的に帯電させることを特徴とする請求項
   １から請求項４記載の液状材料の塗布方法。
6. 【請求項６】 被塗物をほぼ垂直に保持しつつ移動させ
   る手段がオーバーヘッドコンベヤーであることを特徴と
   する請求項１記載の液状材料の塗布方法。
7. 【請求項７】 少なくとも液状材料の塗布工程は被塗物
   を２列に、かつ対向させて移動させることを特徴とする
   請求項１から請求項４記載の液状材料の塗布方法。