(57)【要約】【課題】  ドラム状物体ごとの液状物質の塗布時間を短くして、多くのドラム状物体に液状物質を塗布する必要がある場合でも、液状物質を塗布する装置を多くせずに生産効率が悪くならないようにすることができるドラム状物体への液状物質塗布装置を提供することにある。【解決手段】  複数本のドラム状物体を、ドラム状物体の中心軸が略水平であり、それぞれのドラム状物体の中心軸が略１点で交差するように固定するドラム状物体セット手段と、ドラム状物体の中心軸が略交差する位置付近を通り、ドラム状物体のそれぞれの中心軸方向と略直角な軸を回転軸にして、ドラム状物体セット手段を回転させる第１の回転手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム状物体の外周に液状物質を塗布するドラム状物体への液状物質塗布装置において、
複数本の該ドラム状物体を、該ドラム状物体の中心軸が略水平であり、それぞれのドラム状物体の中心軸が略１点で交差するように固定するドラム状物体セット手段と、
該ドラム状物体の中心軸が略交差する位置付近を通り、該ドラム状物体のそれぞれの中心軸方向と略直角な軸を回転軸にして、該ドラム状物体セット手段を回転させる第１の回転手段とを備えることを特徴とするドラム状物体への液状物質塗布装置。
【請求項２】
前記ドラム状物体セット手段が前記ドラム状物体を固定する際、それぞれの該ドラム状物体の周囲を覆う蓋を備え、
該蓋が、該ドラム状物体セット手段に該ドラム状物体と共に固定されることを特徴とする請求項１記載のドラム状物体への液状物質塗布装置。
【請求項３】
前記ドラム状物体セット手段に固定されたそれぞれの前記ドラム状物体をそれぞれの該ドラム状物体の中心軸を中心に回転させる第２の回転手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のドラム状物体への液状物質塗布装置。
【請求項４】
前記第２の回転手段が、１つの回転駆動によりそれぞれの前記ドラム状物体を回転させることを特徴とする請求項３記載のドラム状物体への液状物質塗布装置。
【請求項５】
前記ドラム状物体セット手段が、前記第１の回転手段から着脱自在であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のドラム状物体への液状物質塗布装置。
【請求項６】
前記ドラム状物体セット手段の内部に該ドラム状物体セット手段に固定された前記ドラム状物体を加熱する加熱手段を備え、
該加熱手段が通電によって加熱されるヒーターであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のドラム状物体への液状物質塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式のレーザ加工装置などに使用されるドラム状物体へ、固化すると均一の厚さの薄膜が形成されるように液状物質を塗布するドラム状物体への液状物質塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドラム式のレーザ加工装置によりレーザ加工を行う際、ドラム状の治具にセットされたシート状の加工対象物の表面又はドラム状物体の表面に、フォトレジストのような液状物質を薄く塗布し、固化させてレーザ光により反応跡が形成される薄膜を形成することが多くある。これは、レーザ光照射により薄膜に反応跡を形成した後、現像液等で反応跡を除去して薄膜にピットや溝を形成し、ガスエッチング等によりシート状の加工対象物やドラム状物体にピットや溝を形成するために行われる。
【０００３】
液状物質をドラム状物体に薄く塗布する方法としては、従来は例えば特許文献１に示されるように、ドラム状物体を回転させながら液状物質が噴出するノズルをドラム状物体の中心軸方向に沿って移動させる方法で行われている。この方法であれば、精度よく均一な厚さの薄膜を形成することができる。
【特許文献１】特開２００４−２０９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、１つのドラム状物体ごとに液状物質の塗布を行っているため、多くのドラム状物体に液状物質を塗布する必要がある場合は、液状物質の塗布に時間がかかるため生産効率が悪くなるという問題がある。また、生産効率を上げるため液状物質を塗布する装置を多くすれば製造コストが上がり、メンテナンスの工数も増えるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ドラム状物体ごとの液状物質の塗布時間を短くして、多くのドラム状物体に液状物質を塗布する必要がある場合でも、液状物質を塗布する装置を多くせずに生産効率が悪くならないようにすることができるドラム状物体への液状物質塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、複数本のドラム状物体を、ドラム状物体の中心軸が略水平であり、それぞれのドラム状物体の中心軸が略１点で交差するように固定するドラム状物体セット手段と、ドラム状物体の中心軸が略交差する位置付近を通り、ドラム状物体のそれぞれの中心軸方向と略直角な軸を回転軸にして、ドラム状物体セット手段を回転させる第１の回転手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、ドラム状物体セット手段がドラム状物体を固定する際、それぞれのドラム状物体の周囲を覆う蓋を備え、蓋が、ドラム状物体セット手段にドラム状物体と共に固定されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、ドラム状物体セット手段に固定されたそれぞれのドラム状物体をそれぞれのドラム状物体の中心軸を中心に回転させる第２の回転手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、第２の回転手段が、１つの回転駆動によりそれぞれのドラム状物体を回転させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、ドラム状物体セット手段が、第１の回転手段から着脱自在であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載のドラム状物体への液状物質塗布装置は、ドラム状物体セット手段の内部にドラム状物体セット手段に固定されたドラム状物体を加熱する加熱手段を備え、加熱手段が通電によって加熱されるヒーターであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、複数本のドラム状物体を、ドラム状物体の中心軸が略水平であり、それぞれのドラム状物体の中心軸が略１点で交差するように固定するドラム状物体セット手段と、ドラム状物体の中心軸が略交差する位置付近を通り、ドラム状物体のそれぞれの中心軸方向と略直角な軸を回転軸にして、ドラム状物体セット手段を回転させる第１の回転手段とを備えることから、それぞれのドラム状物体の一部に塗布された液状物質が回転による遠心力で移動し、円盤にスピンコートにより液状物質を塗布するのと同じように均一の厚さで液状物質を塗布することができる。
また、複数のドラム状物体に液状物質を一度に塗布することができるので、多くのドラム状物体に液状物質を塗布する必要がある場合でも、液状物質の塗布に時間がかからず生産効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、ドラム状物体セット手段がドラム状物体を固定する際、それぞれのドラム状物体の周囲を覆う蓋を備えることから、液状物質が垂れたり飛び散ったりしないようにすることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ドラム状物体セット手段に固定されたそれぞれのドラム状物体をそれぞれのドラム状物体の中心軸を中心に回転させる第２の回転手段を備えることから、重力の影響でドラム状物体の下側の液状物質が厚目になることを防ぐことができ、さらに均一に液状物質を塗布することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、第２の回転手段が、１つの回転駆動によりそれぞれのドラム状物体を回転させることから、ドラム状物体をセットする箇所ごとに回転駆動の手段を設けないため装置の構成が簡単になる。
また、それぞれのドラム状物体を同じ回転速度で回転させることができるため、ドラム状物体ごとの液状物質の塗布にむらが生じないようにすることができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、ドラム状物体セット手段が、第１の回転手段から着脱自在であることから、ドラム状物体に液状物質を塗布した後、ドラム状物体をセットしたドラム状物体セット手段を取り外して恒温槽に入れ加熱することで、液状物質を容易に固化させて薄膜を形成することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、ドラム状物体セット手段に固定されたドラム状物体を加熱する加熱手段を備え、加熱手段が通電によって加熱されるヒーターであることから、ドラム状物体を恒温槽に入れることなく加熱することができ、より効率的に薄膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態におけるドラム状物体への液状物質塗布装置は、ドラム式のレーザ加工装置などに使用されるドラム状物体へ、固化すると均一の厚さの薄膜が形成されるように液状物質を塗布するための装置である。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第１の実施形態を示す説明図である。図２は、同ドラム状物体への液状物質塗布装置にドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。図３は、同ドラム状物体への液状物質塗布装置にドラム状物体をセットしてからドラム状物体に均一の厚さの薄膜が形成されるまでの手順を示す説明図である。
【００２０】
図１において、液状物質塗布装置１は、治具１２、円柱体１６、固定板２２、ボルト２４等から構成されるドラム状物体セット手段と、第１の回転手段である回転シャフト１４や図示しないスピンドルモータ等の駆動手段等から構成されている。治具１２は、円柱形状の側面の３カ所を軸方向に垂直にカットして、３つの固定面１２ａを形成したものである。尚、固定面１２ａは治具１２の上面視で、均一な角度に放射状に３面が設けられている。このそれぞれの固定面１２ａの中心から起立するようにドラム状物体１０が固定されることで、それぞれのドラム状物体１０は、ドラム状物体１０の中心軸が略水平であり、それぞれのドラム状物体の中心軸が治具１２の円柱形状の軸付近の略１点で交差するように固定される。
【００２１】
治具１２は、円柱形状の中心線に上下に穿設される孔１３にボルトを通し、図示しないスピンドルモータの回転シャフト１４の回転軸位置に形成されているネジ穴１５にねじ込むことでスピンドルモータの回転シャフト１４に取り付けられる。治具１２をスピンドルモータの回転シャフト１４に取り付けた後、スピンドルモータを回転駆動することで治具１２はドラム状物体１０のそれぞれの中心軸方向と略直角な軸を回転軸にして回転し、ドラム状物体１０の治具１２側に塗布された液状物質は遠心力によりドラム状物体１０全面に広がり、均一の厚さになる。
【００２２】
図２は、ドラム状物体１０が液状物質塗布装置１の治具１２に取り付けられた状態をドラム状物体１０の中心軸と治具１２の円柱形状の中心線を含む断面で示した断面図である。円柱体１６は、端面に形成されたネジ切り芯１８が、治具１２の固定面１２ａに形成されているネジ穴２０にねじ込まれることで治具１２に固定される。この円柱体１６にドラム状物体１０が差し込まれ、ドラム状物体１０の一端面が治具１２の固定面１２ａに当接して固定され、他端面に円盤状の固定板２２が当てられ、固定板２２の中心孔を通したボルト２４が円柱体１６に形成されているネジ穴２６にねじ込まれることで、ドラム状物体１０が治具１２に固定される。
【００２３】
図３は、ドラム状物体１０を液状物質塗布装置１にセットしてからドラム状物体１０に均一の厚さの薄膜が形成されるまでの手順を示したものである。その手順は、
１．ドラム状物体１０を円柱体１６に差し込む。
２．ボルト２４を固定板２２の中心孔を通して円柱体１６のネジ穴２６にねじ込む。３本のドラム状物体１０を、同様に治具１２に固定する。
３．ドラム状物体１０に、ピペット２８などで液状物質（フォトレジスト）６を塗布する。
４．スピンドルモータを回転させる。これにより液状物質（フォトレジスト）６は、遠心力によりドラム状物体１０の外周の全面に均一の厚さで広がる。
５．治具１２をスピンドルモータの回転シャフト１４から取り外し、恒温槽に入れ所定時間加熱することで液状物質（フォトレジスト）６を固化させる。これによりドラム状物体１０には均一の厚さで薄膜が形成される。
【００２４】
尚、治具１２にニクロム線等の発熱体を埋め込んでおき、通電することにより加熱して液状物質（フォトレジスト）６を固化させてもよい。この場合、円柱体１６を治具１２にねじ込んで取り付ける構造にせず、治具１２と円柱体１６を一体にしてニクロム線等の発熱体を円柱体１６に埋め込むようにしてもよい。
【００２５】
このように本実施例によれば、それぞれのドラム状物体１０の一部に塗布された液状物質６が回転による遠心力で移動し、円盤にスピンコートにより液状物質６を塗布するのと同じように均一の厚さで液状物質６を塗布することができる。
【００２６】
また、複数のドラム状物体１０に液状物質６を一度に塗布することができるので、多くのドラム状物体１０に液状物質６を塗布する必要がある場合でも、液状物質６の塗布に時間がかからず生産効率を向上させることができる。
【００２７】
さらに、治具１２が、回転シャフト１４から着脱自在であることから、ドラム状物体１０に液状物質６を塗布した後、ドラム状物体１０をセットした治具１２を回転シャフト１４から取り外して恒温槽に入れ加熱することで、液状物質６を容易に固化させて薄膜を形成することができる。
【００２８】
さらに、治具１２の内部に治具１２に固定されたドラム状物体１０を加熱する加熱手段を設け、加熱手段が通電によって加熱されるヒーターにすることで、ドラム状物体１０をセットした治具１２を恒温槽に入れることなく加熱することができ、より効率的に薄膜を形成することができる。
【実施例２】
【００２９】
上記実施例１では、ドラム状物体１０に塗布した液状物質６は、スピンドルモータの回転前には垂れ、スピンドルモータを回転させると遠心力で飛び散ることになるため、液状物質塗布装置１の周囲を頻繁に清掃する必要が出てくる。この問題に対処し、液状物質６が垂れたり飛び散ったりしないようにしたものが本実施例である。図４は、本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第２の実施形態を示し、ドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。これは第１の実施形態における図２に対応する図である。
【００３０】
図４に示すように、本実施例では、ドラム状物体１０を液状物質塗布装置１の治具１２に取り付けた際ドラム状物体１０の周囲が円筒状の蓋３０で覆われるような構造になっている。円筒状の蓋３０は、片方の側面は開放されており、他方の側面はボルト２４を通す孔が中心に形成されている。そして、ボルト２４を通す孔が形成された側面の内側にはドラム状物体１０を押圧する円筒体３０ａが形成されている。治具１２の固定面１２ａには、円筒状の蓋３０の開放された側面がセットされる円状の溝３２が形成されている。この溝３２に、円筒状の蓋３０をはめ込み、固定板２２の中心孔を通したボルト２４を円柱体１６に形成されているネジ穴２６にねじ込むことで、円筒状の蓋３０とドラム状物体１０とが一体で治具１２に固定される。
【００３１】
尚、円筒状の蓋３０の周面の１箇所には、ピペット２８が入る長方形状の孔が形成されており、溝３２に円筒状の蓋３０をはめ込むときは、この長方形状の孔が最上部になるように行う。液状物質６の塗布は、この長方形状の孔からピペット２８を挿入して行う。最上部に長方形状の孔があってもこの孔から外にでる液状物質６は極めて少ない。尚、蓋３０は、ドラム状物体１０を覆うことができればよく、形状は角柱状でもよい。
【００３２】
このように本実施例によれば、治具１２にドラム状物体１０を固定する際、それぞれのドラム状物体１０の周囲を覆う蓋３０を備えることから、液状物質６が垂れたり飛び散ったりしないようにすることができ、液状物質塗布装置１の周囲を清掃する工数を大幅に減らすことができる。
【実施例３】
【００３３】
上記２つの実施例では、ドラム状物体１０は回転せずに、治具１２の回転による遠心力のみで液状物質（フォトレジスト）６を均一の厚さにした。しかし、重力の影響によりドラム状物体１０を治具１２に取り付けた際、下側となった方が上側よりフォトレジストが厚めになる可能性がある。そのため、治具１２を回転させると共にドラム状物体１０をドラム状物体１０の中心軸を中心に回転させ、フォトレジストをより均一の厚さにできるようにしたものが本実施例である。
【００３４】
図５は、本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第３の実施形態を示し、ドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。これは第１の実施形態における図２、第２の実施形態における図４に対応する図である。図６は、同ドラム状物体への液状物質塗布装置において治具の上面板を取り除いたときの上面図である。図７は、同ドラム状物体への液状物質塗布装置においてモータの回転がドラム状物体の回転に伝達する様子を示す説明図である。
【００３５】
本実施例においては、治具３８は内部に空間があり、その空間にドラム状物体１０を回転させるための機構が設けられている。そして、治具３８は上面板（図示せず）が本体から着脱可能な構造になっており、上面板を取り除いた後、ドラム状物体１０を回転させるための機構はセットおよび除去が可能になっている。図５に示すように、治具３８が円盤状の回転台４０を備え、この回転台４０に円柱体１６が取り付けられるようになっている。治具３８は、外形形状的には、上記第１の実施形態の治具１２と同様な形状で、治具１２の固定面１２ａと同じ位置の固定面３８ａに、円盤状の回転台４０が回転面３８ａの内部に設けられたボールベアリングに回転台４０の中心から伸びる軸を通すことで回転自在に設けられている。回転台４０の中心から治具３８を通って伸びる軸はその先端にギア４２が設けられている。回転台４０は、ギア４２が回転することにより回転する。
【００３６】
ギア４２は、図６，図７に示すように、治具３８内に水平に設けられた円盤状の回転体４４の下面の外周側１周に形成された歯（図示せず）にかみ合っており、回転体４４が回転することにより回転する。回転体４４は、固定台５８に形成されたボールベアリングが側面に設けられた円状の溝に、回転体４４の下面に設けられた円状の凸部がセットされることで回転自在になっている。そして回転体４４は、上面に円筒体４６が形成され、円筒体４６の上面には歯が形成されている。この歯に、モータ４８のプーリ５０がかみ合い、モータ４８が回転することにより回転体４４は回転するようになっている。
【００３７】
治具３８の上面板（図示せず）はネジ止めされており、このネジを外すことで上面板が治具３８から取り外すことができる。そして、モータ４８を駆動する電源は、治具３８の上面板に取り付けられ、モータ４８に通電するスイッチも治具３８の上面板に備えられている。そして、モータ４８は、治具３８内の側面に形成された半円筒体５２にセットされ、押さえ板５４がネジ５６で半円筒体５２に固定されることで固定されている。よって、治具３８の上面板を外しネジ５６を取り外すことで、押さえ板５４を取り外せば、モータ４８、モータ４８を駆動する電源及びモータ４８に通電するスイッチ等を治具３８から取り外すことができる。
【００３８】
これにより、液状物質（フォトレジスト）６を塗布した後、治具３８をスピンドルモータの回転シャフト１４から取り外し、治具３８の上面板を外して押さえ板５４を取り外し、モータ４８、電源及びスイッチといった加熱を防止するものを取り外せば、治具３８を恒温槽に入れて加熱することができる。または治具３８に埋め込んだニクロム線等の発熱体に通電して加熱することもできる。
【００３９】
尚、本実施例においても、回転台４０に円状の溝３２を形成して実施例２のように蓋３０をセットするような構造にしてもよい。
【００４０】
このように本実施例によれば、治具３８に固定されたドラム状物体１０をドラム状物体１０の中心軸を中心に回転させる回転手段であるモータ４８，回転体４４，回転台４０等を備えることから、重力の影響でドラム状物体１０の下側の液状物質６が厚目になることを防ぐことができ、さらに均一に液状物質６を塗布することができる。
【００４１】
また、モータ４８の回転駆動のみによりそれぞれのドラム状物体１０を回転させることができる構造であり、ドラム状物体１０をセットする箇所ごとに回転駆動の手段を設けないため装置の構成が簡単になる。さらに、それぞれのドラム状物体１０を同じ回転速度で回転させることができるため、ドラム状物体１０ごとの液状物質６の塗布にむらが生じないようにすることができる。
【００４２】
尚、上記３つの実施例の他、本発明はさらに様々な変形が可能である。上記実施例では、治具１２，３８はドラム状物体１０を３つ取り付けることができるようにしたが、さらに取り付けることができる構造でもよい。また２つでもよい。いずれの場合もドラム状物体１０の回転方向における間隔を等間隔にすることが望ましい。
【００４３】
また、上記実施例３では、ドラム状物体１０を回転させるためのモータ４８を、治具３８内部に備えた電源による通電により回転させるようにしたが、外部の電源からの通電により回転させてもよい。この場合、スピンドルモータにより治具３８が回転することで配線がよじれるため、所定数回転した後、回転を停止して逆方向に回転するか、配線の接続部を回転体に対応した構造のものにするとよい。以上のように、本発明の目的を逸脱しない限り様々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明によれば、ドラム状物体ごとの液状物質の塗布時間を短くして、多くのドラム状物体に液状物質を塗布する必要がある場合でも、液状物質を塗布する装置を多くせずに生産効率が悪くならないようにすることができるドラム状物体への液状物質塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】同ドラム状物体への液状物質塗布装置にドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。
【図３】同ドラム状物体への液状物質塗布装置にドラム状物体をセットしてからドラム状物体に均一の厚さの薄膜が形成されるまでの手順を示す説明図である。
【図４】本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第２の実施形態を示し、ドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るドラム状物体への液状物質塗布装置の第３の実施形態を示し、ドラム状物体が取り付けられた状態を示す断面図である。
【図６】同ドラム状物体への液状物質塗布装置において治具の上面板を取り除いたときの上面図である。
【図７】同ドラム状物体への液状物質塗布装置においてモータの回転がドラム状物体の回転に伝達する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・・・液状物質塗布装置
６・・・・・液状物質
１０・・・・ドラム状物体
１２・・・・治具
１２ａ・・・固定面
１３・・・・孔
１４・・・・回転シャフト
１５・・・・ネジ穴
１６・・・・円柱体
１８・・・・ネジ切り芯
２０・・・・ネジ穴
２２・・・・固定板
２４・・・・ボルト
２６・・・・ネジ穴
２８・・・・ピペット
３０・・・・蓋
３０ａ・・・円筒体
３２・・・・溝
３８・・・・治具
３８ａ・・・固定面
４０・・・・回転台
４２・・・・ギア
４４・・・・回転体
４６・・・・円筒体
４８・・・・モータ
５０・・・・プーリ
５２・・・・半円筒体
５４・・・・押さえ板
５６・・・・ネジ
５８・・・・固定台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010089011.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010089011.tif 000008
【図７】
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