(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラビア版を有するグラビアロールと、
前記グラビアロールと接触して、前記グラビア版によって転写部が転写されるブランケットロールと、
前記転写部が転写される長尺状の基材を搬送するバックアップロールと、
前記グラビアロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第１のモータと、
前記グラビアロールの回転中に、前記第１のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第１のブレーキと、
前記ブランケットロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第２のモータと、
前記ブランケットロールの回転中に、前記第２のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第２のブレーキと、
前記バックアップロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第３のモータと、
前記バックアップロールの回転中に、前記第３のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第３のブレーキと、
前記第１のモータ、前記第２のモータ、及び、前記第３のモータを同じ回転速度で回転させる制御部と、
を有することを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
グラビア版を有するグラビアロールと、
長尺状の基材を搬送すると共に、前記基材に前記グラビア版によって塗工が行われるバックアップロールと、
前記グラビアロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第１のモータと、
前記グラビアロールの回転中に、前記第１のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第１のブレーキと、
前記バックアップロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第３のモータと、
前記バックアップロールの回転中に、前記第３のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第３のブレーキと、
前記第１のモータ、及び、前記第３のモータを同じ回転速度で回転させる制御部と、
を有することを特徴とする塗工装置。
【請求項３】
前記グラビアロールが、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂製であって、その表面にメッキが施されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工装置。
【請求項４】
前記ブランケットロールが、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂製であって、その表面にゴムが巻回されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項５】
前記バックアップロールが、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂製であって、その表面にメッキが施されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗工装置。
【請求項６】
前記第１のブレーキ、前記第２のブレーキ、又は、前記第３のブレーキが、パウダーブレーキ、電磁ブレーキ、マグネットブレーキ、又は、ディスクブレーキである、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の基材にグラビア塗工を行う塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路は微細化、集積化が進み、その微細加工を実現するためのパターン転写技術としてフォトリソグラフィー装置の高精度化が進められてきた。しかし、このリソグラフィー技術も限界に近づき、最近では、プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するナノプリント装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のナノプリント装置は、板状の基板にナノプリントを行う装置であり、長尺状のフィルムなどの基材に連続してナノプリントを行うことはできないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、長尺状の基材にもナノプリントを行うことができる塗工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、グラビア版を有するグラビアロールと、前記グラビアロールと接触して、前記グラビア版によって転写部が転写されるブランケットロールと、前記転写部が転写される長尺状の基材を搬送するバックアップロールと、前記グラビアロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第１のモータと、前記グラビアロールの回転中に、前記第１のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第１のブレーキと、前記ブランケットロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第２のモータと、前記ブランケットロールの回転中に、前記第２のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第２のブレーキと、前記バックアップロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第３のモータと、前記バックアップロールの回転中に、前記第３のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第３のブレーキと、前記第１のモータ、前記第２のモータ、及び、前記第３のモータを同じ回転速度で回転させる制御部と、を有することを特徴とする塗工装置である。
【０００７】
グラビア版を有するグラビアロールと、
また、本発明は、長尺状の基材を搬送すると共に、前記基材に前記グラビア版によって塗工が行われるバックアップロールと、前記グラビアロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第１のモータと、前記グラビアロールの回転中に、前記第１のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第１のブレーキと、前記バックアップロールを回転させるダイレクトドライブモータよりなる第３のモータと、前記バックアップロールの回転中に、前記第３のモータのトルクの３０〜７０％のブレーキトルクをかける第３のブレーキと、前記第１のモータ、及び、前記第３のモータを同じ回転速度で回転させる制御部と、を有することを特徴とする塗工装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長尺状の基材にナノプリントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す塗工装置の側面図である。
【図２】同じく塗工装置の平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す塗工装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態の塗工装置１０について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第１の実施形態の塗工装置１０について、図１と図２に基づいて説明する。
【００１２】
本実施形態の塗工装置１０は、グラビア塗工を用いて長尺状の基材にナノプリントを行う装置である。
【００１３】
なお、本明細書において「ナノプリント」とは、数１００μｍ〜数ｎｍ程度の範囲の転写を行うプリントをいう。
【００１４】
転写の対象となる長尺状の基材１としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂、ポリアレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアミドビスマレイミド、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性樹脂、及びこれらを２種以上ブレンドした材料を用いたものである。
【００１５】
（１）塗工装置１０の構造
塗工装置１０の構造について図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
塗工装置１０は、図１及び図２に示すように、グラビアロール１２、ブランケットロール１４、バックアップロール１６とを有する。
【００１７】
水平方向に配されたグラビアロール１２の下方に、ブランケットロール１４が水平方向に配され、このブランケットロール１４の下方にバックアップロール１６が水平方向に配されている。そして、塗工液が塗工されたグラビアロール１２のグラビア版３８がブランケットロール１４の表面に転写されて転写部４０が形成され、この転写部４０がバックアップロール１６によって搬送されている基材１にナノプリントを行う。
【００１８】
グラビアロール１２は、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂などよりなるロールの表面にクロムメッキを施し、その表面にグラビアロール版３８が刻設されているものであって、その直径は１００〜５００ｍｍである。グラビアロール１２の一方の回転軸には、ダイレクトドライブモータ（以下、単に「ＤＤモータ」という）よりなる第１のモータ１８が取り付けられ、この第１のモータ１８によりグラビアロール１２が回転する。第１のモータ１８には、第１のエンコーダ２０が取り付けられている。また、グラビアロール１２の他方の回転軸には、第１のブレーキ２２が取り付けられている。この第１のブレーキ２２は、例えば、パウダーブレーキ、電磁ブレーキ、マグネットブレーキ、又は、ディスクブレーキであって、回転中のグラビアロール１２に対し一定のブレーキトルクを掛ける。
【００１９】
ブランケットロール１４は、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂よりなるロールの表面にゴム２４を巻き付けたものであって、その直径はグラビアロール１２と同じ寸法である。ブランケットロール１４の一方の軸には、ＤＤモータよりなる第２のモータ２６が取り付けられ、この第２のモータ１６にも第２のエンコーダ２８が取り付けられている。また、ブランケットロール１４の他方の軸には第２のブレーキ３０が取り付けられている。この第２のブレーキ３０は、第１のブレーキ２２と同じ構成である。
【００２０】
バックアップロール１６は、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂よりなるロールの表面にクロムメッキが施され、その直径はグラビアロール１２と同じ寸法である。バックアップロール１６の一方の軸には、ＤＤモータよりなる第３のモータ３２が取り付けられ、この第３のモータ３２にも第３のエンコーダ３４が取り付けられている。また、バックアップロール１６の他方の軸には第３のブレーキ３６が取り付けられている。この第３のブレーキ３６は、第１のブレーキ２２と同じ構成である。
【００２１】
（２）塗工装置１０の電気的構成
次に、塗工装置１０の電気的構成について図２に基づいて説明する。
【００２２】
第１のモータ１８、第１のエンコーダ２０、第２のモータ２６、第２のエンコーダ２８、第３のモータ３２及び第３のエンコーダ３４は、コンピュータよりなる制御部４２に接続されている。
【００２３】
制御部４２は、第１のモータ１８、第２のモータ２６及び第３のモータ３２を同じ回転速度Ｗで回転させている。この回転速度Ｗは、例えば、基材１の走行速度Ｖが６ｍ／分である場合には、例えば、毎分５〜６回転である。そして、制御部４２は、第１のモータ１８、第２のモータ２６及び第３のモータ３２がＤＤモータであるため、これらのモータ１８，２６，３２が同じ回転速度Ｗで、かつ、一定の回転速度Ｗになるように位置制御を行い、正確に位置制御が行われているかを第１のエンコーダ２０、第２のエンコーダ２８、及び第３のエンコーダ３４からのパルス信号によって監視している。
【００２４】
（３）ナノプリントを行うための対策
塗工装置１０が、数１００μｍ〜数ｎｍ程度（例えば、±０．５μｍ以下）の精度で転写を行うための対策について説明する。
【００２５】
まず、第１の対策としては、上記したように第１のモータ１８、第２のモータ２６及び第３のモータ３２が、ＤＤモータであるため、位置制御を行うと正確に同じ回転速度で回転する。しかし、グラビアロール１２、ブランケットロール１４及びバックアップロール１６の慣性力によって回転が揺れて回転精度が落ちてくる可能性がある。特に、ナノプリントにおいては、位置制御で０．３μｍ以下の値に制御しない限り、ナノプリントに必要な±０．５μｍの繰り返し精度が出ない。そのため以下の対策も講じている。
【００２６】
第２の対策としては、グラビアロール１２、ブランケットロール１４及びバックアップロール１６の慣性力を小さくするため、各ロールの材質を金属ではなく、軽量の材質であるＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂によって形成している。これによって、各ロールの慣性力が小さくなり、回転精度を上げることができる。
【００２７】
第３の対策としては、グラビアロール１２に第１のブレーキ２２、ブランケットロール１４に第２のブレーキ２８、バックアップロール１６に第３のブレーキ３６を取り付けている点である。そして、グラビアロール１２が第１のモータ１８によって回転中においては、第１のブレーキ２２によって第１のモータ１８の回転トルクの３０〜７０％のブレーキトルクを掛けているので回転の揺れをより少なくできる。ブランケットロール１４、バックアップロール１６も同様に第２のブレーキ３０と第３のブレーキ３６によって、第２のモータ２６と第３のモータ３２の回転トルクの３０〜７０％のブレーキトルクを掛けているので回転の揺れをより少なくできる。このように各ロール１２，１４，１６の回転中に一定のブレーキ力が加わり、ゲイン値を大きくすることができ、また、コギング等の発生を防止できる。そのため、回転精度を上げることができる。
【００２８】
以上の第１〜３の対策により、本実施形態の塗工装置１０は、グラビアロール１２のグラビア版３８がブランケットロール１４に転写部４０を形成し、この転写部４０によって長尺状の基材１に、±０．５μｍ以下の精度のナノプリントを行うことができる。
【００２９】
（４）効果
以上により本実施形態によれば、塗工装置１０によって基材１の表面に数１００μｍ〜数ｎｍの精度でナノプリントを行うことができるため、バイオ（免疫）チップ状の流路や、配線基板上の配線にナノプリントすることができる。
【実施例２】
【００３０】
本発明の第２の実施形態の塗工装置１０について、図３に基づいて説明する。
【００３１】
本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、本実施形態ではブランケットロール１４がなく、塗工装置１０は、図３に示すように、グラビアロール１２、バックアップロール１６のみを有し、水平方向に配されたグラビアロール１２の下方に、バックアップロール１６が水平方向に配されている。そして、塗工液が塗工されたグラビアロール１２のグラビア版が、バックアップロール１６によって搬送されている基材１にナノプリントを行う。
【００３２】
この場合に、グラビアロール１２は、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂などよりなるロールの表面にクロムメッキを施し、その表面にグラビアロール版３８が刻設されているものであって、その直径は１００〜５００ｍｍである。グラビアロール１２の一方の回転軸には、ＤＤモータよりなる第１のモータ１８が取り付けられ、この第１のモータ１８によりグラビアロール１２が回転する。第１のモータ１８には、第１のエンコーダ２０が取り付けられている。また、グラビアロール１２の他方の回転軸には、第１のブレーキ２２が取り付けられている。この第１のブレーキ２２は、例えば、パウダーブレーキ、電磁ブレーキ、マグネットブレーキ、又は、ディスクブレーキであって、回転中のグラビアロール１２に対し一定のブレーキトルクを掛ける。
【００３３】
バックアップロール１６は、ＦＲＰ、カーボンファイバー、又は、樹脂よりなるロールの表面にクロムメッキが施され、その直径はグラビアロール１２と同じ寸法である。バックアップロール１６の一方の軸には、ＤＤモータよりなる第３のモータ３２が取り付けられ、この第３のモータ３２にも第３のエンコーダ３４が取り付けられている。また、バックアップロール１６の他方の軸には第３のブレーキ３６が取り付けられている。この第３のブレーキ３６は、第１のブレーキ２２と同じ構成である。
【００３４】
本実施形態であっても、第１の実施形態と同様に、塗工装置１０によって基材１の表面に数１００μｍ〜数ｎｍの精度でナノプリントを行うことができる。
【変更例】
【００３５】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・塗工装置、１２・・・グラビアロール、１４・・・ブランケットロール、１６・・・バックアップロール、１８・・・第１のモータ、２０・・・第１のエンコーダ、２２・・・第１のブレーキ、２４・・・ゴム、２６・・・第２のモータ、２８・・・第２のエンコーダ、３０・・・第２のブレーキ、３２・・・第３のモータ、３４・・・第３のエンコーダ、３６・・・第３のブレーキ、
【図１】
0005611873.tif 000002
【図２】
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【図３】
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