(57)【要約】【課題】流体を全体として均一に噴射し得る流体噴射装置及び方法を提供する【解決手段】流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズル２６が設けられたマニホールド１６を有する噴射ヘッド２２ａ、２２ｂと、マニホールドに流体を供給する流体供給手段３５と、可動ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段４６と、揺動力発生手段により発生された揺動力を可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段１８とを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドを有する噴射ヘッドと、
前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、
前記可動ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、
前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段と
を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１又は２記載の流体噴射装置において、
前記揺動力発生手段は、少なくとも前記マニホールドの長手方向に前記揺動力伝達手段を揺動する
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流体噴射装置において、
前記揺動力伝達手段には、複数の貫通孔が形成されており、
前記複数の可動ノズルは、前記複数の貫通孔にそれぞれ係合している
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の流体噴射装置において、
複数の前記マニホールドが並行に配されている
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドと、前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、前記ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段とを有する流体噴射装置を用いた流体噴射方法であって、
被処理物の搬送方向に対して交差する方向に前記揺動力伝達手段を揺動させ、前記可動ノズルから噴射される流体の噴射方向を変化させながら、前記被処理物に流体を噴射する工程を有する
ことを特徴とする流体噴射方法。
【請求項６】
流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドを有する噴射ヘッドと、
前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、
前記可動ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、
前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段と
を有する流体噴射装置を有する
ことを特徴とする処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の処理装置において、
被処理物の搬送方向に対して交差する方向に前記揺動力伝達手段を揺動させ、前記可動ノズルから噴射される流体の噴射方向を変化させながら、前記被処理物に流体を噴射する
ことを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板等には、例えば電解めっき法等によりめっき膜が形成される。
【０００３】
近時では、めっき効率の向上等を実現すべく、被めっき物に対してめっき液を噴射させながら電解めっきを行う様々な方法が提案されている（特許文献１〜８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９９３９８号公報
【特許文献２】特開昭５４−１３８８３１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３８６９０号公報
【特許文献４】特開２００４−１４３４７８号公報
【特許文献５】特開平５−３０９２９４号公報
【特許文献６】実開平６−６２５３３号公報
【特許文献７】特開平９−２９６２９１号公報
【特許文献８】特開平１０−１５８８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、めっき液等を噴射させた場合には、均一に処理することが必ずしも容易ではない。均一に処理するためには、処理装置の構成が複雑となってしまい、低コスト化の要請に応え得ない。
【０００６】
本発明の目的は、流体を全体として均一に噴射し得る流体噴射装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドを有する噴射ヘッドと、前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、前記可動ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段とを有することを特徴とする流体噴射装置が提供される。
【０００８】
上述した流体噴射装置において、前記揺動力発生手段は、少なくとも前記マニホールドの長手方向に前記揺動力伝達手段を揺動するようにしてもよい。
【０００９】
上述した流体噴射装置において、前記揺動力伝達手段には、複数の貫通孔が形成されており、前記複数の可動ノズルは、前記複数の貫通孔にそれぞれ係合しているようにしてもよい。
【００１０】
上述した流体噴射装置において、複数の前記マニホールドが並行に配されているようにしてもよい。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドと、前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、前記ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段とを有する流体噴射装置を用いた流体噴射方法であって、被処理物の搬送方向に対して交差する方向に前記揺動力伝達手段を揺動させ、前記可動ノズルから噴射される流体の噴射方向を変化させながら、前記被処理物に流体を噴射する工程を有することを特徴とする流体噴射方法が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の観点によれば、流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズルが設けられたマニホールドを有する噴射ヘッドと、前記マニホールドに流体を供給する流体供給手段と、前記可動ノズルを揺動させるための揺動力を発生する揺動力発生手段と、前記揺動力発生手段により発生された揺動力を前記可動ノズルに伝達する揺動力伝達手段とを有する流体噴射装置を有することを特徴とする処理装置が提供される。
【００１３】
上述した処理装置において、被処理物の搬送方向に対して交差する方向に前記揺動力伝達手段を揺動させ、前記可動ノズルから噴射される流体の噴射方向を変化させながら、前記被処理物に流体を噴射するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マニホールドに複数の可動ノズルが設けられており、揺動力伝達手段を介して複数の可動ノズルを揺動させながら、処理液を噴射させる。このため、本発明によれば、可動ノズルから噴射される処理液の噴射方向を被処理物の搬送方向と異なる方向に変化させながら、処理液による処理を行うことができる。このため、本発明によれば、被処理物が搬送される過程で、被処理物の被処理面に全体として均一に処理液を噴射させることができ、処理液による処理を均一に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す側面図である。
【図４】可動ノズルの例を示す断面図（その１）である。
【図５】可動ノズルの例を示す断面図（その２）である。
【図６】可動ノズルの他の例を示す断面図である。
【図７】めっき液の噴射パターンを示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す正面図である。
【図９】本発明の第２実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す側面図である。
【図１１】可動ノズルの他の配置例を示す平面図である。
【図１２】マニホールドの変形例を示す図である。
【図１３】被処理物の被処理面が曲面である場合を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による流体噴射装置及び方法を図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す正面図である。図２は、本実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す平面図である。図３は、本実施形態による流体噴射装置を用いた縦型電解めっき装置を示す側面図である。図１は、図２のＡ−Ａ′線断面に対応している。図３は、図２のＢ−Ｂ′線断面に対応している。
【００１７】
本実施形態では、縦型電解めっき装置を例に説明するが、本発明は、このような縦型電解めっき装置に限定されるものではなく、様々な装置に適用することが可能である。
【００１８】
電解めっきを行うためのめっき槽１０には、被めっき物１４を搬入するための搬入口１１ａと、被めっき物１４を搬出するための搬出口１１ｂとが設けられている。
【００１９】
搬入口１１ａ及び搬出口１１ｂには、めっき液の液漏れを防止しつつ被めっき物１４の搬入及び搬出を可能とする液シール装置１３がそれぞれ設けられている。
【００２０】
めっき槽１０には、例えば２つのアノード１２ａ、１２ｂが設けられている。一方のアノード１２ａは、めっき槽１０の一方の内壁の近傍に設けられている。他方のアノード１２ｂは、めっき槽１０の一方の内壁に対向する他方の内壁の近傍に設けられている。
【００２１】
アノード１２ａ、１２ｂが可溶性アノードの場合には、電解めっきの進行に伴ってアノードの金属がめっき液に溶解され、電解めっきにより消費されるめっき液中の金属イオンが、めっき液中に溶解されるアノード１２ａ、１２ｂの金属により補充される。
【００２２】
アノード１２ａ、１２ｂが不溶性アノードの場合には、めっき槽１０内に金属補充手段（図示せず）を別途設けることにより、電解めっきにより消費されるめっき液中の金属イオンが補充される。
【００２３】
なお、本実施形態では、被めっき物１４の一方の面に対向するように大きいアノード１２ａを設け、被めっき物１４の他方の面に対向するように他の大きいアノード１２ｂを設ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、幅の狭い複数のアノードを複数のマニホールド１６の間にそれぞれ配置するようにしてもよい。
【００２４】
また、マニホールド１６や揺動力伝達手段（揺動力伝達部材）１８等に金属コーティングや金属酸化物コーティング等を施すことにより、アノードとして機能させることも可能である。
【００２５】
めっき槽１０内には、めっき液２０が満たされる。
【００２６】
アノード１２ａとアノード１２ｂとの間、より具体的には、めっき槽１０の中央部には、被めっき物（被処理物）１４が位置する。被めっき物１４は、例えば基板である。被めっき物１４は、被めっき物１４の被めっき面の面内方向が例えば鉛直方向となるように、めっき槽１０内に配置される。被めっき物１４は、電解めっきを行う際に、カソードとして機能する。
【００２７】
被めっき物１４が配置される箇所とアノード１２ａ、１２ｂとの間には、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂがそれぞれ設けられている。流体噴射ヘッド２２ａは、被めっき物１４の一方の面側に流体を噴射するためのものである。流体噴射ヘッド２２ｂは、被めっき物１４の他方の面側に流体を噴射するためのものである。流体噴射ヘッド２２ａの流体噴射面と流体噴射ヘッド２２ｂの流体噴射面とは対向している。流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂは、めっき処理槽１０に固定されており、動かないようになっている。
【００２８】
流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂは、分岐管２４にそれぞれ接続された複数のマニホールド（流体供給管、ノズルヘッド、ノズル管、噴流管、管体）１６を有している。複数のマニホールド１６は、並行するように配されており、マニホールド１６の長手方向はお互いにほぼ並行している。複数のマニホールド１６の長手方向は、その内部を流体が主に流れる方向であり、例えば鉛直方向とする。マニホールド１６の本数は、例えば７本とする。なお、マニホールド１６の本数は、７本に限定されるものではなく、適宜設定することができる。マニホールド１６の材料としては、例えば硬質塩化ビニールが用いられる。マニホールド１６としては、例えば、断面形状が全体として四角形のものを用いる。なお、マニホールド１６の断面形状は、四角形に限定されるものではなく、例えば丸形等であってもよい。
【００２９】
各々のマニホールド１６には、流体の噴射方向が変更可能な複数のノズル（流体噴射口）２６、即ち、可動ノズル２６が設けられている（図４及び図５参照）。可動ノズル２６としては、例えば、噴射パターンが円形で、比較的均等な流量分布が得られる充円錐タイプの可動ノズルが用いられる。なお、可動ノズル２６のタイプは、充円錐タイプに限定されるものではなく、空円錐タイプ、扇形タイプ等、他のタイプの可動ノズルを適宜用いてもよい。マニホールド１６の長手方向における複数の可動ノズル１６のピッチは、例えば５６ｍｍ程度とする。なお、マニホールド１６の長手方向における複数の可動ノズル２６のピッチは、これに限定されるものではなく、適宜設定することができる。７本のマニホールド１６に設けられた可動ノズル２６の合計の数は、例えば４３個である。なお、可動ノズル２６の合計の数は、４３個に限定されるものではなく、適宜設定することができる。複数の可動ノズル２６の高さは、例えば、互いに異なる高さに設定されている。なお、すべての可動ノズル２６の高さを互いに異なる高さに設定するようにしなくてもよい。例えば、いくつかの可動ノズル２６の高さが、互いに同じ高さになっていてもよい。可動ノズル２６の噴射部（ノズル）２８（図４参照）の先端から被めっき物１４の被めっき面までの距離は、例えば４０ｍｍ程度とする。なお、可動ノズル２６の噴射部２８の先端から被めっき物１４の被めっき面までの距離は、これに限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００３０】
図４及び図５は、可動ノズルの例を示す断面図である。図４は、マニホールド及び可動ノズルをマニホールドの長手方向に切断したときの断面を示している。図５（ａ）は、マニホールド及び可動ノズルをマニホールドの長手方向に垂直な方向で切断したときの断面を示している。図５（ｂ）は、マニホールド及び可動ノズルをマニホールドの長手方向に切断したときの断面であって、可動ノズルの噴射方向を変化させていない状態を示している。図５（ｃ）は、マニホールド及び可動ノズルをマニホールドの長手方向に切断したときの断面であって、可動ノズルの噴射方向を上向きに変化させたときの状態を示している。
【００３１】
図４及び図５に示すように、可動ノズル２６は、流体を噴射する噴射部２８と、噴射部２８を支持する回動自在なノズルホルダ３０とを有している。噴射部２８とノズルホルダ３０とは一体成形されていてもよいし、噴射部２８とノズルホルダ３０とを別個に形成して組み立てることにより可動ノズル２６が構成されていてもよい。噴射部２８には、流体を噴射するための噴射孔３２が形成されている。ノズルホルダ３０は、円柱状の部材の一部を切り欠いたような形状になっている。ノズルホルダ３０の材料としては、耐摩耗性に優れ、摩擦係数の小さい材料を用いることが好ましく、例えば四フッ化エチレン樹脂等を用いることができる。
【００３２】
めっき供給装置３５からマニホールド１６にめっき液が送液されている際におけるマニホールド１６内の圧力は、マニホールド１６の外部の圧力より大きいため、ノズルホルダ３０の外側の円柱面がマニホールド１６の内側の曲面に押し付けられ、ノズルホルダ３０とマニホールド１６とが密着した状態となる。ノズルホルダ３０とマニホールド１６との接触面はシール摺動面となる。このため、液漏れを生じることなく、ノズルホルダ３０を回動させることができる。
【００３３】
なお、シール摺動面における押し付け力が十分に得られない場合は、ノズルホルダ３０をマニホールド１６に押しつけるためのホルダ押し付け部材３４を用い、スプリングプランジャ３７等により押し付け力を補うようにしてもよい。スプリングプランジャ３７は、ロックナット３６等によりロックすることが好ましい。
【００３４】
可動ノズル２６のノズルホルダ３０を回動させる際の摩擦トルクをＴ、マニホールド１６の内部と外部との差圧をΔＰとの関係を実測したところ、
Ｔ［Ｎｍ］ ＝ ０．６２×ΔＰ［ＭＰａ］
であった。
【００３５】
マニホールド１６の内部と外部との差圧が比較的大きい場合には、可動ノズル２６のノズルホルダ３０のシール摺動面に比較的大きい摩擦力が加わるが、ノズルホルダ３０の材料として、耐摩耗性に優れた摩擦係数の小さい材料である四フッ化エチレン樹脂等を用いるため、特段の問題はない。
【００３６】
図６は、可動ノズルの他の例を示す断面図である。図６は、マニホールド及び可動ノズルをマニホールドの長手方向に切断したときの断面を示している。
【００３７】
図６に示すように、可動ノズル２６は、流体を噴射する噴射部２８と、マニホールド１６の噴出部（噴出口）１７と噴射部２８とを繋ぐフレキシブル管４２とを有している。噴射部２８には、流体を噴射するための噴射孔３２が形成されている。フレキシブル管４２の材料としては、屈曲させても疲労しにくく、亀裂も生じにくい材料が適宜選択される。
【００３８】
フレキシブル管４２を用いた可動ノズル２６は、図４及び図５を用いて上述した可動ノズル２６と比較して、製作が容易であり、揺動に要する力が小さくて済み、様々な方向に揺動することも可能である。
【００３９】
なお、ここでは、フレキシブル管４２と別個に噴射部２８を設ける場合を例に説明したが、フレキシブル管４２の先端に噴射部２８を設けなくてもよい。即ち、フレキシブル管４２自体を噴射部として機能させ、フレキシブル管４２からめっき液を噴射させるようにしてもよい。
【００４０】
図１及び図２に示すように、各々のマニホールド１６に対して、揺動力伝達部材（揺動力伝達手段）１８が設けられている。揺動力伝達部材１８は、揺動装置（揺動力発生手段）４６（図３参照）により発生された揺動力を可動ノズル２６に伝達するためのものである。揺動力伝達部材１８には、貫通孔４８が形成されている。貫通孔４８の径は、可動ノズル２６の噴射部２８の外径より大きく設定されている。可動ノズル２６の噴射部２８は、揺動力伝達手段１８の貫通孔４８と係合している。
【００４１】
なお、可動ノズル２６の噴射部２８の先端が、揺動力伝達部材１８の貫通孔４８から突出していてもよいし、貫通孔４８内に位置していてもよい。可動ノズル２６の噴射部２８の先端が揺動力伝達部材１８の貫通孔４８と係合していれば、揺動力を可動ノズル２６に伝達することが可能である。
【００４２】
揺動装置４６は、揺動力伝達部材１８を介して、可動ノズル２６に揺動力を伝達する。揺動装置４６には、例えばモータ、流体シリンダ、直動アクチュエータ等を用いることができる。なお、被めっき物１４を搬送させるための動力源等を、揺動力発生手段４６として利用してもよい。
【００４３】
被めっき物１４は、めっき槽１０の搬入口１１ａ側から搬入され、所定の搬送速度で搬入口１１ａ側から搬出口１１ｂ側に向かって搬送され、搬出口１１ｂから搬出される。被めっき物１４が搬入口１１ａから搬出口１１ｂに向かって搬送される過程で電解めっきが行われ、被めっき物１４の被めっき面にはめっき膜（図示せず）が形成される。
【００４４】
被めっき物１４の搬送方向（移動方向）が、水平方向であって、且つ、被めっき物１４の被めっき面に平行な場合には、揺動装置２６は、可動ノズル２６の噴射部２８を例えば鉛直方向に揺動させる揺動力を発生させる。具体的には、揺動装置２６は、揺動力伝達部材１８を例えば鉛直方向に揺動させる。揺動力伝達部材１８の揺動方向は、被めっき物１４の搬送方向に対して例えば垂直な方向となる。
【００４５】
揺動力伝達部材１８を揺動させると、揺動力伝達部材１８の貫通孔４８に係合している可動ノズル２６も、揺動力伝達部材１８の揺動に伴って揺動する。図５（ｃ）に示すように、揺動力伝達部材１８を上方向に移動させた場合には、揺動力伝達部材１８の移動に伴って、可動ノズル２６の噴射部２８の中心軸の方向は斜め上方向に変化する。一方、揺動力伝達部材１８を下方向に移動させた場合には、揺動力伝達部材１８の移動に伴って、可動ノズル２６の噴射部２８の中心軸の方向は斜め下方向に変化する。このように、揺動装置２６により揺動力伝達部材１８を揺動させることにより、可動ノズル２６の噴射部２８の中心軸の方向を変化させ、可動ノズル２６のめっき液の噴射方向を変化させることができる。
【００４６】
なお、揺動力伝達手段１８の揺動方向は、被めっき物１４の搬送方向に対して垂直な方向に限定されるものではない。揺動力伝達手段１８の揺動方向を、被めっき物１４の搬送方向に対して交差する方向とすれば、めっき液を全体として均一に噴射させることは可能である。
【００４７】
揺動周波数、即ち、１秒当たりに可動ノズル２６を揺動させる回数は、例えば１Ｈｚとする。なお、揺動周波数は、これに限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００４８】
揺動角度、即ち、揺動させた際の可動ノズル２６の噴射部２８の中心軸の角度の変化は、水平方向に対し例えば±１５゜とする。なお、揺動角度は、これに限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００４９】
なお、複数の可動ノズル２６を、同じ角度、同じ周期、同じ振幅で揺動させるようにしてもよいし、異なる角度、異なる周期、異なる振幅で揺動させるようにしてもよい。複数の揺動力伝達部材１８を一括して揺動させれば、複数の可動ノズル２６を、同じ角度、同じ周期、同じ振幅で揺動させることが可能である。複数の揺動力伝達部材１８の各々を個別に揺動させれば、異なる角度、異なる周期、異なる振幅で可動ノズル２６を揺動させることが可能である。
【００５０】
また、複数の可動ノズル２６を同じ位相で揺動させてもよいし、揺動に位相差を持たせてもよい。また、揺動力の波形についても適宜選択することができる。
【００５１】
図２に示すように、被めっき物１４が位置する箇所とアノード１２ａ、１２ｂとの間、より具体的には、被めっき物１４が位置する箇所と流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂとの間には、電流の偏りを低減するための電流遮蔽板５０ａ、５０ｂがそれぞれ設けられている。電流遮蔽板５０ａ、５０ｂには、複数の開口部５２がそれぞれ設けられている。電流遮蔽板５０ａ、５０ｂの開口部５２は、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの可動ノズル２６から被めっき物１４に噴射されるめっき液の流れが電流遮蔽板５０ａ、５０ｂにより遮られないように、適宜配されている。
【００５２】
図３に示すように、被めっき物１４が位置する箇所の上部と下部には、上部遮蔽板５３と下部遮蔽板５４とがそれぞれ設けられている。
【００５３】
被めっき物１４が位置する箇所には、被めっき物１４を支持する複数のローラ状のワーク支持部材５６が設けられている。
【００５４】
流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの分岐管２４は、配管５８を介して、めっき液供給装置３５に接続されている。めっき供給装置３５は、めっき液を貯留するめっき液貯留槽６０と、温度指示調節計（ＴＩＣ：Temperature Indicating Controller）６２と、めっき液の温度を測定するための温度センサ６４と、めっき液を加熱するためのヒータ６６と、貯留槽６０に貯留されためっき液を流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂに送液するための送液ポンプ６８と、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂに送液されるめっき液を濾過するためのフィルタ７０とを有している。
【００５５】
図３に示すように、めっき処理槽１０の上部には、めっき槽１０からオーバーフローしためっき液を溜めるための液溜７２が設けられている。液溜７２には、排液口７４が設けられている。排液口７４には、配管７６が接続されている。めっき槽１０からオーバーフローしためっき液は、液溜７２の排液口７４及び配管７６を介して、めっき液供給装置３５のめっき液貯留槽６０に戻される。
【００５６】
めっき液供給装置３５から送液されるめっき液は、配管５８及び分岐管２４を介して、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの複数のマニホールド１６内に導入され、複数のマニホールド１６にそれぞれ複数設けられた可動ノズル２６から噴射される。
【００５７】
本実施形態では、以下のようにして、被めっき物１４の被めっき面に電解めっき法によりめっき膜を形成する。
【００５８】
即ち、揺動装置４６により揺動力伝達部材１８を介して複数の可動ノズル２６を揺動させながら、可動ノズル２６を介してめっき液を噴射させる。この際、被めっき物１４を所定の速度で搬送させる。被めっき物１４の搬送方向は、めっき槽１０の搬入口１１ａ側から搬出口１１ｂ側に向かう方向とする。揺動装置４６による揺動力伝達手段１８の揺動方向は、被めっき物１４の搬送方向に対して垂直な方向とする。被めっき物１４の搬送方向と交差する方向に揺動力伝達部材１８を揺動させながら、被めっき物１４を搬送させるため、被めっき物１４が搬送する過程で、被めっき物１４の被めっき面に全体として均一にめっき液が供給される。
【００５９】
図７は、めっき液の噴射パターンを示す平面図である。
【００６０】
図７に示すパターンを取得する際の条件は、以下のような条件とした。即ち、可動ノズル２６のタイプとしては、充円錐タイプの可動ノズルを用いた。可動ノズル２６の噴射部２８の先端から被めっき物１４の被めっき面までの距離は、４０ｍｍとした。可動ノズル２６の揺動角度は、水平方向に対し±１５゜とした。可動ノズル２６のノズルホルダ３０の揺動中心から被めっき物１４の被めっき面までの距離は、７８ｍｍとした。揺動周波数は、１Ｈｚとした。被めっき物１４の搬送速度は、１６ｍｍ／秒とした。可動ノズル２６をマニホールド１６に配置するピッチは、５６ｍｍとした。被めっき物１４の被めっき面上における噴射パターンの直径は、１６ｍｍとした。被めっき物１４の被めっき面上におけるパターンの振幅は、４２ｍｍとした。
【００６１】
被めっき物１４を水平方向に搬送させながら、めっき液の噴射方向を鉛直方向に変化させるため、被めっき物１４に噴射されるめっき液の噴射パターンの中心の軌跡は、図７に示すようにジグザグ状のパターンとなる。
【００６２】
上記のような条件の場合には、被めっき物１４の搬送速度を１６ｍｍ／秒以下とすれば、被めっき物１４の被めっき面に全体としてほぼ均一にめっき液を噴射させることができる。なお、被めっき物１４の搬送速度は、１６ｍｍ／秒以下に限定されるものではない。上記の様々なパラメータを適宜変更すれば、被めっき物１４の搬送速度を更に速くすることも可能である。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの複数のマニホールド１６に複数の可動ノズル２６がそれぞれ設けられており、揺動力伝達部材１８を介して複数の可動ノズル２６を揺動させながらめっき液を噴射させる。このため、本実施形態によれば、可動ノズル２６から噴射されるめっき液の噴射方向を被めっき物１４の搬送方向と異なる方向に変化させながら、電解めっきを行うことができる。このため、本実施形態によれば、被めっき物１４を搬送する過程で、被めっき物１４の被めっき面に全体として均一にめっき液を噴射させることができ、均一な電解めっきを行うことが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、可動ノズル２６からめっき液を噴射するため、めっき液が強力かつ大量に被めっき物１４の被めっき面に供給される。このため、本実施形態では、電解めっきを行う際にアノード−カソード間に流す電流を比較的大きく設定した場合であっても、めっき焼けが生じるのを抑制し得る。
【００６５】
また、本実施形態では、めっき槽１０に貯留されためっき液２０中に流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂからめっき液を噴射するため、めっき液が攪拌されやすくなり、めっき液の置換もされやすくなり、めっき液の掃き出し効果も向上する。従って、本実施形態によれば、高品位、高速且つ高効率な電解めっきを行うことが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態では、可動ノズル２６を揺動させながらめっき液を噴射するため、可動ノズル２６の数が比較的少なくてすみ、噴出させるめっき液の流量も比較的少なくてすむ。また、本実施形態では、装置構成が極めて簡便である。従って、本実施形態によれば、省エネルギー化、省スペース化、及び、低コスト化等の要請に応えることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、複雑な同期制御を行うことなく、めっき装置を動作させることができるため、運転保全の容易化も実現することができる。
【００６８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による流体噴射装置及び方法を図８乃至図１０を用いて説明する。図８は、本実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す正面図である。図９は、本実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す平面図である。図１０は、本実施形態による流体噴射装置を用いた横型処理装置を示す側面図である。図１乃至図７に示す第１実施形態による流体噴射装置及び方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００６９】
本実施形態では、エッチングやフォトレジスト膜の剥離等を行う際に用いられる横型処理装置を例に説明するが、本発明は、このような横型処理装置に限定されるものではなく、様々な装置に適用することが可能である。
【００７０】
図１０に示すように、処理槽１０には、処理液２１が貯留される。横型処理装置が例えばエッチングを行うための処理装置である場合には、処理液２１は例えば塩化第二鉄等のエッチング液である。横型処理装置が例えばフォトレジスト膜を剥離するための処理装置である場合には、処理液２１は例えば苛性ソーダ等の剥離液である。
【００７１】
図８に示すように、被処理物１４の搬送路には、被処理物１４を支持する複数のローラ状のワーク支持部材５６が設けられている。被処理物１４は、処理槽１０ａの搬入口１１ａ側から搬入され、回転するワーク支持部材５６により支持されながら所定の搬送速度で搬入口１１ａ側から搬出口１１ｂ側に向かって搬送され、搬出口１１ｂから搬出される。被処理物１４が搬入口１１ａから搬出口１１ｂに向かって搬送する過程で処理液を用いた処理が行われる。
【００７２】
被処理物１４の搬送路の下方と上方には、それぞれ流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂが設けられている。流体噴射ヘッド２２ａは、被処理物１４の下面側に流体を噴射するためのものである。流体噴射ヘッド２２ｂは、被処理物１４の上面側に流体を噴射するためのものである。流体噴射ヘッド２２ａの流体噴射面と流体噴射ヘッド２２ｂの流体噴射面とは対向している。流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂは、処理槽１０ａに固定されており、動かないようになっている。流体噴射装置２２ａ、２２ｂは、処理液２１には浸漬されておらず、処理液２１の上方に位置している。
【００７３】
流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂは、分岐管２４にそれぞれ接続された複数のマニホールド１６を有している。複数のマニホールド１６は、並行するように配されている。複数のマニホールド１６の長手方向は、例えば水平方向とする。
【００７４】
複数のマニホールド１６の長手方向は、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向とする。なお、複数のマニホールド１６の長手方向は、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向に限定されるものではない。揺動力伝達手段１８の揺動方向を、被処理物１４の搬送方向に対して交差する方向とすれば、被処理物１４を搬送する過程で処理液を全体として均一に噴射させることは可能である。
【００７５】
各々のマニホールド１６には、流体の噴射方向が変更可能な複数の可動ノズル２６が設けられている。可動ノズル２６としては、例えば、図４乃至図６を用いて上述したような可動ノズル２６を用いることができる。７本のマニホールド１６に設けられた可動ノズル２６の合計の数は、第１実施形態と同様に、例えば４３個である。なお、可動ノズル２６の合計の数は、４３個に限定されるものではなく、適宜設定することができる。複数の可動ノズル２６のマニホールド１６の先端からの距離は、例えば、互いに異なる距離に設定されている。なお、マニホールド１６の先端から可動ノズル２６までの距離は、必ずしも互いに異なる距離に設定しなくてもよく、適宜設定することができる。
【００７６】
図８及び図９に示すように、第１実施形態と同様に、各々のマニホールド１６に対して、揺動力伝達部材１８が設けられている。可動ノズル２６の噴射部２８は、揺動力伝達手段１８の貫通孔４８と係合している。
【００７７】
図１０に示すように、揺動装置４６は、揺動力伝達部材１８を介して、可動ノズル２６に揺動力を伝達する。
【００７８】
揺動装置４６は、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向に揺動力伝達部材１８を揺動させる揺動力を発生させる。揺動力伝達部材１８を揺動させると、揺動力伝達部材１８の貫通孔４８に係合している可動ノズル２６も、揺動力伝達部材１８の揺動に伴って揺動する。従って、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向に可動ノズル２６を揺動させながら、可動ノズル２６から処理液を噴射させることができる。
【００７９】
なお、揺動力伝達手段１８の揺動方向は、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向に限定されるものではない。揺動力伝達手段１８の揺動方向を、被処理物１４の搬送方向に対して交差する方向とすれば、被処理物１４を搬送する過程で処理液を全体として均一に噴射させることは可能である。
【００８０】
流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの分岐管２４は、配管５８を介して、処理液供給装置３５ａに接続されている。処理液供給装置３５ａは、処理槽１０ａに貯留された処理液を流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂに送液するための送液ポンプ６８と、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂに送液される処理液を濾過するためのフィルタ７０とを有している。
【００８１】
処理液供給装置３５ａから送液される処理液は、配管５８及び分岐管２４を介して、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂの複数のマニホールド１６内に導入され、複数のマニホールド１６にそれぞれ複数設けられた可動ノズル２６から噴射される。
【００８２】
本実施形態では、以下のようにして、被処理物１４に処理液を噴射する。
【００８３】
即ち、揺動装置４６により揺動力伝達部材１８を介して複数の可動ノズル２６を揺動させながら、可動ノズル２６を介して処理液を噴射させる。この際、被処理物１４を所定の速度で搬送させる。被処理物１４の搬送方向は、処理槽１０ａの搬入口１１ａ側から搬出口１１ｂ側に向かう方向とする。揺動装置４６による揺動力伝達手段１８の揺動方向は、被処理物１４の搬送方向に対して垂直な方向とする。被処理物１４の搬送方向と交差する方向に揺動力伝達部材１８を揺動させながら、被処理物１４を搬送させるため、被処理物１４が搬送される過程で、被処理物１４の被処理面に全体として均一に処理液が噴射される。
【００８４】
このように、本実施形態によれば、流体噴射ヘッド２２ａ、２２ｂに複数の可動ノズル２６が設けられており、揺動力伝達部材１８を介して複数の可動ノズル２６を揺動させながら処理液を噴射させる。このため、本実施形態によれば、可動ノズル２６から噴射される処理液の噴射方向を被処理物１４の搬送方向と異なる方向に変化させながら、被処理物１４に対して処理液による処理を行うことができる。このため、本実施形態によれば、被処理物１４が搬送される過程で、被処理物１４の被処理面に全体として均一に処理液を噴射させることができ、全体として均一な処理を行うことが可能となる。
【００８５】
また、本実施形態では、可動ノズル２６から処理液を噴射するため、処理液が強力かつ大量に被処理物１４の被処理面に供給される。このため、本実施形態では、処理液による処理を高品位且つ高速に行うことが可能である。
【００８６】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、可動ノズル２６のピッチを均一に設定する場合を例に説明したが、図１１に示すように、可動ノズル２６のピッチを不均等に設定してもよい。図１１は、可動ノズルの他の配置例を示す平面図である。図１１（ａ）は、可動ノズル２６を均等なピッチで配置した場合を示す図である。図１１（ｂ）は、上方から下方に向かうに伴って可動ノズル２６のピッチを狭く設定する場合を示す図である。図１１（ｃ）は、上方から下方に向かうに伴って可動ノズル２６のピッチを広く設定する場合を示す図である。図１１（ｄ）は、マニホールド１６の中央部から端部に向かうに伴って可動ノズル２６のピッチを狭く設定する場合を示す図である。図１１（ｅ）は、マニホールド１６の中央部から端部に向かうに伴って可動ノズル２６のピッチを広く設定する場合を示す図である。このように、可動ノズル２６のピッチを不均等に設定してもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、各々のマニホールド１８に可動ノズル２６を一列ずつ配置する場合を例に説明したが、可動ノズル２６の配置は一列に限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、幅の広いマニホールド１８を設け、可動ノズル２６を適宜配置してもよい。図１２は、マニホールドの変形例を示す図である。図１２（ａ）は平面図であり、図１２（ｂ）は側面図である。このように、可動ノズル２６の配置は一列に限定されるものではない。
【００８９】
また、上記実施形態では、被処理物１４の被処理面が平面である場合を例に説明したが、被処理物１４の被処理面は平面に限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、被処理物１４の被処理面が曲面であってもよい。図１３は、被処理物の被処理面が曲面である場合を示す平面図である。
【００９０】
また、上記実施形態では、１つのノズルホルダ３０に対して１つの噴射部２８が設けられている可動ノズル２６を例に説明したが、１つのノズルホルダ３０に対して複数の噴射部が設けられていてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、ノズルホルダ３０のシール摺動面が円柱面である場合を例に説明したが、シール摺動面は円柱面に限定されるものではない。例えば、ノズルホルダ３０のシール摺動面が球面等であってもよい。ノズルホルダ３０のシール摺動面が球面等であれば、様々な方向にノズルホルダを揺動させることができ、様々な方向に噴射方向を変化させることが可能である。
【００９２】
また、上記実施形態では、分岐管２４をマニホールド１６の一端にのみに接続する場合を例に説明したが、分岐管２４をマニホールド１６の両端にそれぞれ接続してもよい。マニホールド１６の両端に分岐管２４を接続して、マニホールド１６の両端からマニホールド１６内にめっき液や処理液を供給するようにすれば、噴射量の均一化を図ることができる。
【００９３】
また、上記実施形態では、めっき液や処理液を噴射する場合を例に説明したが、本発明は、めっき液や処理液を噴射する場合に限定されるものではなく、あらゆる流体を噴射する場合に適用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…めっき槽
１０ａ…処理槽
１１ａ…搬入口
１１ｂ…搬出口
１２ａ、１２ｂ…アノード
１３…液シール装置
１４…被めっき物、被処理物
１６…マニホールド
１７…噴出部
１８…揺動力伝達部材
２０…めっき液
２１…処理液
２２ａ、２２ｂ…流体噴射ヘッド
２４…分岐管
２６…可動ノズル
２８…噴射部
３０…ノズルホルダ
３２…噴射孔
３４…ホルダ押し付け部材
３５…めっき供給装置
３５ａ…処理液供給装置
３６…ロックナット
３７…スプリングプランジャ
４２…フレキシブル管
４６…揺動装置
４８…貫通孔
５０ａ、５０ｂ…電流遮蔽板
５２…開口部
５３…上部遮蔽板
５４…下部遮蔽板
５６…ワーク支持部材
５８…配管
６０…めっき液貯留槽
６２…温度指示調節計
６４…温度センサ
６６…ヒータ
６８…送液ポンプ
７０…フィルタ
７２…液溜
７４…排液口
７６…配管
【図１】
2011210815.tif 000003
【図２】
2011210815.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011210815.tif 000006
【図５】
2011210815.tif 000007
【図６】
2011210815.tif 000008
【図７】
2011210815.tif 000009
【図８】
2011210815.tif 000010
【図９】
2011210815.tif 000011
【図１０】
2011210815.tif 000012
【図１１】
2011210815.tif 000013
【図１２】
2011210815.tif 000014
【図１３】
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