JP3231660B2 - 流動材料の幕状垂れ流し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フローカーテンコ
ータ・システムのカーテンヘッド等に適用可能の流動材
料の幕状垂れ流し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、印刷配線基板（プリント配線
板）の表裏面にはソルダレジストインクを塗布して乾燥
し、写真現像法によりソルダレジストの所要パターンが
形成される。ソルダレジストは、半田不要部分の半田付
着の防止，導体パターンの保護，電気絶縁性の維持など
の目的で被覆形成されるものである。この印刷配線基板
のソルダレジストインクの成膜方法としては、搬送され
る基板の表面に粘性流体（塗料）のソルダレジストイン
クを幕状（カーテン状）に垂れ流して塗布するカーテン
フローコータ法が採用されている。

【０００３】従来、このカーテンフローコータ法を実現
するシステムは、図９に示すように、貯留インク槽１の
底面側から排出された下澄みのソルダレジストインク液
Ａをフィルタ装置３を介して給液配管２ａに圧送する給
液ポンプ２と、給液配管２ａから給液された加圧状態の
ソルダレジストインクを液幕４ａとして真下に垂れ流す
カーテンヘッド４と、液幕４ａ下に搬送されて塗布され
る基板６と、基板６の面外に流れ落ちたソルダレジスト
インクを受けて下流側へ導くインク受樋５と、インク受
樋５の出口５ａから流下するソルダレジストインクを貯
留して気泡Ｂとインク液Ａとに分離する貯留インク槽１
とを有している。

【０００４】このカーテンヘッド４の内部構造は、幕幅
の片側端の流入口４ｄで給液配管２ａに連通する先細状
の流動案内路４ｂとその底端に開口した水平オリフィス
の流下スリット４ｃとを有しており、流入した加圧状態
のソルダレジストインクは流動案内路４ｂから流下スリ
ット４ｃへ押し込まれて流下スリット４ｃから真下へ幕
状に押し出される。カーテンヘッド４では全幕幅に亘っ
て液幕４ａの膜厚を均一にして垂れ流すことが重要であ
る。

【０００５】しかし、給液配管２ａの流入口４ｄが片側
端に位置しているため、流下スリット４ｃのうち給液配
管２ａの流入口に近い部分と遠い部分とでは流動圧に偏
りが生じ、必然的に、液幕４ａの膜厚が幅方向に不均一
になる。従来、この膜厚の不均一を是正するためには、
給液ポンプ２の送液圧力を上げて、流動案内路４ｂのイ
ンクを加圧状態に設定し、流下スリット４ｃからインク
を絞り出すようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のカーテ
ンヘッド４にあっては、次のような問題点があった。

【０００７】 流動案内路４ｂのインクを加圧状態に
設定しても、流下スリット４ｃの流入口４ｄに近い方と
遠い方とでは相対的に多少とも圧力差が生じるため、実
際、塗布膜厚の不均一は抜本的には解消されていない。
流下スリット４ｃの左右両端のスリット幅を厳格に等し
く管理しても、流路の流体抵抗の違いや機器の個体バラ
ツキにより膜厚不均一の解消は難しい。

【０００８】 一般に、必要以上に塗布膜の膜厚が厚
いと、基板の縁ではインクの裏回り（垂れ）が生じ易
く、またスルーホールでは孔塞ぎが生じ易い。更に、塗
布膜の表面部分と層内部分とでは乾燥加減が不均一とな
り易く、気泡混入やクラックの発生を招き易い。ところ
が、上記のカーテンヘッド４においては、加圧状態でイ
ンクが流下スリット４ｃから押し出されるので、液幕４
ａ自身が流下スリット４ｃで流下初速度を持っている。
このため、基板６の搬送方向の単位長さ当たりの液幕４
ａの流下長さが長くなり、それ故、基板６上での塗布膜
の膜厚は厚くなる。

【０００９】基板６の搬送速度を高めても、ソルダレジ
ストインクの塗布膜の最小膜厚は５０〜６０μｍが限界
であり、これ以下の薄膜化は原理的に不可能であった。

【００１０】 給液ポンプ２から高圧のインクを給液
しなければならず、またインクは給液ポンプ２に還流す
るようになっているので、特に、給液ポンプ２の高圧吐
き出し部で流動摩擦損を生じ、インク温度が次第に上昇
して粘性係数が変化する。また、インク温度が室温と乖
離することになるため、稼働時においても基板上の塗布
膜の膜厚・膜質が経時変化し、品質管理を難しくさせて
いる。

【００１１】 インクが加圧状態で圧送されてインク
温度が次第に上昇すると、相乗的に気泡発生を旺盛化し
ている。初速度を持って流下する液幕４ａは基板６上や
インク受樋５上に激突するため、巻き込み気泡を生じ易
い。また、給液ポンプ２での攪拌等でも気泡を生じ易
い。更に、カーテンヘッド４の流入口４ｄの流路急拡部
や流下スリット口の開放側ではインク圧が急減圧になる
ため、インク中でも過飽和気泡が発生し易い。貯留イン
ク槽１で気泡を完全に除去しても、基板６上の塗装膜中
にボイドの混じる頻度が高く、成膜品質，歩留まりを低
下させていた。

【００１２】そこで、上記各問題点に鑑み、本発明の課
題は、液幕の幕厚を均一にしながら、略自然流下で液幕
を垂れ流すことにより、塗布膜の膜厚の均一化及び薄膜
化と、気泡混入の低減による膜質の向上や膜厚・膜質の
易管理を実現できる流動材料の幕状垂れ流し装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた手段は、自然流下のための落下流路
に対する注入口の分散複数化と、各注入路の流量の適正
化にある。即ち、本発明は、流動材料を流動案内路を介
して水平オリフィスの流下スリットから幕状に垂れ流す
流動材料の幕状垂れ流し装置において、上記流動案内路
は、給液管から分岐した複数の注入路と、上記注入路か
らの流動材料がスリット方向の隔離分散した各注入口に
て注ぎ込まれる落下流路と、上記落流下路の下部で流下
スリットが開口したスリット導入溝とを有しており、上
記各注入路には流量調節弁を具備して成り、前記落下流
路は前記注入口の下流側で相対する流路壁から流路内へ
交互に突出した庇状部材を備えて成ることを特徴とす
る。ここで、落下流路に注ぎ込む注入路としては、注ぎ
込みの勢いを低減する目的で、水平流路や、注ぎ口で越
流（溢流）を生じる上昇流路とすることができる。

【００１４】注入路の常圧に近い流動材料を複数の注入
口から自然流下のための落下流路内に注ぎ込むと、注入
口から注がれる流動材料は圧力が弱いため勢いがなく、
スリット方向への横拡がり（末広がり）は弱く、スリッ
ト溝のうち注入口の真下部分で流体圧が極大になり、ス
リット方向の幕厚が不均一となり易い。しかし、本発明
においては、スリット溝のうち隣接の注入口間では両注
入口から横拡がりの流動材料が重なるため、注入口の真
下部分とその中間部分との圧力が均等化し、スリット方
向の幕厚が均一になり易い。特に、各注入口からの注ぎ
量を流量調節弁で調節できるから、スリット溝から垂れ
流れる幕液の幕厚をスリット方向で容易に均一化でき
る。

【００１５】なお、注入口の数を増やす程に、幕厚を均
一化し易くなるが、流量調節が煩雑になるため、限度が
ある。極端な場合、隣接同士の注入口が接近し過ぎ繋が
った状態では、横広の唯一の注入口となったものに相当
するから、流量調節弁と注入口とが一対一に対応しなく
なり、流量調節弁での流量調節の意義が没却し、幕厚均
一化の調節はできない。

【００１６】このような自然流下で液幕を垂れ流すこと
ができるため、塗布膜の均一化と薄膜化を実現できる。
また、流動材料の摩擦損失が低減するので、流動材料の
循環方式においても液温の上昇を抑制できる。稼働時の
経時的な膜厚・膜質の変動を抑制できる。更に、流動材
料が加圧状態でなく、しかも液温の上昇が抑制できるこ
とは、流動材料中の気泡の発生を抑制できるため、成膜
品質，歩留まりの向上を図ることができる。

【００１７】自然流下のための落下流路は、注入口の下
流側で相対する流路壁から流路内へ交互に突出した庇状
部材を備えて成る。このような庇状部材（ブレード部
材）は、注入口から注ぎ込む流動材料を受け止めて、庇
状部材の先端とこれが臨む流路壁との隙間を介して狭窄
的にスリット溝側へ通すものであるため、注ぎ込まれた
流動材料を受け止めてスリット方向へ拡げる緩衝拡散作
用と、流量を絞るゲート（弁）作用を果たす。このた
め、流動材料は上位から下位の庇状部材の隙間を通過す
るにつれ、段々にスリット方向の圧力が平等化するた
め、幕厚が幅方向に均一化する。

【００１８】特に、注入口に最も近い第１の庇状部材が
注入口側の流路壁から突出していることが望ましい。注
入口から注ぎ込んだ流動材料は注入口側の流路壁を伝っ
て流下し易いため、注入口側の流路壁から第１の庇状部
材が突出していないと、第１の庇状部材では緩衝拡散作
用が発揮せず、注ぎ込みの勢いがスリット溝まで伝播し
てしまい、幕厚の不均一を招く。しかし、注入口側の流
路壁から第１の庇状部材が突出していると、第１の庇状
部材でも緩衝拡散作用が発揮し、幕厚の均一化に寄与す
る。

【００１９】更に、本発明では、落下流路の注入口より
上方へ連通した浮遊流路と、浮遊流路に形成された溢流
口とを有して成ることが好ましい。注入路の流量に時間
変動が生じても、余剰流量は溢流口から上方の浮遊流路
を介して注入口へ溢れ出てしまい、落下流路には強引に
押し込まれないから、スリット溝での圧力変動を抑制で
きる。換言すると、注入口から注ぎ込む流動材料の一部
が常時溢流口から溢れ出すように設定することにより、
注入路の流量に時間変動が生じても、自由液面レベルの
変化が起こらないので、スリット溝での圧力変動を抑制
できる。また、緩やかに注入された流動材料中の気泡
は、注入口から上方の浮遊流路に振り分けられて上昇
し、溢流と共に溢流口へ積極的に排出されるため、芥・
泡取り機能を発揮する。特に、スリット溝の直前で芥・
泡取り機能が発揮されるため、成膜品質の向上に有意義
である。

【００２０】ここで、上記溢流口が流下スリットの両側
端位置に形成されている場合、一方側の溢流口から溢れ
出る流量と他方側の溢流口から溢れ出る流量とが等しく
なるように、複数の流量調節弁を調節すると、液幕の幕
厚をスリット方向で均一化できる。例えば、一方側の溢
流口から溢れ出る流量が他方側のそれよりも多い場合、
スリットの一方側の方が他方側に比べて幕厚が薄くなる
ので、一方側寄りの流量調節弁を緩めるか、他方側の流
量調節弁を締めることにより、溢流量を相等しくするこ
とで、幕厚の均一化の容易調整が実現する。

【００２１】そして、流下スリットの隙間の広狭変位に
連動して、庇状部材の先端とこれに臨む流路壁との隙間
が広狭変位する隙間連動調節機構を有することが好まし
い。流下スリットの隙間の広狭により幕厚調節ができる
が、幕厚が薄くなればなるほど、幕厚の幅方向の不均一
が顕在化する。しかし、隙間連動調節機構を設けること
により、流下スリットの隙間の広狭に応じて庇状部材の
隙間が連動して広狭するようになっているため、スリッ
トの隙間を狭める程、庇状部材の隙間も狭まり、庇状部
材の緩衝拡散作用と絞り作用が増し、スリット溝でのス
リット方向の圧力差を低減でき、幕厚均一化の作用を強
めることができる。

【００２２】ここで、スリット構造に関し、上記スリッ
ト導入溝が下方漸縮状となっていることが好ましい。ス
リット導入溝が下方漸縮状であると、流動材料がスムー
ズに流動するため、液幕面にスジや波状文が出来難く、
また幕厚のバラツキも目立たない。

【００２３】また、流下スリットのスリット口縁は直線
絞り部分を有して成ることが好ましい。直線絞り部分の
面積の分、液幕とスリット口縁との間に大きな摩擦力が
発生しているため、流動材料の圧力の揺らぎ等や液幕の
スリット隙間方向の僅かな幕揺れに対しても、その摩擦
力の変動比率は相対的に僅少になるので、液幕面の筋や
液幕の厚みバラツキが減少する。

【００２４】更に、スリット口縁では直線絞り部分と連
絡する丸み部分を介してスリット板の裏面に連絡する形
状であることが好ましい。丸み部分を付けることによ
り、スリット口縁での液幕の根元の付着溜まりが小規模
に限定でき、液切れ性が改善される。それため、液幕面
の波状文等が減少する。

【００２５】そして、スリット板の裏面には丸み部分か
ら略直線部分をおいて窪み部分が形成されて成ることが
好ましい。この窪み部分が存在すると、液幕の根元部分
に対し供給できる空気流に液幕垂れ流し方向の成分が生
じるため、気流変向部で渦流が発生し難くなる。そのた
め液幕の幕揺れが抑制でき、液切れ性や液滴の付着の低
減に効果がある。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００２７】図１は本発明に係るフローカーテンコータ
・システムのカーテンヘッドの給液管を取り外した状態
を示す斜視図、図２はそのカーテンヘッドを一部破断し
て示す右側面図、図３は同カーテンヘッドの要部を一部
破断して示す斜視図、図４は同カーテンヘッドの給液管
の配置を示す概略図、図５（Ａ）は同カーテンヘッドの
概略右側面図で、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中のｂ−ｂ′
線に沿って切断した状態におけるソルダレジストインキ
の流れを示す概略図、図６は同カーテンヘッドにおける
可動ブロックの揺動状態を示す側面図、図図７は同カー
テンヘッドにおける可動ブロックの締め付け状態を示す
側面図、図８は同カーテンヘッドにおけるソルダレジス
トインキの流れを側面から見た状態を示す断面図であ
る。

【００２８】本例のカーテンヘッド１００は、左右両側
の門構えの支柱１２，１２に沿って昇降可能なカーテン
ヘッド本体１０を主として含み、カーテンヘッド本体１
０は左右両側の取付固定板１１，１１と、これらに挟ま
れて固定された金属製の固定ブロック１３と、金属製の
取付固定板１１，１１の上部隅部の揺動支点軸１４ａ，
１４ａを中心にして揺動可能な金属製の可動ブロック１
４を有している。支柱１２，１２の頂部には梁板１５が
横架して固定されており、取付固定板１１，１１の上部
取付片１１ａと下部取付片１１ｂがリニアベアリング
（ボールブッシュ）１２ａ，１２ｂを介して昇降可能に
支柱１２，１２に支持されている。

【００２９】固定ブロック１３の頂面には梁板１５に螺
合貫通するヘッド昇降調節用ネジ棒１６が垂設されてお
り、ネジ棒１６の先端には調節ツマミ１６ａが突設され
ている。可動ブロック１４は取付固定板１１，１１に対
し蝶番１４ｂ，１４ｂを介して取り付けられており、図
６に示す如く、固定ブロック１３から引き離し反転させ
てヘッド内を見開くことができ、保守・点検に役立つ。
取付固定板１１，１１の頂面には開き止め安全棒１７，
１７が挿抜可能に起立されており、可動ブロック１４の
反転の際には、開き止め安全棒１７，１７を引き抜いた
後、可動ブロック１４を反転させ、開き止め安全棒１
７，１７を挿し込んで戻すことにより、可動ブロック１
４の不如意な戻り回転を開き止め安全棒１７，１７が阻
止する。

【００３０】可動ブロック１４の下部両側には外方向に
飛び出た握り把手１８ａを具備する把手プレート１８が
固定されている。把手プレート１８は外向きに開いた切
欠き部１８ｂを備えている。取付固定板１１の切欠き部
１８ｂに臨む位置には垂直軸１９ａが植設されている。
この垂直軸１９ａを中心に水平面上で揺動可能のネジ棒
１９ｂが切欠き部１８ｂに嵌合離脱可能となっている。
ネジ棒１９ｂに螺合した締め付けナットツマミ１９ｃと
止めナット１９ｄとで切欠き部１８ｂ周囲の把手プレー
ト１８を挟み込んでいる。

【００３１】両側の取付固定板１１の下部にはスリット
隙間用ダイヤルゲージ２０が設けられており、その探査
触針２０ａの先端は把手プレート１８の裏面に当接して
いる。このダイヤルゲージ２０は精度１０μｍで、１０
〜１００μｍの測定範囲を持ち、締め付けナットツマミ
１９ｃの締め付けにより把手プレート１８が取付固定板
１１に接近する程、スリット隙間が狭くなるので、探査
触針２０ａの最大押し込み位置（スリット隙間ゼロ）で
ダイヤルゲージの指針がゼロになるように設定されてい
る。スリット隙間は最大３mmまで拡大できるようになっ
ている。

【００３２】カーテンヘッド本体１０の固定ブロック１
３と可動ブロック１４との上部挾間には断面コ字状でゴ
ム等の弾性材質のパッキン２１が挟まれており、後述す
る流動案内路を液密に密閉している。また、このパッキ
ン２１は締め付けナットツマミ１９ｃの締め付けによる
可動ブロック１４の押し付けを弾力的に抗する弾発部材
の作用を果たしている。そして、図６に示すように、固
定ブロック１３の底面と可動ブロック１４の底面には一
対の金属製のスリット板２２，２３が固定されている。

【００３３】固定ブロック１３，可動ブロック１４，パ
ッキン２１及び一対のスリット板２２，２３で画成され
る流動案内路は、図４に示す如く、給液ポンプ（図示せ
ず）に連通する給液本管３１から３つのＴ形接手３１ａ
とエルボ接手３１ｂを介してそれぞれ水平方向に分岐し
た分岐給液管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、分岐
給液管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄにそれぞれ設け
られた流量調節弁（流量調節ボールバルブ）３２ａ，３
２ｂ，３２ｃ，３２ｄと、固定ブロック１３の水平方向
に穿孔され、分岐給液管３２Ａ〜３２Ｄに連通する注入
流路３３Ａ〜３３Ｄと、固定ブロック１３と可動ブロッ
ク１４との間に画成されており、注入流路３３Ａ〜３３
Ｄからのインクがスリット方向の隔離分散した各注入口
３３ａ〜３３ｄにて注ぎ込まれる垂直落下流路３４と、
垂直落下流路３４の下部のスリット板２２，２３に流下
スリット３５ａが開口した先細状（下方漸縮状）のスリ
ット導入溝３５とを有している。

【００３４】落下流路３４は注入口３３ａ〜３３ｄの下
流側で相対する流路壁２２ａ，２３ａから流路内へ交互
に突出した第１のブレード（庇状部材）３６Ａ，第２の
ブレード３６Ｂを備えている。このブレード３６Ａ，３
６Ｂの先端は上面側を面取りしてあり、先薄状に形成さ
れている。注入口３３ａ〜３３ｄ側に最も近い第１のブ
レード３６Ａは注入口３３ａ〜３３ｄ側の流路壁２２ａ
から突出している。また、スリット板２２，２３の裏面
でスリット３５ａの周辺はＶ溝（窪み部）２２ｃ，２３
ｃを持つくちばし（バーズピーク）状口縁２２ｂ，２３
ｂが形成されている。揺動支点軸１４ａの中心と固定ブ
ロック１３側のスリット板２２のくちばし状口縁２２ｂ
とを結ぶ線Ｌ（図６、図７中で一点鎖線で示す）上に
は、第１のブレード３６Ａの先端が位置しており、可動
ブロック１４で落下流路３４を塞いだ状態では第２の第
２のブレード３６Ｂがそれらの中間に位置するようにな
っている。締め付けナットツマミ１９ｃの締め付けによ
り可動ブロック１４をパッキン２１の弾性力に抗して固
定ブロック１３寄りに押し付けて、スリッット３５ａの
隙間を狭めると、それに略比例して第２のブレード３６
Ｂの隙間と第１のブレード３６Ａの隙間が狭まるように
なっている。従って、可動固定ブロック１３や締め付け
ナットツマミ１９ｃは隙間連動調節機構を構成してい
る。

【００３５】固定ブロック１３と可動ブロック１４で挟
まれた空間でパッキン２１の真下には落下流路３４の注
入口３３ａ〜３３ｄより上方へ連通する浮遊流路３７が
画成されており、この浮遊流路３７に臨む溢流口（オー
バーフロー）３７ａが取付固定板１１，１１に形成され
ている。取付固定板１１，１１に開口した溢流口（オー
バーフロー）３７ａは図１及び図５に示す如く上方に空
気口３８ａが開いた溢流配管３８に接続しており、溢流
配管３８の下端はスリット３５ａの真下で液幕Ｋを受け
る液幕受樋３９に対し溢流液を戻す溢流排出口３８ｂと
なっている。液幕受樋３９は片端部の下部においてイン
クを還流させるための片端部の下部には出口３９ａを有
している。なお、液幕Ｋの両側端の余剰部分を液幕受樋
３９に垂れ流す幕幅限定樋４０，４０が取付固定板１
１，１１の下部に設けられている。

【００３６】給液本管３１から分岐した分岐給液管３２
Ａ〜３２Ｄは固定ブロック１３の注入流路３３Ａ〜３３
Ｄに対し常圧に近いインクＡを移送するため、それらの
注入口３３ａ〜３３ｄから略自然流下のための垂直落下
流路３４内に注ぎ込む。注入口３３ａ〜３３ｄから注が
れるインクＡは圧力が弱いため勢いがなく、スリット方
向への横拡がり（末広がり）は弱く、スリット溝３５で
は注入口３３ａ〜３３ｄの真下部分で流体圧が極大にな
り、スリット方向の幕厚が不均一となり易い。

【００３７】しかし、本例では、複数の注入口３３ａ〜
３３ｄが分散して配置されているので、スリット溝３５
のうち隣接の注入口間では両注入口から横拡がりのイン
クＡが相重なり、注入口３３ａ〜３３ｄの真下部分とそ
の中間部分との圧力が均等化し、スリット方向の幕厚が
均一になり易い。特に、各注入口３３ａ〜３３ｄからの
注ぎ量を流量調節弁３２ａ〜３２ｄで按配調節できるか
ら、スリット３５ａから垂れ流れる幕液Ｋの幕厚をスリ
ット方向で容易に均一化できる。

【００３８】本例において、自然流下のための垂直落下
流路３４は、第１及び第２のブレード３６Ａ，３６Ｂを
備えている。このようなブレード部材３６Ａ，３６Ｂ
は、注入口３３ａ〜３３ｄから注ぎ込むインクＡを受け
止めて、その隙間を介して狭窄的にスリット溝３５側へ
通すものであるため、注ぎ込まれたインクを受け止めて
勢力を弱めスリット方向へ拡げる緩衝拡散作用と、流量
を絞るゲート（弁）作用を果たす。このため、注ぎ込む
インクは第１と第２のブレード３６Ａ，３６Ｂの隙間を
通過するにつれ、段々にスリット方向の圧力が平等化す
るため、幕厚が幅方向に均一化する。

【００３９】注入口３３ａ〜３３ｄから注ぎ込んだイン
クＡは注入口側の流路壁２２ａを伝って勢い良く流下し
易いが、注入口側の流路壁２２ａから第１のブレード３
６Ａが突出しているため、これが緩衝拡散作用を発揮す
るので、幕厚の均一化に寄与する。

【００４０】なお、本発明者は、ブレードの最適枚数を
調べた。１枚では不十分で、３枚以上では２枚のときよ
りも悪いか、又は略同等であった。

【００４１】各注入流路３３Ａ〜３３Ｄの流量に時間変
動が生じても、余剰流量は注入口３３ａ〜３３ｄから上
方の浮遊流路３７を介して溢流口３７ａへ溢れ出てしま
い、垂直落下流路３４には強引に押し込まれないから、
スリット溝３５での圧力変動を抑制できる。

【００４２】ここで、溢流口３７ａは図５に示す如く、
流下スリット３５ａの両側端位置に対応した取付固定板
１１，１１に形成されている。一方側の溢流口３７ａか
ら溢れ出る流量と他方側の溢流口３７ａから溢れ出る流
量とが等しくなるように、４つの流量調節弁３２ａ〜３
２ｄを調節すると、液幕の幕厚をスリット方向で均一化
できる。例えば、図５の右側の溢流口３７ａから溢れ出
る流量が左側の溢流口３７ａから溢れ出る流量よりも多
い場合、スリット溝３５の左側の方にインク流下量が多
いことになるため、スリット３５ａの右側の方が左側に
比べて幕厚が薄くなるので、右側寄りの流量調節弁３２
ａ，３２ｂを緩めるか、左側の流量調節弁３２ｃ，３２
ｄを締めることにより、溢流量を相等しく、幕厚均一化
の調整を行う。換言すると、溢流口３７ａが両側端に設
けられているので、幕厚均一化調整が可能となってい
る。

【００４３】また、注入流路３３Ａ〜３３Ｄへ緩やかに
移送されたインクＡ中の気泡Ｂは、図８に示すように、
注入口３３ａ〜３３ｄから上方の浮遊流路３７に振り分
けられて浮上し、溢流と共に溢流口３７ａへ積極的に排
出されるため、積極的な芥・泡取り機能が発揮される。
特に、スリット溝３５の直前で芥・泡取り機能が発揮さ
れる利点は大きい。成膜品質の向上に有意義である。

【００４４】液幕Ｋの幕厚を薄くする場合、締め付けナ
ットツマミ１９ｃの締め付けて可動ブロック１４をパッ
キン２１の弾性力に抗して固定ブロック１３寄りに押し
付け、スリッット３５ａの隙間を狭める。この際、隙間
連動調節機構により、同時に第２のブレード３６Ｂの隙
間と第１のブレード３６Ａの隙間が狭まるようになって
いるため、ブレード３６Ａ，３６緩衝拡散作用と絞り作
用が増し、スリット溝３５でのスリット方向の圧力差を
低減でき、幕厚均一化の作用を強めることができる。

【００４５】本例のスリット板２２，２３は金属製ブッ
ロックで構成され、スリット３５ａの口縁は、図９
（Ｄ）に示す如く、独特の形状を呈している。前述した
ように、スリット板２２（２３）の裏面でスリット３５
ａの周辺はＶ溝（窪み部）２２ｃ（２３ｃ）を持つ嘴
（くちばし）状口縁２２ｂ（２３ｂ）が形成されている
が、このくちばし状口縁２２ｂ（２３ｂ）は、下方漸縮
状のスリット導入溝３５側とスリット板２２（２３）の
裏面との間で垂直直線絞り部分Ｙと丸み部分（アール部
分）Ｒとで連絡しており、丸み部分ＲとＶ溝（窪み部）
２２ｃ（２３ｃ）との間には水平直線部分Ｘが介在して
いる。本例では、垂直直線絞り部分Ｙの長さは0.5mm 、
丸み部分Ｒの曲率半径は0.2mm 、水平直線部分Ｘの長さ
は2.0mm としてある。また、Ｖ溝２２ｃ（２３ｃ）の深
さは３mmである。

【００４６】通常は、図９（Ａ）に示す如く、下方漸縮
状のスリット溝３５でスリット口縁が鋭角のナイフエッ
ジ（楔形）であるスリット構造が採用される。ソルダレ
ジストインクの様な混合流動材料では、インク流路に急
拡部や急縮部の様な段差が存在すると、混合成分間の粘
性や比重の相違により流動性にズレが生じ易く、液幕面
にスジや波状文が出来たり、幕厚のバラツキが目立つも
のであるが、図９（Ａ）では下方漸縮状のスリット溝３
５であるため、それらが緩和される。しかし、スリット
口縁がナイフエッジであるため、液幕の厚みを限定する
最小絞り部分はナイフエッジの稜線に過ぎず、スリット
口縁での液幕Ｋに対する摩擦力がゼロに近い極小値にな
っている。それ故、スリット口縁での液切れ性は良好で
あるものの、インク圧の変動，揺らぎや液幕Ｋのスリッ
ト隙間方向の僅かな幕揺れに対して摩擦力の変化が大き
く、依然として、液幕面のスジや液幕の厚みバラツキを
引き起こす。

【００４７】そこで、本発明者は、図９（Ｂ）に示す如
く、スリット口縁に垂直直線絞り部分Ｙを具備するスリ
ット構造を試作し、垂れ流し特性を精査した。垂直直線
絞り部分Ｙの面積の分、液幕Ｋとスリット口縁との間に
大きな摩擦力（剪断応力）が発生しているため、インク
圧の揺らぎ等や液幕Ｋのスリット隙間方向の僅かな幕揺
れに対しても、その摩擦力の変動比率は相対的に僅少に
なるので、液幕面のスジや液幕Ｋの厚みバラツキが減少
した。只、この垂直直線絞り部分Ｙが長すぎると、スリ
ット口縁での摩擦力（抵抗力）が大きくなり過ぎ、液切
れ性が悪化し、スリット隙間が狭くなる程、液幕Ｋが出
難くなり、液幕Ｋに周期的な波状文が発生し始めると共
に、液幕自身が幕揺れする。また、インクが自然流下で
押出圧が殆ど無いため、垂直直線絞り部分Ｙとスリット
板裏面とが直角であると、粘性流体のインクの滲み出し
がスリット外面の口縁に付着溜まりを形成し易い。散水
器のノズル尖端のように、スリット外面をナイフエッジ
状の勾配面とすると、スリット隙間を通過する粘性の大
きなインクでは、むしろ付着溜まりが拡大し、液切れ性
が悪くなることが判明した。

【００４８】本発明者は、更に、図９（Ｃ）に示す如
く、スリット口縁に垂直直線絞り部分Ｙと丸み部分Ｒを
具備するスリット構造を試作し、垂れ流し特性を調べ
た。丸み部分Ｒを付けることにより、スリット口縁での
液幕Ｋの根元の付着溜まりが小規模に限定でき、液切れ
性が改善される。それ故、液幕面の波状文が減少する。
只、この丸み部分Ｒの曲率半径を長くし過ぎると、丸み
部分Ｒを付けることはスリット口縁をラッパ状に開くこ
とに等しいため、その曲面に沿ってインクが伝わる傾向
となる。それ故、その曲率半径には限度がある。しか
し、この丸み曲面に沿うインクの伝わり易さは多少残る
ものであるため、スリット隙間方向の幕揺れが生じる
と、液幕Ｋの根元も偏るので、どうしてもスリット口縁
からその近傍のスリット板裏面に亘り液滴が付着し易
い。そこで、幕揺れを抑制する必要がある。

【００４９】スリット口縁から垂れ流れる液幕Ｋによっ
てそれに接する空気は層流の下降気流層流となってい
る。しかし、スリット口縁付近ではスリット板の上方に
空気がないため、負圧となる。そのため、そこにスリッ
ト板裏面に沿って平行流の気流が流れ込むので、水平と
垂直の交叉部（気流変向部）で渦流が生じる。液幕Ｋの
根元がスリット板２２，２３側の左右の一対の空気渦流
に挟まれているため、その不均衡により液幕Ｋの幕揺れ
が生じると推測できる。

【００５０】このため、本発明者は、本例では図９
（Ｄ）に示すスリット構造を採用した。

【００５１】即ち、スリット板２２（２３）の裏面に丸
み部分Ｒから水平直線部Ｘを残して交叉角９０°のＶ溝
２２ｃ（２３ｃ）を形成したものであり、破線で囲む部
分は鏡面仕上げとしてある。Ｖ溝２２ｃ（２３ｃ）が存
在すると、液幕Ｋのスリット隙間方向の幕揺れが抑制で
き、液滴の付着が低減する。破線矢印で示すように、○
印付近に供給される空気流が液幕垂れ流し方向の成分を
持つようになるため、○印付近で渦流は発生しないため
と推測できる。水平直線部Ｘを長くすると、実質的に図
９（Ｃ）の構造と同様になる。水平直線部Ｘを１mm程度
に短くすると、逆に、液幕ＫがＶ溝２２ｃ（２３ｃ）側
に回り込むようになる。これは前述したように、実質的
に、スリット外面をナイフエッジ状の勾配面としたもの
に相当している。そして、破線で囲む部分を鏡面仕上げ
とする意義は、粗さを無くして摩擦係数を均一化し、ま
たインクの滲み拡がりを防止するためであり、液切れ性
や液滴の付着の低減に効果がある。

【００５２】このような自然流下で液幕Ｋを垂れ流すこ
とができるため、塗布膜の均一化と薄膜化を実現でき
る。本例では塗布膜の膜厚を１０μｍまで薄膜化でき
た。多層塗りによる膜質の向上も実現できる。また、流
動材料の摩擦損失が低減するので、流動材料の循環方式
においても液温の上昇を抑制できる。稼働時の経時的な
膜厚・膜質の変動を抑制できる。更に、流動材料が加圧
状態でなく、しかも液温の上昇が抑制できることは、流
動材料中の気泡の発生を抑制できるため、成膜品質，歩
留まりの向上を図ることができる。

【００５３】なお、更なる液温管理のためには、給液配
管の途中や予備貯留槽に冷却装置を設けても良い。

【００５４】本例装置は、ソルダレジストインクに限ら
ず、粘性の強い接着剤の塗布に用いることができる。接
着剤の塗布膜は厚膜で良いため、空気口３８ａを塞ぎ、
接着剤液を加圧状態で給液本管３１に圧送すれば、従来
方式で成膜できる。また、粘性流体に限らず、洗浄処理
等では弱粘性流体の幕状垂れ流しに用いることができ、
流動材料であれば如何なるものでも良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、自然流
下のための落下流路に対し複数の注入口を分散化して設
けると共に、各注入路の流量を適正化する流量調節弁を
設けた点を特徴としているから、次のような効果を奏す
る。

【００５６】

【００５７】（１） スリット溝うち隣接の注入口間で
は両注入口から横拡がりの流動材料が重なるため、スリ
ット方向の幕厚が均一になる。特に、各注入口からの注
ぎ量を流量調節弁で調節できるから、スリットから垂れ
流れる幕液の幕厚をスリット（幕幅）方向で容易に均一
化できる。略自然流下で液幕を垂れ流すことができるた
め、塗布膜の均一化と薄膜化を実現できる。これによ
り、薄膜の多層塗りが可能となり、膜質向上に資する。
また、流動材料の摩擦損失が低減するので、流動材料の
循環方式においても液温の上昇を抑制できる。稼働時の
経時的な膜厚・膜質の変動を抑制できる。更に、流動材
料が加圧状態でなく、しかも液温の上昇が抑制できるこ
とは、流動材料中の気泡の発生を抑制できるため、成膜
品質，歩留まりの向上を図ることができる。

【００５８】（２） 自然流下のための落下流路に、注
入口の下流側で相対する流路壁から流路内へ交互に突出
した庇状部材を備えて成るため、このような庇状部材
は、注ぎ込まれた流動材料を受け止めてスリット方向へ
拡げる緩衝拡散作用と、流量を絞るゲート（弁）作用を
果たすため、流動材料は上位から下位の庇状部材の隙間
を通過するにつれ、段々にスリット幅方向の圧力が平等
化するので、幕厚の幅方向の均一化が一層顕著となる。

【００５９】（３） 特に、注入口に最も近い第１の庇
状部材が注入口側の流路壁から突出している場合、第１
の庇状部材でも緩衝拡散作用が発揮し、幕厚の均一化に
寄与する。

【００６０】（４） 落下流路の注入口より上方へ連通
した浮遊流路と、浮遊流路に形成された溢流口とを有し
て成る構成では、注入口から注ぎ込む流動材料の一部が
常時溢流口から溢れ出すように設定することにより、注
入路の流量に時間変動が生じても、自由液面レベルの変
化が起こらないので、スリットでの圧力変動を抑制でき
る。また、緩やかに注入された流動材料中の気泡は、注
入口から上方の浮遊流路に振り分けられて上昇し、溢流
と共に溢流口へ排出されるため、芥・泡取り機能を発揮
する。特に、スリットの直前で芥・泡取り機能が発揮さ
れるため、成膜品質の向上に有意義である。

【００６１】（５） 溢流口が流下スリットの両側端位
置に形成されている場合、一方側の溢流口から溢れ出る
流量と他方側の溢流口から溢れ出る流量とが等しくなる
ように、複数の流量調節弁を調節すると、液幕の幕厚を
スリット方向で容易に均一化できる。

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフローカーテンコータ・システム
のカーテンヘッドの給液管を取り外した状態を示す斜視
図である。

【図２】同カーテンヘッドを一部破断して示す右側面図
である。

【図３】同カーテンヘッドの要部を一部破断して示す斜
視図である。

【図４】同カーテンヘッドの給液管の配置を示す概略図
である。

【図５】（Ａ）は同カーテンヘッドの概略右側面図で、
（Ｂ）は（Ａ）中のｂ−ｂ′線に沿って切断した状態に
おけるソルダレジストインキの流れを示す概略図であ
る。

【図６】同カーテンヘッドにおける可動ブロックの揺動
状態を示す側面図である。

【図７】同カーテンヘッドにおける可動ブロックの締め
付け状態を示す側面図である。

【図８】同カーテンヘッドにおけるソルダレジストイン
キの流れを側面から見た状態を示す断面図である。

【図９】（Ａ）はスリット構造の一例を示す縦断面図、
（Ｂ）はスリット構造の別の例を示す縦断面図、（Ｃ）
はスリット構造の更に別の例を示す縦断面図、（Ｄ）は
同カーテンヘッドに採用したスリット構造を示す縦断面
図である。

【図１０】従来のカーテンフローコータ・システムを示
す概略図である。

【符号の説明】

１００…カーテンヘッド ６…基板 １０…カーテンヘッド本体 １１…取付固定板 １１ａ…上部取付片 １１ｂ…下部取付片 １２…支柱 １２ａ，１２ｂ…リニアベアリング（ボールブッシュ） １３…固定ブロック １４…可動ブロック １４ａ…揺動支点軸 １５…梁板 １６…ヘッド昇降調節用ネジ棒 １６ａ…調節ツマミ １７…開き止め安全棒 １８…把手プレート １８ａ…握り把手 １８ｂ…切欠き部 １９ａ…垂直軸 １９ｂ…ネジ棒 １９ｃ…締め付けナットツマミ １９ｄ…止めナット ２０…スリット隙間用ダイヤルゲージ ２０ａ…探査触針 ２１…パッキン ２２，２３…スリット板 ２２ａ，２３ｂ…流路壁 ２２ａ，２３ｂ…くちばし（バーズピーク）状口縁 ２２ｃ，２３ｃ…Ｖ溝（窪み部） ３１…給液本管 ３１ａ…Ｔ形接手 ３１ｂ…エルボ接手 ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ…分岐給液管 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…流量調節弁 ３３Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３３Ｄ…注入流路 ３３ａ，３２ｂ，３２ｃ，３３ｄ…注入口 ３５…スリット導入溝 ３５ａ…流下スリット ３６Ａ…第１のブレード ３６Ｂ…第２のブレード ３７…浮遊流路 ３７ａ…溢流口（オーバーフロー） ３８…溢流配管 ３８ａ…空気口３８ａ ３８ｂ…溢流排出口 ３９…液幕受樋 ３９ａ…出口 ４０…幕幅限定樋 Ａ…インク液 Ｂ…気泡 Ｋ…液幕 Ｘ…水平直線部分 Ｙ…垂直直線絞り部分 Ｒ…丸み部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05D 1/30 B05D 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動材料を流動案内路を介して水平オリ
   フィスの流下スリットから幕状に垂れ流す流動材料の幕
   状垂れ流し装置において、前記流動案内路は、給液管か
   ら分岐した複数の注入路と、前記注入路からの流動材料
   がスリット方向の隔離分散した各注入口にて注ぎ込まれ
   る落下流路と、前記落流下路の下部で前記流下スリット
   が開口したスリット導入溝とを有しており、前記各注入
   路には流量調節弁を具備して成り、前記落下流路は前記
   注入口の下流側で相対する流路壁から流路内へ交互に突
   出した庇状部材を備えて成ることを特徴とする流動材料
   の幕状垂れ流し装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記注入口に最も近
   い第１の庇状部材は前記注入口側の前記流路壁から突出
   していることを特徴とする流動材料の幕状垂れ流し装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれか一項に
   おいて、前記落下流路の前記注入口より上方へ連通した
   浮遊流路と、前記浮遊流路に形成された溢流口とを有し
   て成ることを特徴とする流動材料の幕状垂れ流し装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記溢流口は前記流
   下スリットの両側端位置に形成されていることを特徴と
   する流動材料の幕状垂れ流し装置。