| 【発明の名称】 |
基板への塗料塗布装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】町田 成司
【住所又は居所】埼玉県川口市弥平３−１６−２７ 都ローラー工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】基板に開けられた穴内に入り込ませた塗料が押し込みロールに付着して捲れあがってしまうことがあり、多層板を製作した際における絶縁不良や、整面時の穴だれの発生の原因となっていた。
【解決手段】塗料を回転により基板の供給面に塗布する回転式の塗布ロールと、基板に塗布された塗料を均すスキージとを備え、塗布ロールとスキージは基板の表裏面の一方側又は両側に設置し、塗布ロールはスキージよりも基板の搬送方向手前側に設けた。塗布ロールとスキージとの間に押し込みロールを設けた。基板を挟んでスキージと支持ロールを対向して設置した。前記スキージと支持ロールの組を２組以上設置した。スキージを塗布ロール側へ移動可能とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】塗料（２）を回転により基板（１）の供給面に塗布する回転式の塗布ロール（３）と、基板（１）に塗布された塗料（２）を均すスキージ（４）とを備え、塗布ロール（３）とスキージ（４）は基板（１）の表裏面の一方側又は両側に設置され、塗布ロール（３）はスキージ（４）よりも基板（１）の搬送方向手前側に設けられたこと特徴とする基板への塗料塗布装置。
【請求項２】塗料（２）を回転により基板（１）の供給面に塗布する回転式の塗布ロール（３）と、基板（１）に塗布された塗料（２）を基板（１）の穴（５）内に押し込む押し込みロール（６）と、塗料（２）を均すスキージ（４）とを備え、塗布ロール（３）と押し込みロール（６）とスキージ（４）は基板（１）の表裏面の一方側又は両側に設置され、塗布ロール（３）、押し込みロール（６）、スキージ（４）はその順番で基板（１）の搬送方向手前から先方に順次設置されたこと特徴とする基板への塗料塗布装置。
【請求項３】塗料（２）を回転により基板（１）の供給面に塗布する回転式の塗布ロール（３）と、基板（１）に塗布された塗料（２）を均すスキージ（４）と、基板（１）を支持する支持ロール（７）とを備え、塗布ロール（３）は基板（１）の表裏面の一方側又は両側に設置され、スキージ（４）と支持ロール（７）とは塗布ロール（３）よりも基板（１）の搬送方向先方に、基板（１）を挟んで対向して設置されたこと特徴とする基板への塗料塗布装置。
【請求項４】塗料（２）を回転により基板（１）の供給面に塗布する回転式の塗布ロール（３）と、基板（１）に塗布された塗料（２）を均すスキージ（４）と、基板（１）を支持する支持ロール（７）とを備え、塗布ロール（３）は基板（１）の表裏面の一方側又は両側に設置され、スキージ（４）と支持ロール（７）とは塗布ロール（３）よりも基板（１）の搬送方向先方に、基板（１）を挟んで対向して設置され、このスキージ（４）と支持ロール（７）との組合わせを１組として、２組以上のスキージ（４）と支持ロール（７）とが基板（１）の搬送方向に設けられたこと特徴とする基板への塗料塗布装置。
【請求項５】請求項３又は請求項４記載の基板への塗料塗布装置において、塗布ロール（３）とスキージ（４）との間に押し込みロール（６）を配置したことを特徴とする基板への塗料塗布装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の基板への塗料塗布装置において、スキージ（４）が塗布ロール（３）側に移動可能であること特徴とする基板への塗料塗布装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂といった各種塗料を積層板或は単一の基板に塗布したり、塗料を基板のスルーホール、有底ホール、微細な穴に充填してそれらの穴を埋めたりするための基板への塗料塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年は厚さ約0.1mmの基板を多数枚積層させた多層板が、電子、電気回路の基板として使用されている。基板にはその表裏面に貫通するスルーホールや基板の肉厚方向途中まで開いている有底ホールといった穴がある。スルーホールの内周面には通電用の銅めっきが施されているものもある。このようなスルーホールの開いた基板を積層して多層板を製作した場合、不要なスルーホールもある。不要なスルーホールは、通常は、絶縁塗料で穴埋めして閉塞している。また、多層板に電子回路を形成する場合は、基板の表面をバフ等で研磨することがある。その際、穴が開いているままで研磨すると、その穴の周縁部が局部的に多く研磨されてしまい、「穴だれ」と呼ばれる現象が起こってしまうため、その穴を塗料で埋めてから研磨し、研磨後に有機溶媒、水溶液等によって前記塗料を溶かして除去している。
【０００３】穴埋め用の装置として、従来から様々な装置が開発されている。その一例として図６に示すように、塗布ロールＡと押し込みロールＢとを備え、多層板を矢印ｃ方向に引きながら、矢印ａ方向に回転する塗布ロールＡで塗料Ｃを塗布した後に矢印ｂの方向に回転する押し込みロールＢにて塗料Ｃを穴Ｄの中へ押し込む装置があり、広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置では塗布ロールＡによって塗料Ｃを塗布した後に押し込みロールＢを使用していたため、図７に示すように穴Ｄ内に入り込ませた塗料Ｃが押し込みロールＢに付着してしまって捲れあがってしまうことがあった。塗料Ｃが緊密に押し込まれていない場合には、スルーホールを絶縁塗料で埋める際には、穴の直径方向の絶縁が完全ではなくなって回路がショートしてしまったり、多層板を作製する際の熱プレスの際に起こる熱膨張によりうまく多層板を作製できないという課題があり、有底ホールを塗料で埋める際には、その後の整面のための研磨工程において穴だれが発生していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、基板に塗料を塗布し、基板のスルーホール、有底ホール、微細な穴内に塗料を充填する塗料塗布装置を提供することにある。
【０００６】本件出願の第１の基板への塗料塗布装置は、塗料２を回転により基板１の供給面に塗布する回転式の塗布ロール３と、基板１に塗布された塗料２を均すスキージ４とを備え、塗布ロール３とスキージ４は基板１の表裏面の一方側又は両側に設置され、塗布ロール３はスキージ４よりも基板１の搬送方向手前側に設けられたものである。
【０００７】本件出願の第２の基板への塗料塗布装置は、塗料２を回転により基板１の供給面に塗布する回転式の塗布ロール３と、基板１に塗布された塗料２を基板１の穴５内に押し込む押し込みロール６と、塗料２を均すスキージ４とを備え、塗布ロール３と押し込みロール６とスキージ４は基板１の表裏面の一方側又は両側に設置され、塗布ロール３、押し込みロール６、スキージ４はその順番で基板１の搬送方向手前から先方に順次設置されたものである。
【０００８】本件出願の第３の基板への塗料塗布装置は、塗料２を回転により基板１の供給面に塗布する回転式の塗布ロール３と、基板１に塗布された塗料２を均すスキージ４と、基板１を支持する支持ロール７とを備え、塗布ロール３は基板１の表裏面の一方側又は両側に設置され、スキージ４と支持ロール７とは塗布ロール３よりも基板１の搬送方向先方に、基板１を挟んで対向して設置されたものである。
【０００９】本件出願の第４の基板への塗料塗布装置は、塗料２を回転により基板１の供給面に塗布する回転式の塗布ロール３と、基板１に塗布された塗料２を均すスキージ４と、基板１を支持する支持ロール７とを備え、塗布ロール３は基板１の表裏面の一方側又は両側に設置され、スキージ４と支持ロール７とは塗布ロール３よりも基板１の搬送方向先方に、基板１を挟んで対向して設置され、このスキージ４と支持ロール７との組合わせを１組として、２組以上のスキージ４と支持ロール７とが基板の搬送方向に設けられたものである。
【００１０】本件出願の第５の基板への塗料塗布装置は、第３又は第４の基板への塗料塗布装置において、塗布ロール３とスキージ４との間に押し込みロール６を配置したものである。
【００１１】本件出願の第６の基板への塗料塗布装置は、前記のいずれかの基板への塗料塗布装置において、スキージ４が塗布ロール３側に移動可能であるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本件出願の基板への塗料塗布装置の実施例について説明する。本装置は基板のスルーホール、有底ホール、微細な穴等を絶縁塗料等の塗料で埋めるための装置であり、図１（ａ）に示すように塗布ロール３、スキージ４を備えている。図１（ａ）の基板１は図１（ｃ）のように横向きにして、搬送装置により矢印Ｘ方向に搬送されながら、塗料がその全面に塗布ロール３により塗布され、スキージ４により均されて塗布される。この場合、基板１のスルーホール、有底ホール、微細な穴等に塗料２が充填されてそれらの穴５が埋められる。基板１は薄い板を積層した多層板であっても、単一板であっても良い。基板１は図１（ｂ）のように縦向きにして、搬送装置により矢印Ｘ方向に搬送することもできる。
【００１３】塗布ロール３は塗料２を基板１に塗布するためのロールであり、図１（ａ）に示すように基板１を挟んで両側に２つ設置されている。塗布ロール３に塗料２を供給しながら塗布ロール３を基板１上で矢印α方向に回転（正回転）させつつ、基板１を移動させることにより塗料２を基板１の両面に塗布することができる。塗布ロール３はその表面に例えば断面がＶ形又はＵ形の螺旋溝や単溝を設けた溝有りタイプ、又は溝のない溝無しタイプのいずれのタイプのものを用いても良い。塗布ロール３は弾力のあるゴムロールを用いるのが適しているが、素材はゴムに限らず樹脂や金属など任意に選択しても良い。塗布ロール３に加える圧力としては１〜１００kg/cm2程度が好ましいが、この範囲に限定されることなく任意に選択することができる。塗布ロール３は図２に示すように基板１の片側のみに配置しても良い。穴５がスルーホールの場合には、基板１の向きに制限はないが、穴５が有底ホールの場合には塗布ロール３のある側に有底ホール５の開口面が来るように基板１をセットする。
【００１４】スキージ４は基板１を挟んで両側に設置されている。スキージ４は基板１の進行方向側にその先端が来るように基板１に斜めに接触させてあるが、垂直に接触させることもできる。スキージ４の形状は汎用の形状とするのが好ましいが、任意の形状とすることができる。素材は金属製、樹脂製、ウレタン製、セラミックス製とするのが適しているが、これらに限定されず任意に選択することができる。スキージ４によって、基板１の両面に塗布された塗料２を基板１の両面から穴５内に押し込むと共に、基板１に塗布する塗料２の厚みを均一にすることができる。スキージ４は所定位置に固定されていても、塗布ロール３側に移動するようにしても良い。
【００１５】塗料２はクラスター化させて用いるのが好ましい。塗料２をクラスター化させる方法としては、例えば、塗料を遠心分離機にかけて攪拌する方法、塗料に遠赤外線、超音波などを照射する方法がある。これらにより塗料２中の分子をミクロンオーダー以下の小さなものとする。塗料２をクラスター化させる方法としては、これらに限らず任意に選択して良い。塗料２はクラスター化されることによって流動性が高まる。塗料２としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができるが、その他の樹脂であっても良い。
【００１６】（本実施形態における装置の使用方法）本実施例の塗料塗布装置で基板１に開けられた穴（スルーホール）５を埋める際には以下の様にする。まず、スルーホール５のある基板１を塗料塗布装置で搬送し、その搬送中に塗布ロール３によって基板１の両面に塗料２を塗布する。基板１の両側に設置されたスキージ４によって、基板１に塗布された塗料２を均すと共に、基板１のスルーホール５内に押し込む。スルーホール５内に押し込まれた塗料２が乾燥又は硬化するとスルーホール５が埋められる。
【００１７】基板１に開けられた穴５が有底ホールである場合も本発明の塗料塗布装置を用いてこれを埋めることができる。その場合は基板１を搬送しながら、有底ホール５の開口部のある面のみに塗料２を塗布ロール３によって塗布する。その後、スキージ４によって有底ホール５の内部に塗料２が押し込まれる。有底ホール５内に押し込まれた塗料２が乾燥又は硬化すると有底ホール５は塗料２で埋められる。
【００１８】（実施形態２）本件出願の基板への塗料塗布装置の第２の実施例を図３に基づいて説明する。図３に示すものは塗布ロール３、押し込みロール６、スキージ４を備えている。塗布ロール３、スキージ４には第１の実施例と同様のものを使用している。押し込みロール６は従来の塗料塗布装置に用いられている汎用のものを用いることができる。素材は塗布ロール３と同様のものを用いるのが良く、圧力は１〜３０kg/cm2程度が好ましいが、この範囲に限定されることなく任意に選択することができる。押し込みロール６を回転させることによって基板１表面の塗料２を基板１の穴５内に押し込むことができる。押し込みロール６の回転方向は、正回転（塗布ロール３と同じ回転方向）であっても、逆回転であっても良い。その後に、スキージ４によって基板１の表面の塗料２を均すと共に、基板１の穴５に塗料２を充填することができる。
【００１９】（本実施形態における装置の使用方法）本実施例の塗料塗布装置で基板１に開けられた穴（スルーホール）５を埋める際には以下の様にする。まずスルーホール５のある基板１を搬送しながら塗布ロール３によって基板１の両面から塗料２を塗布する。基板１が押し込みロール６の位置まで搬送されると、基板１の表面に塗布された塗料２が押し込みロール６によりスルーホール５内に押し込まれる。基板１の表面に塗布された塗料２は基板１の両側に設置されたスキージ４によって均一厚に均される。スルーホール５内に押し込まれた塗料２が乾燥又は硬化すると、スルーホール５が塗料２で埋められる。穴５が有底ホールである場合には、開口部がある側のみに塗料２を塗布して、前記と同様に有底ホール５を塗料２で埋めることができる。
【００２０】（実施形態３）本件出願の基板への塗料塗布装置の第３の実施例を図４に基づいて説明する。図４に示す塗料塗布装置は塗布ロール３、スキージ４、支持ロール７を備えている。塗布ロール３、スキージ４は第１の実施例と同様のものを使用している。スキージ４及び支持ロール７が基板１を挟んで両面側に対向して設置されている。スキージ４と支持ロール７は１組として作用し、支持ロール７は回転しながら、基板１をスキージ４側へ押して基板１を支えると共に、スキージ４で押し込まれた塗料２が基板１の裏側からはみ出してしまうのを防止している。支持ロール７の回転方向は、正回転（塗布ロール３と同じ向きの回転）であっても逆回転であっても良い。支持ロール７は塗布ロール３と同様の素材を用いるのが良い。図４に示す基板への塗料塗布装置ではスキージ４と支持ロール７との組が１組のみ配置されたものが表されているが、複数組配置しても良い。その場合はスキージ４が基板１の両側にくるように配置するのが好ましいが、スキージ４が基板１の片側のみに複数個くるように配置しても良い。更にスキージ４と支持ロール７との対を３組以上配置する場合には、基板１の同じ面にスキージ４が交互に並ぶように配列するのが好ましいが、スキージ４が基板１の一方の面の側に連続するように配列しても良い。本実施形態における基板への塗料塗布装置でもスキージ４は固定タイプでも良く、また移動するタイプであっても良い。移動するタイプの場合には、スキージ４及び支持ロール７とが基板１を挟んだ状態で一緒に移動する。
【００２１】（本実施形態における装置の使用方法）本実施例の基板への塗料塗布装置で基板１に開けられた穴（スルーホール）５を埋める際には以下の様にする。まずスルーホール５のある基板１を塗料塗布装置に導入する。前記基板１を搬送しながら塗布ロール３によって基板１の両面に塗料２を塗布する。基板１がスキージ４と支持ロール７の位置まで搬送されるとスキージ４によって基板１表面に塗布された塗料２が均され、スルーホール５内に塗料２が押し込まれる。スルーホール５内に押し込まれた塗料２が乾燥又は硬化することによりスルーホール５が塗料２で埋められる。穴５が有底ホールである場合には、開口部がある側のみに塗料２を塗布して、前記と同様に有底ホール５を塗料２で埋めることができる。
【００２２】（実施形態４）本件出願の基板への塗料塗布装置の第４の実施例について説明する。図５に示すように本実施例の塗料塗布装置は塗布ロール３、スキージ４、押し込みロール６、支持ロール７を備えている。塗布ロール３、スキージ４、押し込みロール６は実施例２と同様のものを用い、支持ロール７は実施例３と同様のものを用いることができる。図５に示す塗料塗布装置は基板１の表裏の両面にスキージ４がくるようにスキージ４と押し込みロール６との組を配置しているが、この配置はこれには限定されない。例えば基板１の片面のみにスキージ４がくるようにしてスキージ４と押し込みロール６との組を複数組配置しても良い。この実施形態における塗料塗布装置もスキージ４と支持ロール７とが固定されたタイプであっても、移動するタイプであっても良い。
【００２３】（本実施形態における装置の使用方法）本実施例の塗料塗布装置で基板に開けられた穴（スルーホール）５を埋める際には以下の様にする。まずスルーホール５のある基板１を塗料塗布装置に導入する。前記基板１を搬送しながら塗布ロール３によって基板１の両面に塗料２を塗布する。基板１が押し込みロール６の位置まで搬送されると、基板１表面に塗布された塗料２は押し込みロール６によりスルーホール５内に押し込まれる。基板１が更にスキージ４及び支持ロール７の位置まで搬送されるとスキージ４によって基板１表面に塗布された塗料２は均される。スルーホール５内に押し込まれた塗料２が乾燥又は、硬化することによりスルーホール５が塗料２で埋められる。穴５が有底ホールである場合には、開口部がある側のみに塗料２を塗布して、前記と同様に有底ホール５を塗料２で埋めることができる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の基板への塗料塗布装置は、基板の表裏両面に塗布ロールで塗料を塗布した後、スキージで表面上の塗料を均すことによって同基板に開けられた穴内に塗料を押し込むので、緊密に塗料を押し込むことができる。従って、以下の効果がある。
（１）多層板を製作した際におけるスルーホールの直径方向の絶縁不良の発生を抑えることができる。
（２）多層板を製作する際の熱処理の工程において発生するスルーホール内の局部的な熱膨張を抑制することができる。
（３）基板上に回路を形成する前段階である基板表面の整面作業において有底ホールの穴だれが発生し難くなる。
【００２５】請求項２記載の基板への塗料塗布装置は、基板の表裏両面に塗布ロールで塗料を塗布した後、押し込みロールにより同塗料を同基板に開けられた穴内に押し込んだ後、スキージで表面上の塗料を均すことによって同基板に開けられた穴内に塗料を押し込むので、更に緊密に塗料を押し込むことができるため、前記効果をより確実に得ることができる。
【００２６】請求項３記載の基板への塗料塗布装置は、塗布ロールに塗料を供給しながら基板表面上を回転させることによって基板表面に塗料を塗布し、その後基板の裏側から支持ロールで押えながら基板表面上の塗料をスキージで均すので、基板表面上に塗布された塗料を基板の穴内に緊密に押し込むことができる。また、スルーホールの場合にスキージで押し込まれた塗料を支持ロールにより押し込むことができるため、穴内により緊密に塗料を押し込むことができる。
【００２７】請求項４記載の基板への塗料塗布装置は、塗布ロールに塗料を供給しながら基板表面上を回転させることによって基板表面に塗料を塗布し、その後２組以上のスキージと支持ロールの組合せによって、基板の裏側から支持ロールで押えながら基板表面上の塗料をスキージで均すので、基板表面上に塗布された塗料を基板の穴内に更に緊密に押し込むことができる。また、スルーホールの場合にスキージで押し込まれた塗料を支持ロールにより押し込むことができるため、穴内に更に緊密に塗料を押し込むことができる。
【００２８】請求項５記載の基板への塗料塗布装置は、スキージで塗料を均す前に押し込みロールによって塗料を穴内に押し込むことができるので、請求項３又は請求項４記載の基板への塗料塗布装置による前記の効果に加えて、更に緊密に塗料を押し込むことができるという効果がある。
【００２９】請求項６記載の基板への塗料塗布装置は、スキージが塗布ロール側に移動可能であるので、前記の効果に加えて塗料を塗布した基板を装置から取り出し易くなるという効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０５２６２２
【氏名又は名称】都ローラー工業株式会社
【住所又は居所】埼玉県川口市弥平３−１６−２７
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６３６９
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正治
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１６４７８１（Ｐ２００３−１６４７８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月１０日（２００３．６．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３６７６５３（Ｐ２００１−３６７６５３） |
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