JP2005262088A - 支持体表面の防塵方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】嫌塵ラインに設けられた搬送路を搬送される被搬送物(支持体)を、低コストでかつ効率的に防塵することのできる支持体表面の防塵方法及び装置を提供する。
【解決手段】走行する帯状の支持体Wの表面に対し、所定距離を隔てて対向するように板状体20を配し、支持体と板状体との間にクラス10以下のクリーン度の気体を供給し、支持体と板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は支持体表面の防塵方法及び装置に係り、特に、高度のクリーン度が要求される塗布ライン、印刷ライン等の搬送路を搬送される支持体表面の防塵方法及び装置に関する。
帯状可撓性の支持体(以下、「ウェブ」という)に写真感光液、磁性液、溶剤塗料など水や溶剤を溶媒とする塗布液を塗布・乾燥等する塗布ラインの搬送路は、ウェブが塵埃に最も晒され易く、高いクリーン度が要求される。このため、従来は、塗布ラインを設置する室内をクリーンルーム化するようにしていた。
しかし、この場合には室内全体をクリーンルーム仕様で設計しなくてはならず、建設設備費が嵩むという欠点があるとともに、室内全体を清浄エアで換気しなくてはならないことから、清浄エアの使用量が多く、ランニングコストも嵩むという欠点がある。
この対策として、塗布ライン全体をケーシングで囲み、このケーシング内に清浄エアを供給することにより、換気に要する容積を小さくすることも行われている。ところが、塗布ライン全体をケーシングで囲む方法は、室内全体をクリーンルーム化する場合に比べるとコストを低減できるが、ケーシング内には、ウェブやロールの他に、発塵源となる軸受、摺動レール、ラック、昇降装置、エアシリンダ等が存在し、場合によっては、モータ、ベルト、ギア、軸継ぎ手等の駆動装置が存在する。また、これらは、発塵源になるだけでなく、埃溜まりにもなるため、クリーン度を上げるための障害になる。
更には、清浄エアが流れないデッドゾーンを形成し易いという問題がある。したがって、塗布ライン全体をケーシングで囲む方法であっても、ウェブが塵埃に最も晒され易く、高いクリーン度が要求される搬送路を、所望のクリーン度に維持できないという問題がある。
このような事情に鑑みて、本出願人により、低コストでかつ効率的に防塵することのできる被搬送物の防塵装置が提案されている(特許文献1参照。) 。この装置は、ウェブの搬送路のみを囲い、ウェブ近傍のクリーン度を維持する構成のものであり、所定の効果が得られることが確認されている。
特開2003−26326号公報
しかしながら、このような装置であっても、ウェブが切断した場合等には、搬送路の囲いを開けて対処する必要があり、この作業によりウェブ近傍のクリーン度が低下し、ウェブを汚染するという問題点がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、塗布ライン、印刷ライン等の塵埃を嫌う嫌塵ラインに設けられた搬送路を搬送される被搬送物(支持体)を、低コストでかつ効率的に防塵することのできる支持体表面の防塵方法及び装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は、走行する帯状の支持体の表面に対し、所定距離を隔てて対向するように板状体を配し、前記支持体と前記板状体との間にクラス10以下のクリーン度の気体を供給し、前記支持体と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成することを特徴とする支持体表面の防塵方法及びそのための装置を提供する。
本発明によれば、支持体と板状体との間にクリーンな気体が供給され、これにより加圧空間が形成されるので、支持体表面が塵埃に晒されることはなく、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。すなわち、支持体と板状体との間の加圧空間は大気圧以上であるので、塵埃が混入することはない。
また、支持体が塵埃に最も晒され易い搬送路を小容積とすることができるので、クリーンな気体の風速を落とさずに、かつクリーンな気体が流れないデッドゾーンを発生させないようにできる。したがって、少ないクリーンな気体で支持体を効果的に防塵することができる。また、支持体が塵埃に最も晒され易い搬送路を所望のクリーン度に維持できるので、嫌塵ライン全体に使用するクリーンな気体の使用量も削減される。
なお、支持体としては、既述の帯状可撓性の支持体(ウェブ)が一般的であるが、ガラス基板やシリコンウェーハ等の板状体であっても本発明の効果が得られる。
また、「クリーンな気体」とは、清浄エアが一般的であるが、窒素ガス、アルゴンガス等の気体も使用できる。
本発明において、前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体には前記支持体の走行方向に沿ってスリットが形成されており、該スリットより前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給されることが好ましい。このような構成とすれば、板状体のスリットより供給されたクリーンな気体により加圧空間が形成され、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。
また、本発明において、前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体には前記支持体の走行方向の直角方向に沿ってスリットが形成されており、該スリットより前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給されることが好ましい。このような構成とすれば、板状体のスリットより供給されたクリーンな気体により加圧空間が形成され、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。
また、本発明において、前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体に多数の給気孔が形成されており、該給気孔より前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給されることが好ましい。このような構成とすれば、板状体の多数の給気孔より供給されたクリーンな気体により加圧空間が形成され、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。
また、本発明において、前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体の表面が通気性部材で形成されており、該通気性部材より前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給されることが好ましい。このような構成とすれば、通気性部材である板状体の表面より供給されたクリーンな気体により加圧空間が形成され、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。
また、本発明において、前記支持体表面に塗布手段により塗布時の厚さが10μm以下となる塗布膜を形成する前に、及び/又は、前記塗布膜を形成した後に、前記支持体の塗布面側表面と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成することが好ましい。このような塗布手段の前後の搬送路に加圧空間を形成することにより、嫌塵ラインの効果が発揮できる。
また、本発明において、前記支持体表面のクリーニングを行った後に、前記支持体と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成することが好ましい。このように、クリーニング(除塵)後の搬送路に加圧空間を形成することにより、嫌塵ラインの効果が発揮できる。なお、「支持体表面のクリーニング」の手段としては、超音波が印加された高速エアブロー手段、粘着ローラ、溶剤に浸漬させた丸棒、等の公知の各種手段が採用できる。
以上説明したように、本発明によれば、支持体と板状体との間にクリーンな気体が供給され、これにより加圧空間が形成されるので、支持体表面が塵埃に晒されることはなく、搬送路を所望のクリーン度に維持できる。
以下、添付図面に従って本発明に係る支持体表面の防塵方法及び装置の好ましい実施の形態(第1の実施形態)について詳説する。図1は、本発明に係る支持体表面の防塵方法及び装置が適用されるフィルムの製造ラインを説明する説明図である。
フィルムの製造ライン10は、図1に示されるように、送り出し機66からウェブWが送り出されるようになっている。ウェブWはガイドローラ68によってガイドされて防塵搬送路12に送りこまれるようになっている。防塵搬送路12の上流には除塵機74が設けられており、ウェブWの表面に付着した塵を取り除くことができるようになっている。防塵搬送路12の詳細については後述する。
防塵搬送路12の下流には塗布装置14が設けられており、塗布液がウェブWに塗布できるようになっている。この塗布装置14は、エクストルージョンタイプのコータである。塗布装置14の下流には、乾燥ゾーン76が設けられており、ウェブW上に形成された塗布層の乾燥ができるようになっている。そして、乾燥ゾーン76の下流に設けられた巻取り機82により、塗布層が形成されたウェブWが巻き取られるようになっている。
支持体表面のクリーニング手段である除塵機74としては、乾式除塵方法によるものと、湿式除塵方法によるものとに分類される。
乾式除塵方法としては、ウェブWの表面に不織布やブレード等を押し付ける方法や、清浄度の高い空気を高速で吹き付けて、付着物をウェブW表面から剥離させるとともに、付着物を近接した吸い込み口に吸い込んで除去する方法や、粘着性のあるローラを走行するウェブWに接触させ、ウェブWの表面の付着物を除去する方法等が採用できる。
湿式除塵方法としては、ウェブWに溶剤を塗布した後、溶剤が残存している間に不織布やブレード等をウェブWに押し付ける方法や、ウェブWに溶剤を塗布した後、溶剤が残存している間にウェブWの搬送方向と逆方向に回転するロッド部材をウェブWの表面に押し付け、付着物を掻き落とす方法等が採用できる。
更に、乾式除塵方法と湿式除塵方法とを組み合わせたウェブの防塵方法及び装置として本出願人による提案がなされており(特開2002−79200公報)、所定の効果が得られることが確認されている。したがって、このようなウェブの防塵方法及び装置を採用してもよい。
次に、本発明の特徴部分である防塵搬送路12について説明する。図2は、図1に示されるフィルムの製造ライン10のうち、防塵搬送路12を示す斜視図である。図1及び図2において、防塵搬送路12は、矢印の方向に走行するウェブWの表面に対し、所定距離を隔てて対向するように板状体18、20、22が配されており、ウェブWと板状体18、20、22との間にクラス10以下のクリーン度のエアが供給され、ウェブWと板状体18、20、22との間に大気圧以上の加圧空間が形成されるように構成されている。
図3は、ウェブWと板状体20(18、22)との関係を示す要部拡大斜視図である。板状体20(18、22)の幅は、ウェブWの幅以上となっており、ウェブWの走行方向に沿って板状体20(18、22)の表面にスリット20A(18A、22A)が形成されており、スリット20A(18A、22A)よりクラス10以下のクリーン度のエア(以下、「クリーンエア」という)が供給される。
このクリーンエアは、スリット20A(18A、22A)に対向する部分のウェブWの表面(下面)に衝突し、左右に分かれて矢印に示される方向に流動して、ウェブWの端縁より外側に流出する。このクリーンエアの流れにより、ウェブWと板状体20(18、22)との間に大気圧以上の加圧空間が形成されるので、ウェブWの表面(下面)が塵埃に晒されることはなく、防塵搬送路12を高いクリーン度に維持できる。
スリット20A(18A、22A)からクリーンエアが供給できるように、図1に示されるように、板状体18、20、22にはクリーンエア配管18B、20B、22Bがそれぞれ接続されており、このクリーンエア配管18B、20B、22Bの上流側にはフィルター付きエア供給装置18C、20C、22Cがそれぞれ接続されており、フィルター付きエア供給装置18C、20C、22Cの上流側にはバルブ18D、20D、22Dがそれぞれ接続されており、バルブ18D、20D、22Dの上流側は1本のエア供給配管24に接続されている。
この防塵搬送路12において、板状体20(18、22)のサイズ、材質、スリット20A(18A、22A)のサイズ、ウェブWと板状体20(18、22)との間隔、クリーンエアの流量等の値は、ウェブWの搬送速度、塗布液の材質、塗布膜の厚さ、製品の仕様、要求クリーン度等に応じて、適宜の値が採用できる。
次に、防塵搬送路12の下流に配される塗布装置14について説明する。図4は、塗布装置14の要部である塗布ヘッド28の構成を説明する一部を切り欠いた斜視図である。
塗布ヘッド28は、塗布ヘッド先端が連続走行するウェブWと近接された状態で対向配置される。すなわち、図1に示されるように、ウェブWは塗布装置14の前後に配されるガイドローラ30、32に巻き掛けられて、表面(下面)が塗布ヘッド18の先端に近接した状態で支持される。
図4に示されるように、塗布ヘッド28内には、筒状のポケット部28BがウェブWの幅方向に平行に形成されるとともに、塗布用ポケット部28Bは供給ライン28Aに接続される。また、塗布ヘッド28内には、塗布ヘッド先端に吐出口を有する塗布用スリット28Cが形成されるとともに、塗布用スリット28Cが塗布用ポケット部28Bに連通される。
塗布用スリット28Cは、ポケット部28Bと塗布ヘッド先端とを繋ぐ狭隘な流路であり、ウェブWの幅方向に延長される。そして、供給ライン28AからウェブWに塗布する所望の塗布量の塗布液が塗布ヘッド28の塗布用ポケット部28Bに供給される。
なお、図4では、塗布用ポケット部28Bに塗布液を送液する方法として、塗布用ポケット部28Bの一方側から供給するようにしたが、この他にも塗布用ポケット部28Bの一方側から供給して他方側から引き抜くタイプ、又は塗布用ポケット部28Bの中央部から供給して両側に分流させるタイプがあり、いずれを適用してもよい。
なお、図4に示される塗布装置14は一例であり、これ以外の方式の塗布装置、たとえば、バーコータ(「ロッドコータ」とも称され、メイヤーバーコータをも含む)、グラビアコータ(グラビアキスコータ、マイクログラビアコータ等)、ロールコータ(トランスファロールコータ、リバースロールコータ等)、ダイコータ、ファウンテンコータ、カーテンコータ、ディップコータ、スピンコータ、スプレーコータ又はスライドホッパ等が採用できる。
次に、図1に示されるフィルムの製造ラインを使用したフィルムの製造方法について説明する。先ず、送り出し機66から、ウェブWが送り出される。ウェブWはガイドローラ68によってガイドされて除塵機74により、ウェブWの表面に付着した塵が取り除かれる。
次いで、ウェブWが塗布装置14に搬送されるまで防塵搬送路12を通過する。防塵搬送路12において、クリーンエアの流れにより、ウェブWと板状体18、20、22との間に大気圧以上の加圧空間が形成され、ウェブWの表面(下面)が塵埃に晒されることが防止され、防塵搬送路12は高いクリーン度に維持される。
そして、塗布装置14により塗布液がウェブWに塗布される。この後に、乾燥ゾーン76を経てウェブWは巻取り機82により巻き取られる。
次に、本発明の第2の実施形態について詳説する。図5は、ウェブWと他の例の板状体との関係を示す要部拡大斜視図である。なお、図1に示される既述のフィルムの製造ライン10の構成、及び、図4に示される塗布装置14の塗布ヘッド28の構成は同一であるので、その説明を省略する。
図5において、板状体120の幅は、ウェブWの幅以上となっており、ウェブWの走行方向の直角方向に沿って板状体120の表面にスリット120A、120Aが形成されており、スリット120A、120Aよりクリーンエアが供給されるようになっている。
次に、本発明の第2の実施形態におけるフィルムの製造方法について説明する。ただし、防塵搬送路12以外は第1実施形態と同一であることより、防塵搬送路12の部分についてのみ説明する。
ウェブWは、除塵機74より塗布装置14に搬送されるまで防塵搬送路12を通過する。防塵搬送路12において、クリーンエアは、スリット120A、120Aに対向する部分のウェブWの表面(下面)に衝突し、矢印に示されるようにウェブWに同伴されて流動するとともに、左右に分かれて矢印に示される方向に流動して、ウェブWの端縁より外側に流出する。このクリーンエアの流れにより、ウェブWと板状体120との間に大気圧以上の加圧空間が形成されるので、ウェブWの表面(下面)が塵埃に晒されることはなく、防塵搬送路12を高いクリーン度に維持できる。
次に、本発明の第3の実施形態について詳説する。図6は、ウェブWと更に他の例の板状体との関係を示す一部を切り欠いた要部拡大斜視図である。なお、図1に示される既述のフィルムの製造ライン10の構成、及び、図4に示される塗布装置14の塗布ヘッド28の構成は同一であるので、その説明を省略する。
図6において、板状体220の幅は、ウェブWの幅以上となっており、板状体220の表面の略全面に多数の給気孔220A、220A…が形成されており、給気孔220A、220A…よりクリーンエアが供給されるようになっている。すなわち、板状体220は内部が中空状となっており、クリーンエア配管20B(図1参照)よりこの内部に供給されたクリーンエアが、多数の給気孔220A、220A…より均一に噴出されるようになっている。
次に、本発明の第3の実施形態におけるフィルムの製造方法について説明する。ただし、防塵搬送路12以外は第1実施形態と同一であることより、防塵搬送路12の部分についてのみ説明する。
ウェブWは、除塵機74より塗布装置14に搬送されるまで防塵搬送路12を通過する。防塵搬送路12において、クリーンエアは、ウェブWの表面(下面)に衝突し、矢印に示されるようにウェブWに同伴されて流動するとともに、左右に分かれて矢印に示される方向に流動して、ウェブWの端縁より外側に流出する。このクリーンエアの流れにより、ウェブWと板状体220との間に大気圧以上の加圧空間が形成されるので、ウェブWの表面(下面)が塵埃に晒されることはなく、防塵搬送路12を高いクリーン度に維持できる。
以上、本発明に係る支持体表面の防塵方法及び装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
たとえば、本実施形態では、3種類の板状体20、120及び220について説明したが、これ以外の構成の板状体を採用することもできる。一例として、板状体の表面を通気性部材で形成し、この通気性部材よりクラス10以下のクリーン度の気体を供給する構成である。このような通気性部材としては、多孔質セラミックス、多孔質のフッ素樹脂等が好ましく採用できる。
また、板状体20、120及び220の数や配置方法等についても、本実施形態以外の各種の構成が採用できる。
図1に示されるフィルムの製造ライン10を使用して、ウェブWの処理(塗布液の塗布等)を行った。
ウェブWとして、幅が300mm、厚さが10μmのPETフィルムを使用した。ウェブWの走行速度は、100m/minに固定した。
除塵機74として、清浄度の高いエアを高速でウェブWの表面吹き付けて、付着物をウェブWの表面から剥離させるとともに、この付着物を近接した吸い込み口より吸引して除去する方式のものを使用した。
塗布装置14により塗布される塗布液の粘度を0.02Pas(20cP)とし、塗布膜厚(ウェット膜厚)は8μmとした。
防塵搬送路12に使用される板状体として、図3の板状体20(18、22)と、図5の板状体120と、図6の板状体220に代えて通気性部材を使用したものの3種を採用した。また、比較例として、防塵搬送路12に板状体を使用しない構成(後述する図7及び図8の表で「防塵設備なし」として示される)も採用した。
図3の板状体20(18、22)では、板状体20の材質をステンレス鋼とし、板状体20の幅をウェブWの幅より両側に50mmずつ広くした。ウェブWと板状体20との距離は、50mmに設定した。板状体20における、ウェブWの幅方向の中心に位置するスリット20Aの幅は2mmとした。このスリット20Aよりの吹き出し風速を5m/secとした。この板状体20の評価結果は、後述する図7及び図8の表で「防塵設備1」として示される。
図5の板状体120では、板状体120の材質をステンレス鋼とし、板状体120の幅をウェブWの幅より両側に50mmずつ広くした。ウェブWと板状体120との距離は、50mmに設定した。板状体120における、スリット120A、120A同士の間隔は200mmである。スリット120Aの幅は2mmとした。このスリット20Aよりの吹き出し風速を5m/secとした。この板状体120の評価結果は、後述する図7の表で「防塵設備2」として示される。
図6の板状体220に代えて通気性部材を使用したものでは、筒状の板状体のうち表面側の材質をポリプロピレン製繊維(三菱レイヨン社製)とし、板状体の幅を350mとし、高さを200mmとした。ウェブWと板状体の表面との距離は、50mmに設定した。板状体の表面よりの吹き出し風速を1.0m/secとした。この板状体の評価結果は、後述する図7及び図8の表で「防塵設備3」として示される。
防塵搬送路12に各種板状体を採用した効果の評価方法として、ウェブWの近傍におけるクリーン度測定と、塗布液を塗布した際の塗布欠陥(スジ状欠陥)の有無の判定法を採用した。
クリーン度の測定は、トランスティツク社製のレーザーパーティクルカウンタを使用して、粒径が0.5〜3.0μmの塵挨の数を測定した。クリーン度の測定結果を図7の表に纏めた。
塗布欠陥(スジ状欠陥)の有無の判定は、目視検査により行った。ウェブWの長さ10mで発生しているスジをハロゲンランプの下でカウントし、5回測定した平均値を求め、これにより判定した。スジ状欠陥の平均値を図8の表に纏めた。
図7の表によれば、本発明の実施例(すなわち「防塵設備1〜3」)においては、比較例(すなわち「防塵設備なし」)と比較して、非常に良好なクリーン度が得られている。特に微細な粒径である0.5μmの塵挨の数では、約30〜100倍の差となっている。
図8の表によれば、本発明の実施例(すなわち「防塵設備1、3」)においては、比較例(すなわち「防塵設備なし」)と比較して、スジ状欠陥の数が1/2〜1/4となっており、良好なクリーン度に維持されていることが確認できる。
本発明が適用されるフィルムの製造ラインを説明する説明図 防塵搬送路を示す斜視図 ウェブと板状体との関係を示す要部拡大斜視図 塗布ヘッドの構成を説明する一部を切り欠いた斜視図 ウェブと他の例の板状体との関係を示す要部拡大斜視図 ウェブと更に他の例の板状体との関係を示す要部拡大斜視図 実施例の評価結果を示す表 実施例の評価結果を示す表
符号の説明
10…フィルムの製造ライン、12…防塵搬送路、14…塗布装置、18、20、22…板状体、24…エア供給配管、66…送り出し機、68…ガイドローラ、74…除塵機、76…乾燥ゾーン、W…ウェブ

Claims (8)

  1. 走行する帯状の支持体の表面に対し、所定距離を隔てて対向するように板状体を配し、前記支持体と前記板状体との間にクラス10以下のクリーン度の気体を供給し、前記支持体と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成することを特徴とする支持体表面の防塵方法。
  2. 前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体には前記支持体の走行方向に沿ってスリットが形成されており、該スリットより前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給される請求項1に記載の支持体表面の防塵方法。
  3. 前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体には前記支持体の走行方向の直角方向に沿ってスリットが形成されており、該スリットより前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給される請求項1に記載の支持体表面の防塵方法。
  4. 前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体に多数の給気孔が形成されており、該給気孔より前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給される請求項1に記載の支持体表面の防塵方法。
  5. 前記板状体の幅が前記支持体の幅と同一又は前記支持体の幅以上であり、前記板状体の表面が通気性部材で形成されており、該通気性部材より前記クラス10以下のクリーン度の気体が供給される請求項1に記載の支持体表面の防塵方法。
  6. 前記支持体表面に塗布手段により塗布時の厚さが10μm以下となる塗布膜を形成する前に、及び/又は、前記塗布膜を形成した後に、前記支持体の塗布面側表面と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成する請求項1〜5のいずれか1項に記載の支持体表面の防塵方法。
  7. 前記支持体表面のクリーニングを行った後に、前記支持体と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間を形成する請求項1〜6のいずれか1項に記載の支持体表面の防塵方法。
  8. 帯状の支持体を走行させる支持体搬送手段と、
    走行する前記支持体の表面に対し、所定距離を隔てて対向するように配される板状体と、
    前記支持体と前記板状体との間にクラス10以下のクリーン度の気体を供給する気体供給手段と、を備え、
    前記支持体と前記板状体との間に大気圧以上の加圧空間が形成されていることを特徴とする支持体表面の防塵装置。


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