JP2009112954A - 塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットヘッドの塗布液射出面を傷つけることなく、塗布液射出面に付着した塗布液及び溶媒を効果的に除去することのできる塗布液射出面の洗浄ステップを有する塗布方法を提供する。
【解決手段】塗布停止状態から塗布を開始する時に塗布開始前に、インクジェットヘッドの少なくとも塗布液射出面を溶媒に浸漬するステップと、浸漬が終了した前記インクジェットヘッドの塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去するステップと、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】塗布停止状態から塗布を開始する時に塗布開始前に、インクジェットヘッドの少なくとも塗布液射出面を溶媒に浸漬するステップと、浸漬が終了した前記インクジェットヘッドの塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去するステップと、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、塗布液の液滴をノズルから射出するインクジェットヘッドを用いて、連続的に移動する支持体の表面に塗布液を塗布する塗布方法に関する。
従来、被塗布物である支持体の表面に塗布液を塗布する塗布工程では様々な塗布方式が存在し、その塗布方式は大きく二つに大別される。一つは必要な塗布液膜を形成する量だけ塗布液を吐出させて支持体表面に塗布液を塗布する前計量型塗布方式であり、代表的なものとしてエクストルージョン塗布方式、スライド塗布方式、カーテン塗布方式などが挙げられる。もう一つはあらかじめ必要な塗布液膜形成量よりも余剰な塗布液を吐出させて、その後何らかの手段により余剰塗布液を掻き落とす後計量型塗布方式であり、代表的なものとしてロール塗布方式、エアーナイフ塗布方式、ワイヤーバー塗布方式などが挙げられる。
一般的には、前計量型塗布方式では装置構成等は複雑であるが高精度な塗布液膜が得られ、後計量型塗布方式では装置構成等は簡便で加工速度は高速であるが前者に比較して塗布液膜の精度は落ちる。ここで、前記高精度とは支持体の移動方向および移動方向と直交する方向での塗布液膜の厚みの均一性を指す。また、前計量型塗布方式と後計量型塗布方式を塗布液の消費量という観点で比較した場合には当然ながら前計量型塗布方式の方が少なく、生産効率上有利である。
こうした従来の塗布方式では、高精度かつ薄膜な塗布液膜を得ることが困難という問題がある。即ち、後計量塗布方式では比較的薄膜を得ることは可能なものの、前述のとおり塗布液膜の精度が悪い。一方、前計量塗布方式では塗布液膜の精度は比較的良いが、薄膜を得ることが難しい。
一方、機能性塗布液膜を支持体上に形成してなる塗布物に対して、従来の写真感光材料等と比較してより薄膜でより高精度な塗布液膜のニーズが非常な高まりを見せている。こうした状況の中で近年需要の増えている民生用の印刷機器などに使用されているインクジェットプリンタ技術を塗布液の高精度薄膜形成に摘要する研究が進んでいる。例えばインクジェットヘッド(以下、ヘッドとも略す)から圧電振動子による可撓板の変形により塗布液をノズルから液滴として射出し、支持体上に塗布液膜を形成すること及び一定の被覆率で塗布液膜が配置されたパターニングを形成することが知られている。
ここで、被塗布物とは塗布液膜が形成される支持体をいい、塗布物とは前記支持体上に塗布液膜が形成されたものをいう。
インクジェットヘッドを使用した塗布液膜の形成は、様々な製品の加工方法への適用が検討されている。例えば電気光学パネル(液晶表示装置や有機ELパネル)の製造に必要な液晶、フォトレジスト膜、オーバーコート膜、配向膜、カラーフィルタ、有機EL材料等の各種膜等である。またこれらに限らず広く工業用に適用されつつある。
このインクジェットヘッドを利用して塗布液膜を得る方法(以下インクジェット塗布法ともいう)は、これまでに数々の発明がなされている。例えば、インクジェットヘッドを支持体の移動方向と直交する方向に複数並べて配置し、ノズルからの射出液滴を支持体上に支持体の移動速度に対応した周波数で射出することにより塗布液膜を得る方法が代表的である(例えば、特許文献1参照)。インクジェット塗布法は液滴量や支持体上での配置ピッチを任意に決めることができるため、前述した塗布方式の分類では前計量塗布方式となる。
前記インクジェット塗布法においては、微小な体積の液滴を射出することから問題点も存在する。前記問題点として、射出を停止することによるノズル口近傍での塗布液乾燥に起因すると推定される射出不良がある。射出不良とは液滴量のバラツキや射出角度のバラツキであり、最も顕著な現象は不射出である。この現象を解消するには、上述した圧電振動子による可撓板の変形による液滴射出ではなく、別の物理的な力で塗布液をノズルから押し出してやる洗浄や、塗布液でなく洗浄用の溶媒を通液させる洗浄が有効であることが知られている。例えば、ポンプなどを使用した強制送液やノズルからの吸引である。
前記洗浄については、従来様々な発明がなされており、例えば塗布液射出面に洗浄液流路を形成する部材を密着させ、形成された洗浄液流路に洗浄液を供給する洗浄方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。また、ノズルの先端部が洗浄液に浸された状態で、インクジェットヘッドの塗布液供給路に圧力を発生させる洗浄方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。また、塗布液射出面を含む部分を密閉状態にして吸引することにより、洗浄する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。
更に、塗布液吐出面に付着した塗布液を除去する弾性ブレードおよびブレードの洗浄装置を用いた洗浄方法が開示されている(例えば、特許文献5参照)。また、塗布液射出面を洗浄液に浸漬し、その状態で払拭部材により射出面を払拭する洗浄方法が開示されている(例えば、特許文献6参照)。
特開2004−313895号公報
特開2006−62222号公報
特開2006−150937号公報
特開2006−150639号公報
特開2006−272791号公報
特開2006−272097号公報
特許文献2乃至4は、いずれもノズル近傍に物体を接触させずに洗浄する方法であるが、洗浄後に塗布液射出面に付着する塗布液もしくは洗浄液の液滴の処理については言及されていない。前述のとおり塗布液射出面に付着した液滴はノズルを塞ぎ、射出不良を引き起こすことがある。
特許文献5及び6は、いずれも何らかの物体を射出面に当接するため、射出面を傷つける恐れがある。当接させる物がいわゆる布や紙であっても射出面との間に異物を挟み込んだりして射出面を傷つける恐れがあり、また、当接させる物によってはノズルに異物として詰め込まれる可能性もある。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、塗布液射出面を傷つけることなく、塗布液射出面に付着した塗布液及び溶媒等を効果的に除去することのできる塗布方法を提供することを目的とする。
上記目的は、下記の方法により達成される。
1.塗布液の液滴をノズルから射出するインクジェットヘッドを用い、連続的に移動する長尺状の支持体に前記インクジェットヘッドより前記液滴を射出して塗布液の塗布を行い塗布液膜を形成する塗布方法において、塗布停止状態から塗布を開始する時に塗布開始前に、前記インクジェットヘッドの少なくとも塗布液射出面を溶媒に浸漬するステップと、
浸漬が終了した前記インクジェットヘッドの塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去するステップと、
を有することを特徴とする塗布方法。
2.前記塗布液射出面を溶媒に浸漬する前に、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする1に記載の塗布方法。
3.前記塗布液射出面を溶媒に浸漬させながら、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする1に記載の塗布方法。
4.前記塗布液射出面に送風し吹き付ける空気は、塗布液に含まれる溶媒のうちの少なくとも1つの溶媒の蒸気を含むことを特徴とする1乃至3の何れか1項に記載の塗布方法。
5.前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去した前記インクジェットヘッドより、塗布時と同じ射出条件で予備射出を行い、正常射出の場合は塗布を開始し、異常射出がある場合は再度前記塗布液射出面を溶媒に浸漬し、浸漬が終了した前記塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から溶媒を除去することを特徴とする1乃至4の何れか1項に記載の塗布方法。
1.塗布液の液滴をノズルから射出するインクジェットヘッドを用い、連続的に移動する長尺状の支持体に前記インクジェットヘッドより前記液滴を射出して塗布液の塗布を行い塗布液膜を形成する塗布方法において、塗布停止状態から塗布を開始する時に塗布開始前に、前記インクジェットヘッドの少なくとも塗布液射出面を溶媒に浸漬するステップと、
浸漬が終了した前記インクジェットヘッドの塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去するステップと、
を有することを特徴とする塗布方法。
2.前記塗布液射出面を溶媒に浸漬する前に、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする1に記載の塗布方法。
3.前記塗布液射出面を溶媒に浸漬させながら、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする1に記載の塗布方法。
4.前記塗布液射出面に送風し吹き付ける空気は、塗布液に含まれる溶媒のうちの少なくとも1つの溶媒の蒸気を含むことを特徴とする1乃至3の何れか1項に記載の塗布方法。
5.前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去した前記インクジェットヘッドより、塗布時と同じ射出条件で予備射出を行い、正常射出の場合は塗布を開始し、異常射出がある場合は再度前記塗布液射出面を溶媒に浸漬し、浸漬が終了した前記塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から溶媒を除去することを特徴とする1乃至4の何れか1項に記載の塗布方法。
上記により、インクジェットヘッドの塗布液射出面を直接触れることなく、付着している塗布液や溶媒を常に安定した作用で除去できるため、塗布開始時に塗布液射出面を傷つけることなく塗布液射出面の効果的な洗浄を行うことができる。これにより、塗布液の射出不良を防止でき、塗布物の品質及び生産歩留まりの向上を図ることができる。
以下、図を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本発明の塗布方法が適用可能な塗布装置の一例を示す概略模式図である。
ロール状に巻かれた長尺状の支持体10は、図示しない駆動手段により巻き出しロール10aから矢印B方向に繰り出され搬送される。
長尺状の支持体10はバックアップロール12に支持されながら搬送される。塗布ユニット20のインクジェットヘッド201より支持体10上に塗布液が射出され、塗布液が支持体10に塗布されて塗布液膜10Aが形成される。塗布液が塗布された支持体10は、乾燥ゾーン(不図示)を経由して巻き取りロール(不図示)に巻き取られる。
本実施の形態では、インクジェットヘッド201は、支持体10を挟みバックアップロール12の上方の対向する位置に、支持体10の幅方向に塗布幅に対応して複数配置される。塗布液は、インクジェットヘッド201のノズルよりバックアップロール12の略回転中心方向に射出される。
インクジェットヘッド201の配置は図1に示す位置に限定されるものではなく、インクジェットヘッド201をバックアップロール12に対向しない位置、例えばバックアップロール12を通過した後の支持体10が搬送方向に略水平に直線的に搬送される位置に配置することもできる。この場合は、支持体10とインクジェットヘッド201との間隙を安定に維持するために、インクジェットヘッド201の近傍に、支持体10の塗布面の反対側に支持体10を支持する支持部材を設けることが好ましい。
塗布ユニット20は、支持体10の幅方向に複数配置されたインクジェットヘッド201、塗布液を供給する塗布液供給機構40を含み構成される。
塗布ユニット20にはインクジェットヘッド201が任意の個数、配列で設置されている。個数及び配列は、使用する塗布液、塗布条件、例えばインクジェットヘッド201の射出幅及び支持体10の塗布幅等、により適宜設定される。
塗布液供給機構40は、塗布液をインクジェットヘッド201に供給するとともに、インクジェットヘッド201内の塗布液圧力を一定に保つ機能を有する。
塗布液供給機構40は、塗布液タンク41、洗浄用塗布液タンク42、洗浄用溶媒タンク43、ポンプP、バルブ411,421,431,P01等を含む。塗布液タンク41は、塗布液を貯留し、インクジェットヘッド201に塗布液を供給する。バルブ411は塗布液の供給を制御する。洗浄用塗布液タンク42は洗浄用塗布液を、洗浄用溶媒タンク43は洗浄用溶媒を貯留し、インクジェットヘッドのインク流路の洗浄時に洗浄用塗布液及び洗浄用溶媒を供給する。ポンプPは、前記洗浄時に洗浄用塗布液及び洗浄用溶媒をインクジェットヘッド201に強制的に送液する。バルブ421,431,P01は前記送液の制御する。
洗浄用塗布液タンク42及び洗浄用溶媒タンク43は、どちらか1つとしてもよい。また、両方設けずに、即ち塗布液タンク41のみとし、前記洗浄時に塗布液タンク41に貯留する塗布液を用いてもよい。その場合は、塗布液タンク41とインクジェットヘッド201の間に強制送液用のポンプを設けることが好ましい。
上述のタンク、ポンプ類は複数のインクジェットヘッドに対して、複数もうけてもよいし、配管を分岐させ対応した構成としてもよい。また、それらを組み合わせてもよい。
また、塗布液はインクジェットヘッド201に供給される前に絶対濾過精度又は準絶対濾過精度が0.05〜50μmの濾材を少なくとも1回は通過させることが好ましい。
塗布ユニット20は、保持機構30により所定位置に保持される。本実施の形態では、図1に示すように、保持機構移動手段(不図示)により、塗布ユニット20を塗布時の位置の塗布位置A及び待機時の位置である待機位置Bに移動可能としている。更に、塗布ユニット20を待機位置Bで洗浄装置50方向に移動可能としている。塗布ユニット20の保持及び移動は本実施の形態に限定されるものではない。
待機位置Bには、洗浄装置50が配設される。洗浄装置50は、溶媒を貯留する溶媒槽51、空気を吹き出すダクト52、ダクト52に空気を供給する送風ブロワーBLを含み構成される。ダクト52の上面には、複数のインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aの全面に空気を吹き付けることができるように、空気を吹き出す空気ノズル521が設けられている。本実施の形態では、ダクト52は2つとしたが、これに限定されるものではなく、例えば1つでもよい。空気ノズル521は、スリットとしてもよい。
洗浄装置50は、待機位置Bで塗布開始前にインクジェットヘッド201の少なくとも塗布液射出面201aを溶媒槽51に貯留されている溶媒に所定時間浸漬する。更に、浸漬した後、インクジェットヘッド201の塗布液射出面201aに空気を送風し吹き付け、塗布液射出面201aから付着した溶媒の液滴を除去することにより、前記塗布液射出面201aの洗浄を行う。前記溶媒としては、塗布液に含まれる溶媒のうちの少なくとも1つであることが好ましい。
インクジェットヘッド201としては特に限定はなく、例えば発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより塗布液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから塗布液を吐出させるサーマルタイプのヘッドでもよいし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させる剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドであってもよい。
図3に、インクジェットヘッド201の一例を示す。図3は一部破断面を有するヘッドの一例を示す概略斜視図であり、剪断モード型(ピエゾ型)インクジェットヘッドの場合を示している。
図1に示す例は、剪断モード型(ピエゾ型)インクジェットヘッドを用いており、図1に示すように、インクジェットヘッド201には圧電性基盤を駆動させるための制御部60がコネクタ(不図示)を介して接続されている。制御部60により、塗布液射出時の圧電性基盤の動作強度や周波数の選択等が行われる。
インクジェットヘッド201は、上層圧電性基盤201b1と下層圧電性基盤201b2とを接合して形成された圧電性基盤201bと、天板201cと、ノズル板201dとを有している。
圧電性基盤201bには、研削加工を施すことによりノズル板201d側が開口し、反対側が閉塞している互いに平行な所定の長さを有する複数のノズル201b3と、ノズル201b3の閉塞した側につながる平坦な面201b4と、ノズル(インク圧力室)201b3の両側に側壁201b5とを有している。複数のノズルは交互に塗布液圧力室用のノズルと空気圧力室用のノズルとして使用する場合もある。図3は塗布液圧力室用として使用した場合を示している。201c2は圧電性基盤201bの上面を覆う第1天板を示し、201c1は第1天板の上面を覆う第2天板を示す。
201eは塗布液の塗布液供給管を示す。塗布液供給管201eより供給された塗布液はノズル吐出口201d1より吐出する様になっている。201c3は塗布液供給管201eから供給された塗布液の貯留部を示し、各ノズル201b3に連通した各塗布液供給口201c4より各塗布液圧力室用のノズル201b3に供給される様になっている。各ノズル201b3は第1天板201c2とノズル板201dとにより覆われることで複数の密閉されたチャネル(塗布液圧力室)が形成される様になっている。
201d1は各側壁の剪断変形に伴い、塗布液圧力室の圧力変化で塗布液を液滴の状態で吐出させるノズル吐出口を示す。ノズル吐出口の間隔は、0.02〜0.3mmが好ましい。201fは塗布液のエアー抜きなどに使用される配管を示す。201fは塗布液射出時にはバルブ等により密閉される構造となっている。
第1天板及び第2天板の材料は特に限定されず、例えば有機材料からなってもよいが、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等が挙げられる。
ノズル板201dを構成する基材としては、金属や樹脂が使用される。例えばステンレス、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン等が好ましく採用出来る。特に好ましくはポリイミド樹脂で、Dupont社製:カプトンや宇部興産(株)製:ユーピレックス等が寸法安定性、耐インク性、耐熱性等に優れているので好ましい。
ここで、インクジェットヘッド201の配置及び配列について説明する。図4は支持体10に対するヘッドの配置角度を示す概略平面図である。θは支持体10の塗布液膜面と、ヘッド201のノズル吐出口201d1が配設されたノズル板201dの表面201aとが平行に一定の間隔を持って支持体10上にヘッド201を配設したとき、ノズル吐出口201a列の中心を結ぶ線と支持体10の移動方向(図中の矢印方向)とのなす角度を示す。角度θは、支持体10の幅に対するヘッドの大きさ、配設するヘッドの数、塗膜面の安定性を考慮し、45°〜135°が好ましい。図4の破線は、θ1は45°の場合、θ2は135°の場合を示す。
図5及び図6は、インクジェットヘッド201の設置配列の一例を示す概略平面図である。
図5において、201−1〜201−5は配置されたインクジェットヘッドを示す。ヘッド201−1〜201−5は、各ヘッド201−1〜201−5のノズル吐出口を有する面と支持体10の塗布液膜面とが平行で一定間隔を保持し、支持体10の移動方向と直交方向である幅方向に配設されたノズル吐出口の中心を結ぶ線と支持体10の移動方向とのなす角度を90°に配置されている。又、隣り合うヘッドの間に未塗布部をなくすために、各ヘッド201−1〜201−5の端部は互いに重なり合うように千鳥状に配設されている。この様に複数のヘッドを使用し、本図に示す様に配設することで支持体10の幅に対する対応が容易となり、且つ、各ヘッド間で未塗布部分がなくなり安定した塗布液膜が得られる。
図6において、201−a〜201−hは配置されたヘッドを示す。ヘッド201−a〜201−gは、各ヘッド201−a〜201−hのノズル吐出口を有する面と支持体10の塗布液膜面とが平行で一定間隔を保持し、支持体10の移動方向と直交方向である幅方向に配置されたノズル吐出口の中心を結ぶ線と該被塗布体の搬送方向とのなす角度を45°に配置されている。又、隣り合うヘッドの間に未塗布部をなくすために、各ヘッド201−a〜201−hの後端部と先端部が互いに重なり合うように配置されている。この様に複数のヘッドを使用し、図6に示す様に配置することで支持体10の幅に対する対応が容易となり、且つ、各ヘッドのノズル吐出口から塗出された液滴の間隔が狭くなることで幅方向の塗布密度を上げることが可能となり安定した膜厚の塗布が可能となる。
図5及び図6で示されるヘッドの配置は必要に応じて適宜選択することが可能である。
本実施の形態のように、バックロール12上で塗布を行う場合には、塗布位置の支持体10が搬送方向に円弧を描くため、塗布の安定性、均一性から図4におけるθは90°、インクジェットヘッド201の設置は図5に示す千鳥配置が好ましい。
なお、本発明に係る支持体10は種類に制限はなく、紙、プラスチックフィルム、金属シートなどを用いることが出来る。紙としては、例えばレジンコート紙、合成紙などが挙げられる。又、プラスチックフィルムとしては、ポリオレフィンフィルム(例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなど)、ポリエステルフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレン2,6−ナフタレートフィルムなど)、ポリアミドフィルム(例えば、ポリエーテルケトンフィルムなど)、セルロースアセテートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルムなど)などが挙げられる。又、金属シートではアルミニウム板が代表的である。又、用いる支持体10の厚さ・幅についても、特に制限はない。
本発明に係る塗布液としては、高分子成分を0.5〜20質量%含んでいることが好ましい。高分子成分としては、ゼラチン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、天然ゴム等が挙げられる。これらの高分子成分を含んだ塗布液としては特に制限はなく、例えば一般用及び産業用ハロゲン化銀感光材料用塗布液、感熱材料用塗布液、熱現像感光材料用塗布液、或いは高分子材料を有機溶媒、水などに溶解した液、顔料分散液、コロイド状分散液などを挙げることが出来る。
なお、本発明の方法は以下のような塗布条件の場合により好適である。
1.被塗布物と塗布ユニットに配設されたインクジェットヘッドのノズル表面の間隙が40μm〜1000μm
2.湿潤状態の塗布膜厚が40μm以下
3.塗布液粘度が20mPa・sec以下
次に、洗浄装置50によるインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aの洗浄について図1及び図2を参照して説明する。
1.被塗布物と塗布ユニットに配設されたインクジェットヘッドのノズル表面の間隙が40μm〜1000μm
2.湿潤状態の塗布膜厚が40μm以下
3.塗布液粘度が20mPa・sec以下
次に、洗浄装置50によるインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aの洗浄について図1及び図2を参照して説明する。
図2は、待機位置Bにある洗浄装置50と塗布ユニット20を、図1の矢印Z1方向から見た図である。図2(a)は待機状態を、図2(b)はインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aが溶媒に浸漬された状態を、図2(c)はインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aに空気を吹き付けている状態を示す。
塗布開始前の準備として、先ず、インクジェットヘッド201に塗布液が充填される。塗布液の充填は、インクジェットヘッド201が待機位置Bで、且つ図2(a)に示す位置で行われる。前記充填は、洗浄用塗布液タンク42の塗布液をポンプPで強制的にインクジェットヘッド201に通液して行われる。塗布液の充填の前に、洗浄用溶媒タンク43の溶媒をポンプPでインクジェットヘッド201に通液し、インク流路を洗浄することが好ましい。また、前述のように洗浄用塗布液タンク42及び洗浄用溶媒タンク43を設けずに、塗布液タンク41のみとし、前記充填時に塗布液タンク41に貯留する塗布液を用い洗浄及び充填を行ってもよい。
前記充填時にインクジェットヘッド201から排出された溶媒及び塗布液は、前記充填時に一時的にインクジェットヘッド201の塗布液射出面201a下部に設けられる受け皿(不図示)に収容される。
上記によりインクジェットヘッド201は、内部の空気抜き及び塗布液の充填が行われ、次に塗布液射出面201aの洗浄が行われる。
前記洗浄においては、先ず、図2(b)に示すように塗布液射出面201aを含む部分を溶媒槽51に貯留されている溶媒に所定時間浸漬する。塗布液射出面201aを浸漬する所定時間は、予めテスト等により適宜設定される。例えば、塗布液射出面201aに付着した塗布液が溶媒に溶解する時間を測定して設定される。
また、塗布液射出面201aを溶媒に浸漬する前に、或いは浸漬中にインクジェットヘッド201から塗布液を短時間射出することが好ましい。これにより、インクジェットヘッド201のノズルの洗浄をより効果的に行うことができる。
塗布液射出面201aを所定時間浸漬した後、図2(c)に示すようにインクジェットヘッド201を溶媒の浸漬から取り出し、ダクト52の空気ノズル521よりインクジェットヘッド201の塗布液射出面201aの全面に空気を送風し吹き付け、塗布液射出面201aから付着した液滴を除去する。前記空気の吹き付けは、インクジェットヘッド201を溶媒の浸漬から取り出した後、直ちに、塗布液射出面201aのノズル近傍が乾燥しないうちに行われる。
前記空気の風速は、塗布液射出面201aで50m/s以上であることが好ましい。これにより、塗布液射出面201aに付着した液滴が乾燥する前に、前記液滴を除去することが容易になる。また、前記空気の温度は塗布液射出面201a近傍の雰囲気温度と略同等とし、送風時間は5秒以下で1回の吹き付けとすることが好ましい。これにより、インクジェットヘッド201に充填されノズルの射出口近傍に待機する塗布液が、送風された空気により、乾燥したり変質したりすることを防止できる。
空気ノズル521と塗布液射出面201aの間隔は、特に限定されるものではないが、前記間隔が小さいと塗布液射出面201a近傍での空気の流れが乱れやすくなる。また、前記間隔を大きくすると装置の大型化を招き、コストアップになる。これらのことから前記間隔は、3mm〜15mmが好ましい。
しかしながら、塗布液によっては乾燥が早く、空気吹き付け前のノズル近傍の乾燥を防止することが困難な場合がある。この場合には、吹き付けの空気に塗布液に含まれる溶媒の蒸気を混入させることが好ましい。この場合、ノズル近傍が乾燥せず、且つ塗布液射出面201aに付着した液滴が空気吹き付けで除去できる、低濃度の溶媒蒸気が選定される。この場合、送風空気中の溶媒蒸気含有量は、2〜5vol%であることが好ましい。2vol%未満では、十分な乾燥防止の効果を得ることが難しく、また5vol%を超えると、溶媒蒸気が塗布液射出面201aに付着したり、周囲に付着し易くなり、汚れの原因になる。
上記の説明は塗布開始前の場合としたが、塗布中にスジ等の塗布故障が発生する場合がある。この場合にも、インクジェットヘッド201が塗布位置Aから待機位置Bに移動して、塗布開始前の場合と同様の洗浄が行われる。但し、塗布開始前の場合の塗布液の充填の作業は省略される。
上述の洗浄の後、インクジェットヘッド201は塗布位置Aに移動され、塗布が開始される。塗布開始前に、塗布開始後のスジ等の塗布故障を回避するため、塗布条件相当する周波数でインクジェットヘッド201を駆動させ、塗布液の予備射出を行い、ノズルからの液滴の射出検査を実施することが好ましい。前記射出検査は、一例として、レーザーセンサー等を用いノズルからの液滴の射出状態を検出して行われる。前記射出検査で、射出が正常なら塗布を開始し、異常がある時は再度洗浄作業を行う。
<実施例>
図1及び図2に示す塗布装置及び洗浄装置50を用いて、塗布を行い評価した。
(被塗布物の準備)
支持体10として厚さ75μm、幅600mm、長さ1000mのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
(塗布液の調製)
純水とメタノールの70:30質量比の溶媒にポリビニルアルコールを溶解し、粘度5.0mPa・sの塗布液を調製した。また、粘度はB型粘度計を使用し、温度25℃で測定した値を示す。
(塗布)
準備した支持体10と、調製した塗布液とを図1及び図2に示す塗布装置を使用し、表1に示すように塗布液射出面201aの洗浄方法を変更して塗布を実施した。塗布長さはいずれも1000m×10巻の10000mとした。
<実施例>
図1及び図2に示す塗布装置及び洗浄装置50を用いて、塗布を行い評価した。
(被塗布物の準備)
支持体10として厚さ75μm、幅600mm、長さ1000mのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
(塗布液の調製)
純水とメタノールの70:30質量比の溶媒にポリビニルアルコールを溶解し、粘度5.0mPa・sの塗布液を調製した。また、粘度はB型粘度計を使用し、温度25℃で測定した値を示す。
(塗布)
準備した支持体10と、調製した塗布液とを図1及び図2に示す塗布装置を使用し、表1に示すように塗布液射出面201aの洗浄方法を変更して塗布を実施した。塗布長さはいずれも1000m×10巻の10000mとした。
塗布時の塗布条件は次の条件で行った。
インクジェットヘッドのノズル吐出口から射出された液滴が被塗布体上に着弾するときの液滴速度は6.5m/sとした。被塗布物であるポリエチレンテレフタレートフィルムの搬送速度は25m/minとした。インクジェットヘッド201は図3に示す剪断モード型(ピエゾ型)を使用し、ノズル吐出口の径0.04mm、塗布液1滴当たりの平均吐出量50pl、ノズル間のピッチは0.07mm、ノズル数500のものを使用した。インクジェットヘッドは図5に示す千鳥状に550mm幅の塗布液膜が得られるように複数個を配置した。塗布液の液温度は25℃とした。射出の条件は射出された塗布液滴が塗布液膜幅に均一な厚みで広がった場合に、4μmとなるように設定した。
(塗布液射出面201aの洗浄方法)
支持体10の1巻毎に塗布を開始する前に、塗布液射出面201aを塗布液に5秒浸漬し10秒放置後、下記の3種類の洗浄方法を用いて塗布液射出面201aを洗浄し、10巻の塗布を行い、評価した。
番号1(比較例):塗布液射出面201aを溶媒層に貯留されている溶媒に10秒浸漬後取り出し、ゴムスポンジに不織布を敷いた拭き取り部材を用い手作業で塗布液射出面201aの拭き取りを実施した。不織布は、BEMCOT Jクロス(旭化成製)を用い、拭き取り部材の塗布液射出面201aへの押し付け圧は、略40000Paとした。
番号2(比較例):番号1と同様に塗布液射出面201aを溶媒に浸漬後取り出し、拭き取り部材を保持し、前記拭き取り部材を塗布液射出面201aに当接し移動して拭き取る拭き取り装置を用いて拭き取りを実施した。拭き取り方向は、塗布液射出面201aの、支持体10の移動方向下流側から上流側に向かって行った。拭き取り部材と押し付け圧は番号1に準ずる。
番号3(本発明):番号1と同様に塗布液射出面201aを溶媒に浸漬後取り出し、本発明による洗浄装置を用い、下記の条件で洗浄した。
風速:塗布液射出面201aで70m/s
温度:雰囲気温度と同等
送風時間:2.5秒
送風回数:1回
送風空気中の溶媒蒸気含有量:2.5vol%
(塗布の評価)
上記10000m塗布したうち、製品として使用できる長さを計測した。製品として使用できるか否かの判断は、スジの有無のみであり、スジが無い部分については製品とみなしている。スジの有無は目視により観察した。表1に塗布結果を示す。表1において、製品長とは製品として使用できる部分の長さである。
インクジェットヘッドのノズル吐出口から射出された液滴が被塗布体上に着弾するときの液滴速度は6.5m/sとした。被塗布物であるポリエチレンテレフタレートフィルムの搬送速度は25m/minとした。インクジェットヘッド201は図3に示す剪断モード型(ピエゾ型)を使用し、ノズル吐出口の径0.04mm、塗布液1滴当たりの平均吐出量50pl、ノズル間のピッチは0.07mm、ノズル数500のものを使用した。インクジェットヘッドは図5に示す千鳥状に550mm幅の塗布液膜が得られるように複数個を配置した。塗布液の液温度は25℃とした。射出の条件は射出された塗布液滴が塗布液膜幅に均一な厚みで広がった場合に、4μmとなるように設定した。
(塗布液射出面201aの洗浄方法)
支持体10の1巻毎に塗布を開始する前に、塗布液射出面201aを塗布液に5秒浸漬し10秒放置後、下記の3種類の洗浄方法を用いて塗布液射出面201aを洗浄し、10巻の塗布を行い、評価した。
番号1(比較例):塗布液射出面201aを溶媒層に貯留されている溶媒に10秒浸漬後取り出し、ゴムスポンジに不織布を敷いた拭き取り部材を用い手作業で塗布液射出面201aの拭き取りを実施した。不織布は、BEMCOT Jクロス(旭化成製)を用い、拭き取り部材の塗布液射出面201aへの押し付け圧は、略40000Paとした。
番号2(比較例):番号1と同様に塗布液射出面201aを溶媒に浸漬後取り出し、拭き取り部材を保持し、前記拭き取り部材を塗布液射出面201aに当接し移動して拭き取る拭き取り装置を用いて拭き取りを実施した。拭き取り方向は、塗布液射出面201aの、支持体10の移動方向下流側から上流側に向かって行った。拭き取り部材と押し付け圧は番号1に準ずる。
番号3(本発明):番号1と同様に塗布液射出面201aを溶媒に浸漬後取り出し、本発明による洗浄装置を用い、下記の条件で洗浄した。
風速:塗布液射出面201aで70m/s
温度:雰囲気温度と同等
送風時間:2.5秒
送風回数:1回
送風空気中の溶媒蒸気含有量:2.5vol%
(塗布の評価)
上記10000m塗布したうち、製品として使用できる長さを計測した。製品として使用できるか否かの判断は、スジの有無のみであり、スジが無い部分については製品とみなしている。スジの有無は目視により観察した。表1に塗布結果を示す。表1において、製品長とは製品として使用できる部分の長さである。
以上から本発明の有効性が確認できた。
10 支持体
10a 巻きだしロール
12 バックアップロール
20 塗布ユニット
201 インクジェットヘッド
201a 塗布液射出面
30 保持機構
40 塗布液供給機構
41 塗布液タンク
42 洗浄用塗布液タンク
43 洗浄用溶媒タンク
50 洗浄装置
51 溶媒槽
52 ダクト
60 制御部
P ポンプ
BL 送風ブロワー
10a 巻きだしロール
12 バックアップロール
20 塗布ユニット
201 インクジェットヘッド
201a 塗布液射出面
30 保持機構
40 塗布液供給機構
41 塗布液タンク
42 洗浄用塗布液タンク
43 洗浄用溶媒タンク
50 洗浄装置
51 溶媒槽
52 ダクト
60 制御部
P ポンプ
BL 送風ブロワー
Claims (5)
- 塗布液の液滴をノズルから射出するインクジェットヘッドを用い、連続的に移動する長尺状の支持体に前記インクジェットヘッドより前記液滴を射出して塗布液の塗布を行い塗布液膜を形成する塗布方法において、
塗布停止状態から塗布を開始する時に塗布開始前に、前記インクジェットヘッドの少なくとも塗布液射出面を溶媒に浸漬するステップと、
浸漬が終了した前記インクジェットヘッドの塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去するステップと、
を有することを特徴とする塗布方法。 - 前記塗布液射出面を溶媒に浸漬する前に、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする請求項1に記載の塗布方法。
- 前記塗布液射出面を溶媒に浸漬させながら、前記インクジェットヘッドから塗布液を射出することを特徴とする請求項1に記載の塗布方法。
- 前記塗布液射出面に送風し吹き付ける空気は、塗布液に含まれる溶媒のうちの少なくとも1つの溶媒の蒸気を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の塗布方法。
- 前記塗布液射出面から付着した溶媒の液滴を除去した前記インクジェットヘッドより、塗布時と同じ射出条件で予備射出を行い、正常射出の場合は塗布を開始し、異常射出がある場合は再度前記塗布液射出面を溶媒に浸漬し、浸漬が終了した前記塗布液射出面に空気を送風し吹き付け、前記塗布液射出面から溶媒を除去することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の塗布方法。
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JP2007289426A JP2009112954A (ja) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | 塗布方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013168288A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、及び、導光板の製造方法 |
JP2017163828A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-14 | PV Japan株式会社 | 太陽光パネルコーティング装置 |
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US10918431B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-02-16 | Paragon 28, Inc. | Bone fixation system, assembly, implants, devices, alignment guides, and methods of use |
US11123120B2 (en) | 2018-07-11 | 2021-09-21 | Paragon 28, Inc. | Implants, alignment guides, systems and methods of use |
US11179168B2 (en) | 2017-02-27 | 2021-11-23 | Paragon 28, Inc. | Targeting instruments, systems and methods of use |
US11395691B2 (en) | 2012-12-28 | 2022-07-26 | Paragon 28, Inc. | Alignment guide apparatus, methods and systems |
US11642142B2 (en) | 2016-10-24 | 2023-05-09 | Paragon 28, Inc. | Osteotomy systems, devices and methods |
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2007
- 2007-11-07 JP JP2007289426A patent/JP2009112954A/ja active Pending
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