JP2009112954A - 塗布方法 - Google Patents

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

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。

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。

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。

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。

以上から本発明の有効性が確認できた。

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図である。 待機位置の洗浄装置と塗布ユニットの相対位置を示す図である。 インクジェットヘッドの一例を示す図である。 支持体に対するヘッドの配置角度を示す概略平面図である。 インクジェットヘッドの設置配列の一例を示す概略平面図である。 インクジェットヘッドの設置配列の一例を示す概略平面図である。

符号の説明

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

Claims (5)

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請求項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請求項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請求項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請求項１乃至４の何れか１項に記載の塗布方法。

Images