JP2009240849A - Coating method/device - Google Patents

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JP2009240849A
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Kiyoshi Akagi
清 赤木
Yasuharu Manda
康晴 満田
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Konica Minolta Opto Inc
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating method and a coating device which can keep an ejection level uniform. <P>SOLUTION: This coating device 1 can form a coating liquid film H1 on a conveyed object to be coated H by ejecting the coating liquid to the object to be coated H as liquid droplets. In addition, the coating device 1 comprises: an inkjet head 4 for ejecting the coating liquid to the object to be coated H; a coating liquid tank 50 which supplies the coating liquid to an inkjet head 4; and a heat exchanger 7 which can keep uniform the internal coating liquid temperature of the inkjet head 4. The coating liquid tank 50 is so designed as to keep constant the liquid level of the coating liquid tank 50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、塗布方法及び塗布装置に関する。   The present invention relates to a coating method and a coating apparatus.

従来、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やフォトレジスト膜、オーバーコート膜、配向膜、カラーフィルタ、有機EL材料などの各種膜の製造分野においては、被塗布物上に塗布液を塗布する塗布方法として、インクジェット塗布方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。インクジェット塗布方法とは、インクジェットヘッドのノズルから塗布液を液滴として射出させて被塗布物の表面に並べることにより塗布液膜を形成する方法である。   Conventionally, in the field of manufacturing various films such as a liquid crystal, a photoresist film, an overcoat film, an alignment film, a color filter, and an organic EL material necessary for manufacturing an electro-optical panel (a liquid crystal display device or an organic EL panel), for example, An inkjet coating method has been proposed as a coating method for coating a coating liquid on a coated material (for example, see Patent Document 1). The inkjet coating method is a method of forming a coating liquid film by ejecting a coating liquid as droplets from a nozzle of an inkjet head and arranging them on the surface of an object to be coated.

ところで、このようなインクジェット塗布方法においては、例えば下記の4つのような技術が開発されている。
即ち、1つ目の技術では、インクジェットヘッドから塗布液タンクまでの間に圧力損失の計測手段を設け、その計測結果に基づいて流路全体の圧力損失が経時的に一定となるように圧力損失を制御するようになっている(例えば、特許文献2参照)。より詳細には、この技術では、圧力損失の制御手段は、流路の断面積を変更したり、流路の一部を加熱したりしている。
By the way, in such an ink jet coating method, for example, the following four techniques have been developed.
That is, in the first technique, a pressure loss measuring means is provided between the ink jet head and the coating liquid tank, and the pressure loss is set so that the pressure loss of the entire flow path becomes constant over time based on the measurement result. (For example, refer patent document 2). More specifically, in this technique, the pressure loss control means changes the cross-sectional area of the flow path or heats a part of the flow path.

また、2つ目の技術では、インクジェットヘッドに塗布液供給用のサブタンクが設けられ、当該サブタンクにはメインタンクから塗布液が吸排可能となっており、サブタンク内の液面を検知して当該液面を一定に制御することによって、インクジェットヘッド内を所定の負圧に制御するようになっている(例えば、特許文献3参照)。   In the second technique, a sub-tank for supplying coating liquid is provided in the ink jet head, and the sub-tank can suck and discharge the coating liquid from the main tank, and the liquid level in the sub-tank is detected to detect the liquid. By controlling the surface to be constant, the inside of the ink jet head is controlled to a predetermined negative pressure (see, for example, Patent Document 3).

また、3つ目の技術では、インクジェットヘッドの吐出口における液体の溶媒蒸発を未然に防ぐことを目的とし、吐出口を構成する部材の温度を検出して、予め決められた設定温度との比較結果に基づいて吐出口を冷却するようになっている(例えば、特許文献4参照)。   In the third technique, the temperature of the member constituting the discharge port is detected and compared with a predetermined set temperature for the purpose of preventing the solvent evaporation of the liquid at the discharge port of the inkjet head. The discharge port is cooled based on the result (see, for example, Patent Document 4).

また、4つ目の技術では、インクの粘度を検出して塗布液温度を制御し、かつ加圧手段の駆動信号を制御するようになっている(例えば、特許文献5参照)。
特開2004−313895号公報 特開2006−256262号公報 特開2007−203649号公報 特開2007−106061号公報 特開2005−349647号公報
In the fourth technique, the viscosity of the ink is detected to control the coating liquid temperature, and the driving signal of the pressurizing unit is controlled (see, for example, Patent Document 5).
JP 2004-313895 A JP 2006-256262 A JP 2007-203649 A JP 2007-106061 A JP 2005-349647 A

しかしながら、近年、本願発明者の研究によって、インクジェット塗布方法においては、圧力損失とインク粘度とがそれぞれ一定に保持されないと、特に長時間の連続射出時に射出量を一定にすることができず、均一な膜厚の塗布液膜を形成できないことが判明した。   However, in recent years, according to the research of the present inventors, if the pressure loss and the ink viscosity are not kept constant in the ink jet coating method, the injection amount cannot be made constant especially during a long continuous injection, and it is uniform. It was found that a coating liquid film having a sufficient thickness could not be formed.

その理由は、以下の通りであると考えられる。
まず、インクジェットヘッドには塗布液供給用の塗布液タンクが連結されており、圧電振動子による可撓板の変形で塗布液を引き込んだり押し出したりすることによって液滴を射出しているところ、塗布液の流路は非常に狭いために、塗布液タンク内で液面位置が僅かに変動しても、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失が経時的に変化する結果、射出量が変化してしまうためである。
The reason is considered as follows.
First, a coating liquid tank for supplying a coating liquid is connected to the inkjet head, and droplets are ejected by drawing or pushing the coating liquid by deformation of a flexible plate by a piezoelectric vibrator. Since the flow path of the liquid is very narrow, even if the liquid level position fluctuates slightly in the coating liquid tank, the pressure loss when the coating liquid moves in the flow path changes over time, resulting in an injection amount This is because of changes.

また、インクジェットヘッド内では圧電振動子で可撓板が変形しており、その動きによって僅かに発熱しているところ、この熱によって塗布液が温められると、塗布液の粘度が変化する結果、前述の圧力損失が経時的に変化したり、射出そのものが影響を受けたりしてしまい、射出量変動はもとより射出不良(曲がり射出など)が発生してしまうためである。   Further, in the ink jet head, the flexible plate is deformed by the piezoelectric vibrator, and a slight amount of heat is generated by the movement thereof. When the coating liquid is warmed by this heat, the viscosity of the coating liquid changes. This is because the pressure loss changes over time or the injection itself is affected, and not only fluctuations in the injection amount but also injection defects (bent injection, etc.) occur.

そして、これらの点について上記4つの技術を検討すると、1つ目,2つ目の技術では圧力損失は制御されるものの、インク粘度が制御されず、3つ目,4つ目の技術ではインク粘度は制御されるものの、圧力損失は制御されないため、何れも射出量を一定にすることはできない。   In consideration of the above four techniques, the first and second techniques control the pressure loss, but the ink viscosity is not controlled, and the third and fourth techniques use ink. Although the viscosity is controlled, the pressure loss is not controlled. Therefore, in any case, the injection amount cannot be made constant.

本発明の課題は、射出量を一定に保つことのできる塗布方法及び塗布装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a coating method and a coating apparatus capable of keeping the injection amount constant.

請求項1記載の発明は、搬送される被塗布物に対してインクジェットヘッドから塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布方法において、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持するとともに、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a coating method in which a coating liquid film is formed on an object to be coated by ejecting the coating liquid as droplets from an inkjet head to the object to be conveyed.
The liquid level position of the coating liquid tank for supplying the coating liquid to the inkjet head is kept constant, and the coating is performed by the inkjet head while the coating liquid temperature inside the inkjet head is kept constant. And

請求項2記載の発明は、請求項1記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the coating method according to claim 1,
The liquid level position is kept constant by overflowing the coating liquid that exceeds a predetermined storage amount from the coating liquid tank.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the coating method according to claim 2,
The coating liquid overflowed from the coating liquid tank is collected and re-supplied to the coating liquid tank.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の塗布方法において、
前記液面位置を液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御することにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the coating method according to claim 1,
The liquid level position is detected by a liquid level sensor, and the liquid level position is kept constant by controlling the supply amount of the coating liquid to the coating liquid tank based on the detection result.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンクを上昇させることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the coating method according to claim 1,
The liquid level position is kept constant by raising the coating liquid tank based on the decrease amount of the coating liquid in the coating liquid tank.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記液面位置を、前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、(射出面の高さ−600mm)<液面位置<(射出面の高さ+600mm)の高さで一定に保持することを特徴とする。
Invention of Claim 6 is the application | coating method as described in any one of Claims 1-5,
The liquid level position is kept constant at a height of (ejection surface height−600 mm) <liquid surface position <(ejection surface height + 600 mm) with respect to the coating liquid ejection surface in the inkjet head. It is characterized by.

請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知するとともに、この検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行うことにより、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持することを特徴とする。
Invention of Claim 7 is the coating method as described in any one of Claims 1-6,
The temperature of the coating liquid inside the inkjet head is detected, and based on the detection result, the coating liquid is detected in any of the inkjet head, the coating liquid tank, and the flow path from the inkjet head to the coating liquid tank. By controlling the temperature, the temperature of the coating solution inside the inkjet head is kept constant.

請求項8記載の発明は、搬送される被塗布物に対して塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布装置において、
前記被塗布物に対して塗布液を射出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクと、
前記塗布液タンクの液面位置を一定に保持する液面保持手段と、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持する温度保持手段とを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is a coating apparatus for forming a coating liquid film on an object to be coated by ejecting the coating liquid as droplets on the object to be conveyed.
An inkjet head for injecting a coating liquid onto the object to be coated;
A coating solution tank for supplying a coating solution to the inkjet head;
Liquid level holding means for holding the liquid level position of the coating liquid tank constant;
And a temperature holding means for holding the coating solution temperature inside the ink jet head constant.

請求項9記載の発明は、請求項8記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
The invention described in claim 9 is the coating apparatus according to claim 8,
A coating solution supply means for supplying the coating solution to the coating solution tank;
The liquid level holding means is
The liquid level position is kept constant by overflowing the coating liquid that exceeds a predetermined storage amount from the coating liquid tank.

請求項10記載の発明は、請求項9記載の塗布装置において、
前記塗布液供給手段は、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給する塗布液回収手段を備えることを特徴とする。
A tenth aspect of the present invention is the coating apparatus according to the ninth aspect,
The coating liquid supply means includes
A coating liquid collecting means is provided for collecting the coating liquid overflowed from the coating liquid tank and re-supplying the coating liquid to the coating liquid tank.

請求項11記載の発明は、請求項8記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記液面位置を検知する液面センサと、
前記液面センサによる検知結果に基づいて前記塗布液供給手段から前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御する供給量制御手段とを有することを特徴とする。
The invention described in claim 11 is the coating apparatus according to claim 8,
A coating solution supply means for supplying the coating solution to the coating solution tank;
The liquid level holding means is
A liquid level sensor for detecting the liquid level position;
Supply amount control means for controlling the supply amount of the coating liquid from the coating liquid supply means to the coating liquid tank based on the detection result by the liquid level sensor.

請求項12記載の発明は、請求項8記載の塗布装置において、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量を検知する減少量検知手段と、
前記減少量検知手段による検知結果に基づいて前記塗布液タンクを上昇させるタンク上昇手段とを有することを特徴とする。
The invention according to claim 12 is the coating apparatus according to claim 8,
The liquid level holding means is
A decrease amount detecting means for detecting a decrease amount of the coating liquid in the coating liquid tank;
And a tank raising means for raising the coating liquid tank based on a detection result by the reduction amount detecting means.

請求項13記載の発明は、請求項8〜12の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記液面位置は、
前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、(射出面の高さ−600mm)<液面位置<(射出面の高さ+600mm)の高さで一定に保持されることを特徴とする。
The invention according to claim 13 is the coating apparatus according to any one of claims 8 to 12,
The liquid level position is
It is characterized by being held constant at a height of (ejection surface height−600 mm) <liquid surface position <(ejection surface height + 600 mm) with respect to the injection surface of the coating liquid in the ink jet head.

請求項14記載の発明は、請求項8〜13の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記温度保持手段は、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知する温度センサと、
前記温度センサによる検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行う温度制御手段とを有することを特徴とする。
The invention according to claim 14 is the coating apparatus according to any one of claims 8 to 13,
The temperature holding means is
A temperature sensor for detecting a coating liquid temperature inside the inkjet head;
Temperature control means for controlling the temperature of the coating liquid in any of the ink jet head, the coating liquid tank, and the flow path from the inkjet head to the coating liquid tank based on the detection result of the temperature sensor. It is characterized by that.

本発明によれば、インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うので、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失を一定に保持することができる。また、インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うので、塗布液の粘度を一定に保持することができる。従って、特に長時間の連続射出時であっても、従来と比較して、射出量を一定にすることができる。   According to the present invention, the application liquid is applied by the inkjet head while keeping the liquid surface position of the application liquid tank that supplies the application liquid to the inkjet head constant. Pressure loss can be kept constant. In addition, since the application is performed by the inkjet head while keeping the temperature of the coating solution inside the inkjet head, the viscosity of the coating solution can be kept constant. Accordingly, even during continuous injection for a long time, the injection amount can be made constant as compared with the conventional case.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this.

まず、本発明に係る塗布装置について説明する。
図1は、本実施形態における塗布装置1の概略構成を示す概念図である。
First, the coating apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a coating apparatus 1 in the present embodiment.

この図に示すように、塗布装置1は、搬送装置2と、塗布ユニット3等とを備えている。
搬送装置2は、被塗布物Hを搬送方向Xに搬送するものであり、図示しない巻出装置及び巻取装置と、バックアップローラ20とを有している。このうち、巻出装置は被塗布物Hを搬送方向Xに繰り出すものであり、巻取装置は巻出装置から繰出された被塗布物Hを巻き取るものである。また、バックアップローラ20は巻出装置及び巻取装置の間で被塗布物Hに所定の張力を付与するものである。なお、この搬送装置2には、被塗布物Hに付着した塗布液を乾燥させる乾燥装置がバックアップローラ20と巻取装置との間に設けられている。
As shown in this figure, the coating apparatus 1 includes a transport device 2, a coating unit 3, and the like.
The conveying device 2 conveys the workpiece H in the conveying direction X, and includes an unillustrated unwinding device and winding device, and a backup roller 20. Among these, the unwinding device feeds the object to be coated H in the transport direction X, and the winding device winds the material to be coated H fed from the unwinding apparatus. Further, the backup roller 20 applies a predetermined tension to the workpiece H between the unwinding device and the winding device. In addition, in this conveyance apparatus 2, the drying apparatus which dries the coating liquid adhering to the to-be-coated object H is provided between the backup roller 20 and the winding device.

塗布ユニット3は、少なくとも1つのインクジェットヘッド4を有している。
インクジェットヘッド4は、バックアップローラ20と巻取装置との間で搬送される被塗布物Hに対し塗布液を液滴として射出することにより、被塗布物Hに塗布液膜H1を形成するようになっている。なお、このようなインクジェットヘッド4としては特に限定はなく、例えばサーマル型のヘッドでも良いし、剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドでも良い。ここで、サーマル型のヘッドとは、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を急激に体積変化させてノズルから吐出するヘッドである。また、剪断モード型のヘッドとは、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有し、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ヘッドである。以下、本実施の形態においては、インクジェットヘッド4を剪断モード型のヘッドとして説明する。
The coating unit 3 has at least one inkjet head 4.
The ink jet head 4 ejects the coating liquid as droplets onto the coating object H transported between the backup roller 20 and the winding device so as to form the coating liquid film H1 on the coating object H. It has become. The inkjet head 4 is not particularly limited. For example, a thermal type head or a shear mode type (piezo type) head may be used. Here, the thermal-type head is a head that has a heating element, and rapidly changes the volume of the coating liquid by thermal energy from the heating element and ejects it from the nozzle. The shear mode type head is a head that has a vibration plate provided with a piezoelectric element in an ink pressure chamber, and discharges a coating liquid by a pressure change in the ink pressure chamber by the vibration plate. Hereinafter, in the present embodiment, the inkjet head 4 will be described as a shear mode type head.

図2は、剪断モード型のインクジェットヘッド4の一例を示す概略斜視図であり、一部に破断面を有している。
この図に示すように、インクジェットヘッド4は、圧電性基盤40と、天板41と、ノズル板42とを有している。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the shear mode type ink jet head 4, which has a broken surface in part.
As shown in this figure, the inkjet head 4 has a piezoelectric substrate 40, a top plate 41, and a nozzle plate 42.

圧電性基盤40は、上層圧電性基盤40aと下層圧電性基盤40bとを接合して形成されており、上層圧電性基盤40aと、下層圧電性基盤40bの上部とに研削加工を施すことにより、所定の長さを有する複数の平行なノズル溝40cと、平坦な面40dとを有している。複数のノズル溝40cは、2つの側壁40eによって仕切られることにより、密閉されたチャネル(塗布液圧力室)を形成しており、ノズル板42の側が開口するとともに、その反対側が浅くなって面40dに連続している。また、ノズル溝40cの内部には金属電極40fがめっき形成され、面40dに形成された金属電極40gと連続している。なお、この金属電極40gは、図示しないコネクタを介して後述の制御部10(図1参照)に接続されている。また、図2では、各ノズル溝40cを塗布液の圧力室として使用した場合を示しているが、交互に塗布液圧力室及び空気圧力室として使用しても良い。また、上記の上層圧電性基盤40a及び下層圧電性基盤40bの材料は特に限定されず、例えば有機材料からなっても良いが、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)等の無機材料からなっても良い。   The piezoelectric substrate 40 is formed by joining an upper layer piezoelectric substrate 40a and a lower layer piezoelectric substrate 40b, and by grinding the upper layer piezoelectric substrate 40a and the upper portion of the lower layer piezoelectric substrate 40b, A plurality of parallel nozzle grooves 40c having a predetermined length and a flat surface 40d are provided. The plurality of nozzle grooves 40c are partitioned by two side walls 40e to form a sealed channel (coating liquid pressure chamber). The nozzle plate 42 is open on the side, and the opposite side is shallow, and the surface 40d. It is continuous. Further, a metal electrode 40f is formed by plating inside the nozzle groove 40c, and is continuous with the metal electrode 40g formed on the surface 40d. The metal electrode 40g is connected to a control unit 10 (see FIG. 1) described later via a connector (not shown). In addition, FIG. 2 shows a case where each nozzle groove 40c is used as a pressure chamber for the coating liquid, but it may be used alternately as a coating liquid pressure chamber and an air pressure chamber. The materials of the upper piezoelectric substrate 40a and the lower piezoelectric substrate 40b are not particularly limited, and may be made of, for example, an organic material. For example, alumina, aluminum nitride, zirconia, silicon, silicon nitride, silicon carbide, quartz, It may be made of an inorganic material such as lead zirconate titanate (PZT).

天板41は、圧電性基盤40の上面に配設されている。この天板41は、ノズル溝40cの開放側を閉塞することにより、ノズル溝40cとの間に塗布液流路400を形成するようになっている。また、天板41には、切欠部41aが形成されており、この切欠部41aは天板41の内部に塗布液貯留部401を形成している。塗布液貯留部401は、塗布液供給口405を介して塗布液流路400に連通しており、塗布液供給管402から供給される塗布液を貯留するとともに、各塗布液流路400に供給するようになっている。また、この塗布液貯留部401には、塗布液のエアー抜きなどに使用される配管403が連通している。この配管403は、インクジェットヘッド4からの塗布液射出時にはバルブ(図示せず)等によって密閉される構造となっている。   The top plate 41 is disposed on the upper surface of the piezoelectric substrate 40. The top plate 41 closes the open side of the nozzle groove 40c, thereby forming a coating liquid channel 400 between the top plate 41 and the nozzle groove 40c. Further, the top plate 41 is formed with a notch 41 a, and the notch 41 a forms a coating liquid reservoir 401 inside the top plate 41. The coating liquid storage unit 401 communicates with the coating liquid flow path 400 via the coating liquid supply port 405, stores the coating liquid supplied from the coating liquid supply pipe 402, and supplies the coating liquid flow path 400 to each coating liquid flow path 400. It is supposed to be. In addition, the coating liquid storage unit 401 is connected to a pipe 403 used for bleeding the coating liquid. The pipe 403 is configured to be sealed by a valve (not shown) or the like when the coating liquid is ejected from the inkjet head 4.

ノズル板42には、塗布液を吐出する複数のノズル吐出口42aが配列されている。これらノズル吐出口42aは、ノズル溝40cの各側壁40eが剪断変形してノズル溝40c(塗布液圧力室)の圧力が変化するのに伴い、当該ノズル溝40c内の塗布液を液滴の状態で吐出するようになっている。なお、ノズル吐出口42aの間隔は、0.02〜0.3mmが好ましい。また、本実施の形態においては、ノズル板42の表面(射出面)は被塗布物Hの表面と平行であり、両者の間隔は、40μm〜1000μmであることが好ましい。また、このようなノズル板42を構成する基材としては、金属や樹脂が使用され、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できる。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。   The nozzle plate 42 has a plurality of nozzle discharge ports 42 a for discharging the coating liquid. The nozzle discharge ports 42a are configured so that the coating liquid in the nozzle groove 40c is in a droplet state as the side walls 40e of the nozzle groove 40c are sheared and deformed to change the pressure in the nozzle groove 40c (coating liquid pressure chamber). It is designed to be discharged. The interval between the nozzle discharge ports 42a is preferably 0.02 to 0.3 mm. Moreover, in this Embodiment, the surface (injection surface) of the nozzle plate 42 is parallel to the surface of the to-be-coated object H, and it is preferable that the space | interval of both is 40 micrometers-1000 micrometers. Moreover, as a base material which comprises such a nozzle plate 42, a metal and resin are used, For example, stainless steel, a polyimide, a polysulfone, polyether sulfone etc. can be employ | adopted preferably. Particularly preferred is a polyimide resin, and DuPont: Kapton or Ube Industries, Ltd .: Upilex, etc. are preferred because they are excellent in dimensional stability, ink resistance, heat resistance and the like.

なお、上記のようなインクジェットヘッド4は、任意の個数及び配列で設置されている。配列及び個数は、使用する塗布液の種類や、塗布条件に合わせて決定されるのが好ましい。   The ink jet heads 4 as described above are installed in an arbitrary number and arrangement. The arrangement and number are preferably determined in accordance with the type of coating solution used and the coating conditions.

ここで、インクジェットヘッド4の配設例について図3,図4を用いて説明する。
図3は搬送方向Xに対するインクジェットヘッド4の配置角度θを説明するための概略平面図である。
Here, the example of arrangement | positioning of the inkjet head 4 is demonstrated using FIG. 3, FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the arrangement angle θ of the inkjet head 4 with respect to the transport direction X.

この図に示すように、配置角度θは、被塗布物Hと、インクジェットヘッド4のノズル板42の表面とを平行とした状態において、ノズル板42に配列されたノズル吐出口42aの中心を結ぶ線と、被塗布物Hの搬送方向Xとのなす角度であり、より詳細には、ノズル吐出口42aの中心を結ぶ線から搬送方向Xまでの時計周り方向の角度を正とするようになっている。例えば、図中の角度θ1は−45°であり、角度θ2は+45°である。
そして、このような配置角度θは、被塗布物Hの幅に対するインクジェットヘッド4の大きさや、配設するインクジェットヘッド4の数、塗膜面の安定性を考慮すると、+45°≦θ≦+90°または−45°≦θ≦−90°が好ましい。
As shown in this figure, the arrangement angle θ connects the centers of the nozzle discharge ports 42 a arranged in the nozzle plate 42 in a state where the object H to be coated and the surface of the nozzle plate 42 of the inkjet head 4 are parallel. The angle formed by the line and the conveyance direction X of the workpiece H. More specifically, the angle in the clockwise direction from the line connecting the centers of the nozzle discharge ports 42a to the conveyance direction X is positive. ing. For example, the angle θ1 in the figure is −45 °, and the angle θ2 is + 45 °.
Such an arrangement angle θ is + 45 ° ≦ θ ≦ + 90 ° in consideration of the size of the inkjet head 4 with respect to the width of the object H, the number of inkjet heads 4 to be arranged, and the stability of the coating surface. Alternatively, −45 ° ≦ θ ≦ −90 ° is preferable.

また、図4は、インクジェットヘッド4を複数配設する場合の配列例を示す概略平面図である。より詳細には、図4(a),(b)は、配置角度θを90°,−45°に配置した場合の概略平面図である。   FIG. 4 is a schematic plan view showing an arrangement example when a plurality of inkjet heads 4 are arranged. More specifically, FIGS. 4A and 4B are schematic plan views when the arrangement angle θ is arranged at 90 ° and −45 °.

これらの図では、隣り合うインクジェットヘッド4,4同士は、端のノズル吐出口42a,42a同士の間隔が1つのインクジェットヘッド内のノズル吐出口42aの間隔と同じになるように、端部をオーバーラップさせて配設されている。このような配列によれば、被塗布物Hの幅に対する対応が容易となり、且つ、各インクジェットヘッド4間で未塗布部分がなくなり安定した塗布液膜H1が得られる。また、特に図4(b)の配列によれば、図4(a)の配列と比較して、各ノズル吐出口42aから塗出される液滴の間隔を狭くすることができるため、被塗布物Hの幅方向における塗布密度を上げるとともに、安定した膜厚の塗布を行うことができる。これらのインクジェットヘッド4の配設は、必要に応じて適宜選択することが可能である。   In these drawings, the adjacent inkjet heads 4 and 4 have their ends overlaid so that the intervals between the nozzle discharge ports 42a and 42a at the ends are the same as the intervals between the nozzle discharge ports 42a in one inkjet head. Wrapped and arranged. According to such an arrangement, it is easy to cope with the width of the object to be coated H, and there is no uncoated portion between the ink jet heads 4, and a stable coating liquid film H1 is obtained. In particular, according to the arrangement shown in FIG. 4B, the interval between the droplets applied from the nozzle discharge ports 42a can be made narrower than the arrangement shown in FIG. It is possible to increase the coating density in the width direction of H and perform coating with a stable film thickness. The arrangement of these inkjet heads 4 can be appropriately selected as necessary.

以上の各インクジェットヘッド4には、図1に示すように、温度センサ45が設けられている。
この温度センサ45は、インクジェットヘッド4内部の塗布液温度を検知して、後述の制御部10に送信するようになっている。
Each ink jet head 4 is provided with a temperature sensor 45 as shown in FIG.
The temperature sensor 45 detects the coating liquid temperature inside the inkjet head 4 and transmits it to the control unit 10 described later.

また、各インクジェットヘッド4には、塗布液供給装置5と、メンテナンス装置6とが接続されている。   Further, a coating liquid supply device 5 and a maintenance device 6 are connected to each inkjet head 4.

塗布液供給装置5は、塗布液タンク50を有している。
塗布液タンク50は、塗布動作中のインクジェットヘッド4に対して塗布液を供給するものであり、流路R1を介してインクジェットヘッド4に接続されている。また、この塗布液タンク50は、本発明における液面保持手段としても機能するようになっており、所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせて流路R2に排出することにより、塗布液の液面位置(液面の高さ)Eを一定に保持するようになっている。なお、本実施の形態においては、液面位置Eの高さは、インクジェットヘッド4における塗布液の射出面(ノズル板42の表面)に対して(射出面の高さ−600mm)<液面位置E<(射出面の高さ+600mm)の高さで一定に保持されている。
The coating liquid supply device 5 has a coating liquid tank 50.
The coating liquid tank 50 supplies the coating liquid to the inkjet head 4 during the coating operation, and is connected to the inkjet head 4 via the flow path R1. The coating liquid tank 50 also functions as a liquid level holding means in the present invention. By overflowing the coating liquid that exceeds a predetermined storage amount and discharging it to the flow path R2, the coating liquid is obtained. The liquid surface position (the height of the liquid surface) E is kept constant. In the present embodiment, the height of the liquid surface position E is (the height of the injection surface−600 mm) <the liquid surface position with respect to the injection surface of the coating liquid in the inkjet head 4 (the surface of the nozzle plate 42). It is kept constant at a height of E <(height of injection surface + 600 mm).

ここで、流路R1には、上流側から下流側に向かってバルブB1及び熱交換器7がこの順に設けられている。   Here, in the flow path R1, a valve B1 and a heat exchanger 7 are provided in this order from the upstream side to the downstream side.

バルブB1は、塗布液タンク50からインクジェットヘッド4への塗布液の供給を制御するようになっている。   The valve B <b> 1 controls the supply of the coating liquid from the coating liquid tank 50 to the inkjet head 4.

熱交換器7は、流路R1内の塗布液に対して加熱・冷却を行なうようになっている。なお、この熱交換器7は、本発明における温度保持手段であり、後述の制御部10と協働することによってインクジェットヘッド4内の塗布液温度を一定に保持するようになっている。   The heat exchanger 7 heats and cools the coating liquid in the flow path R1. The heat exchanger 7 is a temperature holding unit in the present invention, and is configured to keep the coating liquid temperature in the inkjet head 4 constant by cooperating with a control unit 10 described later.

また、上述の流路R2には、補助タンク51が接続されている。
この補助タンク51は、塗布液タンク50からオーバーフローして流路R2内を自然流下した塗布液を回収して貯留するものであり、塗布液タンク50よりも下側に配設されている。この補助タンク51は流路R3を介して塗布液タンク50に接続されており、この流路R3には、ポンプP1及びフィルターFが設けられている。
An auxiliary tank 51 is connected to the above-described flow path R2.
The auxiliary tank 51 collects and stores the coating liquid that overflows from the coating liquid tank 50 and naturally flows through the flow path R <b> 2, and is disposed below the coating liquid tank 50. The auxiliary tank 51 is connected to the coating solution tank 50 through a flow path R3, and a pump P1 and a filter F are provided in the flow path R3.

ポンプP1は、補助タンク51から塗布液タンク50へ塗布液を送液して再供給するものであり、塗布条件に合わせて塗布液タンク50の液面位置Eが一定となるように運転条件が設定されている。   The pump P1 is for supplying the application liquid from the auxiliary tank 51 to the application liquid tank 50 and supplying it again, and the operating conditions are set so that the liquid surface position E of the application liquid tank 50 is constant according to the application conditions. Is set.

フィルターFは、補助タンク51から塗布液タンク50に再供給される塗布液を濾過するものである。なお、このようなフィルターFとしては、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回通過させるものであることが好ましい。   The filter F filters the coating liquid that is re-supplied from the auxiliary tank 51 to the coating liquid tank 50. In addition, as such a filter F, it is preferable to pass a filter medium with an absolute filtration accuracy or semi-absolute filtration accuracy of 0.05 to 50 μm at least once.

メンテナンス装置6は、インクジェットヘッド4に対する洗浄や、塗布液の充填などを行うものであり、タンク60,61を有している。   The maintenance device 6 performs cleaning of the ink jet head 4 and filling of a coating liquid, and has tanks 60 and 61.

このうち、タンク60はメンテナンス中のインクジェットヘッド4に対して塗布液を供給するものであり、タンク61はメンテナンス中のインクジェットヘッド4に対して洗浄用の溶媒を供給するものである。これらタンク60,61は流路R5等を介してインクジェットヘッド4に接続されている。   Among these, the tank 60 supplies a coating liquid to the inkjet head 4 under maintenance, and the tank 61 supplies a cleaning solvent to the inkjet head 4 under maintenance. These tanks 60 and 61 are connected to the ink jet head 4 through a flow path R5 and the like.

ここで、流路R5は上述の流路R1におけるバルブB1と熱交換器7との間に連通しており、この流路R5には、上流側から下流側に向かってポンプP2及びバルブB2がこの順に設けられている。   Here, the flow path R5 communicates between the valve B1 and the heat exchanger 7 in the above-described flow path R1, and in this flow path R5, the pump P2 and the valve B2 are provided from the upstream side toward the downstream side. They are provided in this order.

ポンプP2は、タンク60,61内の塗布液,溶媒をインクジェットヘッド4へ送液して強制的に供給させるようになっている。
バルブB2は、タンク60,61からインクジェットヘッド4への塗布液,溶媒の供給を制御するようになっている。
なお、これらのタンク60,61やポンプP1、バルブB2は、各インクジェットヘッド4に対して1組ずつ設けても良いし、配管の分岐を使用することにより複数のインクジェットヘッド4に対して1組のみ設けても良いし、これらを組み合わせても良い。
The pump P2 supplies the coating liquid and solvent in the tanks 60 and 61 to the inkjet head 4 and forcibly supplies them.
The valve B2 controls supply of the coating liquid and the solvent from the tanks 60 and 61 to the inkjet head 4.
One set of these tanks 60, 61, pump P1, and valve B2 may be provided for each inkjet head 4, or one set for a plurality of inkjet heads 4 by using branching of piping. Only these may be provided, or these may be combined.

続いて、塗布装置1の機能構成について説明する。
図5は、塗布装置1の機能的な概略構成を示すブロック図である。
Next, the functional configuration of the coating apparatus 1 will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a functional schematic configuration of the coating apparatus 1.

この図に示すように、塗布装置1は、上述のインクジェットヘッド4や搬送装置2、熱交換器7、バルブB1,B2及びポンプP1,P2等に接続された制御部10を備えている。なお、上述の図1では、図示の簡略化のため、制御部10と、インクジェットヘッド4との接続のみを図示している。   As shown in this figure, the coating apparatus 1 includes a control unit 10 connected to the above-described inkjet head 4, transport apparatus 2, heat exchanger 7, valves B 1 and B 2, pumps P 1 and P 2, and the like. In FIG. 1 described above, only the connection between the control unit 10 and the inkjet head 4 is illustrated for the sake of simplicity of illustration.

この制御部10は、塗布装置1の各部を制御するものであり、例えば、インクジェットヘッド4によって塗布液射出を行なう際に圧電性基盤40の動作強度や周波数を設定し、当該圧電性基盤40に対して駆動電圧を印加するようになっている。   The control unit 10 controls each part of the coating apparatus 1. For example, when the coating liquid is ejected by the inkjet head 4, the operation strength and frequency of the piezoelectric substrate 40 are set, and the piezoelectric substrate 40 is subjected to the control unit 10. On the other hand, a drive voltage is applied.

また、この制御部10は、温度センサ45から送信される温度値、つまりインクジェットヘッド4内の塗布液温度の値に基づいて、熱交換器7に流路R1内の塗布液温度を一定に制御させることにより、インクジェットヘッド4内の塗布液温度を一定に保持するようになっている。   Further, the control unit 10 controls the heat exchanger 7 to keep the temperature of the coating liquid in the flow path R1 constant based on the temperature value transmitted from the temperature sensor 45, that is, the value of the coating liquid temperature in the inkjet head 4. By doing so, the temperature of the coating liquid in the inkjet head 4 is kept constant.

なお、本実施の形態においては、制御部10は、インクジェットヘッド4による塗布条件毎に、温度センサ45により測定された経時的な温度変化の情報と、この温度変化を打ち消してインクジェットヘッド4内の塗布液を一定の目標温度に保持するために熱交換器7によって維持されるべき流路R1内の温度(以下、制御温度とする)の情報とを対応付けて予め記憶しており、図6に示すように、インクジェットヘッド4に対して設定された塗布条件に基づいて、当該塗布条件に対応する制御温度の情報を熱交換器7に送信し、流路R1内の塗布液温度を制御温度に制御させるようになっている。ここで、この図6では、横軸が時間、縦軸が温度であり、A線が温度センサ45により予め測定された温度変化、B線がヘッド内の塗布液の目標温度、C線が熱交換器7での制御温度である。但し、制御部10は、温度センサ45による測定温度と、インクジェットヘッド4内の塗布液を一定の目標温度に保持するために熱交換器7によって維持されるべき流路R1内の制御温度の情報と、を対応付けて記憶し、測定温度に基づいて制御温度を熱交換器7に送信することとしても良い。この場合には、何らかの事情で塗布が中断等した場合でも、再開時のインクジェットヘッド4内の塗布液温度に基づいて熱交換器7に適切な制御を行わせることができる。   In the present embodiment, the control unit 10 cancels the temperature change over time measured by the temperature sensor 45 for each application condition of the ink jet head 4 and cancels the temperature change in the ink jet head 4. Information on the temperature in the flow path R1 to be maintained by the heat exchanger 7 in order to maintain the coating liquid at a constant target temperature (hereinafter referred to as control temperature) is stored in advance in association with each other. As shown in FIG. 4, based on the application conditions set for the inkjet head 4, information on the control temperature corresponding to the application conditions is transmitted to the heat exchanger 7, and the temperature of the application liquid in the flow path R1 is controlled to the control temperature. To be controlled. Here, in FIG. 6, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents temperature, the A line represents a temperature change measured in advance by the temperature sensor 45, the B line represents the target temperature of the coating liquid in the head, and the C line represents heat. This is the control temperature in the exchanger 7. However, the control unit 10 includes information on the temperature measured by the temperature sensor 45 and the control temperature in the flow path R1 that should be maintained by the heat exchanger 7 in order to maintain the coating liquid in the inkjet head 4 at a constant target temperature. May be stored in association with each other, and the control temperature may be transmitted to the heat exchanger 7 based on the measured temperature. In this case, even when the application is interrupted for some reason, the heat exchanger 7 can be appropriately controlled based on the temperature of the application liquid in the inkjet head 4 at the time of resumption.

ここで、本実施の形態における被塗布物Hについて説明する。
被塗布物Hは、搬送方向Xに長尺な部材であれば、厚さ・幅について特に制限はない。この被塗布物の種類には制限はなく、紙、プラスチックフィルム、金属シートなどとすることができる。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。また、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。また、金属シートとしては、アルミニウム板が代表的である。
Here, the coated object H in the present embodiment will be described.
As long as the workpiece H is a member that is long in the transport direction X, there is no particular limitation on the thickness and width. There is no restriction | limiting in the kind of this to-be-coated object, It can be set as paper, a plastic film, a metal sheet, etc. Examples of the paper include resin-coated paper and synthetic paper. Examples of plastic films include polyolefin films (eg, polyethylene film, polypropylene film), polyester films (eg, polyethylene terephthalate film, polyethylene 2,6-naphthalate film), polyamide films (eg, polyetherketone film). And cellulose acetate film (for example, cellulose triacetate film). As the metal sheet, an aluminum plate is typical.

次に、本実施の形態における塗布液について説明する。
塗布液としては、高分子成分を0.5〜50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、例えば一般用や産業用の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を用いても良いし、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用いても良い。なお、本実施の形態においては、塗布液の粘度は20mPa・sec以下であることが好ましい。
Next, the coating liquid in this Embodiment is demonstrated.
The coating liquid preferably contains 0.5 to 50% by mass of a polymer component. Examples of the polymer component include gelatin, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid, polyvinyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and natural rubber. The coating solution containing these polymer components is not particularly limited. For example, a general or industrial silver halide photosensitive material coating solution, a heat sensitive material coating solution, or a photothermographic material coating solution may be used. Alternatively, a solution obtained by dissolving a polymer material in an organic solvent, water, a pigment dispersion, a colloidal dispersion, or the like may be used. In the present embodiment, the viscosity of the coating solution is preferably 20 mPa · sec or less.

続いて、以上の塗布装置1による塗布方法について説明する。
まず、メンテナンス装置6によってインクジェットヘッド4のメンテナンスを行う。具体的には、バルブB1を閉め、バルブB2を開けた状態で、ポンプP2によってタンク60からインクジェットヘッド4に対し塗布液を強制的に供給させる。このとき、インクジェットヘッド4から排出される塗布液は、図示しないキャッチパンなどによって受けられる。これにより、インクジェットヘッド4に塗布液が充填され、ヘッド内部が空気抜きされる。
Then, the coating method by the above coating device 1 is demonstrated.
First, the maintenance of the inkjet head 4 is performed by the maintenance device 6. Specifically, the coating liquid is forcibly supplied from the tank 60 to the inkjet head 4 by the pump P2 with the valve B1 closed and the valve B2 opened. At this time, the coating liquid discharged from the inkjet head 4 is received by a catch pan (not shown). Thereby, the inkjet head 4 is filled with the coating liquid, and the inside of the head is evacuated.

次に、予め決められた流量にてポンプP1が補助タンク51内の塗布液を塗布液タンク50に供給し、所定の貯留量を超過した分の塗布液をオーバーフローさせる。これにより塗布液は補助タンク51と塗布液タンク50との間で循環を開始する。   Next, the pump P1 supplies the coating liquid in the auxiliary tank 51 to the coating liquid tank 50 at a predetermined flow rate, and overflows the coating liquid that exceeds a predetermined storage amount. As a result, the coating liquid starts to circulate between the auxiliary tank 51 and the coating liquid tank 50.

次に、バルブB2を閉めてバルブB1を開け、塗布液タンク50からインクジェットヘッド4に対して塗布液を供給可能な状態とする。
次に、搬送装置2によって被塗布物Hを所定の速度で搬送させつつ、インクジェットヘッド4から所定の射出条件で塗布液の射出を開始することにより、塗布液膜H1の形成を開始する。なお、本実施の形態においては、塗布液膜H1の形成は湿潤状態で行うことが好ましく、また塗布液膜H1の膜厚は40μm以下であることが好ましい。
Next, the valve B <b> 2 is closed and the valve B <b> 1 is opened so that the coating liquid can be supplied from the coating liquid tank 50 to the inkjet head 4.
Next, formation of the coating liquid film H <b> 1 is started by starting the injection of the coating liquid from the inkjet head 4 under the predetermined injection conditions while transporting the workpiece H at a predetermined speed by the transport device 2. In the present embodiment, the formation of the coating liquid film H1 is preferably performed in a wet state, and the thickness of the coating liquid film H1 is preferably 40 μm or less.

また、これと同時に熱交換器7が温度センサ45の測定温度に基づいて、流路R1内の塗布液に対する温度制御を開始する。これにより、インクジェットヘッド4内の塗布液温度が一定に保持される。   At the same time, the heat exchanger 7 starts temperature control for the coating liquid in the flow path R1 based on the temperature measured by the temperature sensor 45. Thereby, the coating liquid temperature in the inkjet head 4 is kept constant.

一方、このとき、上述のように塗布液タンク50からは、所定の貯留量を超過した分の塗布液がオーバーフローしているため、塗布液タンク50の液面位置Eが一定に保持される。   On the other hand, at this time, as described above, the liquid level E of the coating liquid tank 50 is kept constant because the coating liquid overflows from the coating liquid tank 50 in excess of the predetermined storage amount.

以上の塗布装置1によれば、インクジェットヘッド4に対して塗布液を供給する塗布液タンク50の液面位置Eを一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッド4により塗布を行うので、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失を一定に保持することができる。また、インクジェットヘッド4内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッド4により塗布を行うので、塗布液粘度を一定に保持することができる。従って、特に長時間の連続射出時であっても、従来と比較して、射出量を一定にすることができる。   According to the coating apparatus 1 described above, since the coating is performed by the inkjet head 4 while the liquid level E of the coating liquid tank 50 that supplies the coating liquid to the inkjet head 4 is kept constant, the coating liquid flows. The pressure loss when moving in the road can be kept constant. In addition, since the application is performed by the inkjet head 4 while keeping the temperature of the coating solution inside the inkjet head 4 constant, the viscosity of the coating solution can be kept constant. Accordingly, even during continuous injection for a long time, the injection amount can be made constant as compared with the conventional case.

また、塗布液タンク50から塗布液をオーバーフローさせつつ、オーバーフローした塗布液を補助タンク51で回収して塗布液タンク50に再供給するので、オーバーフローによる塗布液の無駄をなくすことができる。   Moreover, since the overflowed coating liquid is collected by the auxiliary tank 51 and re-supplied to the coating liquid tank 50 while the coating liquid is overflowed from the coating liquid tank 50, waste of the coating liquid due to overflow can be eliminated.

なお、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。   It should be noted that the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiment, and of course can be modified or improved as appropriate.

例えば、上記実施の形態においては、塗布液タンク50から塗布液をオーバーフローさせることによって液面位置Eを一定に保持することとして説明したが、液面位置Eを液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて補助タンク51から塗布液タンク50に対する塗布液の供給量を制御することにより、液面位置Eを一定に保持することとしても良いし、塗布液タンク50における塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンク50を所定のタンク上昇手段で上昇させることにより、液面位置Eを一定に保持することとしても良い。ここで、塗布液の減少量を検知する手法としては、液面センサによって検知する手法や、塗布条件及び塗布時間から算出する手法などを用いることができる。   For example, in the embodiment described above, the liquid level position E is held constant by overflowing the coating liquid from the coating liquid tank 50. However, the liquid level position E is detected by the liquid level sensor, By controlling the supply amount of the application liquid from the auxiliary tank 51 to the application liquid tank 50 based on the detection result, the liquid surface position E may be kept constant, or the decrease amount of the application liquid in the application liquid tank 50 The liquid level E may be kept constant by raising the coating liquid tank 50 by a predetermined tank raising means based on the above. Here, as a technique for detecting the decrease amount of the coating liquid, a technique for detecting by a liquid level sensor, a technique for calculating from the coating conditions and the coating time, or the like can be used.

また、インクジェットヘッド4はバックアップローラ20と巻取装置との間で搬送される被塗布物Hに対して塗布液を射出することとして説明したが、バックアップローラ20上の被塗布物Hに対して射出することとしても良い。   In addition, the inkjet head 4 has been described as injecting the coating liquid onto the coating object H transported between the backup roller 20 and the winding device. It is good also as injecting.

また、熱交換器7は流路R1に設けられることとして説明したが、塗布液タンク50に設けられることとしても良いし、インクジェットヘッド4に設けられることとしても良い。更に、塗布液タンク50に熱交換器7を設ける場合には、塗布液タンク50の内部の塗布液を加熱・冷却できる限りにおいて、塗布液タンク50の外部に設けることとしても良いし、内部に設けることとしても良い。同様に、インクジェットヘッド4に熱交換器7を設ける場合には、インクジェットヘッド4内の塗布液を加熱・冷却できる限りにおいて、インクジェットヘッド4の外部に設けることとしても良いし、内部に設けることとしても良い。   Further, although the heat exchanger 7 has been described as being provided in the flow path R <b> 1, it may be provided in the coating solution tank 50 or may be provided in the inkjet head 4. Further, when the heat exchanger 7 is provided in the coating solution tank 50, it may be provided outside the coating solution tank 50 as long as the coating solution inside the coating solution tank 50 can be heated and cooled. It may be provided. Similarly, when the heat exchanger 7 is provided in the inkjet head 4, it may be provided outside or inside the inkjet head 4 as long as the coating liquid in the inkjet head 4 can be heated and cooled. Also good.

また、温度センサ45は各インクジェットヘッド4に設けられることとして説明したが、複数のインクジェットヘッド4のうち、何れか1つのみに設けられても良い。また、各インクジェットヘッド4に塗布液供給装置5がそれぞれ接続されることとして説明したが、複数のインクジェットヘッド4に1つのみ接続されることとしても良い。   Further, the temperature sensor 45 has been described as being provided in each inkjet head 4, but may be provided in only one of the plurality of inkjet heads 4. In addition, although it has been described that the coating liquid supply device 5 is connected to each inkjet head 4, only one of the plurality of inkjet heads 4 may be connected.

続いて、本実施の形態に好適な実施例について説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。   Subsequently, examples suitable for the present embodiment will be described, but the present invention is not limited thereto.

[被塗布物Hの準備]
被塗布物Hとして厚さ100μm、幅600mm、長さ5500mのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
[Preparation of workpiece H]
A polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 μm, a width of 600 mm, and a length of 5500 m was prepared as an object to be coated H.

[塗布液の調製]
純水とメタノールを70:30の質量比で混合した溶媒にポリビニルアルコールを溶解し、塗布液を調製した。なお、この塗布液についてB型粘度計を使用して温度25℃で粘度を測定したところ、5.0mPa・sであった。
[Preparation of coating solution]
Polyvinyl alcohol was dissolved in a solvent in which pure water and methanol were mixed at a mass ratio of 70:30 to prepare a coating solution. In addition, it was 5.0 mPa * s when the viscosity was measured about this coating liquid using the B-type viscosity meter at the temperature of 25 degreeC.

[塗布]
以上の被塗布物H及び塗布液を上記実施の形態における塗布装置1に適用し、下記の表1に示す条件にて各々連続5000mの塗布を行なった。
[Coating]
The above coating object H and the coating liquid were applied to the coating apparatus 1 in the above embodiment, and coating was continuously performed for 5000 m under the conditions shown in Table 1 below.

Figure 2009240849
Figure 2009240849

なお、表1において、「オーバーフロー使用せず」とは、塗布液タンク50に対して補助タンク51から塗布液を供給せずに、塗布液タンク50から塗布液をオーバーフローさせないことを意味する。一方、「オーバーフロー使用」とは、塗布液タンク50に対して補助タンク51から塗布液を供給して、塗布液タンク50から塗布液をオーバーフローさせることを意味する。また、「(塗布液温度の一定化を)使用しない」とは、熱交換器7を動作させずにインクジェットヘッド4内の塗布液温度を制御しないことを意味する。一方、「(塗布液温度の一定化を)使用する」とは、熱交換器7を動作させてインクジェットヘッド4内の塗布液温度を一定に制御することを意味する。   In Table 1, “Do not use overflow” means that the application liquid is not supplied from the auxiliary tank 51 to the application liquid tank 50 and the application liquid is not overflowed from the application liquid tank 50. On the other hand, “overflow use” means that the coating liquid is supplied from the auxiliary tank 51 to the coating liquid tank 50 to overflow the coating liquid from the coating liquid tank 50. Further, “(not using a constant coating liquid temperature)” means that the coating liquid temperature in the inkjet head 4 is not controlled without operating the heat exchanger 7. On the other hand, “use (constant coating liquid temperature)” means that the heat exchanger 7 is operated to control the coating liquid temperature in the inkjet head 4 to be constant.

また、表1に示した以外の塗布条件のうち、ノズル吐出口42aからの射出直後の液滴速度は7m/secとした。また、被塗布物Hの搬送速度は25m/minとした。また、ノズル吐出口42aの径は0.04mm、塗布液1滴当たりの平均吐出量は50pl、ノズル吐出口42aのピッチは0.07mm、ノズル数は500とした。ノズル吐出口42aからの射出条件は、射出された塗布液滴が塗布液膜H1の幅方向(図1の表裏方向)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。また、インクジェットヘッド4は、図4の(a)に示すように、550mm幅の塗布液膜H1が得られるよう、千鳥状に複数個を配置した。また、タンク60及び塗布液タンク50に貯留されている塗布液の温度は25℃とした。   Of the coating conditions other than those shown in Table 1, the droplet velocity immediately after ejection from the nozzle discharge port 42a was 7 m / sec. Moreover, the conveyance speed of the to-be-coated object H was 25 m / min. The diameter of the nozzle discharge port 42a was 0.04 mm, the average discharge amount per droplet of the coating liquid was 50 pl, the pitch of the nozzle discharge ports 42a was 0.07 mm, and the number of nozzles was 500. The ejection conditions from the nozzle discharge port 42a were set to 4 μm when the ejected coating droplet spread with a uniform thickness in the width direction of the coating liquid film H1 (front and back direction in FIG. 1). Further, as shown in FIG. 4A, a plurality of inkjet heads 4 are arranged in a staggered manner so that a coating liquid film H1 having a width of 550 mm can be obtained. The temperature of the coating solution stored in the tank 60 and the coating solution tank 50 was 25 ° C.

[塗布の評価]
得られた塗布液膜H1について、膜厚変動比の評価を行なった。
具体的には、まず、下記の式(1)に従って、5000mの長さで塗布された塗布液膜H1の先頭部分と、1000,2000,3000,4000,5000mとの各塗布部分の膜厚増加比を計測した。なお、式(1)に用いる膜厚としては、塗布液膜H1の幅方向に両端10mmを除いて10mm間隔で54点の膜厚を測定して平均した値を、更に塗布液膜H1の長手方向(搬送方向X)に100mm間隔で5点採取し、これら5点の値を平均して用いた。
膜厚変動比=(各塗布部分の膜厚-塗布先頭の膜厚)/塗布先頭の膜厚×100[%]…(1)
[Evaluation of application]
The film thickness fluctuation ratio was evaluated for the obtained coating liquid film H1.
Specifically, first, according to the following formula (1), the film thickness increases in the coating portion of the coating liquid film H1 coated with a length of 5000 m and each coating portion of 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 m. The ratio was measured. In addition, as a film thickness used for Formula (1), the value which measured the film thickness of 54 points | pieces by 10 mm space | interval except 10 mm of both ends in the width direction of the coating liquid film H1, and also the length of the coating liquid film H1. Five points were sampled at 100 mm intervals in the direction (conveyance direction X), and the values of these five points were averaged and used.
Film thickness fluctuation ratio = (film thickness of each application part-film thickness at the start of application) / film thickness at the start of application x 100 [%] (1)

そして、先頭部分に対して各塗布部分の厚みが何%変動したかによって、膜厚変動比の評価を行った。この値は0に近いほど精度が高く好ましいことになるが、一般的には±2%以内が許容範囲であると考えられる。
そのため、評価は±2%以内であれば○、この範囲を超えれば×とした。結果を上記の表1に示す。
Then, the film thickness variation ratio was evaluated depending on how much the thickness of each coated portion varied with respect to the leading portion. The closer this value is to 0, the higher the accuracy and the better, but generally it is considered that the tolerance is within ± 2%.
Therefore, the evaluation is ○ when it is within ± 2%, and × when this range is exceeded. The results are shown in Table 1 above.

表1の結果より、本発明に係る実施例では、膜厚の変動が少なく、射出量が一定に保たれていることが確認できた。   From the results of Table 1, it was confirmed that in the examples according to the present invention, the variation in the film thickness was small and the injection amount was kept constant.

本発明に係る塗布装置の概略構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows schematic structure of the coating device which concerns on this invention. インクジェットヘッドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an inkjet head. インクジェットヘッドの配設方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement | positioning method of an inkjet head. インクジェットヘッドの配列方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement | sequence method of an inkjet head. 本発明に係る塗布装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the coating device which concerns on this invention. インクジェットヘッド内の塗布液温度の制御方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control method of the coating liquid temperature in an inkjet head.

符号の説明Explanation of symbols

1 塗布装置
4 インクジェットヘッド
45 温度センサ
50 塗布液タンク(液面保持手段)
51 補助タンク(塗布液供給手段、塗布液回収手段)
7 熱交換器(温度保持手段、温度制御手段)
H 被塗布物
H1 塗布液膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating device 4 Inkjet head 45 Temperature sensor 50 Coating liquid tank (liquid level holding means)
51 Auxiliary tank (coating liquid supply means, coating liquid recovery means)
7 Heat exchanger (temperature holding means, temperature control means)
H Coating object H1 Coating liquid film

Claims (14)

搬送される被塗布物に対してインクジェットヘッドから塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布方法において、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持するとともに、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
In a coating method for forming a coating liquid film on the coating object by ejecting the coating liquid as droplets from the inkjet head to the coating object to be transported,
The liquid level position of the coating liquid tank for supplying the coating liquid to the inkjet head is kept constant, and the coating is performed by the inkjet head while the coating liquid temperature inside the inkjet head is kept constant. Application method.
請求項1記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
The coating method according to claim 1,
A coating method, wherein the liquid surface position is kept constant by overflowing a coating liquid that exceeds a predetermined storage amount from the coating liquid tank.
請求項2記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給することを特徴とする塗布方法。
The coating method according to claim 2, wherein
A coating method comprising collecting the coating solution overflowed from the coating solution tank and re-supplying the coating solution to the coating solution tank.
請求項1記載の塗布方法において、
前記液面位置を液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御することにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
The coating method according to claim 1,
The liquid level position is detected by a liquid level sensor, and the liquid level position is kept constant by controlling the supply amount of the coating liquid to the coating liquid tank based on the detection result. Method.
請求項1記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンクを上昇させることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
The coating method according to claim 1,
A coating method characterized in that the liquid surface position is kept constant by raising the coating liquid tank based on a decrease amount of the coating liquid in the coating liquid tank.
請求項1〜5の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記液面位置を、前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、(射出面の高さ−600mm)<液面位置<(射出面の高さ+600mm)の高さで一定に保持することを特徴とする塗布方法。
In the coating method as described in any one of Claims 1-5,
The liquid level position is kept constant at a height of (ejection surface height−600 mm) <liquid surface position <(ejection surface height + 600 mm) with respect to the coating liquid ejection surface in the inkjet head. A coating method characterized by the above.
請求項1〜6の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知するとともに、この検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行うことにより、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
In the coating method according to any one of claims 1 to 6,
The temperature of the coating liquid inside the inkjet head is detected, and based on the detection result, the coating liquid is detected in any of the inkjet head, the coating liquid tank, and the flow path from the inkjet head to the coating liquid tank. A coating method characterized in that the temperature of the coating liquid in the inkjet head is kept constant by performing temperature control.
搬送される被塗布物に対して塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布装置において、
前記被塗布物に対して塗布液を射出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクと、
前記塗布液タンクの液面位置を一定に保持する液面保持手段と、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持する温度保持手段とを備えることを特徴とする塗布装置。
In a coating apparatus for forming a coating liquid film on an object to be coated by ejecting the coating liquid as droplets on the object to be transported,
An inkjet head for injecting a coating liquid onto the object to be coated;
A coating solution tank for supplying a coating solution to the inkjet head;
Liquid level holding means for holding the liquid level position of the coating liquid tank constant;
A coating apparatus comprising: a temperature holding unit that keeps the temperature of the coating solution inside the inkjet head constant.
請求項8記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 8, wherein
A coating solution supply means for supplying the coating solution to the coating solution tank;
The liquid level holding means is
A coating apparatus, wherein the liquid surface position is kept constant by overflowing a coating liquid that exceeds a predetermined storage amount from the coating liquid tank.
請求項9記載の塗布装置において、
前記塗布液供給手段は、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給する塗布液回収手段を備えることを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 9, wherein
The coating liquid supply means includes
A coating apparatus comprising: a coating liquid recovery unit that recovers the coating liquid that has overflowed from the coating liquid tank and supplies the coating liquid again to the coating liquid tank.
請求項8記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記液面位置を検知する液面センサと、
前記液面センサによる検知結果に基づいて前記塗布液供給手段から前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御する供給量制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 8, wherein
A coating solution supply means for supplying the coating solution to the coating solution tank;
The liquid level holding means is
A liquid level sensor for detecting the liquid level position;
A coating apparatus comprising: a supply amount control unit configured to control a supply amount of the coating liquid from the coating liquid supply unit to the coating liquid tank based on a detection result by the liquid level sensor.
請求項8記載の塗布装置において、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量を検知する減少量検知手段と、
前記減少量検知手段による検知結果に基づいて前記塗布液タンクを上昇させるタンク上昇手段とを有することを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 8, wherein
The liquid level holding means is
A decrease amount detecting means for detecting a decrease amount of the coating liquid in the coating liquid tank;
And a tank raising means for raising the coating liquid tank based on a detection result by the reduction amount detecting means.
請求項8〜12の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記液面位置は、
前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、(射出面の高さ−600mm)<液面位置<(射出面の高さ+600mm)の高さで一定に保持されることを特徴とする塗布装置。
In the coating device as described in any one of Claims 8-12,
The liquid level position is
The coating is characterized by being held constant at a height of (ejection surface height−600 mm) <liquid surface position <(ejection surface height + 600 mm) relative to the ejection surface of the coating liquid in the inkjet head. apparatus.
請求項8〜13の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記温度保持手段は、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知する温度センサと、
前記温度センサによる検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行う温度制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
In the coating device as described in any one of Claims 8-13,
The temperature holding means is
A temperature sensor for detecting a coating liquid temperature inside the inkjet head;
Temperature control means for controlling the temperature of the coating liquid in any of the ink jet head, the coating liquid tank, and the flow path from the inkjet head to the coating liquid tank based on the detection result of the temperature sensor. An applicator characterized by that.
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