JP2011092855A - インクジェット塗布装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムの両側辺部のカール矯正がなされた状態で、このフィルムへの塗布材の塗布を行なうことができるようし、フィルムの塗布品質を高める。
【解決手段】巻出側フィルムロール２から巻き出されたフィルム１は、巻取側フィルムロール３に巻き取られて、その塗布対象エリアが塗布部１７で吸着テーブル１０上に位置するように搬送される。塗布対象エリアが吸着テーブル１０上に位置すると、フィルム１が停止して吸着テーブル１０上に載置されるとともに、その長手方向にテンションが加えられて弛みなどが除かれる。しかしながら、これにより、塗布対象エリアの両側辺部にカールが生ずる。そこで、塗布対象エリアが吸着テーブル１０上に載置されるとともに、吸着テーブル１０の両側に設けられたカール矯正バー１３，１４が塗布対象エリアのカール部に移動し、この部分を吸着テーブルの吸着面に押し付けてカール矯正を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット塗布によるフレキシブルな材料の製造に用いるロール・ツー・ロール方式のインクジェット塗布装置に係り、特に、非シリコン系の半導体材料（例えば、ＣＩＧＳ薄膜）が設けられた太陽電池フィルムに電極や絶縁膜などの形成に用いられるインクジェット塗布装置及び方法に関する。

従来、プリント装置の一例として、プリント媒体を、皺伸ばしと幅方向の位置合わせとを行ないながら、導入する導入部と、この導入部に隣接して配置され、プリント媒体に対向して配置されてプリント媒体をベルトで搬送する搬送部と、プリント媒体に対向して配置されて、色の種類数分の複数列のラインヘッドを有するプリント部と、このプリント部でのプリント媒体の搬送方向の下流側に配置されて、プリント後のプリント媒体を乾燥する乾燥部とを備えたプリント装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかるプリント装置では、シート上のプリント媒体（例えば、ロール状あるいは箱に収納された布帛）を複数のローラによって皺伸ばしし、搬送方向中央へのセンタリングや布目矯正，両端（布帛の両耳）のカール是正が行なわれる。

この場合、複数のローラによって布帛に張力が掛り、布帛の両耳のカールも是正するものであるが、張力の方向は、構造の上から、布帛の長手方向が大きく、布帛の長手方向に対して直角方向の両側辺部のカールに対する張力は小さ目となっている。

さらに、このカール是正はこの布帛にプリントする場所よりも前位置となる搬入部で行なわれるものであって、この搬入部を通過してからプリント部に至るまでの区間、及びプリント部の区間においては、布帛の両側辺部でのカールの是正のための張力が一旦開放されたのに近い状態となってしまう。

特開平９−２３９９６８号公報

ロール・ツー・ロール方式で巻き出されて搬送されるフィルムの中には、その表面に半導体材料が蒸着されている部位とそれが蒸着されていない部位とがあり、このため、フィルムの幅方向の両側辺部は丸まった（カールした）状態となっている。このようにロールから巻き出されたフィルムを、塗布材量の塗布のために、吸着テーブルで吸着保持する際、このようにその両側辺部にカールがあると、フィルムは吸着テーブルに平坦に吸着されにくくなり、皺や弛みが生ずるという問題がある。このように、皺や弛みが生ずると、塗布用のインクジェットなどのノズル先端面がフィルムに接触し、ノズル面が損傷する恐れがある。

本発明の目的は、かかる問題を解消し、フィルムの両側辺部のカールが是正された状態で、このフィルムへの塗布材の塗布を行なうことができ、フィルムへの塗布品質を高めることができるようにしたインクジェット塗布装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ロール状のフィルムを巻き出して搬送する上流側のガイドロールと、巻き出されたフィルムを吸着保持する吸着テーブルと、吸着テーブルに吸着保持されたフィルム上に液状の塗布材を塗布する塗布ヘッドと、塗布材が塗布されたフィルムを搬送してロール状に巻き取る下流側のガイドロールとからなるインクジェット塗布装置であって、フィルムの吸着テーブルの吸着面に載置された塗布対象エリアでの両側辺部を吸着テーブルの吸着面に押し付けて吸着テーブルの側辺側に拡げるカール矯正バーを設け、フィルムの塗布対象エリアでの両側辺部に生ずるカール部をカール矯正バーでもって矯正し、塗布対象エリア全体を平坦状にして吸着テーブルの吸着面に一様に吸着保持させることを特徴とする。

また、吸着テーブルの吸着面は、フィルムの搬送方向に垂直な方向に関して、中央部領域と中央領域の両側の周辺領域とに区分され、中央部領域の真空吸着孔の動作と、周辺領域の真空吸着孔の動作とを制御する制御部を備え、制御部の制御により、吸着テーブルへのフィルムの塗布対象エリアの載置とともに、中央領域での真空吸着孔を動作させて、塗布対象エリアの中央領域に対向する領域を真空吸着保持し、カール矯正バーによる、吸着テーブルに載置されたフィルムの塗布対象エリアでの両側辺部のカール矯正とともに、周辺領域での真空吸着孔を動作させて、塗布対象エリアの周辺領域に対向する領域を真空吸着保持することを特徴とする。

さらに、吸着テーブルに真空吸着したフィルムの吸着テーブルの吸着面からの浮き上がりを検出する手段を備えたことを特徴とする。

さらに、カール矯正バーによるフィルムの塗布対象エリアの両側辺部を吸着テーブルの両即辺部側へ押し広げる力を調節するための、カール矯正バーの昇降動作を駆動する昇降シリンダの空気圧力を調整する手段を備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上流側のガイドロールでロール状に巻き付けられているフィルムを巻き出して搬送し、巻き出されたフィルムの塗布対象エリアが吸着テーブルの吸着面に搭載されて、塗布ヘッドにより、フィルムの塗布対象エリアに液状の塗布材が塗布され、塗布材が塗布されたフィルムが下流側のガイドロールで搬送されてロール状に巻き取られるインクジェット塗布方法であって、吸着テーブルの吸着面に搭載されたフィルムの塗布対象エリアの両側辺をカール矯正バーで吸着面に押し付けて吸着テーブルの側辺側に拡げて、吸着面に吸着保持させることを特徴とする。

本発明によれば、塗布対象のフィルムを吸着テーブルに固定して位置決めする際、このフィルムの両側辺部をカール矯正バーでこの吸着テーブルに押し付けて吸着させるものであるから、このフィルムの両側辺部に生ずるカールが矯正されて吸着テーブルに平坦に吸着固定されることになり、かかる状態でこのフィルムへの塗布材の塗布が行なわれるものであるから、フィルムの塗布品質が向上する。

図１は本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第１の実施形態の概略構成を示す斜視図である。 図１における塗布部で生ずるフィルムの側辺部のカール状態を示す図である。 図１に示す第１の実施形態でのフィルムのカール矯正機構の一具体例を示す概略斜視図である。 図３に示すカール矯正バーによるフィルムのカール矯正動作の一具体例を示すフローチャートである。 図４に示すカール矯正動作の流れを示す図である。 本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第２の実施形態における吸着テーブルの一具体例を示す斜視図である。 図６に示す吸着テーブルを備えた第２の実施形態でのフィルムのカール矯正動作の一具体例を示すフローチャートである。 本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第３の実施形態の要部を示す概略斜視図である。 本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第４の実施形態でのカール矯正装置の一具体例を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

なお、以下に説明する実施形態は、一例として、非シリコン系の半導体材料（例えば、ＣＩＧＳ薄膜）が施された太陽電池フィルム上に、インクジェット方式の塗布ヘッドで電極材や絶縁材を塗布することにより、電極や絶縁膜などの膜形成を行なうようにするものである。なお、ＣＩＧＳ薄膜は、Ｃｕ（銅），Ｉｎ（インジウム），Ｇａ（ガリウム），Ｓｅ（セリウム）から成る半導体材料の薄膜であって、「ＣＩＧＳ」はこれら素材の頭文字を配列したものであり、このＣＩＧＳ薄膜の膜厚は、数１０μｍ〜１００μｍ程度と薄くすることができる。

図１は本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第１の実施形態の概略構成を示す斜視図であって、１は太陽電池フィルム（以下、単にフィルムという）、２は巻出側フィルムロール、３は巻取側フィルムロール、４，５はガイドロール、６，７は昇降ガイドロール、８，９は吸着バー、１０は吸着テーブル、１１は巻出側軸モータ、１２は巻取側軸モータ、１３，１４はカール矯正バー、１５は塗布ヘッド、１６は巻出部、１７は塗布部、１８は巻取部である。

同図において、Ｘ軸方向に空間が巻出部１６と塗布部１７と巻取部１９とに区分されており、巻出部１６には、巻出側軸モータ１１によって回転駆動される巻出側フィルムロール２や上流側のガイドロール４，昇降ガイドロール６，吸着バー８がＸ軸方向に順次配列されて設けられ、巻取部１８には、下流側の吸着バー９や昇降ガイドロール７，ガイドロール５，巻取側フィルムロール３がＸ軸方向に順次配列されて設けられている。また、塗布部１７には、吸着テーブル１０や塗布ヘッド１３，カール矯正バー１４が設けられている。

巻出部１６において、巻出側フィルムロール２には、塗布部１７で電極材や絶縁材の塗布対象となるフィルム１がロール状に巻き付けられている。また、このフィルム１は、この巻出側フィルムロール２から巻き出されて塗布部１７を通り、巻取部１８で巻取側フィルムロール３に巻き取られている。かかる状態で、フィルム１の長さ方向がＸ軸方向、その幅方向がＹ軸方向、その面に垂直な方向がＺ軸方向である。

塗布部１７では、フィルム１が吸着テーブル１０によって真空吸着されて位置固定され、また、図示しないガントリ（門型フレーム）構造で支持されているインクジェット式の塗布ヘッドが複数配置されていて、これらにより、液状の電極材や絶縁材など（以下、これらをまとめて「塗布材」という）がフィルム１のＣＩＧＳ薄膜上に塗布されて電極や絶縁膜が形成される。このＣＩＧＳ薄膜には、溝状の窪み部が設けられており、この窪み部に塗布材が塗布されて電極や絶縁膜が形成される。

また、塗布ヘッド１は夫々、ＸＹ軸平面内での移動動作とＺ軸方向（高さ方向）の移動動作が可能であり、夫々の塗布ヘッド１の下面には、フィルム１に向いたノズル孔が２５０個程度設けられており、ピエゾ駆動によって塗布材の液適を押し出してフィルム１上に射出する。このように、塗布ヘッド１のノズルがＸＹ軸平面内で移動して個別に塗布材を射出することにより、フィルム１の塗布面にあらゆるパターンで塗布材を精細に塗布することが可能となる。

このようにして、塗布部１７でフィルム１の所定の塗布対象エリアでの塗布材の塗布が終了すると、巻出側フィルムロール２からフィルム１が巻き出され、また、巻取側フィルムロール３にこのフィルム１が巻き取られることにより、このフィルム１の次の塗布対象エリアが塗布部１７で塗布材の塗布ができる位置に配置できるように、フィルム１が巻出側フィルムロール２側から巻取側フィルムロール３側に搬送されるが、このときには、巻出部１６において、巻出側軸モータ１１によって回転駆動される巻出側フィルムロール２から巻き出されたフィルム１は、ガイドローラ４と昇降ガイドローラ６とによって支持されるが、このとき、昇降ガイドローラ６が吸着テーブル１０の吸着面よりも高い位置に上昇しており、また、巻出部１６では、フィルム１が昇降ガイドローラ７とガイトローラ５とで支持されて巻取側フィルムロール３に巻き取られるが、このとき、昇降ガイドローラ７が吸着テーブル１０の吸着面よりも高い位置に上昇しており、これにより、フィルム１は、吸着バー８，９や吸着テーブル１０に接触することなく、Ｘ軸方向に移動する。

このようにして、フィルム１が巻出部１６側から巻取部１８側に移送されるときには、昇降ガイドローラ６，７によってフィルム１が持ち上げられることになり、フィルム１が吸着テーブル７に接触することなく搬送されて、フィルム１の裏面に擦り傷が付くのを防止できるようにしている。

このようにして、フィルム１が昇降ガイドローラ６，７によって吸着バー８，９や吸着テーブル１０に接触しない状態で搬送され、フィルム１での次の塗布対象エリアが塗布部１７に達すると、フィルム１の搬送が終了し、この塗布対象エリアの塗布部１７でのＸ軸方向の位置決めがなされ（この位置決めは、まず、巻取側フィルムロール３の巻取量を款視して、粗く位置調整する。次いで、図示しないが、フィルム１の各塗布対象エリア毎にマークが設けられ、これを図示しないカメラで撮影し、その撮影領域の所定の位置にこのマークが位置するように、巻出側軸モータ１１と巻取側軸モータ１２を制御してフィルム１のＸ軸方向の位置を精密に調整をする）、この位置調整が終了すると、巻取側軸モータ１２にブレーキを掛けてフィルム１の巻取部１８側を固定した状態とする。そして、これとともに、巻出側軸モータ１１をフィルム１の巻き出しの回転方向とは逆回転方向にトルクを掛けた状態にする。

これにより、フィルム１の搬送が終了しても、このフィルム１は、その長手方向（即ち、それが搬送されるＸ軸方向）にテンションが掛った状態に保持されることになり、フィルム１に弛みが生じない。

かかる状態で、塗布部１７では、昇降ガイドロール６，７が上記のように上昇した状態で、吸着バー８，９がともに上昇し、フィルム１の裏面に当接してこのフィルム１を吸着保持する。しかる後、昇降ガイドロール６，７が吸着テーブル１０の吸着面よりも下方に降下し、次いで、吸着バー８，９が、フィルム１を吸着保持したまま、降下し、フィルム１の裏面を吸着テーブル１０の吸着面に当接させる。これにより、フィルム１は吸着テーブル１０に吸着保持され、塗布ヘッド１５により、新たな塗布対象エリアに塗布材の塗布が行なわれる。

ところで、フィルム１が吸着テーブル１０に当接したときも、フィルム１は、その長手方向にテンションが掛った状態で、その吸着テーブル１０の前後の部分が吸着バー８，９によって保持されている。ここで、巻出部１６でのガイドロール４や昇降ガイドロール６の側面の長手方向や吸着バー８の吸着面は、Ｙ軸方向、即ち、フィルム１の幅方向に平行であって、フィルム１の幅全体がこれらガイドロール４や昇降ガイドロール６，吸着バー８に押し付けられるようにし、巻取部１８側でも、同様に、フィルム１の幅全体が吸着バー９，昇降ガイドロール７，カイドロール５に押し付けられるようにして、フィルム１の幅全体が水平、即ち、Ｙ軸に平行になるようにしているが、フィルム１にその長手方向のテンションが掛けられて吸着バー８，９によって保持されているため、間隔が長い吸着バー８，９間では、テンション方向とカール方向との角度の違いが生じて、フィルム１の左右両側辺部が、図２に示すように、下方に傾斜したカール部１９が生ずる。

フィルム１をテンションを掛けた状態で吸着保持した吸着バー８，９を降下されることにより、このフィルムを吸着テーブル１０に当接させると、このフィルム１はその両側辺部にカール１９が生じたまま吸着テーブル１０に当接することになり、吸着テーブル１０でかかる状態のフィルム１を吸着させても、良好な吸着状態が得られるとは限らない。

塗布部１７で吸着テーブル１０のＹ軸方向両側に設けられているカール矯正バー１３，１４は、フィルム１の両側辺部に生ずるカール１９を矯正するために設けられているものである。

図３は図１における塗布部１７でのカール矯正バー１３，１４及びその駆動機構の一具体例を概略的に示す斜視図であって、１０ａは吸着テーブル１０の一方の側辺部、２０ａ，２０ｂは昇降シリンダ、２１ａ，２１ｂはシリンダ軸、２２ａ，２２ｂは幅寄せシリンダ、２３ａ，２３ｂはシリンダ軸であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

同図において、カール矯正バー１４は、その長手方向がＸ軸方向に平行に、吸着テーブル１０の一方の側辺部１０ａ側に配置されている。このカール矯正バー１４の一方の端部側に昇降シリンダ２０ａが、他方の端部側に昇降シリンダ２０ｂが夫々設けられており、これら昇降シリンダ２０ａ，２０ｂの駆動によって上下動するシリンダ軸２１ａ，２１ｂによってカール矯正バー１４の両端部が支持されている。これら昇降シリンダ２０ａ，２０ｂには、空気圧が供給され、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂでの空気圧が加減されることにより、シリンダ軸２１ａ，２１ｂが同時に伸縮（上下動）し、カール矯正バー１４が、Ｘ軸に沿う平行を保ちつつ、上下動する。

また、昇降シリンダ２０ａにシリンダ軸２３ａが連結された幅寄せシリンダ２２ａと、昇降シリンダ２０ｂにシリンダ軸２３ｂが連結された幅寄せシリンダ２２ｂとが設けられており、これら幅寄せシリンダ２２ａ，２２ｂにも、図示しないが、そこでの空気圧を加減調整するための空気圧調整器が設けられている。幅寄せシリンダ２２ａ，２２ｂでの空気圧が加減されることにより、シリンダ軸２３ａ，２３ｂが同時に伸縮し、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂがＹ軸方向に進退移動する。

図４は図３に示すカール矯正バー１４によるフィルム１のカールの矯正動作の一具体例を示すフローチャートである。以下、図３を参照してこの具体例を説明する。

同図において、カール矯正バー１４は、使用されないときには、図示するように、吸着テーブル１０の一方の側辺部１０ａにほぼ対向した位置にあり、この位置を退避位置といい、この位置にあるときの状態を退避状態という。

フィルム１の次の塗布対象エリアが塗布部１７に至ると、吸着テーブル１０の吸着面に設けられた吸着孔が真空吸着可能な状態に設定され、フィルム１のこの塗布対象エリアへの塗布材の塗布のための動作が開始し（ステップＳ１００）、上記のように、フィルム１が、それにテンションが掛けられたまま、吸着テーブル１０に真空吸着されると（ステップＳ１１０）、カール矯正バー１４を動作させてフィルム１の側辺部のカール１９を矯正する場合には、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂと幅寄せシリンダ２２ａ，２２ｂとを駆動することにより、カール矯正バー１４を、実線矢印Ａで示すように、まず、退避状態からＺ軸方向に吸着テーブル１０上のフィルム１よりも上方の第１の定位置まで上昇させ、しかる後、フィルム１の方向に（Ｙ軸に沿って）フィルム１での吸着テーブル１０の側辺部１０ａ側のカール部１９（図２）を越えた第２の定位置まで水平に移動させ、その第２の定位置に達すると（ステップＳ１２０）、さらにフィルム１を吸着テーブル１に押し付ける第３の定位置まで降下させる（ステップＳ１３０）。そして、フィルム１を吸着テーブル１に押し付けた状態でカール矯正バー１４を吸着テーブル１０の側辺部１０ａの近くまで退避位置の方向に戻し、フィルム１での上記のカール部１９全体を外側に広げて吸着テーブル１の吸着面に押し付ける第４の定位置まで移動する（ステップＳ１４０）。これにより、フィルム１での吸着テーブル１０の側辺部１０ａ側の部分も全体して平坦となってこの吸着テーブル１０に押し付けられ、真空吸着されることになる。

このようにして、カールの矯正が終了すると、カール矯正バー１４を、破線矢印Ｂで示すように、第４の定位置から第５の定位置に上昇させ、この第５の定位置から退避位置側に水平に移動させ、退避位置の真上の第６の定位置に達すると、そこから退避位置まで降下させて退避状態にする（ステップＳ１５０）。これにより、この塗布対象エリアでのカール矯正動作が終了する（ステップＳ１６０）。

なお、ここでは、説明を省略するが、カール矯正バー１３についても同様であり、その駆動機構については、カール矯正バー１４の駆動機構に対応する部分に同一符号にダッシュを付加して示している。但し、カール矯正バー１３はフィルタ１でのカール矯正バー１４がカールを矯正する側辺部とは反対側の側辺部のカールを矯正するものであるから、このカール矯正バー１３のＹ軸に沿う移動方向は、矢印Ａ’，Ｂ’で示すように、逆方向となる。

図５は以上のカール矯正動作の流れを示す図である。

図５（ａ）は図４のステップＳ１２０によるカール矯正バー１３，１４の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が退避位置から図３での実線矢印Ａ’，Ａに沿って移動して第２の定位置にある。

図５（ｂ）は図４のステップＳ１３０によるカール矯正バー１３，１４の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が第２の定位置から図３での実線矢印Ａ’，Ａに沿って降下して、フィルム１を吸着テーブル１０に押し付ける第３の定位置にある。

図５（ｃ）は図４のステップＳ１４０によるカール矯正バー１３，１４の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が第３の定位置から図３での実線矢印Ａ’，Ａに沿って退避位置の方向に移動し、フィルム１のカールを矯正して第４の定位置にある。

図５（ｄ）は図４のステップＳ１５０におけるカール矯正バー１３，１４の第１の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が第４の定位置から図３での破線矢印Ｂ’，Ｂに沿って上昇し、フィルム１から離れた第５の定位置にある。このときには、フィルム１はカールが矯正されてこの全面が吸着テーブル１０に均一に当接して安定に真空吸着されている。

図５（ｅ）は図５（ｄ）に示す状態に続く図４のステップＳ１５０におけるカール矯正バー１３，１４の第２の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が第５の定位置から図３での破線矢印Ｂ’，Ｂに沿って退避位置側に水平移動し、この退避位置の真上の第６の定位置にある。

図５（ｆ）は図５（ｅ）に示す状態に続く図４のステップＳ１５０におけるカール矯正バー１３，１４の第３の状態を示すものであって、この状態では、これらカール矯正バー１３，１４が第６の定位置から図３での破線矢印Ｂ’，Ｂに沿って退避位置に降下し、退避位置にある。

このように、フィルム１が吸着テーブル１０に吸着されている状態で、塗布ヘッド１５により、フィルム１の塗布対象エリアで塗布材の塗布が行なわれ、塗布動作が終了すると、昇降ガイドローラ６，７が上昇してフィルム１が吸着テーブル１０から持ち上げられ、巻出側フィルムロール２と巻取側フィルムロール３とが駆動されることにより、フィルム１の次の塗布対象エリアが塗布部１７に位置するように、フィルム１の搬送が再開される。

以上の動作において、図５（ｂ），（ｃ）に示す状態でのカール矯正バー１３，１４がフィルム１を吸着テーブル１０に押さえ付ける力やフィルム１を広げる力は、カール矯正バー１３，１４を移動させる昇降シリンダ２０ａ，２０ｂの設定圧力を制御することによってコントロールすることができる。また、図５（ｂ）から図５（ｃ）へのフィルムを広げるカール矯正バー１３，１４の速度は、幅寄せシリンダ２２ａ，２２ｂの速度制御バルブといったエア流量制御手段によって所望の速度に設定することができる。

以上のように、この第１の実施形態では、塗布部１７でフィルム１上に塗布材を塗布するときのこのフィルム１の弛みをなくすことができるとともに、この弛みをなくすためにフィルム１にテンションを付加したことによって生ずるこのフィルム１の側辺部でのカールも除くことができ、フィルム１が吸着テーブル１０に安定かつ高精度に吸着されて、フィルム１で塗布材を精度良く塗布することが可能となる。

図６は本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第２の実施形態における吸着テーブルを示す斜視図であって、２４は吸着面、２５は中心領域吸着部、２６ａ，２６ｂは周辺領域吸着部、２７は吸着孔、２８は中心領域吸着孔、２９は周辺領域吸着孔であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

この第２の実施形態も、先の第１の実施形態と同様、図１に示す構成をなすものであるが、吸着テーブル１０での吸着の仕方（即ち、吸着の制御）が異なるものである。

即ち、図６において、吸着テーブル１０の吸着面２４には、フィルム１を真空吸着するための吸着孔２７が複数均一に設けられているが、この第２の実施形態では、吸着面１０ａを、その幅方向（フィルム１の搬送方向に対して垂直な方向（Ｙ軸方向））に中心部の中心領域吸着部２５とこの中心領域吸着部２５の両側の周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂとの３つの領域に区分し、図示しない制御部の制御のもとに、中心領域吸着部２５での吸着孔２７、即ち、中心領域吸着孔２８と周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂでの吸着孔２７、即ち、周辺領域吸着孔２９との制御を独立に、時間的にずらして行なうことができるようにしたものである。

この第２の実施形態でも、カール矯正バー１３，１４の動作は図５に示す先の第１の実施形態の動作と同様であるが、制御部は、フィルム１の塗布対象エリアが塗布部１７（図１）に到達したことを検知すると、吸着テーブル１０の吸着面２４での中心領域吸着部２５の中心領域吸着孔２８の動作を開始させ、少なくとも図５（ａ）に示す状態で中心領域吸着孔２８が動作状態にあり、これに対し、周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂでは、カール矯正バー１３，１４が図５（ｂ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態となり、フィルム１のカール部１９が矯正されるとともに、制御部が、このカール矯正動作の終了を検出することにより、周辺領域吸着孔２９の吸着動作を開始させる制御を行なうようにしたものである。なお、フィルム１の塗布対象エリアでの塗布材の塗布動作が終了すると、制御部は、これを検知して中心領域吸着孔２８と周辺領域吸着孔２９の吸着動作を終了させる。

図７はこの第２の実施形態での吸着テーブル１０のフイルム１の吸着動作を示すフローチャートである。これを図１，図５，図６を用いて説明する。

図１において、フィルム１が巻出側フィルムロール２から巻き出されて搬送されるときには、図６に示す構成の吸着テーブル１０では、全ての吸着孔２７は非動作状態にある。フィルム１の次の塗布対象エリアが塗布部１７に到達すると、図６において、この吸着テーブル１０での中心領域吸着部２５の中心領域吸着孔２８が動作を開始し、かかる状態で、上記のように、吸着板８，９が降下することにより、フィルム１（図１）が吸着テーブル１０の吸着面２４に当接する。このとき、吸着テーブル１０での中心領域吸着部２５の中心領域吸着孔２８が動作しているので、フィルム１のこの中心領域吸着部２５に当接する部分が中心領域吸着孔２８によって真空吸着保持される。これに対し、吸着テーブル１０での周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂの周辺領域吸着孔２９は動作していないので、フィルム１のこの周辺領域吸着部２６に対向する部分は吸着保持されていない（図７のステップＳ２１０）。

そして、先の第１の実施形態と同様、カール矯正バー１３，１４が動作して、図５（ａ）に示す第２の定位置の状態となり（図７のステップＳ２２０）、次いで、図５（ｂ）に示す第３の定位置に降下してフィルム１を吸着テーブル１０に押し付ける状態となり（図７のステップＳ２３０）、次いで、第３の定位置から第４の定位置に移動し、図５（ｃ）に示すフィルム１の側辺部を吸着テーブルの側辺部側に押し拡げるようにしてこの側辺部でのカール矯正を行なう（図７のステップＳ２４０）。

このように、カール矯正バー１３，１４が第４の定位置にあって、フィルム１の側辺部のカールが矯正されている状態で、吸着テーブル１０の吸着面２４の周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂの周辺領域吸着孔２９が動作を開始し、これら周辺領域吸着孔２９により、カールが矯正されたフィルム１の側辺部が吸着テーブル１０の周辺領域吸着部２６ａ，２６ｂで真空吸着保持される（図７のステップＳ２４５）。このようにして、フィルム１の塗布対象エリア全体が平坦となって吸着テーブル１０に真空吸着保持される。

しかる後、カール矯正バー１３，１４は、先の第１の実施形態と同様、図５（ｃ）に示す状態から図５（ｄ），（ｅ）に示す状態を経て図５（ｆ）に示す退避位置にある状態となり（図７のステップＳ２５０）、フィルム１のカール矯正動作が終了する（図７のステップＳ２６０）。

このように、フィルム１が吸着テーブル１０に吸着されている状態で、塗布ヘッド１５（図１）により、フィルム１の塗布対象エリアで塗布材の塗布が行なわれ、塗布動作が終了すると、昇降ガイドローラ６，７が上昇してフィルム１が吸着テーブル１０から持ち上げられ、巻出側フィルムロール２と巻取側フィルムロール３とが駆動されることにより、フィルム１の次の塗布対象エリアが塗布部１７に位置するように、フィルム１の搬送が再開される。

このように、この第２の実施形態においても、塗布部１７でフィルム１をカール矯正して真空吸着保持することができ、先の第１の実施形態と同様の効果が得られることになる。

図８は本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第３の実施形態の要部を示す概略斜視図であって、３０はフィルム浮き検知装置のフィルム有無検知センサ、３１はフィルム浮き検知装置の検知孔、３２ａはフィルム浮き検知装置のビーム発光装置、３２ｂはフィルム浮き検知装置の検知センサ、３３は光ビームであり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

この第３の実施形態は、先の第１，第２の実施形態にカール構成動作が終了したか否かを検知する装置を備えたものである。以下では、かかる装置をフィルム浮き検知装置という。

図８において、吸着テーブル１０の側辺部にその上面（吸着面）から下面（裏面）に貫通する検知孔３１が設けられ、この検知孔３１に対向して吸着テーブル１０の裏面側に光学反射式のフィルム有無検知センサ３０が設けられており、これら検知孔３１とフィルム有無検知センサ３０とでフィルム浮き検知装置を形成している。

この検知孔３１は、フィルム１が吸着テーブル１０に載置されたとき、このフィルム１に生じているカール部１９（図２）が位置する位置に設けられているものであって、フィルム有無検知センサ３０が、この検知孔３１を通して光を照射し、吸着テーブル１０に載置されたフィルム１の裏面からの反射光を検知孔３１を通して受光し、その反射面までの距離に応じて反射光の受光量を検出するものであるが、図５（ａ）に示すように、フィルム１の側辺部にカール部１９があって、フィルム１の側辺部が吸着テーブル１０から浮き上がっているときと、図５（ｃ）に示すように、カール矯正が行なわれてフィルム１の側辺部も平坦となって吸着テーブル１０の吸着面に接触しているときとで、フィルム有無検知センサ３０から照射光が反射するフィルム１の裏面までの距離が異なる。

このことから、フィルム有無検知センサ３０は、上記のフィルム１のカール矯正の動作が終了すると、検知孔３１を通して光を照射し、吸着テーブル１０に載置されたフィルム１の裏面からの反射光を検知孔３１を通して受光し、図示しない処理部がその受光結果からこのフィルム１の裏面までの距離を測定し、この測定結果を処理してフィルム１の裏面が吸着テーブル１０から浮き上がっているか、吸着テーブル１０に平坦な状態で当接しているか判定し、フィルム１の裏面が吸着テーブル１０から浮き上がっているとの判定結果が得られると、フィルム１のカール矯正がなされなかったものとして、装置の作業者にこれを通知するとともに、装置を停止させて塗布作業を停止させる。

この第３の実施形態では、さらに、吸着テープル１０の一方の側辺部の外側にビーム発光装置３２ａが、他方の側辺部の外側に検知センサ３２ｂが夫々設けられており、ビーム発光装置３２ａからの光ビーム３３が検知センサ３２ｂで受光される。これらビーム発光装置３２ａと検知センサ３２ｂとがフィルム浮き検知装置を構成するものであるが、この場合、ビーム発光装置３２ａと検知センサ３２ｂとの配置位置としては、ビーム発光装置３２ａからの光ビーム３３が吸着テーブル１０の上方でこの吸着テーブル１０を横切るように、かつフィルム１が全体として平坦な状態で吸着テーブル１０に真空吸着されているときには、ビーム発光装置３２ａからの光ビーム３３が検知センサ３２ｂで検知でき、カール部１９（図２）が生じてフィルム１が吸着テーブルの吸着面２４（図６）から浮き上がっているときには、ビーム発光装置３２ａからの光ビーム３３がフィルム１に遮られて検知センサ３２ｂで受光できないように、設定されている。

これにより、図示しない処理部では、フィルム１の上記カール矯正動作の終了後、検知センサ３２ｂで光ビーム３３の受光結果が得られると、フィルム１全体が平坦な状態で吸着テーブル１０に真空吸着保持されるいるものと判定し、このフィルム１の塗布材の塗布動作を開始させるが、検知センサ３２ｂで光ビーム３３の受光結果が得られないときには、フィルム１のカール矯正ができなかったものと判定し、この装置の作業者にその旨を通知するとともに、装置の動作を停止させて塗布作業を停止させる。

以上のように、この第３の実施形態では、フィルム１のカール矯正を行なった後、フィルム浮き検知装置によってカール矯正が確実に行なわれたか否かを確認することができるので、カール矯正が充分なされていない状態で塗布材の塗布が行なわれるのを防止することができる。

なお、以上の説明では、フィルム有無検知センサ３０と検知孔３１とによるフィルム浮き検知装置と、ビーム発光装置３２ａと検知センサ３２ｂとからなるフィルム浮き検知装置とを用いているものとしているが、これらフィルム浮き検知装置のいずれか一方のみを用いるようにしてもよいし、また、同じフィルム浮き検知装置を複数用いるようにしてもよい。かかるフィルム浮き検知装置は、フィルム１のカール状態に応じて使い分けるものである。

これらのいずれにしても、フィルム１のカールが矯正されて平坦な状態となって初めて次の塗布工程に移行できる手順とすることで、信頼性を格段に向上させることができる。もし、カールを矯正しきれず、製造工程を一時停止した場合には、エラーであることを警報機などによって作業者に知らせることになり、生産時間に無駄が生じるが、フィルム１が浮き上がったままで塗布動作を始めたり、皺が発生したままの状態で製造物の歩留まりを低下させるような不具合を未然に防止することが可能となる。

図９は本発明によるインクジェット塗布装置及び方法の第４の実施形態でのカール矯正装置の一具体例を示す概略斜視図であって、３４，３５は空気圧調整器であり、図３に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

同図において、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂには、空気圧調整器３４を介して空気圧が供給される。同様にして、吸着テーブル１０の反対側に設けられているカール矯正バー１３を上下方向に移動させる昇降シリンダ（ここでは、昇降シリンダ２０ａ’のみを示している）にも、空気圧調整器３５を介して空気圧が供給される。

これら空気圧調整器３４，３５は、一般的には、電空レギュレータと呼ばれているものであって、図示しない制御装置からの制御信号を空気圧力に変換し、この空気圧を昇降シリンダ２０ａ，２０ｂや昇降シリンダ２０ａ’に出力するものである。

そこで、制御装置が空気圧調整器３４，３５に供給する制御信号を変化させることにより、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂや昇降シリンダ２０ａ’への空気圧を変化させることができる。そして、昇降シリンダ２０ａ，２０ｂや昇降シリンダ２０ａ’に供給される空気圧が変化すると、カール矯正バー１４，１３の上下動下の駆動圧力が変化することになり、カール矯正バー１４，１３がフィルム１を吸着テーブル１０に押し付ける押圧力が変化することになる。

従って、制御装置によって空気圧調整器３４，３５を制御することにより、カール矯正バー１４，１３がフィルム１を吸着テーブル１０に押し付ける押圧力を調整することができ、フィルム１のカールを良好に矯正し、フィルム１の塗布対象エリア全体を精度良く平坦な状態にして吸着テーブル１０に真空吸着保持させることが可能となる。

１ フィルム
２ 巻出側フィルムロール
３ 巻取側フィルムロール
４，５ ガイドロール
６，７ 昇降ガイドロール
８，９ 吸着バー
１０ 吸着テーブル
１０ａ 側辺部
１１ 巻出側軸モータ
１２ 巻取側軸モータ
１３，１４ カール矯正バー
１５ 塗布ヘッド
１６ 巻出部
１７ 塗布部
１８ 巻取部
１９ カール
２０ａ，２０ｂ 昇降シリンダ
２１ａ，２１ｂ シリンダ軸
２２ａ，２２ｂ 幅寄せシリンダ
２３ａ，２３ｂ シリンダ軸
２４ 吸着面
２５ 中心領域吸着部
２６ 周辺領域吸着部
２７ 吸着孔
２８ 中心領域吸着孔
２９ 周辺領域吸着孔
１０ｂ 吸着面
２５ 中心領域吸着部
２６ 周辺領域吸着部
２７ 吸着孔
２８ 中心領域吸着孔
２９ 周辺領域吸着孔
３０ フィルム有無検知センサ
３１ 検知孔
３２ａ ビーム発光装置
３２ｂ 検知センサ
３３ 光ビーム
３４，３５ 空気圧調整器

Claims (5)

1. ロール状のフィルムを巻き出して搬送する上流側のガイドロールと、巻き出された該フィルムを吸着保持する吸着テーブルと、該吸着テーブルに吸着保持された該フィルム上に液状の塗布材を塗布する塗布ヘッドと、塗布材が塗布された該フィルムを搬送してロール状に巻き取る下流側のガイドロールとからなるインクジェット塗布装置において、
   該フィルムの該吸着テーブルの吸着面に載置された塗布対象エリアでの両側辺部を該吸着テーブルの吸着面に押し付けて該吸着テーブルの側辺側に拡げるカール矯正バーを設け、
   該フィルムの該塗布対象エリアでの両側辺部に生ずるカール部を該カール矯正バーでもって矯正し、該塗布対象エリア全体を平坦状にして該吸着テーブルの該吸着面に一様に吸着保持させることを特徴とするインクジェット塗布装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記吸着テーブルの前記吸着面は、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向に関して、中央部領域と該中央領域の両側の周辺領域とに区分され、
   該中央部領域の真空吸着孔の動作と、該周辺領域の真空吸着孔の動作とを制御する制御部を備え、
   該制御部の制御により、
   前記吸着テーブルへの前記フィルムの前記塗布対象エリアの載置とともに、該中央領域での真空吸着孔を動作させて、前記塗布対象エリアの該中央領域に対向する領域を真空吸着保持し、
   前記カール矯正バーによる、前記吸着テーブルに載置された前記フィルムの前記塗布対象エリアでの両側辺部のカール矯正とともに、該周辺領域での真空吸着孔を動作させて、前記塗布対象エリアの該周辺領域に対向する領域を真空吸着保持する
   ことを特徴とするインクジェット塗布装置。
3. 請求項１または２に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記吸着テーブルに真空吸着した前記フィルムの前記吸着テーブルの吸着面からの浮き上がりを検出する手段を備えたことを特徴とするインクジェット塗布装置。
4. 請求項１，２または３に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記カール矯正バーによる前記フィルムの前記塗布対象エリアの両側辺部を前記吸着テーブルの両即辺部側へ押し広げる力を調節するための、前記カール矯正バーの昇降動作を駆動する昇降シリンダの空気圧力を調整する手段を備えたことを特徴とするインクジェット塗布装置。
5. 上流側のガイドロールでロール状に巻き付けられているフィルムを巻き出して搬送し、巻き出された該フィルムの塗布対象エリアが吸着テーブルの吸着面に搭載されて、塗布ヘッドにより、該フィルムの該塗布対象エリアに液状の塗布材が塗布され、該塗布材が塗布された該フィルムが下流側のガイドロールで搬送されてロール状に巻き取られるインクジェット塗布方法において、
   該吸着テーブルの吸着面に搭載された該フィルムの該塗布対象エリアの両側辺をカール矯正バーで該吸着面に押し付けて該吸着テーブルの側辺側に拡げて、該吸着面に吸着保持させることを特徴とするインクジェット塗布方法。

Images