JP3958014B2 - パターンシートの製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ、有機ＥＬなどの電子ディスプレイ材料として用いられるパターンシートの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーフィルタ、有機ＥＬなどの電子ディスプレイ用の材料として、透明シート上に、単色または複数色、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色の、ミクロンオーダの微細なストライプ状のパターンを形成したパターンシートが用いられている。
【０００３】
このパターンシートの製造方法として、
１）フォトリソ方式…透明シート表面にレジストを塗布した後、マスクをかけて露光し、現像し、エッチングすることにより透明シートをパターニングする。
【０００４】
２）サンドブラスト方式…透明シート表面にレジストを塗布し、マスクをかけた後、サンドを吹き付けて、マスク部以外のパターンを除去する。
【０００５】
３）スクリーン印刷方式…ストライプパターンのスクリーンにインクを載せて、スキージで印刷する。
などの方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのパターンシートの製造方法はいずれも連続プロセスではないため、生産性の向上や製造コストの低減を図ることは困難である。そこで、連続プロセスでパターンシートを製造する方法として、多数のインク噴射ノズルを備えたストライプ塗布用のダイコータを用いて、走行する透明シートにインクを連続塗布する方法が提案されている。
【０００７】
図２０は、従来のパターンシートの製造方法の一例を示す図である。
【０００８】
図２０には、特開平５−１１１０５号公報に開示された、従来のパターンシートの製造方法の一例が示されている。この製造方法では、透明基板９１上に、複数のスリットが形成されたコーティングダイ９２を通して、樹脂、色素および溶剤を含むインク９３を押し出し、所望のパターンのインク層９４を形成するように構成されている。
【０００９】
しかし、図２０に示したパターンシート製造方法は、高粘度のインクを用いなければ実現できないので、使用するインクによりパターンシートの製品仕様が制約されるという問題がある。また、完全な連続プロセスではないので、パターンシートを低コストで連続的に製造することは難しい。
【００１０】
図２１は、従来のパターンシートの製造方法の他の例を示す図である。
【００１１】
図２１には、特開平５−１１１０５号公報に開示された、従来のパターンシートの製造方法の他の例が示されている。この製造方法では、コーティングダイ９２のリップ先端部９５に塗布幅方向Ｙに等ピッチの複数のノズル９６からなる塗料吐出孔列９７を支持体走行方向Ｘに対して３列以上設け、各塗料吐出孔列９７をノズル９６のピッチの３分の１ずつ塗布幅方向Ｙにずらせた位置に配し、各塗料吐出孔列９７がそれぞれ固有の塗料供給路９８を有するインク塗布装置９９により、走行する支持体上に３種類以上の塗料をストライプ状のパターンで塗布する液晶表示装置用パターンシートの製造方法が開示されている。
【００１２】
しかし、図２１に示したパターンシート製造方法も、やはり高粘度インクを用いなければ製造することができないため、使用するインクによりパターンシートの製品仕様が制約されるという問題がある。
【００１３】
そのほか、特開２０００−４８７１６号公報には、基材を固定するテーブルと、上記基材に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルと、上記ノズルに塗液を供給する塗液供給手段と、上記テーブルとノズルを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えたインク塗布装置が開示されている。しかし、この特開２０００−４８７１６号公報に開示されているインク塗布装置は、インク吐出ノズルをテーブル上で移動させてストライプパターンを形成するものであり、連続プロセスではないので、低コストで連続的にパターンシートを製造することは困難である。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、インクの制約を受けずに低コストで連続的にパターンシートを製造することのできるパターンシートの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第１のパターンシートの製造方法は、
搬送されるウエブ又はシートからなる基体表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成工程と、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイにより、隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝にインクを注入し、凹溝に注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第１のパターンシートの製造方法によれば、使用するインクの粘度等の制約を受けることが少なく低コストで連続的にパターンシートを製造することができる。
【００１７】
また、上記目的を達成する本発明の第２のパターンシートの製造方法は、
搬送されるウエブ又はシートからなる被搬送材表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成工程と、上記隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝に、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイによりインクを注入し、凹溝に注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成工程と、上記インク層が形成された被搬送材を、搬送されるウエブ又はシートからなる基体に、インク層が基体側を向くように重ね合わせて押圧することにより、被搬送材上のインク層を基体上に転写する転写工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２のパターンシートの製造方法によれば、表面にインク層を形成するのに適した被搬送材、および製品となるパターンシートの性状に適した基体を選ぶことにより、所望の性状のパターンシートを低コストで連続的に製造することができる。
【００１９】
ここで、上記インク層形成工程が、上記隔壁どうしの間に形成された凹溝に、複数色のインクを注入し、注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることにより、複数色のインク層を形成する工程であることが好ましい。
【００２０】
上記の構成とした場合は、使用するインクによる制約を大きく受けることなく低コストで連続的に所望の色数のパターンシートを製造することができる。
【００２１】
また、上記インク層形成工程と上記転写工程との間に、上記隔壁が形成された被搬送材上の該隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少工程を有するものであることが好ましい。
【００２２】
上記の構成とした場合は、被搬送材の隔壁の高さが次の工程におけるインク層の転写の障害となるのを防止することができる。
【００２３】
また、上記目的を達成する本発明の第１のパターンシート製造装置は、
所定の方向に搬送されるウエブ又はシートからなる基体表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成部と、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイを具備し、隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝に、上記コーテイングダイの複数のノズルからインクを注入するインク塗布部と、上記基体表面のインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１のパターンシート製造装置によれば、使用するインクの粘度等に大きな制約を受けることなく低コストで連続的にパターンシートを製造することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成する本発明の第２のパターンシート製造装置は、
所定の方向に搬送されるウエブ又はシートからなる被搬送材表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成部と、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイを具備し、隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝に、前記コーテイングダイの複数のノズルからインクを注入するインク塗布部と、上記被搬送材表面のインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成部と、上記インク層が形成された被搬送材を、搬送されるウエブ又はシートからなる基体上に、該インク層が該基体側を向くように重ね合わせて押圧することにより、該被搬送材上のインク層を該基体上に転写する転写部とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の第２のパターンシート製造装置によれば、表面にインク層を形成するのに適した被搬送材、および製品となるパターンシートの性状に適した基体を選ぶことにより、所望の性状のパターンシートを低コストで連続的に製造することができる。
【００２７】
ここで、上記インク塗布部が、複数色のインクを吐出する複数のノズルを有する複数のコーテイングダイを具備し、該コーテイングダイにより、上記凹溝に異なる色のインクを埋めるものであることが好ましい。
【００２８】
上記の構成とした場合は、使用するインクの粘度等に大きな制約を受けることなく低コストで連続的に所望の色数のパターンシートを製造することができる。
【００２９】
また、上記インク層形成部と上記転写部との間に上記被搬送材上に形成された隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少部を備えたものであることが好ましい。
【００３０】
上記の構成とした場合は、被搬送材の隔壁の高さが次の工程におけるインク層の転写の際の障害となるのを防止することができる。
【００３１】
また、上記コーテイングダイは、上記ノズルの径をＡ、上記凹溝の幅をＷとしたとき、０．２×Ｗ＜Ａ＜＜０．８×Ｗ なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることが好ましい。
【００３２】
上記の構成とした場合は、コーテイングダイ内部のインク圧が適正に保たれインクを均一に塗布することができる。
【００３３】
また、上記コーテイングダイは、上記ノズルの径をＡ、上記ノズルの長さをＢとしたとき、５×Ａ＜Ｂ＜１００×Ａ なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることが好ましい。
【００３４】
上記の構成とした場合は、コーテイングダイ内部のインク圧が適正に保たれ、インクを均一に塗布することができる。
【００３５】
また、上記コーテイングダイが、水平面よりも下方に向かってインクを吐出する複数のノズルを有するものであることが好ましい。
【００３６】
上記の構成とした場合は、コーテイングダイのリップ部からインクが垂れるのを防止することができる。
【００３７】
さらに、上記コーテイングダイが、上記複数のノズルの先端部と、該コーテイングダイによるインクの塗布を受ける被塗布材表面とのギャップが、０．５ｍｍ以下である位置に配備されたことが好ましい。
【００３８】
上記の構成とした場合は、コーテイングダイのリップ部からインクが垂れるのを防止することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。この第１の実施形態は、本発明の第１のパターンシートの製造方法および本発明の第１のパターンシート製造装置に対応するものである。
【００４１】
図１は、本発明の第１の実施形態のパターンシート製造装置の概略構成図である。
【００４２】
図１には、本発明にいう基体の一例としてのシート１００を送り出す送出ロール１０と、送出ロール１０から送り出されて矢印Ａ方向に搬送されるシート１００表面に、所定パターンの隔壁を連続的に形成する隔壁形成部２０と、搬送されてきた、表面に隔壁が形成されたシート１００表面にインクを連続塗布することにより上記隔壁どうしの間に形成された凹溝にインクを埋めるインク塗布部３０と、インク塗布部３０によりインクが塗布されて搬送されてきたシート１００表面のインクを乾燥させることにより上記凹溝にインク層を形成する乾燥部４０と、巻取ロール５０とを備えたパターンシート製造装置１が示されている。
【００４３】
第１の実施形態では、ウエブ状のシート１００として、例えば、表面が撥水性の厚み３００μ程度のポリウレタンフイルムなどを用いることができる。
【００４４】
シート１００の撥水性は本実施形態の必須要件ではないが、上記隔壁どうしの間に形成された凹溝にインクを塗布し乾燥したとき、均一な膜厚を有するインク層を得やすいので、撥水性を有するシートを用いることが好ましい。
【００４５】
撥水性を有するシートとしては、もともと撥水性のある樹脂シート等を使用してもよく、または、シート表面に予め撥水性樹脂を塗布する等の撥水化処理を施す方法を採用してもよい。撥水性樹脂としては、例えば、シリコン系もしくはフッ素系の樹脂などを用いることができる。
【００４６】
また、シート１００の材質としては、樹脂のほかに、金属などを用いることができる。
さらに、シートの材質として形状記憶特性を持つ材質を用いることが好ましい。形状記憶特性を持つシートを用いた場合は、パターニングがしやすくかつパターニング終了後の元の形状への復元が容易であるという利点がある。
【００４７】
このようなシート１００を、図１に示したパターンシート製造装置１の隔壁形成部２０に供給する。
【００４８】
隔壁形成部２０には、表面に所定パターンの凸条が設けられたパターンロール２１およびパターンロール２１に対向配置されたバックアップロール２２からなるホットプレス装置が備えられている。このホットプレス装置の加圧力は約１００ｋｇ／ｃｍ²であり、パターンロール温度は約１１０℃である。
【００４９】
隔壁形成部２０では、上記のホットプレス装置に搬送されてきたシート１００の表面に所定パターンの隔壁が連続的に形成される（隔壁形成工程）。
【００５０】
図２は、図１に示したパターンシート製造装置に用いられるパターンロールの側面図である。
【００５１】
図２に示すように、パターンロール２１の表面には、ロール円周方向に沿って延びる複数の凸条２１ａが形成され、各凸条２１ａどうしの間に凹溝２１ｂが形成されている。
【００５２】
なお、隔壁の形成方法としては、上記のホットプレス装置による形成方式のほかに、例えば、硬化性樹脂を用いる方法、もしくはキャスティング法等を採用することができる。
【００５３】
図３は、第１の実施形態の隔壁形成工程により隔壁が形成されたシートの断面図である。
【００５４】
第１の実施形態の隔壁形成工程により、図３に示すように、シート１００の表面にはシート搬送方向に並ぶ複数のストライプ状パターンの隔壁１０１が形成され、隔壁１０１どうしの間に凹溝１０２が形成される。
【００５５】
図４は、シート表面に形成された隔壁および凹溝の断面図である。
【００５６】
図４に示すように、このシート１００の表面に形成された隔壁１０１および凹溝１０２の寸法は、凹溝１０２の底辺の長さＬ１が９０μ、凹溝１０２の上辺の長さＬ２が１００μ、隔壁１０１の上辺の長さＬ３が３０μ、隔壁１０１の底辺の長さＬ４が４０μ、隔壁１０１の高さＨが３０μである。
【００５７】
本実施形態で、このように隔壁１０１の断面形状を台形状としたのは、矩形などよりも熱による隔壁形成が容易であるからである。なお、隔壁１０１の断面形状は図４に示すような台形のみに限られるものではなく、矩形その他どのような形状であってもよい。
【００５８】
ここで、本実施形態に用いられるシートの撥水性の有無による工程への影響について説明する。
【００５９】
図５は、インク層形成工程によりシート表面に形成されるインク層を示す図である。
【００６０】
隔壁形成工程に続くインク層形成工程によって、図５に示すように、シート１００表面の凹溝１０２にインク層１０３が形成される。
【００６１】
このシート１００として、撥水性を有するシートを用いた場合は、図５（ａ）に示すように、凹溝１０２に形成されるインク層１０３の膜厚は均一であるが、撥水性を有しないシートを用いた場合は、図５（ｂ）に示すように、隔壁１０１に接する部分のインク液面が表面張力により隔壁１０１に沿って上方に引き上げられ、乾燥後のインク層１０３の膜厚が不均一となる。従って、本発明では、撥水性を有するシートを用いることが好ましい。
【００６２】
次に、インク層形成工程について説明する。
【００６３】
隔壁形成部２０（図１参照）により表面に隔壁が形成されたシート１００は、次にインク塗布部３０に搬送される。
【００６４】
インク塗布部３０には、シート１００を張架するロール３１と、ロール３１に対向して配置された、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂが備えられている。
【００６５】
図６は、本実施形態に用いられるコーテイングダイ３２の一例を示す図である。
【００６６】
図６に示すように、このコーテイングダイは、所定の色のインクを吐出する複数のノズル３２ａが一列に配列され、各ノズル３２ａから同じ色のインク３３を吐出するようになっている。このようなコーテイングダイ３２を、図1に示したように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応させて３台配置することによって、ＲＧＢ３色のストライプパターンを形成することができる。
【００６７】
図７は、本実施形態に用いられるコーテイングダイの他の例を示す図である。
【００６８】
図７には、Ｒ色のインク３３Ｒを吐出する複数のノズル３２ａ＿１、Ｇ色のインク３３Ｇを吐出する複数の３２ａ＿２、Ｂ色のインク３３Ｂを吐出する複数の３２ａ＿３を備えたコーテイングダイ３２’が示されている。
【００６９】
図６に示したコーテイングダイ３２の代わりに、図７に示すコーテイングダイ３２’を用いることにより、１台のコーテイングダイによってＲＧＢ３色のストライプパターンを形成することができる。
【００７０】
図８は、本発明のパターンシート製造装置に、図７に示したコーテイングダイを組み込んだ場合のインク塗布部を示す図である。
【００７１】
図８に示すように、このインク塗布部３０’には、ロール３１に対向して配置されたコーテイングダイ３２’（図７参照）が１つだけ備えられている。このコーテイングダイ３２’１台のみで、ＲＧＢ３色のストライプパターンを形成することができる。
【００７２】
図６に示したコーテイングダイ３２または図７に示すコーテイングダイ３２’を用いて、インク塗布部３０（図１参照）に搬送されてきたシート１００表面の複数の凹溝１０２にインクを連続注入して凹溝１０２にインクを埋める。凹溝１０２に注入されるインクの液膜の高さは、例えば約２５μになるように流量調整される。
【００７３】
インクとしては、ＲＧＢ各色の顔料にバインダ、アルコール、および塗布助剤を混合、分散させて、３種類のインクを作製する。インクの粘度は約３０ｍＰａ・ｓ程度とすることが好ましい。
【００７４】
尚、インクに硬化性材料を混合させておき、インク注入後、ＵＶ光等により、インクを硬化させることもできる。
【００７５】
ここで、本発明のパターンシートの製造方法および製造装置に用いられるコーテイングダイの構造について説明する。
【００７６】
図９は、本実施形態で用いられるコーテイングダイの側面図（ａ）、底面図（ｂ）、および断面図（ｃ）である。
【００７７】
図９に示すように、このコーテイングダイ３２は、インクを吐出する複数のノズル３２ａと、インクを貯留するインクポケット３２ｂと、ノズル３２ａおよびインクポケット３２ｂを内部に納めたダイブロック３２ｃとからなる。
【００７８】
図１０は、本実施形態で用いられるコーテイングダイのノズルの寸法を示す図である。
【００７９】
本実施形態で用いられるコーテイングダイ３２は、図１０に示すように、ノズル３２ａの径をＡ、前記凹溝１０２の幅をＷ（図５参照）としたとき、
０．２×Ｗ＜Ａ＜０．８×Ｗ
なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることが好ましい。ノズル３２ａの径Ａが０．２×Ｗ以下の場合はノズル３２ａ内の圧力が高くなり過ぎてインクが出過ぎることがあり、０．８×Ｗ以上の場合は凹溝からはみ出してしまうことがある。
【００８０】
また、本実施形態で用いられるコーテイングダイ３２が、図１０に示すように、ノズル３２ａの径をＡ、ノズル３２ａの長さをＢとしたとき、
５×Ａ＜Ｂ＜１００×Ａ
なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることも好ましい。ノズル３２ａの長さＢが５×Ａより短い場合はインクを均一に吐出することが困難であり、ノズル３２ａの長さＢが１００×Ａより長い場合はダイ内圧力が高くなりやはり正常なインク塗布ができない。
【００８１】
また、インクが吐出されるノズル３２ａの先端形状は、図１０に示すように、円形でもよいが、そのほかに、例えば楕円形、矩形、丸矩形などのいずれの形状でもよい。
【００８２】
図１１は、本実施形態で用いられるコーテイングダイと被塗布材との位置関係を示す図である。
【００８３】
本実施形態で用いられるコーテイングダイ３２は、図１１に示すように、水平面よりも下方に向かってインクを吐出するノズル３２ａを備えたものであることが好ましい。コーテイングダイ３２が、水平面よりも上方に向かってインクを吐出するように配置した場合は、ノズル３２ａから吐出されたインクがコーテイングダイ３２のリップ部を伝って垂れてしまい、安定なインク吐出が困難である。
【００８４】
また、本実施形態で用いられるコーテイングダイ３２が、図１１に示すように、ノズル３２ａの先端部と、コーテイングダイ３２によるインク３３の塗布を受ける被塗布材（シート１００又は基体６０）表面とのギャップＧが、０．５ｍｍ以下である位置に配備されたものであることも好ましい。ギャップＧが０．５ｍｍ以上の場合は、吐出されたインクがコーテイングダイ３２のリップ部３２ｄを伝って垂れ、安定なインク吐出が困難である。
【００８５】
コーテイングダイ３２の寸法の例を実施例として示すと次の通りである。
（実施例）
ノズルの形状＝円形
ノズルのピッチ＝０．３９ｍｍ
ノズルの径Ａ＝０．０５ｍｍ
ノズルの長さＢ＝０．２ｍｍ
ノズルと被塗布材表面とのギャップＧ＝０．１ｍｍ
凹溝の幅Ｗ＝０．１ｍｍ
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８６】
この第２の実施形態は、本発明の第２のパターンシートの製造方法および本発明の第２のパターンシート製造装置に対応するものである。
【００８７】
図１２は、第２の実施形態のパターンシート製造装置の概略構成図である。
【００８８】
図１２には、送出ロール１０から送り出されて矢印Ａ方向に搬送されるウエブ又はシートからなる被搬送材６０表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を連続的に形成する隔壁形成部２０と、搬送されてきた、表面に隔壁が形成された被搬送材６０表面にインクを連続塗布することにより上記隔壁どうしの間に形成された凹溝にインクを埋めるインク塗布部３０と、インク塗布部３０によりインクが塗布されて搬送されてきた被搬送材６０表面のインクを乾燥させることにより上記凹溝にインク層を形成する乾燥部４０と、インク層が形成されて搬送されてきた被搬送材６０を、搬送されてきた、本発明にいう基体の一例としてのシート１００上に、インク層がシート１００側を向くように重ね合わせて押圧することにより、被搬送材６０上のインク層をシート１００上に連続的に転写する転写部７０とを備えたパターンシート製造装置２が示されている。
【００８９】
この第２の実施形態に用いられる被搬送材６０としては、樹脂シート、樹脂フィルム、金属シートなどが用いられる。この被搬送材６０は、撥水性を有する。被搬送材６０の撥水性は本実施形態の必須要件ではないが、上記隔壁どうしの間に形成された凹溝にインクを塗布し乾燥したとき、均一な膜厚を有するインク層を得やすいので、撥水性を有する被搬送材を用いることが好ましい。撥水性の被搬送材としては、もともと撥水性のあるものを使用してもよく、または、被搬送材表面に予め撥水性樹脂を塗布する等の撥水化処理を施す方法を採用してもよい。撥水性樹脂としては、例えば、シリコン系もしくはフッ素系の樹脂などを用いることができる。
【００９０】
また、この第２の実施形態に用いられるシート１００としては、樹脂シート、樹脂フィルム、金属シート、あるいはガラス基板などが用いられる。シートの形状は、ウエブ状のものであってもよく、所定の長さに切断されたシートであってもよい。
【００９１】
第２の実施形態の隔壁形成部２０、インク塗布部３０、および乾燥部４０としては、図１に示した第１の実施形態とほぼ同様のものが用いられる。
【００９２】
次に、第２の実施形態におけるパターンシート製造装置２の動作について説明する。
【００９３】
図１２に示したパターンシート製造装置２の送出ロール１０から送り出されたウエブ状の被搬送材６０を隔壁形成部２０に供給する。
【００９４】
隔壁形成部２０では、搬送されてきた被搬送材６０の表面に所定パターンの隔壁を連続的に形成する（隔壁形成工程）。
【００９５】
隔壁形成部２０により表面に隔壁が形成された被搬送材６０は、次にインク塗布部３０に搬送される。
【００９６】
インク塗布部３０には、被搬送材６０を張架するロール３１と、ロール３１に対向して配置された、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂが備えられている。
【００９７】
インク塗布部３０によってＲＧＢ３色のストライプパターンが形成された被搬送材６０は次に乾燥部４０に搬送されて乾燥され、被搬送材６０上にＲＧＢ３色のストライプパターンのインク層が形成される。このインク層は、転写部７０に配備された転写ロール７１と加圧ロール７２との作用により、矢印Ｂ方向に搬送されてきたシート１００に転写される。この転写部７０を通過した被搬送材６０は、巻取ロール７３に巻き取られる。
【００９８】
図１３は、第２の実施形態の隔壁形成工程で表面に隔壁が形成された被搬送材の断面図である。
【００９９】
図１３に示すように、この被搬送材６０の表面には、隔壁形成工程により被搬送材搬送方向に並ぶ複数のストライプ状の隔壁６１が形成され、隔壁６１どうしの間には凹溝６２が連続的に形成される。
【０１００】
図１４は、被搬送材表面に形成された隔壁および凹溝の断面図である。
【０１０１】
図１４に示すように、この被搬送材６０の表面に形成された隔壁６１および凹溝６２の寸法は、凹溝６２の底辺の長さＬ１が９０μ、凹溝６２の上辺の長さＬ２が１００μ、隔壁６１の上辺の長さＬ３が３０μ、隔壁６１の底辺の長さＬ４が４０μ、隔壁６１の高さＨが３０μである。
【０１０２】
なお、被搬送材６０の表面に、予めクッション層を塗布しておいてから隔壁形成を行うようにしてもよい。こうすることにより、所望寸法の隔壁を容易に形成することができる。
【０１０３】
なお、転写工程終了後の被搬送材６０を、隔壁形成前の元の形状に戻すようにしたい場合は、被搬送材６０として形状記憶特性を持つ材質のものを使用することが好ましい。形状記憶特性を持つ材質の場合は、パターニングが容易である上、元の形状への復元が容易であり、特別な工程を必要とせずに、被搬送材６０を複数回反復使用することができる。
【０１０４】
次に、インク層形成工程として、インク塗布部３０（図１２参照）によるインクの塗布、および乾燥部４０によるインクの乾燥が行われる。すなわち、隔壁６１が形成されてインク塗布部３０に搬送されてきた被搬送材６０（図６参照）の表面にインクを塗布し、乾燥部４０により乾燥させることにより、隔壁６１どうしの間に形成された凹溝６２にインク層６３を形成する。
【０１０５】
インクとしては、第１の実施形態におけると同様のものを用いることができる。
【０１０６】
図１５は、被搬送材表面に形成されたインク層を示す図である。
【０１０７】
図１５に示すように、被搬送材６０表面の凹溝６２にインク層６３が形成されている。
【０１０８】
ここで、撥水性を有する被搬送材６０を用いた場合は、図１５（ａ）に示すように、撥水性を有する被搬送材６０の凹溝６２に形成されるインク層６３の膜厚は均一であるが、撥水性を有しない被搬送材６０を用いた場合は、図１５（ｂ）に示すように、隔壁６１に接する部分のインク液面が表面張力により隔壁６１に沿って上方に引き上げられ、乾燥後のインク層６３の膜厚が不均一となる。
【０１０９】
次に、第２の実施形態においては、乾燥部４０によりインク層が形成されて転写部７０に搬送されてきた被搬送材６０を、同じタイミングで乾燥部４０に搬送されてきたシート１００に、インク層がシート１００側を向くように重ね合わせて押圧することにより、被搬送材６０上のインク層をシート１００上に連続的に転写する。転写部７０としては、転写ロール７１および転写ロール７１に対向して配置された加圧ロール７２とからなるロール式転写装置を用いることができる。転写圧力は約１０ｋｇ／ｃｍ²、転写ロール温度は約１４０℃である。
【０１１０】
図１６は、被搬送材上のインク層がシート上に転写される転写工程を示す図であり、図１７は、シート上にインク層が転写された状態を示す図である。
【０１１１】
図１５に示した転写部７０に、表面にインク層６３が形成された被搬送材６０（参照）が搬送されるとともに、被搬送材６０と同じタイミングで矢印Ｂ方向からシート１００が転写部７０に搬送され、図１６に示すように、被搬送材６０上のインク層６３がシート１０側を向くように被搬送材６０とシート１００とが重ね合わされて加圧ロール７２により押圧される。
【０１１２】
こうして、図１７に示すように、シート１００上にインク層６３が転写される。
【０１１３】
シート１００としては、樹脂シート、ガラス基板などが用いられる。
【０１１４】
以上のようにして、表面に所望のパターンが形成されたパターンシートを得ることができる。
【０１１５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１１６】
この第３の実施形態は、本発明の第２のパターンシートの製造方法および本発明の第２のパターンシート製造装置の変形例に相当するものである。
【０１１７】
第３の実施形態のパターンシートの製造方法は、インク層形成工程と転写工程との間に、隔壁が形成されて搬送されてきた被搬送材上の隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少工程を有する構成となっている。
また、第３の実施形態のパターンシートの製造装置は、乾燥部と転写部との間に基体上に形成された隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少部を備えた構成となっている。
【０１１８】
図１８は、本発明の第３の実施形態における隔壁減少工程を示す図であり、図１９は、本発明の第３の実施形態における隔壁減少工程後の基体を示す図である。
【０１１９】
隔壁減少部としては、本実施形態ではプレスが用いられる。図１８に示すように、プレス８０により被搬送材６０上の隔壁６１は押し潰され、図１９に示すように、隔壁６１の高さが減少する。こうすることにより、次の転写工程において、インク層６２の透明シートへの転写効率を向上させることができる。
【０１２０】
なお、隔壁減少工程としては、隔壁を押し潰す工程、隔壁を削り取る工程、隔壁を削除する工程、あるいは隔壁を溶解する工程などのいずれでもよい。
【０１２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の第１のパターンシートの製造方法および製造装置によれば、ウエブ又はシートからなる基体の表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を連続的に形成し、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイにより、、隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝にインクを注入し、凹溝に注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するので、インクの制約を大きくは受けずに低コストで連続的にパターンシートを製造することのできるパターンシートの製造方法および製造装置を実現することができる。
【０１２２】
また、本発明の第２のパターンシートの製造方法および製造装置によれば、上記のようにしてインク層が形成された被搬送材を、搬送されてきたシートに、インク層がシート側を向くように重ね合わせて押圧することにより、被搬送材上のインク層をシート上に転写するので、インクの制約を受けずに低コストで連続的にパターンシートを製造することのできるパターンシートの製造方法および製造装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のパターンシート製造装置の概略構成図である。
【図２】図１に示したパターンシート製造装置に用いられるパターンロールの側面図である。
【図３】第１の実施形態の隔壁形成工程により隔壁が形成されたシートの断面図である。
【図４】シート表面に形成された隔壁および凹溝の断面図である。
【図５】インク層形成工程によりシート表面に形成されるインク層を示す図である。
【図６】本実施形態に用いられるコーテイングダイの一例を示す図である。
【図７】本実施形態に用いられるコーテイングダイの他の例を示す図である。
【図８】本発明のパターンシート製造装置に、図７に示したコーテイングダイを組み込んだ場合のインク塗布部を示す図である。
【図９】本実施形態で用いられるコーテイングダイの側面図（ａ）、底面図（ｂ）、および断面図（ｃ）である。
【図１０】本実施形態で用いられるコーテイングダイのノズルの寸法を示す図である。
【図１１】本実施形態で用いられるコーテイングダイの配置図である。
【図１２】第２の実施形態のパターンシート製造装置の概略構成図である。
【図１３】第２の実施形態の隔壁形成工程で表面に隔壁が形成された被搬送材の断面図である。
【図１４】被搬送材表面に形成された隔壁および凹溝の断面図である。
【図１５】被搬送材表面に形成されたインク層を示す図である。
【図１６】被搬送材上のインク層がシート上に転写される転写工程を示す図である。
【図１７】シート上にインク層が転写された状態を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における隔壁減少工程を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態における隔壁減少工程後の被搬送材を示す図である。
【図２０】従来のパターンシートの製造方法の一例を示す図である。
【図２１】従来のパターンシートの製造方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２ パターンシート製造装置
１０ 送出ロール
２０ 隔壁形成部
２１ パターンロール
２１ａ 凸条
２１ｂ 凹溝
２２ バックアップロール
３０，３０’ インク塗布部
３１ ロール
３２，３２’，３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ コーテイングダイ
３２ａ，３２ａ＿１，３２ａ＿２，３２ａ＿３ ノズル
３２ｂ インクポケット
３２ｃ ダイブロック
３３，３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ インク
４０ 乾燥部
５０ 巻取ロール
６０ 被搬送材
６１ 隔壁
６２ 凹溝
６３ インク層
７０ 転写部
７１ 転写ロール
７２ 加圧ロール
８０ プレス
９１ 透明基板
９２ コーティングダイ
９３ インク
９４ インク層
９５ リップ先端部
９６ ノズル
９７ 塗料吐出孔列
９８ 塗料供給路
９９ インク塗布装置
１００ シート
１０１ 隔壁
１０２ 凹溝
１０３ インク層

Claims (11)

1. 搬送されるウエブ又はシートからなる被搬送材表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成工程と、
   前記隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝に、インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイによりインクを注入し、該凹溝に注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成工程と、
   前記インク層が形成された被搬送材を、搬送されるウエブ又はシートからなる基体に、該インク層が該基体側を向くように重ね合わせて押圧することにより、該被搬送材上のインク層を該基体上に転写する転写工程とを有することを特徴とするパターンシート製造方法。
2. 前記インク層形成工程が、前記隔壁どうしの間に形成された凹溝に、複数色のインクを注入し、注入されたインクを乾燥もしくは硬化させることにより、複数色のインク層を形成する工程であることを特徴とする請求項１記載のパターンシートの製造方法。
3. 前記インク層形成工程と前記転写工程との間に、前記隔壁が形成された被搬送材上の該隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少工程を有することを特徴とする請求項１記載のパターンシート製造方法。
4. 前記隔壁形成工程は、ホットプレス装置による形成方法、硬化性樹脂を用いる方法、もしくはキャスティング法のいずれか一つの方法を用いるものであることを特徴とする請求項１記載のパターンシート製造方法。
5. 所定の方向に搬送されるウエブ又はシートからなる被搬送材表面に、搬送方向に延びる複数の隔壁を形成する隔壁形成部と、
   インクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイを具備し、前記隔壁どうしの間に形成された複数の凹溝に、前記コーテイングダイの複数のノズルからインクを注入するインク塗布部と、
   前記被搬送材表面のインクを乾燥もしくは硬化させることによりインク層を形成するインク層形成部と、
   前記インク層が形成された被搬送材を、搬送されるウエブ又はシートからなる基体上に、該インク層が該基体側を向くように重ね合わせて押圧することにより、該被搬送材上のインク層を該基体上に転写する転写部とを備えたことを特徴とするパターンシート製造装置。
6. 前記インク塗布部が、複数色のインクを吐出する複数のノズルを有するコーテイングダイを具備し、該コーテイングダイにより、前記凹溝に異なる色のインクを埋めるものであることを特徴とする請求項５記載のパターンシート製造装置。
7. 前記インク層形成部と前記転写部との間に前記被搬送材上に形成された隔壁の、少なくともその高さを減ずる隔壁減少部を備えたことを特徴とする請求項５記載のパターンシート製造装置。
8. 前記コーテイングダイは、前記ノズルの径をＡ、前記凹溝の幅をＷとしたとき、
   ０．２×Ｗ＜Ａ＜０．８×Ｗ
   なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることを特徴とする請求項５又は６記載のパターンシート製造装置。
9. 前記コーテイングダイは、前記ノズルの径をＡ、前記ノズルの長さをＢとしたとき、
   ５×Ａ＜Ｂ＜１００×Ａ
   なる関係を満たす複数のノズルを有するものであることを特徴とする請求項５又は６記載のパターンシート製造装置。
10. 前記コーテイングダイが、水平面よりも下方に向かってインクを吐出する複数のノズルを有するものであることを特徴とする請求項５又は６記載のパターンシート製造装置。
11. 前記コーテイングダイが、前記複数のノズルの先端部と、該コーテイングダイによるインクの塗布を受ける被塗布材表面とのギャップが、０．５ｍｍ以下である位置に配備されたことを特徴とする請求項５又は６記載のパターンシート製造装置。

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