WO2005075107A1

WO2005075107A1 - 塗工装置及び塗工装置の洗浄方法

Info

Publication number: WO2005075107A1
Application number: PCT/JP2005/001723
Authority: WO
Inventors: Sosuke Akao; Mitsuhiro Onda
Original assignee: Toppan Printing Co., Ltd.
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2005-08-18
Also published as: JP4590877B2; TW200534928A; KR101113848B1; CN1909975B; CN1909975A; KR20060110337A; TWI343283B; JP2005219014A

Abstract

ダイヘッド（３）と、塗工液供給ポンプ（２０）と、塗工液貯蔵容器（１９）と、これらを接続する塗工液配管（２１）とを具備する塗工装置（１００）において、前記塗工液配管（２１）に、気体と溶剤を交互に送り出し、気体と溶剤の界面の通過で前記塗工液配管を洗浄する洗浄手段（１０１）が接続されている。

Description

明細書

塗工装置及び塗工装置の洗浄方法

技術分野

[0001] 本発明は、塗工装置、特にダイヘッド (die-head)により塗布を行なうダイコーター (die-coater)配管 (塗工液配管)の内部を洗浄することが可能な塗工装置 (coating machine)及び塗工装置の洗浄方法に関する。

背景技術

[0002] 従来、塗工装置を用いて塗工する場合には、グラビアコート (gravure coat),ロールコート (roll coar),スライドコート (slide coat),カーテンコート (curtain coat),ェクストノレ一ジョンコート (extrusion coat)等の色々な方式が用途に応じて用いられている。中でも、品質の高い安定した塗工を高速で行なう際には、エタストルージョンコートあるいはカーテンコートまたはスライドコート等が採用され、スリットノズル (slit nozzle)を有するダイヘッドが使用されて、る。

[0003] スリットノズルを有するダイヘッドとしては、塗工量の幅方向の均一化を図るため、スリットの開口厚み（ギャップ (gap))を狭く設定し、し力もマ-ホールド (manifold)は比較的大きな容積を確保するのが一般的である。

[0004] しかし、上記ダイヘッドは、微小な開口部とその直前の大容積の液貯留部とを有する構造ゆえ、内部の液置換性が悪い。そのうえ、上記ダイヘッドは、多量の液体を一時に流すことが困難であり、塗工液の切り替え発生時など洗浄が必要となった際に洗浄性が極めて悪!、と!/、う問題を抱えて!/ヽる。

[0005] 従って、上述のようなダイヘッドの洗浄を実際に行なう状況においては、多量の溶剤等を長い時間をかけて通液させている。あるいは、より確実な効果を期するため、ダイヘッドを分解して清掃するといつた対応がとられている。したがって、いずれの場合も、時間的にも作業量的にも過大な負荷となっている。

[0006] 上記の問題に対し、日本国の特開平 7-132267号公報に、ダイヘッド内部を短時間で効率よく洗浄する、スリットノズルを持つ塗布ヘッド (head)の洗浄方法が提案されている。 [0007] さらに、日本国の特開 2003- 10767号公報に公開されているように、ダイヘッドのスリットノズル先端に残留した固形ィ匕しつつある塗工液を、作業能率の低下を招くことなく完全に除去することのできる、スリットノズルの洗浄方法及び洗浄機構も知られている。

[0008] 一方で、ダイヘッドに塗工液を供給するため該ダイヘッドに接続される配管部分にお!、ては、ダイヘッドのスリットノズル先端力塗工液を均一かつ安定して吐出させる目的から、塗工液用フィルター (filter)や塗工液供給ポンプ（定流量ポンプ (pump))等が取り付けられるのが一般的である。

[0009] 従って配管部分も、内面が複雑な形状をなして、る力ある、は大容積の液貯留構造となっている箇所を有する結果となり、洗浄性が極めて悪い。そのため、これ (配管部分)も、実際に洗浄を行なう状況においては、多量の溶剤等を長い時間をかけて通液させている。あるいは、より確実な効果を期するため、ポンプ等においては分解して清掃し、配管におヽては場合により新ヽものに交換すると!/ヽつた対応がとられている。したがって、いずれの場合も、ダイヘッド内部の洗浄と同様に過大な負荷となっている。

[0010] 上記の問題に対しては、日本国の特開平 9-85153号公報に公開されているように、圧縮気体あるいはビグ (pig)を用いることにより、洗浄時の塗料ロス (loss)を低減するとともに少量の洗浄溶剤を用いて短時間で効率よく洗浄できる、ダイコータ

(die- coater)塗料洗浄装置が知られてヽる。

発明の開示

[0011] [発明が解決しょうとする課題]

ダイコーター方式の塗工装置のこのような洗浄性の悪さに対し、日本国の特開平 7 -132267号公報に記載されている技術では、ダイヘッド内部に溶剤を導入するとともに、配管のダイヘッド接続部付近力も不活性ガス (inert gas)を吹き込むことにより溶剤を「気泡流」ィ匕させ、ダイヘッドのマ-ホールド内壁およびスリットノズルを効率的に洗浄しょうとしている。

[0012] し力しこの方法では、より少量の塗工液を精密に塗布することが求められる分野、例えば液晶表示装置用カラーフィルター (color filter)の製造などにぉ、て使用されるスリットギャップ 0. 1mm前後のダイヘッドに対しては充分な効果を得ることができない。また、配管部分に対してこの方法を適用することはできない。

[0013] なぜなら、日本国の特開平 7-132267号公報の実施例によると、スリットギャップ (slit gap)0. 5mmのダイヘッドに対して 3. OlZminの洗浄液を流しながら 1. Ol/mi nの窒素を吹き込んでいる。実際、この程度の流量を確保できないと液体内に気泡が分散した乱流である「気泡流」にならない。通常 30— 300mlZmin程度の吐出量で使用される上記スリットギャップ 0. 1mm前後のダイヘッドにおいてこのような大流量を得ることは極めて困難で、結果、洗浄液は気液の 2層に分離してしまって所期の洗浄状態を維持できな、からである。

[0014] また、配管部分においても、狭くかつ長い管内を通過するうちに気泡流は分散状態を失なつて 2層に分離してしまうため、同じく所期の洗浄状態を維持できない。

[0015] 日本国の特開 2003- 10767号公報では、ダイヘッドのスリットノズル先端に対し、仰角を設けて置かれたノズルカゝら洗浄液を、伏角を設けて置かれたノズルカゝらエアー (air)を噴射して洗浄を行なう方法および機構が示されている。しかし、これはノズル外側を対象とするものであり、内面の洗浄にっ、ては想定されて!、な!/、。

[0016] また、日本国の特開平 9-85153号公報には、圧縮気体を、配管内に直接導入する、あるいはビグを挿入したのちに圧縮気体によって、これ (圧縮気体)を移動させることで、配管内に残る塗料を除き、続く洗浄を容易にする装置について記載されている。

[0017] さらに同公報には、塗料押し出し後の配管に、圧縮気体と洗浄用溶剤をミックス

(mix)した気体混合洗浄剤を供給することで、洗浄用溶剤のみを圧送する場合に比べて洗浄効果を低下させることなぐ少量の洗浄用溶剤で配管洗浄を可能とする装置につ、ても述べられて!/、る。

[0018] しかし、これら、ずれの装置をもってしても、塗工液供給ポンプ等が接続された配管部分ならびにダイヘッドの全てに対しては、適用することができないか、あるいは適用できても充分な効果をあげることができない。

[0019] なぜなら、圧縮気体を配管内に直接導入した場合、気体導入後も配管内に残留する塗料 (塗工液)が乾燥して異物となる恐れがあるからである。また、ビグを挿入して移動させる場合、金属粉の塗膜への混入を嫌う分野等でしばしば使用される榭脂配管を損傷する恐れがあるからである。

[0020] より少量の塗工液を精密に塗布することが求められる分野において、塗工液の乾燥異物発生は、即ち塗膜不良発生を意味するものである。また、配管が損傷すると塗ェ液をより落としに《なる原因にもなる。さらにビグには、ポンプ等の内面形状が複雑な箇所やスリットノズル等の狭小箇所で詰まる問題がある。

[0021] 他方、気体混合洗浄剤を供給する場合でも、装置に気体と溶剤の混合を制御する機構を特段に設けない限り、ポンプやダイヘッド部の洗浄は不完全となる。実際、日本国の特開平 9-85153号公報には、ポンプについて容易に分離 ·分解清掃が行なわれるよう配管継手により接続すべき旨の記述がある。

[0022] 本発明は、上記した塗工装置の洗浄における従来の問題点を解決すべくなされたものであって、複雑な配管経路を有するダイコーターで、特により少量の塗工液を精密に塗工することが求められるものに対し、非分解のまま短時間で内部を良好に洗浄する洗浄手段を備えた塗工装置及び塗工装置の洗浄方法を提供する。

[0023] [課題を解決するための手段]

請求項 1にかかる本願発明は、ダイヘッドと、塗工液供給ポンプと、塗工液貯蔵容器と、これらを接続する塗工液配管とからなる塗工装置において、上記塗工液配管に洗浄手段が接続されてヽることを特徴とする塗工装置を提供する。このようにすることにより、上記塗工液配管途中から、気体と溶剤を交互に送り出した洗浄流体を任意の気液比率に保ちながら、該洗浄流体を該塗工液配管に送り出すことが可能となり、ダイコーター配管およびダイヘッド内部を高、効果で清浄ィヒすることが可能な洗浄を行える塗工装置を提供することができる。

[0024] 請求項 2にかかる本願発明は、請求項 1記載の塗工装置において、洗浄手段が、塗工液貯蔵容器から取り外した塗工液配管の端部を連結できる機構を有する配管に接続されていることを特徴とする塗工装置を提供する。このよう〖こすること〖こより、上記塗工液配管端部を洗浄手段に連結して、請求項 1と同様の洗浄を行なえる塗工装置を提供することができる。

[0025] 請求項 3にかかる本願発明は、請求項 1または 2記載の塗工装置において、洗浄手段が、溶剤容器と、この溶剤容器に接続されている溶剤配管と、混合用気体貯蔵容器と、この混合用気体貯蔵容器に接続されている混合用気体配管と、上記溶剤配管の終端と混合用気体配管の終端とを接続する混合用弁と、この混合用弁から伸びる洗浄流体配管とを備えており、溶剤と混合用気体の流量および混合比率を調整する機能を有することを特徴とした塗工装置を提供する。このようにすることにより、上記混合用弁で混ぜ合わされた洗浄流体を任意の気液比率に保ちながら送り出すことが可能となり、ダイコーター配管およびダイヘッド内部を高、効果で清浄ィヒすることが可能な塗工装置を提供することができる。

[0026] 請求項 4にカゝかる本願発明は、溶剤容器に溶剤使用量測定機構を、混合用気体貯蔵容器に気体使用量測定機構を備え、溶剤および混合用気体の使用量に応じて上記混合用弁の開閉を制御する手段を有することを特徴とする請求項 3記載の塗工装置を提供する。このよう〖こすること〖こより、溶剤あるいは気体、またはその混合物である上記洗浄流体の導入 ·非導入を、溶剤 ·気体の使用量に応じて細かく制御することを通じ、上記ダイコーターにおける液置換性が悪く洗浄が困難な部位に対して、乾燥を伴なわずに塗工液を気体で置換し、次、で内部の液面を上下させ気液界面の通過で発生する気液分配平衡を利用することが可能となる。そのため、該部位を高い効果で清浄ィ匕することが可能な塗工装置を提供することができる。

[0027] 請求項 5にかかる本願発明は、溶剤の流速制御手段を有することを特徴とする請求項 3または 4記載の塗工装置を提供するものである。これにより、気体と溶剤を適切な混合状態に保っための、洗浄溶剤の動的流速制御を行なうことが可能になった塗工装置を提供することができる。なお、動的流速制御とは、混合用気体と溶剤との比率を、成り行きまかせではなぐ指定した比率に制御することをさしている。また、動的流速制御には、洗浄状態の監視や、その監視結果に基づき全体の制御システム (弁の調整等）にフィードバック (feedback)すること等を含めてょ、。

[0028] 請求項 6にかかる本願発明は、混合用気体の流速制御手段を有することを特徴とする請求項 3または 4または 5記載の塗工装置を提供するものである。これにより、気体と溶剤を適切な混合状態に保っための、混合用気体の動的流速制御を行なうことが可能になった塗工装置を提供することができる。 [0029] 請求項 7にかかる本願発明は、前記洗浄手段が 2種以上の溶剤を用い、塗工液と相溶性の高!ヽ溶剤から低!ヽ溶剤を順次流す手段を有することを特徴とする請求項 1 に記載の塗工装置を提供するものである。このようにすることにより、ソルベントショック (solvent shock)を抑制することができる。

[0030] 請求項 8にかかる本願発明は、ダイヘッドと、塗工液供給ポンプと、塗工液貯蔵容器と、これらを接続する塗工液配管とを具備する塗工装置を洗浄する塗工装置の洗浄方法であって、前記塗工液配管に、気体と溶剤とを交互に送出することにより、前記塗工液配管内にこれらを流通させ、気体と溶剤との界面により該塗工液配管を洗浄する塗工装置の洗浄方法を提供する。このようにすることにより、ダイコーター配管およびダイヘッド内部を高い効果で清浄ィ匕することができる。

[0031] 請求項 9にかかる本願発明は、 2種以上の溶剤を用い、塗工液と相溶性の高い溶剤から低い溶剤を順次流すことを特徴とする請求項 8に記載の塗工装置の洗浄方法を提供する。このようにすることによりソルベントショックを抑制することができる。

[0032] [発明の効果]

本発明により、複雑な配管経路を有するダイコーターで、特により少量の塗工液を精密に塗工することが求められるものに対し、非分解のまま短時間で内部を良好に洗浄することが可能な塗工装置及び塗工装置の洗浄方法を提供することが可能になつた o

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る塗工装置を示す概略図である

[図 2]図 2は、本発明の第 2の実施形態に係る塗工装置を示す概略図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 3の実施形態に係る塗工装置を示す概略図である。

[図 4]図 4は、ダイヘッドの一例を示す正面図である。

[図 5]図 5は、図 4のダイヘッドを示す右側面図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 4の実施形態に係る塗工装置を示す概略図である。

発明を実施するための最良の形態

[0034] 本発明の第 1の実施形態を図 1を参照して説明する。本実施形態の塗工装置 100 は、塗工液貯蔵容器 19から付属装置 (例えば、塗工液供給ポンプ 20等)を通じてダィヘッド 3へと接続されている配管 (塗工液配管） 21の途中から、洗浄手段としての洗浄装置 (例えば、洗浄流体送出手段としての洗浄流体送出装置） 101によって気体と液体が交互に送り出されてなる洗浄流体を送り出すことにより、上記塗工液配管 21 内部を高ヽ効果で洗浄する機能を持つものである。

[0035] 図 1は、洗浄流体を導入するための配管 (洗浄流体供給配管） 11が弁 (導入弁） 12 を介して塗工液配管 21と接続された塗工装置 100の一例を示している。なお、図 1 中符号 23は塗工液用フィルター、符号 24は塗工液導入弁、符号 25は空気抜き弁（ air vent valve)、符号 26は塗工液受け、符号 27は廃液槽、符号 110は塗工ユニット部 (ダイコーター）を示している。導入弁 12、塗工液導入弁 24、及び空気抜き弁 25 は、制御手段としての制御部（図示せず）によって、夫々その開閉が制御されている

[0036] 前記導入弁 12より、ダイヘッド 3側は塗工時と同方向の流れで、塗工液供給側は塗ェ時と逆方向の流れで洗浄流体が送り出される。なお、塗工液供給側を洗浄している間は、塗工液貯蔵容器 19を廃液回収機構としての廃液回収容器 (図示せず）に付け替えておく。

[0037] なお、このような廃液回収機構の他、他の機構を本発明は含むものであっても良い。例えば、搬送機構や塗工厚調整機構などである。

[0038] また、上記洗浄流体の導入箇所は、図 1に二点鎖線で示すように、ポンプ 20と塗工液用フィルター 23との間や、塗工液用フィルター 23と塗工液配管 21の端部（塗工液配管 21のうちの塗工液貯蔵容器 19に挿入される端部)等に設けてもよい。

[0039] さらに、上記洗浄流体の導入箇所は、塗工液配管途中に限定されるものではなく端部でもよい。この場合は、洗浄流体を導入するための配管 11に連結機構を用意しておき、洗浄時には、塗工液貯蔵容器 19から塗工液配管 21を取り外して上記連結機構につなげることとなる。

[0040] 以下、本発明の第 2の実施形態を図 2を参照して説明する。図 2は、洗浄流体の導入箇所を塗工液配管 21端部からとした場合の、洗浄流体を導入するための配管 11 が連結機構を介して接続された塗工装置 (ダイコーター） 100の一例を示している。図 2中符号 22は連結機構としての易接続継手 (one-touch coupler)を示している。なお、他の構成は第 1の実施形態と同様であるから、重複する説明は図に同符号を付して重複する説明を省略する。

[0041] 上記第 1及び第 2の実施形態の塗工装置 100のように、洗浄流体は、塗工液配管 2 1途中あるいは端部から導入されるが、その際、洗浄流体の気液混合比率および送り出し流量を、目的である洗浄が最も効果を発揮できる値に保たれるように設定することが肝要である。これがなされなければ、溶剤使用量の多少の低減は可能でも溶剤のみを流す方法に比べた洗浄程度の改善はあまり期待できない。

[0042] なお、最適な気液混合比率は、配管長，配管径，途中に設置してある機器 '器具，充填されている塗工液および使用洗浄溶剤の粘度等によっても異なってくるが、カロ圧状態において、概ね気体:溶剤の体積比率は 1 : 2— 3 : 1程度が好ましい。

[0043] また最適な流量も同様に各種条件により異なってくる力概ね塗工時の吐出量の 1 一 3倍、上記スリットギャップ 0. 1mm前後のダイヘッド使用時で 30mlZmin— 900 mlZmin程度が好ましい。

[0044] ここで強調しておきたいのは、この洗浄流体が、溶剤の中に微小な気泡が分散された系にあるわけではない、という点である。配管 11の中にそのような状態の混合溶剤を吹き込んでも長、管内を通過するうちに 2層に分離してしま、、またそもそも気液分散状態の溶剤を配管に流しても洗浄性は大きく改善されない。

[0045] 本発明にお、て「気体と溶剤を交互に送り出し、気体と溶剤の界面の通過で洗浄する」とは、気体と溶剤が短い周期で規則的に送り出される態様を指すものであって、例えば、配管 11, 21内においては気体と溶剤がそれぞれ約 3ml— 20mlごとに通過する状況となるのが好ましい。これにより、配管 11, 21内壁を気体と溶剤の界面が通過する際に発生する気液分配平衡を利用して、配管 21の壁面から液相に塗工液を溶出させて清浄ィ匕する。

[0046] 実際の塗工装置における洗浄手段としては、気体と溶剤が短い周期で送り出されるよう、気液混合比率および送り出し流量が最適な値に保たれる機構が備えられていればよい。例えば、気体と溶剤の送り出し圧力が一定の比に保たれるようにすること、気体'溶剤の流路断面積を絞ってそれぞれの送出量を制限すること等が考えられる力これらに限定されない。 [0047] しかし、洗浄しょうとする塗工液配管の構成や洗浄時点で残っている塗工液、および使用する洗浄溶剤の粘度等によって、最適な気体と溶剤の送り出し量や混合比率は異なってくるため、これらを任意に設定できると便利である。

[0048] 上記のような事情に対応し、塗工装置 100としては、溶剤と混合用気体の流量および混合比率を調整する機能を有する構成とすることも可能である。

[0049] 以下、本発明の第 3の実施形態を図 3を参照して説明する。図 3は、溶剤と混合用気体の流量および混合比率を調整する機能を有する洗浄手段 101を備える塗工装置 100の一例を示す概略図である。本実施形態では、洗浄手段 101は、洗浄機溶剤供給部 1及び洗浄機混合用気体供給部 2を有して構成されている。

[0050] 洗浄手段 101は、溶剤を収容する溶剤容器 4と、この溶剤容器 4に接続されている溶剤配管 5と、混合用気体を収容する混合用気体貯蔵容器 14と、この混合用気体貯蔵容器 14に接続されている混合用気体配管 15と、溶剤配管 5の終端と混合用気体配管 15の終端とを接続する混合用弁 10と、この混合用弁 10から延びる洗浄流体送出配管 104と、前記溶剤の流量、前記混合用気体の流量、及びこれらの混合比率を調整する調整機構とを備えている。混合用弁 10は、溶剤および前記混合用気体の使用量に応じて、制御手段としての制御部（図示せず)でその開閉が制御されている。前記調整機構は、例えば、溶剤用開閉弁 6と、溶剤用送り出し量調整機構 7と、混合用気体用開閉弁 16と、混合用気体用送り出し量調整機構 17とを備えて構成されている。溶剤用開閉弁 6及び混合用気体用開閉弁 16の開閉は、前記制御部によつて制御させることができる。

[0051] なお、図 3中符号 8は溶剤の使用量を測定する溶剤使用量測定機構としての溶剤流量計、符号 9は溶剤用フィルター、符号 13はロードセル、符号 18は混合用気体の使用量を測定する気体使用量測定機構としての混合用気体流量計を示している。他の構成は第 1の実施形態と同様であるから、重複する説明は図に同符号を付して重複する説明を省略する。

[0052] 本実施形態の塗工装置 100では、塗工液配管 21の構成、あるいは、塗工液や洗浄溶剤の粘度等を勘案して、溶剤容器 4の送り出し量調整機構 7および混合用気体配管 15の混合用気体流量調整弁 (混合用気体用送り出し量調整機構) 17の開度を設定することで、混合用弁 10で気体と溶剤が設定に応じた任意の比率で混合され、導入弁 12から塗工液配管 (ダイコーター配管） 21内に送り込まれる。

[0053] このように溶剤と混合用気体の流量および混合比を調節する洗浄流体調整機構としては、混合用気体と溶剤の流量をそれぞれ調整し、洗浄流体状態では制御しない構成が簡単で好ましいが、これに限らず、溶剤を調節せず混合用気体の流量調整と全体の洗浄流体の流量を調節する構成、混合比を決めておき規定混合溶剤を流量調整する構成、全ての段階で調節する構成なども可能である。

[0054] また流量調整は、弁によるものが一般的である力定量ポンプなどの各種手段によるものでも構わない。さらに、配管としては、同様に単なる三又の他、弁などの洗浄流体調整機構の一部をなす各種混合器具を用いることが可能である。

[0055] 第 1乃至第 3の実施形態で示した塗工装置 100では、塗工液配管 21に、気体と溶剤とが混合された洗浄流体を送出することにより、該洗浄流体を前記塗工液配管 21 内に流通させ、該塗工液配管を洗浄することができる。

[0056] なお、このような塗工装置の洗浄方法によって、ダイヘッド 3内や配管 21内を効率よく清浄ィ匕できるが、塗工液供給ポンプ 20やダイヘッド 3など、液置換性が悪く洗浄が困難な部位においては、従来の方法に比べると洗浄される程度は高いものの依然として塗工液が微量残留する。

[0057] このような液置換性が悪く洗浄が困難な部位に対しては、気体あるいは溶剤、またはその混合物である上記洗浄流体の導入'非導入を、使用溶剤重量'気体混合体積に応じて細力べ制御することによって、該部位を高、効果で洗浄する構成も可能である。この場合、例えば、第 3の実施形態の塗工装置 100のように構成し、溶剤容器 4 に設けられたロードセル 13の示す重量変化および混合用気体配管 15に設けられた流量計 18の積算値から、あら力じめ測定しておいた洗浄が困難な部位の内容積に合わせて、塗工液の気体による置換，溶剤充填，溶剤排出の各動作を行ない、気液界面通過による気液分配平衡を利用した洗浄を達成するとよヽ。

[0058] この洗浄方法における洗浄の推移を、図 4および図 5で示されるダイヘッド 3を図 3 に示される塗工装置 100に適用した場合を例にして、以下に記す。

[0059] 塗工終了時点では、ダイヘッドのマ-ホールド 28内は塗工液で満たされて、る。そこでまず、塗工液供給口 30から洗浄流体を送り込むことによって塗工液を置換する。

[0060] この際、洗浄流体のうち溶剤分は塗工液とともにスリットノズル 29から排出され、上部から気体が溜まっていくことにより、最終的には乾燥の恐れなしに液体が滞留しやすヽ箇所を含め内部を全て気体で満たすことができる。

[0061] 次いで、塗工液が排出されきった時点を見計らって今度は溶剤のみをマ-ホールド 28内に送り込み、溶剤で満たす。ここでダイヘッドに空気抜き口（air vent port) 31 が存在すれば、これを開とすることでより効率的に溶剤を充填できる。塗工液が排出されきった時点は、マ-ホールド 28の容積と、装置に備えられたロードセル 13により求まる溶剤使用量および混合用気体流量計 18により積算された混合用気体使用量との比較力も判断することができる。

[0062] 最後に、マ-ホールド 28が溶剤で満たされた時点を見計らって再び洗浄流体を送り込み、溶剤を排出させる。この際、上部から気体がたまってゆき、気液の界面が通過する際に発生する気液分配平衡を利用して壁面から液相に塗工液を溶出させて清浄化する。

[0063] 以上一回の洗浄動作で効果が不充分な場合、溶剤充填と排出を繰り返すことでより完全な洗浄を期することも可能である。また、洗浄が終了したのちに気体のみを送り込むことによって乾燥を行ない、次の塗工に備えることもできる。溶剤で満たされた時点は、同様にマ-ホールド 28の容積と溶剤使用量との比較力も判断することができる。

[0064] もちろん、使用量の測定は、溶剤を重量変化により、気体を流量の積算により行なう上記の方式が簡便であるが、他の手段によっても構わない。

[0065] さらに、洗浄動作の制御は、このような使用量等をもとにした制御のほか、洗浄流体あるいは溶剤 '気体の流速等と経過時間と照らし合わせることによる制御等でもよ、。その場合には、例えば、塗工装置 100に、溶剤の流速を制御する溶剤用流速制御手段 (例えば、流速計)や、混合用気体の流速を制御する混合気体用流速制御手段 (例えば流速計)を設けても良い。また、塗工装置 100には、加圧した混合用気体を弁を介して溶剤に混ぜることにより、前記弁よりも下流側の配管内に流れる溶剤及び混合用気体のうちの少なくとも一方の流速を変化させるように構成した流速制御手段を用いることちでさる。

[0066] さらに図 3に示すダイヘッド 3を備える塗工装置 100においては、例えば、送り出し量調整機構 7および混合用気体流量調整弁 17の開度と洗浄経過時間の比較カゝら洗浄流体の押し出し量を計算して動作を行なってもよ!/、し、可能ならば洗浄度自体の測定して洗浄動作を制御しても構わな!/、。

[0067] 上記洗浄に際して使用する溶剤は特に限定されないが、通常ダイヘッドの材質としては、金属が使用されていること、および洗浄後の乾燥の容易さを考慮すると、メタノール，エタノール，イソプロパノール，シクロへキサン，アセトン， 2-ブタノン，ジクロロメタン等の低沸点有機化合物が適すると考えられる。

[0068] 同様に使用する気体も特に限定されないが、溶剤として低級アルコールや低分子ケトン等の引火性のある物質を採用する場合には、窒素やアルゴン等の不活性ガスを選択することが望ましい。

[0069] また、使用する溶剤を 2種類以上として洗浄を行なうことも可能である。この場合、溶剤容器 ·ロードセル ·溶剤流量計等を複数用意し、切り替え弁を介して混合用弁に配管を接続することになる。

[0070] 上記洗浄動作をなす機構については、該洗浄の要旨を実現可能であれば形態を問わないが、プログラマブルロジックコントローラー（PLC)により各種監視'制御を行なうのが制御のタイムラグが少なく繊細な制御が比較的容易で好ましい。

[0071] 以上、本発明によるダイコーター配管洗浄において重要な要素となるの力洗浄流体の気液混合比率および送り出し量が最適の値に保たれることであり、これが溶剤の送り出し量調整機構 7と混合用気体流量調整弁 17の設定により調整されることは述ベた通りである。しかし、同一のダイコーターを洗浄する場合においても、上記気液混合比率および送り出し量を達成する溶剤の送り出し量調整機構 7と混合用気体流量調整弁 17の設定値が常に一定であるとは限らない。

[0072] なぜなら、前述設定値が、洗浄前に充填されている塗工液の種類によって異なり得るのはもちろんのこと、さらには洗浄の進展による配管内の塗工液残量の減少によつてすら変わってくる可能性があるからである。これは、塗工液によって粘度が異なること、また通常塗工液に比べ粘度の低い溶剤によって塗工液が置換されてゆくことで、押し出しに対する配管の抵抗が変化してしまうことによる。

[0073] 加えて、上記のような洗浄環境の変化によって最適気液混合比率を達成する設定値が移動しても、洗浄溶剤の流速制御を動的に行なって、混合状態を維持する機能を有する装置とするのも可能である。

[0074] 同じぐ上記のような洗浄環境の変化によって最適気液混合比率を達成する設定値が移動しても、混合用気体の流速制御を動的に行なって、混合状態を維持する機能を有する装置とするのも可能である。

[0075] 上記両装置とも、溶剤容器 4に設けられたロードセル 13の示す重量変化率および混合用気体配管 15に設けられた流量計 18の計測値から、気液の混合比率および洗浄流体の送り出し量を計算し、本発明の請求項 5にかかる発明による装置にぉヽては溶剤の送り出し量調整機構 7に、同請求項 6にかかる発明による装置においては混合用気体流量調整弁 17に、結果を帰還 (フィードバック）させること〖こよって該機能を実現する。

[0076] 以下、本発明の第 4の実施形態を図 6を参照して説明する。本実施形態の塗工装置 100は、高精度'高精密の塗工が要求される、例えばカラーフィルター、液晶材料、感熱記録材料、経皮吸収製剤等の部材の塗工に適する。本実施形態の塗工装置 100は、塗工ユニット部 110と、溶剤貯蔵部 300及び乾燥ガスユニット部 200を有する洗浄処理部 400からなつて!/、る。

[0077] 塗工ユニット部 110は、塗工する塗工液が貯蔵される塗工液貯蔵容器 19と、塗工液がダイヘッド 3に供給される際にスリットノズル等力も塗工液がいつも均一にカーテン状に形成されるために、ゴミなどの異物を取り除くための塗工液用フィルター 23と、さらに塗工液を塗工液貯蔵容器 19から移送させるための塗工液供給ポンプ 20と、塗工液をカーテン状に形成するダイヘッド 3と、さらにダイヘッド 3から落ちる塗工液を受けて止める塗工液受け 26と、塗工液受け 26に落ちた塗工液とダイヘッド 3に供給され余分の塗工液を貯める廃液槽 27とを備えてヽる。ダイヘッド 3と塗工液受け 26を除、て各部分が榭脂製パイプあるいはステンレス製パイプまたは金属製パイプの内面を樹脂加工等を施したパイプで配管されて、る。

[0078] 塗工ユニット部 110は、以下のように動作する、塗工液貯蔵容器 19に貯えられている塗工液は塗工液供給ポンプ 20の駆動により塗工液貯蔵容器 19から配管の途中にある塗工液用フィルター 23を通って塗工液供給ポンプ 20に入る。さらに、塗工液供給ポンプ 20の吐出方向に接続されて、る配管を通ってダイヘッド 3に塗工液が供給される。ダイヘッド 3に供給された余分な塗工液はダイヘッド 3からカーテン状に流され、塗工されない塗工液は廃液槽 27に回収される。

[0079] 洗浄処理部 400からのびる配管は、導入弁 12を介して、塗工ユニット部 110と接続している。このとき、洗浄処理部 400と塗工ユニット部 110との接続箇所は、図 6に二点鎖線で示すように、ポンプ 20と塗工液用フィルター 23との間や、塗工液用フィルタ一 23と塗工液配管 21の端部 (塗工液配管 21のうちの塗工液貯蔵容器 19に挿入される端部)等に設けてもよい。

[0080] 溶剤貯蔵部 300は、ソルベントショック (solvent shock)を抑止するため、 2種類以上の溶剤を貯えることができる 2個以上例えば 4個の溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51dを備えている。下流側の溶剤タンク内の溶剤ほど、上流側の溶剤タンク内の溶剤よりも塗工液との相容性が高い。また、下流側の溶剤タンク内の溶剤ほど、上流側の溶剤タンク内の溶剤よりも洗浄性が低い。

[0081] 各々の溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51dには、塗工液との相溶性のあるものから順次洗浄性の高い溶剤へと切り換えていくために、各溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51d の上流側に三方コップ型のタンク切り換え用弁 53a, 53b, 53c, 53dが設けられている。なお、タンク切り換え用弁 53a, 53b, 53c, 53dの操作は、外部から操作信号を入力することで行うことができる。また、タンク切り換え用弁 53a, 53b, 53c, 53dの操作は、人手による操作によって行ってもよい。

[0082] また、洗浄のバラツキをなくすために溶剤の重量制御をおこなうロードセル 54a, 54 b, 54c, 54d力夫々溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51dの底部に設けられている。さらに、溶剤容器 4カゝら移送される溶剤の洗浄バラツキをなくすために溶剤の流速を制御するための溶剤流量制御弁 56が設けられている。溶剤流量制御弁 56の吐出側には、溶剤の流量を計測する溶剤用流量計 52が設けられている。溶剤用流量計 52を通過した溶剤は溶剤の中の異物等を取るための溶剤用フィルター 55を通過して乾燥ガスユニット部 200からのガスと交わる切り換え弁 57が施されている場所に到達し、さらに洗浄時には塗工ユニット部 110の塗工液切り換え弁 12から洗浄するための溶剤が移送されて塗工ユニット部 110の配管あるいはダイヘッド内部を順次相溶性のある溶剤により洗浄される。また、洗浄時に溶剤と窒素等の乾燥用ガスとを混合して塗工ユニット部 110に送り込み、気液界面により塗工ユニット部の配管あるいはダィヘッド 3を洗浄することもできる。溶剤は、切り替え弁 73に達するまで溶剤用配管 7 0内を流れる。

[0083] 乾燥ガスユニット部 200は、配管あるいはダイヘッド 3の内部を乾燥させるためのガスを貯蔵する乾燥用ガスタンク 58と、ガスの流速を制御するための乾燥用ガスガス流量制御部 59と、乾燥用ガスガス流量制御部 59を通過したガスの流量を計測する乾燥用ガス流量計 60と、各溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51dに夫々対応するように並列に設けられた 4つのガス流量制御部とを備えている。溶剤タンク 51aに対応するガス流量制御部は、溶剤タンク 51aから吐出される溶剤にガスを混入させるためのものであって、圧力制御弁 80aと、ガス流量制御弁 8 laと、ガス流量計 82aとを備えている。溶剤タンク 51bに対応するガス流量制御部は、溶剤タンク 51bから吐出される溶剤にガスを混入させるためのものであって、圧力制御弁 80bと、ガス流量制御弁 8 lbと、ガス流量計 82bとを備えている。溶剤タンク 51cに対応するガス流量制御部は、溶剤タンク 51cから吐出される溶剤にガスを混入させるためのものであって、圧力制御弁 80cと、ガス流量制御弁 81cと、ガス流量計 82cとを備えている。溶剤タンク 5 Idに対応するガス流量制御部は、溶剤タンク 51dから吐出される溶剤にガスを混入させるためのものであって、圧力制御弁 80dと、ガス流量制御弁 81dと、ガス流量計 82dとを備えている。

[0084] この塗工装置 100では、以下のようにして塗工装置 100の洗浄を行う。

[0085] まず、溶剤タンク 51aから溶剤を吐出させる。溶剤タンク 51aに対応するガス流量制御部の制御によって、この溶剤にガスを混入させる。溶剤タンク 51aからの溶剤の吐出を停止させる。次に、溶剤タンク 51bから溶剤を吐出させる。溶剤タンク 51bに対応するガス流量制御部の制御によって、この溶剤にガスを混入させる。溶剤タンク 5 lb 力もの溶剤の吐出を停止させる。次に、溶剤タンク 51cから溶剤を吐出させる。溶剤タンク 5 lcに対応するガス流量制御部の制御によって、この溶剤にガスを混入させる。溶剤タンク 51cからの溶剤の吐出を停止させる。次に、溶剤タンク 5 Idから溶剤を吐出させる。溶剤タンク 5 Idに対応するガス流量制御部の制御によって、この溶剤にガスを混入させる。溶剤タンク 51dからの溶剤の吐出を停止させる。最後に、切り替え弁 57よりも下流側を全て乾燥させる。

[0086] 以上のように、本実施形態の塗工装置 100によれば、高精度'高精密の塗工が要求されるような場合であっても、塗工ユニット部 110を良好に洗浄することができる。

[0087] なお、配管およびダイヘッドの洗浄時 Z乾燥時は、洗浄処理部と接続された導入弁 12よりも下流側、すなわち塗工液貯蔵容器 19側の配管については、洗浄用溶剤が逆流するおそれがある。そのため、塗工液貯蔵容器 19の手前に弁を設け、廃液槽 27と接続して切り替えることで塗工液貯蔵容器 19が汚染されるのを防ぐが、塗工液貯蔵容器 19そのものを廃液を受けるための廃液缶等と交換するのが好ましい。

[0088] また、溶剤タンク 51a, 51b, 51c, 51d内の溶剤は、塗工液と相溶性によって適宜選択することができる。例えば塗工液に用いられて、るメイン溶剤がシクロへキサノン溶剤の際には、シクロへキサノン溶剤で 20KPa— lOOKPaの押し出し圧力で洗浄し、さらに 2-ブタノン溶剤を用いて 30KPa— lOOKPaの押し出し圧力で洗浄するとよい。

産業上の利用可能性

[0089] 本発明は、塗工装置、特にダイヘッドにより塗布を行なうダイコーター配管の内部を洗浄する方法および装置に関する。

Claims

請求の範囲

[1] ダイヘッド (3)と、塗工液供給ポンプ (20)と、塗工液貯蔵容器（19)と、これらを接続する塗工液配管（21)とを具備する塗工装置（100)にお、て、

前記塗工液配管（21)に、気体と溶剤を交互に送り出し、気体と溶剤の界面の通過で前記塗工液配管を洗浄する洗浄手段（101)が接続されていることを特徴とする。

[2] 請求項 1記載の塗工装置（100)において、

前記塗工液貯蔵容器（19)は、前記塗工液配管（21)の端部に設けられており、前記塗工液配管（21)は、前記塗工液貯蔵容器（19)を取り外したときに該端部に連結可能な連結機構 (22)を有する配管（11)を備え、

前記洗浄手段（101)は、前記配管（11)に接続されていることを特徴とする。

[3] 請求項 1又は 2記載の塗工装置（100)において、

前記洗浄手段（101)が、

溶剤を収容する溶剤容器 (4)と、この溶剤容器 (4)に接続されて!、る溶剤配管（5) と、混合用気体を収容する混合用気体貯蔵容器 (14)と、この混合用気体貯蔵容器（ 14)に接続されて!、る混合用気体配管（15)と、前記溶剤配管 (5)の終端と前記混合用気体配管（15)の終端とを接続する混合用弁（10)と、この混合用弁（10)力延びる洗浄流体送出配管（104)と、前記溶剤の流量、前記混合用気体の流量、及びこれらの混合比率を調整する調整機構 (7, 17, 6, 16)と、を具備することを特徴とする

[4] 請求項 3に記載の塗工装置（100)において、

前記溶剤の使用量を測定する溶剤使用量測定機構 (8)を設け、

前記混合用気体の使用量を測定する気体使用量測定機構 (18)を設け、前記溶剤および前記混合用気体の使用量に応じて前記混合用弁（10)の開閉を制御する制御手段をさらに具備することを特徴とする。

[5] 請求項 3記載の塗工装置（100)において、

前記溶剤の流速を制御する流速制御手段をさらに具備することを特徴とする。

[6] 前記請求項 3記載の塗工装置（100)において、

前記混合用気体の流速を制御する流速制御手段をさらに具備することを特徴とする。

[7] 請求項 1に記載の塗工装置（100)において、

前記洗浄手段（101)が 2種以上の溶剤を用い、塗工液と相溶性の高い溶剤から低 Vヽ溶剤を順次流す手段を有することを特徴とする。

[8] ダイヘッド (3)と、塗工液供給ポンプ (20)と、塗工液貯蔵容器（19)と、これらを接続する塗工液配管（21)とを具備する塗工装置（100)を洗浄する塗工装置の洗浄方法であって、前記塗工液配管（21)に、気体と溶剤とを交互に送出することにより、前記塗工液配管（21)内に流通させ、気体と溶剤との界面により該塗工液配管を洗浄することを特徴とする。

[9] 請求項 8に記載の塗工装置の洗浄方法において、

2種以上の溶剤を用い、塗工液と相溶性の高ヽ溶剤から低ヽ溶剤を順次流すことを特徴とする。