WO2011024616A1 - コーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法 - Google Patents

コーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法 Download PDF

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coating
light intensity
transmitted light
coated
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憲文 古谷
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凸版印刷株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating

Definitions

  • the present invention relates to a coating amount measuring method and apparatus for measuring a coating amount of a microcapsule coating liquid, a coating amount determining method and apparatus, a coating apparatus, and a manufacturing method of a coated product, and is a main component of an electronic paper display.
  • the present invention relates to the coating of a microcapsule coating solution, which is one step of manufacturing an electrophoretic front plate.
  • Display using electrophoretic phenomenon utilizes the phenomenon that charged particles in a solvent move by an electric field.
  • a microcapsule type electrophoresis system has been put into practical use.
  • Patent Document 1 describes that a transparent substrate is coated with a coating head such as a slot die coating head.
  • a wide coating head is used to increase productivity, and a large area is produced at one time, thereby addressing a reduction in price.
  • Patent Document 2 proposes a method of measuring with a sensor using infrared light and calculating a coating amount in a dry state.
  • Patent Document 3 proposes a method for measuring the thickness of a light-absorbing film formed on a transparent base material by transmitting light and deriving the coating amount from the relationship between the coating amount and the light transmission amount. Has been.
  • JP-T-2002-526812 Japanese Patent Laid-Open No. 11-241912 JP 2009-53134 A
  • the ink in which microcapsules are dispersed in a transparent binder liquid is called electronic ink because an image can be drawn by applying a voltage from the outside.
  • An active matrix display panel can be obtained by coating the electronic ink on a transparent base material on which a transparent electrode layer is formed to form a component called a front plate, and then bonding the substrate to a substrate on which an active matrix driving electrode circuit is formed. Therefore, the electronic paper front plate greatly depends on the content of the electronic ink coating.
  • the electronic paper having the structure described above expresses color with white particles and black particles enclosed in the microcapsules in the electronic ink, when the microcapsules are coated unevenly on the transparent substrate, There is a problem that when the panel is formed, the uneven state is expressed in color.
  • Patent Document 3 when the method shown in Patent Document 3 is applied to microcapsule coating, there is a difference in the final absorption amount and transmission absorption amount depending on the dry state, and the optical characteristics change particularly from the wet state to the dry state. In doing so, there is a problem that it is difficult to derive the correct coating amount because the change is measured in the middle.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem is that the coating amount measurement enables accurate measurement of the coating amount of a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which pigments are encapsulated and dispersed.
  • the object is to provide a method and apparatus, a coating amount determination method and apparatus, a coating apparatus, and a manufacturing method of a coated product.
  • the invention according to claim 1 is a coating amount measurement for measuring a coating amount when a microcapsule coating base material is coated with a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed.
  • the step of detecting the transmitted light intensity includes at least three locations including an end and a center of the microcapsule coating substrate in a wet state where the microcapsule coating liquid is not dried.
  • the method according to claim 1, wherein the method is a step of individually detecting the intensity of transmitted light by irradiating with an illumination light.
  • the direct light intensity of the illumination light is detected, and the detected transmitted light intensity and the direct light intensity are detected.
  • the coating amount is calculated by performing an operation for canceling the change in illumination light from the value of the light intensity.
  • the invention according to claim 4 is a coating amount measuring apparatus for measuring a coating amount when a microcapsule coating base material is coated with a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed.
  • Illuminating means for irradiating the microcapsule coating substrate in a wet state where the microcapsule coating liquid is not dried, and the microcapsule coating liquid and the microcapsule coating base in which the illumination light is in a wet state
  • the light intensity detecting means for detecting the transmitted light intensity transmitted through the material, and the thickness of the microcapsule display layer formed by drying the microcapsule coating liquid is calculated from the transmitted light intensity detected by the light intensity detecting means.
  • Coating amount calculating means It was grayed amount measuring device.
  • the said light intensity detection means is equipped with three or more places including the edge part and center of the said microcapsule coating base material,
  • the coating amount measuring apparatus of Claim 4 characterized by the above-mentioned. did.
  • the invention according to claim 6 further includes direct light detection means for individually detecting the direct light intensity of the illumination light, and In the coating amount calculation means for calculating the coating amount in a wet state from the transmitted light intensity detected by the light intensity detection means, an operation for offsetting a change in illumination light from the detected transmitted light intensity and the direct light intensity value
  • the coating amount measuring apparatus according to claim 4, wherein the coating amount is calculated.
  • the invention according to claim 7 is the thickness of the microcapsule display layer in which a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which pigments are encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating and dried to be in a dry state.
  • a method for determining whether or not a coating is coated to a thickness within a predetermined set range, wherein the microcapsule coating liquid is coated with the microcapsule coating liquid in a wet state Determining the correlation between the transmitted light intensity and the actual thickness of the microcapsule display layer formed by drying the coated microcapsule coating solution, and the thickness of the microcapsule display layer from the correlation
  • the wet state micro corresponding to the thickness of the appropriate range set in advance
  • the step of irradiating the material with illumination light and detecting the transmitted light intensity is compared with the detected transmitted light intensity and the reference range, and when the transmitted light intensity falls within the reference range, the microcapsule display And a step of determining that the thickness of the layer is an appropriate value and determining that the thickness of the microcapsule display layer is not an appropriate value when the transmitted light intensity is outside the reference range.
  • the amount determination method was used.
  • the step of detecting the transmitted light intensity includes at least three locations including an end and a center of the microcapsule coating base material in a wet state where the microcapsule coating liquid is not dried.
  • the method according to claim 7, wherein the method is a step of individually irradiating the light with illumination light and individually detecting the transmitted light intensity.
  • the direct light intensity of illumination light is detected, and in the determining step, the value of the transmitted light intensity and the direct light intensity is used.
  • the invention according to claim 10 is the thickness of the microcapsule display layer in which a microcapsule coating substrate containing a microcapsule in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating and dried to obtain a dry state.
  • a device for determining whether or not a coating is coated to a thickness within a predetermined set range, wherein the microcapsule coating liquid is coated with the microcapsule coating liquid in a wet state The correlation between the transmitted light intensity and the actual thickness of the microcapsule display layer formed by drying the coated microcapsule coating solution is obtained, and the thickness of the microcapsule display layer is determined from the correlation.
  • the wet microcaps corresponding to a preset thickness in the appropriate range Storage means for storing an appropriate range of transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate coated with a coating liquid as a reference range, and the microcapsule coating in a wet state where the microcapsule coating liquid is coated and not dried Illumination means for irradiating the substrate with illumination light, and light intensity detection means for detecting the transmitted light intensity of the illumination light transmitted through the microcapsule coating substrate coated with the microcapsule coating liquid, Comparing the detected transmitted light intensity with the reference range of the transmitted light intensity, and determining that the thickness of the microcapsule display layer is an appropriate value when the transmitted light intensity falls within the reference range, When the transmitted light intensity is outside the reference range, it is determined that the thickness of the microcapsule display layer is not an appropriate value.
  • the invention according to claim 11 is characterized in that the light intensity detecting means is provided at three or more locations including the end and the center of the microcapsule coating base material. It was.
  • the invention according to claim 12 further includes direct light detection means for individually detecting the direct light intensity of the illumination light, and the determination means includes the detected transmitted light intensity and the direct light.
  • a microcapsule display layer in which a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate and dried to be in a dry state.
  • a coating device comprising the coating amount measuring device according to claim 4, wherein a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate and dried.
  • a coating apparatus characterized in that a microcapsule display layer in a state is formed.
  • a microcapsule display layer formed by coating a microcapsule coating substrate with a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which pigments are encapsulated and dispersed and then drying is formed.
  • a coating device comprising the coating amount determination device according to claim 10, wherein a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate, dried, and dried.
  • a coating apparatus characterized in that a microcapsule display layer in a state is formed.
  • a microcapsule coating layer containing a microcapsule in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate and dried to form a microcapsule display layer in a dry state.
  • a method for producing a coated product comprising the coating amount measuring method according to claim 1, wherein a microcapsule coating substrate containing microcapsules in which pigments are encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate and dried.
  • a microcapsule display layer in a dry state is formed.
  • a microcapsule display layer is formed by coating a microcapsule coating substrate with a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed, and then drying.
  • a method for producing a coated product comprising the method for determining a coating amount according to claim 7, wherein a microcapsule coating liquid containing microcapsules in which a pigment is encapsulated and dispersed is coated on a microcapsule coating substrate and dried.
  • a microcapsule display layer in a dry state is formed.
  • the coating amount measuring method and apparatus the coating amount determining method and apparatus, the coating apparatus, and the coating product manufacturing method according to the present invention, the amount of light transmitted through the coating amount of the microcapsule coating solution using transmitted light illumination. Therefore, the amount of white particles and black particles contained in the microcapsule per unit area is determined regardless of the dispersion state of the white particles and black particles in the microcapsule. As a result, the coating amount of the microcapsule coating liquid can be measured with high accuracy.
  • the coating amount in a wet state immediately after coating can be measured nondestructively, so that the production efficiency can be improved.
  • a coating abnormality can be confirmed quickly, and waste can be reduced as much as possible when a coating abnormality occurs.
  • the microcapsule coating liquid coated on the microcapsule coating substrate can be judged in-line to determine whether or not the coating amount in the proper range is determined, and the coating abnormality can be monitored.
  • FIG. 1 It is explanatory drawing of the microcapsule used for the coating product of this invention. It is explanatory drawing of the microcapsule coating liquid used for the coating product of this invention. It is a schematic cross section of the electrophoresis type front plate used as the coating product of this invention. It is a block diagram of the coating apparatus which comprises the coating amount measuring method and apparatus of the microcapsule concerning this invention, and the coating amount determination method and apparatus. Configuration of a coating apparatus for experimentally determining a coating amount of a microcapsule in a dry state from a transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate containing a microcapsule coating liquid in a wet state in the microcapsule coating apparatus according to the present invention FIG.
  • Embodiments of a microcapsule coating amount measuring method and apparatus, a coating amount determining method and apparatus, a coating apparatus, and a manufacturing method of a coated product according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. .
  • the coated product of the present invention is a microcapsule coating substrate having a light-transmitting property, coated with a light-transmitting microcapsule coating solution containing a microcapsule in which a pigment is encapsulated and dispersed, and dried.
  • a capsule display layer is formed.
  • an electrophoretic front plate can be used as the coating product.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of an electrophoretic front plate that is a coating product of the present invention. As shown in FIG. 3, the electrophoresis type front plate corresponds to the transparent base material 25, the transparent electrode 25, the display material (the microcapsule display layer described in the claims, 27) (referred to as microcapsule display layer).
  • the electrophoretic microcapsule that becomes the microcapsule display layer 27 is a microcapsule shell in which a dispersion and a coloring pigment are encapsulated and dispersed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of microcapsules used in the coated product of the present invention.
  • FIG. 2 shows an explanatory diagram of the microcapsule coating solution used in the coating product of the present invention.
  • Electrophoretic microcapsules are manufactured, for example, as follows.
  • White particles made of titanium oxide having an average particle size of 3 ⁇ m and surface-coated with a polyethylene resin that is negatively charged in solution in a tetrachloroethylene solvent, and alkyltrimethylammonium chloride (R (CH3) 3N + Cl ⁇ , R that is positively charged in solution)
  • R (CH3) 3N + Cl ⁇ , R that is positively charged in solution) A dispersion liquid is prepared in which each of the black pigments (Pigment Black) (13Bk) surface-treated with an alkyl group is dispersed.
  • Each dispersion was mixed with water adjusted to 40 ° C. and an aqueous solution containing gelatin and sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, and stirred with a homogenizer while maintaining the liquid temperature at 40 ° C., and O / W (oil-in-water type) An (oil-in-water) emulsion is obtained.
  • each O / W (oil-in-water emulsion obtained) and an aqueous solution in which gum arabic was mixed with water adjusted to 40 ° C. were mixed using a disper, and the liquid temperature of each solution was While maintaining the temperature at 40 ° C., the pH of the solution is adjusted with acetic acid, and the microcapsule shell 14 shown in FIG. 1 is formed by coacervation.
  • the microcapsule shell is cured by adjusting the liquid temperature to 50 ° C. while stirring, and the diameter of the microcapsules in which the dispersion liquid 11 in which the white particles 12 and the color particles 13 are dispersed is sealed is about 40 ⁇ m. Align.
  • the obtained electrophoretic microcapsule and a polyurethane resin solution (Nipporan 5037, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), which is the binder solution 20, are mixed to prepare an electrophoretic microcapsule coating solution. (Electronic ink) is generated.
  • the microcapsule coating liquid obtained as described above is applied and dried on the transparent electrode of the microcapsule coating base material on which the transparent electrode is formed on the transparent base material to form a microcapsule layer as a coated product. .
  • the electrically insulating transparent substrate 25 is made of glass, plastic (styrene resin, cellulose, cresol resin, epoxy resin, melamine resin, polyamide, polycarbonate, polyethylene, acrylic resin, phenol resin, polyisobutylene, methacrylic resin, acetal resin, polypropylene.
  • plastic styrene resin, cellulose, cresol resin, epoxy resin, melamine resin, polyamide, polycarbonate, polyethylene, acrylic resin, phenol resin, polyisobutylene, methacrylic resin, acetal resin, polypropylene.
  • Polystyrene, ethylene resin, polyurethane, vinyl resin, poval, vinylidene resin, silicone resin, urea resin, polyester resin, fluororesin, cycloolefin polymer but is not limited thereto.
  • the transparent electrode 26 is made of a transparent conductive film, and tin oxide, indium oxide, zinc oxide, conductive polymer, etc. can be used.
  • the transparent conductive film is formed on the surface of the substrate by a known method such as vapor deposition, sputtering, electrodeposition, coating or printing.
  • the transparent electrode 26 is laminated on one surface of the transparent substrate 25.
  • an electrophoretic microcapsule coating solution for forming a microcapsule display layer 27 is applied on the surface of the transparent electrode 26 opposite to the transparent substrate 25 so that the microcapsules are arranged in a single layer on the transparent electrode.
  • the surface opposite to the transparent electrode of the microcapsule display layer 27 may be pasted with a protective film.
  • the electrophoretic front plate can be formed into an electrophoretic display device by peeling off the protective film and bonding it to a back substrate provided with pixel electrodes.
  • FIG. 4 shows a configuration diagram of a coating apparatus including the microcapsule coating amount measuring method and apparatus and the coating amount determination method and apparatus according to the present invention.
  • the coating apparatus is not illustrated in the transparent microcapsule coating substrate 45 with a microcapsule coating liquid obtained by mixing microcapsules in which white particles and black particles for electronic paper display are dispersed and a binder liquid.
  • the coating is measured via the transparent electrode layer, and includes a coating amount measuring device having an original sheet feeding part 41, a coating part 42, a drying unit 43, an original film winding part 44, and a coating amount determining means. .
  • the raw fabric delivery unit 41 delivers the microcapsule coating substrate 45 before being coated with the microcapsule coating liquid.
  • the coating unit 42 coats the microcapsule coating substrate 45 delivered from the raw fabric delivery unit 41 with a microcapsule coating solution via a transparent electrode layer (not shown).
  • the coating thickness is defined by factors such as sufficient black or white color development and the ability to drive the pigment in the microcapsules with low power, and is small in the dry film thickness after drying. It is required that the diameter is 5 ⁇ m or more, which is the diameter of the microcapsule, and 40 ⁇ m or less, which is the diameter of the standard microcapsule.
  • the drying unit 43 dries the microcapsule coating liquid coated on the microcapsule coating substrate 45 via a transparent electrode layer (not shown).
  • the drying unit 43 includes a raw material feeding unit 41 and a raw material winding unit 44. Arranged between.
  • the drying unit 43 dries the microcapsule coating solution coated on the microcapsule coating substrate 45 via a transparent electrode layer (not shown).
  • the raw fabric take-up portion 44 is for winding up a microcapsule coating substrate on which a microcapsule display layer, which is a coating product, is formed.
  • the coating amount measuring device includes a wet part illumination part 31, a wet part light intensity detection part 33, a calculation part (corresponding to storage means described in claims) 35, a display part 36, and a storage part (claims). 46, which corresponds to the coating amount calculation means described in the range), a determination unit (corresponding to the determination means described in the claims) 47, and the like.
  • the wet portion illumination unit 31 transmits and illuminates the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating solution in a wet state where the coated microcapsule coating solution is not dried.
  • the wet portion light intensity detection unit 33 detects the intensity of light from the wet portion illumination unit 31 that passes through the microcapsule coating substrate 45 coated with the wet microcapsule coating liquid.
  • the storage unit 46 has a transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating liquid in a wet state and a microcapsule display layer 27 in a dry state formed by drying the coated microcapsule coating liquid.
  • the correlation with the actual thickness (coating amount) is stored as correlation data.
  • data in which the graphs shown in FIGS. 6 and 7 are tabulated is stored as correlation data.
  • FIG. 6 is a correlation diagram showing the correlation between the transmitted light intensity in the dry state and the coating amount in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a correlation diagram showing the correlation between the transmitted light intensity in the wet state and the transmitted light intensity in the dry state in the embodiment of the present invention.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27 corresponds to the thickness in the appropriate range set in advance.
  • An appropriate range of transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate 45 coated with the capsule coating liquid is stored as a reference range.
  • the calculation unit 35 dries the coated microcapsule coating liquid to a dry state. It is calculated as the thickness of a certain microcapsule display layer 27.
  • the display unit 36 displays the thickness calculated by the calculation unit 35.
  • the determination unit 47 compares the transmitted light intensity detected by the wet portion light intensity detection unit 33 with the reference range stored in the storage unit 46, and when the transmitted light intensity falls within the reference range, the microcapsule It is determined that the thickness of the display layer 27 is an appropriate value, and when the transmitted light intensity is outside the reference range, it is determined that the thickness of the microcapsule display layer 27 is not an appropriate value.
  • the determination result is displayed on the display unit 36.
  • the calculated thickness of the microcapsule display layer includes a physical value correlated with the thickness of the microcapsule display layer.
  • the physical value may be correlated with the thickness of the microcapsule display layer, and may be the transmitted light intensity, the coating amount, the hardness, transmittance, or reflectance of the microcapsule layer.
  • the display unit may display not only the thickness of the microcapsule display layer but also a physical numerical value correlated with the thickness of the microcapsule display layer.
  • the determination may be made not only by the thickness of the microcapsule display layer but also by a physical value having a correlation with the thickness of the microcapsule display layer.
  • the transmitted light intensity and the thickness of the microcapsule display layer 27 in a dry state formed by drying the coated microcapsule coating liquid are previously determined. Must be obtained as correlation data.
  • the correlation between the transmitted light intensity measured in advance and the actual thickness of the microcapsule display layer 27 in the dry state formed by drying the coated microcapsule coating liquid is used as correlation data. If determined, not only the thickness in the dry state but also other physical values may be measured.
  • the correlation with the actual thickness of the microcapsule display layer 27 in the dry state formed by drying the coated microcapsule coating liquid is obtained in advance as correlation data, it can be obtained in a wet state or a dry state. It may be determined whether or not it is an appropriate value based on not only the thickness of the film but also other physical values.
  • the coating apparatus using the microcapsule coating amount measurement method and the coating amount determination method in this embodiment the amount of light transmitted through the coating amount of the microcapsule coating liquid using transmitted light illumination Since the calculation is performed from the correlation, the correlation between the amount of the white particles and the black particles contained in the microcapsule is high regardless of the dispersion state of the white particles and the black particles in the microcapsule. As a result, the thickness of the microcapsule display layer 27 can be calculated with high accuracy.
  • the coating amount When it is determined that the coating amount deviates from the reference range and the thickness of the microcapsule display layer 27 is not an appropriate value, it can be corrected to the reference range by changing the coating condition of the coating portion 42 immediately. At this time, the coating amount can be adjusted to fall within the reference range without stopping the coating apparatus.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27 in a wet state immediately after coating can be measured non-destructively, it is possible to coat with good production efficiency and to quickly check for abnormalities, thereby minimizing waste. It can be manufactured with less.
  • the coating amount of the microcapsule coating liquid deviates from the reference range
  • the microcapsule coating substrate 45 on which the microcapsules and the transparent electrode layer corresponding to the length of the drying furnace 43 are formed is wasted. According to the present embodiment, it is possible to manufacture such waste as much as possible.
  • the pass / fail determination of the coating amount of the appropriate range in which the microcapsule coating liquid coated on the microcapsule coating substrate is determined can be performed.
  • FIG. 5 shows a coating for experimentally determining the coating amount of the microcapsule in the dry state from the transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate containing the microcapsule coating liquid in the wet state in the microcapsule coating apparatus according to the present invention.
  • a block diagram of the apparatus is shown.
  • the coating apparatus is similar to the case shown in FIG. 4 in that the raw fabric delivery unit 41, the coating unit 42, the drying unit 43, the raw fabric take-up unit 44, and the microscopic state in the dry state from the transmitted light intensity in the wet state
  • a coating amount calculating means for experimentally calculating the coating amount of the capsule is included.
  • the coating amount calculation output means includes a wet part illumination part 31, a dry part illumination part 32, a wet part light intensity detection part 33, a dry part light intensity detection part 34, an arithmetic processing part 48, a storage part 49, and the like. Consists of.
  • the wet portion illumination unit 31 illuminates and transmits the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating solution in a wet state where the coated microcapsule coating solution is not dried. It is.
  • the illuminating unit for dry part 32 illuminates and transmits the microcapsule coating substrate 45 including the microcapsule coating layer in a dry state dried by the drying unit 43.
  • the wet part light intensity detection part 33 detects the intensity of light from the wet part illumination part 31 that passes through the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating liquid in a wet state.
  • the light intensity detector 34 for the dry part is a thickness of the microcapsule display layer 27 that is a dry coating amount based on the transmitted light intensity measured when the coated microcapsule coating liquid is in a wet state.
  • the intensity of light from the illuminating unit 32 for dry part that is transmitted through the microcapsule coating substrate 45 coated with the microcapsule coating layer is detected.
  • the arithmetic processing unit 48 calculates the difference between the intensity of the transmitted light detected by the wet part light intensity detecting unit 33 and the intensity of the transmitted light detected by the dry part light intensity detecting unit 34, and calculates the difference. By adding to the coating amount of the microcapsule coating liquid in the state, the coating amount in the dry state in the wet state is calculated. The calculated thickness (coating amount) of the microcapsule display layer 27 in the dry state is stored in the storage unit 49 in association with the transmitted light intensity detected by the wet part light intensity detection unit 33.
  • data in which the graphs shown in FIGS. 6 and 7 are tabulated is stored as correlation data.
  • various types of data calculated by the calculation processing unit 48 are displayed on the display unit 36.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27 is the coating amount regardless of the dispersion state of the white particles and the black particles in the microcapsules. Can be measured correctly.
  • FIG. 6 shows a sample with different coating amounts obtained by thin-film coating a microcapsule coating solution on a transparent substrate, then drying the coated microcapsule coating solution in a drying unit 43, and then cutting out to a certain size. The relationship of the transmitted light intensity of the sample is shown.
  • the dispersion state of the pigment in the microcapsule is random, but it is not affected, and it is understood that there is a correlation between the transmitted light intensity and the coating amount.
  • the thickness of the layer 27 can be derived from the transmitted light intensity.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27 that is the coating amount in the dry state is obtained based on the tabulated correlation data.
  • the thickness of the microcapsule display layer that is the coating amount in the dry state is not limited to the empirical formula obtained based on the approximate curve shown in FIGS. 6 and 7, or the proportional formula, the empirical formula or the interpolation calculation based on the approximate curve. You may make it ask.
  • the correlation between the transmitted light intensity in the wet state and the coating amount in the dry state is derived by conducting another experiment without using the coating apparatus capable of in-line measurement as shown in FIG. 5, and the microcapsule coating liquid in the wet state An appropriate range of the transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate 45 coated with may be obtained.
  • a coating in which a microcapsule is coated on a transparent substrate using a coating amount measuring device, and a microcapsule display layer is formed on the microcapsule coating substrate whose thickness is controlled within a standard range. Products can be provided.
  • the film thickness becomes abnormal outside the standard film thickness range in the width direction, and partial good products cannot be secured. Will be described with respect to how to determine horizontal unevenness that leads to an improvement in productivity.
  • FIG. 9 shows an explanatory diagram of the microcapsule film thickness distribution on the substrate in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows an explanatory diagram of the microcapsule film thickness distribution on the substrate in the embodiment of the present invention.
  • the film thickness of only one of the right side and the left side may increase as shown in FIG.
  • the film thickness of only one side is increased as in the case of a narrow width coating head, as shown in FIG. It may be thicker or thinner than the portion, and not only adjustment of the left and right gaps, but also fine adjustment of the gap in the center part is required.
  • the coating amount of the microcapsule coating liquid containing the encapsulated and dispersed microcapsules was measured at the same time as three or more dry coating amounts in the wet state immediately after coating, and reached an allowable measurement range at all measurement points. Can be determined.
  • FIG. 12 shows an explanatory diagram of the horizontal unevenness determination in the embodiment of the present invention.
  • the measurement is made at three points in the width direction of the microcapsule coating substrate.
  • 12A is an explanatory diagram of crossing unevenness
  • FIG. 12B is an explanatory diagram of point defects.
  • the horizontal unevenness is a film thickness variation phenomenon in which a concentration change suddenly occurs horizontally in the transparent substrate width direction and then gradually returns to the original film thickness.
  • the film thickness can be measured continuously in the light intensity detection unit of three or more points in the width direction, for example, when there is a point defect in the center, only one wet part light intensity detection unit captures the film thickness variation, Other light intensity detectors have no film thickness variation.
  • all the light intensity detectors for wet parts simultaneously capture the same film thickness fluctuation, and the film thickness fluctuation occurred at the same time. The occurrence of horizontal unevenness can be determined by calculation.
  • the coating amount is measured at three locations of two end portions and one central portion with respect to the width direction of the microcapsule coating substrate 45. This is indicated by three measurement lines L.
  • the crossing unevenness N1 in (a) the film thickness changes at all points on the measurement line L as compared with the film thickness immediately before the crossing unevenness represented as a dotted line portion in the figure below. Thereby, crossing unevenness can be determined.
  • the point defect (b) only the central portion of the measurement line L changes in film thickness as compared with the film thickness immediately before the defect unevenness represented by the dotted line portion in the figure below. Thereby, a point defect can be determined.
  • FIG. 13 shows a configuration diagram of the film thickness apparatus in the embodiment of the present invention.
  • the coating amount measuring apparatus is paired with the wet part illumination units 31 installed at three or more locations including the width direction both ends and the center part of the transparent equipment.
  • the wet portion light intensity detection unit 33, the calculation unit (coating amount calculation unit) 35, the display unit 36, the storage unit (storage unit) 46, the determination unit (determination unit) 47, and the like are installed.
  • the wet portion light intensity detection unit 33, the calculation unit (coating amount calculation unit) 35, the display unit 36, the storage unit (storage unit) 46, the determination unit (determination unit) 47, and the like are installed.
  • the wet portion illumination unit 31 transmits and illuminates the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating solution in a wet state where the coated microcapsule coating solution is not dried.
  • the wet portion light intensity detection unit 33 detects the intensity of light from the wet portion illumination unit 31 that passes through the microcapsule coating substrate 45 coated with the wet microcapsule coating liquid.
  • the storage unit 46 has a transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate 45 containing the microcapsule coating liquid in a wet state and a microcapsule display layer 27 in a dry state formed by drying the coated microcapsule coating liquid.
  • the correlation with the actual thickness (coating amount) is stored as correlation data.
  • data in which the graphs shown in FIGS. 6 and 7 are tabulated is stored as correlation data. Further, in the storage unit 46, from the correlation between the transmitted light intensity and the actual coating amount, the thickness of the microcapsule display layer 27 corresponds to the thickness in the appropriate range set in advance. An appropriate range of transmitted light intensity of the microcapsule coating substrate 45 coated with the capsule coating liquid is stored as a reference range.
  • the computing unit 35 dries the coated microcapsule coating liquid based on the respective transmitted light intensities detected by the wet part light intensity detecting unit 33 and the correlation data stored in the storage unit 46. It is calculated as the thickness of the microcapsule display layer 27 in the state.
  • the display unit 36 displays the thickness (coating amount) calculated by the calculation unit 35.
  • the determination unit 47 compares the transmitted light intensity detected by the wet portion light intensity detection unit 33 with the reference range stored in the storage unit 46, and when all transmitted light intensities fall within the reference range. It is determined that the thickness of the microcapsule display layer 27 is an appropriate value, and when the transmitted light intensity at one location is outside the reference range, it is determined that the thickness of the microcapsule display layer 27 is not an appropriate value. The determination result is displayed on the display unit 36.
  • the microcapsule coating amount measuring apparatus since the calculation is performed from the correlation with the amount of light transmitted through the coating amount of the microcapsule coating liquid using transmitted light illumination, Whatever the dispersion state of white particles and black particles, the amount of white particles and black particles contained in the microcapsules per unit area is highly correlated, and as a result, the microcapsules are highly accurate.
  • the coating amount of the coating solution can be measured at three locations simultaneously.
  • FIG. 11 shows a configuration diagram of a coating apparatus for adjusting the film thickness in the embodiment of the present invention.
  • the traveling microcapsule coating substrate 45 passes through the roll 48, and when passing through the roll 48, the microcapsule coating liquid is applied by the coating head which is the coating portion 42.
  • the coating head 42 is fixed to the stage 49, and by adjusting the stage, the gap between the coating head 42 and the roll 48 can be adjusted within the reference range for all film thickness values in the width direction.
  • the microcapsule coating amount measuring apparatus in such an embodiment, it is determined whether or not the reference range is set in advance, and based on the result, the in-plane film thickness is constant. It can be ensured that it is coated with.
  • the microcapsule coating substrate was coated with microcapsules, and the microcapsule display layer was formed on the microcapsule coating substrate whose in-plane film thickness was controlled within the standard range.
  • a coated product can be provided.
  • the number of measurement points for measuring the coating amount of the microcapsule coating liquid is preferably as many as possible in the width direction of the microcapsule coating substrate, but at least both end portions in the width direction of the microcapsule coating substrate. It is preferable to measure at three locations in the center.
  • FIG. 14 shows a configuration diagram of the film thickness apparatus in the embodiment of the present invention.
  • the light intensity of the illumination unit paired with the wet part transmission intensity detection unit is directly measured by the light intensity detection unit 51.
  • the film thickness value that offsets the change in the amount of illumination light can be measured by adding the direct light intensity value of the illumination unit to the calculation.
  • the coating amount can be measured without being affected by the fluctuation of the light amount.
  • the direct light intensity detection unit is provided on the same side with respect to the microcapsule coating substrate, and directly detects the light intensity of the illumination unit.
  • the coating amount determining method and apparatus, the coating apparatus and the coated product manufacturing method according to the present invention the wet part immediately after the microcapsule coating, the transmitted light intensity and the drying The amount of coating can be measured more accurately by simultaneously measuring both the transmitted light intensities of the dry portion where the microcapsule coating liquid coated through the unit 43 has been in a dry state. Without stopping the coating apparatus, it is possible to perform coating with good production efficiency, and it is possible to manufacture waste with as little waste as possible by quickly checking for abnormalities. At this time, the coating apparatus described in FIG. 5 can be used.
  • FIG. 6 shows the relationship between the transmitted light intensity measured in the wet part immediately after the microcapsule coating and the transmitted light intensity measured in the dry part where the microcapsule coating liquid coated through the drying unit 43 is in a dry state. Also in this case, since there is a correlation shown in the graph of FIG. 7 between the wet portion transmitted light intensity and the dry portion transmitted light intensity, the dry transmitted light intensity is predicted and calculated from the transmitted light intensity in the wet state. From the prediction calculation result, it can be seen that the thickness of the microcapsule display layer 27, which is the coating amount in the dry state, can be derived.
  • the wet state immediately after the microcapsule coating is an intermediate form until the coated microcapsule coating solution is dried to the dry state, and the correlation of FIG. 8 is shown when the wet state is shifted to the dry state.
  • the transmitted light intensity gradually decreases with the passage of time from the wet state to the dry state.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27, which is the dry coating amount derived as a result varies depending on which wet transmitted light intensity immediately after coating is captured.
  • this coating amount measuring apparatus when deriving the thickness of the microcapsule display layer, which is the coating amount in the dry state, based on the transmitted light intensity in the wet state immediately after coating, The difference between the detection results of the transmitted light intensity detected by the light intensity detection unit and the transmitted light intensity detected by the light intensity detection unit for the dry unit is derived, and the above difference is taken into account from the transmitted light intensity of the wet unit. The partial transmitted light intensity is calculated, and the thickness of the microcapsule display layer, which is the coating amount, is derived from the obtained dry part transmitted light intensity.
  • R 2 represents a correlation coefficient, and the closer the R 2 value is to 1, the closer the measured data and the approximate curve match. Therefore, since the wet part transmitted light intensity and the dry part transmitted light intensity are correlated as shown in FIG. 7, the correlation and the correlation between the dry transmitted light intensity and the coating amount shown in FIG. 6 are used. Thus, the thickness of the microcapsule display layer, which is the dry coating amount, can be derived from the transmitted light intensity in the wet state.
  • the present embodiment by measuring and calculating the intensity of each transmitted light in the wet state immediately after coating and the dry state that is a reference for calculating the coating amount, high-precision dryness is obtained even in the wet state immediately after coating.
  • the thickness of the microcapsule display layer 27 in the state can be measured.

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Abstract

【課題】顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含むマイクロカプセル塗工液のコーティング量を正確に計測できるようにしたコーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法の提供。 【解決手段】顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングした際のコーティング量を測定するコーティング量測定方法であって、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射してその透過光強度を検出する工程と、前記透過光強度からマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるマイクロカプセル表示層の厚さを算出する工程とを備えることを特徴とするコーティング量測定方法とした。

Description

コーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法
　本発明はマイクロカプセル塗工液のコーティング量を測定するコーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法に関するものであり、電子ペーパーディスプレイの主要部品である電気泳動型前面板の製造の１工程であるマイクロカプセル塗工液のコーティングに関する。
　視認性が高く、書き換え可能で低消費電力といった特徴を持つ電子ペーパーディスプレイを実現するための技術として様々な方式の開発が進んでいる。
　電気泳動現象を利用したディスプレイは溶媒中の電荷を帯びた粒子が電界によって移動する現象を利用している。その中のひとつの技術としてマイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。
　これは透明な液体が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白色粒子と黒色粒子を入れ、外部電圧を印加することによってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。この場合のマイクロカプセルの径φは数十μｍ～数百μｍと小さいので、このマイクロカプセルを透明なバインダー液中に分散させるとインクのように、コーティングすることができる。
　また、電子ペーパーディスプレイは市場競争のために低価格の傾向が著しく、これに対処するためにロールｔｏロールの連続生産方式が採用されている。ロールｔｏロールの生産方式ではスロットダイコーティングヘッドなどのコーティングヘッドを用い、電子インクを透明基材にコーティングすることが特許文献１に記載されている。加えて、生産性をあげるために広幅コーティングヘッドを使用し、一度に大きな面積を生産することで、低価格化に対処している。
　一方、コーターにより塗工した直後のウェット状態を計測する方法としては、赤外光を用いたセンサーで計測し、ドライの状態のコーティング量を算出する方法が特許文献２で提案されている。
　また、透明な基材に形成された吸光性の膜の厚さを測定する方法として、光を透過させ、コーティングの量と光の透過量と関係からコーティング量を導き出す方法が特許文献３で提案されている。
特表２００２－５２６８１２号公報 特開平１１－２４１９１２号公報 特開２００９－５３１３４号公報
　マイクロカプセルを透明なバインダー液中に分散させたインクは外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。透明電極層を形成した透明基材にこの電子インクをコーティングし前面板と呼ぶ部品を形成した後、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板に貼り合わせるとアクティブマトリクスディスプレイパネルができる。それゆえ電子ペーパー前面板は電子インクのコーティングの内容に大きく左右される。
　特に、上記で説明した構造の電子ペーパーは電子インクの中のマイクロカプセル内に封入された白色粒子と黒色粒子で色を表現するため、透明基材にマイクロカプセルが不均一にコーティングされると、パネルを形成した際にその不均一な状態をまま色表現してしまうという問題がある。
　そのため、コーティング後サンプルを切出し、単位面積当たりにコーティングされているマイクロカプセルの量を測定し、指定されたコーティング量にコーティングできているかを確認する必要があり、良品を生み出すために非常に多くのロスを発生させるという問題がある。そこで、コーティング直後の電子インクがウェットな状態で、ドライな状態の単位面積あたりのコーティング量を非破壊で物理的・定量的な測定法を要求する声が高まっている。
　ここで、特許文献２に示す方法をマイクロカプセルのコーティングに適用しようとした場合には、マイクロカプセル内に分散している白色粒子と黒色粒子の分散状態によって、赤外光の反射状態が異なり、同じコーティング量であっても異なった結果を導き出してしまうという問題点がある。
　また、特許文献３に示す方法をマイクロカプセルのコーティングに適用しようとした場合には、乾燥状態によって最終的な吸収量と透過吸収量に違いがあり、特にウェット状態からドライ状態に光学特性が変化する際にその変化途中を測定することになり、正しいコーティング量を導き出すことが困難であるという問題がある。
　本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その課題とするところは、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含むマイクロカプセル塗工液のコーティング量を正確に計測できるようにしたコーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために請求項１に係る発明として、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングした際のコーティング量を測定するコーティング量測定方法であって、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射してその透過光強度を検出する工程と、前記透過光強度からマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるマイクロカプセル表示層の厚さを算出する工程とを備えることを特徴とするコーティング量測定方法とした。
　また、請求項２に係る発明としては、前記透過光強度を検出する工程が、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上を照明光で照射し、その透過光強度を個別に検出する工程であることを特徴とする請求項１記載のコーティング量測定方法とした。
　また、請求項３に係る発明としては、前記照明光を照射してその透過光強度を検出する工程において、照明光の直接光強度を検出し、且つ、前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこない、コーティング量を算出することを特徴とする請求項１記載のコーティング量測定方法とした。
　また、請求項４に係る発明としては、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングした際のコーティング量を測定するコーティング量測定装置であって、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射する照明手段と、前記照明光がウェット状態にある前記マイクロカプセル塗工液および前記マイクロカプセルコーティング基材を透過する透過光強度を検出する光強度検出手段と、前記光強度検出手段で検出された透過光強度からマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるマイクロカプセル表示層の厚さを算出するコーティング量算出手段とを備えることを特徴とするコーティング量測定装置とした。
　また、請求項５に係る発明としては、前記光強度検出手段を前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上に備えることを特徴とする請求項４記載のコーティング量測定装置とした。
　また、請求項６に係る発明としては、さらに、前記照明光の直接光強度を個別に検出する直接光検出手段を備え、且つ、
　前記光強度検出手段で検出された透過光強度からウェット状態のコーティング量を算出するコーティング量算出手段において、前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこないコーティング量を算出することを特徴とする請求項４記載のコーティング量測定装置とした。
　また、請求項７に係る発明としては、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層の厚さが決められた設定範囲の厚さにコーティングされているか否かを判定する方法であって、前記マイクロカプセル塗工液がウェット状態の該マイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材の透過光強度と前記コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成される前記マイクロカプセル表示層の実際の厚さとの相関関係を求める工程と、前記相関関係から前記マイクロカプセル表示層の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度の適正範囲を基準範囲として設定する工程と、前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされ乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射してその透過光強度を検出する工程と、前記検出された透過光強度と前記基準範囲とを比較し、前記透過光強度が前記基準範囲に入る時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値であると判定し、前記透過光強度が前記基準範囲外の時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値でないと判定する工程とを備えることを特徴とするコーティング量判定方法とした。
　また、請求項８に係る発明としては、前記透過光強度を検出する工程が、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上を照明光で照射し、その透過光強度を個別に検出する工程であることを特徴とする請求項７記載のコーティング量判定方法とした。
　また、請求項９に係る発明としては、前記透過光強度を検出する工程において、照明光の直接光強度を検出し、且つ、前記判定する工程において前記透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこなうことを特徴とする請求項７記載のコーティング量判定方法とした。
　また、請求項１０に係る発明としては、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層の厚さが決められた設定範囲の厚さにコーティングされているか否かを判定する装置であって、前記マイクロカプセル塗工液がウェット状態の該マイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材の透過光強度と前記コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成される前記マイクロカプセル表示層の実際の厚さとの相関関係を求め、前記相関関係から、前記マイクロカプセル表示層の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度の適正範囲を基準範囲として格納する記憶手段と、前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされ乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射する照明手段と、前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材を透過する前記照明手段の照明光の透過光強度を検出する光強度検出手段と、前記検出された透過光強度と前記透過光強度の前記基準範囲とを比較し、前記透過光強度が前記基準範囲に入る時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値であると判定し、前記透過光強度が前記基準範囲外の時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値でないと判定する判定手段とを備えることを特徴とするコーティング量判定装置とした。
　また、請求項１１に係る発明としては、前記光強度検出手段を前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上に備える
　ことを特徴とする請求項１０に記載のコーティング量判定装置とした。
　また、請求項１２に係る発明としては、さらに、前記照明光の直接光強度を個別に検出する直接光検出手段を備え、且つ、前記判定手段において、前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこない判定することを特徴とする請求項１０記載のコーティング量判定装置とした。
　また、請求項１３に係る発明としては、マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されるコーティング装置であって、請求項４に記載のコーティング量測定装置を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング装置とした。
　また、請求項１４に係る発明としては、マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されるコーティング装置であって、請求項１０に記載のコーティング量判定装置を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング装置とした。
　また、請求項１５に係る発明としては、マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成したコーティング製品の製造方法であって、請求項１に記載のコーティング量測定方法を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成することを特徴とするコーティング製品の製造方法とした。
　また、請求項１６に係る発明としては、マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成したコーティング製品の製造方法であって、請求項７に記載のコーティング量判定方法を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング製品の製造方法とした。
　本発明に係るコーティング量測定方法及び装置、コーティング量判定方法及び装置、並びにコーティング装置、コーティング製品の製造方法によれば、透過光照明を用いマイクロカプセル塗工液のコーティング量を透過する光の量との相関から演算を行うため、マイクロカプセル内の白色粒子と黒色粒子の分散状態がどの様な状態であっても、単位面積あたりのマイクロカプセル内に含まれる白色粒子と黒色粒子との量との相関が高く、その結果として高い精度でマイクロカプセル塗工液のコーティング量を測定することができる。
　そして、本発明によれば、非破壊でコーティング直後のウェット状態のコーティング量が測定できるため生産効率が良くコーティングできる。迅速にコーティング異常を確認することができ、コーティング異常が発生した際に無駄を極力少なくすることができる。
　また、本発明によれば、マイクロカプセルコーティング基材にコーティングされたマイクロカプセル塗工液が決められた適正範囲のコーティング量の合否判定をインラインでおこない、コーティング異常を監視することができる。
本発明のコーティング製品に用いられるマイクロカプセルの説明図である。 本発明のコーティング製品に用いられるマイクロカプセル塗工液の説明図である。 本発明のコーティング製品となる電気泳動型前面板の模式断面図である。 本発明に係るマイクロカプセルのコーティング量測定方法及び装置並びにコーティング量判定方法及び装置を具備するコーティング装置の構成図である。 本発明によるマイクロカプセルのコーティング装置においてウェット状態でのマイクロカプセル塗工液を含む前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度からドライ状態のマイクロカプセルのコーティング量を実験的に求める場合のコーティング装置の構成図である。 本発明の実施の形態におけるドライ状態の透過光強度とコーティング量との相関関係を示す相関図である。 本発明の実施の形態におけるウェット状態の透過光強度とドライ状態の透過光強度との相関関係を示す相関図である。 本発明の実施の形態におけるウェット状態からドライ状態へ移行するときの透過光強度の変化図である。 本発明の実施の形態における基材上のマイクロカプセル膜厚分布の説明図である。 本発明の実施の形態における基材上のマイクロカプセル膜厚分布の説明図である。 本発明の実施の形態における膜厚調整のためのコーティング装置の構成図である。 本発明の実施の形態における横段ムラ判定の説明図である。 本発明の実施の形態における膜厚装置構成図である。 本発明の実施の形態における膜厚装置構成図である。
発明の実施の形態
　以下、本発明に係るマイクロカプセルのコーティング量測定方法及び装置並びにコーティング量判定方法及び装置並びにコーティング装置及びコーティング製品の製造方法の実施の形態について、図１乃至図４を参照して詳細に説明する。
　本発明のコーティング製品は、光透過性を有するマイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有する光透過性のマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成したものである。具体的には、コーティング製品として電気泳動型前面板が挙げられる。図３に本発明のコーティング製品となる電気泳動型前面板の模式断面図を示した。この電気泳動型前面板は、図３に示すように、電気泳動型前面板は、透明基材２５、透明電極２５、表示材料（特許請求の範囲に記載したマイクロカプセル表示層に相当し、以下マイクロカプセル表示層という）２７を備える。
　マイクロカプセル表示層２７となる電気泳動マイクロカプセルは、マイクロカプセル殻内に分散液と着色顔料とが封入分散されたものである。図１に本発明のコーティング製品に用いられるマイクロカプセルの説明図を示した。また、図２に本発明のコーティング製品に用いられるマイクロカプセル塗工液の説明図を示した。
　電気泳動マイクロカプセルは、例えば、以下のようにして製造される。テトラクロロエチレン溶媒に、溶液中で負に帯電するポリエチレン樹脂で表面被覆した平均粒径３μｍの酸化チタンからなる白色粒子と溶液中で正に帯電するアルキルトリメチルアンモニウムクロライド（Ｒ（ＣＨ３）３Ｎ＋Ｃｌ－、Ｒはアルキル基）で表面処理した黒色粒子（Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ）（１３Ｂｋ）の各々の着色顔料とが分散された分散液を作成する。
　それぞれの分散液について、４０℃に調整された水にゼラチンと乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウムを配合した水溶液と混合し、液温を４０℃に保ちながらホモジナイザーを用いて攪拌、Ｏ／Ｗ（水中油型（オイル・イン・ウォーター）エマルションを得る。
　次いで、得られた各Ｏ／Ｗ（水中油型（オイル・イン・ウォーター）エマルションと４０℃に調整された水にアラビアゴムを配合した水溶液とをディスパーを用いて混合し、各溶液の液温を４０℃に保ちながら、酢酸を用いて溶液のｐＨを調整、コアセルベーションにより、図１に示すマイクロカプセル殻１４を形成する。
　さらに各液温を５℃に調整、ホルマリン溶液を加え水酸化ナトリウムを用いて溶液のｐＨを調整する。そして、攪拌しながら各液温を５０℃に調整することでマイクロカプセル殻を硬化させ、白色粒子１２及び各色粒子１３がそれぞれ分散した分散液１１を封入したマイクロカプセルの径をふるい分けによりそれぞれ４０μｍ程度に揃える。
　その後、図２に示すように、得られた電気泳動型マイクロカプセルと、バインダー溶液２０であるポリウレタン樹脂溶液（ニッポラン５０３７、日本ポリウレタン工業社製）とを混合して、電気泳動マイクロカプセル塗工液（電子インク）を生成する。以上により得られた、マイクロカプセル塗工液は、透明基材上に透明電極が形成されたマイクロカプセルコーティング基材の透明電極上に塗布、乾燥され、コーティング製品であるマイクロカプセル層が形成される。
　電気絶縁性の透明基材２５は、ガラス、プラスチック（スチレン樹脂、セルロース、クレゾール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリエチレン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイソブチレン、メタクリル樹脂、アセタール樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン樹脂、ポリウレタン、ビニル樹脂、ポバール、ビニリデン樹脂、シリコーン樹脂、ユリア樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー）が使用されるが、これらに限定されるものではない。
　透明電極２６は、透明導電性膜からなり、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、導電性ポリマーなどが使用できる。透明導電性膜の形成は、蒸着、スパッタリング、電着、塗布、印刷など公知の手法により基材表面に形成される。
　コーティング製品の電気泳動型前面板の成形に際しては、透明基材２５の一方の面に透明電極２６を積層する。次いで、この透明電極２６の透明基材２５と反対の面にマイクロカプセル表示層２７となる電気泳動マイクロカプセル塗工液を透明電極の上にマイクロカプセルが１層に並ぶように塗工する。さらに、マイクロカプセル表示層２７の透明電極と反対の面は、保護フィルムと貼りあわされてもよい。電気泳動前面板は、保護フィルムを剥離し、画素電極を備える背面基板と貼りあわせることにより、電気泳動表示装置とすることができる。
　次に、本発明に係るマイクロカプセルのコーティング量測定方法並びにコーティング量判定方法を用いたコーティング装置の構成について、図４を参照して説明する。図４に、本発明に係るマイクロカプセルのコーティング量測定方法及び装置並びにコーティング量判定方法及び装置を具備するコーティング装置の構成図を示した。
　図４において、コーティング装置は、電子ペーパーディスプレイ用の白色粒子と黒色粒子が分散されたマイクロカプセルとバインダー液とを混合してなるマイクロカプセル塗工液を透明なマイクロカプセルコーティング基材４５に図示省略の透明電極層を介してコーティングするもので、原反送り出し部４１、コーティング部４２、乾燥ユニット４３、原反巻き取り部４４、及びコーティング量判定手段を有するコーティング量測定装置を含んで構成される。
　原反送り出し部４１は、マイクロカプセル塗工液がコーティングされる前のマイクロカプセルコーティング基材４５を送り出すものである。コーティング部４２は、原反送り出し部４１から送り出されるマイクロカプセルコーティング基材４５に図示省略の透明電極層を介してマイクロカプセル塗工液をコーティングする。
　コーティングされる厚さは十分な黒または白の発色が得られること、またマイクロカプセル内の顔料を低電力で駆動させることができること等の要素から規定され、乾燥後のドライ状態の膜厚で小さいマイクロカプセルの径である５μｍ以上であり、かつ、標準的なマイクロカプセルの径である４０μｍ以下であることが求められる。
　乾燥ユニット４３は、マイクロカプセルコーティング基材４５に図示省略の透明電極層を介してコーティングされたマイクロカプセル塗工液を乾燥するものであり、原反送り出し部４１と原反巻き取り部４４との間に配置されている。乾燥ユニット４３は、マイクロカプセルコーティング基材４５に図示省略の透明電極層を介してコーティングされたマイクロカプセル塗工液を乾燥するものである。
　原反巻き取り部４４は、コーティング製品であるマイクロカプセル表示層が形成されたマイクロカプセルコーティング基材を巻き取るためのものである。
　コーティング量測定装置は、ウェット部用照明部３１、ウェット部用光強度検出部３３、演算部（特許請求の範囲に記載した記憶手段に相当する）３５、表示部３６及び記憶部（特許請求の範囲に記載したコーティング量演算手段に相当する）４６、判定部（特許請求の範囲に記載した判定手段に相当する）４７等を含んで構成される。
　ウェット部用照明部３１は、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態でのマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５を透過照明する。また、ウェット部用光強度検出部３３は、ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５を透過するウェット部用照明部３１からの光の強度を検出する。
　記憶部４６は、ウェット状態のマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５の透過光強度と、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の実際の厚さ（コーティング量）との相関関係を相関データとして格納する。具体的には、図６及び図７に示すグラフをテーブル化したデータが相関データとして格納されている。図６は本発明の実施の形態におけるドライ状態の透過光強度とコーティング量との相関関係を示す相関図である。図７は、本発明の実施の形態におけるウェット状態の透過光強度とドライ状態の透過光強度との相関関係を示す相関図である。
　さらに、記憶部４６には、上記透過光強度と実際のコーティング量との相関関係から、マイクロカプセル表示層２７の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態でのマイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５の透過光強度の適正範囲を基準範囲として格納する。
　演算部３５は、ウェット部用光強度検出部３３で検出された透過光強度と、記憶部４６に格納された相関データに基づいて、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されてドライ状態にあるマイクロカプセル表示層２７の厚さとして算出する。そして、表示部３６は、演算部３５で算出された厚さを表示する。
　また、判定部４７は、ウェット部用光強度検出部３３で検出された透過光強度と、記憶部４６に格納された基準範囲とを比較し、透過光強度が基準範囲に入る時はマイクロカプセル表示層２７の厚さが適正値であると判定し、透過光強度が基準範囲外の時はマイクロカプセル表示層２７の厚さが適正値でないと判定する。そして、その判定結果は、表示部３６に表示される。
　本発明において、算出されるマイクロカプセル表示層の厚さは、マイクロカプセル表示層の厚さと相関関係のある物理的数値も含む。物理的数値としては、マイクロカプセル表示層の厚さと相関関係があればよく、透過光強度、コーティング量や、マイクロカプセル層の硬度や透過率、反射率であってもかまわない。
　本発明において、表示部で表示されるのは、マイクロカプセル表示層の厚さだけでなく、マイクロカプセル表示層の厚さと相関関係のある物理的数値を表示させてもよい。また、判定部においても、マイクロカプセル表示層の厚さだけでなく、マイクロカプセル表示層の厚さと相関関係のある物理的数値で判定してもよい。
　ただし、相関関係のある物理的数値を算出する場合であっても、あらかじめ、透過光強度とコーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の厚さとの相関関係を相関データとして求める必要がある。
　本発明にあっては、あらかじめ測定される透過光強度とコーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の実際の厚さとの相関関係を相関データとして求めておけば、ドライ状態の厚さだけでなく他の物理的数値を測定値としてもかまわない。
　また、あらかじめ、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の実際の厚さとの相関関係を相関データとして求めておけば、ウェット状態またはドライ状態での厚さだけでなく他の物理的数値により適性値か否かを判定してもかまわない。
　このような本実施の形態におけるマイクロカプセルのコーティング量測定方法並びにコーティング量判定方法を用いたコーティング装置によれば、透過光照明を用いマイクロカプセル塗工液のコーティング量を透過する光の量との相関から演算を行うため、マイクロカプセル内の白色粒子と黒色粒子の分散状態がどの様な状態であっても、マイクロカプセル内に含まれる白色粒子と黒色粒子との量との相関が高く、その結果として高い精度でマイクロカプセル表示層２７の厚さを算出することができる。
　コーティング量が基準範囲を逸脱し、マイクロカプセル表示層２７の厚さが適正値でないと判断した場合においては、すぐにコーティング部４２のコーティング条件を変更することにより基準範囲に修正することができる。このとき、コーティング装置を停止させることなく、コーティング量を基準範囲に収まるように調整することができる。
　本実施の形態によれば、非破壊でコーティング直後のウェット状態のマイクロカプセル表示層２７の厚さが測定できるため、生産効率が良くコーティングできるとともに、迅速に異常を確認することで、無駄を極力少なくして製造することができる。ウェット状態でのマイクロカプセル表示層の厚さを測定せず、ドライ状態でのマイクロカプセル表示層の厚さのみを測定した場合には、マイクロカプセル塗工液のコーティング量が基準範囲を逸脱した場合に乾燥炉４３の長さに相当するマイクロカプセル及び透明電極層が形成されたマイクロカプセルコーティング基材４５を無駄にすることとなってしまう。本実施の形態によれば、このような無駄を極力少なくして製造することができる。また、本実施の形態によれば、マイクロカプセルコーティング基材にコーティングされたマイクロカプセル塗工液が決められた適正範囲のコーティング量の合否判定を行うことができる。
　次に、本発明によるマイクロカプセルのコーティング装置においてウェット状態の透過光強度からドライ状態のマイクロカプセルのコーティング量をインラインで実験的に求める場合について、図５乃至図７を参照して説明する。
　図５に本発明によるマイクロカプセルのコーティング装置においてウェット状態でのマイクロカプセル塗工液を含む前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度からドライ状態のマイクロカプセルのコーティング量を実験的に求める場合のコーティング装置の構成図を示した。図５において、コーティング装置は、図４に示す場合と同様に、原反送り出し部４１、コーティング部４２、乾燥ユニット４３、原反巻き取り部４４、及びウェット状態の透過光強度からドライ状態のマイクロカプセルのコーティング量を実験的に算出するコーティング量算出手段を含んで構成される。
　コーティング量演算出手段は、ウェット部用照明部３１、ドライ部用照明部３２、ウェット部用光強度検出部３３、ドライ部用光強度検出部３４、演算処理部４８、記憶部４９等を含んで構成される。
　ウェット部用照明部３１は、図４に示す場合と同様に、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態でのマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５を透過照明するものである。ドライ部用照明部３２は、乾燥ユニット４３で乾燥されたドライ状態にあるマイクロカプセル塗工層を含むマイクロカプセルコーティング基材４５を透過照明するものである。
　ウェット部用光強度検出部３３は、ウェット状態のマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５を透過するウェット部用照明部３１からの光の強度を検出するものである。また、ドライ部用光強度検出部３４は、コーティングされたマイクロカプセル塗工液がウェット状態にあるときに測定された透過光強度を基にドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さを導き出すために用いられるもので、マイクロカプセル塗工層がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５を透過するドライ部用照明部３２からの光の強度を検出する。
　演算処理部４８は、ウェット部用光強度検出部３３で検出された透過光の強度とドライ部用光強度検出部３４で検出された透過光の強度との差を演算し、この差をウェット状態のマイクロカプセル塗工液のコーティング量に加算することによりウェット状態においてドライ状態のコーティング量を算出する。算出されたドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の厚さ（コーティング量）はウェット部用光強度検出部３３で検出された透過光強度に関連付けて記憶部４９に格納される。
　具体的には、図６及び図７に示すグラフをテーブル化したデータが相関データとして格納されている。また、演算処理部４８で演算処理された各種のデータは表示部３６に表示される。
　このようなコーティング量算出手段を備えた本実施の形態に示すコーティング量測定装置では、マイクロカプセル内の白色粒子と黒色粒子の分散状態がいかなる状態でもコーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さを正しく測定することができる。
　図６は、透明基材にマイクロカプセル塗工液を薄膜コーティングした後、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥ユニット４３で乾燥され、その後、一定サイズに切出されたコーティング量の異なるサンプルとそのサンプルの透過光強度の関係を示している。
　この図６から明らかなように、マイクロカプセル内の顔料の分散状態はランダムであるが、それには影響せず、透過光強度とコーティング量に相関があることが分かり、コーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さを透過光強度により導き出すことができる。
　また、本発明におけるウェット状態の透過光強度からドライ状態のコーティング量を導き出す方式としては、テーブル化した相関データを基にドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さを求めるものに限らず、図６及び図７に示す近似曲線に基に得られる実験式、あるいは上記近似曲線に基づく比例式や実験式または補間演算からドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層の厚さを求めるようにしてもよい。図５のようなインラインで測定可能なコーティング装置を用いず、別の実験をおこなうことによりウェット状態の透過光強度とドライ状態のコーティング量の相関関係を導き出し、ウェット状態でのマイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５の透過光強度の適正範囲を求めてもよい。
　本発明にあっては、コーティング量測定装置を用い、透明基材にマイクロカプセルをコーティングし、膜厚が基準の範囲に管理されたマイクロカプセルコーティング基材上にマイクロカプセル表示層が形成されたコーティング製品を提供することができる。
　次に前記マイクロカプセルコーティング膜厚測定装置により、幅方向全て基準膜厚範囲外の膜厚異常となり、部分的な良品を確保することができないことから、次工程での加工を取り止めるために除くことが生産性の向上につながる横段ムラの判定の仕方に関して説明する。
　図９に本発明の実施の形態における基材上のマイクロカプセル膜厚分布の説明図を示した。また、図１０に本発明の実施の形態における基材上のマイクロカプセル膜厚分布の説明図を示した。狭幅のコーティングヘッドの場合、図９に示すように右側または左側の片方のみの膜厚が厚くなる場合がある。広幅のコーティングヘッド、特に３００ｍｍを超える広幅のコーティングヘッドの場合、狭幅コーティングヘッドように片方のみの膜厚が厚くなる場合に加え、図１０に示すように、幅方向の中央の膜厚が端部に比べて厚くまたは薄くなる場合があり、左右の隙間の調整だけでなく、中央部分の微妙な隙間調整も必要となる。そのためコーティング後、幅方向複数ヶ所の測定サンプルを切出し、透明基材の進行方向に対し両端、中央部を含む３点以上のコーティング量を測定し、その隙間を調整する必要があり、大きなロス（時間ロス、材料ロス）を生じ、また一度の調整で基準範囲に入らないと、何度か繰り返す必要があった。
　マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む少なくとも３ヶ所以上を照明光で照射し、その透過光強度を個別に検出することにより、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含むマイクロカプセル塗工液のコーティング量を、コーティング直後のウェット状態で、ドライ状態のコーティング量として３点以上同時に計測し、すべての測定箇所において許容の測定範囲に到達したかを判定することができる。
　図１２に本発明の実施の形態における横段ムラ判定の説明図を示した。図１２にあっては、マイクロカプセルコーティング基材の幅方向に３点で測定している。図１２（ａ）は横断ムラの説明図であり、図１２（ｂ）は点欠陥の説明図である。横段ムラは、図１２（ａ）に示すように透明基材幅方向に水平に、急激に濃度変化を起こし、その後徐々に元の膜厚に戻る膜厚変動現象である。
　幅方向３点以上の光強度検出部において連続して膜厚を計測可能な場合、たとえば、中央に点欠陥が存在した場合は１つのウェット部用光強度検出部のみが膜厚変動を捕らえ、他の光強度検出部は膜厚変動なしとなる。それに対し横段ムラの場合、幅方向全てに膜厚ムラが存在するため、全てのウェット部用光強度検出部が同時に同じ膜厚変動を捕らえることになり、同時に膜厚変動が生じたことを演算することで横段ムラの発生を判定することができる。
　また、１つのウェット部用光強度検出部のみが膜厚変動を捕らえ、他の光強度検出部は膜厚変動なしとなった場合には膜厚変動を捉えた部分にのみ点欠陥が存在することとなり、点欠陥の発生の判定もおこなうことができる。
　図１２を用いて説明すると、マイクロカプセル塗工基材４５の幅方向に対して端部２箇所と中央部１箇所の３箇所においてコーティング量が測定されている。これを３本の測定ラインＬで示している。（ａ）の横断ムラＮ１の場合は、下図において点線部として表される横断ムラ直前の膜厚と比較して測定ラインＬ上のすべての点において膜厚が変化する。これにより、横断ムラを判定できる。一方（ｂ）の点欠陥の場合は、下図んみおいて点線部で表される欠陥ムラ直前の膜厚と比較して測定ラインＬのうち中央部分のみが膜厚変化する。これにより、点欠陥を判定できる。
　図１３に本発明の実施の形態における膜厚装置構成図を示した。コーティング量測定装置は、図１３に示されるように、透明機材の幅方向両端部と中央部を含む３ヶ所以上に設置されるウェット部用照明部３１、前記の各ウェット部用照明と対になるように設置されたウェット部用光強度検出部３３、演算部（コーティング量演算手段）３５、表示部３６及び記憶部（記憶手段）４６、判定部（判定手段）４７等を含んで構成される。
　ウェット部用照明部３１は、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態でのマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５を透過照明する。また、ウェット部用光強度検出部３３は、ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５を透過するウェット部用照明部３１からの光の強度を検出する。
　記憶部４６は、ウェット状態のマイクロカプセル塗工液を含むマイクロカプセルコーティング基材４５の透過光強度と、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるドライ状態のマイクロカプセル表示層２７の実際の厚さ（コーティング量）との相関関係を相関データとして格納する。
　具体的には、図６及び図７に示すグラフをテーブル化したデータが相関データとして格納されている。さらに、記憶部４６には、上記透過光強度と実際のコーティング量との相関関係から、マイクロカプセル表示層２７の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態でのマイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材４５の透過光強度の適正範囲を基準範囲として格納する。
　演算部３５は、ウェット部用光強度検出部３３で検出されたそれぞれの透過光強度と、記憶部４６に格納された相関データに基づいて、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されてドライ状態にあるマイクロカプセル表示層２７の厚さとして算出する。そして、表示部３６は、演算部３５で算出された厚さ（コーティング量）を表示する。
　また、判定部４７は、ウェット部用光強度検出部３３で検出された透過光強度と、記憶部４６に格納された基準範囲とを比較し、すべての透過光強度が基準範囲に入る時はマイクロカプセル表示層２７の厚さが適正値であると判定し、どこか１箇所の透過光強度が基準範囲外の時はマイクロカプセル表示層２７の厚さが適正値でないと判定する。そして、その判定結果は、表示部３６に表示される。
　このような実施の形態におけるマイクロカプセルのコーティング量測装置によれば、透過光照明を用いマイクロカプセル塗工液のコーティング量を透過する光の量との相関から演算を行うため、マイクロカプセル内の白色粒子と黒色粒子の分散状態がどの様な状態であっても、単位面積あたりのマイクロカプセル内に含まれる白色粒子と黒色粒子との量との相関が高く、その結果として高い精度でマイクロカプセル塗工液のコーティング量を３ヶ所同時に測定することができる。
　その結果、図９、図１０に示すようにコーティングされたカプセルの膜厚分布が基準範囲を逸脱した場合においても、コーティング装置を停止させることなく、図１１に示すように塗工ヘッド４２とロール４８間の隙間を、表示部の示す膜厚値を基に調整し、幅方向全ての膜厚値を基準範囲に調整することができる。図１１に本発明の実施の形態における膜厚調整のためのコーティング装置の構成図を示した。図１１にあっては走行するマイクロカプセルコーティング基材４５がロール４８を通過し、ロール４８を通過する際にコーティング部４２である塗工ヘッドによりマイクロカプセル塗工液が塗工される。このとき、塗工ヘッド４２はステージ４９に固定され、ステージを調整することにより、塗工ヘッド４２とロール４８間の隙間を幅方向全ての膜厚値を基準範囲に調整することができる。
　加えて、このような実施の形態におけるマイクロカプセルのコーティング量測装置によれば、予め設定された基準範囲に維持されているか否かを判断し、その結果を基に面内が一定の膜厚でコーティングされていることを保障することができる。
　また、本コーティング量測定装置を用い、マイクロカプセルコーティング基材にマイクロカプセルをコーティングし、面内の膜厚が基準の範囲に管理されたマイクロカプセルコーティング基材上にマイクロカプセル表示層が形成されたコーティング製品を提供することができる。
　なお、マイクロカプセル塗工液のコーティング量を測定する測定ポイントは、マイクロカプセルコーティング基材の幅方向に対して多ければ多いほど好ましいが、少なくとも、マイクロカプセルコーティング基材の幅方向に対し、両端部と中央部の３箇所で測定することが好ましい。
　次に、前記マイクロカプセルコーティング膜厚測定装置において、長期間使用による照明部光量の減衰や、立上げ直後の照明部温度変化に伴う光量の変化、電源ラインに対する外的ノイズによる照明部光量の瞬間的変化等の照明部光量の変化が生じた場合においても、膜厚値の信頼性を確保できる装置に関して図１４を用いて説明する。図１４に本発明の実施の形態における膜厚装置構成図を示した。
　図１４の装置にあっては、ウェット部透過強度検知部と対になる照明部の光強度を直接光強度検出部５１によって測定している。これにより、得られた透過強度値から膜厚値を演算する際に、照明部の直接光強度値を演算に加えることで、照明の光量変化を相殺した膜厚値を測定することができる。照明の光量劣化による長期的な光量変化や電源ノイズ等により瞬間的に光量が変動した場合においても、光量の変動に影響されずにコーティング量の計測をおこなうことができる。直接光強度検出部（５１）により照明部の光強度を直接測定することにより照明光の光量変化の影響を受けることなくコーティング量を測定することができる。直接光強度検出部は、マイクロカプセルコーティング基材を基準として同じ側に設けられ、照明部の光強度を直接検出する。
　また、本発明に係るマイクロカプセルのコーティング量測定方法及び装置並びにコーティング量判定方法及び装置並びにコーティング装置及びコーティング製品の製造方法にあっては、マイクロカプセルコーティング直後のウェット部と、透過光強度と乾燥ユニット４３を通過しコーティングされたマイクロカプセル塗工液がドライ状態になったドライ部の透過光強度の両方を同時に測定することにより、より正確にコーティング量を測定することができる。コーティング装置を停止させることなく、生産効率が良くコーティングできるとともに、迅速に異常を確認することで、さらに無駄を極力少なく製造することができる。このときは、図５に説明したコーティング装置を用いることができる。
　マイクロカプセルコーティング直後のウェット部で測定した透過光強度と乾燥ユニット４３を通過しコーティングされたマイクロカプセル塗工液がドライ状態になったドライ部で測定した透過光強度の関係を図６に示す。この場合もウェット部透過光強度とドライ部透過光強度との間には図７のグラフに示す相関関係があるので、ウェット状態の透過光強度からドライ状態の透過光強度を予測演算し、この予測演算結果から、ドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さを導き出すことができることがわかる。
　しかし、マイクロカプセルコーティング直後のウェット状態は、コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥しドライ状態になるまでの途中の形態であり、ウェット状態からドライ状態に移行する際に図８の相関が示すように、ウェット状態からドライ状態へ移行する時間経過において、透過光強度が徐々に低下する。この結果は、コーティング直後のどのウェット状態の透過光強度を捕らえているかによって、結果として導き出されるドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層２７の厚さに差が出ることを意味する。
　そこで、本コーティング量測定装置においては、塗工直後のウェット状態における透過光強度を基にドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層の厚さを導き出すに際し、ウェット状態およびドライ状態においてウェット部用光強度検出部で検出した透過光強度とドライ部用光強度検出部で検出した透過光強度との検出結果の差分を導き引き出し、ウェット部の透過光強度から上記差分を考慮したうえで、ドライ部透過光強度を算出し、得られたドライ部透過光強度からコーティング量であるマイクロカプセル表示層の厚さを導き出す。
　なお、図６及び図７において、Ｒ２は相関係数を示し、このＲ２値が１に近いほど測定データと近似曲線とが一致する。したがって、ウェット部透過光強度とドライ部透過光強度が図７に示すように相関関係にあるため、この相関関係と図６に示すドライ状態の透過光強度とコーティング量との相関関係を利用して、ウェット状態の透過光強度からドライ状態のコーティング量であるマイクロカプセル表示層の厚さを導き出すことができる。
　本実施の形態によれば、コーティング直後のウェット状態とコーティング量算出の基準となるドライ状態において、それぞれの透過光の強度を測定し演算することで、コーティング直後のウェット状態においても精度の高いドライ状態でのマイクロカプセル表示層２７の厚さを測定することができる。
　　１１・・・分散液
　　１２・・・白色粒子
　　１３・・・黒色粒子
　　１４・・・電気泳動マイクロカプセル
　　２０・・・バインダー液
　　２５・・・透明基材
　　２６・・・透明電極
　　２７・・・表示材料（マイクロカプセル表示層）
　　３１・・・ウェット部用照明部
　　３２・・・ドライ部用照明部
　　３３・・・ウェット部用光強度検出部
　　３４・・・ドライ部用光強度検出部
　　３５・・・演算部
　　３６・・・表示部
　　４１・・・送り出し原反部
　　４２・・・コーティング部（塗工ヘッド）
　　４３・・・乾燥ユニット
　　４４・・・巻き取り原反部
　　４５・・・マイクロカプセルコーティング基材
　　４６・・・記憶部
　　４７・・・判定部
　　４８・・・ロール
　　４９・・・ステージ
　　５１・・・直接光強度検出部
　　５２・・・電源部
　　　Ｌ・・・測定ライン
　　Ｎ１・・・横断ムラ
　　Ｎ２・・・点欠陥

Claims (16)

  1. 　顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングした際のコーティング量を測定するコーティング量測定方法であって、
    　前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射してその透過光強度を検出する工程と、
    　前記透過光強度からマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるマイクロカプセル表示層の厚さを算出する工程と
    　を備えることを特徴とするコーティング量測定方法。
  2. 　前記透過光強度を検出する工程が、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上を照明光で照射し、その透過光強度を個別に検出する工程である
    　ことを特徴とする請求項１記載のコーティング量測定方法。
  3. 　前記照明光を照射してその透過光強度を検出する工程において、照明光の直接光強度を検出し、且つ、
    　前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこない、コーティング量を算出することを特徴とする請求項１記載のコーティング量測定方法。
  4. 　顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングした際のコーティング量を測定するコーティング量測定装置であって、
    　前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射する照明手段と、
    　前記照明光がウェット状態にある前記マイクロカプセル塗工液および前記マイクロカプセルコーティング基材を透過する透過光強度を検出する光強度検出手段と、
    　前記光強度検出手段で検出された透過光強度からマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成されるマイクロカプセル表示層の厚さを算出するコーティング量算出手段とを備える
    　ことを特徴とするコーティング量測定装置。
  5. 　前記光強度検出手段を前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上に備える
    　ことを特徴とする請求項４記載のコーティング量測定装置。
  6. 　さらに、前記照明光の直接光強度を個別に検出する直接光検出手段を備え、且つ、
    　前記光強度検出手段で検出された透過光強度からウェット状態のコーティング量を算出するコーティング量算出手段において、前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこないコーティング量を算出することを特徴とする請求項４記載のコーティング量測定装置。
  7. 　顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層の厚さが決められた設定範囲の厚さにコーティングされているか否かを判定する方法であって、
    　前記マイクロカプセル塗工液がウェット状態の該マイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材の透過光強度と前記コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成される前記マイクロカプセル表示層の実際の厚さとの相関関係を求める工程と、
    　前記相関関係から前記マイクロカプセル表示層の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度の適正範囲を基準範囲として設定する工程と、
    　前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされ乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射してその透過光強度を検出する工程と、
    　前記検出された透過光強度と前記基準範囲とを比較し、前記透過光強度が前記基準範囲に入る時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値であると判定し、前記透過光強度が前記基準範囲外の時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値でないと判定する工程とを備える
    　ことを特徴とするコーティング量判定方法。
  8. 　前記透過光強度を検出する工程が、前記マイクロカプセル塗工液が乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上を照明光で照射し、その透過光強度を個別に検出する工程である
    　ことを特徴とする請求項７記載のコーティング量判定方法。
  9. 　前記透過光強度を検出する工程において、照明光の直接光強度を検出し、且つ、
    　前記判定する工程において前記透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこなうことを特徴とする請求項７記載のコーティング量判定方法。
  10. 　顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層の厚さが決められた設定範囲の厚さにコーティングされているか否かを判定する装置であって、
    　前記マイクロカプセル塗工液がウェット状態の該マイクロカプセル塗工液がコーティングされたマイクロカプセルコーティング基材の透過光強度と前記コーティングされたマイクロカプセル塗工液が乾燥されて形成される前記マイクロカプセル表示層の実際の厚さとの相関関係を求め、前記相関関係から、前記マイクロカプセル表示層の厚さが予め設定された適正範囲の厚さに対応する前記ウェット状態のマイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材の透過光強度の適正範囲を基準範囲として格納する記憶手段と、
    　前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされ乾燥されないウェット状態にある前記マイクロカプセルコーティング基材に照明光を照射する照明手段と、
    　前記マイクロカプセル塗工液がコーティングされた前記マイクロカプセルコーティング基材を透過する前記照明手段の照明光の透過光強度を検出する光強度検出手段と、
    　前記検出された透過光強度と前記透過光強度の前記基準範囲とを比較し、前記透過光強度が前記基準範囲に入る時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値であると判定し、前記透過光強度が前記基準範囲外の時は前記マイクロカプセル表示層の厚さが適正値でないと判定する判定手段とを備える
    　ことを特徴とするコーティング量判定装置。
  11. 　前記光強度検出手段を前記マイクロカプセルコーティング基材の端部と中央を含む３ヶ所以上に備える
    　ことを特徴とする請求項１０に記載のコーティング量判定装置。
  12. 　さらに、前記照明光の直接光強度を個別に検出する直接光検出手段を備え、且つ、
    　前記判定手段において、前記検出された透過光強度と前記直接光強度の値から照明光の変化を相殺する演算をおこない判定する
    　ことを特徴とする請求項１０記載のコーティング量判定装置。
  13. 　マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されるコーティング装置であって、
    　請求項４に記載のコーティング量測定装置を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング装置。
  14. 　マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されるコーティング装置であって、
    　請求項１０に記載のコーティング量判定装置を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング装置。
  15. 　マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成したコーティング製品の製造方法であって、
    　請求項１に記載のコーティング量測定方法を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成することを特徴とするコーティング製品の製造方法。
  16. 　マイクロカプセルコーティング基材に顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層を形成したコーティング製品の製造方法であって、
    　請求項７に記載のコーティング量判定方法を備え、顔料が封入分散されたマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル塗工液をマイクロカプセルコーティング基材にコーティングし乾燥させてドライ状態となったマイクロカプセル表示層が形成されることを特徴とするコーティング製品の製造方法。
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