(57)【要約】【課題】塗工ヘッドを後退させることなく、作業者の経験の長短に寄らず、迅速に、また連続運転した状態で異物を除去し、ストリークを解消することに有効な塗工装置および塗工方法を提供する。【解決手段】回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工装置については、塗工ロールは円柱状を成し、円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されていることを特徴とし、又、回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工方法については、円柱状を成し、該円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されている塗工ロールを用いることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工装置において、
該塗工ロールは円柱状を成し、該円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されていること、を特徴とする塗工装置。
【請求項２】
回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工方法において、
円柱状を成し、該円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されている該塗工ロールを用いること、を特徴とする塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工装置と塗工方法に関し、特に、マイクロカプセルを含有した塗工液をフィルムに塗布した塗工フィルムの製造に好適であり、塗工ロール上に搬送されるフィルムに塗工液を塗布する際に、塗工ヘッド先端に付着した異物の除去や、この異物に起因して発生する塗布面のストリークを解消する為に有効な発明である。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーバーコート、スロットダイコート、リップダイコート、コンマコート、ブレードコートなどの塗工方法を用いて、フィルム表面に塗工液を塗布する場合、塗工ヘッド部に異物が滞留して、塗布面の流れ方向にストリークまたは塗工スジと呼ばれる欠陥が発生することがある。このストリークは塗布面の傷であり、周辺部分よりも塗布量が少ない。
その為、塗布面の均一性を損ない、最終製品としては品質不良品となる。すなわち加工収率の損失となってしまう問題があった。
【０００３】
塗工ヘッド部に滞留する異物の原因としては、（１）塗工液に異物が含まれている場合や、（２）塗工液の成分が異物となる場合、また（３）フィルム表面に異物が付着している場合が挙げられる。
【０００４】
前記（１）や（３）においては、塵やゴミなどが塗工液へ混入、またはフィルムへ付着してしまい、塗工時の異物となる。また前記（２）においては、塗工液成分であるマイクロカプセルが凝集してしまい、塗工時の異物となる。
これらの異物の大きさとストリークの発生有無に関して、必ずしも決まっていないが、一般に異物の大きさが塗工ヘッドとフィルムの隙間よりも大きい場合に、異物が隙間に滞留し、塗布面にストリークを発生させる。
【０００５】
従来、上述のストリークが発生した場合には、フィルムの搬送と塗工液の吐出をした状態、すなわち連続運転で、（Ａ）プラスチック製の薄片を塗工ヘッドとフィルムの間に挿入して異物を除去する対策や、（Ｂ）塗工液の吐出量を急激に変動させて異物を除去する対策、又は（Ｃ）塗工ヘッドを数μｍから十ｍｍの距離で後退させて、広がった塗工ヘッドとフィルムの隙間から滞留した異物を塗工液と一緒に塗布面に吐き出させる対策、等が図られている。
【０００６】
また加工収率の観点から言えば、ストリークが加工収率の損失となることに加えて、上記のストリークを解消させる作業部分においても、塗工面は所定の塗布規格からは外れるため不良品となり、加工収率の損失となる。
そこで、もしストリークが発生した場合には、解消作業を大至急に着手することに加えて、上記（Ａ）〜（Ｃ）の解消作業を迅速に行い短時間で完了させることも求められる。
【０００７】
しかし、解消作業を実施することでストリークが解消出来るか否かは、塗工装置の作業者による経験にも依存するため、一度発生したストリークが解消するまでの距離の予想、すなわち不良品による損失の量的な予想を精度よく行うことは困難である。
【０００８】
また、経験上、ストリークとなる異物が塗工ヘッドに滞留する時間が長いと、異物が塗工ヘッドの先端部に固着してしまい、上述した（Ａ）〜（Ｃ）の対応でも異物の除去とストリークの解消を実現することが出来ない。この場合、連続運転を停止し、塗工ヘッドを完全に退避させて塗工ヘッドの清掃を施す必要があり、不良の部分のみならず時間的な損失は膨大になる。
【０００９】
従って、異物除去とストリーク解消の対処方法としては、塗工ヘッドを後退させること無く、作業者の経験に寄らず、迅速に、連続塗工した状態でストリークを解消することが非常に重要である。
【００１０】
この様にストリークが発生した場合の連続運転をしながらの対策例としては、塗工ヘッドの近傍を真空ポンプによる吸引で異物除去する手法（特許文献１）や、塗工ヘッドを振動させて凝集塊などの異物の発生を抑える手法（特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１０４５４７号公報
【特許文献２】特開平８−３０９２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで近年、マイクロカプセル型電気泳動方式と呼ばれる電気泳動現象を利用したディスプレイ装置が実用化されている。このディスプレイ装置は、粒径が数十〜数百μｍ程度のマイクロカプセル中に正・負に帯電した黒い粒子と白い粒子を入れ、外部電圧の印加の仕方を制御することで、黒または白の粒子を移動させて画像を形成するものである。このマイクロカプセル型電気英泳動方式のディスプレイは、マイクロカプセルを透明なバインダーに分散させた塗工液を、従来の塗工方法を用いてインクのように塗工することができる。
【００１３】
しかし、マイクロカプセルを含有した塗工液は、カプセル自体の凝集が異物となりストリークが発生し易いと云う問題があった。
また加工収率の観点からも、マイクロカプセルの凝集によるストリークのみならず、塗工液やフィルムに混入、付着した異物により発生したストリークによる影響を極力少なくしなければならないと云う問題もあった。
【００１４】
本発明は前記従来の技術の問題点鑑み成されたものであり、塗工ヘッドを後退させることなく、作業者の経験の長短に寄らず、迅速に、また連続運転した状態で異物を除去し、ストリークを解消することに有効な塗工装置および塗工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工装置において、該塗工ロールは円柱状を成し、該円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されていること、を特徴とする塗工装置である。
【００１６】
また請求項２に記載の発明は、回転する塗工ロールに搬送されるフィルム上に、塗工ヘッドから供給する塗工液を塗布する塗工方法において、
円柱状を成し、該円柱状の表面には幅方向に１本以上の溝が形成されている該塗工ロールを用いること、を特徴とする塗工方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フィルムと塗工ヘッドの間に異物が滞留してストリークが発生した場合でも、塗工ロール表面に形成された溝の効果により塗工ヘッドを後退させることなく異物を除去させることができ、ストリークによる不良部分の長さは最長でも塗工ロールに形成された溝の間隔で抑えることができる。そのため、塗工ヘッドを後退させることなく、作業者の経験の長短に寄らず、迅速に、また連続運転した状態で異物を除去し、ストリークを解消することに有効なとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の塗工装置に係る一例について、模式的に示す説明図。
【図２】本発明の塗工装置に係る一例について、塗工ヘッドを拡大して模式的に示す説明図。
【図３】従来の塗工装置について、塗工ヘッドを拡大して模式的に示す説明図。
【図４】ストリークが発生した状態の一例を、模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に好適な実施の形態について、以下に図１〜図４を参照しつつ説明する。
【００２０】
図４に、マイクロカプセル塗工液の塗工形態と、ストリークが発生している状況を示す。
ここで、フィルム２は塗工ロール１の回転と同期して搬送される。塗工ヘッド３の形態としてはスロットダイコーターを用い、搬送されたフィルム２が塗工ロール１と接した際に、塗工ヘッド３の吐出口から供給されるマイクロカプセル塗工液が、フィルム２上に所定の塗工厚で塗布される。その後、乾燥することでマイクロカプセル塗布層を形成することができる。この時、図３の様に、塗工液４に、塵などの異物８やマイクロカプセル凝集物からなる異物８が混入していた場合、またはフィルム２の塗工面側に異物８が付着していた場合において、前記の異物８が塗工ヘッド３の先端部に滞留することでストリーク７が発生する。
【００２１】
図１は本発明の一例を示しており、塗工ロール１の幅方向、すなわちフィルム２の流れ方向と垂直方向に、１本の溝６を形成した形態である。
ここで、塗工ロール１に形成された溝６は、塗工ロール１が1回転する度の塗工ヘッド３の部分を通過する。その際に溝６は、図２の様に、塗工ヘッド３とフィルム２の間隔を広げる役割を担う。つまり間隔を広げることで、塗工ヘッドに滞留した異物を、フィルム２に塗布される塗工液４とともに押し流して除去することができる。また、塗工ロール１が１回転する度に異物除去の操作が施されるため、連続運転をしながら、作業者の経験に依らず、迅速に異物除去を施すことが可能になる。
【００２２】
塗工ヘッドの形態としては、上記説明のスロットダイコーターに限ったものではない。塗工ロール上のフィルムに塗布するワイヤーバーコート、リップダイコート、コンマコート、ブレードコートなどでも本発明の形態を実施することができる。
【００２３】
溝７の形状に関して説明する。
ここで、溝７の深さと幅は、使用する塗工液フィルムの厚さ、塗工液の吐出量、塗工膜厚により種々選択することが必要である。これは、マクロカプセルの粒径や含有量により塗工液の物性が変わり、製品仕様で不適合となるストリークの深さから除去したい異物の大きさも変わってくるためである。フィルムに関しても言及すれば、フィルム厚や種類による硬さにより適切な溝７の形状を選択することが必要である。また、溝７の本数に関し、塗工ロールの幅方向に１本である必要はなく、必要に応じて複数本の溝を形成することが可能である。
【００２４】
塗工ロールに溝７を形成する位置、すなわち溝７の間隔に関して、塗工フィルムから後工程の断裁や加工を経て形成される最終製品の大きさよりも、溝間隔を広く設定する必要がある。これは、塗工ロールに異物除去効果のある溝７を形成することにより、溝７と同期したフィルム位置に塗工厚が厚い不良部分が発生するためである。また、この溝間隔は、塗工ロールの径、すなわち周長を変えることでも種々選択することが可能である。
【００２５】
次に、マイクロカプセル塗工液およびフィルムの材料に関し説明する。
黒色電気泳動粒子は、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料などを使用する。白色電気泳動粒子は、酸化チタンや酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の無機顔料の他、ガラスあるいは樹脂等の微粉末、さらにはこれらの複合体などを使用する。
【００２６】
電気泳動分散媒は、帯電粒子が良好、かつ、安定に帯電することができる絶縁性液体、つまり、実質的に水に不溶の有機溶媒から形成される。例えば、ドデカノール、ウンデカノール等の長鎖アルコール系溶媒や、ジブチルケトン、メチルイソブチルケトン等の多炭素ケトン類や、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素や、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素や、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素や、シリコーンオイル、オリーブオイル等の種々の油類のいずれか単体、あるいはこれらの混合物が挙げられる。この分散媒は、染料などの着色剤を溶解または分散させることで着色することもできる。
【００２７】
マイクロカプセルを形成する材料としては、光を十分に透過させる材料が好ましく、具体的には、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ゼラチン等が挙げられる。これらを単独、あるいは、２種以上混合して使用することも可能である。
【００２８】
尚、本発明に適用できる塗工液は、必ずしも上記説明のマイクロカプセル液に限ったものではなく、例えば樹脂成分を溶媒に溶解した塗工液、等にも適用できる。
【００２９】
フィルム基材は、一般に数μｍから数百μｍの厚みを持ち、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ナイロン−６、ナイロン−６６、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルスルフォン等の透明高分子フィルムを用いることができる。
【００３０】
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。実施例では、何れも以下のフィルムとマイクロカプセル塗工液、及び加工条件を適用した。
【実施例１】
【００３１】
１００μｍ厚、５００ｍｍ幅、５００ｍの巻取り状ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）をフィルム１とした。また、マイクロカプセル塗工液４として、平均粒子径が８０μｍのマイクロカプセル、水分散系ウレタン樹脂バインダーの各成分を７０／３０重量％の重量比で攪拌してマイクロカプセル塗工液を調合した。
【００３２】
塗工ヘッドとしてはスロットダイコートを用い、塗工ロールの基本形状としては、直径２００ｍｍ、円周６２８ｍｍ、幅６００ｍｍの円柱状のロールを用いた。
【００３３】
塗工速度は１０ｍ／分であり、塗工液４の乾燥前の目標塗工厚は５０μｍである。塗工後のマイクロカプセル塗工液は、９０℃、５分の条件で乾燥させた。塗工の合計長は５００ｍである。
【００３４】
上記のフィルム１及びマイクロカプセル塗工液４を用い、図１に示す塗工装置でマイクロカプセルを塗工した。この時、塗工ロール表面に幅１０ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、長さ６００ｍｍの溝６を１本形成した。結果を表１に示す。
【実施例２】
【００３５】
塗工ロール表面に幅１０ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、長さ６００ｍｍの溝６を４本形成した。これら以外は、実施例１と同じ加工条件として、フィルム１、マイクロカプセル塗工液４を用いた。結果を表１に示す。
【比較例】
【００３６】
塗工ロールの形状は、実施例１と同じく直径２００ｍｍ、円周６２８ｍｍ、幅６００ｍｍの円柱状であるが、溝６は形成していない従来の形状とした。これら以外は、実施例１の場合と同じ加工条件として、フィルム１、マイクロカプセル塗工液４を用いた。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１に示すように、（従来の方法である）比較例１によると、ストリークが５回発生し、その平均長は７．５ｍであり、合計３７．５ｍの不良部分が発生した。更に、ストリークを解消するための処置を３回実施し、計６０ｍに不良部分が発生した。すなわち、５００ｍの塗工長の内、合計で９７．５ｍの不良部分があり、収率としては８０．５％であった。
【００３９】
しかし実施例１、２では、ストリークは比較例と同程度の５〜６回発生したが、溝による異物除去効果により、その平均長は溝間隔よりも短く、不良部分の合計長も０．７〜２．３ｍと短い結果であった。ストリークを解消するための処置は、実施する必要がないため０ｍであった。その一方で、溝部分は目標塗工厚よりも厚くなるために不良部分として扱い、その合計長は、８〜３２ｍであった。
結果的に、５００ｍの塗工長の内、合計で実施例１では１０．３ｍ、実施例２では３２．７ｍの不良部分は発生したが、収率としては実施例１で９７．９％、実施例２で９３．４％であった。
即ち、本発明（実施例１、２）によると、比較例１の収率８０．５％よりも収率の大幅な向上が認められた。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・塗工ロール
２・・・フィルム
３・・・塗工ヘッド
４・・・塗工液
５・・・塗工面
６・・・溝
７・・・ストリーク
８・・・異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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