(57)【要約】【課題】プラスチックフィルムの表面に付着した数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れまでも連続的に除去することができるフィルムの洗浄装置を提供する。【解決手段】１又は２枚の平部材５３と、この平部材５３に形成され、平部材５３に平行に走行するフィルム１２の表裏面の少なくとも一方の面側に対して洗浄液を吹き付ける洗浄液吐出口５２と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は２枚の平部材と、
前記平部材に形成され、平部材に平行に走行するフィルムの表裏面の少なくとも一方の面側に対して洗浄液を吹き付ける洗浄液吐出口と、を備えることを特徴とするフィルムの洗浄ノズル装置。
【請求項２】
前記平部材が２枚のときには、
前記洗浄液吐出口を、前記フィルムの表裏に対向させて一対以上設けることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの洗浄ノズル装置。
【請求項３】
前記平部材には、前記フィルムに吹き付けた洗浄液を回収する洗浄液回収口を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルムの洗浄ノズル装置。
【請求項４】
前記平部材が２枚のときには、
前記洗浄液回収口は、前記フィルムの表裏に対向させて一対以上設けることを特徴とする請求項３に記載のフィルムの洗浄ノズル装置。
【請求項５】
前記平部材と前記フィルムとの隙間は、０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載のフィルムの洗浄ノズル装置。
【請求項６】
前記フィルムの洗浄ノズル装置には、
洗浄液をフィルムに吹き付ける圧力を減圧する減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１に記載のフィルムの洗浄ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムの表面に付着した、埃、フィルム片、汚れを連続的に洗浄するフィルムの洗浄ノズル装置に関するものであり、特に、クリーンなものが求められるＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）分野、エレクトロニクス分野、光学用分野のフィルムの洗浄ノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムは、ＦＰＤ分野、エレクトロニクス分野、光学用分野等、様々な分野で使用されている。ＦＤＰ分野、エレクトロニクス分野に使用されるプラスチックフィルムは、製膜、塗工、貼合などの工程を経て部材、プロセス材として使用される。その製造工程は、終始クリーン環境下での取り扱いが必須であり、埃、繊維、フィルム粕などの異物の製品への混入や付着などの欠陥、及びそれらに起因するキズ、押し跡などの物理的欠陥の発生は厳重に管理されている。これらの欠陥の発生頻度に対する市場の要求基準は急速に厳しくなってきている。また、欠陥の程度についても、従来問題とされなかった非常に微細な欠陥が許容されなくなってきており、改善を求められている。
【０００３】
このような問題を解消するため、近年ではプラスチックフィルムを洗浄することにより、塵芥を除去する取り組みが行われている。
【０００４】
特許文献１では、超音波発生ノズルを設け、この超音波発生ノズルから噴出されるエアーによる気流と、超音波による振動によってフィルム上の塵嬢を除去する洗浄ノズルが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、洗浄手段として洗浄ノズルから連続して洗浄液を噴霧し、洗浄液再循環手段として落下した洗浄液を再循環させ、乾燥手段が連続して温風を吹き付ける光学用プラスチックフィルムの洗浄・乾燥方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２３９７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、光学用プラスチックフィルムには可塑剤が含有されており、アルコールで洗浄した場合には可塑剤の溶出が生じ、フィルム特性の変化と均一性の低下が問題となる。
【０００７】
また、特許文献２では、吹付けたエアーによって剥離した塵境が付近に散乱して、フィルムに再付着する恐れや、強固に付着したものについては十分に除去できないという問題がある。
【０００８】
そして、これら特許文献１や特許文献２のようにフィルムを洗浄しても、フィルム上の数μｍという非常に微細な異物はフィルムへの付着力が強く、好ましく除去することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プラスチックフィルムの表面に付着した数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れまでも連続的に除去することができるフィルムの洗浄ノズル装置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】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、１又は２枚の平部材と、前記平部材に形成され、平部材に平行に走行するフィルムの表裏面の少なくとも一方の面側に対して洗浄液を吹き付ける洗浄液吐出口と、を備えたことを特徴とするフィルムの洗浄ノズル装置を提供する。平部材が２枚のときには、前記洗浄液吐出口を、前記フィルムの表裏に対向させて一対以上設けることが好ましい。
【００１１】
そして、平部材には、前記フィルムに吹き付けた洗浄液を回収する洗浄液回収口を備えることが好ましい。平部材が２枚のときには、前記洗浄液回収口は、前記フィルムの表裏に対向させて一対以上設けることが好ましい。
【００１２】
また、平部材とフィルムとの隙間は、０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
このように構成されたフィルムの洗浄ノズル装置により、プラスチックフィルムの表面に付着した数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れまでも連続的に除去することができる。
【００１４】
即ち、平部材とフィルムに対して洗浄液を供給する洗浄液吐出口とを備えた洗浄ノズル装置でフィルムを洗浄することにより、平部材とフィルムとの隙間で大きな速度勾配を持つフィルム表裏面の少なくとも一方の面に沿った水流によって数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れをフィルムから除去することができる。
【００１５】
特に、平部材とフィルムとからなる０．２５ｍｍ以下の隙間とすることで、供給口から供給された洗浄液が０．２５ｍｍ以下の狭い隙間で大きな速度勾配を持つようになるので、数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れをフィルムから除去することができる。
【００１６】
ここで、平部材を１枚だけ備えたフィルムの洗浄ノズル装置は、フィルムの片面のみを洗浄したいときに適用される。
【００１７】
また、フィルムの洗浄ノズル装置には、洗浄液をフィルムに吹き付ける圧力を減圧する減圧機構が設けられていることも好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プラスチックフィルムの表面に付着した数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れまでも連続的に除去することができるフィルムの洗浄ノズル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、フィルムの塗布装置に本発明のフィルムの洗浄ノズル装置を組み込んだときの全体構成を示す概略側面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態のフィルムの塗布装置４０は、プラスチックフィルムロールの巻出部４２、本発明のフィルムの洗浄ノズル装置３６、乾燥部３８、塗工部４４、乾燥部（塗工後の乾燥部）４６、巻取部４８を順に設けている。プラスチックフィルムロールの巻出部４２より順次巻き出されたシート状のプラスチックフィルム１２は、搬送ローラ１４、１６で本発明のフィルムの洗浄システム１０に搬送される。
【００２２】
図１のフィルムの塗布装置４０は、走行するフィルムに洗浄液を用いて洗浄を行う洗浄ノズル装置３６、３６と、洗浄したフィルムの乾燥を行う乾燥部３８と、を備えている。ここで、洗浄ノズル装置３６は２段、乾燥部３８が１段である例を示しているがこの限りでなく、例えば、洗浄ノズル装置３６が３段、乾燥部３８が２段であっても良い。なお、洗浄ノズル装置３６と乾燥部３８との全体をカバーする全体カバー５０が設けられていることが好ましい。
【００２３】
本発明における洗浄対象は、プラスチックフィルムの表面に付着した数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れである。
【００２４】
そして、本発明に係る洗浄ノズル装置３６は、フィルムを走行させながらフィルム表裏面の少なくとも一方の面側に洗浄液を供給することにより、少なくとも一方の面に沿った水流で洗浄する構造であるである。洗浄液は絶えず供給されている。
【００２５】
図２は、本発明に係る洗浄ノズル装置３６の実施の形態を示したものであり、図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は側面から見た断面の一部を示した断面図である。なお、図２の洗浄ノズル装置３６は、フィルムの片面を洗浄する場合である。
【００２６】
図２に示した洗浄ノズル装置３６は、１枚の平部材５３と、洗浄液をフィルムの片面に対して垂直に供給する平部材５３に設けられた洗浄液吐出口５２とからなる。平部材とフィルムとの隙間５４は、０．２５ｍｍ以下の幅Ｄであることが好ましい。
【００２７】
このように、平部材５３とフィルム１２に対して洗浄液を供給する洗浄液吐出口５２とを備えた洗浄ノズル装置３６でフィルム１２を洗浄することにより、平部材５３とフィルム１２との隙間で大きな速度勾配を持つフィルムの表面に沿った水流によって、数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れをフィルムから除去することができる。
【００２８】
特に、平部材５３とフィルム１２との隙間５４が０．２５ｍｍ以下の幅Ｄである場合、０．２５ｍｍ以下の狭い隙間で洗浄液の流速が大きな速度勾配を持つようになるので、フィルム表面との平部材５３との間には、フィルム面に平行で且つ流速の早い平行流が発生する。これにより、数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れでもフィルムから除去することが可能となる。
【００２９】
なお、本発明の洗浄ノズル装置によれば、フィルムに対し平行な水流によって、付着した異物に下記式（富樫他，機械学会）で表される水平方向の力が働き、塵埃を除去することから、フィルムへのダメージを抑え効果的に塵埃を除去することが出来る。
【００３０】
【数１】
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【００３１】
ここで、Ｆｄｅｔは塵埃に働く力、ｄは塵埃の直径、ｕは水流の速度、ηは水の粘度係数、ｃは補正係数を表す。
【００３２】
そして、本発明では、図３に示すように、洗浄ノズル装置３６の洗浄液吐出口５２を、洗浄液を供給する供給口５２ａと、供給口５２ａから供給された洗浄液を減圧するための絞り５２ｂと、減圧された洗浄液をフィルムの洗浄側に吹き出す吹出口５２ｃとで構成することが好ましい。
【００３３】
なお、図３は、絞り５２ｂを複数の穿孔を用いた場合の図であり、フィルム長手方向の長さを短くすることが可能であるので、後述する複数の洗浄液吹出口を設ける場合に洗浄ノズル装置をコンパクトにするのに有効である。
【００３４】
図４は、図３の洗浄ノズル装置の簡易モデルと洗浄液圧力分布との関係を示したものである。なお、フィルムは上流側及び下流側のローラにより適度な張力が掛かった状態で搬送されている。洗浄ノズル装置３６の供給口５２ａに供給する洗浄液の圧力をＰｓとすると、洗浄液は絞り５２ｂを通り吹出口５２ｃでは圧力Ｐｉとなり、フィルムを洗浄した後、排出され圧力Ｐｏとなる。この圧力によって洗浄ノズル装置３６からフィルム１２を引き離そうとする力（図４の三角形Ｐｉの面積）が発生する。
【００３５】
ここで、フィルム１２が洗浄ノズル装置３６に接近すると、フィルム１２と洗浄ノズル装置３６間の流路抵抗が大きくなり吐出口の圧力ＰｉがＰｉ＋ΔＰｉへ上昇し、洗浄ノズル装置３６からフィルム１２を引き離そうとする力が三角形Ｐｉ＋ΔＰｉへと増加する。また、フィルム１２が洗浄ノズル装置３６から離れた場合も同様に洗浄ノズル装置３６からフィルム１２を引き離そうとする力が減少し、洗浄ノズル装置３６とフィルム１２間の距離を自動的に維持できる。
【００３６】
図５（ａ）は、本発明に係る洗浄ノズル装置３６の他の実施の形態を示したものであり、図３の絞り５２ｂを細い隙間構造にした場合の図である。図５（ｂ）に示すように複数からなる板構造５３ａ，５３ｂ，…５３ｅによって形成され、容易に製作できるという特徴がある。
【００３７】
なお、図３や図５のように洗浄液をフィルムに吹き付ける圧力を減圧する減圧機構（絞り）を設けることで、吹出口５２ｃに供給する洗浄液の圧力が、平部材５３とフィルム１２との距離に応じて自動的に調整されることから、平部材５３とフィルム１２との距離を一定に保つ効果がある。
【００３８】
図６は、本発明に係る洗浄ノズル装置３６の他の実施の形態を示したものである。
【００３９】
図６に示した洗浄ノズル装置３６は、２枚の平部材５３、５３と、洗浄液をフィルム表裏面に対して垂直に供給する平部材５３、５３に設けられた洗浄液吐出口５２、５２と、からなる。２枚の平部材５３、５３は、それぞれ平部材とフィルムとの隙間の幅Ｄが０．２５ｍｍ以下である狭い隙間５４、５４を形成することが好ましい。
【００４０】
このような狭い隙間５４に洗浄液を流すことで、洗浄液の流速が大きな速度勾配を持つようになるので、フィルム表裏面と２枚の平部材５３、５３との間には、フィルム面に平行で且つ流速の早い平行流が発生する。これにより、数μｍという非常に微細な埃、フィルム片、汚れでもフィルムから除去することが可能となる。
【００４１】
さらに、図７（ａ）は、本発明に係る洗浄ノズル装置３６の別の実施形態を示したものであり、図６の洗浄液吐出口５２がフィルム表裏面にそれぞれ複数設けられているものである。また、洗浄液吐出口５２が多数設けられていることで洗浄液が狭い隙間に滞留するのを防ぐために、狭い隙間から洗浄液を排出するための洗浄液回収口５６が洗浄液吐出口５２、５２間に設けられている。この図７（ａ）の洗浄ノズル装置３６とすることで、図５の洗浄ノズル装置での洗浄を複数段繰り返すことができるので、フィルム上の微細な異物をより除去することができる。
【００４２】
また、図７（ｂ）のように、フィルム表裏面で洗浄液吐出口５２の位置がずれていても良い。対向させた洗浄液吐出口５２と洗浄液回収口５６の位置をずらすことで、フィルムが洗浄ノズル装置を通過する際にフィルムが微小変位する。このフィルムの微小変位によって洗浄効果を高めることができる。
【００４３】
以上のように本発明のフィルムの洗浄ノズル装置３６で洗浄されたフィルム１２は、ローラ２４，２６により乾燥部３８へと送られる。
【００４４】
なお、洗浄ノズル装置３６の後段には、フィルムに付着している洗浄液を除去するエアーナイフと、エアーナイフの吹き出しロに供給される空気をイオン化する除電機構と、を備えていることが好ましい。
【００４５】
洗浄・乾燥されたフィルム１２は、塗工部４４で塗布液が塗布され、ローラで搬送されながら乾燥部４６を通過し、巻取部４８にてロール状態に巻き取られる。
【００４６】
本発明に用いられるプラスチックフィルムは、透明なシートまたはフィルム状のものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファンフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテルフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリシクロオレフィンフィルム、アクリルフィルム等の熱可塑性樹脂フィルム、及びこれらのプラスチックフィルムの少なくとも片面に、塗布、塗工、貼合、印刷などの処理を施した多層フィルムを挙げることができる。透過率が高く、高いフィルム均一性が求められるトリアセチルセルロースフィルム、ポリエステルフィルム、ポリシクロオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルムを用いた場合に、塵芥等に起因した欠点の確認が容易である為、効果が大きい。
【００４７】
本発明に用いられるプラスチックフィルムの厚さは、５〜２０００μｍ、好ましくは１５〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜２００μｍの範囲から任意に選択できる。
【００４８】
以上、本発明のフィルムの洗浄ノズル装置について、図に基づいて説明したが、本発明は上記図に記載した構成に限定されるものではなく、各図に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のフィルムの洗浄ノズル装置を組み入れたフィルムの塗布装置を示す図
【図２】本発明に係る洗浄ノズル装置の実施形態を示す図
【図３】本発明に係る洗浄ノズル装置の洗浄液吐出口の他の実施形態を示す図
【図４】本発明に係る洗浄ノズル装置の簡易モデルと洗浄液圧力分布との関係を示した図
【図５】本発明に係る洗浄ノズル装置の絞りの他の実施形態を示す図
【図６】本発明に係る洗浄ノズル装置の他の実施形態を示す図
【図７】本発明に係る洗浄ノズル装置の他の実施形態を示す図
【符号の説明】
【００５０】
１２…フィルム、３６…洗浄ノズル装置、３８…乾燥部、４０…フィルムの塗布装置、４２…巻出部、４８…巻取部、５０…全体カバー、５２…洗浄液吐出口、５２ａ…供給口、５２ｂ…絞り、５３ｃ…吹出口、５３…平部材、５４…隙間、５６…洗浄液回収口、Ｄ…平部材とフィルムとの隙間の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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