(57)【要約】【課題】統合的に一体となった装備を用いてコーティングおよびプリンティングすることを可能とする統合コーティングシステムを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムは、ウェブ形態の基板が巻かれてなるロール（ｒｏｌｌ）が装着され、ウェブを供給する巻戻手段と、巻戻手段から供給されるウェブを支持する作業台ロールと、巻戻手段から供給されるウェブ上に印刷またはコーティングを行うものの、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化された複数の印刷手段と、少なくとも１つの印刷手段を通過したウェブ上の印刷材料を各材料の物性的特性に適した方法で硬化させるように、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化された複数の硬化手段と、硬化手段を通過して印刷またはコーティング作業が完了したウェブがロール形態に巻かれる巻取手段とを含む。【選択図】図１
2014061515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ形態の基板が巻かれてなるロール（ｒｏｌｌ）が装着され、ウェブを供給する巻戻手段と、
前記巻戻手段から供給されるウェブを支持する作業台ロールと、
前記巻戻手段から供給されるウェブ上に印刷またはコーティングを行うものの、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化された複数の印刷手段と、
少なくとも１つの前記印刷手段を通過したウェブ上の印刷材料を各材料の物性的特性に適した方法で硬化させるように、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化された複数の硬化手段と、
前記硬化手段を通過して印刷またはコーティング作業が完了したウェブがロール形態に巻かれる巻取手段とを含むことを特徴とする統合コーティングシステム。
【請求項２】
前記印刷手段は、前記作業台ロールによって支持されるウェブ上に印刷若しくはコーティングを行うように配置されるか、または、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されることを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項３】
前記印刷手段は、前記作業台ロールによって支持されるウェブ上に印刷またはコーティングを行うように配置されるものの、複数個が前記作業台ロールの中点を中心として放射状に配置されることを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項４】
前記印刷手段は、前記作業台ロールの下部に備えられる第１印刷手段であることを特徴とする請求項３記載の統合コーティングシステム。
【請求項５】
前記第１印刷手段は、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）方式、グラビアオフセット（ｇｒａｖｕｒｅ  ｏｆｆｓｅｔ）方式、マイクログラビア（ｍｉｃｒｏ  ｇｒａｖｕｒｅ）方式、フレキソ（ｆｌｅｘｏ）方式の中から選択される少なくともいずれか一つの方式を用いることを特徴とする請求項４記載の統合コーティングシステム。
【請求項６】
前記印刷手段は、前記作業台ロールの側部に備えられる第２印刷手段であることを特徴とする請求項３記載の統合コーティングシステム。
【請求項７】
前記第２印刷手段は、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、コンマコーティング（ｃｏｍｍａ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、バーコーティング（ｂａｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式の中から選択される少なくともいずれか一つの方式を用いることを特徴とする請求項６記載の統合コーティングシステム。
【請求項８】
前記印刷手段は、前記作業台ロールの上部に備えられる第３印刷手段であることを特徴とする請求項３記載の統合コーティングシステム。
【請求項９】
前記第３印刷手段は、スリットコーティング（ｓｌｉｔ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、カーテンコーティング（ｃｕｒｔａｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式の中から選択される少なくともいずれか一つの方式を用いることを特徴とする請求項８記載の統合コーティングシステム。
【請求項１０】
前記印刷手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されるものの、少なくとも２つが一列に配置されることを特徴とする請求項２記載の統合コーティングシステム。
【請求項１１】
前記印刷手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置される第４印刷手段であることを特徴とする請求項１０記載の統合コーティングシステム。
【請求項１２】
前記第４印刷手段は、スクリーンプリンタ（ｓｃｒｅｅｎ  ｐｒｉｎｔｅｒ）方式、スプレーコーティング方式の中から選択される少なくともいずれか一つの方式を用いることを特徴とする請求項１１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１３】
前記硬化手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されることを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１４】
前記硬化手段は、ＩＲ／ＵＶ照射部、直接加熱部、熱風乾燥部のうちの少なくともいずれか１つを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１５】
前記硬化手段は、前記ＩＲ／ＵＶ照射部、前記直接加熱部、前記熱風乾燥部のうちの少なくともいずれか１つが選択的に動作可能に構成されることを特徴とする請求項１４記載の統合コーティングシステム。
【請求項１６】
前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上、または前記硬化手段および前記巻取手段の間のウェブ経路上に備えられ、ウェブのチルティングを感知および防止するチルティング防止手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１７】
前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブの張力を調整する張力調整手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１８】
前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブに表面処理を行う表面処理手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【請求項１９】
前記表面処理手段は、親水性処理または疎水性処理を行うことを特徴とする請求項１８記載の統合コーティングシステム。
【請求項２０】
前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブ上の汚染物を除去する汚染除去手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の統合コーティングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、統合コーティングシステムに関するものであって、より詳細には、低粘度から超高粘度までなどの多様な物性を有する材料を、統合的に一体となった装備を用いてコーティングおよびプリンティングすることを可能とする統合コーティングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存の電子素子製作技術においては、リソグラフィ（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）技術が幅広く用いられてきた。リソグラフィ技術とは、極めて微細で複雑な電子回路を半導体基板に直接描いて集積回路を作る技術で、写真技術を応用したフォトリソグラフィ技術が最初に開発され、用いられている。フォトリソグラフィ技術は、感光性樹脂（ｐｈｏｔｏ  ｒｅｓｉｓｔ）を塗布した基板にフォトマスク（原版）を介して紫外線を照射することにより、マスクに刻まれたＩＣのパターンを感光性樹脂に転写させる方式からなる。
【０００３】
しかし、フォトリソグラフィ技術を用いて実際の工程を構成するには、真空蒸着、露光、現像、めっきまたはエッチングなど、多様で複雑な細部工程が必要で、工程設計および装置の構成が複雑になるなどの問題があった。これとともに、多様な分野での微細技術の発展により、フォトリソグラフィでない、他の方式で集積回路を製造する方法が開発されてきた。
【０００４】
印刷電子技術は、単に印刷（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）工程を行うことによって電子素子を製作する方式の技術である。印刷電子技術は、先に説明したフォトリソグラフィ工程を代替することにより、フォトリソグラフィ工程に内在している工程の複雑性を根本的に取り除くことができるため、近年、多様な分野へと適用範囲が拡大するなど、それに関する研究が盛んになっている。最近活用されている印刷技術として、非接触式印刷技術には、インクジェット、スプレー、スロットダイコーティングなどがあり、接触式印刷技術には、グラビア、グラビアオフセット、リバースオフセット、スクリーン印刷が代表的に挙げられる。印刷電子技術には非常に多様な種類があり、これらは、印刷される材料の粘度などの特性に応じて適切に選択されて使用できる。つまり、粘度の低い低粘度材料に適した技術があり、粘度の高い高粘度材料に適した技術があるのである。例えば、スロットダイコーティングのような技術は高粘度材料用に適しており、グラビアオフセットのような技術は低粘度材料に適していることが知られている。
【０００５】
最近、半導体製作技術において、硬い材質の基板でない、柔軟な材質のフィルム形態の基板が用いられる場合が増加している。このようなフィルム形態の基板を用いる場合、工程速度が増大して大量生産が可能になるという利点がある。この時、これに前述のような印刷電子技術が結合されるとより生産効率が増加し得るという点で、かかるロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）生産方式と印刷電子技術との結合に関する研究が極めて盛んになっているのが現状である。
【０００６】
先に説明したように、集積回路構成のための材料には多様な種類があり、それぞれの物性的特性（粘度など）に応じて適切な印刷技術が異なるということがよく知られている。
【０００７】
かつては、集積回路構成のための材料は安価な場合が多く、印刷電子技術もさほど多様でなかったため、多様な試験を行う上で経済的な問題は大きく発生しなかった。しかし、半導体製作技術の発展によって高価な材料の使用が多くなり、印刷電子技術も非常に多様化され、これとともに、それぞれの印刷電子装置自体の性能に比例して価格も上昇し、多様な試験を行うための費用が過度に増加するという問題があった。それだけでなく、集積回路構成技術自体も発達し、従来より複雑な多重レイヤの構成が増加している現状において、１つの基板を多様な印刷電子装置に移しながら工程を行う過程で、不便さの増加や精度の低下などの問題が発生したりもした。
【０００８】
特許文献１では、複数の印刷ロールおよびコータ（ｃｏａｔｅｒ）を用いて多重印刷を行ってカラーフィルタを製造する技術が開示され、特許文献２では、ロールツーロール印刷とロールツープレート印刷を選択的に実現する複合ロールプリンタに関する技術が開示されるなど、印刷電子技術においてより多様で複合的な作業を一体の装備で行えるようにする努力がかつてもあった。しかし、特許文献１の場合、実質的に同一の装備を複数個並べるにとどまっており、特許文献２の場合、印刷装置に基板を移送する装置がフィルム形態の基板またはプレート形態の基板を選択的に切替可能とするに過ぎず、印刷装置自体は同じ１つの印刷技術を用いるだけであった。
【０００９】
印刷電子に使用されるインクは、粘度が水のように薄い１ｃＰからスクリーンペーストのような数百万ｃＰまで多様である。また、インクに使用される物質としては、銀、銅、金などの金属材料、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＴｉＯ２のような無機材料、Ｐ３ＨＴ、ＰＣＢＭ、ＰｅＤＯＴなどの有機材料などと非常に多様であり、その粒子の大きさも数ナノメートル級から数十マイクロメートルと多様であり、粒子の形態も球状、フレーク状、シリンダ状などと非常に多様である。このように多様なインクは印刷後に硬化されなければならないが、硬化特性も、熱硬化、ＩＲ硬化、ＵＶ硬化など、それぞれの材料の配合に応じて異なる。したがって、これに適した印刷技術とこれを硬化する技術を適用することが欠かせなかった。
【００１０】
このように多様な物性（粘度など）を有する材料を自由に使用することができ、また、その多様な物性に適した多様な印刷技術を容易に変更して使用できるようにする印刷装置への要求が引き続きあったが、今のところ、この要求を満足させる印刷装置はないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１１−０００３４４４号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１０−００１６３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の一実施形態は、低粘度から超高粘度までなどの多様な物性を有する材料に対し、それぞれの材料の物理的特性に適した印刷手段を選択的に使用できるようにすることで、統合的に一体となった装備を用いてコーティングおよびプリンティングすることを可能とする統合コーティングシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様にかかる統合コーティングシステムは、ウェブ形態の基板が巻かれてなるロールが装着され、ウェブを供給する巻戻手段と、前記巻戻手段から供給されるウェブを支持する作業台ロールと、前記巻戻手段から供給されるウェブ上に印刷またはコーティングを行うものの、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化されて備えられる複数の印刷手段と、少なくとも１つの前記印刷手段を通過したウェブ上の印刷材料を各材料の物性的特性に適した方法で硬化させるように、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化されて備えられる複数の硬化手段と、前記硬化手段を通過して印刷またはコーティング作業が完了したウェブがロール形態に巻かれる巻取手段とを含むことができる。
【００１４】
この時、前記印刷手段は、前記作業台ロールによって支持されるウェブ上に印刷若しくはコーティングを行うように配置されるか、または、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されるようにすることができる。
【００１５】
この時、前記印刷手段は、前記作業台ロールによって支持されるウェブ上に印刷またはコーティングを行うように配置されるものの、複数個が前記作業台ロールの中点を中心として放射状に配置されるようにすることができる。
【００１６】
この時、前記印刷手段は、前記作業台ロールの下部に備えられる第１印刷手段であり得る。この時、前記第１印刷手段は、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）方式、グラビアオフセット（ｇｒａｖｕｒｅ  ｏｆｆｓｅｔ）方式、マイクログラビア（ｍｉｃｒｏ  ｇｒａｖｕｒｅ）方式、フレキソ（ｆｌｅｘｏ）方式などのように、下面から印刷が可能なロール方式の低粘度印刷方式のうちの少なくともいずれか一つの方式を用いることができる。
【００１７】
一方、前記印刷手段は、前記作業台ロールの側部に備えられる第２印刷手段であり得る。この時、前記第２印刷手段は、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、コンマコーティング（ｃｏｍｍａ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、バーコーティング（ｂａｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式などのように、側面から印刷が可能な中粘度印刷方式のうちの少なくともいずれか一つの方式を用いることができる。
【００１８】
一方、前記印刷手段は、前記作業台ロールの上部に備えられる第３印刷手段であり得る。この時、前記第３印刷手段は、スリットコーティング（ｓｌｉｔ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、カーテンコーティング（ｃｕｒｔａｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式などのように、上面から印刷が可能な高粘度印刷方式のうちの少なくともいずれか一つの方式を用いることができる。
【００１９】
一方、前記印刷手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されるものの、少なくとも２つが一列に配置されるようにすることができる。
【００２０】
この時、前記印刷手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置される第４印刷手段であり得る。この時、前記第４印刷手段は、スクリーンプリンタ（ｓｃｒｅｅｎ  ｐｒｉｎｔｅｒ）方式、スプレーコーティング方式などのように、印刷のための一定の面積またはマスクが必要な印刷方式のうちの少なくともいずれか一つの方式を用いることができる。スクリーン印刷を用いる場合、超高粘度の印刷が可能になる。
【００２１】
また、前記硬化手段は、前記作業台ロールを通過したウェブの水平進行経路上に配置されるようにすることができる。このように作業台ロールを通過した直後に硬化手段が位置する理由は、印刷後の乾燥が遅くなると、基板との親水性／疎水性の関係などによってパターンの形状が変形し得るという問題を防止することを目的として、印刷を行ってすぐに硬化するためである。
【００２２】
さらに、前記硬化手段は、ＩＲ／ＵＶ照射部、直接加熱部、熱風乾燥部のうちの少なくともいずれか１つを含んで構成できる。この時、前記硬化手段は、前記ＩＲ／ＵＶ照射部、前記直接加熱部、前記熱風乾燥部のうちの少なくともいずれか１つが選択的に動作可能に構成できる。
【００２３】
また、前記硬化手段は、複数個が並列に配置されるが、これは、各位置ごとに多様な工程条件を採用させるためである。例えば、各硬化手段ごとに多様な温度条件を定めることもでき、各硬化器ごとに多様な硬化手段を用いることができる。
【００２４】
さらに、前記統合コーティングシステムは、前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上、または前記硬化手段および前記巻取手段の間のウェブ経路上に備えられ、ウェブのチルティングを感知および防止するチルティング防止手段をさらに含むことができる。
【００２５】
また、前記統合コーティングシステムは、前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブの張力を調整する張力調整手段をさらに含むことができる。
【００２６】
さらに、前記統合コーティングシステムは、前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブに表面処理を行う表面処理手段をさらに含むことができる。この時、前記表面処理手段は、親水性処理または疎水性処理を行うことができる。
【００２７】
なお、前記統合コーティングシステムは、前記巻戻手段および前記作業台ロールの間のウェブ経路上に備えられ、ウェブ上の汚染物を除去する汚染除去手段をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、低粘度から超高粘度までなどの多様な物性を有する材料に対し、それぞれの材料の物性的特性に合った印刷手段を選択的に使用可能とする構成を取ることにより、より多様な材料を自由に使用できるようにするという大きな効果がある。
本発明の一実施形態では、印刷手段をモジュール化して構成し、これらを選択的に使用できるようにする一体型の統合コーティングシステムを開示する。これにより、従来、コータやプリンタ装備それぞれの価格が非常に高く、新しい装備を設置するのに経済的な困難があったのに対し、本発明の一実施形態では、一体型装備のみを用いて多様な物性の材料を統合的に使用できるため、設備費用などの経済的効率を大きく向上させるという効果がある。
また、本発明の一実施形態によれば、印刷手段だけでなく、硬化手段もモジュール化することにより、一体の装備だけで多様な材料を用いた多様な印刷技術を適用することが可能で、工程の途中に基板を他の装置に移したりする必要がないため、工程設計も従来に比べてはるかに簡素化できるという大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの印刷手段の一例である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの印刷手段の他の例である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの印刷手段のさらに他の例である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの硬化手段の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、上記の構成を有する本発明にかかる統合コーティングシステムを、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
まず、用語について整理すると次のとおりである。厳密に言うと、コータ（ｃｏａｔｅｒ）とはコーティングを行う装置であり、プリンタ（ｐｒｉｎｔｅｒ）とは印刷を行う装置である。「コーティング」といえば、一般にあるパターンが形成されずに均一な薄膜を形成することを指し、「印刷」といえば、一般にあるパターンが形成されるようにすることを指す。しかし、コータの中でも単純なパターンくらいは実現可能になっている場合があり、プリンタにおいてもパターンなしに均一に薄膜が形成できることは当然である。また、一般に、印刷電子技術において、コータやプリンタに用いられる手法自体が互いに共通したり類似する場合が多い。このような点を考慮して、以下、「印刷」と「コーティング」を厳密に区分するのではなく、印刷を行ったりコーティングを行う装置を「印刷手段」と統一して称することとする。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステムの構成図である。
【００３３】
図１に示されるように、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、基本的に、巻戻手段１１０と、作業台ロール１２０と、印刷手段１３０と、硬化手段１４０と、巻取手段１５０とを含む。
【００３４】
この時、本発明の統合コーティングシステム１００は、前記印刷手段１３０および前記硬化手段１４０が、それぞれモジュール化された複数の装置からなるようにすることにより、対象物を移動させたり他の装備をさらに備えなくても、適用しようとする印刷手法の種類を多様に自由かつ容易に変更することができる。
【００３５】
前記巻戻手段１１０は、図１に示されるように、ウェブ（ｗｅｂ）形態の基板（ウェブ５００）が巻かれてなるロール（ｒｏｌｌ）が装着され、ウェブ５００を供給する役割を果たす。本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、フィルム形態の柔軟な基板（これを、一般にウェブと称する）に適用可能であり、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００における工程対象基板はウェブ５００である。
【００３６】
前記作業台ロール１２０は、前記巻戻手段１１０から供給されるウェブ５００を支持する役割を果たす。前記作業台ロール１２０のほか、図１に示されるように、ウェブ５００を支持し経路を案内するための複数のロールをさらに具備できる。
【００３７】
本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００において、前記印刷手段１３０は複数個備えられる。この時、前記印刷手段１３０は、前記巻戻手段１１０から供給されるウェブ５００上に印刷またはコーティングを行うものの、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化されて備えられる。前記印刷手段１３０については、以降、より詳細に説明する。
【００３８】
本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００において、前記硬化手段１４０も複数個備えられる。この時、前記硬化手段１４０は、少なくとも１つの前記印刷手段１３０を通過したウェブ５００上の印刷材料を各材料の物性的特性に適した方法で硬化させるように、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化されて備えられる。前記硬化手段１４０についても、以降、より詳細に説明する。
【００３９】
前記巻取手段１５０は、前記硬化手段１４０を通過して印刷またはコーティング作業が完了したウェブ５００がロール形態に巻かれるようにする役割を果たす。つまり、前記巻戻手段１１０にまだ何ら工程が行われていない状態のウェブ５００のロールをかけると、ウェブ５００が、前記作業台ロール１２０、（複数の）前記印刷手段１３０、（複数の）前記硬化手段１４０を経て工程が完了した後、前記巻取手段１５０によって巻かれてロールを形成し、ウェブ５００を他の装備に移動したりする必要なく一度に工程が完了することができる。
【００４０】
先に説明したように、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、従来のコータやプリンタそれぞれの装備自体の価格が高いため、多様な材料を使用する工程を行いたい場合、装備構成のための費用が過度に増加し、また、１つの工程が終わると、工程対象物を他の工程のための装備に移さなければならないなどの理由により、工程設計および運用が複雑になるなどの問題を解決することができる。本発明の一実施形態では、多様な物性（粘度など）の材料に応じて適した印刷手段１３０をモジュール化して複数個備え、これを選択的に使用可能とすることにより、かかる問題を解消する。
【００４１】
図１に示されるように、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０によって支持されるウェブ５００上に印刷またはコーティングを行うように配置されるか、または前記作業台ロール１２０を通過したウェブ５００の水平進行経路上に配置されるようにすることができる。
【００４２】
前記印刷手段１３０が、前記作業台ロール１２０によって支持されるウェブ５００上に印刷またはコーティングを行うように配置される実施形態について、以下、より詳細に説明する。
【００４３】
本発明の一実施形態によれば、前記印刷手段１３０は、複数個が前記作業台ロール１２０の中点を中心として放射状に配置されるようにすることができる。図２ないし図４は、複数の印刷手段１３０が作業台ロール１２０の中点を中心として放射状に配置された場合に適用可能な前記印刷手段１３０の様々な実施形態を示したものである。
【００４４】
このような実施形態の一例として、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０の下部に備えられる第１印刷手段１３１であり得る。
【００４５】
この時、前記第１印刷手段１３１は、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）方式、グラビアオフセット（ｇｒａｖｕｒｅ  ｏｆｆｓｅｔ）方式、マイクログラビア（ｍｉｃｒｏ  ｇｒａｖｕｒｅ）方式、フレキソ（ｆｌｅｘｏ）方式などのように、下面から印刷が可能なロール方式の低粘度印刷方式を用いることができる。
【００４６】
前述した様々な方式は、ウェブの進行経路の下部に材料が配置されて印刷またはコーティングを行う方式であって、材料の物性的特性の観点から、粘度の低い低粘度材料（例えば、１０２〜１０３ｃｐｓ程度）への適用に適している。低粘度材料の場合、垂れ落ちる可能性が高いため、このように下部でつけるような方式が最も好適である。
【００４７】
図２には、前記第１印刷手段１３１に適用可能な一方式であるマイクログラビアコーティング方式の原理が示されている。（図２において、上側の２つのロールのうちの左側ロールが本発明の作業台ロール１２０に相当する。）
【００４８】
この時、図２に示されるように、ウェブ５００が進行する経路の下部に、ロール１３１ａと、材料が収容された収容槽１３１ｂとが備えられる。
【００４９】
この時、前記ロール１３１ａの上部はウェブ５００の下面に接触し、前記ロール１３１ａの下部は前記収容槽１３１ｂ内の材料に接触する。
【００５０】
したがって、前記ロール１３１ａが回転するに伴い、前記ロール１３１ａの表面に付着した材料がウェブ５００に移されることにより、ウェブ５００に材料がコーティングされる。
【００５１】
また、前記ロール１３１ａは、ウェブ５００の進行方向と反対方向に回転するが、こうすることで、ウェブ５００の下面にコーティングされた材料をより拡散させやすくし、コーティングされた材料の厚さを均一にすることができる。
【００５２】
印刷手段１３０の他の例として、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０の側部に備えられる第２印刷手段１３２であり得る。
【００５３】
この時、前記第２印刷手段１３２は、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、コンマコーティング（ｃｏｍｍａ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、バーコーティング（ｂａｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式などのように、側面から印刷が可能な中粘度印刷方式を用いることができる。
【００５４】
前述した様々な方式は、ウェブの進行経路の側部に材料が配置されて印刷またはコーティングを行えるようにする方式であって、材料の物性的特性の観点から、粘度が中間程度の中粘度材料（例えば、１０４ｃｐｓ程度）に適用することができる。中粘度材料の場合、垂れ落ちる可能性が大きくないため、このように側部でコーティングする方式を適用することが可能である。（もちろん、低粘度材料や高粘度材料に適用できないわけではないので、必要に応じてより多様な粘度の材料を適用することができる。）
【００５５】
図３には、前記第２印刷手段１３２に適用可能な一方式であるスロットダイコーティング方式の原理が示されている。（図３において、ウェブ５００を支持しているロールが本発明の一実施形態における作業台ロール１２０に相当する。）
【００５６】
この時、図３に示されるように、スロット１３２ａの形成されたダイ１３２ｂが、ウェブ５００を支持しているロール（本発明における作業台ロール１２０に相当する）の側面に微細な間隔をおいて密着して備えられる。
【００５７】
この時、スロット１３２ａを介して材料が供給されると、前記ダイ１３２ｂとウェブ５００との隙間に材料が排出されてウェブ５００上に塗布され、コーティングが行われる。
【００５８】
印刷手段１３０のさらに他の例として、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０の上部に備えられる第３印刷手段１３３であり得る。
【００５９】
この時、前記第３印刷手段１３３は、スリットコーティング（ｓｌｉｔ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、スロットダイコーティング（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式、カーテンコーティング（ｃｕｒｔａｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式などのように、上面から印刷が可能な高粘度印刷方式を用いることができる。
【００６０】
前述した様々な方式は、ウェブの進行経路の上部に材料が配置されて印刷またはコーティングを行う方式であって、材料の物性的特性の観点から、粘度の高い高粘度材料（例えば、１０５〜１０６ｃｐｓ程度）への適用に適している。
【００６１】
図４には、前記第３印刷手段１３３に適用可能なさらに他の方式であるコンマコーティング方式の原理が示されている。（図４において、ウェブ５００を支持しているロールが本発明の一実施形態における作業台ロール１２０に相当する。）
【００６２】
この時、図示のように、ブレード１３３ａがウェブ５００を支持しているロールの一側に密着して備えられ、厚さ調整手段１３３ｂがその後端でロールと微細な間隔をおいて密着して備えられ、前記ブレード１３３ａと前記厚さ調整手段１３３ｂとの間に材料が満たされるようにする。このようにして、前記厚さ調整手段１３３ｂとウェブ５００との隙間に材料が排出されてウェブ５００上に塗布され、コーティングが行われる。
【００６３】
前記印刷手段１３０が前記作業台ロール１２０を通過したウェブ５００の水平進行経路上に配置される実施形態について、以下、より詳細に説明する。この時、前記印刷手段１３０が複数個の場合には、これらが一列に配置されるようにすることができる。
【００６４】
このような実施形態の一例として、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０を通過したウェブ５００の水平進行経路上に配置される第４印刷手段１３４であり得る。
【００６５】
この時、前記第４印刷手段１３４は、スクリーンプリンタ（ｓｃｒｅｅｎ  ｐｒｉｎｔｅｒ）方式、スプレーコーティング方式などのように、印刷のための一定の面積またはマスクが必要な印刷方式を用いることができる。
【００６６】
前述した様々な方式は、ウェブの水平進行経路上に材料が配置されて印刷またはコーティングを行う方式であって、材料の物性的特性の観点から、例えば、スクリーンプリンタ方式を用いる場合、特に、粘度が非常に高い超高粘度材料（例えば、１０６〜ｃｐｓ程度）への適用に適している。
【００６７】
前記印刷手段１３０の様々な実施形態に関する説明をまとめると、前記印刷手段１３０は、前記作業台ロール１２０上またはウェブ５００の水平進行経路上などの多様な位置に備えられ、それぞれの位置への適用に適した形態としてモジュール化されて備えられる。
【００６８】
また、印刷手段１３０の形態は、材料の物性（粘度など）にも緊密に関連づけられるが、上記の説明をまとめると、前記印刷手段１３０が、前記作業台ロール１２０の下部に配置される場合、前記作業台ロール１２０の側部に配置される場合、前記作業台ロール１２０の上部に配置される場合、前記作業台ロール１２０を通過したウェブ５００の水平進行経路上に配置される場合の配置位置に応じて、順次、高粘度の材料が使用されるようにすることができる。
【００６９】
より詳細には、前記作業台ロール１２０の下部に配置される印刷手段１３０には低粘度材料を、前記作業台ロール１２０の側部に配置される印刷手段１３０には中粘度材料を、前記作業台ロール１２０の上部に配置される印刷手段１３０には高粘度材料を、前記作業台ロール１２０通過後のウェブ５００の水平進行経路上に配置される印刷手段１３０には超高粘度材料を使用することができる。図１には、このような実施形態にかかる印刷手段モジュールの配置形態が示されている。
【００７０】
先に説明したように、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、前述のように、前記作業台ロール１２０および前記作業台ロール１２０通過後の水平経路上に複数の、さらに、様々な種類の印刷手段１３０を配置するように構成される。
【００７１】
この時、前記印刷手段１３０が選択的に使用可能になり、例えば、前述した第１印刷手段１３１、第２印刷手段１３２、第３印刷手段１３３、第４印刷手段１３４がすべて備えられる場合にも、第１印刷手段１３１のみを用いるようにしてもよく、第１印刷手段１３１と第４印刷手段１３４を用いるようにしてもよいなど、多様な組み合わせが可能である。
【００７２】
この時、それぞれの印刷手段１３０が配置される位置に応じて適用に適した材料も異なる。つまり、前述した実施形態において、低粘度材料のみからなる単一レイヤを形成してもよく、低粘度材料や超高粘度材料で多重レイヤを形成してもよいのである。
【００７３】
先に説明したように、本発明の一実施形態では、多様な物性（粘度など）の材料に応じて適した印刷手段１３０をモジュール化して複数個備え、これを選択的に使用可能とする構成を取っている。
【００７４】
この時、それぞれの材料に応じて適した硬化方式が同一でなくてもよい。ある材料はＩＲ（赤外線）やＵＶ（紫外線）を照射しなければ硬化されない物性を持っていれば、ある材料は熱によって硬化される物性を持っていたりもする。このような多様な硬化特性に応じて、本発明の一実施形態では、前記硬化手段１４０もこれに合わせて対応できるように複数個が備えられる。
【００７５】
前記硬化手段１４０は、少なくとも１つの前記印刷手段１３０を通過したウェブ５００上の印刷材料を各材料の物性的特性に適した方法で硬化させるように、少なくともいずれか１つが選択的に使用可能にそれぞれモジュール化されて備えられる。
【００７６】
前記印刷手段１３０は、少なくとも１つが前記作業台ロール１２０上に配置されるため、前記硬化手段１４０は、前記作業台ロール１２０を通過したウェブ５００の水平進行経路上に配置されるようにすることができる。
【００７７】
この時、例えば、材料の特性に応じて、印刷手段１３０を通過した直後（つまり、印刷またはコーティングが行われた直後）に直ちに硬化させなければならない場合もあり、それぞれの粘度が高く互いに混ざらない材料で多重レイヤが形成されるようにする場合などには、様々な印刷手段１３０を通過した後に一度に硬化させても大して無理はないこともある。もちろん、各場合に対して、各材料の物性（硬化特性）に応じた異なる硬化方式で構成できる。
【００７８】
本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００では、前記硬化手段１４０も多様な硬化装置をモジュール化することにより、所望の位置に配置したり所望の時点で硬化することを自由に変更することができる。
【００７９】
図１に示される例示においても、前記硬化手段１４０は、作業台ロール１２０と第４印刷手段１３４との間に１つ、第４印刷手段１３４の後段に３つが配置される。
【００８０】
つまり、第１印刷手段１３１、第２印刷手段１３２、第３印刷手段１３３を通過したウェブ５００上の材料を１次硬化し、第４印刷手段１３４を通過したウェブ５００上の材料をその後段の３つの硬化手段１４０を用いて硬化するように工程を設計することができる。
【００８１】
もちろん、図１の例示は１つの例示に過ぎず、これによって本発明が限定されるものではなく、作業台ロール１２０と第４印刷手段１３４との間に硬化手段１４０が配置されないようにしたり、より多く配置されるようにしてもよく、第４印刷手段１３４の後段に硬化手段１４０が、３つでなく、１つ、２つ、４つなどと所望のとおりに配置されるようにしてもよいなど、多様な変更実施が可能であることはもちろんである。
【００８２】
図５は、硬化手段の一実施形態を示すものである。図５に示されるように、前記硬化手段１４０は、ＩＲ／ＵＶ照射部１４１、直接加熱部１４２、熱風乾燥部１４３のうちの少なくともいずれか１つを含んで構成できる。
【００８３】
材料は、その物性（硬化特性）に応じて、紫外線が照射されて硬化されてもよく、強い熱が加えられて硬化されてもよく、加熱が必要なものの弱い熱が加えられて硬化されてもよいなど、適した硬化方式が異なる。
【００８４】
この時、本発明の一実施形態によれば、前記硬化手段１４０が、図５に示されるように、ＩＲ／ＵＶ照射部１４１、直接加熱部１４２、熱風乾燥部１４３のうちのいずれか１つを含ませることにより、このような硬化方式の適用が可能になる。
【００８５】
この時、図１の作業台ロール１２０と第４印刷手段１３４との間に配置された硬化手段１４０の例示のように、前記硬化手段１４０が、ＩＲ／ＵＶ照射部１４１単独からなるようにしてもよいし、前述した複数の装置のうちの１つまたは２つを含んで構成されるようにしてもよい。
【００８６】
この場合には、前記硬化手段１４０自体の体積が小さくなるため、装備全体の体積を減らしてコンパクトな装備の構成を実現することができる。
【００８７】
あるいは、図５に示されるように、前記硬化手段１４０が、ＩＲ／ＵＶ照射部１４１、直接加熱部１４２、熱風乾燥部１４３をすべて含むように構成され、前記ＩＲ／ＵＶ照射部１４１、前記直接加熱部１４２、前記熱風乾燥部１４３のうちの少なくともいずれか１つが選択的に動作可能に構成されるようにしてもよい。
【００８８】
この場合には、図１の第４印刷手段１３４の後段に並んで配置された３つの硬化手段１４０の例示のように複数個を配置するものの、それぞれの硬化手段１４０では必要な機能だけを選択して作動するようにすればよい。例えば、ｉ）１番目の硬化手段１４０ではＩＲ／ＵＶ照射部１４１がＵＶを照射するようにし、２番目の硬化手段１４０では直接加熱部１４２がＴ１の温度で加熱するようにし、３番目の硬化手段１４０では直接加熱部１４２がＴ２の温度で加熱するようにしたり、ｉｉ）１番目の硬化手段１４０では熱風乾燥部１４３がＴ３の温度で加熱するようにし、２番目の硬化手段１４０ではＩＲ／ＵＶ照射部１４１がＩＲを照射するようにするなど、多様な組み合わせおよび条件で多様な硬化作業を自由に容易に変更して行うことができる。
【００８９】
以上説明したように、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、１つの装備だけで多様な材料を自由に選択使用が可能である。
【００９０】
従来は、多様な材料を用いるために多様なコータまたはプリンタを個別的に備えなければならない問題があったが、本発明の実施形態では、材料ごとに適した印刷手段１３０がモジュール化されてすべて備えられているため、材料の粘度に制限されずいくらでも工程を行うことができる。
【００９１】
それだけでなく、材料に応じた硬化方式の違いの問題も、本発明の実施形態で多様な硬化方式を選択的に使用可能にモジュール化されて形成された硬化手段１４０を用いることによって容易に克服することができる。
【００９２】
このような利点はさらに、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００による工程が、従来よりはるかに単純化できるようにするという利点も含む。
【００９３】
つまり、従来は、様々なコータやプリンタで工程を行う時、１つのコータでの工程が終わると、その基板を他のコータに移さなければならないなどの問題があって、工程設計および運用時の複雑さおよび不便さが大きかったのに対し、本発明の場合、工程自体がほぼワンストップ（ｏｎｅ−ｓｔｏｐ）で実施可能になり、かかる問題を根本的に解決する。以下、より具体的に説明する。
【００９４】
本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、材料の粘度特性を基準として印刷手段１３０の形態および配置位置が設計されていることから、低粘度−中粘度−高粘度−超高粘度の順の材料からなる多重レイヤを形成しようとする場合、ワンストップ工程が可能である。
【００９５】
他の例として、例えば、高粘度−低粘度−中粘度の順の材料からなる多重レイヤを形成しようとする場合には、前記印刷手段１３０の配置のため一度に工程を終わらせることはできないとしても、［高粘度］材料のレイヤの形成、［低粘度−中粘度］材料のレイヤの形成の順に、たった２つのステップによってのみ工程を行えばよい。
【００９６】
この過程で、ウェブ５００は、ロール形態で前記巻戻手段１１０に装着されて工程が始まり、前記巻取手段１５０にロール形態に巻かれながら工程が完了するため、前記巻取手段１５０に巻かれたロールをそのまま前記巻戻手段１１０に装着さえすれば、別の準備作業なしに直ちに次のステップの工程を行うことが可能である。
【００９７】
従来の場合、それぞれのコータやプリンタがすべて同じ規格や形態からなっていないため、１つの工程の完了後、（装備を変えて）次の工程を行う時、工程条件を先の工程と均一に合わせるための準備作業が欠かせなかった。しかし、本発明の実施形態では、１つの装備で工程を行うため、このような（装備の変更に伴う、周辺条件を合わせるための）準備作業を全く必要としない。
【００９８】
したがって、本発明の実施形態によれば、工程運用時の作業時間が大きく短縮し、究極的には、作業の便宜性および生産効率をはるかに向上させることができる。
【００９９】
これとともに、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、より円滑で効率的な工程実行のために、以下のような装置をさらに含むことができる。
【０１００】
第一に、前記統合コーティングシステム１００は、前記巻戻手段１１０および前記作業台ロール１２０の間のウェブ５００の経路上、または前記硬化手段１４０および前記巻取手段１５０の間のウェブ５００の経路上に備えられ、ウェブ５００のチルティングを感知および防止するチルティング防止手段１６０をさらに含むことができる。
【０１０１】
前記チルティング防止手段１６０は、一般に、フィルムや生地などの左右の位置を感知し、チルティングねじりの防止に用いられるＥＰＣ（Ｅｄｇｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であり得る。
【０１０２】
一般に、ロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）工程は連続的に行われるが、本発明の一実施形態にかかる統合コーティングシステム１００は、ロールツーロール工程であったとしても、必ずしも連続的に工程が行われなくてもよい。
【０１０３】
例えば、図１において、第４印刷手段１３４がスクリーンプリンタの場合、スクリーンプリンタの動作特性上、ウェブ５００の進行が不規則的および不連続的に行われる。しかし、このような不規則的および不連続的にウェブ５００が進行する場合、左右ねじり（チルティング）が発生する可能性が高くなる。この時、前記巻戻手段１１０の後段または前記巻取手段１５０の前段に前記チルティング防止手段１６０を備えることにより、ウェブ５００のチルティングを防止し、より円滑な工程の進行およびウェブ５００の損傷や印刷結果物の品質の低下などを防止する効果を得ることができる。
【０１０４】
第二に、前記統合コーティングシステム１００は、前記巻戻手段１１０および前記作業台ロール１２０の間のウェブ５００の経路上に備えられ、ウェブ５００の張力を調整する張力調整手段１７０をさらに含むことができる。前記張力調整手段１７０も、フィルムや生地などのロール移動装置に幅広く用いられるものであるため、適切な装置を採用して構成することができる。
【０１０５】
第三に、前記統合コーティングシステム１００は、前記巻戻手段１１０および前記作業台ロール１２０の間のウェブ５００の経路上に備えられ、ウェブ５００に表面処理を行う表面処理手段１８０をさらに含むことができる。この時、前記表面処理手段１８０は、親水性処理または疎水性処理を行うことができる。
【０１０６】
第四に、前記統合コーティングシステム１００は、前記巻戻手段１１０および前記作業台ロール１２０の間のウェブ５００の経路上に備えられ、ウェブ５００上の汚染物を除去する汚染除去手段１９０をさらに含むことができる。図１において、前記汚染除去手段１９０は、簡略にロール形態でしか示されていないが、このような形態の場合、弱い接着力がある材質が巻かれたロールを用いることによってロールに埃などの汚染物がつくようにし、ウェブ５００上の汚染物を除去するように構成することができる。
【０１０７】
本発明は、上記の実施形態に限定されず、適用範囲が多様であることはもちろんであり、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく本発明の属する当該分野における通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変形実施が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１０８】
１００：統合コーティングシステム
１１０：巻戻手段
１２０：作業台ロール
１３０：印刷手段
１３１：第１印刷手段
１３２：第２印刷手段
１３３：第３印刷手段
１３４：第４印刷手段
１４０：硬化手段
１４１：ＩＲ／ＵＶ照射部
１４２：直接加熱部
１４３：熱風乾燥部
１５０：巻取手段
１６０：チルティング防止手段
１７０：張力調整手段
１８０：表面処理手段
１９０：汚染除去手段
５００：ウェブ（ｗｅｂ）
【図１】
2014061515.tif 000003
【図２】
2014061515.tif 000004
【図３】
2014061515.tif 000005
【図４】
2014061515.tif 000006
【図５】
2014061515.tif 000007