(57)【要約】【課題】  エアを吹付けてフィルムを乾燥する際に、除去した水分がフィルムに再付着するのを防止することができるフィルム乾燥装置及びフィルム乾燥システムを提供する。【解決手段】  フィルム乾燥装置１０は、連続走行するフィルム２６の進入口１８及び排出口２０を備え、乾燥室１４を画定する筐体１２を有する。筐体１２の乾燥室１４は、仕切板１６により進入側乾燥室１４ａと排出側乾燥室１４ｂに区分けされる。排出側乾燥室１４ｂに２つのエアノズル３０がフィルム２６の表裏面にエアを吹付けるため設置される。エアノズル３０のエア吐出スリット３４からフィルム２６にエアが吹きつけられ、エアノズル３０とフィルム２６で形成される隙間を流れる。エアがフィルム２６上の水分を進入側乾燥室１４ａに向けて吹き飛ばし、除去する。【選択図】  図１
2011012880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するフィルムの進入口及び排出口を備え、乾燥室を画定する筐体と、
前記フィルムの通過口を有し、前記乾燥室を進入側と排出側の空間に区分けする、前記筐体内に設置された仕切板と、
前記乾燥室の排出側の空間内において前記フィルムの表裏面側に配置された少なくとも２つのエアノズルと、
前記エアノズルは、前記フィルムと離間して略平行に配置され前記フィルムとの間にエアの流れを形成する平板と、前記平板に形成されたエア吐出口を有する、
を備える連続走行するフィルムを乾燥するフィルム乾燥装置。
【請求項２】
前記乾燥室の排出側の空間の気圧を減圧する減圧装置をさらに備える請求項１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項３】
前記エアノズルが、前記フィルムに吹き付ける気体の圧力を減圧する減圧機構を備える請求項１又は２に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項４】
前記エア吐出口から吹き出されるエアと走行する前記フィルムとの成す角度が鋭角となるよう、前記エア吐出口が排出側に傾けられる請求項１〜３の何れか１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項５】
前記フィルムが前記乾燥室内を下から上に走行するように、前記進入口が下に、前記排出口が上に位置するよう前記筐体が配置される請求項１〜４の何れか１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項６】
前記エアノズル内に発熱器を備える請求項１〜５の何れか１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項７】
前記エアノズルから吹き出されるエアが、露点温度が室温以下のドライエアである請求項１〜６の何れか１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項８】
前記フィルムの表裏面側に配置された前記エアノズルの下流にさらにエアノズルを備える請求項１〜７の何れか１に記載のフィルム乾燥装置。
【請求項９】
複数段直列に配置された請求項１〜８の何れか１に記載のフィルム乾燥装置を備えるフィルム乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルム乾燥装置及びフィルム乾燥システムに係り、特に、フィルムの洗浄後に表面に付着した水分を吹き飛ばし乾燥させるために用いられるフィルム乾燥装置及びフィルム乾燥システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムや基板などの板状部品の乾燥手段としてエアナイフを用いることが多い。しかしながら、その問題点として乾燥気体で除去した後の水分がミストとなって再付着する可能性が高いことが挙げられる。水分が再付着するとウォーターマークや汚染による製品不良を誘引する。特許文献１では、スリット状ノズルの下流にミスト状液体の再付着を防止する手段としてカバー板を設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２８８８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法では、エアーナイフとフィルムとの角度を調整するため、再付着防止カバーと隙間を空ける必要がある。そのため、この隙間から再付着が起こる問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、エアを吹付けてフィルムを乾燥する際に、除去した水分がフィルムに再付着するのを防止することができるフィルム乾燥装置及びフィルム乾燥システム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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明のフィルム乾燥装置は、連続走行するフィルムの進入口及び排出口を備え、乾燥室を画定する筐体と、前記フィルムの通過口を有し、前記乾燥室を進入側と排出側の空間に区分けする、前記筐体内に設置された仕切板と、前記乾燥室の排出側の空間において前記フィルムの表裏面側に配置された少なくとも２つのエアノズルと、前記エアノズルは、前記フィルムと離間して略平行に配置され前記フィルムとの間にエアの流れを形成する平板と、前記平板に形成されたエア供給口を有する、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、洗浄後のフィルム表面に付着した水分がエアノズルからのエアにより仕切板により区分けされた進入側の乾燥室に吹き飛ばされ、除去される。仕切板により、進入側の乾燥室に吹き飛ばされた水分がフィルム上に再付着するのを防止することができる。
【０００８】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記乾燥室の排出側の空間の気圧を減圧する減圧装置をさらに備えることが好ましい。
【０００９】
排出側の乾燥室の気圧を減圧することによって、排出側の乾燥室では水分が蒸発しやすい状態となる。したがって、水分がフィルム上に付着するのを防止することができる。
【００１０】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記エアノズルが、前記フィルムに吹き付ける気体の圧力を減圧する減圧機構を備えることが好ましい。減圧機構を備えることによって、エアノズルとフィルムとの距離を一定に保つことができる。
【００１１】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記エア供給口から吹き出されるエアと走行する前記フィルムとの成す角度が鋭角となるよう、前記エア供給口が排出側に傾けられることが好ましい。
【００１２】
これにより、フィルム表面に流れるエアの速度勾配が高められ、フィルム上の水分がより多く進入側の乾燥室に排出される。これにより、フィルムへの再付着を効率的に防止することができる。
【００１３】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記フィルムが前記乾燥室内を下から上に走行するように、前記進入口が下に、前記排出口が上に位置するよう前記筐体が配置されることが好ましい。
【００１４】
進入口が下に、排出口が上に位置するよう筐体が配置することで、エアに加えて重力により、フィルム上の水分を進入側の乾燥室に向けて除去することができる。
【００１５】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記エアノズル内に発熱器を備えることが好ましい。
【００１６】
発熱器によりフィルム及びフィルム上の水分を直接的に加熱することができる。加熱した空気を使用する場合に比べ、排気温度が低いことから、熱エネルギーのロスが少ない。また、周囲の気体温度よりフィルム表面温度が高いことから、フィルム表面で結露することを防止することができる。
【００１７】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記エアノズルから吹き出されるエアが、露点温度が室温以下のドライエアであることが好ましい。
【００１８】
エアをドライエアとすることで、エア中の水分がフィルムに付着しない状態で、フィルム上の水分を除去することができる。
【００１９】
本発明のフィルム乾燥装置は、前記発明において、前記フィルムの表裏面側に配置された前記エアノズルの下流にさらにエアノズルを備えることが好ましい。
【００２０】
エアノズルを多段に配置することによって、フィルムがエアノズルを通過する時間が長くなり、液滴の蒸発を促進することができる。
【００２１】
前記目的を達成するために、本発明のフィルム乾燥システムは、複数段直列に配置された上述のフィルム乾燥装置の何れかを備えることを特徴とする。
【００２２】
フィルム乾燥装置を多段に直列に配置することで、フィルム上の水分をより多く除去することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のフィルム乾燥装置、及びフィルム乾燥システムによれば、エアを吹付けてフィルムを乾燥する際に、除去した水分がフィルムに再付着するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るフィルム乾燥装置の概略構成図。
【図２】本発明に係るフィルム乾燥装置に使用されるエアノズルの一形態を示す図。
【図３】減圧機構を備えるエアノズルの簡易モデルとエアの圧力分布との関係を示した図。
【図４】他の減圧機構を備えるエアノズルの概略構成図。
【図５】他のエアノズルの概略構成図。
【図６】他のエアノズルの概略構成図。
【図７】他のエアノズルの概略構成図。
【図８】フィルム乾燥システムの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。
【００２６】
図１は、本実施の形態のフィルム乾燥装置の構成を模式的に示している。同図に示すように、フィルム乾燥装置１０は、連続走行するフィルム２６の進入口１８と排出口２０が形成され、乾燥室１４を画定する筐体１２を備える。筐体１２は、フィルム２６が乾燥室１４内を下から上に走行するように、進入口１８が下に、排出口２０が上に位置するように配置される。但し、これに限定されず、進入口１８と排出口２０とが同じ高さになるようにして、フィルム２６が乾燥室１４内をほぼ水平に走行するよう筐体１２を配置することができる。
【００２７】
筐体１２の前後に搬送ローラ５０，５１が配置される。搬送ローラ５０，５１は対向配置された一対のローラにより構成され、一対のローラによりフィルム２６が挟圧される。搬送ローラ５０，５１を図示しない駆動装置で回転することによって、搬送ローラ５０，５１で挟圧されたフィルム２６を、乾燥室１４内を通過させることができる。
【００２８】
乾燥室１４を進入側乾燥室１４ａと排出側乾燥室１４ｂに区分けする仕切板１６が筐体１２の内部に設置される。仕切板１６にはフィルム２６を通過させるための通過口１７が形成される。
【００２９】
排水口２２と排気口２４が進入側乾燥室１４ａに設けられる。フィルム２６の表裏面にエアを供給するため、排出側乾燥室１４ｂ内でフィルム２６の表裏面側にエアノズル３０が設置される。また、排出側乾燥室１４ｂを減圧状態に維持するため、減圧装置２８が排出側乾燥室１４ｂに接続される。エアノズル３０はエア吐出スリット３４を備える。
【００３０】
次に、本発明に係るフィルム乾燥装置１０による水分の除去方法について説明する。フィルム２６はフィルム乾燥装置１０の上流で洗浄液による洗浄が行われる。フィルム上には多くの水分（液滴）が付着する。
【００３１】
水分が付着したフィルム２６が搬送ローラ５０により筐体１２の乾燥室１４内に移送される。次いで、フィルム２６が、仕切板１６の通過口１７を通ってエアノズル３０の配置される領域を走行する。エアノズル３０からフィルム２６の表裏面にエアが、例えば、露点温度が室温以下のドライエアが、吹きつけられる。エアノズル３０から吹き出されたエアにより、フィルム２６上の水分が進入側乾燥室１４ａに向けて除去される。本実施の形態ではフィルム２６が下から上に向けて走行するので、エアで除去された水分が重力によって進入側乾燥室１４ａに捕らえられる。
【００３２】
エアとしてドライエアを使用することによって、エア中の水分がフィルムに付着しない状態で、フィルム上の水分を除去することができる。
【００３３】
進入側乾燥室１４ａに吹き飛ばされた水分は仕切板１６により規制されるので、排出側乾燥室１４ｂに侵入するのが防止される。これにより、２つのエアノズル３０間を通過し、水分が除去されたフィルム２６上に、水分が再付着するのが防止される。
【００３４】
進入側乾燥室１４ａに集められた水分は排水口２２を介して筐体１２の外部に排出される。また、進入側乾燥室１４ａに吹き込んだエアは排気口２４を介して筐体１２の外部に排出される。
【００３５】
排出側乾燥室１４ｂは減圧装置２８により減圧状態に維持されている。したがって、水分は蒸発しやすい状態となっている。したがって、フィルム２６上に残った水分は蒸発しやすく、その水分がフィルム２６上に付着するのを防止することができる。
【００３６】
図２は、エアノズル３０の一実施形態を示す概略図である。エアノズル３０は一枚の平板３２と、平板３２に形成されたエア吐出スリット３４を備える。エア吐出スリット３４からエアが連続走行するフィルム２６に供給される。平板３２とフィルム２６により隙間３６が形成される。平板３２とフィルム２６との距離Ｄは０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
距離Ｄが０．２５ｍｍ以下である狭い隙間３６にエアを供給することによって、エアの流速が大きな速度勾配を持つようになる。その結果、フィルム２６の表面と平板３２との間には、フィルム２６面に平行で且つ流速の早いエアの平行流が発生する。このエアにより、フィルム２６の面上にある水分がフィルム２６上から除去される。
【００３８】
フィルム２６から除去された水分は、上述したようにエアノズル３０の下流側にある進入側乾燥室に向けて吹き飛ばされる。
【００３９】
距離Ｄを長くすると、距離Ｄに比例してエアの供給量が増える。また、距離Ｄを長くするとエアの速度勾配を得るためのエアの速度が上がる。そのため、乾燥に必要なエアの供給量は距離Ｄの２乗で増える。したがって、距離Ｄを０．２５ｍｍ以下とすることで、エアの供給量が増えるのを回避することができる。但し、エアノズル３０とフィルム２６が接触しない程度に離間する必要がある。エアノズル３０によって、フィルム２６の表面に傷等のダメージを与えないようにするためである。
【００４０】
図３は、減圧機構を備えるエアノズルとエアの圧力分布との関係を示したものである。なお、フィルム２６は上流側及び下流側の搬送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。図３に示すように、エアノズル３０は、平板３２と、エア吐出スリット３４と、エア吐出スリット３４内に形成された減圧機構３８を備える。エア吐出スリット３４はエアが供給される供給口３４ａと減圧されたエアをフィルム２６に吹き出す吐出口３４ｂとを備え、供給口３４ａと吐出口３４ｂとの間に、供給口３４ａから供給されたエアを減圧するための絞りである減圧機構３８が形成される。
【００４１】
エアノズル３０の供給口３４ａに供給するエアの圧力をＰｓとすると、エアは減圧機構３８を通過し、吐出口３４ｂでは圧力Ｐｉとなる。フィルム２６上の水分を除去した後、エアが排出され圧力Ｐｏとなる。この圧力によってエアノズル３０からフィルム２６を引き離そうとする力（図３の三角形Ｐｉの面積）が発生する。
【００４２】
フィルム２６がエアノズル３０に接近すると、フィルム２６とエアノズル３０間の流路抵抗が大きくなり吐出口の圧力ＰｉがＰｉ＋ΔＰｉへ上昇する。エアノズル３０からフィルム２６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２６がエアノズル３０から離れた場合も同様に、エアノズル３０からフィルム２６を引き離そうとする力が減少する。この結果、エアノズル３０とフィルム２６間の距離が自動的に維持される。
【００４３】
図４（ａ）は、本発明に使用されるエアノズル３０の他の実施の形態を示したものである。図４（ａ）に示すエアノズル３０は、図３で示す絞りで構成される減圧機構３８に代えて、細い隙間構造で構成される減圧機構３９を備える。図４（ｂ）に示すように平板３２が、複数からなる板構造３２ａ，３２ｂ，…３２ｅによって形成される。複数からなる板構造３２ａ，３２ｂ，…３２ｅを積層するだけで隙間構造が形成されるので、平板３２を容易に製作できる。
【００４４】
ここで隙間構造による減圧機構３９とは、板部材３２ｄの厚さを板構造３２ｂ、３２ｃの厚さより薄くすることで、板部材３２ｃと板部材３２ｅの隙間を狭くする構造をいう。これにより吐出口３４ｂの直前に絞りが形成され、供給されたエアを減圧することができる。
【００４５】
なお、図３や図４のようにフィルムに吹き付けるエアの圧力を減圧する減圧機構３８（絞り）、減圧機構３９（隙間構造）を設けることで、吐出口３４ｂに供給されるエアの圧力が、平板３２とフィルム２６との距離に応じて自動的に調整される。したがって、平板３２とフィルム２６との距離を一定に保つことができる。
【００４６】
図５は、エア吐出口がフィルムの排出側に傾けられたエアノズルを示す。図５（ａ）は、減圧機構を備えないエアノズル３０を示す。エアノズル３０のエア吐出スリット３４は、フィルム２６の排出側に傾けられる。これにより、エアの流れ方向とフィルム２６の走行方向の成す角θが９０度以下の鋭角となる。
【００４７】
図５（ｂ）は、隙間構造の減圧機構３９を備えるエアノズル３０を示す。エアノズル３０のエアの吐出口３４ｂは、フィルム２６の排出側に傾けられる。これにより、エアの流れ方向とフィルム２６の走行方向の成す角θが９０度以下の鋭角となる。減圧機構３９を備えるエアノズル３０の場合、吐出口３４ｂが排出側に傾けられれば良く、供給口３４ａについては必ずしも傾ける必要はない。
【００４８】
これにより、フィルム２６表面に流れるエアの速度勾配が高められ、フィルム２６上の水分がより多く進入側乾燥室１４ａに排出される。これにより、フィルム２６への再付着を効率的に防止することができる。
【００４９】
図６は、減圧機構３９を備えるエアノズル３０を複数段直列に配置した構成を示す。エアノズル３０を多段に配置することによって、フィルムがエアノズルを通過する時間が長くなり、液滴の蒸発を促進することができる。進入側（上流側）に配置されたエアノズル３０における角θと排出側（下流側）に配置されたエアノズル３０における角θはその角度は同じでも良い。また、必要に応じて、進入側から排出側に向けて角θの角度を徐々に大きくしたり、又は小さくしたり、角θの角度を適宜設定できる。
【００５０】
図７は、発熱器を備えるエアノズルの構造を示す。発熱器４０が、平板３２のエア吐出スリット３４を挟んだ上流側と下流側に設けられる。本実施の形態では、上側のエアノズル３０に２つの発熱器４０が設けられ、下側のエアノズル３０にも２つの発熱器４０が設けられる。上下合わせて４つの発熱器４０が設けられる。
【００５１】
フィルム２６及びフィルム２６上の水分（液滴４２）を直接的に加熱することができるヒータや赤外線照射装置等を発熱器４０として使用することができる。特に、赤外線照射装置等の光による加熱方法は、空気を加熱することなく直接フィルム２６を加熱できるので、省エネの効果を期待できる。
【００５２】
エアノズル３０に発熱器４０を設けることで、フィルム上の液滴の蒸発を促進するとともに、フィルム温度が周囲の気温より高くなり、フィルム上への結露を防止することができる。
【００５３】
図８は、本発明に係る乾燥装置を用いたフィルム乾燥システムの概略構成図を示す。フィルム乾燥システム１００は、複数直列に配置されたフィルム乾燥装置１０を備える。洗浄等を終え水分が付着したフィルム２６が、上流側に配置されたフィルム乾燥装置１０に送り出される。フィルム２６は、上流側のフィルム乾燥装置１０を通過することで水分が除去される。次いで、フィルム２６は下流側のフィルム乾燥装置１０に送り出される。下流側のフィルム乾燥装置１０により、フィルム２６上に残存する水分が更に除去される。
【００５４】
フィルム乾燥装置１０を多段に直列に配置することで、フィルム２６上の水分をより多く除去することができる。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【符号の説明】
【００５７】
１０…フィルム乾燥装置、１２…筐体、１４…乾燥室、１４ａ…進入側乾燥室、１４ｂ…排出側乾燥室、１６…仕切板、１７…通過口、１８…進入口、２０…排出口、２２…排水口、２４…排気口、２６…フィルム、２８…減圧装置、３０…エアノズル、３２…平板、３４…エア吐出スリット、３４ａ…供給口、３４ｂ…吐出口、３６…隙間、３８，３９…減圧機構、４０…発熱器、４２…液滴、５０，５１…搬送ローラ
【図１】
2011012880.tif 000003
【図２】
2011012880.tif 000004
【図３】
2011012880.tif 000005
【図４】
2011012880.tif 000006
【図５】
2011012880.tif 000007
【図６】
2011012880.tif 000008
【図７】
2011012880.tif 000009
【図８】
2011012880.tif 000010