(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、迅速かつ安全に、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であり、搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に挿入するための刃先清掃用シートと、そのシートを塗工ヘッド後方から供給するためのスリット状のシート供給具を備えたことを特徴とする塗工装置である。【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、
搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に挿入するための刃先清掃用シートと、
そのシートを塗工ヘッド後方から供給するためのスリット状のシート供給具を備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記刃先清掃シートにおいて、シートの厚さに傾斜があり、シートの薄い端部が、フィルムと刃先の間隙の５０〜１００％の厚さであり、シートの厚い端部が１２０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
前記刃先清掃シートにおいて、シートの薄い端部がＶ型の形状を有するシートであることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の塗工装置。
【請求項４】
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、
刃先清掃用シートを搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に挿入し、且つ、スリット状のシート供給具にて刃先清掃用シートを塗工ヘッド後方から供給す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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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手動で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。
【０００８】
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。
【０００９】
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）の解消作業を迅速かつ安全に行い短時間で完了させることも求められる。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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、迅速かつ安全に、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。
【００１３】
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）、塗工ヘッドとフィルムの間隙部分にスティクを入れて異物除去する方法（特許文献３）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【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
【特許文献３】特開２００３−１４５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
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。
【００１６】
このマイクロカプセル型電気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。
【００１７】
しかし、マイクロカプセルを含有した塗工液は、マイクロ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。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明は前記従来の技術の問題点を解決するために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、迅速かつ安全に、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】
【００２０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、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、搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に挿入するための刃先清掃用シートと、そのシートを塗工ヘッド後方から供給するためのスリット状のシート供給具を備えたとこを特徴とする塗工装置である。
【００２１】
また請求項２に係る発明は、前記刃先清掃シートにおいて、シートの厚さに傾斜があり、シートの薄い端部が、フィルムと刃先の間隙の５０〜１００％の厚さであり、シートの厚い端部が１２０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗工装置である。
【００２２】
また、請求項３に係る発明は、前記刃先清掃シートにおいて、シートの薄い端部がＶ型の形状を有するシートであることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の塗工装置である。
【００２３】
また、請求項４に係る発明は、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、刃先清掃用シートを搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に挿入し、且つ、スリット状のシート供給具にて刃先清掃用シートを塗工ヘッド後方から供給することを特徴とする塗工方法である。
【発明の効果】
【００２４】
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、搬送されるフィルムと塗工ヘッドの刃先の間隙に刃先清掃用シートを挿入することにより、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る。
【００２５】
また、そのシートを塗工ヘッド後方から供給するためのスリット状のシート供給具を備えることで、作業者の経験の長短に寄らず、迅速かつ安全に、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ものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の塗工装置に係る一実施例について、模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の塗工装置に係る一実施例について、塗工ヘッドを拡大して模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の塗工装置に係る、清掃シートを塗工ヘッドとフィルムの間隙に挿入した状態を示す概略図である。
【図４】本発明の塗工方法に係る、清掃シートの形状を示す断面図である。
【図５】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断面図である。
【図６】ストリークが発生した状態の一実施例を、模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に好適な実施の形態について、以下に図１〜図６を参照しつつ説明する。
【００２８】
図６に、マイクロカプセル塗工液の塗工形態と、ストリーク９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。
【００２９】
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５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９が発生する。
【００３０】
図１は本発明の一実施例を示しており、塗工ヘッド３の後方（フィルム２が流れてくる方向）からシート供給具７を通して清掃シート６を供給している形態であり、その情況を拡大したものが図２の形態である。
【００３１】
ここで、塗工ヘッド３とフィルム２の間に供給された清掃シート６が、図５に示した様な異物８が押し出し、さらに塗工ヘッド部分を清掃することで、塗工ヘッドに滞留した異物を除去することができる。また、清掃シート６はシート供給具７から供給する形態であるため、連続運転をしながら、安全にかつ作業者の経験に依らず、迅速かつ安全に異物除去を施すことが可能になる。
【００３２】
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２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。
【００３３】
清掃シート６の形態に関して説明する。
【００３４】
スリット状のシート供給具７を通して塗工ヘッド３とフィルム２の間隙に挿入される清掃シート６は、その間隙への挿入し易さと、異物を除去する効果を確実にするため、図４に示す様に、厚さに傾斜があることが必要である。その清掃シート６の薄い側の端部は、フィルムと刃先の間隙の５０〜１００％の厚さであり、シートの厚い端部が１２０％以上であることが好ましい。
【００３５】
つまり、フィルムと刃先の間隙に対し、５０〜１００％の厚さに限定したシート端部から塗工ヘッド３とフィルム２の間隙に挿入することで、シートが塗工ヘッドに詰まることなく、スムーズにフィルムと同期して塗工ヘッドを通過することが出来る。一方で、清掃シートがフィルムと刃先の間隙に対して５０％未満の場合、シートを塗工ヘッド３とフィルム２の間隙に挿入する際に、シワやヨレが発生してスムーズな挿入が困難になる。
【００３６】
また、清掃シート６の厚さが連続的に厚くなることで、シートがフィルムと刃先の間隙をスムーズに通過することができると同時に、最終的にフィルムと刃先の間隙の１２０％以上の厚さになることで、異物を確実に除去する効果を有する。
【００３７】
清掃シート６の形状に関し、図４に示す様に、シートの薄い端部がＶ型の形状を有するシートであることが好ましい。これにより、シートのＶ字型先端部が、塗工ヘッドの刃先とフィルムの間にスムーズに挿入することができ、塗工ヘッドにシートが詰まることなく、フィルムと同期して塗工ヘッドを通過することが出来る。
【００３８】
清掃シートの長さは、特に限定されるものではなく、塗工装置やその加工条件に応じて任意に選択することが出来る。また、清掃シートの幅も限定されることはなく、ストリークの状況に応じて任意に選択することが出来る。
【００３９】
清掃シートの構成材料は、塗工ヘッドを損傷することがなければ、任意に選択することができるが、フィルムと同じ材料、もしくはそれよりも硬度の低く柔軟性のあるシート状素材であることが好ましい。
【００４０】
清掃シートの厚さに傾斜をもたせるための作製または加工方法としては、シートを研磨する方法や、図４（ｂ）の様に、シートを積層して段階的に厚さを変えて傾斜を形成する方法がある。
【００４１】
清掃シートの供給方法は、手動でスリット間にシートを流し込みことも可能であり、予め清掃シートを供給する器具を装着しても良い。
【００４２】
塗工ヘッドを通過したシートの回収方法は、塗工ヘッドを通過した直後、または乾燥炉を通過して巻き取られる前に回収することが出来る。また、回収することなく、フィルムと一緒に巻き取ることも出来る。
【００４３】
清掃シートを塗工ヘッドとフィルムの間隙に供給するためのスリット状のシート供給具７に関して説明する。
【００４４】
供給具の材質や構造は特に限定されるものではないが、清掃シートが通過することができるスリット間隔が必要である。また、供給具から供給される清掃シートが、塗工ヘッドとフィルム間にスムーズに供給されるために、供給具の先端位置は、塗工ヘッドに近いことが好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
また、本発明に適用できる塗工液は、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にも適用できる。
【００５０】
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。
【００５１】
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】
【００５２】
（実施例１）
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２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。
【００５３】
塗工ヘッド３としてはスロットダイコートを用い、塗工速度は１０ｍ／分であり、塗工ヘッド３の刃先とフィルム２の間隙を５０μｍに設定した。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。
【００５４】
清掃シート６としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、形状としてはＶ字型に成形しない四角のシートであり、シートの薄い端部（先端部）の厚さを２５μｍ、シートの厚い端部（後部）の厚さを１００μｍに設定した。結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例２）
清掃シート６の形状としては、Ｖ字型に成形したシートであり、シートの薄い端部（先端部）の厚さを２５μｍ、シートの厚い端部（後部）の厚さを１００μｍに設定した。結果を表１に示す。
【００５６】
（比較例１）
清掃シート６の形状としては、Ｖ字型に成形したシートであり、シートの前面を１８μｍに設定した。結果を表１に示す。
【００５７】
（比較例２）
清掃シート６の形状としては、Ｖ字型に成形したシートであり、シートの前面を１８８μｍに設定した。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
表１に示すように、比較例１、２によると何れも、清掃シート６が刃先とフィルム２の間隙を通過したものの、スジが解消しない場合（未解消Ａ）、清掃シート６が刃先とフィルム２の間隙をする際に、シートにシワが発生する場合（未解消Ｂ）、更には清掃シート６が刃先とフィルム２の間隙を通過しない場合（未解消Ｃ）が生じ、スジを解消することは出来なかった。
【００６０】
前記比較例に対して、本発明の実施例１、２では、清掃シート６が刃先とフィルム２の間隙を通過することでスジを解消することが出来き、大幅なスジ改善の向上が認められた。
【符号の説明】
【００６１】
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・・・清掃シート
７・・・清掃シート供給具（供給スリット）
８・・・異物
９・・・ストリーク
【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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