(57)【要約】【課題】電磁波遮蔽性能が高く、透光性の高い電磁波シールド材を大量に生産することが可能な導電性パターンの線画を形成することができる塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。【解決手段】液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数具備し、間欠搬送する長尺状の支持体に前記吐出ヘッドより液滴を吐出して線画の塗布を行う塗布装置の塗布ユニットが、複数の前記吐出ヘッドを前記支持体の搬送方向に配列してなり、前記支持体の幅方向及び前記支持体の搬送方向に移動可能であることを特徴とする。【選択図】図１
2008119602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数具備し、間欠搬送する長尺状の支持体に前記吐出ヘッドより液滴を吐出して線画の塗布を行う塗布装置であって、
複数の前記吐出ヘッドを前記支持体の搬送方向に配列し、前記支持体の幅方向及び前記支持体の搬送方向に移動可能である塗布手段を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記塗布は、前記塗布手段が前記支持体の幅方向への移動時に、前記吐出ヘッドより液滴を吐出して行われることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記吐出ヘッドの複数のノズルは、前記支持体の搬送方向に千鳥配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布手段は、塗布液を供給する塗布液タンクを有し、前記塗布液タンクは前記塗布手段の往復動にともない前記塗布手段とともに移動することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記塗布手段に対し、前記支持体の搬送方向上流側に配設された少なくとも１つの搬送ローラが、前記支持体を加熱することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記線画は網目形状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記塗布液が金属粒子もしくは金属化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項８】
前記線画は、透光性導電膜であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項９】
液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数具備し、間欠搬送する長尺状の支持体に前記吐出ヘッドより液滴を吐出して線画の塗布を行う塗布方法であって、
複数の前記吐出ヘッドを前記支持体の搬送方向に配列した、支持体の幅方向及び支持体の搬送方向に移動可能な塗布手段を有し、
前記塗布手段が前記支持体の幅方向への移動時に、前記吐出ヘッドより液滴を吐出して塗布を行うステップを含むことを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出する吐出ヘッドを用いて行う線画塗布に関し、詳しくは間欠的に搬送する支持体上に線画塗布を行い、所望の線画パターンを形成する塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）等の表示装置で使用されている電磁波シールド材（以下、電磁波カットフィルター及びＥＭＩともいう）は、優れた電磁波遮蔽性能の他に可視光透過性に優れることが要求される。このため、前記電磁波シールド材は透光性を有するメッシュ状のパターンからなる導電膜（導電性パターン）を備えている。
【０００３】
前記メッシュ状の導電性パターンの形成については、フォトリソ法、スクリーン印刷法が知られている。しかし、前記メッシュ状の導電性パターンにおいては、モアレ（干渉縞）が発生し易いという問題があり、そのためフォトリソ法では高価なフォトマスクを、スクリーン印刷法ではスクリーンマスクを多数製版する必要があり、コスト増の要因となっていた。
【０００４】
このため、前記メッシュ状の導電性パターンの形成に際し、容易且つ安価に製造する方法としてインクジェット記録方式による方法が提案されている。
【０００５】
前記インクジェット記録方式を用いた方法として、最初にインク受容層を有する透明基体を給紙トレイにセットし、インクカートリッジに所定のインク組成に調製されたインクを注入する。次に、通常の印刷操作、例えば印刷する基材のサイズ、印刷速度、その他の印刷条件の設定を行い、プリントヘッドから所定パターンにインクを吐出して印刷を実行することにより、インク受容層を有する透明基体上に所望のパターニングを行うことが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のインクジェット記録方式での導電性パターンの形成は、一般的に行われているインクジェットヘッド記録方式のように、ノズル１つあたり複数の線画を形成していくため、吐出ヘッドを走査する必要がある。
【０００７】
図２は、上記の従来のインクジェット記録方式での導電性パターンの形成の例を示す概略図である。矢印Ｘ方向に連続搬送される支持体１０に対し、吐出ヘッド２１を図示しない駆動手段により幅方向（矢印Ｙ方向）に往復動（走査）させながら吐出ヘッド２１のノズルより液滴を吐出させ、導電性パターン１１０を形成する。図２はメッシュ状のパターンの例である。図３にパターンのメッシュの部分拡大図を示す。このように、吐出された液滴はドットとして連なり線を形成する。
【０００８】
しかしながら、前述のようにノズル１つあたり複数の線画を形成していくため、吐出ヘッドを走査する必要があり、ノズルから吐出される液滴の着弾精度が低下し、図４に示すように線画の線が途中で断線してしまう場合があった。特に、支持体の幅が広い場合には往復動の距離が長くなり、前記液滴の着弾精度の低下が生じやすいという問題があった。このため、電磁波遮蔽性能が高い（導電性の高い）導電性パターンを形成することが困難であった。
【０００９】
これに対し、液滴の吐出を吐出ヘッドを支持体の幅方向にライン状に配設したラインヘッドで行うラインヘッドタイプも用いられている。前記ラインヘッドは、塗布を吐出ヘッドを支持体の幅方向に塗布幅に対応して配設した構成の塗布手段で支持体に行うため、上記のような吐出ヘッドの走査による前記液滴の着弾精度の低下を減少させることができる。しかしながら、塗布最大幅に対応した吐出ヘッド数が必要となり、装置及びメンテナンスのコストアップの要因となっていた。
【００１０】
また、従来、メッシュ状の導電性パターンを形成する際には、例えば、前述の特許文献１に示すように所定サイズの基材、即ち枚葉状の支持体に導電性パターンを形成していたため、大量に生産するのが困難であった。
【００１１】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、電磁波遮蔽性能が高く、透光性の高い電磁波シールド材を大量に生産することが可能な導電性パターンの線画を形成することができる塗布装置及び塗布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】
【００１２】
上記目的は、下記の構成により達成される。
１．液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数具備し、間欠搬送する長尺状の支持体に前記吐出ヘッドより液滴を吐出して線画の塗布を行う塗布装置であって、
複数の前記吐出ヘッドを前記支持体の搬送方向に配列し、前記支持体の幅方向及び前記支持体の搬送方向に移動可能である塗布手段を有することを特徴とする塗布装置。
２．前記塗布は、前記塗布手段が前記支持体の幅方向への移動時に、前記吐出ヘッドより液滴を吐出して行われることを特徴とする１に記載の塗布装置。
３．前記吐出ヘッドの複数のノズルは、前記支持体の搬送方向に千鳥配列されていることを特徴とする１又は２に記載の塗布装置。
４．前記塗布手段は、塗布液を供給する塗布液タンクを有し、前記塗布液タンクは前記塗布手段の往復動にともない前記塗布手段とともに移動することを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の塗布装置。
５．前記塗布手段に対し、前記支持体の搬送方向上流側に配設された少なくとも１つの搬送ローラが、前記支持体を加熱することを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の塗布装置。
６．前記線画は網目形状であることを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の塗布装置。
７．前記塗布液が金属粒子もしくは金属化合物を含有することを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の塗布装置。
８．前記線画は、透光性導電膜であることを特徴とする１乃至７の何れか１項に記載の塗布装置。
９．液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数具備し、間欠搬送する長尺状の支持体に前記吐出ヘッドより液滴を吐出して線画の塗布を行う塗布方法であって、
複数の前記吐出ヘッドを前記支持体の搬送方向に配列した、支持体の幅方向及び支持体の搬送方向に移動可能な塗布手段を有し、
前記塗布手段が前記支持体の幅方向への移動時に、前記吐出ヘッドより液滴を吐出して塗布を行うステップを含むことを特徴とする塗布方法。
【発明の効果】
【００１３】
上記により、塗布幅に対応した吐出ヘッドの数を要することなく、支持体上に線画の線の断線を生じることのない線画を形成することができ、これにより、電磁波遮蔽性能が高い導電性パターンを支持体上に形成することができ、更に、電磁波シールド材の大量生産を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら本発明の実施に形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、導電性パターンを単にメッシュとも称す。
【００１５】
図１は、塗布装置１の概略構成を示す模式図である。本実施の形態は、支持体の搬送方向に向かって右側に塗布手段である塗布ユニット２０を配設した例である。
【００１６】
なお、各図において、吐出ヘッド、ノズル等の数とメッシュの数との対応はされていない。わかり易くするため、メッシュを拡大した図としている。
【００１７】
ロール状に巻かれた長尺状の支持体１０は、図示しない駆動手段により巻き出しロール１０ａから矢印Ｘ方向に繰り出され、搬送ローラ１１ａ、１１ｂに支持されながら間欠搬送される。支持体１０は所定長さ搬送され停止する。
【００１８】
支持体１０の停止状態で、支持体１０の右側（位置Ｘ１）に配設された塗布ユニット２０は、図示しない駆動手段により支持体幅方向（矢印Ｙ（往）、矢印Ｙ（復）方向；以下、矢印Ｙ（往）、矢印Ｙ（復）方向を総称して矢印Ｙ方向ともいう）に往復動されるとともに、吐出ヘッドより塗布液が吐出し、支持体１０に塗布を行う。塗布を終了した塗布ユニット２０は、塗布終了位置（位置Ｘ１ｂ）より位置Ｘ１に戻る。
【００１９】
次に、位置Ｘ１に戻った塗布ユニット２０は、図示しない駆動手段により支持体１０の搬送方向（位置Ｘ２）に移動する。次に、前述の位置Ｘ１の時と同様にして塗布を行う。同様にして、位置Ｘ３に移動して塗布を行う。これにより、線画が形成され導電性パターンが形成される。前述の塗布が終了した支持体１０は、所定長さ搬送され停止し、前述の塗布が繰り返される。このように塗布が継続されるとともに、支持体１０は巻き取りロール１０ｂに巻き取られる。
【００２０】
本実施の形態では、塗布ユニット２０の支持体１０の搬送方向の移動位置は、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の３位置としたが、前記移動位置及び移動回数は、導電性パターンのメッシュのサイズ及び吐出ノズル２１の数と支持体１０の停止１回で塗布する長さ等で適宜設定されるものである。本実施の形態では、塗布ユニット２０を支持体１０の右側に配設したが、左側としても良く、限定されるものではない。また、塗布ユニット２０の初期位置を位置Ｘ３として、Ｘ２、Ｘ１と順次移動してもよい。
【００２１】
更に、塗布ユニット２０を位置Ｘ１ｂで位置Ｘ２ｂに移動し、Ｘ２に戻る時にも塗布を行うこと、即ちＹ方向の往復動で塗布を行うことが好ましい。これにより、塗布時間の短縮を図ることができる。
【００２２】
前記支持体に用いられる透光性の材料としては、可撓性を有する合成樹脂等が挙げられる。合成樹脂としては、例えば、具体的には、ポリスチレン、アクリル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂、酢酸セルロース樹脂、フッ素樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリウレタン樹脂、フタル酸ジアリル樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも透明性に優れるＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＥＴが好適に用いられる。特に、透明基板の材料として合成樹脂を用いる場合には、表面硬度を向上させる観点から基板表面にハードコート層を設けるものとしても良い。
【００２３】
塗布ユニット２０には、支持体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に複数の吐出ヘッド２１が配設されている。しかしながら、吐出ヘッド２１間には隙間ができるため、吐出ヘッド２１を千鳥配置として隙間を防止することが好ましい。図１の例では、各塗布ユニットを７つの吐出ヘッド２１を千鳥配置で２列として構成している。吐出ヘッドの数及び千鳥配置の列数はこれに限定されるものではない。
【００２４】
吐出ヘッド２１には、図示しない塗布液を供給する供給パイプとノズルを駆動する駆動ケーブルが接続されている。
【００２５】
図５に示すように、吐出ヘッド２１は、液滴を吐出する複数のノズル２１１を有し、ノズル２１１は、支持体１０の幅方向に千鳥配列される。これにより、ノズル２１１の間隔を狭めることができ、微細なパターンを形成することができる。
【００２６】
また、図６に示すように、塗布ユニット２０が塗布液を供給する塗布液タンク２２を一体として有することが好ましい。塗布液タンク２２は塗布ユニット２０の往復動にともない塗布ユニット２０とともに移動する。塗布液タンク２２の塗布液は、供給パイプ２２ａを通してノズル２１に供給される。これにより、塗布ユニット２０の往復動にともなう供給パイプの変形が防止でき、塗布液を安定して供給することができる。
【００２７】
本発明に係る塗布液は、金属粒子もしくは金属化合物を水又は有機溶剤中に分散させた溶液である。使用可能な金属微粒子としては、例えば、カーボン、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金の粒子が挙げられる。このような金属微粒子の平均粒径は、ノズルの目詰まり防止及び導電性低下の防止から１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以下である。通常、金属超微粒子含有溶液中の金属微粒子の含有量は、２〜５０質量％が好ましい。また、有機溶剤としては、例えば、ＰＭＭＡ、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂等のバインダ樹脂等が挙げられる。
【００２８】
塗布ユニット２０に対し、支持体１０の搬送方向上流側に配設された少なくとも１つの搬送ローラは図示しない加熱手段を有し、支持体１０を所定の温度に加熱することが好ましい。本実施の形態では、図１の搬送ローラ１１ａが図示しない加熱手段により、加熱され支持体１０を所定の温度に加熱する。これにより、支持体１０の温度を所定の温度に保つことができ、塗布の膜厚のばらつきをなくすことができる。
【００２９】
次に、導電性パターンの形成について説明する。
【００３０】
前述のように、支持体１０の停止状態で、支持体１０の右側に配設された塗布ユニット２０が、支持体１０に対し、矢印Ｙ方向に往復動するとともに吐出ヘッド２１より塗布液を吐出して支持体１０上に塗布を行う。次に、塗布ユニット２０を矢印Ｘ方向に移動して、同様に塗布を行う。このように塗布を繰り返すことにより、支持体１０上に所定の長さのメッシュ上の導電性パターンが形成される。
【００３１】
図７は、図１の矢印Ｚ方向から見た図であり、塗布ユニット２０が支持体１０上に導電性パターンを形成する状態を示す図である。また、塗布ユニット２０により塗布される導電性パターンのメッシュの１つを拡大して図示したものである。
【００３２】
図７（ａ）は、塗布ユニット２０が位置Ｘ１からＸ１ｂへ移動時に塗布されるメッシュの部分を示す図であり、破線の円で示した部分が液滴で塗布される。同様にして、図７（ｂ）は、塗布ユニット２０が位置Ｘ２からＸ２ｂへ移動時に塗布されるメッシュの部分を示す図であり、図７（Ｃ）は、塗布ユニット２０が位置Ｘ３からＸ３ｂへ移動する時に塗布されるメッシュの部分を示す図である。それぞれ破線の円で示した部分が液滴で塗布される。図７（ｂ）及び図７（Ｃ）において、実線で示した円は位置Ｘ１からＸ１ｂへの移動及び位置Ｘ２からＸ２ｂへ移動でそれぞれ塗布済のメッシュの部分を示す。
【００３３】
前記塗布により所定の長さの導電性パターンが形成された支持体１０は、所定長さ搬送され停止し、前記塗布が繰り返され、継続される。
【００３４】
上記塗布により、図８に示すように、支持体上に透光性のメッシュ状の導電性パターンが形成される。
【００３５】
上記ように支持体１０の停止状態で塗布を行うため、ノズルから吐出される液滴の着弾精度を向上させることができ、線が途中で断線することのない塗布を行うことがでる。これにより、電磁波遮蔽性能が高い（導電性の高い）導電性パターンを形成することができる。
【００３６】
また、塗布ユニット２０が支持体の幅方向に移動しながら行う塗布を、支持体１０の搬送方向にずらしながら行うため、広幅の支持体の場合においても支持体の塗布幅に対応した数の吐出ヘッドを要することなく支持体１０の搬送方向に所望の長さの塗布を行うことができる。更に、支持体１０を間欠搬送し、前記塗布を断続的に行うことにより、導電性パターンを大量生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】メッシュ状のパターンの例である。
【図３】図２に示すパターンのメッシュの部分拡大図である。
【図４】図２に示すパターンのメッシュの部分拡大図である。
【図５】吐出ヘッドのノズルを千鳥配置した例を示す図である。
【図６】塗布ユニットと塗布液タンクを一体とした例を示す図である。
【図７】塗布ユニットが支持体上に導電性パターンを形成する状態を示す図である。
【図８】支持体上に形成したメッシュ状の導電性パターンの図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  塗布装置
１０支持体
１０ａ  巻き出しロール
１０ｂ  巻き取りロール
１１ａ、１１ｂ  搬送ローラ
２０  塗布ユニット
２１  吐出ヘッド
２１１  ノズル
２２  塗布液タンク
２２ａ  供給パイプ
【図１】
2008119602.tif 000003
【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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【図８】
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