(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドを使用して塗布液をノズル吐出口より液滴として吐出し、連続して搬送される被塗布物及び枚葉の被塗布物に安定した薄膜な塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法の提供。【解決手段】塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用し、被塗布物へ塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を塗布する部分を含め前後に１０〜２００ｍｍの平面部分を有し、該被塗布物を直線状に搬送する搬送機構を有することを特徴とする塗布装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用し、被塗布物へ塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を塗布する部分を含め前後に１０〜２００ｍｍの平面部分を有し、該被塗布物を直線状に搬送する搬送機構を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記搬送機構が、被塗布物と同期して移動するベルトであ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】
前記搬送機構が、温度調整手段を有し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】
前記インクジェットヘッドが、被塗布物の塗布点より上流側に、該被塗布物の幅方向及び搬送方向に複数列配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドは、ノズル吐出口を有する面と被塗布物の塗布面とが平行で一定間隔を保持し、且つ該被塗布物の搬送方向に対して±４５〜±９０°に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドがピエゾ型インクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項７】
塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用した塗布装置により、被塗布物へ塗布液を塗布する塗布方法において、該塗布装置が請求項１〜６の何れか１項に記載の塗布装置であることを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
前記塗布液が高分子成分を０．５〜２０質量％含んでいることを特徴とする請求項７に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用し、被塗布物表面に塗布液を塗布するための塗布装置、及びその塗布方法に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、このインクジェットヘッドを使用することにより均一で薄い塗布膜を形成させるための装置および方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、被塗布物表面に塗布液を塗設する塗布工程では様々な塗布方式が存在し、その塗布方式は大きく二つに大別される。一つは必要な塗布液膜を形成する量だけ塗布液を吐出させて被塗布物表面上に塗布液を塗設する前計量型塗布方式であり、代表的なものとしてエクストルージョン塗布方式、スライド塗布方式、カーテン塗布方式などが挙げられる。もう一つはあらかじめ必要な塗布膜形成量よりも余剰な塗布液を吐出させて、その後何らかの手段により余剰塗布液を掻き落とす後計量型塗布方式であり、代表的なものとしてロール塗布方式、エアーナイフ塗布方式、ワイヤーバー塗布方式などが挙げられる。
【０００４】
こうした従来の塗布方式において０．５〜３μｍの薄膜化の困難さという問題点が存在する。特に前計量型塗布方式ではその塗布方式の特性や装置上の問題から薄膜化が困難の場合が多い。また、後計量型塗布方式では塗布液のロスや、塗布液の変質、一次膜形成後の被塗布物への浸透といった様々な問題点が存在する。特に、塗布液の粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以下の塗布液を薄膜塗布できる塗布方式は未だ少ないのが現状である。
【０００５】
この様な低粘度の塗布液を薄膜塗布するための対応として、近年需要の増えている民生用の印刷機等に使用されているインクジェットプリンター技術を塗布に使用する技術が、インクジェットプリンター技術と材料株式会社シーエムシー、１９９８年７月３１日発行、ｐ１８７−２００に記載されている。
【０００６】
上記文献に記載されているインクジェットプリンター技術の応用として、インクジェットヘッドを使用し、薄膜塗布を行う技術として、インクジェットヘッドから基板表面に塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出させ付着させた後、基板を回転させることにより基板表面に付着させた塗布液を基板上に広げて均一膜厚の薄膜を形成することが知られている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術により薄膜を形成することは可能であるが次の欠点を有している。１）基板を回転させることから連続して搬送する帯状支持体への塗布は出来ない。２）基板を回転させることから基板の大きさに制限が生じてしまい、使用範囲が限定されてしまう。３）大サイズの基板に塗布を行う場合は装置全体が大きくなり、装置の値段が高くなったり、設置場所も広く必要とする。
【０００８】
この様な状況から、インクジェットヘッドを使用して塗布液をノズル吐出口より液滴として吐出し、連続して搬送される被塗布物又は枚葉の被塗布物に安定した薄膜な塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法の開発が望まれている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３２７９１２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、その目的はインクジェットヘッドを使用して塗布液をノズル吐出口より液滴として吐出し、連続して搬送される被塗布物又は枚葉の被塗布物に安定した薄膜な塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成された。
【００１２】
１）塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用し、被塗布物へ塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を塗布する部分を含め前後に１０〜２００ｍｍの平面部分を有し、該被塗布物を直線状に搬送する搬送機構を有することを特徴とする塗布装置。
【００１３】
２）前記搬送機構が、被塗布物と同期して移動するベルトであることを特徴とする１）に記載の塗布装置。
【００１４】
３）前記搬送機構が、温度調整手段を有していることを特徴とする１）又は２）に記載の塗布装置。
【００１５】
４）前記インクジェットヘッドが、被塗布物の塗布点より上流側に、該被塗布物の幅方向及び搬送方向に複数列配置されていることを特徴とする１）〜３）の何れか１項に記載の塗布装置。
【００１６】
５）前記インクジェットヘッドは、ノズル吐出口を有する面と被塗布物の塗布面とが平行で一定間隔を保持し、且つ該被塗布物の搬送方向に対して±４５〜±９０°に配置されていることを特徴とする１）〜４）の何れか１項に記載の塗布装置。
【００１７】
６）前記インクジェットヘッドがピエゾ型インクジェットヘッドであることを特徴とする１）〜５）の何れか１項に記載の塗布装置。
【００１８】
７）塗布液をノズル吐出口から液滴として吐出するインクジェットヘッドを使用した塗布装置により、被塗布物へ塗布液を塗布する塗布方法において、該塗布装置が１）〜６）の何れか１項に記載の塗布装置であることを特徴とする塗布方法。
【００１９】
８）前記塗布液が高分子成分を０．５〜２０質量％含んでいることを特徴とする７）に記載の塗布方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態を図１〜図５を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
図１はインクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略平面図である。図中、１は塗布装置を示す。塗布装置１は、インクジェットヘッド２と、塗布液供給部３と、移動用レール４と、待機部５と、搬送機構６を有している。７は搬送・乾燥・回収装置を示す。搬送・乾燥・回収装置７は、被塗布物供給部７ａと、乾燥部７ｂと、回収部７ｃとを有している。
【００２２】
２０１はインクジェットヘッド２の本体を示す。インクジェットヘッド２は単一のものでも、同じ種類のヘッドを複数個被塗布物の幅方向に並べたものでもかまわなし、被塗布物の幅により適宜並べる数を変更することが可能である。又、複数列にして幅方向に並べてもかまわない。インクジェットヘッド２は、塗布時に移動手段（不図示）により待機部５から移動用レール４に沿って移動し、被塗布物上の塗布する位置まで移動し停止するようになっている。この停止した位置を塗布位置と言う。又、インクジェットヘッド２は塗布前及び塗布終了時には、移動手段（不図示）により移動用レール４に沿って待機部５へ移動し、待機が可能となっている。
【００２３】
本図に示されるインクジェットヘッド２は、被塗布物６ａ３の塗布する面とノズル吐出口２０１ｄ１（図３を参照）を有する表面２０１ａ（図３を参照）とを平行に一定間隔で、且つ被塗布物６ａ３の搬送方向に対して９０°に配設されており、移動用レール４に沿って移動可能にとなっている場合を示している。
【００２４】
待機部５で待機している時にインクジェットヘッド２は、インクジェットヘッドの本体のノズル吐出口２０１ｄ１（図３を参照）及び表面２０１ａ（図３を参照）の洗浄、払拭等のメンティナンスを行うことが可能となっている。
【００２５】
本発明に係るインクジェットヘッドとしては特に限定はなく、例えば発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーによりインクの膜沸騰による急激な体積変化によりノズルからインクを吐出させるサーマルヘッドでも良いし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化でインクを吐出させる剪断モード型（ピエゾ型）インクジェットヘッドであっても良い。特に好ましいのは剪断モード型（ピエゾ型）インクジェットヘッドである。本発明ではインクジェットヘッド２が剪断モード型（ピエゾ型）インクジェットヘッドの場合に付き説明する。
【００２６】
塗布液供給部３は塗布液貯蔵タンク３０１と、塗布液貯蔵タンク３０１内の塗布液３０２（図２を参照）をインクジェットヘッド２の本体２０１に供給する配管３０３と、塗布液３０２の供給量を制御する制御バルブ３０４と、一部外気と連通させるための配管３０５とを有している。配管３０３はインクジェットヘッド２の塗布液供給管２０１ｅ（図３を参照）に接合されおり、インクジェットヘッド２の移動に対応するため、柔軟性の材料で出来ていることが望ましく、例えばフレキホース、ポリエチレン製ホース、ポリプロピレン製ホース等が挙げられる。
【００２７】
尚、塗布液３０２（図２を参照）は、絶対濾過精度または準絶対濾過精度が０．４〜５０μｍの濾材を少なくとも１回は通過させることが好ましい。
【００２８】
搬送機構６は、２本のサポートロール６ａ、６ｂと、サポートロール６ａ、６ｂに掛けられた環状のベルト６ｃとを有している。サポートロール６ａ、６ｂは駆動手段（不図示）に接続されており、被塗布物７ａ３の搬送速度と同期してベルト６ｃを搬送（図中の矢印方向）することが可能となっている。
【００２９】
サポートロール６ａ、６ｂには被塗布物７ａ３の温度を０〜１００℃で調整する温度調整手段（不図示）を有していることが好ましい。被塗布物７ａ３の温度を０〜１００℃で調整することで、被塗布物７ａ３に塗布され形成された塗布膜の溶媒の蒸発速度をコントロールすることが可能になり、塗布膜の平面性を良くする効果が得られる。
【００３０】
ベルト６ｃは、温度による伸縮が少ない材質であれば特に限定はなく、例えば金属、樹脂、織布等が挙げられる。
【００３１】
搬送機構６は、ベルト６ｃの伸縮より、弛み、皺等発生がない様にするため、サポートロール６ａ、６ｂの位置を前後に移動したり、下側のベルトを押し下げる等の張力制御手段（不図示）を設けることが好ましい。
【００３２】
被塗布物供給部７ａは、巻き芯７ａ２に巻かれたロール状被塗布物７ａ１を有し、ロール状被塗布物７ａ１は連続して搬送（図中の矢印方向）される被塗布物７ａ３を繰り出す様になっている。７ａ４は被塗布物７ａ３上にインクジェットヘッド２で塗布された塗布膜を示す。
【００３３】
本図では可撓性の帯状被塗布物を搬送している例であるが、この帯状被塗布物はある幅を持った可撓性のものだけではなく、いわゆる枚葉塗布と呼ばれる１枚ずつカッティングされたものでもかまわない。但し、枚葉塗布を行う場合は、シート状の被塗布物を枚葉に供給を行う機構、及びシート状の被塗布物の平面性を確保するための手段を搬送機構６のベルトに設ける必要がある。
【００３４】
７ｂ１は乾燥箱を示し、７ｂ２は加熱風の給気口を示す。７ｃは回収部を示し、７ｃ１は巻き芯７ｃ２に巻き取られた塗布膜を有するロール状被塗布物を示す。
【００３５】
図２はインクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略断面図である。尚、本図ではインクジェットヘッドの移動用レールは省略してある。
【００３６】
図中、２０１ａは塗布液を液滴２０２として吐出するノズル吐出口２０１ｄ１（図３を参照）を有するノズル板２０１ｄの表面を示す。本図に示すインクジェットヘッド２は剪断モード型（ピエゾ型）インクジェットヘッドである。２０３はインクジェットヘッド２の圧電振動素子（図３を参照）を駆動させるための制御部を示す。制御部２０３はコネクタ（不図示）を介してインクジェットヘッド２に接続されている。この制御部２０３により、圧電振動素子（図３を参照）の動作強度や周波数、塗布液吐出時のノズル（図３を参照）の選択等が行われる。
【００３７】
３０５は一部外気と連通させるための配管３０５を示す。７ｂ３は加熱風の排気口を示し、７ｂ４は搬送用のロールを示す。尚、本図ではロールサポート方式の場合を示しが、被塗布物７ａ３上に形成された塗布膜に損傷を与えない方式であれば限定はなく、例えば無接触方式であってかまわない。６ｃ１は被塗布物７ａ３と接触する側のベルトを示し、６ｃ２は環状ベルト６ｃの下側のベルトを示す。他の符号は図１と同義ある。
【００３８】
搬送機構６は重力線に対して＋４５°〜−４５°の角度を持って配設されていてもかまわない。本図の場合、搬送機構６は重力線に対して９０°（水平）に配設されている場合を示す。
【００３９】
図３は、一部破断面を有するインクジェットヘッドの一例を示す概略斜視図である。本図は剪断モード型（ピエゾ型）インクジェットヘッドの場合を示している。
【００４０】
インクジェットヘッド２の本体２０１は、上層圧電性基盤２０１ｂ１と下層圧電性基盤２０１ｂ２とを接合して形成された圧電性基盤２０１ｂと、天板２０１ｃと、ノズル板２０１ｄとを有している。
【００４１】
圧電性基盤２０１ｂには、研削加工を施すことによりノズル板２０１ｄ側が開口し、反対側が閉塞している互いに平行な所定の長さを有する複数のノズル２０１ｂ３と、ノズル２０１ｂ３の閉塞した側につながる平坦な面２０１ｂ４と、ノズル（インク圧力室）２０１ｂ３の両側に側壁２０１ｂ５とを有している。複数のノズルは交互に塗布液圧力室用のノズルと空気圧力室用のノズルとして使用する場合もある。本図は塗布液圧力室用として使用した場合を示している。
【００４２】
２０１ｃ２は圧電性基盤２０１ｂの上面を覆う第１天板を示し、２０１ｃ１は第１天板の上面を覆う第２天板を示す。
【００４３】
２０１ｃ３は塗布液供給管２０１ｅから供給された塗布液の溜部を示し、各ノズル２０１ｂ３に連通した各塗布液供給口２０１ｃ４より各塗布液圧力室用のノズル２０１ｂ３に供給される様になっている。各ノズル２０１ｂ３は第１天板２０１ｃ２とノズル板２０１ｄとにより覆われることで複数の密閉されたチャネル（塗布液圧力室）が形成される様になっている。
【００４４】
２０１ｄ１は各側壁の剪断変形に伴い、塗布液圧力室の圧力変化で塗布液を液滴の状態で吐出させるノズル吐出口を示す。ノズル吐出口の間隔は、０．０２〜０．３ｍｍが好ましい。２０１ｆは送液手段７（図４を参照）から送られてくる溶液の溶液供給管を示す。溶液供給管２０１ｆより供給された溶液は塗布液と同経路を経てノズル吐出口より吐出する様になっている。
【００４５】
第１天板及び第２天板の材料は特に限定されず、例えば有機材料からなっても良いが、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等が挙げられる。
【００４６】
ノズル板２０１ｄを構成する基材としては、金属や樹脂が使用される。例えばステンレス、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン等が好ましく採用できる。特に好ましくはポリイミド樹脂で、Ｄｕｐｏｎｔ社製：カプトンや宇部興産（株）製：ユーピレックス等が寸法安定性、耐インク性、耐熱性等に優れているので好ましい。
【００４７】
図４はインクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略平面図である。図４の（ａ）は、被塗布物に対する角度を変えて配設したインクジェットヘッドを使用した塗布装置を示す概略平面図である。図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＰで示される部分の拡大概略平面図である。
【００４８】
θは被塗布物７ａ３の面と、インクジェットヘッド２の本体２０１の表面２０１ａ（図３を参照）とが平行に一定の間隔を持って被塗布物７ａ３上にインクジェットヘッド２の本体２０１を配設したとき、被塗布物の搬送方向（図中の矢印方向）に対するインクジェットヘッド２の本体２０１の配設する角度を示す。角度θは、±４５°〜±９０°が好ましい。
【００４９】
±４５°未満の場合は、塗布液の種類によってはノズル吐出口から吐出された液滴の被塗布物への着弾する間隔が空き、膜厚分布が悪くなる場合がある。又、インクジェットヘッドの本体の種類によっては被塗布物の塗布幅に対して配置するインクジェットヘッドの本体の数が増加する場合がある。
【００５０】
θ１は被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対して反時計回りの方向（被塗布物７ａ３の搬送方向と同じ方向）にインクジェットヘッド２の本体２０１を配設（点線で示した枠）する角度を示す。本発明では被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対して反時計回りの方向を−とする。本図では角度θ１が−４５°の場合を示す。
【００５１】
θ２は被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対してインクジェットヘッド２の本体２０１を±９０°に配設する角度を示す。
【００５２】
θ３は被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対して時計回りの方向（被塗布物７ａ３の搬送方向と逆方向）にインクジェットヘッド２の本体２０１を配設（点線で示した枠）する角度を示す。本発明では被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対して時計回りの方向を＋とする。本図では角度θ３が＋４５°の場合を示す。
【００５３】
尚、インクジェットヘッド２の本体２０１の表面は被塗布物７ａ３の面と平行になるように移動用レール４に沿って移動可能に配設されている。４ａ、４ｂは塗布角度変更手段のシリンダーを示し、移動用レール４を挟んで向する位置に配設されている。４ａ１、４ｂ１はシリンダー軸を示す。その他の符号は図１と同義である。
【００５４】
移動用レール４は、シリンダー軸４ａ１および４ｂ１の何れか一方により押された時、一点を支点として被塗布物７ａ３の面に平行に回転移動（図中の矢印方向）が可能に塗布装置のフレーム（不図示）に配設されている。このようにすることでシリンダー４ａ、４ｂのシリンダー軸４ａ１、４ｂ１の出し入れ量により移動用レール４の角度は任意に変更することが可能となっている。移動用レール４の角度の変更に伴い移動用レール４に沿って移動するインクジェットヘッド２の角度も任意に変更することが可能となっている。
【００５５】
本図に示される様に、インクジェットヘッド２の角度を変えて配設することで次の効果が得られた。１）インクジェットヘッド２の本体２０１のノズル吐出口から吐出する液滴が被塗布物上に着弾したとき、幅手方向の液滴の間隔が狭くなるため幅手方向の塗布密度を上げることが可能となり、塗布ムラを無くすことが可能となった。２）塗布密度を上げるのに塗布液の濃度を上げる必要がなくなり、安定した液滴の吐出が可能となり、安定した膜厚の塗布が可能となった。３）吐出する回数が少なくて済むのでインクジェットヘッドの寿命を延ばすことが可能となった。
【００５６】
図５はインクジェットヘッドの配設状態を示す概略図である。
図中、２０４〜２０６は被塗布物７ａ３の面に対向して配設されたインクジェットヘッド２の本体を示す。本図の場合、本体２０４〜２０６は被塗布物７ａ３の面と、各本体２０４〜２０６のノズル吐出口を有するノズル板の表面が平行で、且つ被塗布物７ａ３の搬送方向（図中の矢印方向）に対して９０°で配設されている場合を示す。２０４ａは本体２０４の端部を示し、２０６ａは本体２０６の端部を示す。インクジェットヘッドの本体に設けられているノズル吐出口は図３に示すように両端部には設けられていない。このため被塗布物の面の幅方向に直列にインクジェットヘッドを配設した場合は塗布されない部分が発生し、縦縞模様になってしまう。この様な状態の発生を防止するためにインクジェットヘッドの本体の端部に別のインクジェットヘッドの本体が重ね合わさる様に本体と平行に、且つ被塗布物の搬送方向に複数列を配設することで、塗布されない部分の発生を防止することが可能となる。又、ノズル吐出口とノズル吐出口との間に液滴を着弾するように各本体に設けられたノズル吐出口の間隔に合わせて被塗布物の搬送方向に複数列を配設することも可能である。
【００５７】
本図は、本体２０４の端部２０４ａと、本体２０６の端部２０６ａに本体２０５が重なり合う様に２列に配設した状態を示している。配設するインクジェットヘッドの本体の数は特に限定は無く、例えば被塗布物の幅と、インクジェットヘッドの本体の大きさ等により適宜設定することが可能である。
【００５８】
図６は図１のＯで示される部分の拡大概略平面図である。尚、本図では移動用レール、配管は省略してある。
【００５９】
図中、６ｃ１１、６ｃ１２は、ベルト６ｃの上面６ｃ１がサポートロール６ｂの頂点と接触している部分の端部を示し、６ｃ１３、６ｃ１４は、ベルト６ｃの上面６ｃ１がサポートロール６ａの頂点と接触している部分の端部を示す。
【００６０】
Ｑはベルト６ｃの幅を示す。幅Ｑは、被塗布物の幅に対して１０５〜１４０％広くなっていることが好ましい。１０５％未満では、被塗布物の種類によっては被塗布物の両端の平面性が低下する場合がある。１４０％を越えた場合は、無駄になり、ベルトの種類によっては装置のコストが高くなる場合がある。
【００６１】
Ｒはサポートロール６ｂとサポートロール６ａとの各頂点に接触しているベルト６ｃの長さを示す。長さＲは７０〜４５０ｍｍである。７０ｍｍ未満の場合は、平面が少なくなるため、使用する塗布液の種類によっては塗布面が塗布面が劣化するため好ましくない。４５０ｍｍを越えた場合は、必要以上に長くなり、装置が大きくなるため好ましくない。
【００６２】
Ｓはインクジェットヘッドの本体２０１の中心から下流側のベルト６ｃのサポートロール６ｂの頂点との接点までのベルト６ｃの長さを示す。長さＳは、１０〜２００ｍｍである。１０ｍｍ未満の場合は、平面が少なくなるため、使用する塗布液の種類によっては塗布面が塗布面が劣化するため好ましくない。２００ｍｍを越える場合は、必要以上に長くなり、装置が大きくなるため好ましくない。
【００６３】
Ｔはインクジェットヘッドの本体２０１の中心から上流側のベルト６ｃのサポートロール６ｂの頂点との接点までのベルト６ｃの長さを示す。長さＴは、１０〜２００ｍｍが好ましい。１０ｍｍ未満の場合は、平面が少なくなるため、使用する塗布液の種類によっては塗布面が塗布面が劣化するため好ましくない。２００ｍｍを越える場合は、必要以上に長くなり、装置が大きくなるため好ましくない。
【００６４】
サポートロール６ａ、６ｂはベルト６ｃ１とベルト６ｃ２とが平行に搬送され、且つベルト６ｃ２が平面を維持出来る様に配設されている。本図において、Ｒで示される長さの範囲のベルト６ｃが平面であることが、安定した塗布膜を得るために必要であり、Ｒで示される長さの範囲のベルト６ｃの平面度は５μｍ以下が好ましい。５μｍを越えた場合は、平面性が劣化し、塗布液の種類、被塗布物の種類によっては塗布ムラが発生する場合がある。平面度５μｍ以下とは、サポートロール６ａ、６ｂに支持されたベルト６ｃの上面６ｃ１の各端部６ｃ１１〜６ｃ１４において、何れかの端部を基準にしたとき高さが全て５μｍ以下であることを言う。
【００６５】
本発明の塗布装置においては、塗布前及び塗布終了時には、インクジェットヘッドは移動手段（不図示）により移動用レールに沿って待機部へ移動し、待機が可能となっている。待機している間にインクジェットヘッドの本体のノズル吐出口の洗浄、払拭等のメンティナンスを行うことが可能となっている。又、ノズル吐出口の乾燥防止を行うことも可能となっている。
【００６６】
メンティナンスに使用する清掃部材としては特に限定はなく、例えば織布、不織布等が挙げられる。又、払拭効果を上げるため、清掃部材に溶媒を含ませた状態にするのが好ましい。
【００６７】
又、塗布する前の被塗布物の表面を清掃するために被塗布物の移動方向に対してインクジェットヘッドの塗布位置の直前の上流側に除塵装置を配設し、除電装置の下流側に除塵装置を配置することが好ましい。この順番で配設することで除塵装置で発生する静電気を除電装置で除去することが可能となる。除電装置としては特に限定はなく、例えば接触式、非接触式のいずれでも使用可能であるが、被塗布物の表面に傷を付けないことから非接触式のものを使用ことが好ましい。除塵装置としては特に限定はなく、例えば粘着性ロールやエアー方式等が挙げられ必要に応じて使用が可能である。
【００６８】
本発明に係る塗布液はとしては、高分子成分を０．５〜２０質量％含んでいることが好ましい。高分子成分としては、ゼラチン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、天然ゴム等が挙げられる。
【００６９】
これらの高分子成分を含んだ塗布液としては特に制限はなく、例えば一般用及び産業用ハロゲン化銀感光材料用塗布液、感熱材料用塗布液、熱現像感光材料用塗布液、あるいは高分子材料を有機溶媒、水などに溶解した液、顔料分散液、コロイド状分散液などを挙げることができる。
【００７０】
本発明に係る被塗布物は種類に制限はなく、紙、プラスチックフィルム、金属シートなどを用いることができる。紙としては、例えばレジンコート紙、合成紙などが挙げられる。また、プラスチックフィルムとしては、ポリオレフィンフィルム（例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなど）、ポリエステルフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレン２，６−ナフタレートフィルムなど）、ポリアミドフィルム（例えば、ポリエーテルケトンフィルムなど）、セルロースアセテートフィルム（例えば、セルローストリアセテートフィルムなど）などが挙げられる。また、金属シートではアルミニウム板が代表的である。また、用いる被塗布物の厚さ・幅についても、特に制限はない。
【００７１】
本発明の塗布装置を使用することの効果として次の効果が挙げられる。
１）従来よく知られている塗布方式と比較し、湿潤状態で１０μｍ以下の薄膜化が達成できた。従来の塗布方式ではスジ故障、膜厚のムラ等の塗布故障が多く、塗布が困難であった塗布膜の厚さが湿潤状態で０．５〜３μｍの薄膜化が可能となり、薄膜で膜厚のムラが少ない製品を得ることが出来た。
【００７２】
２）被塗布物の搬送方向に対して角度を付けてインクジェットヘッドを配設することで、塗布幅方向の塗布密度を上げることが可能となり、インクジェットヘッドへの印加電圧を低くすることが可能となった。これにより、高濃度塗布液、高粘度塗布液への対応か可能となった。
【００７３】
３）複数列にインクジェットヘッドを配設することで、更に高密度の塗布が可能となった。
【００７４】
以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【００７５】
【実施例】
実施例１
（塗布液の調製）
高分子成分としてポリビニルアルコールを使用し、以下に示す組成比の塗布液を調製し１−１とした。
【００７６】
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２０３）        ０．５質量％
ダイノール６０４                            ０．０５質量％
純水                                      ９４．９５質量％
上記ポリビニルアルコールおよび純水を混合して９０℃で２時間撹拌溶解した後、ダイノール６０４を混合した。この後、０．４５μｍ径のメンブランフィルターを用い、加圧濾過し塗布液とした。ポリビニルアルコールとしては、平均質量分子量約１５０００のクラレ（株）製ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２０３）である。ダイノール６０４は、エアプロダクツ（株）製アセチレングリコール系界面活性剤である。ポリビニルアルコールの添加量及び純水を変化した他は全く同じ方法で塗布液を調製し１−２〜１−５として表１に示す。
【００７７】
【表１】
2004337799.tif 000003
【００７８】
（被塗布物の準備）
厚さ１００μｍ、幅５００ｍｍ、長さ１００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
【００７９】
（塗布装置の準備）
図１に示す塗布装置を用いた。尚、インクジェットヘッドは、塗布前に待機位置でノズル吐出口を有するノズル板を不織布に水を含ませたもので払拭し清掃したものを用いた。用いたインクジェットヘッドは図３に示す剪断モード型（ピエゾ型）であり、ノズル吐出口の径０．０４μｍ、塗布液１滴あたりの吐出量５０ｐｌ、ノズル間のピッチは０．０７ｍｍ、ノズル数５００のものを採用した。
【００８０】
インクジェットヘッドは図５に示すように、被塗布物の幅に対して１５個、被塗布物の搬送方向に対してお互いにノズル吐出口が重ならないように１５個を配列した。
【００８１】
被塗布物の搬送機構には、厚さ３０μｍ、幅１１５％（被塗布物に対する％を示す）の金属製（ＳＵＳ３０６）のベルトを使用し、重力線に対して９０°（水平）になるように配設した。
【００８２】
搬送機構のベルトの平面度を２本のサポートロールの平行性を変えることで変化した搬送機構を有する塗布装置を準備しＡ〜Ｅとし表２に示す。
【００８３】
【表２】
2004337799.tif 000004
【００８４】
（塗布）
準備した塗布装置を使用し、図１に示す搬送・乾燥・回収装置により準備したポリエチレンテレフタレートの片面に塗布液１−１〜１−５を塗布幅４５０ｍｍで塗布を行ない試料１０１〜１１３とした。尚、塗布は塗布時の膜厚を２．５μｍとなるようにインクジェットヘッドの圧電性基盤の周波数（電圧）を変更することにより調節した。被塗布物の搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎとし、１００分間連続塗布を行った。乾燥は１００℃で２０ｓｅｃ間実施した。インクジェットヘッドのノズル吐出口と、被塗布物との間隙は１ｍｍとした。
【００８５】
（評価）
作製した試料１０１〜１１３の塗布膜厚のバラツキにつき以下の評価ランクに従って評価した結果を表３に示す。塗布膜厚のバラツキは塗布幅方向で４．５ｃｍ間隔、塗布方向で３０ｃｍ間隔で塗布膜を剥離し、剥離した塗布膜の質量を測定する方法により測定し、次の計算式より求めた。
【００８６】
塗布膜厚のバラツキ（％）＝最大塗布膜厚質量値−最小塗布膜厚質量値／平均塗布膜厚質量値×１００
評価ランク
○：塗布膜厚のバラツキが０．５％未満
△：塗布膜厚のバラツキが０．５〜３％
×：塗布膜厚のバラツキが３％以上
【００８７】
【表３】
2004337799.tif 000005
【００８８】
上表の結果より本発明の有効性が確認された。
実施例２
（塗布液の調製）
実施例１で調製した塗布液１−３を使用した。
【００８９】
（被塗布物の準備）
実施例１と同じ被塗布物を１００ｍ準備した。
【００９０】
（塗布装置の準備）
実施例１で準備した塗布装置Ｄを使用し図４に示す様にインクジェットヘッドを被塗布物の搬送方向に対して配設する角度を表４に示す様に変化した塗布装置を準備し２−１〜２−４とした。尚、インクジェットヘッドは実施例１と同じ物を使用した。尚、インクジェットヘッドの被塗布物に対する配設角度は、被塗布物の面とインクジェットヘッドの本体のノズル吐出口を有する表面とが平行に配置された状態で、被塗布物の搬送方向に対するインクジェットヘッドの本体の角度を示す。
【００９１】
【表４】
2004337799.tif 000006
【００９２】
（塗布）
準備した塗布装置を使用し、図４に示す搬送・乾燥・回収装置により準備したポリエチレンテレフタレートの片面に塗布液１−３を塗布幅４５０ｍｍで塗布を行ない試料２０１〜２０４とした。尚、被塗布物の搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎとし、乾燥は１００℃で２０ｓｅｃ間実施した。インクジェットヘッドのノズル吐出口と、被塗布物との間隙は１ｍｍとした。塗布はインクジェットヘッドの圧電性基盤の印加電圧を１０Ｖと一定にして行った。
【００９３】
（評価）
作製した各試料２０１〜２０４の塗布膜厚を測定した結果を表５に示す。尚、塗布膜厚は、塗布幅方向で４．５ｃｍ間隔、塗布方向で３０ｃｍ間隔で塗布膜を剥離し、剥離した塗布膜の質量を測定し、質量から膜厚に換算して求める方法により測定した平均値を表す。
【００９４】
【表５】
2004337799.tif 000007
【００９５】
上表の結果より、インクジェットヘッドの本体を、被塗布物の進行方向に対して角度を付けて配置することで、被塗布物へ着弾する液滴の間隔を狭くすることが可能となり、塗布膜厚の厚さを制御することが可能であることが確認され、本発明の有効性が確認された。
【００９６】
実施例３
（塗布液の調製）
実施例１で調製した塗布液１−３を使用した。
【００９７】
（被塗布物の準備）
実施例１と同じ被塗布物を１００ｍ準備した。
【００９８】
（塗布装置の準備）
実施例１で準備した塗布装置Ｃを使用し図６に示す様にインクジェットヘッドの被塗布物の搬送機構に対する配設位置を表６に示す様に変化した塗布装置を準備し３−１〜３−１１とした。尚、インクジェットヘッドは実施例１と同じ物を使用した。搬送機構には、厚さ３０μｍ、幅１１５％（被塗布物に対する％を示す）の金属製（ＳＵＳ３０６）のベルトを使用し、重力線に対して９０°（水平）になるように配設した。インクジェットヘッドの本体は厚さ３０ｍｍであった。
【００９９】
【表６】
2004337799.tif 000008
【０１００】
（塗布）
準備した塗布装置を使用し、図１に示す搬送・乾燥・回収装置により準備したポリエチレンテレフタレートの片面に塗布液１−３を塗布幅４５０ｍｍで塗布を行ない試料３０１〜３１１とした。尚、塗布は塗布時の膜厚を２．５μｍとなるようにインクジェットヘッドの圧電性基盤の周波数（電圧）を変更することにより調節した。被塗布物の搬送速度を１０ｍ／ｍｉｎとし、１００分間連続塗布を行った。乾燥は１００℃で２０ｓｅｃ間実施した。インクジェットヘッドのノズル吐出口と、被塗布物との間隙は１ｍｍとした。
【０１０１】
（評価）
作製した試料３０１〜３１１の塗布膜厚のバラツキにつき実施例１と同じ方法により測定し、同じ評価ランクに従って評価した結果を表７に示す。
【０１０２】
【表７】
2004337799.tif 000009
【０１０３】
尚、試料Ｎｏ．３−６、３−１１は塗布膜厚のバラツキは問題は無かったが、塗布装置が大きくなり塗布装置のコストが上がるため実用化は困難と判断した。上表の結果より本発明の有効性が確認された。
【０１０４】
【発明の効果】
インクジェットヘッドを使用して塗布液をノズル吐出口より液滴として吐出し、連続して搬送される被塗布物又は枚葉の被塗布物に安定した薄膜な塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法を提供することができ、薄膜で膜厚のムラが少ない製品を得ることが可能となった。又、塗布品ロス低減が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】インクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】一部破断面を有するインクジェットヘッドの一例を示す概略斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドを使用した塗布装置の一例を示す概略平面図である。
【図５】インクジェットヘッドの配設状態を示す概略図である。
【図６】図１のＯで示される部分の拡大概略平面図である。
【符号の説明】
１  塗布装置
２  インクジェットヘッド
２０１、２０４〜２０６  本体
２０１ａ  表面
２０１ｄ１  ノズル吐出口
３  塗布液供給部
４  移動用レール
５  待機部
６  搬送機構
６ａ、６ｂ  サポートロール
６ｃ  ベルト
７ａ３  被塗布物
７ａ４  塗布膜
【図１】
2004337799.tif 000010
【図２】
2004337799.tif 000011
【図３】
2004337799.tif 000012
【図４】
2004337799.tif 000013
【図５】
2004337799.tif 000014
【図６】
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