(57)【要約】【課題】基材塗布面から蒸発した溶剤の回収を行うことのできる乾燥装置を提供する。【解決手段】基材１を直線状に走行させると共に、その塗布面側に、基材１の塗布面から間隔をあけて且つ基材１に平行に走行する直線状走行部分１０ａが形成されるように、無端状のベルト１０及びそれを保持するプーリ１１、１１を配置し、プーリ１１でベルト１０を冷却しておくことで、塗布面から発生した溶剤蒸気をベルト１０に接触させ、液化させてベルト１０に付着させ、溶剤回収装置１３によってベルト１０に付着している溶剤１６を回収する構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に走行する基材の塗布面側に、該基材の塗布面から間隔をあけて且つ前記基材に平行に走行する直線状走行部分を形成するように配置された無端状のベルトと、該無端状のベルトを冷却するベルト冷却装置と、前記無端状のベルトに付着、液化した溶剤を回収する溶剤回収装置と、前記基材を塗布面側とは反対側から加熱する加熱装置とを備えた乾燥装置。
【請求項２】
前記ベルト冷却装置が、前記無端状のベルトを掛けるプーリであって、内部に冷却媒体を通して表面を冷却する構成のプーリを備えていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺フィルム、枚葉の薄板などの基材の表面に塗布した塗膜を乾燥する装置に関し、特に、エレクトロニクス製品、光学製品、ディスプレイ製品などの製造工程に用いられる、精密、高効率乾燥が要求される乾燥に用いるのに好適な乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００３−２５５４９号公報
カラーフィルタや液晶の製造に当たって、基材の表面にカラーフィルタ用インキや液晶を塗布し、乾燥することが行われている。この種材料の乾燥に当たっては、塗布膜の表面が極力平滑となり且つ膜厚が均一となるように精密に且つ効率良く乾燥する必要がある。従来、この種の乾燥に用いられる装置は、図２に示すように、乾燥炉内で、基材１を、その塗布面を上にしてガイドロール２によって水平に直線状に走行するように案内し、その基材１に平行に上壁面３を配置し、その基材１と上壁面３との間に、給気用ブロワ５、ヒータ６によって乾燥用の空気を加熱して供給し、空気を基材１に沿って走行させて基材１を乾燥させ、下流側から排気用ブロワ７によって排気する構成であった。また、特殊の構造の乾燥装置として、直線状に走行する基材を下面から熱板で加熱し、その基材の上方にベルトコンベア状の吸着材を基材に平行に配置し、基材から発生する蒸気をその吸着材で吸着して除去する構成のものも知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の乾燥装置では、乾燥炉内で基材の塗布面から蒸発した溶剤の回収は行っていないため不経済であるという問題があった。例えば、図２に示す熱風方式では、基材の表面を流れる熱風を単に排気用ブロワ７によって炉外に排気しており、従って、その熱風内に含まれる溶剤もそのまま排気されていた。また、特許文献１に記載のベルトコンベア状の吸着材を用いる装置では、ベルトコンベア状に走行する吸着材の一部に、熱風装置によって熱風を吹き付けて、吸着されていた揮発成分を熱風内に排出し、これによって吸着材を再生しているが、その再生に用いた熱風はダクトを通して排気ファンで乾燥装置外へ排出しており、やはり溶剤の回収は行っていなかった。また、図２に示す乾燥装置では、上壁面３が固定されているため、液化し上壁面上に付着した溶剤が蓄積されてゆき、液滴が大きくなってやがては基材の塗布面に落下する恐れもあった。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、基材の塗布面から蒸発する溶剤を回収することができると共に、液化した溶剤の基材塗布面への落下を防止することの可能な乾燥装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶剤を回収し且つ液化した溶剤の落下を防止するため、直線状に走行する基材の塗布面側に、該基材の塗布面から間隔をあけて且つ前記基材に平行に走行する直線状走行部分を形成するように無端状のベルトを配置すると共にその無端状のベルトを冷却するベルト冷却装置と、前記無端状のベルトに付着、液化した溶剤を回収する溶剤回収装置とを設け、前記基材の塗布面側とは反対側に、基材を加熱する加熱装置を設けるという構成としたものである。このように、基材に平行に冷却されたベルトを走行させておくことで、基材の塗布面から発生した溶剤蒸気がそのベルトに接触して冷却され、液化してベルトに付着し、ベルトによって溶剤回収装置の位置に送られ、該溶剤回収装置によってベルトから回収できる。また、液化してベルトに付着した溶剤はベルトの走行によって溶剤回収装置に送られて回収されるため、基材に面する位置にあるベルトに付着した溶剤の液滴が大きくなるということはなく、このため、液化した溶剤の基材塗布面への落下を防止できる。
【０００６】
ここで、前記ベルト冷却装置が、前記無端状のベルトを掛けるプーリであって、内部に冷却媒体を通して表面を冷却する構成のプーリを備えた構成とすることが好ましい。この構成のプーリを用いると、同一のプーリでベルトの支持と冷却を行うことができ、装置をコンパクトにできる利点が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の好適な実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る乾燥装置の概略側面図であり、図２に示す従来例と同一部分には同一符号を付している。図１において、１は基材であり、図面で上面側に塗膜を有している。２はその基材１を支持して水平に且つ直線状に走行させるガイドロール、８は基材１の下面側に、基材１を加熱するように配置された加熱装置であり、ここでは非接触で基材１を加熱することのできる赤外線ヒータ（遠赤外線ヒータ、近赤外線ヒータを含む）が用いられている。なお、加熱装置８としては、赤外線ヒータに限らず、他の加熱手段を用いてもよく、例えば、接触式で基材１を加熱する熱板を用いても良い。
【０００８】
１０は基材１の塗布面側に配置された無端状のベルト、１１はそのベルト１０を掛けたプーリである。プーリ１１、１１はベルト１０の一部が、基材１の塗布面から間隔をあけて且つ基材１に平行に走行する直線状走行部分１０ａを形成するように、ベルト１０を保持しており、且つそのベルト１０を、基材１に面する直線状走行部分１０ａが基材１と同方向に走行するように駆動するようになっている。更に、プーリ１１、１１は、内部に冷却水等の冷却媒体を通して外周面を冷却し、それに接触して走行するベルト１０も冷却できる構造となっており、且つ各プーリ１１、１１には冷却媒体を供給する手段が接続されている。このプーリ１１及びそれに対する冷却媒体を供給する手段は、ベルト１０を冷却するベルト冷却装置を構成する。ベルト１０は、基材１の塗布面から蒸発した溶剤蒸気が接触して液化し、付着しやすいもので、且つ付着した溶剤を適当なブレードで容易にかき取ることができるような表面を備えたものであり、具体的には、平滑な表面を有する金属ベルトを用いることが好ましい。また、ベルト表面にスリットを入れるなどして、溶剤が付着しやすい形状にしてもよい。ベルト１０の直線状走行部分１０ａと基材１との間隔は、小さい方が溶剤蒸気の捕捉効果は増すが、あまり小さくすると基材１がベルト１０に接触してトラブルを起こす。これらを考慮して、ベルト１０の直線状走行部分１０ａと基材１との間隔は、３〜２００ｍｍ程度に、好ましくは、３〜５０ｍｍ程度に設定される。ベルト１０の上側の直線状走行部分１０ｂには、ベルト１０に付着した溶剤を回収する溶剤回収装置１３が設けられている。この溶剤回収装置１３は、ベルト１０から溶剤をかき取るなどして回収しうるものであれば、その構造は任意であり、この実施の形態では、ベルト１０に付着している溶剤をかき取るためのブレード１４と、そのブレード１４で集められた溶剤を吸い上げる吸引管１５等を備えており、吸引管１５で吸い上げた溶剤を気液分離器等（図示せず）で集めて回収するようになっている。なお、図示を省略しているが、ベルト１０を適当な張力を加えた状態とするためのテンションプーリも設けられている。
【０００９】
上記構成の乾燥装置では、基材１が連続的に走行し、同時にベルト１０も連続的に走行し、この状態で、連続的に走行している基材１を、下面側から赤外線ヒータ８で加熱し、塗布面を乾燥させる。この際、塗布面から溶剤が蒸発するが、蒸発した溶剤は、基材１の上方を走行しているベルト１０に接触して冷却され、液化してベルト１０に付着する（符号１６参照）。このため、基材１の塗布面上方の空気中における溶剤蒸気の濃度はあまり高くならず、基材１の塗布面からの溶剤の蒸発を抑制することはない。かくして、敏速な乾燥が行われる。また、基材塗布面上方には乱れた気流が発生するということがないので、塗布面の表面が乱れることがなく、塗布面の面質の良い乾燥が行われる。ベルト１０に付着した溶剤１６はベルト１０の走行によって溶剤回収装置１３のところに送られ、溶剤回収装置１３によって回収される。一方、溶剤を回収した後のベルト１０は再び、基材１の上方に走行して溶剤の液化、付着に供されるが、先に付着していた溶剤は溶剤回収装置１３によって除去されているため、ベルトに付着した溶剤の液滴はあまり大きくならない。このため、基材１に面する位置にある直線状走行部分１０ａに付着した溶剤の液滴が大きくなって落下するということはほとんどない。かくして、この乾燥装置では、塗布面の品質を低下させることなく、また、塗布面への溶剤液滴の落下を防止しながら、乾燥を行うことができると共に、乾燥により生じた溶剤を回収できる。
【００１０】
なお、上記実施の形態では、ベルト１０を基材１と同方向に走行させているが、この代わりにベルト１０を基材１とは反対方向に走行させる構成としてもよい。
【００１１】
【実施例】
図１に示す乾燥装置と、図２に示す従来装置とで、次の乾燥条件で乾燥テストを行い、溶剤回収率、液化した溶剤の塗布面への落下の比較を行った。その結果を表１に示す。
［乾燥条件］
・基材：  ＰＥＴフィルム（厚さ７５μｍ）
・塗布液：  カラーフィルター用インキ（固形分２０％）
・塗布厚：  乾燥後  ６．５μｍ
・基材走行速度：  １０ｍ／分、３０ｍ／分
・図１の装置における赤外線ヒータ８の表面温度：  ７０°Ｃ
・図１の装置におけるベルト１０の走行速度：１０ｍ／分
・図２の装置における風速：    ０．５ｍ／秒、１ｍ／秒
・図２の装置における熱風温度：  ４０°Ｃ
なお、図１の乾燥装置による乾燥テストを行う際、乾燥炉への給気量が非常に少ないので、溶剤濃度が上がって危険になることを考慮し、不活性ガスによるパージを行った。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
表１の結果から明らかなように、本発明の実施の形態に係る乾燥装置を用いることで、乾燥炉中の溶剤回収を行うことができ、且つ給気を行わなくても液化した溶剤の落下を防ぐことができた。なお、比較例１〜４では液化した溶剤の落下が生じているが、これは基材走行速度、風速等の乾燥条件を、液化した溶剤の落下の生じ易い条件としたためで、乾燥条件の選定によっては、液化した溶剤の落下を防止することは可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の乾燥装置は、基材の塗布面から発生した溶剤蒸気を冷却したベルトに接触させ、液化して付着させる構成としたことにより、乾燥により生じた溶剤を回収することができ、且つ液化した溶剤の基材塗布面への落下も防ぐことができ、しかも塗布面質の低下のない精密乾燥を行うことができるという効果を有している。そして、本発明の乾燥装置はこの特性を有するため、カラーフィルタや液晶の乾燥などの、精密さが要求される乾燥にきわめて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る乾燥装置の概略側面図
【図２】従来の乾燥装置の１例を示す概略側面図
【符号の説明】
１  基材
２  ガイドロール
３  上壁面
５  給気用ブロワ
６  ヒータ
７  排気用ブロワ
８  赤外線ヒータ
１０  ベルト
１０ａ、１０ｂ  直線状走行部分
１１  プーリ
１３  溶剤回収装置
【図１】
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【図２】
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