(57)【要約】【課題】効率よくかつ均一にアニロックスロール上の塗膜を乾燥させること。【解決手段】制御手段６は、検出手段３の検出結果に基づき各吸引路の圧力調整弁５００８を制御し、各吸引口５００４の吸引力を調整することで、ハウジング２の内部空間２Ａの空気流の強弱の調整を行う。すなわち、塗膜４の厚さが全体的に閾値以上、閾値未満である場合には、全体的に空気流を強めたり弱めたり、あるいは、塗膜４の厚さが閾値以上の箇所では空気流を強め、あるいは、塗膜４の厚さが閾値未満の箇所では空気流を弱めるようにしてアニロックスロール１の長手方向に沿って塗膜４の厚さを均一化する。すなわち、空気流の強弱により塗膜４に接する空気の蒸気密度を調整し、塗膜中に含まれる溶剤の蒸発速度を調整することで塗膜４の厚さを均一化する。【選択図】図３
2012171334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロールの外周面に塗液が塗布されることで形成されたロール上の塗膜を乾燥させる乾燥装置であって、
前記塗膜が形成された前記ロールの外周面の周方向の一部で前記ロールの長手方向に沿った前記外周面の全長部分を収容可能な内部空間を有するハウジングが設けられ、
前記ハウジングに連結され前記内部空間の空気を吸引し前記内部空間に空気流を生じさせる吸引手段が設けられている、
ことを特徴とするロール上の塗膜の乾燥装置。
【請求項２】
前記内部空間の空気を吸引する吸引口が前記ロールの長手方向に間隔をおいて複数設けられ、
前記ロールの長手方向に間隔をおいた複数箇所で前記塗膜の厚さを検出する検出手段が設けられ、
前記検出手段の検出結果に応じて前記各吸引口での吸引力を制御する制御手段が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のロール上の塗膜の乾燥装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、吸引源と、前記各吸引口と前記吸引源とをそれぞれ接続する複数の吸引路とを含んで構成され、
前記制御手段は、前記各吸引路に設けられた圧力調整弁を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載のロール上の塗膜の乾燥装置。
【請求項４】
前記ロールは、凸版印刷装置の凸版へインクを供給するアニロックスロールであることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のロール上の塗膜の乾燥装置。
【請求項５】
前記塗膜の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載のロール上の塗膜の乾燥装置。
【請求項６】
回転するロールの外周面に塗液が塗布されることで形成されたロール上の塗膜を乾燥させる乾燥方法であって、
前記外周面上に形成された塗膜を空気流にさらし、該塗膜に接する空気の蒸気密度を下げるようにした、
ことを特徴とするロール上の塗膜の乾燥方法。
【請求項７】
前記塗膜に接する空気の蒸気密度を下げる際に、前記ロールの長手方向に間隔をおいた複数箇所で前記塗膜の厚さを検出し、検出された前記塗膜の厚さに応じて前記空気流の強さを調整するようにした、
ことを特徴とする請求項６記載のロール上の塗膜の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール上に塗布された塗膜(塗布膜)において、所望の膜厚や液物性を得るために乾燥工程を行うことができる乾燥方法及びロール上の塗膜の乾燥装置に関するものであり、さらに詳しくは、印刷に適合した液物性および液量を凸版印刷装置の版へと供給することを可能とするロール上の塗膜の乾燥装置および乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、より高精細かつ美麗なディスプレイの製造競争が激化している。その中で、より高精細で薄層であるといった要求を満たすものとして、有機エレクトロルミネッセント素子（以下、有機ＥＬ素子とする）やカラーフィルタなどが注目を浴びている。これら有機ＥＬ素子やカラーフィルタには微細なパターニング技術が要求される。
【０００３】
上記で求められている微細パターニングを行う代表的な方法として、フォトリソグラフィー方式がある。フォトリソグラフィー方式では基板全体に塗膜を形成した後に不要な部分を取り除くことで微細パターニングを行うが、そのため多くの塗膜が不要となり、材料の無駄や工程数の増加を招き、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
また、フォトリソグラフィー法以外には、印刷用ブランケットとしてシリコーン系ゴムを用いたものを使用し、印刷用ブランケットから被印刷体として硝子等の基板へ印刷インキを転写させるオフセット印刷方式が知られている。しかし、この方式は、パターン形成されていない非画線部分のインキは刷版で除去され廃棄されてしまう欠点がある。
【０００５】
そこで、近年では、このような方法に代えてインキマイレージに優れた凸版印刷方式が注目されている。凸版印刷法とは、画線部が凸形状をしている版、すなわち凸版を印刷版として用い、この凸部にインキを保持し、被印刷基板に転写するという印刷法である。
【０００６】
この凸版印刷装置は、凸版に液を供給するためのアニロックスロール、版下クッションを介してパターン形成用の凸版が装着される回転式の版胴、被印刷基板が戴置される基板定盤と、アニロックスロールの余分なインキを掻き落とすドクター等を有して構成されている。
【０００７】
ここで、凸版表面へのインキの供給量は、版面の濡れ性、凸版のパターン形状、インキ粘度の他、アニロックスロールのメッシュ線数、及びメッシュのセル容積（溝の容積）により大きく左右される。また、凸版表面へのインキ供給量の増減により、最終製品となる被印刷基板への印刷転写膜厚も増減される。
【０００８】
凸版印刷装置において、凸版から被印刷基板へと精度良くパターンを形成できかつ製品に必要な最適膜厚で塗布するためには、アニロックスロールから凸版へと転移させるインキの物性を調整するか、凸版表面へのインキ供給量を制御する必要がある。これらの制御を行うには、特許文献１、特許文献２のようにドクターブレードやドクターロールを用いてアニロックスロールのセル以外の液を掻き取る方法がある。ただし、この方法では異なるインキ供給量が必要になった場合、アニロックスロールのメッシュ線数やセル容積の異なるものを用いる必要が有る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭57-2760号公報
【特許文献２】特開昭60-135920号公報
【特許文献３】特開2010-46980号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したような、従来の凸版印刷装置における凸版から被印刷基板へ最適な転写をするための制御について、アニロックスロールのメッシュ線数やセル容積で制御を行う場合、インキ材料の変更やプロセス条件の変更に伴いその都度最適なアニロックスロールのメッシュ線数やセル容積を評価しなければならず、コスト的に負荷が非常に大きくなるという問題がある。
【００１１】
また、アニロックスロール上で乾燥させる場合でも、乾燥に時間がかかってしまう場合、生産性に多大な悪影響を及ぼす。さらに、乾燥工程においてアニロックスロール上の塗液にムラが発生すると、最終製品となる被印刷基板への転写に問題が発生しやすく、精度良いパターンが作れずに品質の劣化を招きやすい。
【００１２】
また、乾燥工程において、乾燥のためだけにアニロックスロール全体の乾燥を制御できるような大きい機器を設置することは、コストの面とその他の工程を行うスペースを奪うことから望ましくなく、より簡便な手法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、請求項１記載の発明は、回転するロールの外周面に塗液が塗布されることで形成されたロール上の塗膜を乾燥させる乾燥装置であって、前記塗膜が形成された前記ロールの外周面の周方向の一部で前記ロールの長手方向に沿った前記外周面の全長部分を収容可能な内部空間を有するハウジングが設けられ、
前記ハウジングに連結され前記内部空間の空気を吸引し前記内部空間に空気流を生じさせる吸引手段が設けられていることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記内部空間の空気を吸引する吸引口が前記ロールの長手方向に間隔をおいて複数設けられ、前記ロールの長手方向に間隔をおいた複数箇所で前記塗膜の厚さを検出する検出手段が設けられ、前記検出手段の検出結果に応じて前記各吸引口での吸引力を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記吸引手段は、吸引源と、前記各吸引口と前記吸引源とをそれぞれ接続する複数の吸引路とを含んで構成され、前記制御手段は、前記各吸引路に設けられた圧力調整弁を含んで構成されていることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記ロールは、凸版印刷装置の凸版へインクを供給するアニロックスロールであることを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記塗膜の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、回転するロールの外周面に塗液が塗布されることで形成されたロール上の塗膜を乾燥させる乾燥方法であって、前記外周面上に形成された塗膜を空気流にさらし、該塗膜に接する空気の蒸気密度を下げるようにしたことを特徴とする。
また、請求項７記載の発明は、前記塗膜に接する空気の蒸気密度を下げる際に、前記ロールの長手方向に間隔をおいた複数箇所で前記塗膜の厚さを検出し、検出された前記塗膜の厚さに応じて前記空気流の強さを調整するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ロールに対して、ロールの一部を覆うハウジングを設置し、そのハウジング内部の溶媒雰囲気の高い空気を吸い出す吸引手段により吸引を行うことで、乾燥速度が向上し、工程が短時間となった。
さらに、ロール上の塗膜の厚さを検出手段により検出し、左右のムラの様子を確認しながら吸引を制御し、かつロールを回転させて乾燥させることにより、塗膜を均一に乾燥させ、最終製品となる被印刷基板に適切なパターンを作成することができた。
これにより、ロール上での液物性と液量の迅速なコントロールが可能となり、生産効率が向上した。また、液物性と液量のコントロールが短時間で可能なり、パターンを生成するための塗布液の条件が広くなるため、より最終製品の性能やコストが向上する塗布液を選択することが可能となる。
【００１６】
ハウジングでロールの一部を覆うことにより、その覆ったハウジング内の吸引速度が幅方向のみを均一とすれば乾燥が均一に行われるため、左右のムラを発生させないために制御するべき箇所が絞られ、乾燥途中に左右のムラを確認したとき、ムラを消すための制御が容易となる。
【００１７】
また、ハウジングはロールの一部を覆うものであるため、ロール全体の乾燥を制御する装置に比べ、装置自体のサイズが小さいもので良く、コストや装置の占有するスペースの面で非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】乾燥装置の全体構成を示す側面図
【図２】乾燥装置とロールの位置関係を示す断面図
【図３】乾燥装置の斜視図
【図４】乾燥に伴う粘度変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１で、ハウジング(吸引部材)２はアニロックスロール１の一部を覆う形で配置されている。さらに、幅方向の乾燥速度の差による膜厚のムラを取り除くため、アニロックスロール１の近傍に、塗膜の厚さを検出する検出手段３が配置されている。アニロックスロール１は回転しているため、検出手段３の位置は、アニロックスロール１の近傍での観察が可能であればどの位置でもよい。
より詳細に説明すると、本発明の乾燥装置は、ハウジング２と、吸引手段５とを備えている。
ハウジング２は、アニロックスロール１の外周面の周方向の一部でアニロックスロール１の長手方向に沿った外周面の全長部分を収容可能な内部空間２Ａを有し、ハウジング２には、アニロックスロール１の外周面の全長よりも大きい寸法の開口２００２が形成されている。
吸引手段５は、ハウジング２に連結され内部空間２Ａの空気を吸引し内部空間２Ａに空気流を生じさせるものである。
また、本発明の乾燥装置は、アニロックスロール１上の塗膜４の厚さを検出する検出手段３と、検出手段３の検出結果に応じて吸引手段５による吸引力を制御する制御手段６とを備えている。
吸引手段５は、吸引源５００２と、ハウジング２に設けられ内部空間２Ａに開口する複数の吸引口５００４と、各吸引口５００４と吸引源５００２とを接続する吸引路５００６とを有している。複数の吸引口５００４は、アニロックスロール１の長手方向に間隔をおいてハウジング２に設けられている。
そして、各吸引口５００４と吸引源５００２とを接続する吸引路には、制御手段６により制御される圧力調整弁５００８が付設されている。
ここでアニロックスロール１上の塗膜４の厚さを検出する検出手段３には、塗膜４に光を当てその反射光の反射角、あるいは、反射光の光量に基づいて塗膜４の厚さを検出する方法など、従来公知の様々な手法が採用可能であり、例えば、アニロックスロール１の長手方向に間隔をおいて複数箇所で塗膜４の厚さを検出する。
制御手段６は、検出手段３の検出結果に基づき各吸引路の圧力調整弁５００８を制御し、各吸引口５００４の吸引力を調整することで空気流の強弱の調整を行う。すなわち、塗膜４の厚さが全体的に閾値以上、閾値未満である場合には、全体的に空気流を強めたり弱めたり、あるいは、塗膜４の厚さが閾値以上の箇所では空気流を強め、あるいは、塗膜４の厚さが閾値未満の箇所では空気流を弱めるようにしてアニロックスロール１の長手方向に沿って塗膜４の厚さを均一化する。
すなわち、空気流の強弱により塗膜４に接する空気の蒸気密度を調整し、塗膜中に含まれる溶剤の蒸発速度を調整することで塗膜４の厚さを均一化する。
【００２０】
吸引を行っている間、周方向に均一な乾燥を実施するため、アニロックスロール１を回転させる。塗膜がタレ落ちず、かつ回転による飛沫発生や塗膜の偏りなどが起きないよう速度を調整する。100[mm/sec]以上が望ましい。
【００２１】
図２で、ハウジング２をアニロックスロール１近傍に設置している。このとき、ハウジング２の内部にアニロックスロール１が入る必要は無いが、より乾燥速度を上昇させ効率を上げるため、ハウジング２の内部にアニロックスロール１が入った方が望ましい。
【００２２】
図３に示すように、乾燥工程時に幅方向の乾燥ムラを制御するため、幅方向に風量を制御できる機構として、例えば吸引口５００４(吸引ノズル)を複数設置し、乾燥の遅くなっている部分の吸引速度を上げることで、均一な乾燥を実現することが出来る。
【００２３】
塗膜４における溶剤の蒸発速度は、溶剤の蒸気圧や雰囲気の蒸気密度で左右され、温度などの諸条件により溶剤の蒸気圧は左右される。このうち、温度や蒸気圧は、使用したい溶剤の物性や耐熱性などにより、実施可能な範囲が決定されてしまう。そのため、乾燥の促進においては蒸気密度を下げることが望ましい。蒸気密度を下げるには塗膜４の近傍に空気流を人工的に発生させればよい。
【００２４】
均一乾燥を行うためには、幅方向に対して均一な吸引速度で吸引できることが望ましい。幅方向の吸引速度差が乾燥ムラの原因となりやすいためである。
【００２５】
幅方向に垂直に均一な吸引を行うには、例えばアニロックスロール１１に対して十分に広い幅を持った吸引スリットを有するハウジング２を用いるのがより望ましい。
【００２６】
アニロックスロール１へ液を塗布する方法は、ダイコート、アニロックスロール１コートなど、従来公知の様々な方法が採用可能である。どの方法で塗布したものであっても、本発明による乾燥によって膜厚を制御することが可能である。
すなわち、本発明の乾燥方法では、アニロックスロール１上の塗膜４が形成されたアニロックスロール１の外周面の周方向の一部でアニロックスロール１の長手方向に沿った外周面の全長部分を空気流にさらすことで、アニロックスロール１の外周面の周方向の一部でアニロックスロール１の長手方向に沿った外周面の全長部分に接する空気の蒸気密度を下げるようにした。
そのため、本発明によれば、アニロックスロール１上の塗膜４の乾燥速度を向上させ、乾燥工程を短時間で行うことが可能となる。
また、検出手段３でアニロックスロール１の長手方向に沿った複数箇所の塗膜４の厚さを検出し、検出された塗膜４の厚さに応じて空気流の強さを調整し、これにより塗膜４に接する空気の蒸気密度を調整し、塗膜４の厚さをアニロックスロール１の長手方向に沿って均一化する。
【００２７】
本発明を実施するには、アニロックスロール１上の膜厚が非常に薄いもの、特に膜厚が５０μｍ以下の場合がより望ましい。膜厚が厚い場合でも本発明は実施可能であるが、ムラの発生などが問題となりやすい薄い膜である場合に、本発明の効果は発揮されやすいためである。
【実施例１】
【００２８】
本発明についてさらに具体的に述べるために、次の実施例を用いて説明する。
【００２９】
＜実施例１＞
以下に、各条件について記す。
ａ）アニロックスロール１の直径Ｌは１００ｍｍ、幅は３００ｍｍ。
ｂ）アニロックスロール１の回転速度を１００［ｍｍ／ｓ］とした。
ｃ）アニロックスロール１に塗布する初期の膜厚を１６μｍとした。
ｄ）用いた塗布液の表面張力は３３．７［ｍＮ／ｍ］である。
ｅ）用いた塗布液の粘度は、塗布時点で１４［ｍＰａ・ｓ］である。
ｆ）被印刷基板へ正確にパターニングを行うには、粘度が４０〜６０［ｍＰａ・ｓ］の範囲である必要がある。
ｇ）液には高分子溶質が含まれているため、乾燥に伴い粘度が上昇する。乾燥に伴う粘度変化を、図４に示す。
【００３０】
上記の条件の液とアニロックスロール１を用いて、まずアニロックスロール１上にダイを用いて塗布を行い、図１に示す装置にて乾燥を実施した。さらにその後、凸版へと液をインキングし、さらに被印刷基板へとパターニングを行った。各吸引口５００４に負圧を作用させ、内部空間２Ａに風量０．１２［ｍ３／ｓ］の空気流を生じさせた結果、２３秒の乾燥工程により良好なパターンが作成できた。
【００３１】
＜比較例１＞
実施例１と同じ条件のアニロックスロール１と液を用い、本発明の乾燥装置を使用しなかったところ、必要な乾燥時間が８２秒となり実施例１に比べ大幅に増加した。また、実施例１と同じ２１秒の乾燥工程では、被印刷基板に転写されるパターンがきちんと切れていないなど、品質の悪化が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
凸版印刷装置を用いた機能性素子一般の製造について、本発明の乾燥装置および乾燥方法を利用することができ、より高品質な機能性素子を低コストかつ低負荷で製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１…アニロックスロール
２…ハウジング
２Ａ…内部空間
２B…吸引チャンバー
２C…吸引ノズル
３…検出手段
４…塗膜
５…吸引手段
５００２…吸引源
５００４…吸引口
５００６…吸引路
５００８…圧力調整弁
６…制御手段
Ｌ…アニロックスロール１の直径
【図１】
2012171334.tif 000003
【図２】
2012171334.tif 000004
【図３】
2012171334.tif 000005
【図４】
2012171334.tif 000006