(57)【要約】【課題】射出量を一定に保つ。【解決手段】搬送される被塗布物Ｈに対して塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物Ｈに塗布液膜Ｈ１を形成する塗布装置１は、被塗布物Ｈに対して塗布液を射出するインクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４に対して塗布液を供給する塗布液タンク５０と、インクジェットヘッド４内部の塗布液温度を一定に保持する熱交換器７とを備える。塗布液タンク５０は、当該塗布液タンク５０の液面位置を一定に保持するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される被塗布物に対してインクジェットヘッドから塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布方法において、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持するとともに、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
請求項１記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
請求項２記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給することを特徴とする塗布方法。
【請求項４】
請求項１記載の塗布方法において、
前記液面位置を液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御することにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
請求項１記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンクを上昇させることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記液面位置を、前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、（射出面の高さ−６００ｍｍ）＜液面位置＜（射出面の高さ＋６００ｍｍ）の高さで一定に保持することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知するとともに、この検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行うことにより、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持することを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
搬送される被塗布物に対して塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布装置において、
前記被塗布物に対して塗布液を射出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクと、
前記塗布液タンクの液面位置を一定に保持する液面保持手段と、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持する温度保持手段とを備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
請求項８記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする塗布装置。
【請求項１０】
請求項９記載の塗布装置において、
前記塗布液供給手段は、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給する塗布液回収手段を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
請求項８記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記液面位置を検知する液面センサと、
前記液面センサによる検知結果に基づいて前記塗布液供給手段から前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御する供給量制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１２】
請求項８記載の塗布装置において、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量を検知する減少量検知手段と、
前記減少量検知手段による検知結果に基づいて前記塗布液タンクを上昇させるタンク上昇手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記液面位置は、
前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、（射出面の高さ−６００ｍｍ）＜液面位置＜（射出面の高さ＋６００ｍｍ）の高さで一定に保持されることを特徴とする塗布装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記温度保持手段は、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知する温度センサと、
前記温度センサによる検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行う温度制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布方法及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気光学パネル（液晶表示装置や有機ＥＬパネル）の製造に必要な液晶やフォトレジスト膜、オーバーコート膜、配向膜、カラーフィルタ、有機ＥＬ材料などの各種膜の製造分野においては、被塗布物上に塗布液を塗布する塗布方法として、インクジェット塗布方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。インクジェット塗布方法とは、インクジェットヘッドのノズルから塗布液を液滴として射出させて被塗布物の表面に並べることにより塗布液膜を形成する方法である。
【０００３】
ところで、このようなインクジェット塗布方法においては、例えば下記の４つのような技術が開発されている。
即ち、1つ目の技術では、インクジェットヘッドから塗布液タンクまでの間に圧力損失の計測手段を設け、その計測結果に基づいて流路全体の圧力損失が経時的に一定となるように圧力損失を制御するようになっている（例えば、特許文献２参照）。より詳細には、この技術では、圧力損失の制御手段は、流路の断面積を変更したり、流路の一部を加熱したりしている。
【０００４】
また、２つ目の技術では、インクジェットヘッドに塗布液供給用のサブタンクが設けられ、当該サブタンクにはメインタンクから塗布液が吸排可能となっており、サブタンク内の液面を検知して当該液面を一定に制御することによって、インクジェットヘッド内を所定の負圧に制御するようになっている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、３つ目の技術では、インクジェットヘッドの吐出口における液体の溶媒蒸発を未然に防ぐことを目的とし、吐出口を構成する部材の温度を検出して、予め決められた設定温度との比較結果に基づいて吐出口を冷却するようになっている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
また、４つ目の技術では、インクの粘度を検出して塗布液温度を制御し、かつ加圧手段の駆動信号を制御するようになっている（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１３８９５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５６２６２号公報
【特許文献３】特開２００７−２０３６４９号公報
【特許文献４】特開２００７−１０６０６１号公報
【特許文献５】特開２００５−３４９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、本願発明者の研究によって、インクジェット塗布方法においては、圧力損失とインク粘度とがそれぞれ一定に保持されないと、特に長時間の連続射出時に射出量を一定にすることができず、均一な膜厚の塗布液膜を形成できないことが判明した。
【０００８】
その理由は、以下の通りであると考えられる。
まず、インクジェットヘッドには塗布液供給用の塗布液タンクが連結されており、圧電振動子による可撓板の変形で塗布液を引き込んだり押し出したりすることによって液滴を射出しているところ、塗布液の流路は非常に狭いために、塗布液タンク内で液面位置が僅かに変動しても、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失が経時的に変化する結果、射出量が変化してしまうためである。
【０００９】
また、インクジェットヘッド内では圧電振動子で可撓板が変形しており、その動きによって僅かに発熱しているところ、この熱によって塗布液が温められると、塗布液の粘度が変化する結果、前述の圧力損失が経時的に変化したり、射出そのものが影響を受けたりしてしまい、射出量変動はもとより射出不良（曲がり射出など）が発生してしまうためである。
【００１０】
そして、これらの点について上記４つの技術を検討すると、１つ目，２つ目の技術では圧力損失は制御されるものの、インク粘度が制御されず、３つ目，４つ目の技術ではインク粘度は制御されるものの、圧力損失は制御されないため、何れも射出量を一定にすることはできない。
【００１１】
本発明の課題は、射出量を一定に保つことのできる塗布方法及び塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、搬送される被塗布物に対してインクジェットヘッドから塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布方法において、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持するとともに、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の塗布方法において、
前記液面位置を液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御することにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の塗布方法において、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンクを上昇させることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記液面位置を、前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、（射出面の高さ−６００ｍｍ）＜液面位置＜（射出面の高さ＋６００ｍｍ）の高さで一定に保持することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の塗布方法において、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知するとともに、この検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行うことにより、前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持することを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、搬送される被塗布物に対して塗布液を液滴として射出することにより、当該被塗布物に塗布液膜を形成する塗布装置において、
前記被塗布物に対して塗布液を射出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクと、
前記塗布液タンクの液面位置を一定に保持する液面保持手段と、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持する温度保持手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクから所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせることにより、前記液面位置を一定に保持することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の塗布装置において、
前記塗布液供給手段は、
前記塗布液タンクからオーバーフローした塗布液を回収して当該塗布液タンクに再供給する塗布液回収手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の塗布装置において、
前記塗布液タンクに塗布液を供給する塗布液供給手段を備え、
前記液面保持手段は、
前記液面位置を検知する液面センサと、
前記液面センサによる検知結果に基づいて前記塗布液供給手段から前記塗布液タンクに対する塗布液の供給量を制御する供給量制御手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項８記載の塗布装置において、
前記液面保持手段は、
前記塗布液タンクにおける塗布液の減少量を検知する減少量検知手段と、
前記減少量検知手段による検知結果に基づいて前記塗布液タンクを上昇させるタンク上昇手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項８〜１２の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記液面位置は、
前記インクジェットヘッドにおける塗布液の射出面に対して、（射出面の高さ−６００ｍｍ）＜液面位置＜（射出面の高さ＋６００ｍｍ）の高さで一定に保持されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項８〜１３の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記温度保持手段は、
前記インクジェットヘッド内部の塗布液温度を検知する温度センサと、
前記温度センサによる検知結果に基づいて前記インクジェットヘッドと、前記塗布液タンクと、前記インクジェットヘッドから前記塗布液タンクまでの流路との何れかで塗布液の温度制御を行う温度制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、インクジェットヘッドに対して塗布液を供給する塗布液タンクの液面位置を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うので、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失を一定に保持することができる。また、インクジェットヘッド内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッドにより塗布を行うので、塗布液の粘度を一定に保持することができる。従って、特に長時間の連続射出時であっても、従来と比較して、射出量を一定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
まず、本発明に係る塗布装置について説明する。
図１は、本実施形態における塗布装置１の概略構成を示す概念図である。
【００２９】
この図に示すように、塗布装置１は、搬送装置２と、塗布ユニット３等とを備えている。
搬送装置２は、被塗布物Ｈを搬送方向Ｘに搬送するものであり、図示しない巻出装置及び巻取装置と、バックアップローラ２０とを有している。このうち、巻出装置は被塗布物Ｈを搬送方向Ｘに繰り出すものであり、巻取装置は巻出装置から繰出された被塗布物Ｈを巻き取るものである。また、バックアップローラ２０は巻出装置及び巻取装置の間で被塗布物Ｈに所定の張力を付与するものである。なお、この搬送装置２には、被塗布物Ｈに付着した塗布液を乾燥させる乾燥装置がバックアップローラ２０と巻取装置との間に設けられている。
【００３０】
塗布ユニット３は、少なくとも１つのインクジェットヘッド４を有している。
インクジェットヘッド４は、バックアップローラ２０と巻取装置との間で搬送される被塗布物Ｈに対し塗布液を液滴として射出することにより、被塗布物Ｈに塗布液膜Ｈ１を形成するようになっている。なお、このようなインクジェットヘッド４としては特に限定はなく、例えばサーマル型のヘッドでも良いし、剪断モード型（ピエゾ型）のヘッドでも良い。ここで、サーマル型のヘッドとは、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塗布液を急激に体積変化させてノズルから吐出するヘッドである。また、剪断モード型のヘッドとは、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有し、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させるヘッドである。以下、本実施の形態においては、インクジェットヘッド４を剪断モード型のヘッドとして説明する。
【００３１】
図２は、剪断モード型のインクジェットヘッド４の一例を示す概略斜視図であり、一部に破断面を有している。
この図に示すように、インクジェットヘッド４は、圧電性基盤４０と、天板４１と、ノズル板４２とを有している。
【００３２】
圧電性基盤４０は、上層圧電性基盤４０ａと下層圧電性基盤４０ｂとを接合して形成されており、上層圧電性基盤４０ａと、下層圧電性基盤４０ｂの上部とに研削加工を施すことにより、所定の長さを有する複数の平行なノズル溝４０ｃと、平坦な面４０ｄとを有している。複数のノズル溝４０ｃは、２つの側壁４０ｅによって仕切られることにより、密閉されたチャネル（塗布液圧力室）を形成しており、ノズル板４２の側が開口するとともに、その反対側が浅くなって面４０ｄに連続している。また、ノズル溝４０ｃの内部には金属電極４０ｆがめっき形成され、面４０ｄに形成された金属電極４０ｇと連続している。なお、この金属電極４０ｇは、図示しないコネクタを介して後述の制御部１０（図１参照）に接続されている。また、図２では、各ノズル溝４０ｃを塗布液の圧力室として使用した場合を示しているが、交互に塗布液圧力室及び空気圧力室として使用しても良い。また、上記の上層圧電性基盤４０ａ及び下層圧電性基盤４０ｂ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）等の無機材料からなっても良い。
【００３３】
天板４１は、圧電性基盤４０の上面に配設されている。この天板４１は、ノズル溝４０ｃの開放側を閉塞することにより、ノズル溝４０ｃとの間に塗布液流路４００を形成するようになっている。また、天板４１には、切欠部４１ａが形成されており、この切欠部４１ａは天板４１の内部に塗布液貯留部４０１を形成している。塗布液貯留部４０１は、塗布液供給口４０５を介して塗布液流路４００に連通しており、塗布液供給管４０２から供給される塗布液を貯留するとともに、各塗布液流路４００に供給するようになっている。また、この塗布液貯留部４０１には、塗布液のエアー抜きなどに使用される配管４０３が連通している。この配管４０３は、インクジェットヘッド４からの塗布液射出時にはバルブ（図示せず）等によって密閉される構造となっている。
【００３４】
ノズル板４２には、塗布液を吐出する複数のノズル吐出口４２ａが配列されている。これらノズル吐出口４２ａは、ノズル溝４０ｃの各側壁４０ｅが剪断変形してノズル溝４０ｃ（塗布液圧力室）の圧力が変化するのに伴い、当該ノズル溝４０ｃ内の塗布液を液滴の状態で吐出するようになっている。なお、ノズル吐出口４２ａの間隔は、０．０２〜０．３ｍｍが好ましい。また、本実施の形態においては、ノズル板４２の表面（射出面）は被塗布物Ｈの表面と平行であり、両者の間隔は、４０μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。また、このようなノズル板４２を構成する基材としては、金属や樹脂が使用され、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。
【００３５】
なお、上記のようなインクジェットヘッド４は、任意の個数及び配列で設置されている。配列及び個数は、使用する塗布液の種類や、塗布条件に合わせて決定されるのが好ましい。
【００３６】
ここで、インクジェットヘッド４の配設例について図３，図４を用いて説明する。
図３は搬送方向Ｘに対するインクジェットヘッド４の配置角度θを説明するための概略平面図である。
【００３７】
この図に示すように、配置角度θは、被塗布物Ｈと、インクジェットヘッド４のノズル板４２の表面とを平行とした状態において、ノズル板４２に配列されたノズル吐出口４２ａの中心を結ぶ線と、被塗布物Ｈの搬送方向Ｘとのなす角度であり、より詳細には、ノズル吐出口４２ａの中心を結ぶ線から搬送方向Ｘまでの時計周り方向の角度を正とするようになっている。例えば、図中の角度θ１は−４５°であり、角度θ２は＋４５°である。
そして、このような配置角度θは、被塗布物Ｈの幅に対するインクジェットヘッド４の大きさや、配設するインクジェットヘッド４の数、塗膜面の安定性を考慮すると、＋４５°≦θ≦＋９０°または−４５°≦θ≦−９０°が好ましい。
【００３８】
また、図４は、インクジェットヘッド４を複数配設する場合の配列例を示す概略平面図である。より詳細には、図４（ａ），（ｂ）は、配置角度θを９０°，−４５°に配置した場合の概略平面図である。
【００３９】
これらの図では、隣り合うインクジェットヘッド４，４同士は、端のノズル吐出口４２ａ，４２ａ同士の間隔が１つのインクジェットヘッド内のノズル吐出口４２ａの間隔と同じになるように、端部をオーバーラップさせて配設されている。このような配列によれば、被塗布物Ｈの幅に対する対応が容易となり、且つ、各インクジェットヘッド４間で未塗布部分がなくなり安定した塗布液膜Ｈ１が得られる。また、特に図４（ｂ）の配列によれば、図４（ａ）の配列と比較して、各ノズル吐出口４２ａから塗出される液滴の間隔を狭くすることができるため、被塗布物Ｈの幅方向における塗布密度を上げるとともに、安定した膜厚の塗布を行うことができる。これらのインクジェットヘッド４の配設は、必要に応じて適宜選択することが可能である。
【００４０】
以上の各インクジェットヘッド４には、図１に示すように、温度センサ４５が設けられている。
この温度センサ４５は、インクジェットヘッド４内部の塗布液温度を検知して、後述の制御部１０に送信するようになっている。
【００４１】
また、各インクジェットヘッド４には、塗布液供給装置５と、メンテナンス装置６とが接続されている。
【００４２】
塗布液供給装置５は、塗布液タンク５０を有している。
塗布液タンク５０は、塗布動作中のインクジェットヘッド４に対して塗布液を供給するものであり、流路Ｒ１を介してインクジェットヘッド４に接続されている。また、この塗布液タンク５０は、本発明における液面保持手段としても機能するようになっており、所定の貯留量を超過した塗布液をオーバーフローさせて流路Ｒ２に排出することにより、塗布液の液面位置（液面の高さ）Ｅを一定に保持するようになっている。なお、本実施の形態においては、液面位置Ｅの高さは、インクジェットヘッド４における塗布液の射出面（ノズル板４２の表面）に対して（射出面の高さ−６００ｍｍ）＜液面位置Ｅ＜（射出面の高さ＋６００ｍｍ）の高さで一定に保持されている。
【００４３】
ここで、流路Ｒ１には、上流側から下流側に向かってバルブＢ１及び熱交換器７がこの順に設けられている。
【００４４】
バルブＢ１は、塗布液タンク５０からインクジェットヘッド４への塗布液の供給を制御するようになっている。
【００４５】
熱交換器７は、流路Ｒ１内の塗布液に対して加熱・冷却を行なうようになっている。なお、この熱交換器７は、本発明における温度保持手段であり、後述の制御部１０と協働することによってインクジェットヘッド４内の塗布液温度を一定に保持するようになっている。
【００４６】
また、上述の流路Ｒ２には、補助タンク５１が接続されている。
この補助タンク５１は、塗布液タンク５０からオーバーフローして流路Ｒ２内を自然流下した塗布液を回収して貯留するものであり、塗布液タンク５０よりも下側に配設されている。この補助タンク５１は流路Ｒ３を介して塗布液タンク５０に接続されており、この流路Ｒ３には、ポンプＰ１及びフィルターＦが設けられている。
【００４７】
ポンプＰ１は、補助タンク５１から塗布液タンク５０へ塗布液を送液して再供給するものであり、塗布条件に合わせて塗布液タンク５０の液面位置Ｅが一定となるように運転条件が設定されている。
【００４８】
フィルターＦは、補助タンク５１から塗布液タンク５０に再供給される塗布液を濾過するものである。なお、このようなフィルターＦとしては、絶対濾過精度又は準絶対濾過精度が０．０５〜５０μｍの濾材を少なくとも１回通過させるものであることが好ましい。
【００４９】
メンテナンス装置６は、インクジェットヘッド４に対する洗浄や、塗布液の充填などを行うものであり、タンク６０，６１を有している。
【００５０】
このうち、タンク６０はメンテナンス中のインクジェットヘッド４に対して塗布液を供給するものであり、タンク６１はメンテナンス中のインクジェットヘッド４に対して洗浄用の溶媒を供給するものである。これらタンク６０，６１は流路Ｒ５等を介してインクジェットヘッド４に接続されている。
【００５１】
ここで、流路Ｒ５は上述の流路Ｒ１におけるバルブＢ１と熱交換器７との間に連通しており、この流路Ｒ５には、上流側から下流側に向かってポンプＰ２及びバルブＢ２がこの順に設けられている。
【００５２】
ポンプＰ２は、タンク６０，６１内の塗布液，溶媒をインクジェットヘッド４へ送液して強制的に供給させるようになっている。
バルブＢ２は、タンク６０，６１からインクジェットヘッド４への塗布液，溶媒の供給を制御するようになっている。
なお、これらのタンク６０，６１やポンプＰ１、バルブＢ２は、各インクジェットヘッド４に対して１組ずつ設けても良いし、配管の分岐を使用することにより複数のインクジェットヘッド４に対して１組のみ設けても良いし、これらを組み合わせても良い。
【００５３】
続いて、塗布装置１の機能構成について説明する。
図５は、塗布装置１の機能的な概略構成を示すブロック図である。
【００５４】
この図に示すように、塗布装置１は、上述のインクジェットヘッド４や搬送装置２、熱交換器７、バルブＢ１，Ｂ２及びポンプＰ１，Ｐ２等に接続された制御部１０を備えている。なお、上述の図１では、図示の簡略化のため、制御部１０と、インクジェットヘッド４との接続のみを図示している。
【００５５】
この制御部１０は、塗布装置１の各部を制御するものであり、例えば、インクジェットヘッド４によって塗布液射出を行なう際に圧電性基盤４０の動作強度や周波数を設定し、当該圧電性基盤４０に対して駆動電圧を印加するようになっている。
【００５６】
また、この制御部１０は、温度センサ４５から送信される温度値、つまりインクジェットヘッド４内の塗布液温度の値に基づいて、熱交換器７に流路Ｒ１内の塗布液温度を一定に制御させることにより、インクジェットヘッド４内の塗布液温度を一定に保持するようになっている。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、制御部１０は、インクジェットヘッド４による塗布条件毎に、温度センサ４５により測定された経時的な温度変化の情報と、この温度変化を打ち消してインクジェットヘッド４内の塗布液を一定の目標温度に保持するために熱交換器７によって維持されるべき流路Ｒ１内の温度（以下、制御温度とする）の情報とを対応付けて予め記憶しており、図６に示すように、インクジェットヘッド４に対して設定された塗布条件に基づいて、当該塗布条件に対応する制御温度の情報を熱交換器７に送信し、流路Ｒ１内の塗布液温度を制御温度に制御させるようになっている。ここで、この図６では、横軸が時間、縦軸が温度であり、Ａ線が温度センサ４５により予め測定された温度変化、Ｂ線がヘッド内の塗布液の目標温度、Ｃ線が熱交換器７での制御温度である。但し、制御部１０は、温度センサ４５による測定温度と、インクジェットヘッド４内の塗布液を一定の目標温度に保持するために熱交換器７によって維持されるべき流路Ｒ１内の制御温度の情報と、を対応付けて記憶し、測定温度に基づいて制御温度を熱交換器７に送信することとしても良い。この場合には、何らかの事情で塗布が中断等した場合でも、再開時のインクジェットヘッド４内の塗布液温度に基づいて熱交換器７に適切な制御を行わせることができる。
【００５８】
ここで、本実施の形態における被塗布物Ｈについて説明する。
被塗布物Ｈは、搬送方向Ｘに長尺な部材であれば、厚さ・幅について特に制限はない。この被塗布物の種類には制限はなく、紙、プラスチックフィルム、金属シートなどとすることができる。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、金属シートとしては、アルミニウム板が代表的である。
【００５９】
次に、本実施の形態における塗布液について説明する。
塗布液としては、高分子成分を０．５〜５０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。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、例えば一般用や産業用の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を用いても良いし、或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用いても良い。なお、本実施の形態においては、塗布液の粘度は２０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【００６０】
続いて、以上の塗布装置１による塗布方法について説明する。
まず、メンテナンス装置６によってインクジェットヘッド４のメンテナンスを行う。具体的には、バルブＢ１を閉め、バルブＢ２を開けた状態で、ポンプＰ２によってタンク６０からインクジェットヘッド４に対し塗布液を強制的に供給させる。このとき、インクジェットヘッド４から排出される塗布液は、図示しないキャッチパンなどによって受けられる。これにより、インクジェットヘッド４に塗布液が充填され、ヘッド内部が空気抜きされる。
【００６１】
次に、予め決められた流量にてポンプＰ１が補助タンク５１内の塗布液を塗布液タンク５０に供給し、所定の貯留量を超過した分の塗布液をオーバーフローさせる。これにより塗布液は補助タンク５１と塗布液タンク５０との間で循環を開始する。
【００６２】
次に、バルブＢ２を閉めてバルブＢ１を開け、塗布液タンク５０からインクジェットヘッド４に対して塗布液を供給可能な状態とする。
次に、搬送装置２によって被塗布物Ｈを所定の速度で搬送させつつ、インクジェットヘッド４から所定の射出条件で塗布液の射出を開始することにより、塗布液膜Ｈ１の形成を開始する。なお、本実施の形態においては、塗布液膜Ｈ１の形成は湿潤状態で行うことが好ましく、また塗布液膜Ｈ１の膜厚は４０μｍ以下であることが好ましい。
【００６３】
また、これと同時に熱交換器７が温度センサ４５の測定温度に基づいて、流路Ｒ１内の塗布液に対する温度制御を開始する。これにより、インクジェットヘッド４内の塗布液温度が一定に保持される。
【００６４】
一方、このとき、上述のように塗布液タンク５０からは、所定の貯留量を超過した分の塗布液がオーバーフローしているため、塗布液タンク５０の液面位置Ｅが一定に保持される。
【００６５】
以上の塗布装置１によれば、インクジェットヘッド４に対して塗布液を供給する塗布液タンク５０の液面位置Ｅを一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッド４により塗布を行うので、塗布液が流路内を移動する際の圧力損失を一定に保持することができる。また、インクジェットヘッド４内部の塗布液温度を一定に保持しつつ、当該インクジェットヘッド４により塗布を行うので、塗布液粘度を一定に保持することができる。従って、特に長時間の連続射出時であっても、従来と比較して、射出量を一定にすることができる。
【００６６】
また、塗布液タンク５０から塗布液をオーバーフローさせつつ、オーバーフローした塗布液を補助タンク５１で回収して塗布液タンク５０に再供給するので、オーバーフローによる塗布液の無駄をなくすことができる。
【００６７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００６８】
例えば、上記実施の形態においては、塗布液タンク５０から塗布液をオーバーフローさせることによって液面位置Ｅを一定に保持することとして説明したが、液面位置Ｅを液面センサで検知するとともに、この検知結果に基づいて補助タンク５１から塗布液タンク５０に対する塗布液の供給量を制御することにより、液面位置Ｅを一定に保持することとしても良いし、塗布液タンク５０における塗布液の減少量に基づいて当該塗布液タンク５０を所定のタンク上昇手段で上昇させることにより、液面位置Ｅを一定に保持することとしても良い。ここで、塗布液の減少量を検知する手法としては、液面センサによって検知する手法や、塗布条件及び塗布時間から算出する手法などを用いることができる。
【００６９】
また、インクジェットヘッド４はバックアップローラ２０と巻取装置との間で搬送される被塗布物Ｈに対して塗布液を射出することとして説明したが、バックアップローラ２０上の被塗布物Ｈに対して射出することとしても良い。
【００７０】
また、熱交換器７は流路Ｒ１に設けられることとして説明したが、塗布液タンク５０に設けられることとしても良いし、インクジェットヘッド４に設けられることとしても良い。更に、塗布液タンク５０に熱交換器７を設ける場合には、塗布液タンク５０の内部の塗布液を加熱・冷却できる限りにおいて、塗布液タンク５０の外部に設けることとしても良いし、内部に設けることとしても良い。同様に、インクジェットヘッド４に熱交換器７を設ける場合には、インクジェットヘッド４内の塗布液を加熱・冷却できる限りにおいて、インクジェットヘッド４の外部に設けることとしても良いし、内部に設けることとしても良い。
【００７１】
また、温度センサ４５は各インクジェットヘッド４に設けられることとして説明したが、複数のインクジェットヘッド４のうち、何れか１つのみに設けられても良い。また、各インクジェットヘッド４に塗布液供給装置５がそれぞれ接続されることとして説明したが、複数のインクジェットヘッド４に１つのみ接続されることとしても良い。
【実施例１】
【００７２】
続いて、本実施の形態に好適な実施例について説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００７３】
[被塗布物Ｈの準備]
被塗布物Ｈとして厚さ１００μｍ、幅６００ｍｍ、長さ５５００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。
【００７４】
[塗布液の調製]
純水とメタノールを７０：３０の質量比で混合した溶媒にポリビニルアルコールを溶解し、塗布液を調製した。なお、この塗布液についてＢ型粘度計を使用して温度２５℃で粘度を測定したところ、５．０ｍＰａ・ｓであった。
【００７５】
[塗布]
以上の被塗布物Ｈ及び塗布液を上記実施の形態における塗布装置１に適用し、下記の表１に示す条件にて各々連続５０００ｍの塗布を行なった。
【００７６】
【表１】
2009240849.tif 000003
【００７７】
なお、表１において、「オーバーフロー使用せず」とは、塗布液タンク５０に対して補助タンク５１から塗布液を供給せずに、塗布液タンク５０から塗布液をオーバーフローさせないことを意味する。一方、「オーバーフロー使用」とは、塗布液タンク５０に対して補助タンク５１から塗布液を供給して、塗布液タンク５０から塗布液をオーバーフローさせることを意味する。また、「（塗布液温度の一定化を）使用しない」とは、熱交換器７を動作させずにインクジェットヘッド４内の塗布液温度を制御しないことを意味する。一方、「（塗布液温度の一定化を）使用する」とは、熱交換器７を動作させてインクジェットヘッド４内の塗布液温度を一定に制御することを意味する。
【００７８】
また、表１に示した以外の塗布条件のうち、ノズル吐出口４２ａからの射出直後の液滴速度は７ｍ／ｓｅｃとした。また、被塗布物Ｈの搬送速度は２５ｍ／ｍｉｎとした。また、ノズル吐出口４２ａの径は０．０４ｍｍ、塗布液１滴当たりの平均吐出量は５０ｐｌ、ノズル吐出口４２ａのピッチは０．０７ｍｍ、ノズル数は５００とした。ノズル吐出口４２ａからの射出条件は、射出された塗布液滴が塗布液膜Ｈ１の幅方向（図１の表裏方向）に均一な厚みで広がった場合に、４μｍとなるように設定した。また、インクジェットヘッド４は、図４の（ａ）に示すように、５５０ｍｍ幅の塗布液膜Ｈ１が得られるよう、千鳥状に複数個を配置した。また、タンク６０及び塗布液タンク５０に貯留されている塗布液の温度は２５℃とした。
【００７９】
[塗布の評価]
得られた塗布液膜Ｈ１について、膜厚変動比の評価を行なった。
具体的には、まず、下記の式（１）に従って、５０００ｍの長さで塗布された塗布液膜Ｈ１の先頭部分と、１０００，２０００，３０００，４０００，５０００ｍとの各塗布部分の膜厚増加比を計測した。なお、式（１）に用いる膜厚としては、塗布液膜Ｈ１の幅方向に両端１０ｍｍを除いて１０ｍｍ間隔で５４点の膜厚を測定して平均した値を、更に塗布液膜Ｈ１の長手方向（搬送方向Ｘ）に１００ｍｍ間隔で５点採取し、これら５点の値を平均して用いた。
膜厚変動比＝(各塗布部分の膜厚-塗布先頭の膜厚)/塗布先頭の膜厚×100［％］…(1)
【００８０】
そして、先頭部分に対して各塗布部分の厚みが何％変動したかによって、膜厚変動比の評価を行った。この値は０に近いほど精度が高く好ましいことになるが、一般的には±２％以内が許容範囲であると考えられる。
そのため、評価は±２％以内であれば○、この範囲を超えれば×とした。結果を上記の表１に示す。
【００８１】
表１の結果より、本発明に係る実施例では、膜厚の変動が少なく、射出量が一定に保たれていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る塗布装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】インクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドの配設方法を説明するための図である。
【図４】インクジェットヘッドの配列方法を説明するための図である。
【図５】本発明に係る塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】インクジェットヘッド内の塗布液温度の制御方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    塗布装置
４    インクジェットヘッド
４５  温度センサ
５０  塗布液タンク（液面保持手段）
５１  補助タンク（塗布液供給手段、塗布液回収手段）
７    熱交換器（温度保持手段、温度制御手段）
Ｈ    被塗布物
Ｈ１  塗布液膜
【図１】
2009240849.tif 000004
【図２】
2009240849.tif 000005
【図３】
2009240849.tif 000006
【図４】
2009240849.tif 000007
【図５】
2009240849.tif 000008
【図６】
2009240849.tif 000009