特許 6845107 連続塗布装置及び連続塗布方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6845107

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】連続塗布装置及び連続塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20210308BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   B05C11/10

   B05C5/00 101

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-144817(P2017-144817)

(22)【出願日】2017年7月26日

(65)【公開番号】特開2019-25392(P2019-25392A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山下 雅充

(72)【発明者】

【氏名】友枝 哲

【審査官】 市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３１１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０２４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４６８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０４９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２５５６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０８８５５７６７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ５／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ１／００−７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺フィルムを連続搬送して所定パターンを塗布する連続塗布装置であって、
前記長尺フィルムが巻き付けられるフィルム接触面にアライメントパターンが設けられた略円筒状のロール体であり、当該ロール体の中心軸を回転軸として回転する塗布ロールと、
前記アライメントパターンを読み取るパターン読み取り部と、
前記塗布ロールに巻き付けた前記長尺フィルムに前記所定パターンを塗布する塗布ヘッドと、
前記塗布ヘッドの塗布動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記パターン読み取り部による前記アライメントパターンの読み取り結果にもとづき前記塗布ヘッドからの塗液の吐出タイミングを補正することを特徴とする、連続塗布装置。

【請求項2】

長尺フィルムを連続搬送して所定パターンを塗布する連続塗布装置であって、
前記長尺フィルムが巻き付けられるフィルム接触面にアライメントパターンが設けられた略円筒状のロール体であり、当該ロール体の中心軸を回転軸として回転する塗布ロールと、
前記塗布ロールの回転動作を制御する制御部と、
前記アライメントパターンを読み取るパターン読み取り部と、
前記塗布ロールに巻き付けた前記長尺フィルムに前記所定パターンを塗布する塗布ヘッドと、
を備え、
前記制御部は前記パターン読み取り部による前記アライメントパターンの読み取り結果にもとづき前記塗布ロールの回転動作を補正することを特徴とする、連続塗布装置。

【請求項3】

前記塗布ロールは、前記アライメントパターンが設けられた薄板もしくはフィルムが略円筒状のロール本体の外周面に巻き付けられることにより構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の連続塗布装置。

【請求項4】

前記アライメントパターンは前記長尺フィルムと接し、アライメントパターンの静止摩擦係数は前記塗布ロールの前記フィルム接触面の前記アライメントパターン以外の部分の静止摩擦係数とは異なっていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の連続塗布装置。

【請求項5】

前記アライメントパターンは前記塗布ロールの前記フィルム接触面から突き出ていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の連続塗布装置。

【請求項6】

前記薄板もしくはフィルムは透光性を有し、前記アライメントパターンは前記ロール本体と接する側の面に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の連続塗布装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロールツーロールで搬送する長尺フィルムに連続的に塗液を塗布して、精度よく回路パターンを形成する連続塗布装置及び連続塗布方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、回路パターンを形成するために、スパッタリング、ＣＶＤ、フォトリソグラフィー等の技術が知られていたが、近年、低コスト、省エネ、省資源に貢献するために、各種の印刷技術を用いた回路パターンの形成技術（プリンテッドエレクトロニクス）が注目されている。中でも、金属インクをインクジェットノズルから基材に滴下して回路パターンを形成した後、絶縁層をインクジェットノズルから基材に滴下し、さらにその上に金属インクをインクジェットノズルから基材に滴下して回路パターンを形成するようにして、多層の回路パターンを形成する技術が開発されている。

【0003】

また、長尺フィルムに塗液を塗布するためには、生産効率の観点から長尺フィルムをロールツーロール搬送して連続的に塗布することがよく行われている。しかしながら、長尺フィルムをロールツーロール搬送して塗布する場合は、長尺フィルムに生じる歪みや伸縮に対応した塗布をする必要がある。

【0004】

特許文献１には、一つの塗布ロールに対向して撮像装置と塗布ヘッドが設けられ、塗布ロールに巻き付いて搬送される長尺フィルムの歪みを撮像装置を用いて把握し、その歪みに応じて塗布ヘッドによる塗液の吐出タイミングを補正することにより、精度良く塗布パターンを形成する連続塗布装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許文献１：特願２０１６−６６５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１の構成の連続塗布装置であっても長尺フィルム上に精度良く塗布パターンを形成できないおそれがあった。具体的には、塗布ロールの断面が真円でない場合には塗布ロールによる長尺フィルムの搬送に誤差が生じ、長尺フィルムの歪みに応じて塗布ヘッドによる塗液の吐出タイミングを補正するだけでは長尺フィルム上に精度良く塗布パターンを形成できないという問題があった。

【0007】

本発明は、上記問題点を鑑み、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度良く塗布することができる連続塗布装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために本発明の連続塗布装置は、長尺フィルムを連続搬送して所定パターンを塗布する連続塗布装置であって、前記長尺フィルムが巻き付けられるフィルム接触面にアライメントパターンが設けられた略円筒状のロール体であり、当該ロール体の中心軸を回転軸として回転する塗布ロールと、前記アライメントパターンを読み取るパターン読み取り部と、前記塗布ロールに巻き付けた前記長尺フィルムに前記所定パターンを塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドの塗布動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は前記パターン読み取り部による前記アライメントパターンの読み取り結果にもとづき前記塗布ヘッドからの塗液の吐出タイミングを補正することを特徴とする。

【0009】

本発明の連続塗布装置によれば、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度よく塗布することができる。具体的には、制御部はパターン読み取り部によるアライメントパターンの読み取り結果にもとづき塗布ヘッドからの塗液の吐出タイミングを補正することにより、仮に塗布ロールに歪みがあった場合でもパターン読み取り部によるアライメントパターンの読み取り結果からそれを把握可能であるため、その歪みにもとづいて塗布ヘッドからの塗液の吐出タイミングを補正し、長尺フィルムに塗液を精度良く塗布することができる。

【0010】

また、上記課題を解決するために本発明の連続塗布装置は、長尺フィルムを連続搬送して所定パターンを塗布する連続塗布装置であって、前記長尺フィルムが巻き付けられるフィルム接触面にアライメントパターンが設けられた略円筒状のロール体であり、当該ロール体の中心軸を回転軸として回転する塗布ロールと、前記塗布ロールの回転動作を制御する制御部と、前記アライメントパターンを読み取るパターン読み取り部と、前記塗布ロールに巻き付けた前記長尺フィルムに前記所定パターンを塗布する塗布ヘッドと、を備え、前記制御部は前記パターン読み取り部による前記アライメントパターンの読み取り結果にもとづき前記塗布ロールの回転動作を補正することを特徴とする。

【0011】

本発明の連続塗布装置によれば、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度よく塗布することができる。具体的には、制御部はパターン読み取り部によるアライメントパターンの読み取り結果にもとづき塗布ロールの回転動作を補正することにより、仮に塗布ロールに歪みがあった場合でもパターン読み取り部によるアライメントパターンの読み取り結果からそれを把握可能であるため、その歪みにもとづいて塗布ロールの回転動作を補正し、長尺フィルムに塗液を精度良く塗布することができる。

【0012】

また、前記塗布ロールは、前記アライメントパターンが設けられた薄板もしくはフィルムが略円筒状のロール本体の外周面に巻き付けられることにより構成されていても良い。

【0013】

こうすることにより、塗布ロールのフィルム接触面に容易にアライメントパターンを設けることができる。

【0014】

また、前記アライメントパターンは前記長尺フィルムと接し、アライメントパターンの静止摩擦係数は前記塗布ロールの前記フィルム接触面の前記アライメントパターン以外の部分の静止摩擦係数とは異なっていても良い。

【0015】

こうすることにより、塗布ロールに巻き付けられる長尺フィルムにすべりが生じにくくなり、より精度良く塗液を塗布することができる。

【0016】

また、前記アライメントパターンは前記塗布ロールの前記フィルム接触面から突き出ていても良い。

【0017】

こうすることにより、塗布ロール巻き付けられる長尺フィルムにすべりが生じにくくなり、より精度良く塗液を塗布することができる。

【0018】

また、前記薄板もしくはフィルムは透光性を有し、前記アライメントパターンは前記ロール本体と接する側の面に設けられていても良い。

【0019】

こうすることにより、塗布ロールのフィルム接触面に凹凸を生じさせずにアライメントパターンを設けることができるため、長尺フィルムを傷つけることを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0020】

簡単な構成により、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度よく塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明における連続塗布装置及び連続塗布方法を説明する図である。

【図2】本発明の実施例１における塗布ロールを表す図である。

【図3】第１絶縁層、第１層回路パターン、及び第２絶縁層を積層した長尺フィルムの一例を説明する図である。

【図4】第２絶縁層の上に第２層回路パターンを積層した長尺フィルムの一例を説明する図である。

【図5】本発明の実施例１における塗布ヘッドを説明する上面図である。

【図6】本発明の実施例１における吐出サイクル調節部の処理フローを説明する図である。

【図7】本発明の実施例２における塗布データ調節部の処理フローを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0022】

本発明の実施例１について、図１〜図６を参照しながら説明する。図１は、本発明における連続塗布装置及び連続塗布方法を説明する図である。図２は、本発明の実施例１における塗布ロールを表す図である。図３は、第１絶縁層、第１層回路パターン、及び第２絶縁層を積層した長尺フィルムの一例を説明する図である。図４は、第２絶縁層の上に第２層回路パターンを積層した長尺フィルムの一例を説明する図である。図５は、本発明の実施例１における塗布ヘッドを説明する上面図である。図６は、本発明の実施例１における吐出サイクル調節部の処理フローを説明する図である。

【0023】

図１に示すように、長尺フィルム２の搬送方向をＸ方向、このＸ方向と直交する長尺フィルム２の幅方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とで構成されるＸ−Ｙ面と直交する方向をＺ方向とする。長尺フィルム２は、図示しない巻出しロールから巻き出されて、図示しない巻取ロールに巻き取られるロールツーロール方式で搬送され、巻出しロールから巻取ロールまでの間に位置する連続塗布装置１０に略＋Ｘ方向から略−Ｘ方向（図1参照）に導かれる。連続塗布装置１０に搬送された長尺フィルム２は、撓みのないように適度なテンションをかけた状態で塗布ロール１に巻き付けられる。塗布ロール１に巻き付けられた後、長尺フィルム２は＋Ｘ方向に連続搬送される。

【0024】

塗布ロール１は、円筒形状を有し中心軸が長尺フィルム２の搬送方向に直交するＹ軸方向に沿って配置されて、長尺フィルム２が巻き付けられるようになっている。そして、この中心軸を回転軸として回転する。また、この回転軸は図示しないサーボモータに接続されていて、このサーボモータを制御部９が駆動制御することにより、塗布ロール１を回転、及び停止させることができる。また、長尺フィルム２の抱き角θが充分な大きさを持つように、長尺フィルム２が略＋Ｘ方向から塗布ロール１に巻き付け、＋Ｘ方向に搬送するように構成されている。長尺フィルム２の抱き角θは、大きいほど滑りがなく安定した搬送ができるので、１２０°〜１８０°程度に設定されている。塗布ロール１の断面径は、長尺フィルム２の巻き付け長さが長くなるように、大きめのサイズ（例えば、３００〜４００ｍｍ）を有しており、Ｙ方向の長さは、長尺フィルム２の幅に対応した長さとなっている。

【0025】

なお、実施例１における長尺フィルム２は、略＋Ｘ方向から略−Ｘ方向に導かれて塗布ロール１に巻き付けられ、その後＋Ｘ方向に連続搬送するように構成されているが、搬送方向は必ずしもこれに限定されず、長尺フィルム２が撓まないように適度なテンションをかけて充分に大きな抱き角θを持つように塗布ロール１に巻き付けられればよく、製造工程の都合により適宜選択できる。例えば、長尺フィルム２を略−Ｘ方向から塗布ロール１に巻き付け、−Ｘ方向に連続搬送するように構成してもよいし、略―Ｚ方向から塗布ロール１に巻き付け、略−Ｚ方向に連続搬送するように構成してもよい。

【0026】

本実施例における塗布ロール１を図２に示す。図２（ａ）は本実施例の塗布ロール１であり、図２（ｂ）はその変形例である。

【0027】

塗布ロール１は、長尺フィルム２が巻き付けられるフィルム接触面にアライメントパターン１１が設けられている。本実施例ではアライメントパターン１１はスケールの目盛りであり、このアライメントパターン１１を読み取るためのパターン読み取り部１２が塗布ロール１のフィルム接触面と対向して設けられている。本実施例ではパターン読み取り部１２はエリアカメラで構成しており、アライメントパターン１１をストロボ光やＣＭＯＳセンサの電子シャッターを用いて撮像している。そして、パターン読み取り部１２が図示しない駆動装置によって塗布ロール１の幅方向（Ｙ軸方向）に移動しながら逐次撮像を行うことにより、塗布ロール１の幅方向の複数箇所に設けられたアライメントパターン１１を読み取ることが可能である。このパターン読み取り部１２が読み取った結果は、図１の制御部９に入力される。なお、アライメントパターン１１の形状は、図２（ａ）のようなスケールの目盛り状に限らず、図２（ｂ）のように等間隔に設けられた図形状でも構わない。

【0028】

ここで、本実施例の塗布ロール１は、表面（ロール本体１４と接する面と反対側の面）にアライメントパターン１１が印刷された薄板１３（もしくはフィルム１３）が略円筒状のロール本体１４の外周面に巻き付けられることにより構成されている。こうすることにより、等間隔に設けられた目盛り状や図形状であるアライメントパターン１１を曲面である塗布ロール１のフィルム接触面の全周に容易に設けることができる。また、ロール本体１４への薄板１３の固定方法として、静電気を用いてロール本体１４へ貼り付ける方法、接着剤で貼り付ける方法、固定治具を用いて幅方向（Ｙ軸方向）の端部で薄板１３をロール本体１４に押さえつける方法などが考えられる。

【0029】

また、アライメントパターン１１の静止摩擦係数は薄板１３のその他の部分、すなわち塗布ロール１のフィルム接触面を形成するアライメントパターン１１以外の部分の静止摩擦係数よりも大きい。このようにアライメントパターン１１と塗布ロール１のフィルム接触面とで静止摩擦係数を異ならせることにより、塗布ロール１にアライメントパターン１１が設けられない場合と比較して、塗布ロール１に巻き付けられる長尺フィルム２にすべりが生じにくくなっている。

【0030】

また、本実施例では、アライメントパターン１１が薄板１３に印刷されていることにより、塗布ロール１のフィルム接触面とアライメントパターン１１との間に若干段差がある。すなわち、アライメントパターン１１が塗布ロール１のフィルム接触面から突き出た形態となっている。これによっても、塗布ロール１に巻き付けられる長尺フィルム２にすべりが生じにくくなっている。

【0031】

このように塗布ロール１のフィルム接触面にアライメントパターン１１が設けられ、パターン読み取り部１２でこのアライメントパターン１１を読み込むことにより、塗布ロール１の回転動作の誤差に対する補正を制御部９が行うことができる。具体的には、仮に塗布ロール１に歪みがあった場合でもパターン読み取り部１２によるアライメントパターン１１の読み取り結果からそれを把握し、制御部が塗布ヘッド５からの塗液の吐出のタイミングもしくは塗布ロール１の回転動作を補正することによって、塗布ロール１の回転動作の誤差をキャンセルすることが可能である。

【0032】

たとえば、制御部９がサーボモータのエンコーダの数値を監視し、塗布ロール１のフィルム接触面の所定のポイントが１００ｍｍ移動するように塗布ロール１を回転させ、その後パターン読み取り部１２によってアライメントパターン１１の読み取った結果において目盛りが１０１ｍｍ進んでいたとする。この場合には、この誤差を考慮して上記所定のポイントが１００×（１００／１０１）ｍｍ分進んだときに塗布ヘッド５から塗液を吐出するよう、吐出タイミングが補正されたものに塗布データが修正されることにより、上記所定のポイントが正確に１００ｍｍ進んだ時点で塗液を吐出させることができるようになる。

【0033】

一方、エンコーダのカウントと塗布ロール１のフィルム接触面の所定のポイントの移動量との関係が補正前に対して１００／１０１倍に換算するように補正され、この補正後の関係を用いて制御部９が塗布ロール１の回転動作を制御することによっても、上記所定のポイントが正確に１００ｍｍ進んだ時点で塗液を吐出させることができるようになる。

【0034】

なお、塗布ロール１が１回転する間においてこのようなパターン読み取り部１２によるアライメントパターン１１の読み取りデータが複数のポイントで取得され、その取得数が多ければ多いほど、より正確に塗布ロール１の回転動作の誤差に対する補正を行うことができる。

【0035】

次に、連続塗布装置１０に搬送される長尺フィルム２について説明する。長尺フィルム２には、まず第１絶縁層が形成されている。その第１絶縁層の上に、位置決め用のマークを含む第１層回路パターンが形成され、その上には第２絶縁層を形成し、第２絶縁層の上には第２層回路パターンを形成し、さらに第３絶縁層を形成し、第３絶縁層の上には第３層回路パターンを形成し、さらにその上に第４絶縁層を形成し、第４絶縁層の上には第４層回路パターンを形成するというように回路パターンが多層に形成される。その際に、第１層回路パターンと同時に形成される位置決め用のマークは、その後の絶縁層や回路パターンで塞がれることなく、各層のパターン形成時に下層の回路パターンに対応するように、このマークを用いて位置決めし精度よく塗布される。

【0036】

各層の回路パターンや絶縁層の形成については、巻出しロールから長尺フィルム２をロールツーロールで連続搬送して、連続塗布装置、乾燥炉、連続塗布装置、乾燥炉、連続塗布装置、乾燥炉というように、複数台の連続塗布装置を経由した後、巻取ロールに巻き取る方式でもよいし、１台の連続塗布装置の前工程に巻出しロール、後工程に乾燥炉と巻取ロールを配置して各層をバッチ方式で形成してもよい。

【0037】

具体的に、第２層回路パターンを形成する場合を例にとって説明する。この場合、図示しない第１絶縁層の上に、図３に示すように、第１層回路パターンが形成されているが、その上に第２絶縁層が形成されているため第１層回路パターンは表面に露出していない。ただ、第１層回路パターンが第２絶縁層からマーク２１及びマーク２３の部分が露出しているので、これに基づいて第２層回路パターンを形成すればよい。また、他に第１層回路パターンが第２絶縁層から露出している部分があれば、これを位置決め用のマークとして用いてもよい。さらに、第２絶縁層が透明である場合は、下層の第１層回路パターンが透けて見えるため、任意の第１層回路パターンを位置決め用のマークとして用いてもよい。

【0038】

長尺フィルム２に形成する第２層回路パターンの一例を、図４を参照して説明する。図４に示すように、４つのマーク２１に挟まれたａ×ｂの領域に一つの所定パターン２５が形成され、その一つの所定パターン２５の領域に個別パターン２２が６個形成される。各個別パターン２２内には、回路パターン２４がそれぞれ形成される。そして、長尺フィルム２の長さ方向（Ｘ方向）には、所定の間隔を有して所定パターン２５が連続して形成される。ここで、所定パターンとは、歪みや伸縮の影響を受けずに精度よく塗液を塗布することが求められる単位となるパターンである。

【0039】

実施例１においては、所定パターン２５が６個の個別パターン２２を含んでいるが、必ずしもこれに限定されず、回路の都合により、所定パターン２５の構成は適宜選択することができる。例えば、所定パターン２５が４個の個別パターン２２を含んでいるようにしてもよいし、所定パターン２５が７個以上の個別パターン２２を含んでいるようにしてもよいし、１個の個別パターン２２を含む所定パターン２５としてもよい。

【0040】

また実施例１においては、第１層回路パターンに、マーク２１は所定パターン２５の四隅に各１個有し、マーク２３は個別パターン２２毎に４個有しているが、必ずしもこれに限定されない。長尺フィルムが伸縮する度合いや搬送による蛇行の有無等により適宜選択可能である。例えば、それぞれ２個としてもよいし、４個以上としてもよい。さらに、マーク２１及びマーク２３は必須ではなく、マーク２１及びマーク２３が形成されず、第１層回路パターンが露出している場合、後述の位置認識は、露出している任意の回路パターンを認識することができる。

【0041】

図１に戻って説明を続ける。連続塗布装置１０に搬送された長尺フィルム２は、塗布ロール１に巻き付けられる。この長尺フィルム２が塗布ロール１に巻き付け始められる箇所より搬送方向下流に、長尺フィルム２の所定パターン２５を撮像する撮像装置３が設けられている。撮像装置３は、Ｙ方向に沿って設けられたラインセンサであり、長尺フィルム２の幅方向（Ｙ方向）のマーク又はパターンが撮像可能となっており、長尺フィルム２が搬送されることにより長さ方向（Ｘ方向）のマーク又はパターンが順次撮像されて、最終的に所定パターン２５の領域全体が撮像される。

【0042】

なお、実施例１では、撮像装置３をラインセンサで構成したが、必ずしもこれに限定されず、装置構成の都合により適宜選択することができる。例えば、エリアカメラで構成して搬送中の長尺フィルムをストロボ光やＣＭＯＳセンサの電子シャッターを用いて撮像してもよい。また、エリアカメラを用いる場合は、複数台のエリアカメラで複数個所を撮像してもよいし、１台のエリアカメラを移動可能に構成して複数個所を移動させて撮像してもよい。また、図２に示したパターン読み取り部１２と撮像装置３とを共通にしても良い。

【0043】

撮像装置３より長尺フィルム２の搬送方向下流側に、塗布ロール１に巻き付けられた長尺フィルム２に塗液を塗布する塗布モジュール４を設けている。塗布モジュール４は、インクジェット方式の塗布ヘッド５を備え、塗布ヘッド５の複数のノズル６（図５参照）から塗液を吐出して長尺フィルム２上に所定パターン２５を塗布する。実施例１における塗布モジュール４は、長尺フィルム２の搬送方向に沿って３個の塗布ヘッド５から構成され、それぞれの塗布ヘッド５の複数のノズル６はＹ方向に沿って配列されている。また、それぞれの塗布ヘッド５は、塗布ロール１に巻き付けた長尺フィルム２に対して垂直に塗液を吐出するように、各塗布ヘッド５を塗布ロール１の曲率に沿って設けている。また、塗布ヘッド５の吐出面から長尺フィルム２の表面までの距離は、５００μｍ〜１ｍｍ程度に設定されている。このようにそれぞれの塗布ヘッド５が、塗布ロール１に巻き付けられた長尺フィルム２に対して垂直に塗液を吐出するように、塗布ロール１の曲率に沿って設けられている。さらに、塗布ヘッド５の吐出面から長尺フィルム２の表面まで適切な距離で塗布ヘッド５を設けているので、塗布ヘッド５から吐出された塗液が飛行曲がりとならず、まっすぐに飛行して正確な位置に着弾させることができる。

【0044】

塗布モジュール４における３個の塗布ヘッド５は、図５に示すように、Ｙ方向に沿って設けられ、各塗布ヘッド５は、複数のノズル６を定ピッチで備えている。そして、各塗布ヘッド５のそれぞれのノズル６は、一つの塗布ヘッド５におけるノズル間ピッチの１／３に相当するＡずつＹ方向にずれるように、塗布ヘッド５を設けている。これによって、一つの塗布ヘッド５の解像度を上回る解像度で塗液を塗布することができる。

【0045】

なお、実施例１においては、３個の塗布ヘッド５をノズル間ピッチの１／３ずつずらして設けているが、必ずしもこれに限定されず、要求される塗布精度や長尺フィルム２の幅サイズ等の都合により適宜選択し得る。例えば、２個の塗布ヘッド５を有し、ノズル間ピッチの１／２ずつずらして設けてもよいし、４個の塗布ヘッド５を有し、ノズル間ピッチの１／４ずつずらして設けてもよい
塗布ヘッド５は、塗液の着弾位置が撮像装置３の撮像位置から塗布ロール１上の長さｃだけ離れた長尺フィルム２の搬送方向下流に設けられている。長さｃは、１つの所定パターン２５における長尺フィルム２の搬送方向（Ｘ方向）の長さａ以上（ｃ≧ａ）としている。実施例１においては、３個の塗布ヘッド５のうち最も長尺フィルム２の搬送方向上流側の塗布ヘッド５の塗液着弾位置が、撮像装置３の撮像位置から塗布ロール１上の長さｃだけ離れた長尺フィルム２の搬送方向下流に設けられている。これは、塗布ヘッド５から所定パターンの塗布を開始する前に、所定パターン２５の領域の四隅に設けたマーク２１を撮像装置３により完全に撮像するためである。つまり、撮像装置３の撮像位置と塗布ヘッド５からの塗液の着弾位置との間の塗布ロール１上の長さｃが、長尺フィルム２の所定パターン２５の長さａ以上である。なお、マーク２１が設けられていない場合は、所定パターン２５の四隅から導かれる距離を長さａとしてもよい。

【0046】

撮像装置３が撮像した画像は、制御部９に入力されて画像処理して塗布モジュール４に対して塗布タイミングを指示する。実施例１においては、制御部９に図示しない吐出サイクル調節部が設けられており、この吐出サイクル調節部が、撮像装置３の撮像結果から長尺フィルム２の伸縮を算出し、塗布ヘッド５が吐出する塗液が着弾する長尺フィルム２上の着弾位置を調節して、塗布モジュール４に対して塗布タイミングを指示する。ここで、吐出サイクルとは、一つのノズルから塗液を連続して吐出する場合の、任意の吐出開始から次の吐出開始までの時間差のことをいう。例えば、塗布データにおいて、ある地点へ吐出した後、次の吐出まで１００回分の吐出サイクルを設けるとなっていたとき、吐出サイクルが１００μｓｅｃと設定されている場合は両吐出の時間差は１０ｍｓｅｃとなり、１１０μｓｅｃと設定されている場合は両吐出の時間差は１１ｍｓｅｃとなる。この吐出サイクルを伸ばせば、塗布データを変えることなく所定パターン２５を伸ばして塗布できるし、短縮すれば塗布データを変えることなく所定パターン２５を短縮して塗布できる。

【0047】

吐出サイクルの調節は、特に、搬送方向の伸縮に対して有効である。例えば、長尺フィルム２上の４個のマーク２１の位置を認識した結果、搬送方向（Ｘ方向）に長尺フィルム２が３００ｍｍに対して３０３ｍｍに伸びていると判断した場合は、搬送方向（Ｘ方向）に対する吐出サイクルを３０３／３００倍に伸ばすように調節すればよい。

【0048】

吐出サイクル調節部における吐出サイクル調節の詳細な処理フローを、図６を参照して説明する。なお、この吐出サイクル調節を含む長尺フィルム２への塗液の塗布が連続して行われる前に、前述の塗布ロール１上のアライメントパターン１１の読み取り処理およびこの処理結果にもとづく塗布ロール１の回転動作の誤差に対する補正処理が完了している。

【0049】

まず、撮像装置３から撮像画像を入力（図６（１））して、４ヶ所のマーク２１の位置認識を行う（図６（２））。そして、位置認識したマーク２１間の距離ａ及び距離ｂを算出して、設定されている距離との差を求め、長尺フィルム２の伸縮量を算出する（図６（３））。算出した伸縮量に基づいて、上述のように塗布ヘッド５の吐出サイクルを算出し（図６（４））、算出した吐出サイクルを塗布ヘッド５に指示する（図６（５））。

【0050】

塗布ヘッド５は、指示された吐出サイクルに応じて、そのノズル６から順次、塗液を吐出して所定パターン２５を塗布する。その際、各塗布ヘッド５は、塗布ロール１に長尺フィルム２を緩みなく巻き付け、塗布ヘッド５から長尺フィルム２に対して垂直に塗液を吐出するので、従来のような各工程の処理時間の差を吸収するためのアキューム部を必要とする間歇搬送ではなく、連続搬送しながら正確に塗液が長尺フィルム２に着弾し、所定パターン２５を塗布することができる。これにより、工程が大型化することを避けることができる。

【0051】

また、塗布ロール１の摩擦係数、及び塗布ロール１における長尺フィルム２の抱き角が充分に確保されている場合、塗布ロール１上では長尺フィルム２を変形や蛇行を起こさずに塗布ヘッド５まで搬送させることができるため、撮像装置３で得られた情報により塗布ヘッド５は正確に塗布を行うことができる。ここで、仮に撮像装置３と塗布ヘッド５との間で長尺フィルム２が塗布ロール１から離れた搬送が行われると、そこで長尺フィルム２の変形が生じて塗布ヘッド５は正確に塗布できなくなる恐れがある。

【0052】

このように、塗布ロール１に巻き付けた長尺フィルム２上のマーク又はパターンを撮像する撮像装置３と塗布ロール１に巻き付けた長尺フィルム２に所定パターンを塗布する塗布ヘッド５とが備えられ、塗布ヘッド５は撮像装置３より長尺フィルム２の搬送方向下流側に設けられることにより、長尺フィルム２の伸びなどの変形が生じていた場合でもそれを考慮し、長尺フィルム２上の所定の位置に正確に塗液の塗布を行うことができる。

【0053】

さらに、前述の通り塗布ロール１にアライメントパターン１１が設けられ、長尺フィルム２への塗液の塗布が行われる前にパターン読み取り部１２によるアライメントパターン１１の読み取り結果にもとづき補正が行われることによって、塗布ロール１自体の歪みなどによる誤差もキャンセルされ、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度よく塗布することができる。

【実施例2】

【0054】

本発明の実施例２について説明する。実施例２は、吐出サイクル調節部に替えて塗布データ調節部が制御部９に設けられている点で、実施例１に対して異なっているのみである。図７を参照しながら、実施例２について説明する。図７は、本発明の実施例２における塗布データ調節部の処理フローを説明する図である。

【0055】

塗布データは、塗布ヘッド５が塗液を塗布するための基本的なデータであり、塗液を吐出する長尺フィルム２上の位置や吐出量等が含まれている。この塗布データを調節することにより、吐出位置や吐出量を変更することができる。塗布データ調節部は、塗布ヘッド５が吐出する塗液が着弾する長尺フィルム２上の着弾位置を調節する。具体的な塗布データ調節部の処理フローについて説明する。まず、撮像装置３で撮像された画像が制御部９に設けた図示しない塗布データ調節部に入力される（図７（１））。次に、４ヶ所のマーク２１の位置認識を行う（図７（２））。そして、認識したマーク２１間の距離ａ及び距離ｂを算出して、設定されている距離との差を求め、長尺フィルム２の伸縮量を算出する（図７（３））。算出した伸縮量に基づいて、塗布ヘッド５の新たな塗布データを算出し（図７（４））、新たに算出した塗布データを塗布ヘッド５に指示する（図７（５））。

【0056】

例えば、所定パターン２５領域にある４個のマーク２１の位置を認識した結果、長尺フィルム２の幅方向（Ｙ方向）に長尺フィルム２が３００ｍｍに対して３０８ｍｍに伸びていると判断した場合は、塗布データにおける幅方向（Ｙ方向）に対する吐出の位置データを３０８／３００倍に変更するように調節する。

【0057】

そして、塗布ヘッド５は、指示された新たな塗布データにより、ノズル６から順次、塗液を吐出して所定パターン２５を塗布する。その際、各塗布ヘッド５は、塗布ロール１に巻き付けた長尺フィルム２に対して垂直に塗液を吐出するように、塗布ロール１の曲率に沿って設けているので、正確に塗液が長尺フィルム２に着弾して、伸縮量に応じた所定パターン２５を塗布することができる。

【実施例3】

【0058】

本発明の実施例３について説明する。実施例３は、吐出サイクル調節部に加えて塗布データ調節部も制御部９に設けられている点で、実施例１に対して異なっているのみである。

【0059】

すなわち、制御部９には、吐出サイクル調節部と塗布データ調節部をともに備えていて、長尺フィルム２の伸縮量が大きければ、塗布データ調節を行い、長尺フィルム２の伸縮量が小さければ、吐出サイクル調節を行う。仮に、吐出サイクル調節を行った場合は、塗布領域の面積が変化するにもかかわらず塗布する液滴数は変化しないため、塗布分解能の低下や膜厚の変化が生じる。そのため、高い塗布位置精度、膜厚精度を要する場合は塗布データ調節を行う。これに対し、伸縮量が小さい場合は、変更作業が手軽である吐出サイクル調節を行う。また、長尺フィルム２に単純な伸縮だけでなく歪みがある場合は、塗布データ調節を行うか、吐出サイクル調節と塗布データ調節の両方を実施する。

【0060】

そして、塗布ヘッド５は、指示された新たな塗布データ調節、及び／又は吐出サイクル調節により、ノズル６から順次、塗液を吐出して所定パターンを形成する。その際、各塗布ヘッド５は、塗布ロール１に巻き付けた長尺フィルム２に対して垂直に塗液を吐出するように、塗布ロール１の曲率に沿って設けているので、正確に塗液が長尺フィルム２に着弾し、伸縮量に応じた所定パターンを塗布することができる。

【0061】

なお、実施例１〜３においては、塗布データ調節、及び／又は吐出サイクル調節により、塗液を塗布する位置を調節していたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、塗布モジュール４をＸＹロボットに搭載する等して移動可能に構成して、塗布位置を調節するようにしてもよい。

【0062】

以上の連続塗布装置により、ロールツーロールで連続搬送しながら長尺フィルムに塗液を精度良く塗布することが可能である。

【0063】

ここで、本発明の薄膜形成装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明ではパターン読み取り部１３はエリアカメラとしているが、それに限らず撮像装置３と同様にラインセンサなど投受光部を備えたデバイスでも良い。

【0064】

また、上記の説明ではアライメントパターン１１は塗布ロール１のフィルム接触面に印刷されている形態となっているが、塗布ロール１のフィルム接触面に刻印されていても良い。

【0065】

また、上記の説明ではアライメントパターン１１は長尺フィルム２と接する面に設けられているが、それに限らず、たとえば薄板１３（フィルム１３）が透光性を有し、アライメントパターン１１はこの薄板１３（フィルム１３）のロール本体１４と接する側の面に設けられていても構わない。こうすることにより、塗布ロール１のフィルム接触面に凹凸を生じさせずにアライメントパターン１１を設けることができるため、長尺フィルム２を傷つけることを防ぐことができる。なお、このアライメントパターン１１は、透光性を有する薄板１３（フィルム１３）越しにパターン読み取り部１２によって読み取り可能である。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明における連続塗布装置及び連続塗布方法は、ロールツーロールで連続搬送する長尺フィルムに各種のパターンを形成するものに幅広く適用することができる。

【符号の説明】

【0067】

１：塗布ロール ２：長尺フィルム ３：撮像装置 ４：塗布モジュール ５：塗布ヘッド ６：ノズル ９：制御部 １０：連続塗布装置 １１：アライメントパターン １２：パターン読み取り部 １３：薄板（フィルム） １４：ロール本体 ２１：マーク ２２：個別パターン ２３：マーク ２４：回路パターン ２５：所定パターン １０４：塗布モジュール ２０４：塗布モジュール ２０５：塗布ヘッド ２０６：ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】