JP5034197B2 - インキ乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷方式を用いたカラーフィルタの製造に利用されるインキ乾燥装置およびインキ乾燥方法に関するものである。

反転印刷方式によるカラーフィルタの製造プロセスにおいて、インキをブランケットに塗布後、インキ中の溶剤が大気中に発散、またはブランケットへ吸収されインキが乾燥し版転写で最適なパターンが切れる状態になるまで待機していた。さらに、インキの最適なパターンが切れる状態までの待機時間は、印刷枚数を重ねると溶剤がブランケットへ吸収蓄積により、徐々に長くなり印刷タクトは延びていき最終的には印刷不可能となってしまう。そのため、印刷を続けるためにはブランケット内の溶剤を取り除く必要があるため、ブランケットの強制乾燥を行っていた。

たとえば、特許文献１には、ブランケットの膨潤を防ぎ、ブランケット内に吸収された溶剤を取り除く方法として、エアブロアとヒートローラにより熱を加え、風でブランケット周辺の空気を循環させ発散させることにより、ブランケットを強制乾燥し、常に印刷可能な状態に保っていた。

以下に先行特許出願を記す。
特願２００５−０４９１０１号

しかし、ブランケットの強制乾燥のみでは吸収された溶剤を転写可能な状態まで常に発散させることが難しく、印刷を行うたびに徐々に溶剤が蓄積され印刷パターンに変化が起こる。そのため、ブランケットに吸収されにくいインキ組成に変更することによって解決する方法があるが、ブランケットに溶剤が吸収されにくいため転写までの待機時間は数分から数十分と大変長時間になってしまうという問題点がある。

また、インキによっては、構成している原料がブランケット表面に付着しやすい物質を含んでいる。これにより、印刷を行うたびにブランケット表面に堆積し膜を形成するため、インキ中の溶剤はブランケットに吸収されにくく、かつブランケット内に吸収された溶剤は強制乾燥を行ってもブランケットより発散されにくくなりインキの乾燥性が悪化し、転写までの待機時間を延ばしてしい、量産性が劣ってしまうといった問題もある。

本発明は、このような問題を解決しようとするものであり、インキの乾燥時間を短縮し、ブランケットの膨潤を抑制し、かつ品質を保ったまま量産性を高めることができる。

本発明は、係る問題点に鑑みなされたもので、本発明の第１の発明は、印刷法により基材にインキを塗布して乾燥し、微細パターンを形成してカラーフィルタ等を製造するためのインキの乾燥方法において、ブランケットにインキを塗布した後、転写する前にインキを強制乾燥することを特徴とするインキの乾燥方法としたものである。

本発明の第２の発明は、本発明の第１の発明の強制乾燥に利用されるインキ乾燥装置が、インキを乾燥させるエアーブロアを１つでも具備することを特徴とするインキ乾燥装置としたものである。

本発明の第３の発明は、前記エアーブロアが、２０℃〜２００℃までの風を送風することを特徴とする本発明の第２の発明のインキ乾燥装置としたものである。

本発明の第４の発明は、前記インキ乾燥により、上昇したインキ表面およびブランケット温度を冷風を吹き付けることにより冷却することを特徴とする本発明の第１の発明のインキの乾燥方法としたものである。

本発明の第５の発明は、前記インキ乾燥により、上昇したインキ表面およびブランケット温度を冷風を吹き付けることにより冷却するエアブロアーを１つでも具備することを特徴とする本発明の第２又は３の発明のインキ乾燥装置としたものである。

本発明の第６の発明は、前記エアブロアより吹き出された温風および冷風がシリンダの回転方向に対して平行に流れるように整流し、ブランケットの上流側および下流側に流れるようにしたことを特徴とする本発明の第２、第３又は第５の発明のインキ乾燥装置としたものである。

本発明の第７の発明は、前記エアブロアが胴シリンダに対して、ブランケットの上流側および下流側のギャップを自由に調整できることを特徴とする請求項２、３、５、６いずれか１項記載のインキ乾燥装置としたものである。

本発明の第８の発明は、前記エアブロアの風量が１００ｌ／ｍｉｎ〜３０００ｌ／ｍｉｎの範囲で１０ｌ／ｍｉｎごとに調整可能であることを特徴とする本発明の第２、第３、第５、第６又は第７の発明のインキ乾燥装置としたものである。

本発明は、ブランケットに塗布されたインキを強制的に乾燥させるための温度調整機構を持つエアーブロアを備え、ブランケット胴に沿うように温風を供給することよりブランケット上のインキの溶剤を大気中に発散させインキの乾燥速度を促進し、待機時間を短くすることにより上記課題を解決したものである。

本発明において、インキを乾燥させた場合、インキとブランケット表面、ならびに胴シリンダの温度が上昇する可能性があるが、温風を吹き出すエアブロアのあとに冷却用のエアブロアを取り付けることにより、インキ、ブランケット表面、および胴シリンダの温度を下げることが可能である。

また、インキにより温風を用いて乾燥させると乾燥しすぎてしまう場合において、温風を使用せず冷風のみの単独使用で乾燥状態をコントロールさせることが可能である。

また、温風によるインキ乾燥を行い適正な乾燥状態になっていなくとも、冷却用の冷風をインキ表面に吹きつけることにより、さらに乾燥を促進することが可能であるため、ブランケット、インキに過剰な熱をかけることなくインキ乾燥の効果を発揮できる。

なお、本発明は、上記記載のインキ乾燥装置において、エアブロアの風量が低すぎる場合、エアブロアより吹き出されたエアが胴シリンダとインキ乾燥装置の間でうまく整流されず乱流となり、これがインキの乾燥に影響を与えムラを作り出す。また、風量が多すぎるとインキへ直接当たる力が強すぎインキが飛散してしまうといったことが起こる。インキの乾燥状態は、風量の影響を大きく受けるため正確な調整が必要である。そこで、エアブロアの風量が１００ｌ／ｍｉｎ〜３０００ｌ／ｍｉｎの範囲で１０ｌ／ｍｉｎごとに調整可能である事が好ましい。

以上のように、本発明の第１及び第２の発明によれば、ブランケットに塗布されたインキを強制的に乾燥することにより、転写までの待機時間を短縮することが可能であり、かつ大気中に発散する溶剤量を増加させることでブランケットへ吸収される溶剤を減少させることが可能であるためブランケットの膨潤量も抑制することが可能である。

また、たとえブランケット表面上に溶剤以外の物質が付着堆積しても大気中へ溶剤の発散をコントロールすることができるため、その影響を受けづらくなり乾燥性の低下を抑えることができる。

本発明の第３の発明によれば、温風を使用することによりインキ中の溶剤の発散を促進することが可能であり、さらなる待機時間の短縮をすることが可能である。このとき、温風温度を１００℃以上で使用するとブランケットを構成しているスポンジおよびペットフィルムの変形が懸念されるため温風温度の上限を１００℃とする。また、２０℃以下で使用すると大気中の水分が結露しインキ表面に影響を与えるため、下限は２０℃とする。

また、熱をかけることにより短い時間でインキが硬化するため、風を当てることによるムラが出にくくなるといった効果もある。

本発明の第４及び第５の発明によれば、温風により温まったインキ、ブランケット、胴シリンダを冷却し定常温度に保つことが可能であり、温度をかけたことによるブランケットや胴シリンダの伸びによるパターンの変化を調整する必要がなくなり、温風を使用した際の座標位置精度のズレなどを考慮する必要がなくなる。

本発明の第６の発明によれば、エアブロアより吹き出された空気はエアブロアサイドに流れることができないため、必ず胴シリンダの回転方向上流側および下流側に流れる。これにより、サイド部分の乾燥性が中央部より落ちることがないため、エアブロア幅方向の風量は均一になり、乾燥性も変化しない。

本発明の第７の発明によれば、エアブロアと胴シリンダの距離を自由に調整可能であるため、胴シリンダの回転方向上流側と下流側に流れる空気の量の比率を任意に調節できる。また、乾燥状態により全体の距離を離したり近づけたりすることが可能であるため、乾燥状態のコントロールもできる。

本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例を図を用いて説明する。図１は、本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例を断面で示した説明図である。また図２は、本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例に係る温風用エアブロアおよび冷却用エアブロアの構成を斜視で見た説明図である。さらに図３は、本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例に係る温風と冷風の流れを示した説明図である。

図１に示されるように胴シリンダ１に巻かれたブランケット２と一定の間隔をあけ接触しないように胴シリンダ下側に設置されている。インキ乾燥装置は温風を吹き出しインキを乾燥させる温風用エアブロア５と温風により温まったインキ、ブランケットおよび胴シリンダを冷却するために冷風を吹き出す冷却用エアブロア７とエアブロア両端を挟み込むように温風、冷風の流れ一定にすることを目的とし、かつ胴シリンダ周辺に不要に循環させないようにするための排気口６と温風、冷風がエアブロアサイドから逃げ、エアブロアの幅方向に風量分布が悪くならないようにするための整流版１０から構成される（図２）。

次に図１、図３を用いて、動作について説明する。塗工ノズル４によりブランケット２に均一に塗られたインキ３は温風用エアブロア５を通過する。通過する際に温風吹き出し口８より吹き出された温風はインキにぶつかりシリンダ回転方向上流側と下流側に分かれ排気口６まで幅方向均一に流れ、排気口６にて排気される。このとき、インキ３に接触した温風は、インキを温めインキ中の溶剤の発散を促進させる。インキ中より発散された溶剤は温風吹き出し口８から排気口６に流れる温風により排気口に運ばれるため発散効率は落ちることがない。

温風用エアブロア５を通過したインキは、冷却用エアブロア７を通過する。通過する際に、温風により温められたインキ、ブランケットおよび胴シリンダは冷風吹き出し口９より吹き出された冷風により定常温度まで冷却される。このとき、冷風吹き出し口９より吹き出された冷風はインキにぶつかったあと排気口６の方向に流れ、排気口６より排気される。

インキの乾燥状態は温風の温度、温風と冷風の風量、胴シリンダの回転速度、エアブロアと胴シリンダ間の距離などでコントロールされ適切な乾燥状態を作り出すことが可能である。

本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例を断面で示した説明図である。 本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例に係る温風用エアブロアおよび冷却用エアブロアの構成を斜視で見た説明図である。 本発明のインキ乾燥装置の実施の形態例に係る温風と冷風の流れを示した説明図である。

１・・・胴シリンダ
２・・・ブランケット
３・・・インキ
４・・・塗工用ノズル
５・・・温風用エアブロア
６・・・排気口（温風排気口または冷風排気口）
７・・・冷却用エアブロア
８・・・温風吹き出し口
９・・・冷風吹き出し口
１０・・・整流板（温風整流板または冷風整流板）

Claims (12)

1. 温風用エアブロアと冷却用エアブロアとを有しており、胴シリンダに巻かれたブランケット上に塗布されたインキを乾燥させることができる、インキ乾燥装置であって、
   前記温風用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとは、互いに接触しないように間に、ギャップが設けられており、
   前記温風用エアブロアは、温風吹き出し口と温風排気口と温風整流板とを有しており、温風を、前記温風吹き出し口から前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に沿って、前記温風排気口へと流し、
   前記温風整流板は、前記胴シリンダの幅方向から前記温風が逃げないように、前記温風用エアブロアと前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとの間に設けられた前記ギャップのサイドを塞ぎ、前記温風を前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に整流し、風量の前記胴シリンダの幅方向の分布を均一化し、
   前記冷却用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとは、互いに接触しないように間に、ギャップが設けられており、
   前記冷却用エアブロアは、冷風吹き出し口と冷風排気口と冷風整流板とを有しており、冷風を、前記冷風吹き出し口から前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に沿って、前記冷風排気口へと流し、
   前記冷風整流板は、前記胴シリンダの幅方向から前記冷風が逃げないように、前記冷却用エアブロアと前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとの間に設けられた前記ギャップのサイドを塞ぎ、前記冷風を前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に整流し、風量の前記胴シリンダの幅方向の分布を均一化し、
   前記冷却用エアブロアは、前記温風用エアブロアよりも、前記胴シリンダの回転方向の下流側に配置されることを特徴とする、インキ乾燥装置。
2. 前記温風用エアブロアからの前記温風により、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に塗布された前記インキを乾燥させ、
   前記冷却用エアブロアからの前記冷風により、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットおよび前記ブランケット上の前記インキの上昇した表面温度を冷却することを特徴とする、請求項１に記載のインキ乾燥装置。
3. 温風用エアブロアと冷却用エアブロアとを有しており、胴シリンダに巻かれたブランケット上に塗布されたインキを乾燥させることができる、インキ乾燥装置であって、
   前記温風用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとは、互いに接触しないように間に、ギャップが設けられており、
   前記温風用エアブロアは、温風吹き出し口と温風排気口と温風整流板とを有しており、温風を、前記温風吹き出し口から前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に沿って、前記温風排気口へと流し、
   前記温風整流板は、前記胴シリンダの幅方向から前記温風が逃げないように、前記温風用エアブロアと前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとの間に設けられた前記ギャップのサイドを塞ぎ、前記温風を前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に整流し、風量の前記胴シリンダの幅方向の分布を均一化し、
   前記冷却用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとは、互いに接触しないように間に、ギャップが設けられており、
   前記冷却用エアブロアは、冷風吹き出し口と冷風排気口と冷風整流板とを有しており、冷風を、前記冷風吹き出し口から前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に沿って、前記冷風排気口へと流し、
   前記冷風整流板は、前記胴シリンダの幅方向から前記冷風が逃げないように、前記冷却用エアブロアと前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットとの間に設けられた前記ギャップのサイドを塞ぎ、前記冷風を前記胴シリンダの回転方向に対して平行な方向に整流し、風量の前記胴シリンダの幅方向の分布を均一化し、
   前記温風用エアブロアからの前記温風により、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に塗布された前記インキを乾燥させ、
   前記冷却用エアブロアからの前記冷風により、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットおよび前記ブランケット上の前記インキの上昇した表面温度を冷却することを特徴とする、インキ乾燥装置。
4. 前記冷風排気口は、前記胴シリンダの回転方向の上流側と、前記胴シリンダの回転方向の下流側とに、少なくとも一つずつ設けられており、
   前記冷却用エアブロアは、冷風を、前記冷風吹き出し口から前記胴シリンダの回転方向の上流側と下流側に、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケット上に沿って、前記冷風排気口へと流すことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
5. 前記温風用エアブロアが、前記温風吹き出し口から流す前記温風は、温度が可変であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
6. 前記温風用エアブロアが前記温風吹き出し口から流す前記温風は、温度が２０℃〜１００℃の範囲内であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
7. 前記温風用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットと、の間に設けられた前記ギャップは、前記胴シリンダの回転方向に沿って上流側と下流側とでは、大きさが異なっていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
8. 前記温風用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットと、の間に設けられた前記ギャップは、大きさが可変であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
9. 前記冷却用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットと、の間に設けられた前記ギャップは、前記胴シリンダの回転方向に沿って上流側と下流側とでは、大きさが異なっていることを特徴とする、請求項３から８のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
10. 前記冷却用エアブロアと、前記胴シリンダに巻かれた前記ブランケットと、の間に設けられた前記ギャップは、大きさが可変であることを特徴とする、請求項３から９のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
11. 前記温風用エアブロアの風量が、１００ｌ／ｍｉｎ〜３００／ｍｉｎであり、１０ｌ／ｍｉｎごとに調整可能であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。
12. 前記インキがカラーフィルタ製造用のインキであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のインキ乾燥装置。

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