塗布ヘッド用のブロック、塗布ヘッド、塗布装置および塗布ヘッド用のブロックの製造方法
【課題】寸法精度の高いスリットを有する塗布ヘッド用のブロックを提供する。
【解決手段】ブロック５０は、第２ブロック６０と固定され、塗布液を吐出する開口４１を有した塗布ヘッド４０を形成するようになる。ブロックは、本体５５と、本体上に形成されためっき層５７と、を有する。めっき層５７は、第２ブロックと接触する合わせ面５３を形成する。本体は、めっき層によって被覆された支持面５２と、第２ブロックから離間して配置され、記開口に通じる塗布液の流路としてのスリット４２を前記第２ブロックとの間に形成する流路面５３と、を含む。
【解決手段】ブロック５０は、第２ブロック６０と固定され、塗布液を吐出する開口４１を有した塗布ヘッド４０を形成するようになる。ブロックは、本体５５と、本体上に形成されためっき層５７と、を有する。めっき層５７は、第２ブロックと接触する合わせ面５３を形成する。本体は、めっき層によって被覆された支持面５２と、第２ブロックから離間して配置され、記開口に通じる塗布液の流路としてのスリット４２を前記第２ブロックとの間に形成する流路面５３と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドに係り、塗布ヘッドからの塗布液の吐出精度を向上させることができる塗布ヘッドに関する。また、本発明は、この塗布ヘッドを構成する塗工ヘッド用のブロックに関する。さらに、本発明は、この塗布ヘッドを有した塗布装置に関する。さらに、本発明は、この塗布ヘッドを構成する塗布ヘッド用ブロックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布ヘッド（ダイヘッド、ダイ、ノズルとも呼ばれる）から基材上に塗布液（塗工液）を塗布する塗布技術、例えばカーテンコートやダイコートが、種々の技術分野において、広く利用に供されている。特許文献１および特許文献２に開示されているように、典型的な塗布ヘッドは、線状に延びる吐出開口を有している。このような塗布ヘッドは、吐出開口の長手方向に直交する方向に塗布ヘッドと基材とを相対移動させながら、吐出開口から塗布液を吐出することによって、塗布液を基材上に塗布する。この結果、吐出開口の長手方向に沿った長さと同等の幅を有した塗膜を基材上に形成することができる。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に示すように、従来、多くの塗布ヘッドは、ボルト等の締結具を介し、二つのブロックを互いに固定することによって、構成されている。そして、二つのブロック間には、端部において吐出開口を構成するようになるスリットが、形成されている。塗布ヘッドの内部に供給された塗布液は、このスリット内を吐出開口の側へ移動し、塗布ヘッドの吐出開口から吐出される。
【０００４】
特許文献１に開示された塗布ヘッドにおいては、一方のブロックに、他方のブロックに当接する第１面と、この第１面に対して段差を介して設けられた２面と、が形成されており、一方のブロックの第１面が他方のブロックと当接すると、一方のブロックの第２面と他方のブロックとの間にスリットが形成されるようになる。また、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいては、二つのブロックの間の一部分にシムと呼ばれるスペーサが設けられ、シムが設けられていない領域にスリットが形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７５６５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スリットの幅は、塗布液の流量、さらには、基材上に塗工される塗膜の膜厚を決定付ける主たる要因となり得る。したがって、塗膜の厚みを安定して均一化させる観点からは、スリットの寸法精度を向上させることが重要となる。一例として、基材上に塗布されてなる塗膜が光学部材、より詳細には、表示装置用の光学シートとして用いられる場合には、塗膜の厚みばらつきが生じると、光学シートの各領域での光学作用の程度がばらつき、もはや表示装置の光学シートとして十分に機能することがなくなる。したがって、このような光学部材を形成する場合には、スリットの寸法精度を向上させること、とりわけスリットの幅を均一化させることが極めて重要となる。
【０００７】
ところで、塗布ヘッドをなす各ブロックは、一般的に、金属材料に切削加工を施すことによって作製され、さらに仕上げ加工として、他のブロックに当接するようになる面およびスリットを形成するようになる面に研削加工および砥粒加工（一例として、ラップ加工）が施される。
【０００８】
特許文献１に開示された一方のブロックには、他方のブロックとの当接面をなす第１面および他方のブロックとの間でスリットを形成するようになる第２面とが段差を介して形成されている。したがって、第１面および第２面の一方の面がまず加工され、その後、先に加工された一方の面を基準として、他方の面が加工される。このような方法では、いくらラップ加工を行ったとしても、一方の面を基準とした当該ブロックの位置決めが正確でないと、第１面と第２面との間の段差の大きさや、第１面と第２面との平行度等にずれが生じてしまう。結果として、塗布ヘッドの長手方向に沿って又は塗布液の流れる方向に沿ってスリット幅がばらつき、或いは、スリットの幅が全体的に予定した値からずれてしまう。この場合、塗膜の膜厚がばらつく、あるいは、塗膜の膜厚が予定した値からずれてしまうことになる。
【０００９】
とりわけ昨今においては、一回の塗布で広範囲に薄い塗膜を形成することが強く要望されているため、塗布ヘッドの長手方向に沿ったスリットの長さが長くなり且つスリットの幅が狭くなる傾向が進んでいる。この傾向により、スリットの寸法精度を高く維持すること、結果として、膜厚のばらつきを抑制しながら所望の膜厚の塗膜を形成することが難しくなっている。
【００１０】
一方、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいては、各ブロックのシムに当接する面とスリットを形成する面とが同一平面上に位置するように構成され得る。したがって、各ブロックのシムに当接する面とスリットを形成する面とを同時に仕上げることにより、一方の面を基準とした当該ブロックの位置決め精度に関連したスリット幅の変動を回避することができる。しかしながら、シムの両面に仕上げ加工を施す必要があり、シムの厚みが薄い場合、シムの厚み精度を維持しながらシムの平行度を十分に確保することは、非常に難しくなる。このため、高い寸法精度のスリットを作製すること、結果として、膜厚のばらつきを抑制しながら所望の膜厚の塗膜を形成することが難しくなっている。また、そもそも、厚さの精度を十分に確保しながら作製され得るシムの厚みには限界がある。例えば、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいて、スリット幅を数μｍとすることは現実的には不可能である。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、寸法精度の高いスリットを有する塗布ヘッド、この塗布ヘッドを有する塗布装置、この塗布ヘッド用のブロック、並びに、この塗布ヘッド用のブロックの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックは、
第２ブロックと固定され、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであって、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記第２ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の流路を前記第２ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置していてもよい。
【００１４】
また、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の少なくとも一部分は、前記流路面に対し前記開口とは反対の側に位置し、前記塗布ヘッドの長手方向に前記流路面と平行に延びていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の前記少なくとも前記一部分と、前記流路面と、の間に、前記塗布ヘッドの長手方向に延びる凹部が形成されていてもよい。
【００１６】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向における前記流路面の両外方にも、設けられていてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向に、前記流路面と交互に並べて設けられていてもよい。
【００１８】
本発明の一態様による塗工ヘッドは、
上述したいずれかの本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックと、前記ブロックと固定される前記第２ブロックと、を備える、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックは、前記ブロックの前記めっき層によって形成された前記合わせ面と接触する合わせ面と、前記ブロックの前記流路面に対向する流路面と、を含み、前記第２ブロックの前記合わせ面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置してもよい。
【００２０】
あるいは、本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックは、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、前記第２ブロックの前記めっき層は、前記ブロックと接触する合わせ面を形成し、前記第２ブロックの前記本体は、前記第２ブロックの前記めっき層によって被覆された支持面と、前記ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の前記流路を前記ブロックとの間に形成する流路面と、を含んでもよい。このような本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックの前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置していてもよい、
本発明の一態様による塗布装置は、上述したいずれかの本発明の一態様による塗布ヘッドを備える、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様による塗布ヘッド用のブロックの製造方法は、
第２ブロックと固定されることによって、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであり、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記支持面と同一の仮想平面上に位置する流路面と、を含む、塗布ヘッド用のブロックの製造方法であって、
前記本体を作製する工程と、
めっき加工によって、前記流路面上にマスクを設けた状態で、前記支持面上に前記めっき層を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の一態様による塗布ヘッド用のブロックの製造方法の前記本体を作製する工程において、研削加工および砥粒加工の少なくとも一方を、前記本体の前記支持面および前記流路面の両方に、同時に行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、基材に塗布液を塗布して基材上に塗膜を形成する塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の塗布装置の塗布ヘッドを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２の塗布ヘッドを、当該塗布ヘッドの長手方向に直交する方向に沿った断面において、示す断面図である。
【図４】図４は、図２の塗布ヘッドの第１ブロックを示す斜視図である。
【図５】図５は、図２の塗布ヘッドの第２ブロックを示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に対応する図であって、第１ブロックの一変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、図４に対応する図であって、第１ブロックの他の変形例を説明するための図である。
【図８】図８は、図３に対応する図であって、塗布ヘッドの一変形例を説明するための図である。
【図９】図９は、比較例１に係る塗布ヘッドを説明するための図であって、比較例１に係る塗布ヘッドの第１ブロックおよび第２ブロックを示す側面図である。
【図１０】図１０は、比較例２に係る塗布ヘッドを説明するための図であって、比較例２に係る塗布ヘッドの第１ブロックおよび第２ブロックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２５】
図１乃至図５は本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は塗布装置を説明するための模式図であり、図２は塗布ヘッドを示す斜視図であり、図３は塗布ヘッドの断面図であり、図４は塗布ヘッドの第１ブロックを示す斜視図であり、図５は塗布ヘッドの第２ブロックを示す斜視図である。
【００２６】
図１および図３に示すように、長手方向を有したウェブ状の基材１上に塗布液（塗工液）７を塗布（塗工）する塗布装置１０は、ウェブ状の基材１を搬送する搬送手段３０と、搬送手段３０によって搬送されるウェブ状の基材１の搬送経路沿いに配置された塗布ヘッド４０と、搬送手段３０によって搬送されるウェブ状の基材１の搬送経路に沿って塗布ヘッド４０の下流側に配置された乾燥装置１５と、を有している。このような塗布装置１０では、ロールトゥロール方式で、ウェブ状の基材１上に塗布ヘッド４０から塗布液７が塗布され、基材１上に塗膜５が形成される。その後、乾燥装置１５によって、基材１上の塗膜５が、乾燥されて固化するようになる。
【００２７】
このうち、搬送手段３０は、ウェブ状の基材１を繰り出す供給ロール３１と、塗膜５を形成されたウェブ状の基材１を巻き取る回収ロール３２と、供給ロール３１から回収ロール３２まで搬送されるウェブの状基材１（塗膜５付きのウェブ状の基材１）を案内する多数の案内ロール３３と、を有している。多数の案内ロール３３は、ウェブ状の基材１に接触してウェブ状の基材１を誘導し、ウェブ状の基材１の搬送経路を画成する。搬送手段２０によって搬送される基材１は、例えば樹脂製フィルム、一具体例として、厚さが５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）からなるフィルムとすることができる。
【００２８】
また、乾燥装置１５は、基材１上に塗布された塗布液７からなる塗膜５を乾燥させて、例えば、塗布液７中の溶媒を乾燥気化させて、塗膜５を固化（硬化）させる装置である。図示する例において、乾燥装置１５は、塗布液７からなる塗膜５が形成されたウェブ状の基材１が通過する風洞１６と、風洞１６内に送風する送風機１７と、を有している。ただし、乾燥装置１５の構成は、塗布液の種類に応じて適宜設計され、例えば、電離放射線硬化型樹脂が塗布液として塗布される場合、乾燥装置は、当該塗布液に対応した電離放射線を塗膜５に照射する照射器を含むようにしてもよい。
【００２９】
次に、基材１の搬送経路沿いに配置された塗布ヘッド４０について説明する。図１〜図３に示すように、塗布ヘッド４０は、ウェブ状基材１に対面する位置に配置された吐出開口４１を有しており、この吐出開口４１からウェブ状基材１に向けて塗布液７を吐出することができるように構成されている。このような吐出ヘッド４０は、ダイヘッド、ダイまたはノズルとも呼ばれる。
【００３０】
図３に示すように、吐出開口４１は、吐出ヘッド４０の基材１に対面するリップ面４４に形成されている。吐出ヘッド４０内には、吐出開口４１へ向けて延びるスリット４２と、スリット４２に接続したマニホールド４３と、が形成されている。また、吐出ヘッド４０は、塗布液供給路４５を介して、塗布液源４８に接続されている。塗布液供給路４５は、吐出ヘッド４０内のマニホールド４３に連通しており、マニホールド４３へ塗布液７を供給する。塗布液源４８に貯留され塗布液源４８から吐出ヘッド４０へ送り込まれる塗布液７の一例として、アクリル系樹脂等の樹脂材料を、水またはメチルエチルケトン等の有機溶剤からなる溶媒によって、希釈してなるものが、選択され得る。
【００３１】
図２に示すように、リップ面４４および吐出開口４１は、長手方向を有し、線状（本実施の形態では直線状）に延びている。このような吐出開口４１に通じるスリット４２は、吐出開口４１の長手方向に延びる互いに平行な二つの平面５３，６３間に画成された細長い隙間としてとして形成されている。また、マニホールド４３も、吐出開口４１の長手方向に延びる空間として形成されている。
【００３２】
ただし、スリット４２や吐出開口４１と比較して、マニホールド４３は十分に大きな幅（厚み、或いは、長手方向に直交する方向における寸法）と内部容積を有している。したがって、塗布液供給路４５を介して吐出ヘッド４０内に供給された塗布液７は、マニホールド４３からすぐさまスリット４２に流れ込むよりも、マニホールド４３内をマニホールド４３の長手方向（吐出開口４１の長手方向と平行な方向）に流れやすくなっている。理想的には、マニホールド４３内が塗布液７によって満たされることによって、マニホールド４３内の圧力が上昇した後に、当該高圧力によってマニホールド４３からスリット４２へ塗布液７が流れ込むようになる。このようにして、塗布液供給路４５を介して塗布ヘッド４０内に供給された塗布液７は、吐出開口４１の長手方向の全領域に供給されるようになる。
【００３３】
以上のような塗布装置１０においては、塗膜５を形成されるべきウェブ状の基材１が、搬送手段３０の供給ロール３１から回収ロール３２まで、案内ロール３３によって案内されながら搬送される。そして、供給ロール２１から繰り出された基材１は、塗布ヘッド４０に対面する位置を通過する際に、塗布ヘッド４０から塗布液７を塗布される。この際、図３から理解され得るように、ウェブ状の基材１の幅方向（基材１の長手方向に直交する方向）の所定の範囲に亘って塗布液７が基材１上に塗布されていく。
【００３４】
上述したように、塗布液供給路４５から塗布ヘッド４０のマニホールド４３に供給された塗布液７は、塗布ヘッド４０のスリット４２を流路として、マニホールド４３から吐出開口４１まで流れる。したがって、図３に示すようにスリット４２の幅（スリップギャップ）ｗ、すなわち、塗布ヘッド４０の長手方向に直交する方向に沿ったスリットの寸法（厚み）ｗが、所定の寸法に高精度に形成されていないと、スリット４２を通過する塗布液７の流量が変化してしまい、所望の膜厚の塗膜５を基材１上に形成することができない。また、例えばスリット４２をなす二つの対向面５３，６３の平行度が十分でない等、塗布ヘッド４０（吐出開口４１）の長手方向に沿って、スリット４２の幅ｗがばらついている場合には、塗膜５の膜厚が、塗布ヘッド４０（吐出開口４１）の長手方向に対応する方向に沿って、すなわち、塗膜５の幅方向に沿って、ばらついてしまう。
【００３５】
一例として、基材１上に塗布されてなる塗膜５が光学部材、より詳細には、表示装置用の光学シートとして用いられる場合、塗膜５の厚みにばらつきが生じると、光学シートの各領域での光学作用の程度がばらつき、もはや表示装置の光学シートとして十分に機能しなくなる。したがって、このような光学部材を形成する場合には、塗布ヘッド４０のスリットの寸法精度を十分に確保することが極めて重要となる。
【００３６】
そして、本実施の形態における塗布ヘッド４０は、以下に説明するような、具体的な構成を有し、その結果、スリット４２の寸法精度を向上させるようになっている。
【００３７】
図３〜図５に示すように、本実施の形態における塗布ヘッド４０は、第１ブロック５０と、この第１ブロック５０と接触した状態で固定される第２ブロック６０と、を有している。図３に示す例において、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、締結手段、具体的には締結用のボルト４７を介して、互いに固定されている。そして、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、一部分において離間し、この離間した領域によって、塗布液７の流路をなすスリット４２が、形成されている。
【００３８】
また、図２に示すように、本実施の形態においては、第１ブロック５０および第２ブロック６０の間には、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った各ブロック５０，６の全長に亘って、スリット４２が形成されている。そして、第１ブロック５０および第２ブロック６０には、その長手方向に沿った両外方から、端部ブロック４９ａ，４９ｂが固定されている。この一対の端部ブロック４９ａ，４９ｂによって、スリット４２の長手方向に沿った外縁が画定されている。端部ブロック４９ａ，４９ｂは、例えば図示しないボルト等の締結手段を介して、第１ブロック５０および第２ブロック６０に固定されている。
【００３９】
以下、第１ブロック５０および第２ブロック６０について、順に、さらに詳細に説明する。
【００４０】
図３および図４に示すように、第１ブロック５０は、本体５５と、本体５５上に形成されためっき層５７と、を有している。めっき層５７は、本体５５の第２ブロック６０に対面する面上に形成されており、第１ブロック５０と第２ブロック６０とが固定された際に第２ブロック６０と接触する合わせ面５１を形成するようになる。本体５５の第２ブロック６０に対向する側の面は、めっき層５７によって被覆された支持面５２と、第１ブロック５０が第２ブロック６０に固定された際に、第２ブロック６０から離間して配置されるようになる流路面５３と、を含んでいる。流路面５３は、吐出開口４１に通じる塗布液７の流路としてのスリット４２を、第２ブロック６０との間に形成するようになる。そして、本体５５に形成された支持面５２および流路面５３は、同一の仮想平面内に位置している。
【００４１】
本実施の形態においては、図４から理解できるように、めっき層５７が設けられた支持面５２は、流路面５３の吐出開口４１側とは反対の側に位置し、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、流路面５３と平行に延びている。また、本体５５の第２ブロック６０に対向する側の面には、支持面５２と流路面５３との間の位置に、マニホールド４３を画成する凹部５４が、形成されている。凹部５４も、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、支持面５２および流路面５３と平行に延びている。
【００４２】
このような第１ブロック５０は、以下のようにして製造され得る。
【００４３】
まず、切削加工によって、塗布液７との相性が良い材料、例えば鋼から、本体５５を削り出す。次に、本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれに、表面仕上げ加工として、研削加工および砥粒加工としてのラップ加工（ラップ仕上げ）を行う。なお、研削加工とは、砥粒を、例えば結合剤で、固めてなる工具（砥石とも呼ばれる）を用いた加工方法であり、遊離した砥粒または保持片（砥石片）に固定された砥粒を用いた加工である砥粒加工とは区別される（例えば、「機械加工学」中島利勝、鳴瀧則彦共著、コロナ社発行）。
【００４４】
研削加工では、加工面となる本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれが、砥粒を含んだ工具（研削砥石等）と擦り付けられるようになる。また、ラップ加工では、加工面となる本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれと、工具（ラップ）が、砥粒の微粉であるラップ剤を介して、互いに向けて押圧された状態で、相対移動させられるようになる。そして、上述したように、本体５５に形成された支持面５２および流路面５３は、同一の仮想平面内に位置している。したがって、支持面５２および流路面５３を同時に工具に向けて押しつけて、支持面５２および流路面５３の両方に対し、研削加工および砥粒加工の各々を同時に施すことができる。すなわち、支持面５２および流路面５３の一方を先に加工し、その後に他方を加工する場合には、支持面５２および流路面５３の他方を加工する際に、既に加工が終了した支持面５２および流路面５３の一方を基準として、被加工体である本体５５を位置決めする必要がある。そして、この位置決めの精度が悪いと、支持面５２と流路面５３の平行度が悪化してしまう。したがって、本実施の形態のように、支持面５２および流路面５３を同時に加工する場合には、加工回数を半分にすることが可能となるだけでなく、加工精度も飛躍的に向上し、支持面５２と流路面５３との間の極めて優れた平行度を確保することができる。
【００４５】
以上のようにして、本体５５が作製された後、この本体５５にめっき加工を施し、めっき層５７を形成する。この際、本体５５の支持面５２以外の面は、めっき層５７が形成されないように、マスクで被覆され、これにより、本体の表面のうちの支持面５２上に、めっき層５７が形成される。
【００４６】
めっき加工によって形成されためっき層５７の厚みは、切削加工後に研削加工および砥粒加工で得られる層（部位、プレート）の厚みと、少なくとも同程度の寸法精度を有するようになる。またとりわけ、加工対象となる部位の厚みが薄い場合、切削加工後に研削加工および砥粒加工を行う場合と比較して、めっき加工によれば、格段に優れた寸法精度が期待され得る。さらに、背景技術の欄で説明したように、切削加工後に研削加工および砥粒加工を行う作製方法では数μｍの厚みのシムを十分な寸法精度で形成することができないのに対して、めっき加工によれば、例えば数μｍ程度の厚みのめっき層５７が、厚みの平均値および厚みの均一性を高精度に制御しながら、作製され得る。
【００４７】
なお、めっき加工としては、種々のめっき方法を採用することができる。ただし、被加工体である本体５５は、一般的な塗布ヘッド４０の形体に起因して、細長状であり、加工発熱によって変形しやすくなる。この点を考慮すると、発熱量の少ないめっき方法が好適である。一例として、無電解めっきは、加工が容易であり且つ加工発熱量が少ないといった点において非常に好ましい。また、めっきされる材料は、母材となる本体５５の材料との密着性や塗布液との相性等を考慮して、適宜決定される。一例として、めっき層５７が、ニッケルをめっきしてなるニッケルめっき層として構成されてもよい。
【００４８】
以上のようなめっき工程の後に、本体５５上からマスクを除去することにより、本体５５と、本体５５の支持面５２上に形成されためっき層５７と、からなる第１ブロック５０が、得られる。
【００４９】
次に、第２ブロック６０についてさらに詳述する。図３および図５に示すように、本実施の形体における第２ブロック６０は、第１ブロック５０とは異なり、単一の本体のみから構成されている。第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面は、第１ブロック５０のめっき層５７によって形成された合わせ面５１と接触する第２合わせ面６１と、第１ブロック５０の流路面５３に対向する第２流路面６３と、を含んでいる。第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３は、同一の仮想平面内に位置している。図５に示すように、第２合わせ面６１および第２流路面６３は、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、平行に延びている。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、図３および図５に示すように、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面が、全体として、同一の仮想平面内に位置している。したがって、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面のうち、第２合わせ面６１および第２流路面６３の間に位置し第１ブロック５０の本体５５の凹部５４に対面する領域には、凹部が形成されていない。すなわち、図示する例において、塗布ヘッド４０のマニホールド４３は、第１ブロック５０の本体５５の凹部５４と、第２ブロック６０の平面と、の間に形成されている。
【００５１】
このような第２ブロック６０は、第１ブロック５０の本体５５と同様にして、作製され得る。すなわち、母材に対して、まず切削加工を施し、その後、表面仕上げ加工として、第２合わせ面６１および第２流路面６３に研削加工および砥粒加工としてのラップ加工（ラップ仕上げ）を行う。この際、第２合わせ面６１および第２流路面６３の両方に対して、研削加工およびラップ加工の各々が、同時に施される。とりわけ、本実施の形態においては、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面が、全体として、同一の仮想平面内に位置しているので、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面の全体に、研削加工およびラップ加工の各々を行っていくことができる。このようにして、第２ブロック６０が作製され、得られた第２ブロック６０において、第２合わせ面６１および第２流路面６３は同一の仮想平面内に位置するようになる。
【００５２】
なお、上述したように、図示する例において、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、ボルト４７によって、互いに固定されている。この構成を実現する一例として、第１ブロック５０および第２ブロック６０の一方（図示する例では、第１ブロック５０）に、ボルト４７に適合するねじ孔５９が形成され、他方（図示する例では、第２ブロック６０）に、ボルト４７が貫通する貫通孔６９が形成される。
【００５３】
このような構成からなる第１ブロック５０および第２ブロック６０を、第１ブロック５０の合わせ面５１および第２ブロック６０の第２合わせ面６１が接触するようにして、固定することにより、塗布ヘッド４０が得られる。めっき層５７は所望の厚みに精度良く形成され、且つ、めっき層５７の厚みは高精度に均一化されている。また、第１ブロック５０については、めっき層５７を支持する支持面５２と、第２ブロック６０との間で塗布液７の流路をなすスリット４２を画定する流路面５３と、の間で極めて優れた平行度が確保されている。同様に、第２ブロック６０については、めっき層５７と接触する第２合わせ面６１と、第１ブロック５０との間で塗布液７の流路をなすスリット４２を画定する第２流路面６３と、の間で極めて優れた平行度が確保されている。これらのことから、第１ブロック５０と第２ブロック６０とを組み合わせてなる塗布ヘッド４０においては、第１ブロック５０の流路面５３と第２ブロック５０の第２流路面６３との間の隙間ｗ、すなわち、スリット４２の幅（スリットギャップ）ｗは、めっき層５７の厚みと同様であって、所定の寸法に精度良く形成されている。また、スリット４２の幅（スリットギャップ）ｗは、スリット４２の各領域において、高精度に均一化されている。
【００５４】
以上の本実施の形態によれば、塗布ヘッド４０は、互いに対して固定された第１ブロック５０および第２ブロック６０を含んでおり、第１ブロック５０は、本体５５と、本体５５上に形成されためっき層５７と、を有している。めっき層５７は、第２ブロック６０と接触する合わせ面５１を形成し、本体５５は、めっき層５７によって被覆された支持面５２と、第２ブロック６０から離間して配置され、開口４１に通じる塗布液７の流路（スリット４２）を第２ブロック６０との間に画成する流路面５３と、を含んでいる。このような塗布ヘッド４０は、めっき層５７の厚みによって、第１ブロック５０の流路面５３と第２ブロック６０の流路面６３との間に画成される流路の太さ（スリットギャップ）ｗが画定されるように、構成され得る。具体的には、第１ブロック５０について、支持面５２および流路面５３が同一の仮想平面上に位置するように本体５５を作製し、且つ、第２ブロック６０について、第１ブロック５０のめっき層５７に当接する第２合わせ面６１および第１ブロック５０の流路面５３に対向する第２流路面６３が同一の仮想平面上に位置するように作製することができる。めっき層５７は、めっき加工中の簡易な制御によって、その厚みが均一且つ極めて高精度となるように、作製され得る。加えて、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２および流路面５３の両方を同時に、同様に、第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３の両方を同時に、研削加工および砥粒加工していくことができる。このような方法によれば、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２および流路面５３が自動的に同一の仮想平面上に位置するようになり、同様に、第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３が自動的に同一の仮想平面上に位置するようになる。これらのことから、第１ブロック５０と第２ブロック６０との間に画成され塗布ヘッド４０の開口４１へ至る流路の厚み（スリットギャップ）ｗを、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッドの幅方向）および塗布液７の流れる方向の両方向に、高精度に均一化させることができる。したがって、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に沿った各位置において、塗布ヘッド４０の開口４１から所定量の塗布液を均一に吐出することが可能となる。これにより、塗布液７を塗布することによって形成された塗膜５の膜厚を、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に対応する方向に沿って、所望の厚みで均一化させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、薄いシムを用いて塗布ヘッドのスリットを形成する場合と比較し、めっき層５７が本体５５に固定されているので、塗布ヘッド４０の組み立てが極めて容易であり、また、薄くて折れやすいシムの取り扱いを不要とすることができる点において、コスト的にも非常に有利となる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００５７】
上述した実施の形態において、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２が、全体として、流路面５３に対し開口４１とは反対側に位置し、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に流路面５３と平行に延びている例を示した。すなわち、上述した例においては、めっき層５７が、塗布ヘッド４０の長手方向に細長状に延びる単一の部分として構成されていた。しかしながら、この例に限られることはなく、このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
例えば、図６に示すように、本体５５の支持面５２の一部分５２ａが、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った流路面５３の両外方に、設けられていてもよい。この例によれば、めっき層５７の一部分５７ａが、塗布ヘッド５０の長手方向に沿ったスリット４２の両外方に、設けられるようになる。そして、このめっき層５７の一部分５７ａが、塗布ヘッド４０のスリット４２および吐出開口４１の、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布へヘッド４０の幅方向）における外縁を画定するようになる。したがって、この変形例においては、第１ブロック５０および第２ブロック６０を互いに固定することにより塗布ヘッド４０を構成することができ、上述した端部ブロック４９ａ，４９ｂを不要とすることができる。
【００５９】
また、図７に示すように、本体５５の支持面５２の一部分５２ｂが、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、流路面５３と交互に並べて設けられていてよい。この例によれば、めっき層５７の一部分５７ａが、第１ブロック５０のマニホールド４３をなす領域（凹部５４）よりも、吐出開口４１に近接する位置にも配置されるようになる。この結果、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った所定の領域のみから塗布液７が吐出されるようになる。すなわち、上述した実施の形態での第１ブロックの製造方法のめっき加工工程におけるマスクの形状を変化させるだけで、塗布液７を所定のパターンで塗布する塗布ヘッド４０を作製することが可能となる。
【００６０】
また、上述した実施の形態において、第１ブロック５０のみがめっき層５７を有し、第２ブロック６０がめっき層を有していない例を示したが、これに限られない。図８に示すように、第１ブロック５０だけでなく、第２ブロック６０もめっき層６７を有するようにしてもよい。この変形例においては、第２ブロック６０は、第２本体６５と、第２本体６５上に形成された第２めっき層６７と、を有するようになり、上述した実施の形態における第１ブロック５０と同様に構成され得る。すなわち、第２めっき層６７は、第１ブロック５０の合わせ面５１と接触する第２合わせ面６１を形成するようになる。また、第２本体６５は、第２めっき層６７によって被覆された支持面６１と、第１ブロック５０から離間して配置され、吐出開口４１に通じる塗布液７の流路（スリット４２）を第１ブロック５０との間に画成する第２流路面６３と、を含むようになる。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、このような変形例によれば、塗布ヘッド４０のスリット４２の幅ｗをより広い範囲において調節することが可能となる。
【００６１】
さらに、上述した実施の形態において、ウェブ状の基材１に対して、塗布ヘッド４０から塗布液７が塗布される例を示したが、これに限られず、枚葉状の基材に対する塗布液７の塗布に上述した塗布ヘッド４０を適用することも可能である。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
さらに、上述した実施の形態において、塗布ヘッド４０のマニホールド４３を形成するための凹部５４が、第１ブロック５０のみに形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、塗布ヘッド４０のマニホールド４３を形成するための凹部が、第２ブロック６０のみに形成されていてもよいし、第１ブロック５０および第２ブロック６０の両方に形成されていてもよい。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６５】
＜塗布ヘッドの作製＞
スリットの幅（スリットギャップ）を１０μｍとすることを目標として、三種類の塗布ヘッドを作製することを試みた。
【００６６】
実施例１に係る塗布ヘッドは、上述の実施の形態における塗布ヘッド（図１〜図６参照）と同様の構成を有するものとした。すなわち、塗布ヘッドの第１ブロックは、本体と、本体上に形成された厚さ略１０μｍのめっき層とを有するようにした。
【００６７】
一方、比較例１に係る塗布ヘッドは、背景技術の欄で特許文献１（特開２００３−２７５６５２号公報）を参照しながら説明した従来の塗布ヘッドと同様の構成を有するものとした。すなわち、比較例１に係る塗布ヘッドは、図９に示すように、第１ブロックＢ１が、単一の材料からなり、合わせ面ｂ１が流路面ｂ２よりも略１０μｍだけ第２ブロックＢ２の側の突出しているようにした。比較例１に係る塗布ヘッドの第２ブロックは、実施例１に係る塗布ヘッドの第２ブロックと同一に構成した。
【００６８】
比較例２に係る塗布ヘッドは、背景技術の欄で特許文献２（特開２００４−２８３７７９号公報）を参照しながら説明した従来の塗布ヘッドと同様の構成を有するものとした。すなわち、比較例２に係る塗布ヘッドは、図１０に示すように、第１ブロックＣ１と第２ブロックＣ２との間にシムＣ３が設けられる構成とした。しかしながら、厚さが１０μｍのシムＣ３を金属材料から十分な精度で作製することができなかった。
【００６９】
＜塗布ヘッドの評価＞
実施例１に係る塗布ヘッドおよび比較例１に係る塗布ヘッドをそれぞれ用い、以下のようにして、基材上に塗膜を形成した。
【００７０】
ウェブ状の基材として、膜厚８０μｍのセルローストリアセテート（商品名：富士タック、富士写真フィルム（株）製）を使用し、この基材上に、塗布液を塗布した。塗布液は、紫外線硬化性ハードコート組成物（商品名：デソライトＺ−７５２６，７２重量％、ＪＳＲ（株）製）８０ｇを、メチルエチルケトン及びシクロヘキサンを２：３で混合してなる混合溶媒に、溶解した液とした。基材上に塗布された塗布液からなる塗膜を、１１５℃で５分間乾燥させ、さらに、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化性ハードコート組成物を硬化させた。このようにして、基材の表面に厚さ１５μｍのハードコート層（塗膜）を形成した。
【００７１】
なお、基材の幅（塗布ヘッドとの相対移動方向に直交する方向に沿った寸法）を１４９０ｍｍとし、塗膜の幅（基材と塗布ヘッドとの相対移動方向に直交する方向に沿った基材上での塗膜の寸法）を１４００ｍｍとなるようにした。塗膜の幅方向に沿って略等間隔に離間した３０箇所の測定箇所において、塗膜の膜厚を測定し、吐出偏差を算出した。なお、吐出偏差は、次の式のように、３０箇所での測定値のうちの最大値と最小値との差の値の、３０箇所での測定値の平均値に対する割合とした。
吐出偏差（％）＝（Ｍａｘ膜厚−ｍｉｎ膜厚）／平均膜厚×１００
【００７２】
比較例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は１２％となった。実施例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は６％となった。つまり、実施例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は、比較例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差の半分の値となった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 基材
５ 塗膜
７ 塗布液
１０ 塗布装置
４０ 塗布ヘッド
４１ 吐出開口（開口）
４２ スリット
４３ マニホールド
５０ 第１ブロック（ブロック）
５１ 合わせ面
５２，５２ａ，５２ｂ 支持面
５３ 流路面
５４ 凹部
５５ 本体
５７，５７ａ，５７ｂ めっき層
６０ 第２ブロック（ブロック）
６１ 合わせ面（第２合わせ面）
６２ 支持面（第２支持面）
６３ 流路面（第２流路面）
６５ 本体（第２本体）
６７ めっき層（第２めっき層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドに係り、塗布ヘッドからの塗布液の吐出精度を向上させることができる塗布ヘッドに関する。また、本発明は、この塗布ヘッドを構成する塗工ヘッド用のブロックに関する。さらに、本発明は、この塗布ヘッドを有した塗布装置に関する。さらに、本発明は、この塗布ヘッドを構成する塗布ヘッド用ブロックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布ヘッド（ダイヘッド、ダイ、ノズルとも呼ばれる）から基材上に塗布液（塗工液）を塗布する塗布技術、例えばカーテンコートやダイコートが、種々の技術分野において、広く利用に供されている。特許文献１および特許文献２に開示されているように、典型的な塗布ヘッドは、線状に延びる吐出開口を有している。このような塗布ヘッドは、吐出開口の長手方向に直交する方向に塗布ヘッドと基材とを相対移動させながら、吐出開口から塗布液を吐出することによって、塗布液を基材上に塗布する。この結果、吐出開口の長手方向に沿った長さと同等の幅を有した塗膜を基材上に形成することができる。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に示すように、従来、多くの塗布ヘッドは、ボルト等の締結具を介し、二つのブロックを互いに固定することによって、構成されている。そして、二つのブロック間には、端部において吐出開口を構成するようになるスリットが、形成されている。塗布ヘッドの内部に供給された塗布液は、このスリット内を吐出開口の側へ移動し、塗布ヘッドの吐出開口から吐出される。
【０００４】
特許文献１に開示された塗布ヘッドにおいては、一方のブロックに、他方のブロックに当接する第１面と、この第１面に対して段差を介して設けられた２面と、が形成されており、一方のブロックの第１面が他方のブロックと当接すると、一方のブロックの第２面と他方のブロックとの間にスリットが形成されるようになる。また、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいては、二つのブロックの間の一部分にシムと呼ばれるスペーサが設けられ、シムが設けられていない領域にスリットが形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７５６５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スリットの幅は、塗布液の流量、さらには、基材上に塗工される塗膜の膜厚を決定付ける主たる要因となり得る。したがって、塗膜の厚みを安定して均一化させる観点からは、スリットの寸法精度を向上させることが重要となる。一例として、基材上に塗布されてなる塗膜が光学部材、より詳細には、表示装置用の光学シートとして用いられる場合には、塗膜の厚みばらつきが生じると、光学シートの各領域での光学作用の程度がばらつき、もはや表示装置の光学シートとして十分に機能することがなくなる。したがって、このような光学部材を形成する場合には、スリットの寸法精度を向上させること、とりわけスリットの幅を均一化させることが極めて重要となる。
【０００７】
ところで、塗布ヘッドをなす各ブロックは、一般的に、金属材料に切削加工を施すことによって作製され、さらに仕上げ加工として、他のブロックに当接するようになる面およびスリットを形成するようになる面に研削加工および砥粒加工（一例として、ラップ加工）が施される。
【０００８】
特許文献１に開示された一方のブロックには、他方のブロックとの当接面をなす第１面および他方のブロックとの間でスリットを形成するようになる第２面とが段差を介して形成されている。したがって、第１面および第２面の一方の面がまず加工され、その後、先に加工された一方の面を基準として、他方の面が加工される。このような方法では、いくらラップ加工を行ったとしても、一方の面を基準とした当該ブロックの位置決めが正確でないと、第１面と第２面との間の段差の大きさや、第１面と第２面との平行度等にずれが生じてしまう。結果として、塗布ヘッドの長手方向に沿って又は塗布液の流れる方向に沿ってスリット幅がばらつき、或いは、スリットの幅が全体的に予定した値からずれてしまう。この場合、塗膜の膜厚がばらつく、あるいは、塗膜の膜厚が予定した値からずれてしまうことになる。
【０００９】
とりわけ昨今においては、一回の塗布で広範囲に薄い塗膜を形成することが強く要望されているため、塗布ヘッドの長手方向に沿ったスリットの長さが長くなり且つスリットの幅が狭くなる傾向が進んでいる。この傾向により、スリットの寸法精度を高く維持すること、結果として、膜厚のばらつきを抑制しながら所望の膜厚の塗膜を形成することが難しくなっている。
【００１０】
一方、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいては、各ブロックのシムに当接する面とスリットを形成する面とが同一平面上に位置するように構成され得る。したがって、各ブロックのシムに当接する面とスリットを形成する面とを同時に仕上げることにより、一方の面を基準とした当該ブロックの位置決め精度に関連したスリット幅の変動を回避することができる。しかしながら、シムの両面に仕上げ加工を施す必要があり、シムの厚みが薄い場合、シムの厚み精度を維持しながらシムの平行度を十分に確保することは、非常に難しくなる。このため、高い寸法精度のスリットを作製すること、結果として、膜厚のばらつきを抑制しながら所望の膜厚の塗膜を形成することが難しくなっている。また、そもそも、厚さの精度を十分に確保しながら作製され得るシムの厚みには限界がある。例えば、特許文献２に開示された塗布ヘッドにおいて、スリット幅を数μｍとすることは現実的には不可能である。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、寸法精度の高いスリットを有する塗布ヘッド、この塗布ヘッドを有する塗布装置、この塗布ヘッド用のブロック、並びに、この塗布ヘッド用のブロックの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックは、
第２ブロックと固定され、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであって、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記第２ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の流路を前記第２ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置していてもよい。
【００１４】
また、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の少なくとも一部分は、前記流路面に対し前記開口とは反対の側に位置し、前記塗布ヘッドの長手方向に前記流路面と平行に延びていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の前記少なくとも前記一部分と、前記流路面と、の間に、前記塗布ヘッドの長手方向に延びる凹部が形成されていてもよい。
【００１６】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向における前記流路面の両外方にも、設けられていてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックにおいて、前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向に、前記流路面と交互に並べて設けられていてもよい。
【００１８】
本発明の一態様による塗工ヘッドは、
上述したいずれかの本発明の一態様による塗工ヘッド用のブロックと、前記ブロックと固定される前記第２ブロックと、を備える、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックは、前記ブロックの前記めっき層によって形成された前記合わせ面と接触する合わせ面と、前記ブロックの前記流路面に対向する流路面と、を含み、前記第２ブロックの前記合わせ面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置してもよい。
【００２０】
あるいは、本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックは、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、前記第２ブロックの前記めっき層は、前記ブロックと接触する合わせ面を形成し、前記第２ブロックの前記本体は、前記第２ブロックの前記めっき層によって被覆された支持面と、前記ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の前記流路を前記ブロックとの間に形成する流路面と、を含んでもよい。このような本発明の一態様による塗工ヘッドにおいて、前記第２ブロックの前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置していてもよい、
本発明の一態様による塗布装置は、上述したいずれかの本発明の一態様による塗布ヘッドを備える、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様による塗布ヘッド用のブロックの製造方法は、
第２ブロックと固定されることによって、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであり、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記支持面と同一の仮想平面上に位置する流路面と、を含む、塗布ヘッド用のブロックの製造方法であって、
前記本体を作製する工程と、
めっき加工によって、前記流路面上にマスクを設けた状態で、前記支持面上に前記めっき層を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の一態様による塗布ヘッド用のブロックの製造方法の前記本体を作製する工程において、研削加工および砥粒加工の少なくとも一方を、前記本体の前記支持面および前記流路面の両方に、同時に行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、基材に塗布液を塗布して基材上に塗膜を形成する塗布装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の塗布装置の塗布ヘッドを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２の塗布ヘッドを、当該塗布ヘッドの長手方向に直交する方向に沿った断面において、示す断面図である。
【図４】図４は、図２の塗布ヘッドの第１ブロックを示す斜視図である。
【図５】図５は、図２の塗布ヘッドの第２ブロックを示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に対応する図であって、第１ブロックの一変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、図４に対応する図であって、第１ブロックの他の変形例を説明するための図である。
【図８】図８は、図３に対応する図であって、塗布ヘッドの一変形例を説明するための図である。
【図９】図９は、比較例１に係る塗布ヘッドを説明するための図であって、比較例１に係る塗布ヘッドの第１ブロックおよび第２ブロックを示す側面図である。
【図１０】図１０は、比較例２に係る塗布ヘッドを説明するための図であって、比較例２に係る塗布ヘッドの第１ブロックおよび第２ブロックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２５】
図１乃至図５は本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は塗布装置を説明するための模式図であり、図２は塗布ヘッドを示す斜視図であり、図３は塗布ヘッドの断面図であり、図４は塗布ヘッドの第１ブロックを示す斜視図であり、図５は塗布ヘッドの第２ブロックを示す斜視図である。
【００２６】
図１および図３に示すように、長手方向を有したウェブ状の基材１上に塗布液（塗工液）７を塗布（塗工）する塗布装置１０は、ウェブ状の基材１を搬送する搬送手段３０と、搬送手段３０によって搬送されるウェブ状の基材１の搬送経路沿いに配置された塗布ヘッド４０と、搬送手段３０によって搬送されるウェブ状の基材１の搬送経路に沿って塗布ヘッド４０の下流側に配置された乾燥装置１５と、を有している。このような塗布装置１０では、ロールトゥロール方式で、ウェブ状の基材１上に塗布ヘッド４０から塗布液７が塗布され、基材１上に塗膜５が形成される。その後、乾燥装置１５によって、基材１上の塗膜５が、乾燥されて固化するようになる。
【００２７】
このうち、搬送手段３０は、ウェブ状の基材１を繰り出す供給ロール３１と、塗膜５を形成されたウェブ状の基材１を巻き取る回収ロール３２と、供給ロール３１から回収ロール３２まで搬送されるウェブの状基材１（塗膜５付きのウェブ状の基材１）を案内する多数の案内ロール３３と、を有している。多数の案内ロール３３は、ウェブ状の基材１に接触してウェブ状の基材１を誘導し、ウェブ状の基材１の搬送経路を画成する。搬送手段２０によって搬送される基材１は、例えば樹脂製フィルム、一具体例として、厚さが５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）からなるフィルムとすることができる。
【００２８】
また、乾燥装置１５は、基材１上に塗布された塗布液７からなる塗膜５を乾燥させて、例えば、塗布液７中の溶媒を乾燥気化させて、塗膜５を固化（硬化）させる装置である。図示する例において、乾燥装置１５は、塗布液７からなる塗膜５が形成されたウェブ状の基材１が通過する風洞１６と、風洞１６内に送風する送風機１７と、を有している。ただし、乾燥装置１５の構成は、塗布液の種類に応じて適宜設計され、例えば、電離放射線硬化型樹脂が塗布液として塗布される場合、乾燥装置は、当該塗布液に対応した電離放射線を塗膜５に照射する照射器を含むようにしてもよい。
【００２９】
次に、基材１の搬送経路沿いに配置された塗布ヘッド４０について説明する。図１〜図３に示すように、塗布ヘッド４０は、ウェブ状基材１に対面する位置に配置された吐出開口４１を有しており、この吐出開口４１からウェブ状基材１に向けて塗布液７を吐出することができるように構成されている。このような吐出ヘッド４０は、ダイヘッド、ダイまたはノズルとも呼ばれる。
【００３０】
図３に示すように、吐出開口４１は、吐出ヘッド４０の基材１に対面するリップ面４４に形成されている。吐出ヘッド４０内には、吐出開口４１へ向けて延びるスリット４２と、スリット４２に接続したマニホールド４３と、が形成されている。また、吐出ヘッド４０は、塗布液供給路４５を介して、塗布液源４８に接続されている。塗布液供給路４５は、吐出ヘッド４０内のマニホールド４３に連通しており、マニホールド４３へ塗布液７を供給する。塗布液源４８に貯留され塗布液源４８から吐出ヘッド４０へ送り込まれる塗布液７の一例として、アクリル系樹脂等の樹脂材料を、水またはメチルエチルケトン等の有機溶剤からなる溶媒によって、希釈してなるものが、選択され得る。
【００３１】
図２に示すように、リップ面４４および吐出開口４１は、長手方向を有し、線状（本実施の形態では直線状）に延びている。このような吐出開口４１に通じるスリット４２は、吐出開口４１の長手方向に延びる互いに平行な二つの平面５３，６３間に画成された細長い隙間としてとして形成されている。また、マニホールド４３も、吐出開口４１の長手方向に延びる空間として形成されている。
【００３２】
ただし、スリット４２や吐出開口４１と比較して、マニホールド４３は十分に大きな幅（厚み、或いは、長手方向に直交する方向における寸法）と内部容積を有している。したがって、塗布液供給路４５を介して吐出ヘッド４０内に供給された塗布液７は、マニホールド４３からすぐさまスリット４２に流れ込むよりも、マニホールド４３内をマニホールド４３の長手方向（吐出開口４１の長手方向と平行な方向）に流れやすくなっている。理想的には、マニホールド４３内が塗布液７によって満たされることによって、マニホールド４３内の圧力が上昇した後に、当該高圧力によってマニホールド４３からスリット４２へ塗布液７が流れ込むようになる。このようにして、塗布液供給路４５を介して塗布ヘッド４０内に供給された塗布液７は、吐出開口４１の長手方向の全領域に供給されるようになる。
【００３３】
以上のような塗布装置１０においては、塗膜５を形成されるべきウェブ状の基材１が、搬送手段３０の供給ロール３１から回収ロール３２まで、案内ロール３３によって案内されながら搬送される。そして、供給ロール２１から繰り出された基材１は、塗布ヘッド４０に対面する位置を通過する際に、塗布ヘッド４０から塗布液７を塗布される。この際、図３から理解され得るように、ウェブ状の基材１の幅方向（基材１の長手方向に直交する方向）の所定の範囲に亘って塗布液７が基材１上に塗布されていく。
【００３４】
上述したように、塗布液供給路４５から塗布ヘッド４０のマニホールド４３に供給された塗布液７は、塗布ヘッド４０のスリット４２を流路として、マニホールド４３から吐出開口４１まで流れる。したがって、図３に示すようにスリット４２の幅（スリップギャップ）ｗ、すなわち、塗布ヘッド４０の長手方向に直交する方向に沿ったスリットの寸法（厚み）ｗが、所定の寸法に高精度に形成されていないと、スリット４２を通過する塗布液７の流量が変化してしまい、所望の膜厚の塗膜５を基材１上に形成することができない。また、例えばスリット４２をなす二つの対向面５３，６３の平行度が十分でない等、塗布ヘッド４０（吐出開口４１）の長手方向に沿って、スリット４２の幅ｗがばらついている場合には、塗膜５の膜厚が、塗布ヘッド４０（吐出開口４１）の長手方向に対応する方向に沿って、すなわち、塗膜５の幅方向に沿って、ばらついてしまう。
【００３５】
一例として、基材１上に塗布されてなる塗膜５が光学部材、より詳細には、表示装置用の光学シートとして用いられる場合、塗膜５の厚みにばらつきが生じると、光学シートの各領域での光学作用の程度がばらつき、もはや表示装置の光学シートとして十分に機能しなくなる。したがって、このような光学部材を形成する場合には、塗布ヘッド４０のスリットの寸法精度を十分に確保することが極めて重要となる。
【００３６】
そして、本実施の形態における塗布ヘッド４０は、以下に説明するような、具体的な構成を有し、その結果、スリット４２の寸法精度を向上させるようになっている。
【００３７】
図３〜図５に示すように、本実施の形態における塗布ヘッド４０は、第１ブロック５０と、この第１ブロック５０と接触した状態で固定される第２ブロック６０と、を有している。図３に示す例において、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、締結手段、具体的には締結用のボルト４７を介して、互いに固定されている。そして、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、一部分において離間し、この離間した領域によって、塗布液７の流路をなすスリット４２が、形成されている。
【００３８】
また、図２に示すように、本実施の形態においては、第１ブロック５０および第２ブロック６０の間には、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った各ブロック５０，６の全長に亘って、スリット４２が形成されている。そして、第１ブロック５０および第２ブロック６０には、その長手方向に沿った両外方から、端部ブロック４９ａ，４９ｂが固定されている。この一対の端部ブロック４９ａ，４９ｂによって、スリット４２の長手方向に沿った外縁が画定されている。端部ブロック４９ａ，４９ｂは、例えば図示しないボルト等の締結手段を介して、第１ブロック５０および第２ブロック６０に固定されている。
【００３９】
以下、第１ブロック５０および第２ブロック６０について、順に、さらに詳細に説明する。
【００４０】
図３および図４に示すように、第１ブロック５０は、本体５５と、本体５５上に形成されためっき層５７と、を有している。めっき層５７は、本体５５の第２ブロック６０に対面する面上に形成されており、第１ブロック５０と第２ブロック６０とが固定された際に第２ブロック６０と接触する合わせ面５１を形成するようになる。本体５５の第２ブロック６０に対向する側の面は、めっき層５７によって被覆された支持面５２と、第１ブロック５０が第２ブロック６０に固定された際に、第２ブロック６０から離間して配置されるようになる流路面５３と、を含んでいる。流路面５３は、吐出開口４１に通じる塗布液７の流路としてのスリット４２を、第２ブロック６０との間に形成するようになる。そして、本体５５に形成された支持面５２および流路面５３は、同一の仮想平面内に位置している。
【００４１】
本実施の形態においては、図４から理解できるように、めっき層５７が設けられた支持面５２は、流路面５３の吐出開口４１側とは反対の側に位置し、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、流路面５３と平行に延びている。また、本体５５の第２ブロック６０に対向する側の面には、支持面５２と流路面５３との間の位置に、マニホールド４３を画成する凹部５４が、形成されている。凹部５４も、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、支持面５２および流路面５３と平行に延びている。
【００４２】
このような第１ブロック５０は、以下のようにして製造され得る。
【００４３】
まず、切削加工によって、塗布液７との相性が良い材料、例えば鋼から、本体５５を削り出す。次に、本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれに、表面仕上げ加工として、研削加工および砥粒加工としてのラップ加工（ラップ仕上げ）を行う。なお、研削加工とは、砥粒を、例えば結合剤で、固めてなる工具（砥石とも呼ばれる）を用いた加工方法であり、遊離した砥粒または保持片（砥石片）に固定された砥粒を用いた加工である砥粒加工とは区別される（例えば、「機械加工学」中島利勝、鳴瀧則彦共著、コロナ社発行）。
【００４４】
研削加工では、加工面となる本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれが、砥粒を含んだ工具（研削砥石等）と擦り付けられるようになる。また、ラップ加工では、加工面となる本体５５の支持面５２および流路面５３のそれぞれと、工具（ラップ）が、砥粒の微粉であるラップ剤を介して、互いに向けて押圧された状態で、相対移動させられるようになる。そして、上述したように、本体５５に形成された支持面５２および流路面５３は、同一の仮想平面内に位置している。したがって、支持面５２および流路面５３を同時に工具に向けて押しつけて、支持面５２および流路面５３の両方に対し、研削加工および砥粒加工の各々を同時に施すことができる。すなわち、支持面５２および流路面５３の一方を先に加工し、その後に他方を加工する場合には、支持面５２および流路面５３の他方を加工する際に、既に加工が終了した支持面５２および流路面５３の一方を基準として、被加工体である本体５５を位置決めする必要がある。そして、この位置決めの精度が悪いと、支持面５２と流路面５３の平行度が悪化してしまう。したがって、本実施の形態のように、支持面５２および流路面５３を同時に加工する場合には、加工回数を半分にすることが可能となるだけでなく、加工精度も飛躍的に向上し、支持面５２と流路面５３との間の極めて優れた平行度を確保することができる。
【００４５】
以上のようにして、本体５５が作製された後、この本体５５にめっき加工を施し、めっき層５７を形成する。この際、本体５５の支持面５２以外の面は、めっき層５７が形成されないように、マスクで被覆され、これにより、本体の表面のうちの支持面５２上に、めっき層５７が形成される。
【００４６】
めっき加工によって形成されためっき層５７の厚みは、切削加工後に研削加工および砥粒加工で得られる層（部位、プレート）の厚みと、少なくとも同程度の寸法精度を有するようになる。またとりわけ、加工対象となる部位の厚みが薄い場合、切削加工後に研削加工および砥粒加工を行う場合と比較して、めっき加工によれば、格段に優れた寸法精度が期待され得る。さらに、背景技術の欄で説明したように、切削加工後に研削加工および砥粒加工を行う作製方法では数μｍの厚みのシムを十分な寸法精度で形成することができないのに対して、めっき加工によれば、例えば数μｍ程度の厚みのめっき層５７が、厚みの平均値および厚みの均一性を高精度に制御しながら、作製され得る。
【００４７】
なお、めっき加工としては、種々のめっき方法を採用することができる。ただし、被加工体である本体５５は、一般的な塗布ヘッド４０の形体に起因して、細長状であり、加工発熱によって変形しやすくなる。この点を考慮すると、発熱量の少ないめっき方法が好適である。一例として、無電解めっきは、加工が容易であり且つ加工発熱量が少ないといった点において非常に好ましい。また、めっきされる材料は、母材となる本体５５の材料との密着性や塗布液との相性等を考慮して、適宜決定される。一例として、めっき層５７が、ニッケルをめっきしてなるニッケルめっき層として構成されてもよい。
【００４８】
以上のようなめっき工程の後に、本体５５上からマスクを除去することにより、本体５５と、本体５５の支持面５２上に形成されためっき層５７と、からなる第１ブロック５０が、得られる。
【００４９】
次に、第２ブロック６０についてさらに詳述する。図３および図５に示すように、本実施の形体における第２ブロック６０は、第１ブロック５０とは異なり、単一の本体のみから構成されている。第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面は、第１ブロック５０のめっき層５７によって形成された合わせ面５１と接触する第２合わせ面６１と、第１ブロック５０の流路面５３に対向する第２流路面６３と、を含んでいる。第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３は、同一の仮想平面内に位置している。図５に示すように、第２合わせ面６１および第２流路面６３は、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、平行に延びている。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、図３および図５に示すように、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面が、全体として、同一の仮想平面内に位置している。したがって、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面のうち、第２合わせ面６１および第２流路面６３の間に位置し第１ブロック５０の本体５５の凹部５４に対面する領域には、凹部が形成されていない。すなわち、図示する例において、塗布ヘッド４０のマニホールド４３は、第１ブロック５０の本体５５の凹部５４と、第２ブロック６０の平面と、の間に形成されている。
【００５１】
このような第２ブロック６０は、第１ブロック５０の本体５５と同様にして、作製され得る。すなわち、母材に対して、まず切削加工を施し、その後、表面仕上げ加工として、第２合わせ面６１および第２流路面６３に研削加工および砥粒加工としてのラップ加工（ラップ仕上げ）を行う。この際、第２合わせ面６１および第２流路面６３の両方に対して、研削加工およびラップ加工の各々が、同時に施される。とりわけ、本実施の形態においては、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面が、全体として、同一の仮想平面内に位置しているので、第２ブロック６０の第１ブロック５０に対向する側の面の全体に、研削加工およびラップ加工の各々を行っていくことができる。このようにして、第２ブロック６０が作製され、得られた第２ブロック６０において、第２合わせ面６１および第２流路面６３は同一の仮想平面内に位置するようになる。
【００５２】
なお、上述したように、図示する例において、第１ブロック５０および第２ブロック６０は、ボルト４７によって、互いに固定されている。この構成を実現する一例として、第１ブロック５０および第２ブロック６０の一方（図示する例では、第１ブロック５０）に、ボルト４７に適合するねじ孔５９が形成され、他方（図示する例では、第２ブロック６０）に、ボルト４７が貫通する貫通孔６９が形成される。
【００５３】
このような構成からなる第１ブロック５０および第２ブロック６０を、第１ブロック５０の合わせ面５１および第２ブロック６０の第２合わせ面６１が接触するようにして、固定することにより、塗布ヘッド４０が得られる。めっき層５７は所望の厚みに精度良く形成され、且つ、めっき層５７の厚みは高精度に均一化されている。また、第１ブロック５０については、めっき層５７を支持する支持面５２と、第２ブロック６０との間で塗布液７の流路をなすスリット４２を画定する流路面５３と、の間で極めて優れた平行度が確保されている。同様に、第２ブロック６０については、めっき層５７と接触する第２合わせ面６１と、第１ブロック５０との間で塗布液７の流路をなすスリット４２を画定する第２流路面６３と、の間で極めて優れた平行度が確保されている。これらのことから、第１ブロック５０と第２ブロック６０とを組み合わせてなる塗布ヘッド４０においては、第１ブロック５０の流路面５３と第２ブロック５０の第２流路面６３との間の隙間ｗ、すなわち、スリット４２の幅（スリットギャップ）ｗは、めっき層５７の厚みと同様であって、所定の寸法に精度良く形成されている。また、スリット４２の幅（スリットギャップ）ｗは、スリット４２の各領域において、高精度に均一化されている。
【００５４】
以上の本実施の形態によれば、塗布ヘッド４０は、互いに対して固定された第１ブロック５０および第２ブロック６０を含んでおり、第１ブロック５０は、本体５５と、本体５５上に形成されためっき層５７と、を有している。めっき層５７は、第２ブロック６０と接触する合わせ面５１を形成し、本体５５は、めっき層５７によって被覆された支持面５２と、第２ブロック６０から離間して配置され、開口４１に通じる塗布液７の流路（スリット４２）を第２ブロック６０との間に画成する流路面５３と、を含んでいる。このような塗布ヘッド４０は、めっき層５７の厚みによって、第１ブロック５０の流路面５３と第２ブロック６０の流路面６３との間に画成される流路の太さ（スリットギャップ）ｗが画定されるように、構成され得る。具体的には、第１ブロック５０について、支持面５２および流路面５３が同一の仮想平面上に位置するように本体５５を作製し、且つ、第２ブロック６０について、第１ブロック５０のめっき層５７に当接する第２合わせ面６１および第１ブロック５０の流路面５３に対向する第２流路面６３が同一の仮想平面上に位置するように作製することができる。めっき層５７は、めっき加工中の簡易な制御によって、その厚みが均一且つ極めて高精度となるように、作製され得る。加えて、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２および流路面５３の両方を同時に、同様に、第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３の両方を同時に、研削加工および砥粒加工していくことができる。このような方法によれば、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２および流路面５３が自動的に同一の仮想平面上に位置するようになり、同様に、第２ブロック６０の第２合わせ面６１および第２流路面６３が自動的に同一の仮想平面上に位置するようになる。これらのことから、第１ブロック５０と第２ブロック６０との間に画成され塗布ヘッド４０の開口４１へ至る流路の厚み（スリットギャップ）ｗを、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッドの幅方向）および塗布液７の流れる方向の両方向に、高精度に均一化させることができる。したがって、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に沿った各位置において、塗布ヘッド４０の開口４１から所定量の塗布液を均一に吐出することが可能となる。これにより、塗布液７を塗布することによって形成された塗膜５の膜厚を、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に対応する方向に沿って、所望の厚みで均一化させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、薄いシムを用いて塗布ヘッドのスリットを形成する場合と比較し、めっき層５７が本体５５に固定されているので、塗布ヘッド４０の組み立てが極めて容易であり、また、薄くて折れやすいシムの取り扱いを不要とすることができる点において、コスト的にも非常に有利となる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００５７】
上述した実施の形態において、第１ブロック５０の本体５５の支持面５２が、全体として、流路面５３に対し開口４１とは反対側に位置し、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布ヘッド４０の幅方向）に流路面５３と平行に延びている例を示した。すなわち、上述した例においては、めっき層５７が、塗布ヘッド４０の長手方向に細長状に延びる単一の部分として構成されていた。しかしながら、この例に限られることはなく、このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
例えば、図６に示すように、本体５５の支持面５２の一部分５２ａが、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った流路面５３の両外方に、設けられていてもよい。この例によれば、めっき層５７の一部分５７ａが、塗布ヘッド５０の長手方向に沿ったスリット４２の両外方に、設けられるようになる。そして、このめっき層５７の一部分５７ａが、塗布ヘッド４０のスリット４２および吐出開口４１の、塗布ヘッド４０の長手方向（塗布へヘッド４０の幅方向）における外縁を画定するようになる。したがって、この変形例においては、第１ブロック５０および第２ブロック６０を互いに固定することにより塗布ヘッド４０を構成することができ、上述した端部ブロック４９ａ，４９ｂを不要とすることができる。
【００５９】
また、図７に示すように、本体５５の支持面５２の一部分５２ｂが、塗布ヘッド４０の長手方向に沿って、流路面５３と交互に並べて設けられていてよい。この例によれば、めっき層５７の一部分５７ａが、第１ブロック５０のマニホールド４３をなす領域（凹部５４）よりも、吐出開口４１に近接する位置にも配置されるようになる。この結果、塗布ヘッド４０の長手方向に沿った所定の領域のみから塗布液７が吐出されるようになる。すなわち、上述した実施の形態での第１ブロックの製造方法のめっき加工工程におけるマスクの形状を変化させるだけで、塗布液７を所定のパターンで塗布する塗布ヘッド４０を作製することが可能となる。
【００６０】
また、上述した実施の形態において、第１ブロック５０のみがめっき層５７を有し、第２ブロック６０がめっき層を有していない例を示したが、これに限られない。図８に示すように、第１ブロック５０だけでなく、第２ブロック６０もめっき層６７を有するようにしてもよい。この変形例においては、第２ブロック６０は、第２本体６５と、第２本体６５上に形成された第２めっき層６７と、を有するようになり、上述した実施の形態における第１ブロック５０と同様に構成され得る。すなわち、第２めっき層６７は、第１ブロック５０の合わせ面５１と接触する第２合わせ面６１を形成するようになる。また、第２本体６５は、第２めっき層６７によって被覆された支持面６１と、第１ブロック５０から離間して配置され、吐出開口４１に通じる塗布液７の流路（スリット４２）を第１ブロック５０との間に画成する第２流路面６３と、を含むようになる。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、このような変形例によれば、塗布ヘッド４０のスリット４２の幅ｗをより広い範囲において調節することが可能となる。
【００６１】
さらに、上述した実施の形態において、ウェブ状の基材１に対して、塗布ヘッド４０から塗布液７が塗布される例を示したが、これに限られず、枚葉状の基材に対する塗布液７の塗布に上述した塗布ヘッド４０を適用することも可能である。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
さらに、上述した実施の形態において、塗布ヘッド４０のマニホールド４３を形成するための凹部５４が、第１ブロック５０のみに形成されている例を示したが、これに限られない。例えば、塗布ヘッド４０のマニホールド４３を形成するための凹部が、第２ブロック６０のみに形成されていてもよいし、第１ブロック５０および第２ブロック６０の両方に形成されていてもよい。このような変形例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６５】
＜塗布ヘッドの作製＞
スリットの幅（スリットギャップ）を１０μｍとすることを目標として、三種類の塗布ヘッドを作製することを試みた。
【００６６】
実施例１に係る塗布ヘッドは、上述の実施の形態における塗布ヘッド（図１〜図６参照）と同様の構成を有するものとした。すなわち、塗布ヘッドの第１ブロックは、本体と、本体上に形成された厚さ略１０μｍのめっき層とを有するようにした。
【００６７】
一方、比較例１に係る塗布ヘッドは、背景技術の欄で特許文献１（特開２００３−２７５６５２号公報）を参照しながら説明した従来の塗布ヘッドと同様の構成を有するものとした。すなわち、比較例１に係る塗布ヘッドは、図９に示すように、第１ブロックＢ１が、単一の材料からなり、合わせ面ｂ１が流路面ｂ２よりも略１０μｍだけ第２ブロックＢ２の側の突出しているようにした。比較例１に係る塗布ヘッドの第２ブロックは、実施例１に係る塗布ヘッドの第２ブロックと同一に構成した。
【００６８】
比較例２に係る塗布ヘッドは、背景技術の欄で特許文献２（特開２００４−２８３７７９号公報）を参照しながら説明した従来の塗布ヘッドと同様の構成を有するものとした。すなわち、比較例２に係る塗布ヘッドは、図１０に示すように、第１ブロックＣ１と第２ブロックＣ２との間にシムＣ３が設けられる構成とした。しかしながら、厚さが１０μｍのシムＣ３を金属材料から十分な精度で作製することができなかった。
【００６９】
＜塗布ヘッドの評価＞
実施例１に係る塗布ヘッドおよび比較例１に係る塗布ヘッドをそれぞれ用い、以下のようにして、基材上に塗膜を形成した。
【００７０】
ウェブ状の基材として、膜厚８０μｍのセルローストリアセテート（商品名：富士タック、富士写真フィルム（株）製）を使用し、この基材上に、塗布液を塗布した。塗布液は、紫外線硬化性ハードコート組成物（商品名：デソライトＺ−７５２６，７２重量％、ＪＳＲ（株）製）８０ｇを、メチルエチルケトン及びシクロヘキサンを２：３で混合してなる混合溶媒に、溶解した液とした。基材上に塗布された塗布液からなる塗膜を、１１５℃で５分間乾燥させ、さらに、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化性ハードコート組成物を硬化させた。このようにして、基材の表面に厚さ１５μｍのハードコート層（塗膜）を形成した。
【００７１】
なお、基材の幅（塗布ヘッドとの相対移動方向に直交する方向に沿った寸法）を１４９０ｍｍとし、塗膜の幅（基材と塗布ヘッドとの相対移動方向に直交する方向に沿った基材上での塗膜の寸法）を１４００ｍｍとなるようにした。塗膜の幅方向に沿って略等間隔に離間した３０箇所の測定箇所において、塗膜の膜厚を測定し、吐出偏差を算出した。なお、吐出偏差は、次の式のように、３０箇所での測定値のうちの最大値と最小値との差の値の、３０箇所での測定値の平均値に対する割合とした。
吐出偏差（％）＝（Ｍａｘ膜厚−ｍｉｎ膜厚）／平均膜厚×１００
【００７２】
比較例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は１２％となった。実施例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は６％となった。つまり、実施例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差は、比較例１に係る塗布ヘッドを用いて形成された塗膜の吐出偏差の半分の値となった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 基材
５ 塗膜
７ 塗布液
１０ 塗布装置
４０ 塗布ヘッド
４１ 吐出開口（開口）
４２ スリット
４３ マニホールド
５０ 第１ブロック（ブロック）
５１ 合わせ面
５２，５２ａ，５２ｂ 支持面
５３ 流路面
５４ 凹部
５５ 本体
５７，５７ａ，５７ｂ めっき層
６０ 第２ブロック（ブロック）
６１ 合わせ面（第２合わせ面）
６２ 支持面（第２支持面）
６３ 流路面（第２流路面）
６５ 本体（第２本体）
６７ めっき層（第２めっき層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２ブロックと固定され、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであって、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記第２ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の流路を前記第２ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、
ことを特徴とする塗布ヘッド用のブロック。
【請求項２】
前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項３】
前記支持面の少なくとも一部分は、前記流路面に対し前記開口とは反対の側に位置し、前記塗布ヘッドの長手方向に前記流路面と平行に延びている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項４】
前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向における前記流路面の両外方にも、設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項５】
前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向に、前記流路面と交互に並べて設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項に記載のブロックと、
前記ブロックと固定される前記第２ブロックと、を備える、
ことを特徴とする塗布ヘッド。
【請求項７】
前記第２ブロックは、前記ブロックの前記めっき層によって形成された前記合わせ面と接触する合わせ面と、前記ブロックの前記流路面に対向する流路面と、を含み、
前記第２ブロックの前記合わせ面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置する、
ことを特徴とする請求項６に記載の塗布ヘッド。
【請求項８】
前記第２ブロックは、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記第２ブロックの前記めっき層は、前記ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記第２ブロックの前記本体は、前記第２ブロックの前記めっき層によって被覆された支持面と、前記ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の前記流路を前記ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の塗布ヘッド。
【請求項９】
前記第２ブロックの前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置している、
ことを特徴とする請求項８に記載の塗布ヘッド。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載の塗布ヘッドを備える、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
第２ブロックと固定されることによって、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであり、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記支持面と同一の仮想平面上に位置する流路面と、を含む、塗布ヘッド用のブロックの製造方法において、
前記本体を作製する工程と、
めっき加工によって、前記流路面上にマスクを設けた状態で、前記支持面上に前記めっき層を形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする塗布ヘッド用のブロックの製造方法。
【請求項１２】
前記本体を作製する工程において、
研削加工および砥粒加工の少なくとも一方を、前記本体の前記支持面および前記流路面の両方に、同時に行う、
ことを特徴とする請求項１１に記載の塗布ヘッド用のブロックの製造方法。
【請求項１】
第２ブロックと固定され、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであって、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記第２ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の流路を前記第２ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、
ことを特徴とする塗布ヘッド用のブロック。
【請求項２】
前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項３】
前記支持面の少なくとも一部分は、前記流路面に対し前記開口とは反対の側に位置し、前記塗布ヘッドの長手方向に前記流路面と平行に延びている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項４】
前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向における前記流路面の両外方にも、設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項５】
前記支持面の一部分は、前記塗布ヘッドの長手方向に、前記流路面と交互に並べて設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布ヘッド用のブロック。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項に記載のブロックと、
前記ブロックと固定される前記第２ブロックと、を備える、
ことを特徴とする塗布ヘッド。
【請求項７】
前記第２ブロックは、前記ブロックの前記めっき層によって形成された前記合わせ面と接触する合わせ面と、前記ブロックの前記流路面に対向する流路面と、を含み、
前記第２ブロックの前記合わせ面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置する、
ことを特徴とする請求項６に記載の塗布ヘッド。
【請求項８】
前記第２ブロックは、本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記第２ブロックの前記めっき層は、前記ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記第２ブロックの前記本体は、前記第２ブロックの前記めっき層によって被覆された支持面と、前記ブロックから離間して配置され、前記開口に通じる塗布液の前記流路を前記ブロックとの間に形成する流路面と、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の塗布ヘッド。
【請求項９】
前記第２ブロックの前記本体の前記支持面および前記流路面は、同一の仮想平面上に位置している、
ことを特徴とする請求項８に記載の塗布ヘッド。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載の塗布ヘッドを備える、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
第２ブロックと固定されることによって、塗布液を吐出する開口を有した塗布ヘッドを形成するようになる塗布ヘッド用のブロックであり、
本体と、前記本体上に形成されためっき層と、を備え、
前記めっき層は、前記第２ブロックと接触する合わせ面を形成し、
前記本体は、前記めっき層によって被覆された支持面と、前記支持面と同一の仮想平面上に位置する流路面と、を含む、塗布ヘッド用のブロックの製造方法において、
前記本体を作製する工程と、
めっき加工によって、前記流路面上にマスクを設けた状態で、前記支持面上に前記めっき層を形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする塗布ヘッド用のブロックの製造方法。
【請求項１２】
前記本体を作製する工程において、
研削加工および砥粒加工の少なくとも一方を、前記本体の前記支持面および前記流路面の両方に、同時に行う、
ことを特徴とする請求項１１に記載の塗布ヘッド用のブロックの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−６７７９５（Ｐ２０１１−６７７９５Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２３１４７（Ｐ２００９−２２３１４７）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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