(57)【要約】【課題】  膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜を得ることができる塗布装置及び塗布方法を提供する。【解決手段】  塗布装置１０は、ベース１２と、ベース１２上に所定間隔離れて設けられた一対のフレーム１４と、フレーム１４上に設けられた軸受１６と、軸受１６に回転自在に支持され、連続走行するウエブを外周面で支持するバックアップローラ１８と、バックアップローラ１８と対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布ヘッド２８と、ベース１２上に設置され、塗布ヘッド２８を支持する移動台２６を備える。ベース１２からバックアップローラ１８の軸心までの高さ（Ｈ１）が８００ｍｍ以下とされ、フレーム１４は１５０Ｈｚ以上の固有振動数を有する。【選択図】  図２
2010188254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベース上に所定間隔離して設けられた一対のフレームと、
前記フレーム上に設けられた軸受と、
前記軸受に回転自在に支持され、連続走行するウエブを外周面で支持するバックアップローラと、
前記バックアップローラと対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布ヘッドと、
前記ベース上に設置され、前記塗布ヘッドを支持する移動台と、を備えた塗布装置であって、
前記ベースから前記バックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）を８００ｍｍ以下とし、前記フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗布装置であって、前記ベースから前記バックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）と前記ベースから前記塗布ヘッドの塗布液の吐出口までの高さ（Ｈ２）が以下の式を満たす塗布装置。
（１）    Ｈ１／Ｈ２≦１．１
【請求項３】
請求項１又は２記載の塗布装置において、前記移動台の移動機構がボールネジとガイドレールで構成される塗布装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布装置を用い、連続走行するウエブ上に塗布液を供給する塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗布装置及び塗布方法に関し、特に、連続して走行するウエブ上に、塗布液を塗布して、均一な厚さの塗布膜面を形成する塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真感光材料や磁気記録媒体等の分野において、連続走行する帯状の可撓性支持体（以下、「ウエブ」という）上に所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程が採用されている。近年、これらの分野において、塗布膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜を得ることのできる塗布技術が求められている。
【０００３】
同様に、光学補償フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有する光学フィルムの製造に適用される塗布工程においても、上記のような塗布技術が求められている。
【０００４】
塗布液をウエブ面に塗布する塗布装置としては、たとえば、ロールコータ型、グラビアコート型、ロールコートプラスドクター型、リバースロールコータ型、エクストルージョン型、スライドコート型等があり、用途に応じて使い分けられているのが現状である。
【０００５】
これらのいずれの塗布装置においても、塗布膜の厚さ精度が高く、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜が求められている。
【０００６】
高精度な薄膜塗工を可能とした塗布装置が特許文献１に記載されている。この塗布装置は、バックアップローラとしてグラナイト石を使用し、軸受に静圧軸受を使用し、ダイ受け台の移動機構としてリニアモータとエアスライドを使用する。バックアップロール単体の真円度、そのバックアップロールを組み付けた時の回転精度、ユニットの位置決め精度及びダイ受け台の水平度を向上させることで、高精度な薄膜塗工を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０６２５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、塗布面に塗布ムラが発生する要因として、バックアップローラと塗布ヘッドのクリアランスの変動が知られている。この変動は、塗布装置を構成する部材の振動により発生する。このような振動は、特許文献１に示されるように、バックアップローラとしてグラナイト石を使用し、軸受に静圧軸受を使用し、ダイ受け台の移動機構としてリニアモータとエアスライドを使用したとしても抑制することは難しく、クリアランスの変動を十分に抑制することは困難であった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜を得ることができる塗布装置及び塗布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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の塗布装置は、ベースと、前記ベース上に所定間隔離して設けられた一対のフレームと、前記フレーム上に設けられた軸受と、軸受に回転自在に支持され、連続走行するウエブを外周面で支持するバックアップローラと、前記バックアップローラと対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布ヘッドと、前記ベース上に設置され、前記塗布ヘッドを支持する移動台と、を備えた塗布装置であって、前記ベースから前記バックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）を８００ｍｍ以下とし、前記フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明者は、塗布装置の振動に起因する塗布ムラを注意深く観察したところ、ベースからバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）を８００ｍｍ以下とし、フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることで、バックアップローラと塗布ヘッドのクリアランスに起因する塗布ムラや塗布スジが発生しても、目視観察において塗布ムラや塗布スジとして認識されないことを見出した。つまり、フレームの固有振動数を完全に除去するのではなく、固有振動数を上述の範囲に制御することで、塗布ムラや塗布スジが目視観察されない状態とできることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
本発明の塗布装置は、前記発明において、前記ベースから前記バックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）と前記ベースから前記塗布ヘッドの塗布液の吐出口までの高さ（Ｈ２）が以下の式を満たすことが好ましい。
【００１３】
（１）    Ｈ１／Ｈ２≦１．１
さらに、本発明者は、塗布ムラが発生するときのバックアップローラと塗布ヘッドのクリアランス変動を注意深く観察したところ、ベースを基準とするバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）と塗布ヘッドの塗布液の吐出口までの高さ（Ｈ２）が、Ｈ１／Ｈ２≦１．１の関係を満たすとき、変位量が０．４２μｍ以下となることを見出した。バックアップローラと塗布ヘッドとの変位は、塗布面の山と谷の差になって表れる。しかしながら、その差を０．４２μｍ以下とすることで、更に目視観察されない状態にできることを見出した。
【００１４】
本発明の塗布装置は、前記発明において、前記移動台の移動機構がボールネジとガイドレールで構成されることが好ましい。これによって、塗布ヘッドとバックアップローラのクリアランスを簡単に調整することができる。
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の塗布方法は、前記塗布装置を用い、連続走行するウエブ上に塗布液を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ベースからバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）を８００ｍｍ以下とし、フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることで、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜を得ることができる塗布装置及び塗布方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る塗布装置が適用される光学補償シートの製造ラインを説明する説明図。
【図２】塗布装置の側面図及び正面図。
【図３】ベースからバックアップローラの軸心までの高さと固有振動数の関係を示すグラフ。
【図４】ベースから塗布ヘッドの吐出口までの高さ（Ｈ２）とベースからバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）の位置関係を示す図。
【図５】ベースから塗布ヘッドの吐出口までの高さ（Ｈ２）とベースからバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）とクリアランス（Ｌ）の変位量の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
【００１９】
図１は、本発明に係る塗布装置を適用する好ましい一例である光学補償シートの製造ラインを説明する説明図である。
【００２０】
光学補償シートの製造ラインは、図１に示されるように、送出機６６から予め配向膜形成用のポリマー層が形成された透明支持体であるウエブ６０が送り出されるよう構成されている。ウエブ６０はガイドローラ６８によってガイドされてラビング処理装置７０に送り込まれる。ラビングローラ７２は、ポリマー層にラビング処理を施すために設けられている。ラビング処理装置７０の下流には除塵機７４が設けられており、ウエブ６０の表面に付着した塵を取り除くことができる。
【００２１】
ラビング処理装置７０の下流には塗布装置１０が配置されている。塗布装置１０により、例えば、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ６０に塗布される。さらに、この下流には、乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８が順次設けられる。乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８を通過し、ウエブ６０上に液晶層が形成される。さらに、この下流には紫外線ランプ８０が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成する。そして、この下流に設けられた巻取機８２により、ポリマーが形成されたウエブ６０が巻き取られる。
【００２２】
図１の光学補償シートの製造ラインにおいて、送出機６６よりウエブ６０を繰出しながら、塗布装置１０の塗布ヘッドの塗布液の平均流速を１００〜５００ｍｍ／秒となるようにポンプ（不図示）の流量を制御し、また、塗布直後の塗布膜の膜厚が所定の厚みとなるようにウエブ６０の搬送速度を制御して塗布を行なう。
【００２３】
塗布後の乾燥等において、塗布膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜が得られるように乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８、紫外線ランプ８０等の設定を行なう。塗布、乾燥後のウエブ６０は巻取機８２により巻取る。
【００２４】
上記一連の工程は、良好な無塵度及び最適な温湿度の環境下で実施されることが好ましい。したがって、クリーンルーム内で行なわれるのが好ましく、特に、塗布装置１０は、クラス１００以下の環境下に設置されるのが好ましい。
【００２５】
図２は、塗布装置の側面図と平面図を示す。塗布装置１０は、ベース１２と、ベース１２上に所定距離隔てて設けられた一対のフレーム１４と、フレーム１４上に設けられた軸受１６と、軸受１６を介して回転自在に支持されたバックアップローラ１８を備える。
【００２６】
さらに、ベース１２上に一対のガイドレール２２が設けられ、一対のガイドレール２２間にボールネジ２４が設けられる。一対のガイドレール２２上に、ガイドレール２２に沿って移動可能な移動台２６が設置される。塗布ヘッド２８が、取付台３０を介して移動台２６上に固定され、バックアップローラ１８に対向配置される。
【００２７】
ウエブに塗布する塗布液の種類、また塗布液の膜厚を最適に調整できるようにするため、バックアップローラ１８と塗布ヘッド２８の距離を調整することができる。距離の調整は、ボールネジ２４を図示しない駆動手段により回転させることで、回転運動が直進運動として移動台２６に伝えられる。移動台２６がガイドレール２２に沿って、前進／後退すし、これにより、移動台２６上の塗布ヘッド２８とバックアップローラ１８の距離が調整される。
【００２８】
上述の構成の塗布装置１０において、本発明者は塗布ムラの原因を鋭意検討したところ、塗布ムラの発生に塗布装置１０の構成部材の振動が関係あることを見出した。特に、塗布装置１０の軸受１６とフレーム１４の振動が共振したときに、バックアップローラ１８と塗布ヘッド２８のクリアランス変動が発生し塗布ムラとなって表れる。そこで、共振を回避するため、ベース１２からバックアップローラ１８の軸心までの高さ（Ｈ１）を８００ｍｍ以下となるようフレーム１４の高さを調整することで、フレーム１４の固有振動数を１５０Ｈｚ以上とした。このとき、フレーム１４の固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることで、バックアップローラ１８と塗布ヘッド２８のクリアランスが変動して塗布ムラや塗布スジが発生しても、目視観察において塗布ムラや塗布スジとして認識されないことを見出した。つまり、フレームの固有振動数を完全に除去するのではなく、固有振動数を上述の範囲に制御することで、塗布ムラや塗布スジが目視観察されない状態とできることを見出し、本発明に至った。
【００２９】
図３は、ベースからバックアップローラの軸心までの高さと固有振動数の関係を示すグラフである。図３に示すように、ベースからバックアップローラの軸心までの高さ（Ｈ１）を高くすれば、フレームの固有振動数が低くなり、一方、Ｈ１を低くすれば、フレームの固有振動数が高くなる。図３から明らかなように、Ｈ１の高さは８００ｍｍ以下とすることにより、フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とできることが理解できる。フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上することで、目視観察において塗布ムラや塗布スジとして認識されないようにすることができる。
【００３０】
図４は、ベース１２から塗布ヘッド２８の吐出口までの高さ（Ｈ２）と、ベース１２からバックアップローラ１８の軸心までの高さ（Ｈ１）の位置関係を示したものである。塗布ヘッド２８の吐出口とバックアップローラ１８との位置関係を理解し易くするため、フレーム１４上の軸受は省略されている。
【００３１】
本発明者は、バックアップローラ１８と塗布ヘッド２８のクリアランス（Ｌ）の変位量と塗布ムラの発生状況を鋭意検討した結果、バックアップローラ１８と塗布ヘッド２８とのクリアランス（Ｌ）の変位量を０．４２μｍ以下とすることで、フレームの固有振動数を１５０Ｈｚ以上とすることに加えて、さらに目視観察されない状態とすることを見出した。つまり、変位量を０．４２μｍ以下にすれば、クリアランス（Ｌ）が変動して、塗布膜の表面に塗布ムラや塗布スジが発生しても、目視観察で認識されないようにすることができる。
【００３２】
さらに本発明者は、クリアランス（Ｌ）の変位量を０．４２μｍ以下となる条件について検討した結果、ベース１２から塗布ヘッド２８の吐出口までの高さ（Ｈ２）と、ベース１２からバックアップローラ１８の軸心までの高さ（Ｈ１）を一定の関係とすることで、クリアランス（Ｌ）の変位量を０．４２μｍ以下となることを見出した。
【００３３】
図５は、Ｈ１／Ｈ２と、クリアランス（Ｌ）の変位量の関係を示したグラフである。図５のグラフから、Ｈ１／Ｈ２が小さくなれば、クリアランス（Ｌ）の変位量が小さくなることが理解できる。特に、Ｈ１／Ｈ２≦１．１の関係を満たす場合に、クリアランス（Ｌ）の変位量が０．４２μｍ以下となることが理解できる。
【００３４】
塗布装置１０を使用した塗布膜の形成について説明する。塗布液としては、たとえば、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であり、有機溶剤が含まれるものが使用できる。但し、これ以外の粘度のもの、有機溶剤が含まれないものも使用できる。
【００３５】
ウエブ６０としては、一般に、所定幅、所定長さで、厚さが２〜２００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−2,6 −ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフイルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙、金属板等からなる可撓性帯状物又は該帯状物を基材としてその表面に加工層を形成した帯状物が使用できる。
【００３６】
以上、本発明に係る塗布装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００３７】
また、塗布装置１０の用途としても、光学補償フィルム等の光学フィルムのみならず各種の塗布に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１０…塗布装置、１２…ベース、１４…フレーム、１６…軸受、１８…バックアップローラ、２２…ガイドレール、２４…ボールネジ、２６…移動台、２８…塗布ヘッド、３０…取付台、６０…ウエブ、６６…送出機、６８…ガイドローラ、７０…ラビング処理装置、７２…ラビングローラ、７４…除塵機、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８２…巻取機
【図１】
2010188254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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