JP2008136884A - バー塗布装置及び方法 - Google Patents
バー塗布装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008136884A JP2008136884A JP2006322453A JP2006322453A JP2008136884A JP 2008136884 A JP2008136884 A JP 2008136884A JP 2006322453 A JP2006322453 A JP 2006322453A JP 2006322453 A JP2006322453 A JP 2006322453A JP 2008136884 A JP2008136884 A JP 2008136884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bar
- coating
- support surface
- web
- coating liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
- B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
- B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
- B05C1/0804—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the material being applied without contact with the roller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】バー塗布において、流動スジを発生させないように塗布液をウエブに薄膜塗布することができるバー塗布装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は、連続走行しているウエブ12に、バー受け部材22に支持されて回転する円柱状のバー20を用いて塗布液を塗布するバー塗布装置10において、前記バー受け部材22の前記バー20を支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料で構成されていることを特徴とするバー塗布装置である。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は、連続走行しているウエブ12に、バー受け部材22に支持されて回転する円柱状のバー20を用いて塗布液を塗布するバー塗布装置10において、前記バー受け部材22の前記バー20を支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料で構成されていることを特徴とするバー塗布装置である。
【選択図】 図1
Description
本発明はバー塗布装置及び方法に係り、特に直径が5mm以上15mm以下の細径な円柱状のバーによって、連続走行するウエブに塗布液を薄膜塗布するバー塗布装置及び方法に関する。
従来より連続走行しているウエブに塗布液を塗布する方法として、各種の方法が提案されているが、特許文献1等に示されるように、操作が容易で、かつ、多大なスペースを要しないバー塗布方法が広く利用されている。しかし、バーは細長いために、ウエブやバーの僅かな振動により、ウエブの走行方向において段状の塗布厚みムラ(以下、「段状ムラ」という)が発生し易く、この対策として本出願人は、特許文献2において、ウエブとバーのラップ角度を2.5°以上30°以下にすると共に、バー断面の最大径をRbとし、バー支持部材のバー受け部断面の円弧の曲率半径をRhとしたときに、Rb/Rhが0.9以上1.0以下の範囲とし、バー支持部材のバーホールド角を90°以上180°以下にするバー塗布方法を提案した。これにより、段状ムラを解決することができる。
しかし、特許文献2のバー塗布方法を使用しても、ウエブに塗布液が塗布された塗布膜面に、塗布長手方向にボンヤリとしたスジ(以下、「流動スジ」という)の塗布故障を発生する場合があるという問題がある。特に、光学補償フィルム等の光学機能性フィルムの製造における塗布のように、ウエブに塗布される湿潤膜厚が15μm以下の薄膜塗布においては、塗布後のレベリング効果が得られにくいために、これらの塗布故障が顕在化し易く問題になる。
そこで、バー塗布の横段状ムラは、バーの回転振動がウエブに伝播し、更に塗布メニスカスに伝播して発生すると考えられ、従来から、流動スジの抑制のために、バー全体の真直度や真円度を調整することが行われていた。
特公昭58−4589号公報
特開平9−201563号公報
しかしながら、バーの真直度が良好でも、バーとバー支持面との間に塗布液が流れ込み潤滑膜を形成した場合に、バー支持面を構成する材料に塗布液が浸み込むことによりバー支持面の精度が下り、バー塗布の際にバーの回転がスムーズに行われず振れ回りが大きくなり、流動スジを発生するという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、バー塗布において、流動スジを発生させないように塗布液を支持体に塗布することができるバー塗布装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、連続走行している支持体に、バー受け部材に支持されて回転する円柱状のバーを用いて塗布液を塗布するバー塗布装置において、前記バー受け部材の前記バーを支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料であることを特徴とするバー塗布装置を提供する。
本発明者は、バー塗布の流動スジはバーの真直度が良好でも、バーとバー受け部材の間に塗布液が浸漬した状態においてバー受け部材の精度の良いことが必要であることに着目し、バー受け部材のバーを支持するバー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下とし、かつ、バー支持面の材料をバーの材料より硬度が低い材料を用いることにより、バー塗布の流動スジを抑制できるという知見を得た。ここで、「塗布液の浸漬による表面の膨張」とは、バー受け部材と同材質のサンプルピース(10mm×10mm×100mm)を塗布時の温度の塗布液に3週間浸した後でサンプルピース(10mm×100mm)の高さ(厚さ)の変化の値のことをいう。
請求項1に記載の発明によれば、塗布液がバーとバー支持面との間に流れ込み、バーとバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、バー支持面の材料がバーの材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バーが回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バーが磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。
請求項2に記載の発明は請求項1において、前記バー支持面の材料は、PEEK樹脂又はポリクロロトリフルオロエチレンであることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、バー支持面の材料への塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
請求項3に記載の発明は請求項1又は2のいずれかにおいて、前記バーの真円度の最大値と最小値の差の振れ値をA、該Aをバーの幅方向Xで2次近似した値をB、前記Aから前記Bを差し引いた値をT(=A−B)、該Tのバーの幅方向Xの微分値の絶対値|dT/dX|のバーの幅平均を平均斜度D*とした際に、平均斜度D*がD*≦135×10−6であるバーを有することを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、バーの平均斜度D*をD*≦135×10−6としたので、バーがバー支持面に支持されて回転する場合に精度良く回転することができるので、バー塗布における流動スジの発生を抑制することができる。
請求項4に記載の発明は請求項1〜3のいずれかにおいて、前記バー支持面の材料の線膨張係数は、10×10−5/K以下であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、塗布液がバーとバー支持面との間に流れ込んでも、バー支持面の材料の変形が小さいので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
請求項5に記載の発明は請求項1〜4のいずれかにおいて、前記バー支持面の材料のロックウェル硬度は、R60以上であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、バー支持面はバーの回転に伴う摩擦による磨耗に起因する変形が少ないので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
請求項6に記載の発明は請求項1〜5のいずれか1項に記載のバー塗布装置を用いて、連続走行している支持体上に塗布液を塗布することを特徴とするバー塗布方法を提供する。
請求項6に記載の発明によれば、流動スジの発生のない塗布膜をえることができる。
本発明によれば、流動スジの塗布故障を発生させないように、塗布液をウエブに薄膜塗布することができる。
また、本発明によれば、例えば光学機能性フィルムの製造のように、薄膜塗布における塗布膜面の表面性を改善する上で極めて有効である。
以下、添付図面に従って、本発明に係るバー塗布装置及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。
図1は本発明の実施態様を示すバー塗布装置の側面断面図であり、図2はバー塗布ヘッドの一部を断面で示した斜視図である。
図1及び図2に示すように、バー塗布装置10は、バー塗布ヘッド12を挟んでウエブ走行方向の上流側と下流側とに設けられた一対のガイドローラ14、16によりウエブ18がバー塗布ヘッド12のバー20にラップされた状態で塗布液が塗布される。
バー塗布ヘッド12は、主として、両端が図示しない軸受により回転自在に支持されたバー20と、そのバー20の全長にわたって設けられ、バー20に撓みが生ずるのを防止すると共にバー20へ塗布液を供給する給液器としての機能を備えたバー受け部材22と、バー受け部材22との間に塗布液の給液路24、26を形成する上流側堰部材28と下流側堰部材30とで構成される。給液路24、26は、マニホールド32とスロット34とで構成され、マニホールド32に給液された塗布液がスロット34を介してウエブ18の幅方向に均一に押し出される。これにより、バー20に対してウエブ18の搬送方向の上流側(以下、1次側という)には1次側ビード36が形成され、下流側(以下、2次側という)には2次側ビード38が形成される。この2次側ビード38はバー20とバー受け部材22との間に空気を巻き込まないように作用する。これら1次側と2次側のビード36、38を形成する塗布液が回転するバー20によってピックアップされることにより、バー20にラップして連続走行するウエブ18に塗布される。また、給液路24、26から1次側と2次側のビード36、38に供給された塗布液のうち余剰の塗布液は堰部材28、30の外側28A、30Aを流下する。
バー20の回転は、ウエブ18の走行によって従動回転する場合、駆動源を設けて回転駆動する場合の何れでも良く、また回転駆動する方向はウエブ18の走行方向と同方向への回転でも、逆方向への回転でもよい。バー20の種類としては、ワイヤーバー、溝切りバーを好適に使用することができ、特に光学補償フィルム等の光学機能性フィルムの製造のようにウエブ18に塗布する湿潤膜厚が15μm以下の薄膜塗布には、ワイヤーバー20が塗布量を精度良く制御し易く薄膜塗布に好適である。ワイヤーバー20は、図3に示すように、円柱状の芯金40の表面にワイヤー42を巻回してワイヤー列44を形成することで作成される。ワイヤーバー20は、図4に示すように、ワイヤー42の太さを変えることで、ワイヤー列44のワイヤー42同士の間に保持する塗布液量を変えることができ、これにより所望厚みの塗布膜を精度良く塗布することができる。
バー受け部材22は、バー20を支持するバー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、バーの材質よりも硬度が低い材料により構成されている。ここで、「塗布液の浸漬による表面の膨張」とは、バー受け部材と同材質のサンプルピース(10mm×10mm×100mm)を塗布時の温度の塗布液に3週間浸した後でサンプルピース(10mm×100mm)の高さ(厚さ)の変化の値のことをいう。測定には、非接触のレーザー変位計が好ましいが、接触式のダイヤルゲージを使用することもできる。なお、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm未満であると、浸漬膨張がほとんどない硬度の高い金属であるため、バーとバー支持面との摩擦により、バーが磨耗変形を起こし塗布膜にスジ故障を発生してしまうからであり、一方、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が50μmを超えると、塗布液がバー20とバー支持面との間に流れ込み、バー20とバー支持面との間に潤滑膜を形成する際に、バー受け部材22の材料に過大に吸収され、精度良くバー20を支持することができなくなり、段ムラを引き起こす可能性があるからである。
また、バー受け部材22は、バー20が高速で回転するため、バー(ワイヤーバーにあってはワイヤー)20との間の摩擦抵抗が小さい材質のものが選択されなければならない。本発明に好ましく用いられるバー受け部材22の材質としては、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン(ダイフロン(ダイキン工業株式会社商品名))等を挙げることができる。
ここで、本発明に使用されるバー受け部材22は、線膨張係数が10×10−5/K以下の材料を用いることが好ましい。その理由としては、線膨張係数が10×10−5/Kを超えると、塗布液がバー20とバー支持面との間に流れ込んだ場合に、バー支持面の材料の変形が大きくなり、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができなくなるからである。なお、本明細書に用いる「線膨張係数」とは、JIS K7197に規定された方法に従い、昇温速度5℃/分、荷重:2g、測定範囲:−30℃以上80℃以下にて測定された線膨張係数を示し、単位は、/Kである。
また、本発明に使用されるバー支持面の材料は、ロックウェル硬度がR60以上の材料を用いることが好ましい。その理由としては、ロックウェル硬度がR60未満であると、バー支持面はバー20の回転に伴う摩擦による磨耗に起因する変形が大きくなり、バー支持面の精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができなくなるからである。なお、本明細書に用いる「ロックウェル硬度」とは、JIS K6758に規定された方法に従い測定されたロックウェル硬度をいう。
次に、本発明において使用されるバー20は、フラットバー、ワイヤーバー、溝切りバー等を用いることができる。より好ましくは、ワイヤーバーである。その理由としては、塗布液の塗布量を一番精度良く制御し易く、薄膜塗布に好適だからである。本発明においてワイヤーバーを使用する場合、バー20の直径は5mm以上15mm以下、好ましくは5mm以上10mm以下である。本発明で使用されるバー20の直径は5mm以上15mm以下の範囲の細径のものが対象であり、長さが2m以内のものが使用される。これは、バー20が細長いが故に、バー20の回転時に撓みに起因する振れ回りが発生し易いからである。また、バー20の直径が5mm未満のものは、製作上において困難を生じてしまう。ワイヤー42の径は0.06mm以上0.4mm以下、好ましくは0.06mm以上0.2mm以下が適当である。これより大きいときは塗布量が多くなりすぎ、高速薄膜塗布に有効なバー塗布法の使用法として適切でなく、これより小さいときはワイヤー42を巻いて高精度なワイヤーバーを製作することが困難になると共に強度的にも問題が出てくる。ワイヤー42の材質としては金属が用いられるが、耐蝕性,耐摩耗性,強度等の観点からステンレス鋼が最も適している。このワイヤー42には更に耐摩耗性を向上させるため、表面にメッキを施すことも出来る。とくにハードクロムメッキが適している。なお、バー20は、平均斜度D*がD*≦135×10−6であるものを用いる。その理由としては、D*が135×10−6を超えると、バー20を局所的に見た場合において、真円度に振れが生じてしまい、バー塗布の際に横段状ムラを生じてしまうからである。ここで、平均斜度D*とは、バー20の真円度の最大値と最小値の差の振れ値をA、該Aをバー20の幅方向Xで2次近似した値をB、前記Aから前記Bを差し引いた値をT(=A−B)とした場合に、該Tのバー20の幅方向Xの微分値|dT/dX|のバー20の幅平均のことをいう。なお、真円度とは、バー20をバー20の軸中心を中心として一回転させ、半径の振れを測定し、最大値と最小値の差を求めるものである。振れ値の測定には、非接触のレーザー変位計が好ましいが、接触式のダイヤルゲージやテーパーゲージを使用しても構わない。振れ値の測定でバー20を回転させる際、たわみを排除するために、バー20の軸は鉛直方向に配置し、上下の両方を固定して測定する。真円度の振れ値Aをバー20の幅方向Xで測定する間隔は、任意の値で構わないが微分の精度を持たせるために、バー20の径をdとしたとき、測定間隔は2πd以下とする。
このように、バー径5mm以上15mm以下、ワイヤー径0.06mm以上0.4mm以下のワイヤーバーで粘度0.02Pa・sの塗布液をウエブ18に塗布することで、湿潤厚みが5μm以上15μm以下の薄膜な塗布膜を得ることができる。
また、本発明において溝切りバーを使用する場合も、バーの直径は5mm以上15mm以下、好ましくは5mm以上10mm以下である。溝のピッチは0.1mm以上0.5mm以下、好ましくは0.2mm以上0.3mm以下が適当であり、断面形状としては正弦曲線に近似したものがとくに適している。しかしながら、必ずしもこの様な断面形状に限定されることなく、他の断面形状のものも使用することが出来る。一般に溝切りバーとワイヤーバーとは一定の対応関係があり、それぞれ断面における凸部の頂を結んだ線より下方にある室間の単位長さ当りの面積が等しい場合に、同一条件下における同一塗布量の塗布に適しているとされている。したがってこのような対応関係に基き、ワイヤーバーにおける知見より適切な薄切りバーを選定することができる。
バー20の材質としては、耐蝕性,強度の面より金属が好ましく、とくにステンレス鋼(SUS304、SUS316:共に、ロックウェル硬度がB90以下、ビッカーズ硬さが200以下)が適している。なお、DLCコーティングバー(ビッカーズ硬さが1000以上2000以下)であってもよい。また、溝切りバーの材質としては、耐蝕性,強度,耐摩耗性の面より金属とくにステンレス鋼が適している。
なお、バー20の材料は、バー支持面の材料より硬度が高い材料となるようにする。その理由としては、バー20の材料の硬度が、バー支持面の材料の硬度より低い材料から構成されていると、バー塗布の際にバー20とバー支持面の間の摩擦によりバー20が磨耗変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生してしまうからである。
次に、上記の如く構成されたバー塗布装置10によりウエブ18に塗布液を塗布する塗布方法を説明する。
塗布液は塗布ヘッド12の給液路24、26内に供給されて1次側と2次側のビード36、38を形成し、回転するバー20によってピックアップされウエブ18に塗布される。この際、ウエブ18とバー20との接触部において塗布液の計量が行なわれて所望の塗布量のみがウエブ18に塗布され、他は堰部材28、30の外側面に沿って流下する。即ち、バー塗布においては、塗布液はビード36、38を介してウエブ18に塗布されることになる。
なお、このとき、バー20にラップして連続走行するウエブ18にかかる張力は、150N/m以上であることが好ましい。その理由としては、250N/m未満であると、バー20がバー受け部材22に適切に押し付けられず、段ムラを抑制することができなくなるからである。
また、塗布液はビード36、38を形成し適切に維持してゆくためには、バー20によりピックアップされる塗布液量Q1 がウエブ18に塗布される塗布液量Q2 と等しいか、或いはこれより大であることが要求される。一般にQ1 >Q2 であれば、1次側ビード36への塗布液のインプットがアウトプットより大となるから、1次側ビード36の大きさを一定に保つ場合は、この過剰の塗布液が1次側ビード36外へ流出する。即ち、バー20により掻き落された過剰の塗布液の一部は堰部材28を越えて溢れ、堰部材28の外側面に沿って流下する。こうして溢れ流下した塗布液は回収され、再び塗布液として再使用されることになる。
さらに、バー20の回転があまり大きくなると、塗布液の種類によっては、バー20とウエブ18の下流側接触部近傍に泡が停留して塗布故障を発生したりすることがある。この泡はバー20とバー受け部材22との間に存在する空気がバー20の回転により巻き込まれて発生するものと考えられるので、これを防止するために、図1に示す如くバー20の下流側においても、バー20に向けて塗布液を供給し、堰部材30よりオーバフローさせて、泡防止用の2次側ビード38を形成させて、空気が上流側へ巻き込まれないようにすることが好ましい。
本実施の形態にかかるバー塗布装置及び方法によれば、塗布液がバー20とバー支持面との間に流れ込み、バー20とバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
また、本実施の形態にかかるバー塗布装置及び方法によれば、バー支持面の材料がバー20の材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バー20が回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バー20が磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。
本発明において、使用される塗布液はとくに限定されるものではなく、高分子化合物の水又は有機溶媒液,顔料水分散液,コロイド溶液等が利用しうる。また塗布液の物性も特に限定されるものではないが、粘度は低い方が適しており、1Pa・s以下、とくに0.5Pa・s以下の塗布液が適している。表面張力も特に限定されないが、50×10−3N/m以下で特に好ましい結果が得られる。
また、本発明に使用されるウエブ18としては、紙,プラスチックフイルム,レジンコーティッド紙,合成紙等が包含される。プラスチックフィルムの材質は、たとえば、ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル,ポリ塩化ビニル,ポリスチレン等のビニル重合体、6,6−ナイロン,6−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ヘルローストリアセテート,セルロースダイアセテート等のセルロースアセテート等が使用される。またレジンコーティッド紙に用いる樹脂としては、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィンが代表的であるが、必しもこれに限定されない。ウエブの厚みも特に限定されないが、0.01mm以上1.0mm以下程度のものが取扱い,汎用性より見て有利である。
本発明において、適当なビード36、38の大きさは各条件により適当な大きさを異にするが、これは塗布液の粘度等の物性,バー20の構造と回転速度,ウエブ18の走行速度等により変化するので、ビード36、38の大きさ自身を規定することはさしたる意義はなく、むしろコントロールしうるこれらのパラメータをいかに選ぶかを検討するのが現実的である。これらの条件をいかに選択すべきかは、複数のパラメータが複雑にからみ合っているため、結局のところ実験により決定すべきであるが、一般的に述べると、バー20の回転周速度Vbとウエブ18の走行速度Vwの相対比Vb/Vwは1であることがおおく、この相対比を1とした場合、塗布におけるVwの限界速度は塗布液の粘度が小なる程、またバー径が小なる程、大きくなる傾向にあるが、粘度を下げることを目的とした塗布液の密度低下や、バーの小径化は乾燥ムラの悪化やバーの振れ回りを発生させるため、塗布液の粘度やバー径の最適化な組み合わせが必要である。
図7は、本発明のバー塗布装置10を組み込んだ光学補償シートの製造ライン80である。
光学機能フィルムの製造ライン80は、図7に示されるように、送出機82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18が送り出される。次に、ウエブ18はガイドローラ84によってガイドされてラビング処理装置86に送りこまれ、ラビングローラ88は、ポリマー層にラビング処理が施される。ラビングローラ88の下流には除塵機90が設けられており、ウエブ18の表面に付着した塵を取り除く。除塵機90の下流には本発明のバー塗布ヘッド12が設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ18に塗布される。塗布ヘッド12の下流には、乾燥ゾーン92、加熱ゾーン94が順次設けられており、ウエブ18上の塗布液が乾燥・加熱されて液晶層が形成される。更に、この下流には紫外線ランプ96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。これにより、光学補償フィルムが製造され、製造された光学補償フィルムは巻取機98に巻き取られる。
以上説明した本実施の形態によれば、塗布液がバー20とバー支持面との間に流れ込み、バー20とバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、バー支持面の材料がバー20の材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バー20が回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バー20が磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。
実施例により本発明の効果を更に説明する。
(実施例1)
図7に示した本発明のバー塗布装置10を組み込んだ光学補償フィルムの製造ライン80により光学補償フィルムを以下の条件で製造した。
図7に示した本発明のバー塗布装置10を組み込んだ光学補償フィルムの製造ライン80により光学補償フィルムを以下の条件で製造した。
ウエブ18は、厚さ100μmのトリアセチルセルロース(フジタック、富士写真フィルム(株)製)の表面に長鎖アルキル変性ポバールの2重量%溶液をフィルム1m2 当たり25mlになるように塗布後、60℃で1分間乾燥させて配向膜用樹脂層を形成したものを使用した。このウエブ18を、送出機82から送り出すと共に50m/分で搬送しながらラビング処理装置86によって配向膜用樹脂層表面にラビング処理を行って配向膜を形成した。ラビング処理におけるラビングローラ88の押し付け圧力を、配向膜樹脂層の1cm2 あたり9.8×105Paにすると共に、回転周速を5.0m/秒にした。
そして、配向膜用樹脂層をラビング処理して得られた配向膜上に、本発明のバー塗布装置10を使用して塗布液を塗布した。塗布液は、下記に示すディスコティック化合物TE−8のR(1)とR(2)の重量比で4:1の混合物に対し、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V♯360、大阪有機科学(株)製)を10重量%、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)を0.6重量%、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)を3重量%、増感剤(カヤキュアーDET−X、日本化薬(株)製)を1重量%、添加し、最終的にその混合物の32重量%メチルエチルケトン溶液とした。その液晶性化合物を含む液に、さらにフッ素系界面活性剤(フルオロ脂肪族基含有共重合体、メガファックF780、大日本インキ(株)製)を0.3重量%添加し、塗布液として使用した。
そして、真直度がバー1m当たり0.1mmのバー支持面46に、バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:136×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を支持すると共に、ウエブ18を走行速度20m/分で走行させながらワイヤーバー20も同速で順回転させ、バー塗布ヘッド12から塗布液をウエブ1m2 当たり5ml(湿潤膜厚5μm)になるように配向膜上に塗布した。ここで、バー受け部材22の材質は、線膨張係数:4.7及びロックウェル硬度:R126のPEEK樹脂であり、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」は、10μmであった。なお、線膨張係数の測定にあたってはASTM測定法D−696を、ロックウェル硬度の測定にあたってはASTM測定法D−785を用いた。また、ワイヤーバー20の平均斜度の測定にあたっては、非接触のレーザー変位計を用いて、ワイヤーバー20の幅方向の振れ値を測定し、該振れ値の測定結果に基づき、平均斜度D*を算出した。
このバー受け部材22を有するバー塗布ヘッド12で塗布液が塗布されたウエブ18は、100°Cに調整された乾燥ゾーン92及び、130°Cに調整された加熱ゾーン94を通過させてネマチック相を形成した後、この配向膜及び液晶性化合物相が塗布されたウエブ18を連続搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプ96により紫外線を照射した。これにより、光学補償フィルムを製造した。
(実施例2)
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:4.7及びロックウェル硬度:R126のPEEK樹脂で構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が10μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:4.7及びロックウェル硬度:R126のPEEK樹脂で構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が10μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
(実施例3)
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:4.5〜7.0及びロックウェル硬度:R75〜R112のダイフロンで構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が5μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:4.5〜7.0及びロックウェル硬度:R75〜R112のダイフロンで構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が5μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
(実施例4)
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:1.6及びロックウェル硬度:B90のステンレス鋼(SUS304)で構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が0μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:62×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:1.6及びロックウェル硬度:B90のステンレス鋼(SUS304)で構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が0μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
(比較例1)
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:136×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:15及びロックウェル硬度:R52のニューライトで構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が60μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
バー径:8mm、ワイヤー径:0.06mm及び平均斜度D*:136×10−6のステンレス鋼製(ロックウェル硬度:B90以下(SUS316))のワイヤーバー20を用いる共に、線膨張係数:15及びロックウェル硬度:R52のニューライトで構成されるバー受け部材22を用い、バー支持面46の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が60μmであること以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを製造した。
(まとめ)
評価項目はバー20の1回転周期でウエブ18の幅方向に発生する横段状ムラを目視により評価した。評価レベルは、光学補償フィルムの品質評価において、製造品質上極めて好ましいレベルを◎、製造品質を満たすレベルを○、製造品質を満たすが○よりやや劣るレベルを△、製造品質を満たさず不合格となるレベルを×とした。
評価項目はバー20の1回転周期でウエブ18の幅方向に発生する横段状ムラを目視により評価した。評価レベルは、光学補償フィルムの品質評価において、製造品質上極めて好ましいレベルを◎、製造品質を満たすレベルを○、製造品質を満たすが○よりやや劣るレベルを△、製造品質を満たさず不合格となるレベルを×とした。
表1からわかるように、実施例1〜3に示すように、バー支持面の表面の膨張が50μm未満であり、バー支持面の材料の硬度がバー20の材料の硬度より低い場合には、塗布膜に流動スジが発生せず、面状の良好な塗布膜が得られることがわかる。なお、バー20の平均斜度D*が135×10−6を超えた実施例1では、実施例2及び3に比べて面状のやや劣る塗布膜が得られることがわかる。
実施例4は、バー支持面の表面の膨張が50μm未満でも、バー支持面の材料がステンレス鋼(SUS304)のようにバー20の材料と同等の硬度を有するものである場合には、バーが磨耗してしまい、ウエブ18に対してバー塗布を行なうことができなくなってしまうことを示している。
比較例1は、バー支持面の表面の膨張が60μmを超える値である場合には、バー支持面の材料の硬度がバー20の材料の硬度より低くても、流動スジのある塗布膜しか得られないことを示している。
したがって、バー塗布により流動スジのない塗布膜を得るためには、バー支持面の表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、バー支持面の材料の硬度をバー20の材料の硬度より低くすることが有効であることがわかる。
10…バー塗布装置、12…バー塗布ヘッド、14、16…ガイドローラ、18…ウエブ、20…バー、22…バー受け部材、24、26…給液路、28…上流側堰部材、30…下流側堰部材、32…マニホールド、34…スロット、36…1次側ビード、38…2次側ビード、40…ワイヤーバーの芯金、42…ワイヤー、44…ワイヤ列、46…バー支持面、48…バー支持面の円弧部分、50…仮想円形、52…仮想円形の中心、54…エッジ、56…仮想直線、58…直線、60…バー支持面の中央位置、62…バーの中心、64…バー支持面の直線部分、72…楔形の空間
Claims (6)
- 連続走行している支持体に、バー受け部材に支持されて回転する円柱状のバーを用いて塗布液を塗布するバー塗布装置において、
前記バー受け部材の前記バーを支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が1μm以上50μm以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料であることを特徴とするバー塗布装置。 - 前記バー支持面の材料は、PEEK樹脂又はポリクロロトリフルオロエチレンであることを特徴とする請求項1に記載のバー塗布装置。
- 前記バーの真円度の最大値と最小値の差の振れ値をA、該Aをバーの幅方向Xで2次近似した値をB、前記Aから前記Bを差し引いた値をT(=A−B)、該Tのバーの幅方向Xの微分値の絶対値|dT/dX|のバーの幅平均を平均斜度D*とした際に、平均斜度D*がD*≦135×10−6であるバーを有することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のバー塗布装置。
- 前記バー支持面の材料の線膨張係数は、10×10−5/K以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のバー塗布装置。
- 前記バー支持面の材料のロックウェル硬度は、R60以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のバー塗布装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のバー塗布装置を用いて、連続走行している支持体上に塗布液を塗布することを特徴とするバー塗布方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006322453A JP2008136884A (ja) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | バー塗布装置及び方法 |
KR1020070116545A KR20080048930A (ko) | 2006-11-29 | 2007-11-15 | 바 도포장치 및 바 도포방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006322453A JP2008136884A (ja) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | バー塗布装置及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008136884A true JP2008136884A (ja) | 2008-06-19 |
Family
ID=39598908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006322453A Abandoned JP2008136884A (ja) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | バー塗布装置及び方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008136884A (ja) |
KR (1) | KR20080048930A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11623238B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Coating method, coating bar head and coating apparatus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101860082B1 (ko) * | 2017-02-16 | 2018-05-21 | 주식회사 탑앤씨 | 보강부가 적용된 슬롯다이장치 |
KR102583641B1 (ko) * | 2019-03-26 | 2023-10-04 | 주식회사 엘지화학 | 바 코터 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001087697A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Konica Corp | バー塗布装置および塗布方法 |
WO2005110621A1 (de) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Voith Patent Gmbh | Rakelbett |
JP2006082059A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | バー塗布方法及び装置 |
JP2006231670A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 平版印刷版材料の製造方法、平版印刷版材料 |
-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006322453A patent/JP2008136884A/ja not_active Abandoned
-
2007
- 2007-11-15 KR KR1020070116545A patent/KR20080048930A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001087697A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Konica Corp | バー塗布装置および塗布方法 |
WO2005110621A1 (de) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Voith Patent Gmbh | Rakelbett |
JP2006082059A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | バー塗布方法及び装置 |
JP2006231670A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 平版印刷版材料の製造方法、平版印刷版材料 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11623238B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Coating method, coating bar head and coating apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080048930A (ko) | 2008-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7048969B2 (en) | Coating device and coating method | |
WO2008029718A1 (fr) | Procédé de revêtement et appareil de revêtement | |
JP4358010B2 (ja) | 塗布装置及び塗布方法 | |
JP2008136884A (ja) | バー塗布装置及び方法 | |
JP2006082059A (ja) | バー塗布方法及び装置 | |
JP4885692B2 (ja) | バー塗布方法 | |
TWI626087B (zh) | 塗布裝置及塗布方法 | |
JP2008200632A (ja) | バー塗布装置およびバー塗布方法 | |
JP2006272269A (ja) | 塗布液の塗布方法および光学フィルム | |
JP6989053B1 (ja) | 塗布装置および塗布方法 | |
JP2006272130A (ja) | 塗布液の塗布方法、塗布液の塗布装置、光学フィルム、および反射防止フィルム | |
JP4945291B2 (ja) | 塗布方法及び塗布装置 | |
JP4743482B2 (ja) | 塗布液の塗布方法、および塗布装置 | |
JP2009112923A (ja) | バー塗布装置及び塗布方法 | |
JP4239215B2 (ja) | バー塗布方法及び装置 | |
JP5429979B2 (ja) | 塗膜を有するフィルムの製造方法、光学フィルムの製造方法 | |
JP4979523B2 (ja) | バー塗布装置、バー塗布装置を用いた塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 | |
JP2009082829A (ja) | バー塗布装置、それを用いた塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 | |
JP2009240996A (ja) | バー塗布装置、塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 | |
JP4979527B2 (ja) | バー塗布装置、それを用いた塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 | |
JPH09201563A (ja) | 塗布方法 | |
JP2010158622A (ja) | ワイヤーバー塗布装置およびこれを用いた塗布方法、光学フィルムの製造方法 | |
JP4996273B2 (ja) | ラビング方法及び装置、それを用いた光学フィルムの製造方法及び装置 | |
JP2009240995A (ja) | バー塗布装置、塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 | |
JP5661480B2 (ja) | バー塗布装置、塗布方法、及び光学フィルムの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090902 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20111013 |