JP4855993B2 - Coating apparatus and coating method - Google Patents

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Description

本発明は塗布装置に関し、特に連続して走行するウエブ（帯状支持体）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に関する。   The present invention relates to a coating apparatus, and more particularly to a coating apparatus that applies a coating liquid onto a continuously running web (band-like support) to form a coating film surface having a uniform thickness.

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。   In the fields of photographic photosensitive materials and magnetic recording media, a coating process is employed in which a predetermined coating solution is applied to a continuously running belt-like flexible support (hereinafter referred to as “web”) to form a coating film. ing. In recent years, in these fields, there has been a demand for a coating technique capable of obtaining a coating film having high coating film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.

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。   Similarly, in the coating process applied to the production of an optical film having various functions such as an optical compensation film, an antireflection film, and an antiglare film, the above coating technique is required.

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。   For example, roll coater type, gravure coat type, roll coat plus doctor type, reverse roll coater type, extrusion type, slide coat type, etc., can be used depending on the application. This is the current situation.

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、かつ、表面が平滑で塗布ムラのない塗布膜を得るために、塗布時の振動を除去することが重要である。   In any of these coating apparatuses, it is important to remove vibration during coating in order to obtain a coating film having a high coating film thickness accuracy and a smooth surface with no coating unevenness.

塗布時の振動を除去方法として特許文献１には、能動型除振装置を塗布部に適用することが開示されている。また、特許文献２には、塗布ヘッドに振動を与えることにより、ウエブと塗布ヘッドとの距離を一定に保つ塗布装置が開示されている。
特開２００５−３１９３８５号公報 特開２００４−８９８９６号公報 As a method for removing vibration during application, Patent Document 1 discloses that an active vibration isolator is applied to an application unit. Patent Document 2 discloses a coating apparatus that keeps the distance between the web and the coating head constant by applying vibration to the coating head.
JP 2005-319385 A JP 2004-89896 A

しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、ウエブと塗布ヘッドとの距離を一定に保つことができるものの、塗布液のメニスカス振動は抑制できないので、塗布ムラを起す振動を打ち消すには充分とはいえず、塗布ムラが生じるおそれがあった。尚、エクストルージョン型塗布ヘッド９は、図５に示すように、２つの出口リップ（上リップ）３と入口リップ（下リップ）６が間隙を保つように対峙してスロット７を形成し、このスロット７に連結した液溜８を内部に有する。そして、塗布液は、連結したスロット７を経て、スロット先端５より吐出される。即ち、エクストルージョン型塗布ヘッド９は、ウエブ２と塗布ヘッド９との距離を一定間隔に保つようにリップ先端５とバックアップローラ１間の距離が設定されているが、塗布の際に塗布液ビード４のメニスカス４ａに振動が起き、塗布ムラが生じるおそれがあった。   However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, although the distance between the web and the coating head can be kept constant, the meniscus vibration of the coating liquid cannot be suppressed, so that it is sufficient to cancel the vibration that causes coating unevenness. Therefore, there was a risk of uneven coating. As shown in FIG. 5, the extrusion-type coating head 9 forms a slot 7 facing each other so that the two outlet lips (upper lip) 3 and the inlet lip (lower lip) 6 maintain a gap. A liquid reservoir 8 connected to the slot 7 is provided inside. Then, the coating liquid is discharged from the slot tip 5 through the connected slot 7. That is, in the extrusion type coating head 9, the distance between the lip tip 5 and the backup roller 1 is set so that the distance between the web 2 and the coating head 9 is kept constant. No. 4 meniscus 4a vibrated, and there was a risk of uneven coating.

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を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to realize a coating apparatus capable of obtaining a coating film having a high film thickness accuracy and a smooth surface without coating unevenness. To do.

本発明は、前記目的を達成するために、長手方向に走行する長尺状のウエブを外周面で支持するバックアップローラを有するバックアップローラ部と、バックアップローラと一定間隔のクリアランスを有して対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布液供給部と、を備え、前記クリアランスに形成される前記塗布液のビードを介して塗布する塗布装置であって、前記塗布液供給部と前記バックアップローラ部との両方を１つの架台上に支持し、該架台を能動型除振装置上に固定し、前記バックアップローラ前後のパスローラの一次固有振動数が２０Ｈｚ以上となっていることを特徴とする。
そして、本発明は、前記目的を達成するために、長手方向に走行する長尺状のウエブを外周面で支持するバックアップローラを有するバックアップローラ部と、バックアップローラと一定間隔のクリアランスを有して対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布液供給部と、を備え、前記クリアランスに形成される前記塗布液のビードを介して塗布する塗布装置であって、前記塗布液供給部と前記バックアップローラ部との両方を１つの架台上に支持し、該架台を能動型除振装置上に固定し、前記架台の底面から前記バックアップローラの中心までの高さＨが１５００ｍｍ以下であり、前記架台の前記ウエブ搬送方向の幅Ｌが７５０ｍｍ以上であることを特徴とする。 The present invention, in order to achieve the object, a backup roller unit having a backup roller for supporting an elongated web running in the longitudinal direction on the outer peripheral surface, opposed have the server click up roller clearance at regular intervals A coating liquid supply unit that supplies the coating liquid to the web, and applies the coating liquid via a bead of the coating liquid formed in the clearance, wherein the coating liquid supply unit and the backup roller unit Are supported on an active vibration isolator, and the primary natural frequency of the pass rollers before and after the backup roller is 20 Hz or more .
In order to achieve the above object, the present invention includes a backup roller portion having a backup roller for supporting a long web running in the longitudinal direction on the outer peripheral surface, and a clearance spaced apart from the backup roller. A coating liquid supply unit that is disposed to face the coating liquid and that supplies the coating liquid to the web, and applies the coating liquid via a bead of the coating liquid formed in the clearance, the coating liquid supply unit and the backup The roller unit is supported on one frame, the frame is fixed on an active vibration isolator, and a height H from the bottom surface of the frame to the center of the backup roller is 1500 mm or less; The width L in the web conveyance direction is 750 mm or more.

本発明によれば、塗布液供給部とバックアップローラ部とが支持された架台が能動除振装置上に固定されているので、各種の振動が抑制され、塗布液のメニスカス振動は抑制できるので、塗布膜へ悪影響が及びにくい。その結果、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。   According to the present invention, since the gantry on which the coating liquid supply unit and the backup roller unit are supported is fixed on the active vibration isolator, various vibrations are suppressed, and meniscus vibration of the coating liquid can be suppressed. It is difficult to adversely affect the coating film. As a result, it is possible to obtain a coating film with high film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.

尚、能動除振装置とは、アクティブ除振装置とも称呼されており、積層ゴム、空気ばね等を使用した通常の除振装置（いわゆる、パッシブ除振装置）と異なり、空気圧式、機械式、油圧式等のアクチュエータを使用してフィードバック制御、又は、フィードバック制御及びフィードフォワード制御により能動的に除振を行う装置である。   The active vibration isolator is also called an active vibration isolator, and unlike a normal vibration isolator (so-called passive vibration isolator) using a laminated rubber, an air spring, etc., it is pneumatic, mechanical, It is a device that actively performs vibration isolation by feedback control using a hydraulic actuator or the like, or by feedback control and feedforward control.

また、被塗布物体である長尺状のウエブは、通常は、帯状の可撓性支持体（ウエブ）である場合が多いが、帯状の板状体、たとえば、ガラス基板、シリコンウエハ等であっても本発明が適用でき、同様の効果が得られる。
バックアップローラ前後のパスローラの１次固有振動数を２０Ｈｚ以下とした場合、パスローラに振動入力があった際に、強く振動するのが、この１次固有振動数の周波数域となる。この時、前記パスローラの振動がウエブを伝わりバックアップローラに入力されると、架台が振動し、能動除振装置の固有振動数と共振を起す。そこで、共振を回避する意味では、パスローラの1次固有振動数は２０Ｈｚ以上となっていることが好ましく、３０Ｈｚ以上となっていることがより好ましく、５０Ｈｚ以上となっていることが更に好ましい。これにより、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。
架台の底面からバックアップローラの中心までの高さＨが長いほど、ウエブのテンション変動に対してモーメントが発生しやすくなるため、塗布装置の振動が大きくなる。この振動を抑えるには、架台の底面からバックアップローラの中心までの高さＨは１５００ｍｍ以下であることが好ましく、１２５０ｍｍ以下となっていることがより好ましく、１０００ｍｍ以下となっていることが更に好ましい。これにより、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。
そして、ウエブのテンション変動に対して塗布装置はロッキング振動（ウエブ進行方向軸と重力方向軸に垂直な軸回りの振動）を起す。この振動を抑えるためには、架台の前記ウエブ搬送方向の幅Ｌが７５０ｍｍ以上であることが好ましく、１０００ｍｍ以上となっていることがより好ましく、１５００ｍｍ以上となっていることが更に好ましい。これにより、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。 In addition, the long web, which is an object to be coated, is usually a belt-like flexible support (web) in many cases, but it is a belt-like plate-like body such as a glass substrate or a silicon wafer. However, the present invention can be applied and the same effect can be obtained.
When the primary natural frequency of the pass roller before and after the backup roller is set to 20 Hz or less, when the vibration is input to the pass roller, it is the frequency range of the primary natural frequency that vibrates strongly. At this time, when the vibration of the pass roller is transmitted through the web and input to the backup roller, the gantry vibrates and resonates with the natural frequency of the active vibration isolator. Therefore, in order to avoid resonance, the primary natural frequency of the pass roller is preferably 20 Hz or more, more preferably 30 Hz or more, and further preferably 50 Hz or more. Thereby, a coating film having a smooth surface and no coating unevenness can be obtained.
As the height H from the bottom surface of the gantry to the center of the backup roller is longer, a moment is more likely to occur with respect to the tension variation of the web, so that the vibration of the coating apparatus increases. In order to suppress this vibration, the height H from the bottom surface of the gantry to the center of the backup roller is preferably 1500 mm or less, more preferably 1250 mm or less, and even more preferably 1000 mm or less. . As a result, it is possible to obtain a coating film having high film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.
Then, the coating apparatus causes rocking vibration (vibration around an axis perpendicular to the web traveling direction axis and the gravity direction axis) in response to fluctuations in web tension. In order to suppress this vibration, the width L of the gantry in the web conveyance direction is preferably 750 mm or more, more preferably 1000 mm or more, and further preferably 1500 mm or more. As a result, it is possible to obtain a coating film having high film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.

本発明において、前記能動除振装置が、センサで検知した振動成分に基づきフィードバック制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う装置であることが好ましい。 In the present invention , the active vibration isolation device is preferably a device that actively performs vibration isolation by operating an actuator by performing feedback control based on a vibration component detected by a sensor.

センサで検知した振動成分をフィードバック制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う構成の能動除振装置であれば、各種の振動が抑制され、塗布膜へ悪影響が及びにくい。 Se actuates the actuator controlled by feedback vibration component detected in capacitors, if the active anti-vibration apparatus of actively anti-vibration to configure various vibration is suppressed and adverse effect Oyobi difficult to coat.

本発明において、前記能動除振装置が、センサで検知した振動成分に基づきフィードバック制御及びフィードフォワード制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う装置であることが好ましい。 In the present invention , the active vibration isolation device is preferably a device that actively performs vibration isolation by operating an actuator by performing feedback control and feedforward control based on a vibration component detected by a sensor.

センサで検知した振動成分をフィードバック制御及びフィードフォワード制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う構成の能動除振装置であれば、更に、各種の振動が抑制され、塗布膜へ悪影響が及びにくい。 Se actuates the actuator in the feedback control and feedforward control vibration components detected by the capacitors, if the active anti-vibration apparatus of actively anti-vibration to configure, further, various vibration is suppressed and the coating film It is hard to be adversely affected.

本発明において、前記架台の一次固有振動数が８０Ｈｚ以上となっていることが好ましい。 In the present invention , it is preferable that a primary natural frequency of the gantry is 80 Hz or more.

架台の一次固有振動数を８０Ｈｚ以上とした場合、加振があった際に塗布装置が強く振動するのが、この一次固有振動数の周波数域となる。そして、塗布時に生じる段ムラ等のピッチは、この周波数に対応する。ところが、光学フィルム（光学補償フィルム、反射防止フィルム、等）の塗布膜は、この周波数であれば段ムラを生じにくく、塗布膜へ悪影響が及びにくい。   When the primary natural frequency of the gantry is 80 Hz or more, the frequency range of the primary natural frequency is that the coating apparatus vibrates strongly when vibration is applied. A pitch such as step unevenness generated during application corresponds to this frequency. However, a coating film of an optical film (an optical compensation film, an antireflection film, or the like) is less likely to cause step unevenness at this frequency, and adversely affects the coating film.

従って、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。 Therefore, it is possible to front surface to obtain a free coating films coating unevenness smooth.

尚、共振を回避する意味では、架台の１次固有振動数は８０Ｈｚ以上となっていることが好ましく、１００Ｈｚ以上となっていることがより好ましく、１２０Ｈｚ以上となっていることが更に好ましい。   In order to avoid resonance, the primary natural frequency of the gantry is preferably 80 Hz or more, more preferably 100 Hz or more, and further preferably 120 Hz or more.

本発明において、前記塗布装置を設置する床面の１次固有振動数が１０Ｈｚ以上となっていることが好ましい。 In this invention , it is preferable that the primary natural frequency of the floor surface which installs the said coating device is 10 Hz or more.

能動除振装置を使用した場合、床面の１次固有振動数が１０Ｈｚ未満であれば、殆ど除振効果が得られない。たとえば、振動周波数が１００Ｈｚの振動であれば、約１／１００に減衰させることができるが、振動周波数が１０Ｈｚ未満の振動になると、わずかに減衰させる効果しか得られない。その意味では、塗布装置が設置される床面の１次固有振動数が１０Ｈｚ以上となっていることが好ましく、２０Ｈｚ以上となっていることがより好ましく、３０Ｈｚ以上となっていることが更に好ましい。   When the active vibration isolator is used, if the primary natural frequency of the floor surface is less than 10 Hz, the vibration isolation effect is hardly obtained. For example, if the vibration frequency is 100 Hz, the vibration can be attenuated to about 1/100. However, if the vibration frequency is less than 10 Hz, only a slight attenuation effect can be obtained. In that sense, the primary natural frequency of the floor surface on which the coating apparatus is installed is preferably 10 Hz or more, more preferably 20 Hz or more, and even more preferably 30 Hz or more. .

従って、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。 Therefore, it is possible to front surface to obtain a free coating films coating unevenness smooth.

さらに、本発明は、前記目的を達成するために、前記記載の塗布装置を用いて塗布液をウエブに塗布することを特徴とする。  Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a coating solution is applied to a web using the coating apparatus described above.

以上説明したように、本発明によれば、ウエブに起因する塗布装置の振動を打ち消すことができ、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を実現することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to cancel the vibration of the coating apparatus caused by the web, and to obtain a coating film with high film thickness accuracy, smooth surface and no coating unevenness. A coating device that can be realized can be realized.

以下添付図面に従って本発明に係る塗布装置の好ましい実施の形態を説明する。   Preferred embodiments of a coating apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

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。   FIG. 1 is an explanatory view for explaining a production line of an optical compensation sheet, which is a preferred example to which a coating apparatus according to the present invention is applied.

光学補償シートの製造ラインは、図１に示されるように、送り出し機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１６が送り出されるよう構成されている。ウエブ１６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。   As shown in FIG. 1, the optical compensation sheet production line is configured such that a web 16, which is a transparent support on which a polymer layer for forming an alignment film is previously formed, is fed from a feeder 66. The web 16 is guided by a guide roller 68 and fed into a rubbing processing device 70. The rubbing roller 72 is provided for performing a rubbing process on the polymer layer.

その下流には能動型除振装置３２に設置された塗布装置１０が配置されている。ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６に塗布できるようになっている。この下流には、乾燥ゾーン７６、加熱ゾーン７８が順次設けられており、ウエブ１６上に液晶層が形成できるようになっている。更に、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できるようになっている。そして、この下流に設けられた巻取り機８２により、ポリマーが形成されたウエブ１６が巻き取られるようになっている。   A coating apparatus 10 installed in the active vibration isolator 32 is disposed downstream thereof. A coating liquid containing disconematic liquid crystal can be applied to the web 16. Downstream of this, a drying zone 76 and a heating zone 78 are sequentially provided so that a liquid crystal layer can be formed on the web 16. Further, an ultraviolet lamp 80 is provided downstream of the liquid crystal so that a desired polymer can be formed by crosslinking the liquid crystal by ultraviolet irradiation. And the web 16 in which the polymer was formed is wound up by the winder 82 provided downstream.

図２に示されるように、塗布装置１０は、塗布液タンクからポンプ等により送液された塗布液をウエブ１６に塗布する塗布液供給部（以下、塗布ヘッドと云う。）１８と、塗布ヘッド１８に対向して配置され設けられ、塗布時のウエブ１６を外周面で支持する円筒状のバックアップローラ２０と、バックアップローラ２０の回転軸を軸受け１９を介して回転自在に保持する支柱１５と、バックアップローラ２０に走行中のウエブ１６を導くために、塗布ヘッド１８及びバックアップローラ２０から所定間隔をあけて配置されたガイドローラ１４により、構成されている。尚、バックアップローラ２０、軸受１９、及び支柱１５によりバックアップローラ部が構成される。塗布装置１０の塗布ヘッド１８とバックアップローラ２０の回転軸を保持する支柱１５が、後述する能動型除振装置３２のアクチュエータ３３で支持される架台３０に固定されている。尚、図２においては、塗布ヘッド１８は塗布ヘッド架台３１を介して架台３０に固定されている。   As shown in FIG. 2, the coating apparatus 10 includes a coating liquid supply unit (hereinafter referred to as a coating head) 18 that applies a coating liquid fed from a coating liquid tank by a pump or the like to the web 16, and a coating head. 18, a cylindrical backup roller 20 that is disposed opposite to and supports the web 16 during coating on the outer peripheral surface, and a support column 15 that rotatably supports the rotation shaft of the backup roller 20 via a bearing 19, In order to guide the running web 16 to the backup roller 20, it is constituted by a coating roller 18 and a guide roller 14 arranged at a predetermined interval from the backup roller 20. Note that the backup roller 20, the bearing 19, and the support column 15 constitute a backup roller unit. A support column 15 that holds the rotation heads of the coating head 18 and the backup roller 20 of the coating device 10 is fixed to a pedestal 30 supported by an actuator 33 of an active vibration isolator 32 described later. In FIG. 2, the coating head 18 is fixed to the gantry 30 via the coating head gantry 31.

ウエブ１６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２０と塗布ヘッド１８は、両者の間隔を調整できるよう移動可能な構成となっている。したがって、架台３０に固定とは、ウエブ１６への塗布中においてバックアップローラ２０と塗布ヘッド１８が所定間隔を保持するよう架台３０に設置されていること意味する。   In order to be able to optimally adjust the type of coating liquid applied to the web 16 and the film thickness of the coating liquid, the backup roller 20 and the coating head 18 are configured to be movable so that the distance between them can be adjusted. . Therefore, being fixed to the gantry 30 means that the backup roller 20 and the coating head 18 are installed on the gantry 30 so as to maintain a predetermined interval during application to the web 16.

次いで塗布装置１０による塗布方法について説明する。ウエブ１６は、送り出し機から送り出されガイドローラ１４を介してバックアップローラ２０に導かれる。導かれたウエブ１６は、バックアップローラ２０の外周面の一部を取り巻いている。ウエブ１６は、図示矢印方向へ一定速度で連続的に走行される。このときバックアップローラ２０は回転しながら、ウエブ１６の非塗膜面を支持する。   Next, a coating method using the coating apparatus 10 will be described. The web 16 is fed from the feeding machine and guided to the backup roller 20 through the guide roller 14. The guided web 16 surrounds a part of the outer peripheral surface of the backup roller 20. The web 16 is continuously run at a constant speed in the direction of the arrow shown in the drawing. At this time, the backup roller 20 supports the non-coating surface of the web 16 while rotating.

バックアップローラ２０の上流側には、ガイドローラ１４が配置されている。ガイドローラ１４はその回転軸を図示しない支柱等に保持される。ガイドローラ１４の回転軸を保持する支柱は、アクチュエータ３３で支持されている架台３０とは異なる別の架台上に設置される。ウエブ１６の走行中、ガイドローラ１４は回転しながらウエブ１６を支持し、バックアップローラ２０にウエブ１６を導くように機能する。   A guide roller 14 is disposed on the upstream side of the backup roller 20. The guide roller 14 has its rotating shaft held by a post (not shown). The column that holds the rotation shaft of the guide roller 14 is installed on a different gantry from the gantry 30 supported by the actuator 33. During the running of the web 16, the guide roller 14 functions to support the web 16 while rotating and to guide the web 16 to the backup roller 20.

塗布ヘッド１８は、塗布ヘッド先端が連続走行するウエブ１６と近接され非接触の状態で対向配置される。上述したように塗布ヘッド１８とウエブ１６の間隔を調整できるよう構成されている。塗布ヘッド１８は塗布液タンクからポンプにより送液される。図示しないが、ポンプとしては、塗布液の供給流量が安定化することより、定量ポンプを使用することが好ましい。定量ポンプとしては、たとえば、ギアポンプ、ローラポンプ等、各種のポンプが使用できる。   The coating head 18 is disposed so as to face the web 16 on which the tip of the coating head continuously travels in a non-contact state. As described above, the gap between the coating head 18 and the web 16 can be adjusted. The coating head 18 is fed from the coating solution tank by a pump. Although not shown, it is preferable to use a metering pump as the pump since the supply flow rate of the coating liquid is stabilized. As the metering pump, for example, various pumps such as a gear pump and a roller pump can be used.

塗布ヘッド１８内には、図３に示されるように、筒状のポケット部１８Ｂがウエブ１６の幅方向に平行に形成される。その塗布用のポケット部１８Ｂは供給ライン１８Ａに接続される。また、塗布ヘッド１８内には、塗布ヘッド先端に吐出口を有する塗布用スリット１８Ｃが形成される。塗布用スリット１８Ｃが塗布用ポケット部１８Ｂに連通される。   As shown in FIG. 3, a cylindrical pocket portion 18 </ b> B is formed in the coating head 18 in parallel with the width direction of the web 16. The application pocket 18B is connected to the supply line 18A. In the coating head 18, a coating slit 18C having a discharge port at the tip of the coating head is formed. The application slit 18C communicates with the application pocket 18B.

塗布用スリット１８Ｃは、ポケット部１８Ｂと塗布ヘッド先端とを繋ぐ狭隘な流路であり、ウエブ１６の幅方向に延長される。そして、供給ライン１８Ａからウエブ１６に塗布する所望の塗布量の塗布液が塗布ヘッド１８の塗布用ポケット部１８Ｂに供給され、ウエブ１６に塗布膜が形成される。   The coating slit 18 </ b> C is a narrow channel that connects the pocket portion 18 </ b> B and the tip of the coating head, and extends in the width direction of the web 16. Then, a desired amount of coating solution to be applied to the web 16 from the supply line 18 </ b> A is supplied to the application pocket portion 18 </ b> B of the application head 18, and an application film is formed on the web 16.

塗布液が塗布されたウエブ１６は、下流に設けられた乾燥ゾーン、加熱ゾーンに送り出され、ウエブ１６上に液晶層が形成される。また、図示は省略したが、ウエブ１６のテンションをコントローラするテンションローラや、ウエブ１６の搬送を制御する駆動ローラが光学補償シートの製造ラインに設けられる。   The web 16 coated with the coating liquid is sent to a drying zone and a heating zone provided downstream, and a liquid crystal layer is formed on the web 16. Although not shown, a tension roller for controlling the tension of the web 16 and a driving roller for controlling the conveyance of the web 16 are provided in the optical compensation sheet manufacturing line.

次に、上述の塗布装置１０及びバックアップローラ部２１を支持する架台３０が設置される能動型除振装置３２に関する構成について図２により説明する。この構成において、塗布ヘッド１８及びバックアップローラ部２１が架台３０の上に固定される。上述したように、塗布ヘッド１８は塗布ヘッド架台３１を介して架台３０に固定されている。更に、バックアップローラ部２１も架台３０に固定されている。   Next, a configuration related to the active vibration isolator 32 on which the gantry 30 that supports the coating device 10 and the backup roller unit 21 is installed will be described with reference to FIG. In this configuration, the coating head 18 and the backup roller unit 21 are fixed on the gantry 30. As described above, the coating head 18 is fixed to the gantry 30 via the coating head gantry 31. Further, the backup roller unit 21 is also fixed to the mount 30.

この架台３０は、ウエブ１６の幅等によっては大型サイズのものとなり、たとえば、総重量で６．５トンにもなるものである。このような架台３０上に固定された塗布ヘッド１８及び支柱１５に対して、能動除振装置３２のアクチュエータ３３，３３，…が配されることにより、各種の振動が抑制され、塗布膜へ悪影響が及びにくい。   The gantry 30 has a large size depending on the width of the web 16 and the like. For example, the gantry 30 has a total weight of 6.5 tons. The actuators 33, 33,... Of the active vibration isolator 32 are arranged on the coating head 18 and the support column 15 fixed on the gantry 30, thereby suppressing various vibrations and adversely affecting the coating film. It is hard to reach.

図４は、能動除振装置３２のシステム構成を説明する概念図である。能動除振装置３２のベース４０上にエアアクチュエータ４２を介して荷重受け部４４が支持されている。尚、本発明において、アクチュエータは、振動を打ち消すのであれば、空気バネに限らず、油圧式、機械式、等のアクチュエータでも良い。この荷重受け部４４上には加速度が検出可能な加速度センサ４６が固定されており、また、ベース４０と荷重受け部４４との間には、荷重受け部４４の変位が測定可能な変位センサ４８が設けられており、更に、ベース４０上にも、加速度が検出可能な加速度センサ５０が固定されている。   FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the system configuration of the active vibration isolation device 32. A load receiving portion 44 is supported on the base 40 of the active vibration isolation device 32 via an air actuator 42. In the present invention, the actuator is not limited to an air spring but may be a hydraulic or mechanical actuator as long as vibration is canceled. An acceleration sensor 46 capable of detecting acceleration is fixed on the load receiving portion 44, and a displacement sensor 48 capable of measuring the displacement of the load receiving portion 44 between the base 40 and the load receiving portion 44. Furthermore, an acceleration sensor 50 capable of detecting acceleration is also fixed on the base 40.

荷重受け部４４の制御は、エア源５２より供給される圧縮空気の流量をサーボバルブ５４で調整してエアアクチュエータ４２に供給することにより行う。このサーボバルブ５４には、加速度センサ４６からの信号が振動コントローラ５６を介してフィードバックされ、また、変位センサ４８からの信号が位置コントローラ５８を介してフィードバックされる。尚、既述の加速度センサ５０はフィードフォワード制御に使用される。   The load receiving portion 44 is controlled by adjusting the flow rate of the compressed air supplied from the air source 52 by the servo valve 54 and supplying it to the air actuator 42. A signal from the acceleration sensor 46 is fed back to the servo valve 54 via the vibration controller 56, and a signal from the displacement sensor 48 is fed back via the position controller 58. The previously described acceleration sensor 50 is used for feedforward control.

このような系に外乱Ｆが加わった場合、質量Ｍ、減衰Ｚ、ばねＫで代表される制御対象がエアアクチュエータ４２で制御され、床からの振動除去と同時に、荷重受け部４４に加えられる外乱Ｆに対しても制振効果を有するアクティブ除振系が構成される。   When a disturbance F is applied to such a system, the controlled object represented by the mass M, the damping Z, and the spring K is controlled by the air actuator 42, and the disturbance applied to the load receiving portion 44 simultaneously with the vibration removal from the floor. An active vibration isolation system having a vibration control effect for F is also configured.

その結果、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。   As a result, it is possible to obtain a coating film with high film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.

次に、架台３０の一次固有振動数が８０Ｈｚ以上となっていることが好ましい理由について説明する。塗布時に振動が抑制され、塗布膜へ悪影響が及びにくくするには、架台３０の振動加速度を極力抑制することが好ましい。その際、架台３０の一次固有振動数が８０Ｈｚ未満であっても、振動加速度を小さくすることはできる。但し、架台３０の一次固有振動数を８０Ｈｚ以上とした場合、加振があった際に塗布装置１０が強く振動するのがこの一次固有振動数の周波数域となる。そして、塗布時に生じる段ムラ等のピッチは、この周波数に対応する。ところが、光学フィルム（光学補償フィルム、反射防止フィルム、等）の塗布膜は、この周波数であれば段ムラを生じにくく、塗布膜へ悪影響が及びにくい。その意味では、架台３０の一次固有振動数が１００Ｈｚ以上となっていることがより好ましく、１２０Ｈｚ以上となっていることが更に好ましい。   Next, the reason why the primary natural frequency of the gantry 30 is preferably 80 Hz or more will be described. In order to suppress vibration during application and make it difficult to adversely affect the coating film, it is preferable to suppress vibration acceleration of the gantry 30 as much as possible. At that time, even if the primary natural frequency of the gantry 30 is less than 80 Hz, the vibration acceleration can be reduced. However, when the primary natural frequency of the gantry 30 is 80 Hz or more, the frequency range of the primary natural frequency is that the coating apparatus 10 vibrates strongly when vibration is applied. A pitch such as step unevenness generated during application corresponds to this frequency. However, a coating film of an optical film (an optical compensation film, an antireflection film, or the like) is less likely to cause step unevenness at this frequency, and adversely affects the coating film. In that sense, the primary natural frequency of the gantry 30 is more preferably 100 Hz or more, and further preferably 120 Hz or more.

更に、バックアップローラ２０前後のガイドローラ１４、１７の一次固有振動数が２０Ｈｚ以上となっていることが好ましい（図１参照）。バックアップローラ２０前後のガイドローラ１４、１７の一次固有振動数が２０Ｈｚ以上であることで、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。尚、共振を回避する意味では、ガイドローラの１次固有振動数は２０Ｈｚ以上となっていることが好ましく、３０Ｈｚ以上となっていることがより好ましく、５０Ｈｚ以上となっていることが更に好ましい。   Further, the primary natural frequency of the guide rollers 14 and 17 before and after the backup roller 20 is preferably 20 Hz or more (see FIG. 1). When the primary natural frequency of the guide rollers 14 and 17 before and after the backup roller 20 is 20 Hz or more, a coating film having a smooth surface and no coating unevenness can be obtained. In order to avoid resonance, the primary natural frequency of the guide roller is preferably 20 Hz or more, more preferably 30 Hz or more, and further preferably 50 Hz or more.

また、本発明においては、架台３０の底面からバックアップローラ２０の中心までの高さＨ（図１参照）が１５００ｍｍ以下であることが好ましい。架台の底面からバックアップローラの中心までの高さＨが長いほど、ウエブのテンション変動に対してモーメントが発生しやすくなるため、塗布装置の振動が大きくなる。この振動を抑えるには、架台の底面からバックアップローラの中心までの高さＨは１５００ｍｍ以下であることが好ましく、１２５０ｍｍ以下となっていることがより好ましく、１０００ｍｍ以下となっていることが更に好ましい。   In the present invention, the height H (see FIG. 1) from the bottom surface of the gantry 30 to the center of the backup roller 20 is preferably 1500 mm or less. As the height H from the bottom surface of the gantry to the center of the backup roller is longer, a moment is more likely to occur with respect to the tension variation of the web, so that the vibration of the coating apparatus increases. In order to suppress this vibration, the height H from the bottom surface of the gantry to the center of the backup roller is preferably 1500 mm or less, more preferably 1250 mm or less, and even more preferably 1000 mm or less. .

そして、本発明においては、架台３０のウエブ搬送方向の幅Ｌ（図１参照）が７５０ｍｍ以上であることが好ましい。ウエブのテンション変動に対して塗布装置はロッキング振動（ウエブ進行方向軸と重力方向軸に垂直な軸回りの振動）を起す。この振動を抑えるためには、架台の前記ウエブ搬送方向の幅Ｌが７５０ｍｍ以上であることが好ましく、１０００ｍｍ以上となっていることがより好ましく、１５００ｍｍ以上となっていることが更に好ましい。   And in this invention, it is preferable that the width | variety L (refer FIG. 1) of the web conveyance direction of the mount frame 30 is 750 mm or more. The coating apparatus causes rocking vibration (vibration around an axis perpendicular to the web traveling direction axis and the gravity direction axis) in response to a change in web tension. In order to suppress this vibration, the width L of the gantry in the web conveyance direction is preferably 750 mm or more, more preferably 1000 mm or more, and further preferably 1500 mm or more.

このようなＨ及び／又はＬの範囲とすることで、更に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。   By setting it as such a range of H and / or L, it is possible to obtain a coating film having a higher film thickness accuracy, a smooth surface and no coating unevenness.

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。   The formation of a coating film using the coating apparatus 10 will be described. As the coating solution, for example, a coating solution having a viscosity of 10 mPa · s or less and containing an organic solvent can be used. However, the thing of viscosity other than this and the thing which does not contain an organic solvent can also be used.

ウエブ１６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。   The web 16 is generally polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate having a predetermined width, a predetermined length, and a thickness of about 2 to 200 μm. Paper coated with α-polyolefins having 2 to 10 carbon atoms such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide, etc., paper, polyethylene, polypropylene, ethylene butene copolymer, etc., metal A flexible strip made of a plate or the like or a strip having a processed layer formed on the surface of the strip can be used.

図１の光学補償シートの製造ラインにおいて、送り出し機６６よりウエブ１６を繰出しながら、塗布装置１０の塗布ヘッド１８のスリット１８Ｃ中における塗布液の平均流速を１００〜５００ｍｍ／秒となるようにポンプの流量を制御し、また、塗布直後の塗布膜２８の膜厚が所定の厚みとなるようにウエブ１６の搬送速度を制御して塗布を行なう。   In the optical compensation sheet production line of FIG. 1, while feeding the web 16 from the feeder 66, the pump is adjusted so that the average flow rate of the coating liquid in the slit 18C of the coating head 18 of the coating apparatus 10 is 100 to 500 mm / second. Coating is performed by controlling the flow rate and controlling the conveyance speed of the web 16 so that the coating film 28 immediately after coating has a predetermined thickness.

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２８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１６は巻取り機８２により巻取る。   In drying after coating, the drying zone 76, the heating zone 78, the ultraviolet lamp 80, etc. are set so that the coating film 28 having a high thickness accuracy and a smooth surface can be obtained. The web 16 after coating and drying is wound up by a winder 82.

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。   It is preferable that the above-described series of steps is performed in an environment of good dust-freeness and optimum temperature and humidity. Therefore, it is preferably performed in a clean room, and in particular, the coating apparatus 10 is preferably installed in an environment of class 100 or less.

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。   As mentioned above, although embodiment of the coating device which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various aspects can be taken.

たとえば、本実施形態では、塗布装置１０としてエクストルージョン型のコータが採用されているが、これ以外のコータ、たとえば、バーコータ（「ロッドコータ」とも称され、メイヤーバーコータをも含む）、グラビアコータ（ダイレクトグラビアコータ、グラビアキスコータ等）、ロールコータ（トランスファロールコータ、リバースロールコータ等）、ダイコータ、ファウンテンコータ、スライドホッパ等にも好適に適用できる。   For example, in the present embodiment, an extrusion-type coater is employed as the coating apparatus 10, but other coaters such as a bar coater (also referred to as “rod coater”, including a Mayer bar coater), a gravure coater, and the like. (Direct gravure coater, gravure kiss coater, etc.), roll coater (transfer roll coater, reverse roll coater, etc.), die coater, fountain coater, slide hopper, etc.

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。   Further, the application of the coating apparatus 10 can be applied not only to an optical film such as an optical compensation film but also to various coatings.

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Explanatory drawing explaining the production line of the optical compensation sheet to which the coating device concerning this invention is applied 塗布装置の設置された状態を示す斜視図The perspective view which shows the state in which the coating device was installed 塗布ヘッドの一部を切り欠いた斜視図Perspective view with part of application head cut out 能動型除振装置のシステム構成を説明する概念図Conceptual diagram explaining the system configuration of an active vibration isolator エクストリュージョン型塗布ヘッドを説明する概念図Conceptual diagram explaining the extrusion type coating head

符号の説明Explanation of symbols

１０…塗布装置、１４…ガイドローラ、１５…支柱、１６…ウエブ、１７…ガイドローラ、１８…塗布ヘッド（塗布液供給部）、２０…バックアップローラ、２１…バックアップローラ部、２８…塗布膜、３０…架台、３１…塗布ヘッド架台、３２…能動除振装置、３３，４２…アクチュエータ、６６…送り出し機、６８…ガイドローラ、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８２…巻取り機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Application | coating apparatus, 14 ... Guide roller, 15 ... Support | pillar, 16 ... Web, 17 ... Guide roller, 18 ... Application head (application liquid supply part), 20 ... Backup roller, 21 ... Backup roller part, 28 ... Coating film, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Mount, 31 ... Coating head mount, 32 ... Active vibration isolator, 33, 42 ... Actuator, 66 ... Delivery machine, 68 ... Guide roller, 76 ... Drying zone, 78 ... Heating zone, 80 ... Ultraviolet lamp, 82 ... Winder

Claims (10)

長手方向に走行する長尺状のウエブを外周面で支持するバックアップローラを有するバックアップローラ部と、バックアップローラと一定間隔のクリアランスを有して対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布液供給部と、を備え、前記クリアランスに形成される前記塗布液のビードを介して塗布する塗布装置であって、
前記塗布液供給部と前記バックアップローラ部との両方を１つの架台上に支持し、該架台を能動型除振装置上に固定し、
前記バックアップローラ前後のパスローラの一次固有振動数が２０Ｈｚ以上となっていることを特徴とする塗布装置。 A backup roller unit having a backup roller that supports a long web running in the longitudinal direction on the outer peripheral surface, and a coating solution supply that is disposed opposite to the backup roller with a clearance of a predetermined interval and supplies the coating solution to the web A coating device that coats via a bead of the coating solution formed in the clearance,
Supporting both the coating liquid supply unit and the backup roller unit on one gantry, fixing the gantry on an active vibration isolator ,
A coating apparatus, wherein a primary natural frequency of a pass roller before and after the backup roller is 20 Hz or more . 前記架台の底面から前記バックアップローラの中心までの高さＨが１５００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。 The coating apparatus according to claim 1, wherein a height H from a bottom surface of the mount to the center of the backup roller is 1500 mm or less. 前記架台の前記ウエブ搬送方向の幅Ｌが７５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。 Coating apparatus according to claim 1 or 2 width L of said web conveying direction of the cradle, characterized in that at least 750 mm. 長手方向に走行する長尺状のウエブを外周面で支持するバックアップローラを有するバックアップローラ部と、バックアップローラと一定間隔のクリアランスを有して対向配置され、塗布液をウエブに供給する塗布液供給部と、を備え、前記クリアランスに形成される前記塗布液のビードを介して塗布する塗布装置であって、A backup roller unit having a backup roller that supports a long web running in the longitudinal direction on the outer peripheral surface, and a coating solution supply that is disposed opposite to the backup roller with a clearance of a predetermined interval and supplies the coating solution to the web A coating device that coats via a bead of the coating solution formed in the clearance,
前記塗布液供給部と前記バックアップローラ部との両方を１つの架台上に支持し、該架台を能動型除振装置上に固定し、Supporting both the coating liquid supply unit and the backup roller unit on one gantry, fixing the gantry on an active vibration isolator,
前記架台の底面から前記バックアップローラの中心までの高さＨが１５００ｍｍ以下であり、前記架台の前記ウエブ搬送方向の幅Ｌが７５０ｍｍ以上であることを特徴とする塗布装置。A coating apparatus, wherein a height H from the bottom surface of the gantry to the center of the backup roller is 1500 mm or less, and a width L in the web conveyance direction of the gantry is 750 mm or more. 前記バックアップローラ前後のパスローラの一次固有振動数が２０Ｈｚ以上となっていることを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。 The coating apparatus according to claim 4 , wherein a primary natural frequency of the pass roller before and after the backup roller is 20 Hz or more. 前記能動除振装置が、センサで検知した振動成分に基づきフィードバック制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。 The active anti-vibration apparatus, feedback control based on the vibration component detected by the sensor to actuate the actuator, in any one of claims 1-5, characterized in that a device for actively anti-vibration The coating apparatus as described. 前記能動除振装置が、センサで検知した振動成分に基づきフィードバック制御及びフィードフォワード制御してアクチュエータを作動させ、能動的に除振を行う装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。 The active anti-vibration apparatus, feedback control and feedforward control based on the vibration component detected by the sensor to operate the actuator, any of claim 1-5, characterized in that a device for actively anti-vibration The coating apparatus of Claim 1 . 前記架台の一次固有振動数が８０Ｈｚ以上となっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗布装置。 The coating apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein a primary natural frequency of the gantry is 80 Hz or more. 前記塗布装置が設置される床面の１次固有振動数を１０Ｈｚ以上とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗布装置。 Coating apparatus according to any one of claims 1-8, characterized in that said coating device is a primary natural frequency of 10Hz or more floor to be installed. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の塗布装置を用いて塗布液をウエブに塗布することを特徴とする塗布方法。A coating method comprising applying a coating solution to a web using the coating apparatus according to claim 1.
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