CN101274315A - 涂敷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂敷装置，其能够得到膜的厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。该涂敷装置具备：支承辊部(21)，其具有以外周面支承沿长度方向行进的长条状的板(16)的支承辊20；涂敷液供给部18，其以一定间隔的间隙和支承辊(20)对置配置，向板(16)供给涂敷液，通过在所述间隙形成的所述涂敷液的液珠进行涂敷，其中，在一个架台(30)上支承涂敷液供给部(18)和支承辊部(21)双方，将架台(30)固定于有源型除振装置(32)上。

Description

涂敷装置

技术领域

本发明涉及涂敷装置，尤其是涉及在连续行进的板(带状支承体)上涂敷涂敷液，从而形成均匀厚度的涂敷膜面的涂敷装置。

背景技术

在照相感光材料和磁记录介质等领域中，采用了在连续行进的带状的挠性支承体(以下，称为“板”)上涂敷规定的涂敷液从而形成涂敷膜的涂敷工艺。近年来，在这些领域，正在寻求能够得到涂敷膜的厚度精度高、并且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜的涂敷技术。

同样地，在应用于光学补偿膜、反射防止膜、防眩性膜等具有各种机能的光学膜的制造的涂敷工艺中，也在寻求如上所述的涂敷技术。

作为在板面上涂敷涂敷液的涂敷装置，例如，有辊式涂敷型、凹板式涂敷型、辊式刮刀涂敷型、反转辊式涂敷型、挤出型、滑动涂敷型等，现状是根据用途灵活运用这些装置。

就它们中的任一涂敷装置而言，为得到涂敷膜的厚度精度高、并且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜，重要的是消除涂敷时的振动。

作为消除涂敷时的振动的方法，在专利文献1中公示有将有源型除振装置应用于涂敷部的方法。另外，在专利文献2中，公示有通过向涂敷头给予振动，而将板和涂敷头的距离保持在恒定的涂敷装置。

专利文献1：特开2005-319385号公报

专利文献2：特开2004-89896号公报

但是，在专利文献1及专利文献2中，尽管可以将板和涂敷头的距离保持在恒定，但是不能抑制涂敷液的弯液面振动，因此，不能充分消除引起涂敷不均的振动，有可能会产生涂敷不均。另外，挤出型涂敷头9如图5所示，两个出口唇部(上唇)3和入口唇部(下唇)6以保持间隙的方式对峙而形成狭缝7，内部具有与该狭缝7连结在一起的液体存储部8。而且，涂敷液经由连结的狭缝7，由狭缝前端5喷出。即，挤出型涂敷头9以将板2和涂敷头9的距离保持在恒定间隔的方式设定狭缝前端5和支承辊1间的距离，但是，在涂敷时可能会在涂敷液液珠4的弯液面4a引起振动而产生涂敷不均。

发明内容

本发明是鉴于以上情况而开发的，其目的在于提供一种涂敷装置，能够得到膜的厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

为达到上述目的，本发明第一方面提供一种涂敷装置，其具备：支承辊部，其具有以外周面支承沿长度方向行进的长条状的板的支承辊；涂敷液供给部，其以一定间隔的间隙与支承辊对置配置，向板供给涂敷液，通过在所述间隙形成的所述涂敷液的液珠进行涂敷，其特征在于，所述涂敷液供给部和所述支承辊部双方支承在一个架台上，且该架台固定于有源型除振装置上。

根据本发明的第一方面，在有源除振装置上固定有支承着涂敷液供给部和支承辊部的架台，因此可以抑制各种振动，能够抑制涂敷液的弯液面振动，因此不易对涂敷膜造成不良影响。其结果是，能够得到膜的厚度精度高、并且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

另外，所谓的有源除振装置也称为能动除振装置，与使用了层叠橡胶、空气弹簧等的通常除振装置(所谓的无源除振装置)不同，是通过使用空压式、机械式、液压式等促动器进行反馈控制、或反馈控制及前馈控制，从而有源地进行除振的装置。

另外，被涂敷物体即长条状的板通常大多是带状的挠性支承体(板)，带状的板状体例如玻璃基板、硅片等也可以应用本发明，能够得到同样的效果。

本发明的第二方面是在本发明第一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，所述有源型除振装置是根据传感器检测出的振动成分进行反馈控制，使促动器进行工作，从而有源地进行除振的装置。

根据本发明的第二方面，只要是对传感器检测出的振动成分进行反馈控制而使促动器工作，从而有源地进行除振的结构的有源除振装置，就能够抑制各种振动，不易对涂敷膜造成不良影响。

本发明的第三方面是在本发明第一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，所述有源型除振装置是根据传感器检测出的振动成分进行反馈控制及前馈控制，使促动器进行工作，从而有源地进行除振的装置。

根据本发明的第三方面，只要是对传感器检测出的振动成分进行反馈控制及前馈控制而使促动器工作，从而有源地进行除振的结构的有源除振装置，就能够进一步抑制各种振动，不易对涂敷膜造成不良影响。

本发明的第四方面是在本发明第一方面或第二方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，所述架台的一次固有振动频率为80Hz以上。

将架台的一次固有振动频率设定为80Hz以上时，在有励振时涂敷装置强烈振动的频率范围成为该一次固有振动频率的频率范围。而且，在涂敷时产生的阶段不均等节距与该频率相对应。但是，光学膜(光学补偿膜、反射防止膜等)的涂敷膜，只要是该频率，就不易产生阶段不均，不易对涂敷膜造成不良影响。

因此，根据本发明的第四方面，能够得到表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

另外，为了避免共振，架台的一次固有振动频率优选为80Hz以上，更优选为100Hz以上，进一步优选为120Hz以上。

本发明的第五方面是在本发明第一至四方面中任一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，设置所述涂敷装置的地板面的一次固有振动频率设定为10Hz以上。

在使用了有源除振装置的情况下，地板面的一次固有振动频率小于10Hz时，几乎不能得到除振效果。例如，振动频率为100Hz的振动时，能够衰减至约1/100，但是，为振动频率小于10Hz的振动时，只能得到很少的衰减效果。其意味着，设置涂敷装置的地板面的一次固有振动频率优选是10Hz以上，更优选是20Hz以上，进一步优选是30Hz以上。

因此，根据本发明的第五方面，能够得到表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

本发明的第六方面是在本发明第一至五方面中任一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，所述支承辊前后的引导辊的一次固有振动频率为20Hz以上。

在支承辊前后的引导辊的一次固有振动频率设定为20Hz以下的情况下，在引导辊上有振动输入时发生强烈振动的频率范围成为该一次固有振动频率的频率范围。这时，所述引导辊的振动在板上传递并输入支承辊时，架台发生振动，且和有源除振装置的固有振动频率引起共振。于是，为了避免共振，引导辊的一次固有振动频率优选是20Hz以上，更优选是30Hz以上，进一步优选是50Hz以上。

根据本发明的第六方面，能够得到表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

本发明的第七方面是在本发明第一至六方面中任一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，从所述架台的底面至所述支承辊的中心的高度H为1500mm以下。

从架台的底面至支承辊的中心的高度H越长，相对于板的张力变动越容易产生力矩，因此涂敷装置的振动越大。为了抑制该振动，从架台的底面至支承辊的中心的高度H优选是1500mm以下，更优选是1250mm以下，进一步优选是1000mm以下。

根据本发明的第七方面，能够得到膜的厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

本发明的第八方面是在本发明第一至七方面的任一方面的基础上提供一种涂敷装置，其特征在于，所述架台的所述板输送方向的宽度L为750mm以上。

相对于板的张力变动，涂敷装置引起摇摆振动(围绕与板行进方向轴和重力方向轴垂直的轴的振动)。为抑制该振动，架台的所述板输送方向的宽度L优选是750mm以上，更优选是1000mm以上，进一步优选是1500mm以上。

根据本发明的第八方面，能够得到膜的厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

如以上说明所述，根据本发明，能够消除起因于板的涂敷装置的振动，能够实现可以得到膜的厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜的涂敷装置。

附图说明

图1是说明应用本发明的涂敷装置的光学补偿片的制造线的说明图；

图2是表示设置了涂敷装置的状态的立体图；

图3是将涂敷头的局部剖开后的立体图；

图4是说明有源型除振装置的系统构成的概念图；

图5是说明挤出型涂敷头的概念图。

符号说明

10、涂敷装置

14、引导辊

15、支柱

16、板

17、引导辊

18、涂敷头(涂敷液供给部)

20、支承辊

21、支承辊部

28、涂敷膜

30、架台

31、涂敷头架台

32、有源除振装置

33、42、促动器

66、送出机

68、引导辊

76、干燥区域

78、加热区域

80、紫外线灯

82、卷绕机

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的涂敷装置的具体实施方式。

图1是说明应用本发明的涂敷装置的优选一例即光学补偿片的制造线的说明图。

光学补偿片的制造线如图1所示构成为，由送出机66送出事先形成有取向膜形成用的聚合物层的透明支承体即板16。板16由引导辊68引导后送入研磨处理装置70。研磨辊72是为了在聚合物层上实施研磨处理而设置的。

在其下游配置有设置于有源型除振装置32上的涂敷装置10。含有盘状向列型液晶的涂敷液能够涂敷于板16上。在其下游依次设置有干燥区域76、加热区域78，在板16上能够形成液晶层。另外，在其下游设置有紫外线灯80，通过紫外线照射可以使液晶交联，从而可以形成所希望的聚合物。而且，通过设置于其下游的卷绕机82，可以卷绕形成有聚合物的板16。

如图2所示，涂敷装置10包括：将通过泵等自涂敷液容器输送来的涂敷液涂敷于板16上的涂敷液供给部(以下，称为涂敷头)18、与涂敷头18对置配置且以外周面支承涂敷时的板16的圆筒状支承辊20、通过轴承19保持支承辊20的旋转轴使其旋转自如的支柱15、为了引导在支承辊20上行进的板16而自涂敷头18及支承辊20隔开规定的间隔而配置的引导辊14。另外，由支承辊20、轴承19及支柱15构成支承辊部。涂敷装置10的涂敷头18和保持支承辊20的旋转轴的支柱15固定于由后述的有源型除振装置32的促动器33支承的架台30上。另外，在图2中，涂敷头18通过涂敷头架台31固定于架台30上。

为了能够优化调整涂敷于板16上的涂敷液的种类和涂敷液的膜厚，支承辊20和涂敷头18以可以调整两者的间隔的方式可移动。因此，所谓固定于架台30上，意思是在对板16的涂敷中，支承辊20和涂敷头18以保持规定间隔的方式设置于架台30上。

下面，对涂敷装置10进行的涂敷方法进行说明。板16从送出机送出并通过引导辊14导入支承辊20。导入的板16卷绕在支承辊20的外周面的一部分上。板16向图示箭头方向以一定的速度连续地行进。这时，支承辊20边旋转边支承板16的非涂膜面。

在支承辊20的上游侧配置有引导辊14。引导辊14将其旋转轴保持于未图示的支柱等上。保持引导辊14的旋转轴的支柱设置于和由促动器33支承的架台30不同的另一架台上。在板16的行进中，引导辊14边旋转边支承板16，以将板16引导至支承辊20上的方式发挥功能。

涂敷头18以涂敷头前端和连续行进的板16接近且非接触的状态对置配置。如上所述，以可以调整涂敷头18和板16的间隔的方式构成。涂敷头18利用泵从涂敷液容器输送液体。虽未图示，但是作为泵，从涂敷液的供给流量的稳定化方面考虑，优选使用定量泵。作为定量泵，例如可以使用齿轮泵、滚柱泵等各种泵。

在涂敷头18内，如图3所示，筒状的口袋部18B与板16的宽度方向平行地形成。该涂敷用的口袋部18B与供给线18A连接。另外，在涂敷头18内，在涂敷头前端形成有具有排出口的涂敷用狭缝18C。涂敷用狭缝18C与涂敷用口袋部18B连通。

涂敷用狭缝18C是连接口袋部18B和涂敷头前端的狭窄的流路，且在板16的宽度方向延伸。而且，向板16上进行涂敷的所希望的涂敷量的涂敷液由供给线18A供给到涂敷头18的涂敷用口袋部18B，从而在板16上形成涂敷膜。

涂敷了涂敷液的板16被送出至设置于下游的干燥区域、加热区域，之后，在板16上形成液晶层。另外，虽图示了省略，但控制板16的张力的张力辊及控制板16的输送的驱动辊设置于光学补偿片的制造线上。

下面，通过图2对有关设置有支承上述的涂敷装置10及支承辊部21的架台30的有源型除振装置32的结构进行说明。在该结构中，涂敷头18及支承辊部21固定于架台30上。如上所述，涂敷头18通过涂敷头架台31固定于架台30上。另外，支承辊部21也固定于架台30上。

该架台30因板16的宽度等成为大型尺寸的架台，例如，总重量为6.5吨重。对于固定于这样的架台30上的涂敷头18及支柱15，通过配置有源型除振装置32的促动器33、33、…，能够抑制各种振动，从而不易对涂敷膜造成不良影响。

图4是说明有源型除振装置32的系统构成的概念图。在有源型除振装置32的基座40上通过空气促动器42支承有载荷承受部44。另外，在本发明中，促动器只要可以消除振动，就不局限于空气弹簧，也可以是液压式、机械式等促动器。在该载荷承受部44上固定有可检测加速度的加速度传感器46，另外，在基座40和载荷承受部44之间设置有可测定载荷承受部44的变位的变位传感器48，另外，在基座40上也固定有可检测加速度的加速度传感器50。

载荷承受部44的控制通过用伺服阀54调节由空气源52供给的压缩空气的流量并供给至空气促动器42来进行。来自加速度传感器46的信号通过振动控制装置56反馈给该伺服阀54，另外，来自变位传感器48的信号通过位置控制装置58反馈给该伺服阀54。还有，前文所述的加速度传感器50使用于前馈控制。

在向这种系统施加干扰F时，以质量M、衰减Z、弹簧K为代表的控制对象被空气促动器42控制，在除去来自地板的振动的同时，对于施加于载荷承受部44的干扰F也具有制振效果，从而构成能动除振系统。

其结果为，能够得到膜厚度精度高、而且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

下面，对架台30的一次固有振动频率优选为80Hz以上的理由进行说明。为了抑制在涂敷时的振动，使得不易对涂敷膜造成不良影响，优选极力抑制架台30的振动加速度。这时，即使架台30的一次固有振动频率小于80Hz，也可以减小振动加速度。将架台30的一次固有振动频率设定为80Hz以上时，在有励振时涂敷装置10强烈振动的频率范围成为该一次固有振动频率的频率范围。而且，在涂敷时产生的阶段不均等节距与该频率相对应。但是，光学膜(光学补偿膜、反射防止膜等)的涂敷膜，只要是该频率，就不易产生阶段不均，不易对涂敷膜造成不良影响。因此，架台30的一次固有振动频率更优选是100Hz以上，进一步优选是120Hz以上。

另外，支承辊20前后的引导辊14、17的一次固有振动频率优选是20Hz以上(参照图1)。由于支承辊20前后的引导辊14、17的一次固有振动频率为20Hz以上，因此能够得到表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。另外，为了避免共振，引导辊的一次固有振动频率优选是20Hz以上，更优选是30Hz以上，进一步优选是50Hz以上。

另外，在本发明中，从架台30的底面至支承辊20的中心的高度H(参照图1)优选是1500mm以下。从架台的底面至支承辊的中心的高度H越长，相对于板的张力变动越容易产生力矩，因此涂敷装置的振动越大。为了抑制该振动，从架台的底面至支承辊的中心的高度H优选是1500mm以下，更优选是1250mm以下，进一步优选是1000mm以下。

而且，在本发明中，架台30的板输送方向的宽度L(参照图1)优选是750mm以上。相对于板的张力变动，涂敷装置引起摆动振动(围绕与板行进方向轴和重力方向轴垂直的轴的振动)。为了抑制该振动，架台的所述板输送方向的宽度L优选是750mm以上，更优选是1000mm以上，进一步优选是1500mm以上。

通过设定这样的H及/或L的范围，能够得到膜的厚度精度进一步提高、并且表面平滑且没有涂敷不均的涂敷膜。

对使用了涂敷装置10的涂敷膜的形成进行说明。作为涂敷液，例如可以使用粘度为10mPa·s以下、含有有机溶剂的物质。但是，也可以使用其以外粘度的、不含有有机溶剂的物质。

作为板16，通常可使用由规定宽度、规定长度、厚度为2～200μm左右的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯-2，6-萘、纤维素双醋酸酯、纤维素三醋酸酯、纤维素醋酸丙酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺等的塑料膜、纸、涂敷或层压有聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丁烯共聚物等碳原子数为2～10的α-聚烯烃类的纸、金属板等构成的挠性带状物或将该带状物作为基体材料而在其表面形成有加工层的带状物。

在图1的光学补偿板的制造线中，由送出机66送出板16，同时控制泵的流量以使涂敷装置10的涂敷头18的狭缝18C中的涂敷液的平均流速达到100～500mm/秒，另外，控制板16的输送速度而进行涂敷，以使刚涂敷的涂敷膜28的膜厚成为规定的厚度。

在涂敷后的干燥等中，以可以得到涂敷膜的厚度精度高、且表面平滑的涂敷膜28的方式进行干燥区域76、加热区域78、紫外线灯80等的设定。涂敷、干燥后的板16被卷绕机82卷绕。

上述一系列的工序优选在良好的无尘度及最适当的温湿度的环境下实施。因此，优选在无尘室内进行，尤其涂敷装置10优选设置于等级为100以下的环境下。

以上，对本发明的涂敷装置的实施方式进行了说明，但是，本发明不局限于上述的实施方式，可以采取各种方式。

例如，在本实施例中，作为涂敷装置10采用了挤出型的涂敷机，但是，也可以应用除此以外的涂敷机，例如，棒式涂敷机(也称为“杆式涂敷机”、也包括迈耶棒式涂敷机)、凹版式涂敷机(直接凹版式涂敷机、凹板接触式涂敷机等)、辊式涂敷机(自动辊式涂敷机、逆转辊式涂敷机等)、金属型涂敷机、喷射式涂敷机、滑动料斗等。

另外，作为涂敷装置10的用途，不但用于光学补偿膜等光学膜，而且可以适用于各种涂敷。

Claims (8)

1、一种涂敷装置，其具备：支承辊部，其具有以外周面支承沿长度方向行进的长条状的板的支承辊；涂敷液供给部，其以一定间隔的间隙与支承辊对置配置，向板供给涂敷液，通过在所述间隙形成的所述涂敷液的液珠进行涂敷，所述涂敷装置的特征在于，

所述涂敷液供给部和所述支承辊部双方支承在一个架台上，且该架台固定于有源型除振装置上。

2、如权利要求1所述的涂敷装置，其特征在于，

所述有源型除振装置是根据传感器检测出的振动成分进行反馈控制，使促动器进行工作，从而有源地进行除振的装置。

3、如权利要求1所述的涂敷装置，其特征在于，

所述有源型除振装置是根据传感器检测出的振动成分进行反馈控制及前馈控制，使促动器进行工作，从而有源地进行除振的装置。

4、如权利要求1～3中任一项所述的涂敷装置，其特征在于，

所述架台的一次固有振动频率为80Hz以上。

5、如权利要求1～4中任一项所述的涂敷装置，其特征在于，

设置所述涂敷装置的地板面的一次固有振动频率设定为10Hz以上。

6、如权利要求1～5中任一项所述的涂敷装置，其特征在于，

所述支承辊前后的引导辊的一次固有振动频率为20Hz以上。

7、如权利要求1～6中任一项所述的涂敷装置，其特征在于，

从所述架台的底面至所述支承辊的中心的高度H为1500mm以下。

8、如权利要求1～7中任一项所述的涂敷装置，其特征在于，

所述架台的所述板输送方向的宽度L为750mm以上。

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