JP2007245090A - 塗布膜の乾燥方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布膜に斑が発現することを抑制し、均一に乾燥できる乾燥方法及び装置を提供する。
【解決手段】走行する長尺状支持体１２に有機溶剤を含む塗布液１２ａを塗布して形成した塗布膜の乾燥方法において、塗布直後に乾燥ゾーン１４を設けて走行する長尺状支持体１２の乾燥される塗布膜面を囲み、乾燥ゾーン１４に、長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、長尺状支持体１２の搬送に伴う同伴風４４と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風４６を吹き出すことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は塗布膜の乾燥方法及び装置に係り、特に、光学補償シート等の製造において、長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面を乾燥する乾燥方法及び装置に関する。

液晶表示装置において視野角特性を改善するために、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差板として光学補償シートを設けている。長尺状の光学補償シートは、長尺状の透明フィルムの表面に配向膜形成用樹脂を含む塗布液を塗布してからラビング処理を行なって配向膜を形成し、その配向膜の上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布し、塗布した塗布膜を乾燥することで製造することができる。特許文献１に開示されている液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液の乾燥方法は、該配向膜上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布してから正規の乾燥装置で乾燥するまで室内空調条件下で初期乾燥を行なって主として塗布液中の有機溶剤を蒸発させるようにしている。この方法で製造された光学補償シートには、塗布膜１面上に乾燥過程において、図８に示したようなブロードな斑Ａ（細い線で示す）とシャープな斑Ｂ（太い線で示す）の２種類の斑（ムラ）Ａ、Ｂが発生し、場合によって製品の得率を下げるという問題があった。

そこで、特許文献２では、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて、長尺状支持体幅方向の一方向側から他方向側に流れる一方向流れの乾燥風を発生することで、乾燥過程で発生するブロードな斑Ａとシャープな斑Ｂを抑制することが開示されている。
特開平９−７３０８１ 特開２００１−１７０５４７

しかしながら、特許文献２では、特許文献１の塗布膜のブロードな斑Ａとシャープな斑Ｂを抑制することができるものの、新たな問題として図９に示すように、長尺状支持体の塗布膜を乾燥する一方向流れの乾燥風２により、新たな斑状の欠陥として、長尺状支持体幅方向の乾燥風を吹き出す側の端部近傍において直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄが発生してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、乾燥時に全ての斑状の欠陥が塗布膜面上に発生することを効果的に抑制し、塗布膜面を均一に乾燥できる乾燥方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥方法において、前記塗布直後に乾燥ゾーンを設けて前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲み、前記乾燥ゾーンに、前記長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、前記長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風を吹き出すことを特徴とする塗布膜の乾燥方法を提供する。

本発明者は、長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風による直線状のシャープな斑と斜線状のシャープな斑とが長尺状支持体の乾燥風吹出口側端部近傍に発生する原因について鋭意研究した結果、次のことが分かった。即ち、長尺状支持体の搬送に伴い塗布膜面には、長尺状支持体の搬送方向と同方向の同伴風が発生する。そして、乾燥風の風速が減衰されない乾燥風吹出口側近傍の塗布膜面上では、同伴風と、該同伴風と直交する方向へ流れる乾燥風とが衝突して気流乱れ（渦流）が発生し、この気流乱れに起因して直線状のシャープな斑と、斜線状のシャープな斑とが発生することが分かった。従って、同伴風と乾燥風との衝突による気流乱れを緩和することで、直線状のシャープな斑と、斜線状のシャープな斑を抑制することができることを見出した。

そこで、本発明者は、気流乱れを緩和する対策の実験を試みたところ、乾燥風が、少なくとも長尺状支持体幅方向の前記一方端側端部から１００ｍｍ（好ましくは２００ｍｍまで）までは同伴風方向成分を有するようにすれば、気流乱れを緩和できることが分かった。即ち、乾燥風に同伴風方向成分を付与することによって長尺状支持体の乾燥風吹出口側の気流乱れを緩和し、乾燥条件（乾燥風が長尺状支持体の塗布膜表面に当たる状況）を長尺状支持体幅方向全体で均一化することができるので、直線状のシャープな斑と、斜線状のシャープな斑を抑制することができる。換言すると、塗布膜面上を流れる同伴風の厚みを、長尺状支持体幅方向全体で均一化することで、直線状のシャープな斑と、斜線状のシャープな斑を抑制することができる。

尚、乾燥風を吹き出す吹出口側近傍の塗布膜面位置から更に中央部側に入った塗布膜面位置では、乾燥風の風速が減衰されており、同伴風の風速が支配的になるので、気流乱れを発生することはない。

よって、請求項１によれば、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて、乾燥ゾーンに、長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風を吹き出すようにしたので、乾燥時において従来のブロードな斑Ａとシャープな斑Ｂのみならず、長尺状支持体幅方向の乾燥風吹出口側端部近傍に発生する直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄをも抑制することができる。これにより、斑状の塗布欠陥を抑制すると共に塗布膜を均一に乾燥することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記乾燥風は、少なくとも前記長尺状支持体幅方向の前記一方端側端部から１００ｍｍまでは同伴風方向成分を有することを特徴とする。

これは前記したように、気流乱れは長尺状支持体幅方向の前記一方端側端部から１００ｍｍまでに発生するからである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の発明において、前記同伴風方向成分を前記乾燥風に旋回流を付与することによって発生させることを特徴とする。

請求項３は、同伴風方向成分を乾燥風に付与するための好ましい一例を示したものである。旋回流が付与された乾燥風を、長尺状支持体幅方向の一方端から他方端に向けて吹き出せば、長尺状支持体幅方向の乾燥風吹出口側端部近傍の塗布膜面上において同伴流と同方向の風向成分を形成できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記吹出口側近傍の前記塗布膜面位置における前記同伴風方向成分の風速は、前記同伴風の風速と同一であることを特徴とする。

同伴風方向成分の風速が同伴風の風速と同じであれば、前述した気流乱れを一層抑制できるからである。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記乾燥風は整流部材を介して吹き出されることを特徴とする。

乾燥風を整流部材を介して吹き出すことにより、乾燥風の風速を均一化することができるからである。

請求項６に記載の発明は、請求項５の発明において、前記整流部材はハニカム構造であることを特徴とする。

請求項６によれば、整流部材がハニカム構造の部材であるので、乾燥風を一方向流れにし、風速分布を均一にすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１に記載の発明において、前記乾燥風は、前記有機溶剤と同一の溶剤ガスを含むことを特徴とする。

請求項７によれば、乾燥風に塗布液の有機溶剤と同一の溶剤ガスを含ませることで、乾燥ゾーン内の有機溶剤濃度を常に一定に保つことができるので、有機溶剤の分布による乾燥の不均一性を解消することができる。従って、更に塗布膜を均一に乾燥することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１に記載の発明において、前記乾燥ゾーンを前記長尺状支持体の走行方向において複数の分割ゾーンに分割し、各分割ゾーンごとに前記乾燥風の風速を調整することを特徴とする。

請求項８によれば、乾燥ゾーンを複数の分割ゾーンに分割し、その分割ゾーンごとに乾燥風の風速を調整するようにしたので、きめ細かく塗布膜の乾燥条件を設定することができ、塗布膜を均一に乾燥することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記乾燥風の風量と、前記同伴風方向成分の風量とを、前記各分割ゾーンごとに調整することを特徴とする。

乾燥風の風量と、同伴風方向成分の風量とを、各分割ゾーンごとに調整するようにしたので、更にきめ細かく塗布膜の乾燥条件を設定することができ、塗布膜を均一に乾燥することができる。

請求項１０に記載の発明は、前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に塗布機により有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥装置において、前記塗布機の直後に設けられ、前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲む乾燥ゾーンを形成する乾燥装置本体と、前記乾燥ゾーン内に前記長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、前記長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風を付与する乾燥風給気手段が設けられていることを特徴とする。

請求項１０は、本発明を装置発明として構成したものであり、本発明によれば、乾燥時において従来のブロードな斑Ａとシャープな斑Ｂのみならず、長尺状支持体幅方向の乾燥風吹出口側端部近傍に発生する直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄをも抑制することができる。これにより、斑状の塗布欠陥を抑制すると共に塗布膜を均一に乾燥することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、前記乾燥風給気手段は、前記乾燥風の吹出口が側面に形成された箱体と、前記箱体内に乾燥風を供給する乾燥風供給管と、前記箱体内に供給された乾燥風に旋回流を発生させるエアを供給する旋回流エア供給管と、を備えたことを特徴とする。

請求項１１によれば、乾燥風供給管から箱体内に供給された乾燥風に、旋回流を発生させるためのエアを供給する旋回流エア供給管を設けたので、箱体の側面に形成された吹出口からは、長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側の一方向に向けて旋回流成分を有する乾燥風を吹き出すことができる。これにより、乾燥風を吹き出す吹出口側近傍の塗布膜面位置までは（旋回流成分の風速が減衰しない位置までは）、乾燥風が長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有するので、同伴風と、該同伴風と直交する方向の乾燥風との衝突による気流乱れを緩和することができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１において、前記乾燥風供給管から前記箱体内に供給する乾燥風量と、前記旋回流エア供給管から前記箱体内に供給する旋回風量との比が、１：０．１〜１：２の範囲であることを特徴とする。

請求項１２によれば、乾燥風量と旋回風量との比が、１：０．１〜１：２の範囲であるときに、気流乱れを効果的に抑制することができるからである。尚、乾燥風量を１としたときに旋回風量が０．１未満であると、気流乱れを緩和する効果が小さく、２を超えて大きくすると、新たな気流乱れを発現してしまう。

請求項１３に記載の発明は、請求項１０又は１１において、前記乾燥風供給管から前記箱体内に供給された乾燥風は整流部材によって整流された後で、前記旋回流エア供給管からエアが供給されて旋回流が形成されることを特徴とする。
乾燥風が整流された後で該乾燥風に旋回流を形成した方が、風速分布のない旋回流を形成できるからである。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３において、前記整流手段はハニカム構造の部材により構成されていることを特徴とする。

請求項１４によれば、整流手段がハニカム構造の部材により構成されているので、乾燥風を一方向流れにし、風速分布を均一にすることができる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１０〜１４のいずれかにおいて、前記旋回流エア供給管は、先端部に流体噴出ノズルを備えていることを特徴とする。

請求項１５によれば、旋回流エア供給管は、先端部に流体噴出ノズルを備えているので、箱体に供給された乾燥風に対して効果的に旋回流を形成することができる。

請求項１６に記載の発明は、請求項１０〜１５の何れか１において、前記乾燥ゾーンを、前記長尺状支持体の走行方向に直交する仕切板で仕切って複数の分割ゾーンを形成し、各分割ゾーンごとに前記乾燥風給気手段を設けることを特徴とする。

請求項１６によれば、乾燥ゾーンを仕切板で仕切って複数の分割ゾーンを形成し、その分割ゾーンごとに乾燥風給気手段を設けるので、きめ細かく塗布膜の乾燥条件を設定することができ、塗布膜を均一に乾燥することができる。

本発明によれば、長尺状支持体幅方向の一方端から他方端に吹き出す乾燥風が、該長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と塗布膜表面において略同じ方向の同伴風方向成分を有するようにしたので、乾燥時における長尺状支持体の乾燥風吹出口側に発生してしまう斑を抑制でき、均一な乾燥を行なうことができる。

以下、添付図面により本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、本発明の塗布膜の乾燥装置の全体構成を示す側面図であり、また、図２は図１を上方から見た平面図である。尚、図２では、図１に示している上蓋３４を取り外して示している。

図１又は図２に示すように、本発明の塗布膜の乾燥装置１０は、主として、走行する長尺状支持体１２（以下、「ウエブ１２」と言う）を通過させて塗布膜の乾燥が行なわれる乾燥ゾーン１４を形成する乾燥装置本体１６と、乾燥ゾーン１４内にウエブ１２幅方向の一方端側から他方端側に乾燥風を吹き出す乾燥風給気手段１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ、１８Ｇと、乾燥風を排出する乾燥風排気手段１８Ｈ、１８Ｉ、１８Ｊ、１８Ｋ、１８Ｌ、１８Ｍ、１８Ｎとで構成される。この乾燥装置１０は、走行するウエブ１２に有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布機２０の直後に設けられる。

尚、本実施の形態の一例として、ウエブ１２は、予め塗布された配向膜形成用樹脂をラビング処理して配向膜となる層を有するものであると共に、塗布液は液晶性ディスコティック化合物を含む有機溶剤性塗布液の例で説明する。

塗布機２０としては、例えば、ワイヤーバー２０Ａを備えたバー塗布装置を使用することができ、複数のパスローラ２２、２４、２６に支持されて走行するウエブ１２の下面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成される。

乾燥装置本体１６は、塗布機２０の直後に設けられ、走行するウエブ１２の塗布膜面側（ウエブの下面側）に沿った長四角な箱体状に形成され、箱体の各辺のうちの塗布膜面側の辺（箱体の上辺）が切除されている。これにより、走行するウエブ１２の乾燥される塗布膜面を囲む乾燥ゾーン１４が形成される。乾燥ゾーン１４は、乾燥装置本体１６を、ウエブ１２の走行方向に直交した複数の仕切板２８、２８…で仕切ることにより、複数の分割ゾーン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ（本試験では７つの分割ゾーン）に分割される。この場合、乾燥ゾーン１４を分割する仕切板２８の上端と、ウエブ１２に形成された塗布膜面との距離は、０．５ｍｍ〜１２ｍｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である。また、乾燥装置本体１６の幅はウエブ１２の幅よりも大きくなるように形成されており、乾燥ゾーン１４の上部には上蓋３４（図１参照）が設けられている。

そして、パスローラ２２、２４、２６に支持され走行するウエブ１２に塗布機２０のワイヤーバー２０Ａで塗布液を塗布した直後、乾燥装置１０によって塗布膜面の初期乾燥が行なわれる。この初期乾燥は、塗布直後、遅くとも５秒以内の塗布直後に乾燥風による乾燥を開始することが好ましい。

複数に分割された乾燥ゾーン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇごとに、幅方向一方端側に乾燥風給気手段１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ、１８Ｇが設けられると共に、他方端側に乾燥風排気手段１８Ｈ、１８Ｉ、１８Ｊ、１８Ｋ、１８Ｌ、１８Ｍ、１８Ｎが設けられる。

図３は、乾燥ゾーン１４のうち分割ゾーン１４Ｃにおけるウエブ幅方向の断面図であり、図４は、分割ゾーン１４Ｃにおけるウエブ搬送方向の断面図である。また、図５は乾燥風給気手段と乾燥風排気手段とを示した概念図である。尚、分割ゾーン１４Ｃ以外の分割ゾーンの構造も同様である。

図３に示すように、分割ゾーン１４Ｃには、ウエブ１２幅方向の一方端側から他方端側に向けて乾燥風４２を吹き出す乾燥風給気手段１８が設けられている。

乾燥風給気手段１８は、図３及び図５に示すように、乾燥風の吹出口ａが側面に形成された箱体２１と、箱体２１内に乾燥風を供給する乾燥風供給管１７Ｃと、箱体２１内に供給された乾燥風に旋回流を発生させるためのエアを供給する旋回流エア供給管４０Ｃと、整流板１９とで構成される。整流板１９は箱体２１を吹出口ａを有する前室２１Ａと、吹出口ａのない後室２１Ｂとに仕切ると共に、後室２１Ｂの下面中央部に乾燥風供給管１７Ｃが接続され、前室２１Ａの上面一端部に旋回流エア供給管４０Ｃが接続される。係る構造の乾燥風給気手段１８によれば、乾燥風供給管１７Ｃから箱体２１内に乾燥風を供給する一方、箱体２１内に旋回流エア供給管４０Ｃからエアを供給して乾燥風を旋回させながら、箱体２１の側面に形成された吹出口ａから吹き出す。この乾燥風給気手段は分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇごとに個々に乾燥風の風量（風速）を制御できるようになっている。乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇから吹き出される乾燥風としては、温度・湿度が空調された空調風が好ましい。

乾燥風排気手段１８Ｊは、図３に示すように、乾燥風給気手段１８Ｃ対向配置され、乾燥風の排出口ｂが側面に形成された箱体２３と、該箱体２３に接続された排気管１７Ｊとで構成される。
これにより、乾燥風給気手段１８Ｃから乾燥風排気手段１８Ｊに向けて、即ちウエブ幅方向の一方端側（吹出口側）から他方端側（排出口側）に向けて、旋回流４６を有する乾燥風を一方向４２に吹き出すことができる。

尚、乾燥風供給管１７Ｃから乾燥エアを箱２１に供給し、旋回流エア供給管４０Ｃからエアを箱体２１に供給するようにしたが、乾燥風供給管１７Ｃを分岐して旋回流エア供給管４０Ｃに接続することにより、旋回流エア供給管４０Ｃから乾燥風を吹き出すようにしてもよい。また、本実施の形態では、乾燥風供給管１７Ｃと旋回流エア供給管４０Ｃによって、旋回流を発生させるようにしたが、例えば、旋回流エア供給管４０Ｃの代わりに箱体２１内にファンを設けたり、旋回用フィンが付いた整流部材を設けたりしてもよい。要は、旋回流４６を有する乾燥風を、ウエブ幅方向の一方端側（吹出口側）から他方端側（排出口側）に向けて吹き出せればよい。

ところで、図４から分かるように、ウエブ１２の搬送に伴い塗布膜面には、ウエブ１２の搬送方向と同方向の同伴風が発生し、この同伴風が仕切板２８に衝突して仕切板２８を下降することにより、分割ゾーン１４Ｃ内で旋回流となる。

そして、従来のように、ウエブ幅方向の一方端から他方端への一方向の乾燥風の気流のみでは、乾燥風の風速が減衰されない乾燥風吹出口側近傍（吹出口ａ近傍）の塗布膜面上では、上述した同伴風と、該同伴風に直交する乾燥風とが衝突して、ウエブ１２吹出口側の塗布膜面上で気流乱れが発生する。この気流乱れにより、ウエブ幅方向の吹出口側近傍に直線状のシャープな斑Ｃと、斜線状のシャープな斑Ｄとが発生してしまう。この斑Ｃ、Ｄは、ウエブ幅方向の吹出口側端部から１００ｍｍ程度の位置で発生する。

そこで本発明では、気流乱れの影響でウエブ幅方向における吹出口側の斑が発生するのを抑制するために、図３に示すように、乾燥風給気手段１８の吹出口ａから乾燥風排気手段１８Ｊの排出口ｂに向けて旋回流４６を有する乾燥風を吹き出すことにより、ウエブ１２の塗布膜面１２ａにおいて、ウエブ１２の搬送に伴う同伴風４４（図４参照）と同じ方向に流れる同伴風方向成分４６Ａを付与するようにした。

このように、旋回流４６を有する乾燥風によりウエブ１２の乾燥風吹出口側の気流乱れを緩和し、乾燥条件（乾燥風が長尺状支持体の塗布膜表面に当たる状況）をウエブ１２の乾燥風吹出口側以外の部分と同じようにすることができる。これにより、乾燥時において従来のブロードな斑Ａとシャープな斑Ｂのみならず、ウエブ幅方向の乾燥風吹出口側端部近傍に発生する直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄをも抑制することができる。

更に、乾燥風給気手段１８に整流部材１９を取り付けるようにしたので、整流部材１９によって、乾燥風４２を整流することができるので、風速分布を均一にすることができる。整流部材１９としては、ハニカム構造の部材であることが好ましい。ハニカム構造の部材は、六角、ＯＸ、フレックス、バイセクト、フェザー等のセルの形状があるが、どの形状でも良い。ハニカム構造の部材１９の一例として図６は六角のセル形状を示したものであるが、各セル１９ａが細かく、厚みがあるので、整流効果が大きい。

この場合、乾燥風供給管１７Ｃから箱体２１内に供給された乾燥風は整流部材１９によって整流された後で、旋回流エア供給管４０Ｃからエアが供給されて旋回流が形成されることが好ましい。乾燥風が整流された後で該乾燥風に旋回流を形成した方が、風速分布のない旋回流を形成できるからである。

また、乾燥風供給管１７Ｃから箱体２１内に供給する乾燥風量と、旋回流エア供給管４０Ｃから箱体２１内に供給する旋回風量との比が、１：０．１〜１：２の範囲であることが好ましい。乾燥風量と旋回風量との比が、１：０．１〜１：２の範囲であることで、気流乱れを効果的に抑制することができる。ここで、乾燥風量を１としたときに旋回風量が０．１よりも小さいと、気流乱れを緩和するのに効果が薄く、乾燥風量を１としたときに旋回風量が２よりも大きいと、新たな気流乱れを発現してしまい斑の解消に効果的ではない。

また、乾燥ゾーン１４を設けたことで、塗布膜面から蒸発した有機溶剤が塗布膜面を覆う乾燥環境が形成される。この乾燥環境下で、乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇから分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇに吹き出された乾燥風が乾燥風排気手段１８Ｈ〜１８Ｎから排気されるので、各分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇには、旋回流を有する乾燥風はウエブ幅方向の一方端側（吹出口側）から他方端側（排出口側）に向けて一方向に流れる。これにより、塗布膜面が有機溶剤で覆われた状態のまま、蒸発した有機溶剤を含む乾燥風が乾燥風排気手段１８Ｈ〜１８Ｎから排気されて次第に乾燥される。この場合、乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇの吹出口ａから吹き出す乾燥風の風量（風速）が大きすぎると、塗布膜面を有機溶剤が均等に覆わなくなるので、乾燥風の風量を調整して、風量が大きくなりすぎないようにする必要がある。これにより、塗布膜面近傍における有機溶剤濃度を均等にできるので、塗布膜面の各部分から有機溶剤を均等に蒸発させることができる。

この場合、ウエブ１２が乾燥ゾーン１４を走行することで、乾燥ゾーン１４のウエブ搬送方向における入口側と出口側における塗布膜面近傍の有機溶剤濃度が異なる場合があるが、乾燥ゾーン１４を、複数の分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇに分割したことで解消することができる。即ち、７分割された各分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇに設けた各乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇの風量を制御して、各分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇを流れる乾燥風の風速を調整することにより、乾燥ゾーン１４の入口側と出口側における塗布膜面近傍の有機溶剤濃度の異なりを解消することができる。

乾燥風としては、乾燥装置１０が設置された、例えば空調室等の空調風を使用することができるが、塗布液に含有される有機溶剤と同じ溶剤を含む風を、乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇから吹き出すようにしてもよい。

本発明で使用されるウエブ１２としては、一般に幅０．３〜５ｍ、長さ４５〜１００００ｍ、厚さ５〜２００μｍの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、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ィルム、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、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等、或いは帯状基材の表面に予備的な加工層を形成させたものが含まれる。更に、前記したウエブ１２には、光学補償シート塗布液、磁性塗布液、写真感光性塗布液、表面保護、帯電防止あるいは滑性用塗布液等がその表面に塗布され、乾燥された後、所望する長さ及び幅に裁断されるものも含まれ、これらの代表例としては、光学補償シート、各種写真フィルム、印画紙、磁気テープ、ＰＳ版等が挙げられる。

塗布液の塗布方法として、上記したバーコーティング法の他、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロールコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法及びスライドコーティング法を使用することができる。特にバーコーティング法、エクストルージョンコーティング法、スライドコーティング法が好適に使用できる。

また、本発明において同時に塗布される塗布液の塗布層の数は単層に限定されるものではなく、必要に応じて同時多層塗布方法にも適用できる。

図７は、光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置１０を組み込んだものであり、乾燥装置１０の各乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇから吹き出す乾燥風の風量を調整した場合の効果を、製造された光学補償シートの斑（ムラ）の発生状況との関係で調べた。

乾燥装置１０の各乾燥風給気手段１８Ａ〜１８Ｇの風量については、表１の１〜３の３試験について行い、各試験において各分割ゾーン１４Ａ〜１４Ｇを流れる乾燥風の風速を表１に示した。更に、１〜３の３試験は、それぞれ以下のａ〜ｃの条件について行った。
ａ）旋回風量が０（ゼロ）
ｂ）乾燥風量：旋回風量＝１：０．２
ｃ）乾燥風量：旋回風量＝１：１
先ず、光学補償シートの製造工程について説明すると、図７のように送出機４０で送り出されたウエブ１２は複数のガイドローラ４２、４２…によって支持されながらラビング処理装置４４、塗布機２０そして、初期乾燥を行なう本発明の乾燥装置１０、本乾燥を行なう乾燥ゾーン４６、加熱ゾーン４８、紫外線ランプ５０を通過して巻取機５２で巻き取られる。

ウエブ１２としては、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を使用した。そして、ウエブ１２の表面に、長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の２重量パーセント溶液をフィルム１ｍ2 当り２５ｍｌ塗布後、６０℃で１分間乾燥させて造られた配向膜用樹脂層を形成したウエブ１２を、１８ｍ／分で搬送走行させながら、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５４の押しつけ圧力は、配向膜樹脂層の１ｃｍ2 当たり９８Ｐａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）とすると共に、回転周速を５．０ｍ／秒とした。

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、塗布液１２ａとしては、ディスコティック化合物ＴＥ−８の（３）とＴＥ−８の（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製造）を前記混合物に対して１重量パーセント添加した混合物の４０重量％メチルエチルケトン溶液とする液晶性化合物を含む塗布液を使用した。ウエブ１２を走行速度１８ｍ／分で走行させながら、この塗布液を配向膜上に、塗布液量がウエブ１ｍ² 当り５ｍｌになるようにワイヤーバー２０Ａで塗布した。そして、塗布直後に、本発明の乾燥装置１０を使用して初期乾燥を行なった。

また、乾燥ゾーン１４を７分割する仕切板２８の上端と塗布膜面との間隔は５〜９ｍｍの範囲に設定して行なった。また、本発明の乾燥装置１０で初期乾燥されたウエブ１２は、１００℃に調整された乾燥ゾーン４６及び、１３０℃に調整された加熱ゾーン４８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が塗布されたウエブ１２を連続搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプ５０により紫外線を照射した。

尚、表１の斑の発生状況において、△は斑が発生したが発生頻度が少ないことを示し、○は斑が殆ど発生しなかったことを示し、◎は斑が完全に発生しなかったことを示す。

その結果、表１から分かるように、各分割ゾーンの風速を全て同じ０．５ｍ／秒とした試験１−ａ〜１−ｃでは、ブロード斑Ａが発生し、シャープ斑Ｂは発生しなかった。

一方、旋回風量が０である試験１−ａでは、乾燥風吹出口側に直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄが発生した。しかしながら、旋回流を有する乾燥風で実施した試験１−ｂ、１−ｃでは、直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄの発現を低減することができた。

また、塗布機２０に近い分割ゾーン１４Ａの風速を１．０ｍ／秒、次の分割ゾーン１４Ｂの風速を１．５ｍ／秒とし、それ以後の分割ゾーン１４Ｃ〜１４Ｇの風速を０．５ｍ／秒とした試験２−ａ〜２−ｃは、ブロード斑Ａ及びシャープ斑Ｂともに発生せず、良好な結果であった。

一方、旋回風量が０である試験２−ａでは、乾燥風吹出口側に直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄが発生した。しかしながら、旋回流を有する乾燥風で実施した試験２−ｂ、２−ｃでは、直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄの発現を低減することができた。

また、分割ゾーン１４Ａの風速を１．０ｍ／秒、次の分割ゾーン１４Ｂの風速を１．５ｍ／秒とし、分割ゾーン１４Ｃ、１４Ｄの風速を０．５ｍ／秒とし、分割ゾーン１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇの風速を２．０ｍ／秒とした試験３−ａ〜３−ｃは、ブロード斑Ａ及びシャープ斑Ｂともに発生し、試験１〜３の中では、一番悪い評価であった。

一方、旋回風量が０（ゼロ）である試験３−ａでは、乾燥風吹出口側に直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄが発生した。しかしながら、旋回流を有する乾燥風で実施した試験３−ｃでは、直線状のシャープな斑Ｃの発現を低減することができた。

このように、塗布直後に乾燥装置１０を設置すると共に、乾燥ゾーンを分割し個々の排気手段で最適風速に設定することは、初期乾燥過程で発生する斑Ａ、Ｂを抑制するために効果的であることが分かった。更に、旋回流を有する乾燥風で乾燥することで、乾燥風吹出口側に発生する直線状のシャープな斑Ｃと斜線状のシャープな斑Ｄとを低減することができることが分かった。尚、いずれの試験１〜３においても、旋回風量を増やすことで、先ず斑Ｃが低減し、次に斑Ｄが低減することが分かる。

ちなみに、試験１〜３において、斑の評価レベルが異なったが、これは各乾燥ゾーンの風速を変えて、斑の発現し易い条件、発現しにくい条件を形成した為であり、試験３、試験１、試験２の順に斑が発現しにくくなる。

更に、整流部材の効果を確認するために、試験１〜３において、それぞれ以下のｄ、ｅの条件について行った。
ｃ）乾燥風量：旋回風量＝１：１
ｄ）乾燥風量：旋回風量＝１：１、 整流部材；金網
ｅ）乾燥風量：旋回風量＝１：１、 整流部材；多孔板
尚、圧力損失：ΔＰ（Ｐａ）、平均風速：ｖ（ｍ／ｓｅｃ）とした時に、ΔＰ≡ξ×ｖ² で定義されるξ（ｋｇ／ｍ³ ）を圧力損失係数というが、整流部材の金網と多孔板は、以下のものを用いた（但し、ｖは通過風速（金網の場合は線材隙間、多孔板の場合は穴を通過する時の風速）と違う。）。
金網 ： 呼び#350（平織）、線径30μｍ、線材間隔42μｍ、ξ＝約3（kg/m³）
多孔板： 穴径5mm、穴間隔8mm、チドリ配置、ξ＝約30（kg/m³）

表２の結果から分かるように、整流部材を設けることで斑の発現を更に抑制することができる。特に、整流部材がハニカム構造である多孔板のほうが良い結果が得られていることが分かる。

本発明の乾燥装置の側面図 本発明の乾燥装置の平面図 本発明の乾燥装置の分割ゾーンをウエブの幅方向で見た断面図 本発明の乾燥装置の分割ゾーンをウエブの搬送方向で見た断面図 通風口を示す概略図 ハニカム構造の部材の一例を示す概略平面図 光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置を組み込んだ工程図 従来の乾燥方式で発生した斑（ムラ）発生状況図 一方向の乾燥風による乾燥方式で発生した斑（ムラ）発生状況図

符号の説明

１０…乾燥装置、１２…ウエブ、１４…乾燥ゾーン、１４Ａ〜１４Ｇ…分割ゾーン、１６…乾燥装置本体、１８Ａ〜１８Ｇ…乾燥風給気手段、１８Ｈ〜１８Ｎ…乾燥風排気手段、１９…整流部材（ハニカム構造の部材）、１９ａ…セル、２０…塗布機、２２、２４、２６…バックアップローラ、２８…仕切板、４２…乾燥風、４４…同伴風、４６…旋回風、Ａ…ブロードな斑、Ｂ…シャープな斑、Ｃ…直線状のシャープな斑、Ｄ…斜線状のシャープな斑

Claims (16)

1. 走行する長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥方法において、
   前記塗布直後に乾燥ゾーンを設けて前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲み、
   前記乾燥ゾーンに、前記長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、前記長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風を吹き出すことを特徴とする塗布膜の乾燥方法。
2. 前記乾燥風は、少なくとも前記長尺状支持体幅方向の前記一方端側端部から１００ｍｍまでは同伴風方向成分を有することを特徴とする請求項１の塗布膜の乾燥方法。
3. 前記同伴風方向成分を前記乾燥風に旋回流を付与することによって発生させることを特徴とする請求項１又は２の塗布膜の乾燥方法。
4. 前記同伴風方向成分の風速は、前記同伴風の風速と同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の塗布膜の乾燥方法。
5. 前記乾燥風は整流部材を介して吹き出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の塗布膜の乾燥方法。
6. 前記整流部材はハニカム構造であることを特徴とする請求項５に記載の塗布膜の乾燥方法。
7. 前記乾燥風は、前記有機溶剤と同一の溶剤ガスを含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の塗布膜の乾燥方法。
8. 前記乾燥ゾーンを前記長尺状支持体の走行方向において複数の分割ゾーンに分割し、各分割ゾーンごとに前記乾燥風の風速を調整することを特徴とする請求項１〜７の何れか１に記載の塗布膜の乾燥方法。
9. 前記乾燥風の風量と、前記同伴風方向成分の風量とを、前記各分割ゾーンごとに調整することを特徴とする請求項８に記載の塗布膜の乾燥方法。
10. 走行する長尺状支持体に塗布機により有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥装置において、
    前記塗布機の直後に設けられ、前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲む乾燥ゾーンを形成する乾燥装置本体と、
    前記乾燥ゾーン内に前記長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に向けて、前記長尺状支持体の搬送に伴う同伴風と略同じ方向の同伴風方向成分を有する乾燥風を付与する乾燥風給気手段が設けられていることを特徴とする塗布膜の乾燥装置。
11. 前記乾燥風給気手段は、
    前記乾燥風の吹出口が側面に形成された箱体と、
    前記箱体内に乾燥風を供給する乾燥風供給管と、
    前記箱体内に供給された乾燥風に旋回流を発生させるためのエアを供給する旋回流エア供給管と、を備えたことを特徴とする請求項１０の塗布膜の乾燥装置。
12. 前記乾燥風供給管から前記箱体内に供給する乾燥風量と、前記旋回流エア供給管から前記箱体内に供給する旋回風量との比が、１：０．１〜１：２の範囲であることを特徴とする請求項１１に記載の塗布膜の乾燥装置。
13. 前記乾燥風供給管から前記箱体内に供給された乾燥風は整流部材によって整流された後で、前記旋回流エア供給管からエアが供給されて旋回流が形成されることを特徴とする請求項１０又は１１の塗布膜の乾燥装置。
14. 前記整流手段はハニカム構造の部材により構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の塗布膜の乾燥装置。
15. 前記旋回流エア供給管は、先端部に流体噴出ノズルを備えていることを特徴とする請求項１０〜１４の何れか１に記載の塗布膜の乾燥装置。
16. 前記乾燥ゾーンを、前記長尺状支持体の走行方向に直交する仕切板で仕切って複数の分割ゾーンを形成し、各分割ゾーンごとに前記乾燥風給気手段を設けることを特徴とする請求項９〜１５の何れか１に記載の塗布膜の乾燥装置。

Images