JP2006205010A - ブレード塗布装置及びディスク用の印刷面塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な塗布性能を有するブレード塗布装置及びこれを用いたディスク用の印刷面塗布装置を提供する。
【解決手段】 開口を有するマスクを平面基板上に重ね合わせ、マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードによって塗布液をマスク上に塗布することで、開口から露出する平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布装置であって、ブレードが、マスク側に塗布時に塗布液と接触する押圧面が形成された長尺状部材であって、押圧面の長手方向のうねり成分を示す真直度が５μｍ／１０ｃｍ以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、平面基板上に塗布液を塗布するブレード塗布装置及びこれを用いたディスク用の印刷面塗布装置に関する。

従来、平面基板上に塗布液を塗布する塗布方式としては、ロールコート，グラビアコート，エクストルージョンコートが知られている。

また、平面基板上に塗布液を塗布する塗布方式としては、平面基板の被塗布部以外の部分をマスクで覆い、該マスク上に供給された塗布液を、ブレードと呼ばれる長尺体の部材を用いてマスク上面で掻き延ばし、被塗布部に塗布液を堆積させることで、平面基板上に塗布液の層を形成するブレード塗布が知られている（例えば、下記特許文献１，２）。

例えば、ディスク上の基板を有する磁気記録媒体の製造工程においては、基板上に印刷面をブレード塗布によって形成することができる。

特開平５−２２０９６６号公報

ところで、ブレード塗布方式においては、ブレードの塗布面を塗布液と直接接触させるため、ブレードの形状や表面の状態に起因して、平面基板に塗布層の表面が影響を受ける。そして、平面基板に形成する塗布層の厚さや表面粗さを目的の値とするためには、ブレードの形状誤差や表面の状態を予め許容範囲となるものを使用することが必要である。特に、形状誤差や表面の状態が、このような範囲から外れるブレードを用いてブレード塗布を行うと、塗布層の厚みにムラが生じる不具合や塗布層の表面に光沢のムラやスジ状の欠陥が生じてしまうことがわかっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、良好な塗布性能を有するブレード塗布装置及びこれを用いたディスク用の印刷面塗布装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、次の構成によって達成される。
（１） 開口を有するマスクを平面基板上に重ね合わせ、前記マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードによって塗布液を前記マスク上に塗布することで、前記開口から露出する平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布装置であって、前記ブレードが、前記マスク側に塗布時に塗布液と接触する押圧面が形成された長尺状部材であって、前記押圧面の長手方向のうねり成分を示す真直度が５μｍ／１０ｃｍ以下であることを特徴とするブレード塗布装置。
（２） 前記ブレードの押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載のブレード塗布装置。
（３） 前記塗布層の乾燥後の膜厚を２０μｍから５０μｍの範囲とし、前記ブレードと前記平面基板との間隔を１００μｍから３５０μｍの範囲とし、且つ、前記塗布液の粘度を１５０ｃＰ〜８００ｃＰとすることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のブレード塗布装置。
（４） 上記（１）又は（２）のいずれか１つに記載のブレード塗布装置を用いて、ディスク状記録媒体の印刷面のうち少なくとも１層を形成することを特徴とするディスク用の印刷面塗布装置。

本発明によれば、良好な塗布性能を有するブレード塗布装置及びこれを用いたディスク用の印刷面塗布装置を提供できる。

以下、本発明にかかるブレード塗布装置及びこれを用いたディスク用の印刷面塗布装置の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１は、ブレード塗布装置を示す斜視図である。図２は、ブレードの拡大断面図である。
ブレード塗布装置１００は、平面基板上に塗布液を塗布して塗布層を形成するのに用いられ、本実施形態では、平面基板の一例としてディスク状記録媒体（以下、ディスクともいう。）Ｄを被塗布部材とする。

ディスクＤは、塗布液が塗布される塗布面が、図示しない支持部材によって支持されている。支持部材は、上下方向に昇降駆動可能に構成されており、ディスクＤを該支持部材上に移載するとき、又は塗布後に支持部材から取り出すとき、塗布するとき等に、平面基板の上下位置を所定の位置に調整することができる構成である。

ディスクＤの上方には板状のマスク２５が設けられている。マスク２５には、ディスクＤの上面における塗布層を形成する塗布面５７を露出させる開口２７を有している。本実施形態において、開口２７は直径が１２０ｍｍ程度の円形状に形成される。なお、開口２７の形状は、ディスクＤ上に形成される塗布層の形状に合わせた形状とすることができ、マスク２５の開口形状を適宜変更することによって、塗布層の形状は自由に設定できる。

ディスクＤの塗布時には、支持されたディスクＤが、マスク２５の下面に重ね合わされるとともに、上方視においてディスクＤの外周縁がマスク２５の開口周縁に重ね合う状態で保持される。

マスク２５の上方には、ブレード５１が設けられている。ブレード５１は、ステンレス材等の金属材料からなる長尺状の部材である。また、図２に示すように、ブレード５１は、長尺方向に対する垂直方向の断面形状が略台形状となるように形成されている。

ブレード５１の材質としては、ＳＵＳ３１６のクロムの含有量以上のクロムの含有量とすることが好ましく、こうすることで、耐磨耗性、耐腐食性、耐熱性、離型性をより一層向上させることができる。

ブレード塗布装置１００は、塗布液をマスク２５の上面に供給する塗布液供給手段４１を備えている。塗布液供給手段４１は、塗布前又は塗布ごとに、マスク２５の上面において、開口２７とブレード５１との間に所定の量の塗布液４９を供給する。なお、塗布液供給手段４１がブレード塗布装置１００とは別の装置として設けられ、塗布時に、マスク２５の上面に塗布液を供給する構成としてもよく、作業者が手作業でマスク上に塗布液を供給してもよい。

ブレード５１とマスク２５との間には、隙間Ｇが形成され、塗布液４９はブレード５１の前側面５５により流れが案内されるに伴い押圧されることで、隙間Ｇに押し込まれる。そして、塗布液４９が、塗布面５７に対向するブレード５１の下方端面に形成される押圧面５９を距離Ｌにわたって通過することで、塗布液４９がマスク２５の開口２７内に充填される。そして、図１に示すように、塗付時にはブレード５１が、前側面５５で塗布液４９を開口２７側に押圧しつつ、マスク２５上をその面方向に沿って移動して、塗布面５７に塗布液４９が平坦に塗布されるようになる。

塗布液４９は、粘度が１５０ｃＰ〜８００ｃＰ（B型粘度）のものを用いることが好ましく、特に、粘度が２００ｃＰ〜７００ｃＰのものを用いることが好ましい。

ブレード５１の押圧面５９と前側面５５とのなす角度αは、１１０°≦α≦１５０°の範囲に設定することが好ましく、また、ブレード５１の押圧面５９と後側面６１とのなす角度βは、６０°≦β＜１００°の範囲に設定することが好ましい。また、ブレード５１の押圧面５９とマスク２５との隙間Ｇは、１０μｍ≦Ｇ≦１５０μｍの範囲とすることが好ましい。

本発明にかかるブレード塗布装置は、特に、乾燥後の塗布層の膜厚が２０μｍから５０μｍの範囲とするものを対象としており、この目標の膜厚内とするようにレベリングを考慮すると、ブレードと平面基板（本実施形態ではディスクＤ）との間隔を１００μｍから３５０μｍの範囲とし、且つ、塗布液の粘度を上記範囲に設定する必要がある。

本発明にかかるブレード塗布装置１００のブレード５１は、下記の条件を満たすものとする。
ブレード５１の押圧面５９の長手方向のうねり成分を示す真直度を５μｍ／１０ｃｍ以下としている。

また、ブレード５１の押圧面５９の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を５μｍ以下としている。

次に、このブレード塗布装置１００を用いた塗布液の塗布方法を説明する。
図３は本発明に係る塗布方法の手順を（ａ）〜（ｃ）で表した説明図、図４は本発明に係る塗布方法の手順を（ｄ）〜（ｇ）で表した説明図、図５は塗布の完了した被塗布部材の平面図である。
このブレード塗布方法では、ブレード５１が上述した範囲となるように真直度と中心線平均表面粗さとの少なくとも一方が上述した範囲を満たす条件のもとで、マスク２５の開口２７から露出されたディスクＤの塗布面５７に塗布液４９を塗布する。

まず、台状の支持部材１３上にディスクＤを配置し、図３（ａ）に示すように、支持部材１３を上昇させて、ディスクＤをマスク２５の開口２７に当接させる。次いで、図３（ｂ）及び３（ｃ）に示すように、マスクキャップ３７がディスクＤの中央孔に挿着される。

そして、図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、塗布液供給手段４１によりマスク２５上に塗布液４９を供給し、ブレード５１が移動手段５３によって図中右方から左方に移動させることで、ブレード５１がディスクＤの塗布面５７を塗布液４９と共に通過して、ディスクＤの塗布面５７に所定厚の塗布液層が形成される。

次に、図４（ｆ）に示すように、マスクキャップ３７がディスクＤから脱着される。これにより、ディスクＤの中央部には塗布液４９の塗布されない円形段部６９が形成されることとなる。そして、図４（ｇ）に示すように、支持部材１３が下降することによりマスク２５の開口２７からディスクＤが下方へと離反される。これにより、塗布面５７に塗布された塗布液４９は、マスク２５上の塗布液４９より分離される。この結果、ディスクＤの外周縁にはマスク２５に覆われていたことで、塗布液４９の塗布されていない図６に示す非塗布部７１が形成されることとなる。

このようにして塗布液４９の塗布が完了したディスクＤは、支持部材１３から取り外され、図示しない次工程の塗布液乾燥工程等へと移送される。

以上説明したブレード塗布装置１００においては、ブレード５１の押圧面５９の真直度と中心線平均表面粗さとを上記の範囲とすることにより、塗布層の厚みにムラが生じる不具合や塗布層の表面に光沢のムラやスジ状の欠陥が生じてしまうことを防止することができ、良好な塗布性能を実現することができる。

また、本実施形態のように、ブレード塗布装置を用いて、ディスク状記録媒体の印刷面を塗布液によって形成することで、厚さのムラがなく、表面に光沢やスジ等の欠陥がない印刷面を形成することができるディスク用の印刷面塗布装置を得ることができる。

（実施例）
次に、本発明にかかるブレード塗布装置のブレードの真直度と中心線平均表面粗さの好ましい範囲について、実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、実施例及び比較例で使用するブレードの形状，材料は全て同じものとした。

まず、押圧面の長手方向のうねり成分を示す真直度が異なるブレードを用いて平面基板に塗布液を塗布する塗布試験を行い、光沢ムラ及びスジを目視で確認でくるか否かを確認した結果を下記表１に示す。表１において、「○」は欠陥が視認できなかった状態を意味し、「△」は、わずかながら欠陥を視認できた状態を意味し、「×」は、欠陥を視認できた状態を意味している。なお、押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）は実施例及び比較例ともに全て３．５μｍとした。また、ここでいう「真直度」とは、押圧面における所定の部位のブレードの長手方向１０ｃｍを測定した際の微小なうねりを示し、単位をμｍ／１０ｃｍとした。
また、本実施例において塗布液の粘度を２５０ｃP（Ｂ型粘度）とし、ブレードと平面基板との間隔を２９０μｍとし、乾燥後の膜厚を３５μｍとした。

表１に示すように、実施例１では、真直度を２．５μ／１０ｃｍのブレードで塗布した場合に、光沢ムラ及びスジともに欠陥が認められず、良好に塗布することができた。また、実施例２では、真直度を４．５μ／１０ｃｍのブレードで塗布した場合に、光沢ムラ及びスジともに欠陥が認められず、良好に塗布することができた。一方、比較例１では、真直度を６．０μ／１０ｃｍのブレードで塗布した場合に、光沢ムラでは欠陥が視認でき、スジについても欠陥がわずかながら視認できた。

押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が異なるブレードを用いて塗布試験を行い、光沢ムラ及びスジを目視で確認でくるか否かを確認した結果を下記表２に示す。表２において、「○」は欠陥が視認できなかった状態を意味し、「×」は、欠陥を視認できた状態を意味している。なお、押圧面の真直度は実施例及び比較例ともに全て４．０μｍ／１０ｃｍとした。

表２に示すように、実施例３，４，５では、押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）をそれぞれ２．５μｍ，３．５μｍ，４．５μｍのブレードで塗布した場合に、いずれの塗布においても光沢ムラ及びスジともに欠陥が認められず、良好に塗布することができた。一方、比較例３では、押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を６．０μのブレードで塗布した場合に、光沢ムラとスジの欠陥が視認できた。また、比較例４では、押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を８．０μのブレードで塗布した場合に、光沢ムラとスジの欠陥が視認できた。

また、ブレードの押圧面の真直度を５μｍ／１０ｃｍ以下とし、且つ、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を５μｍ以下とすることで、光沢ムラとスジの欠陥の発生をより確実に防止することができ、更に塗布性能を改善することができる。

ブレード塗布装置を示す斜視図である。 ブレードの拡大断面図である。 本発明に係る塗布方法の手順を（ａ）〜（ｃ）で表した説明図である。 本発明に係る塗布方法の手順を（ｄ）〜（ｇ）で表した説明図である。 塗布の完了した被塗布部材の平面図である。

符号の説明

２５ マスク
２７ 開口
４９ 塗布液
５１ ブレード
５９ 押圧面
１００ ブレード塗布装置
Ｄ ディスク（平面基板）

Claims (4)

1. 開口を有するマスクを平面基板上に重ね合わせ、前記マスク上方で該マスクに対して相対移動するブレードによって塗布液を前記マスク上に塗布することで、前記開口から露出する平面基板上の塗布面に塗布層を形成するブレード塗布装置であって、
   前記ブレードが、前記マスク側に塗布時に塗布液と接触する押圧面が形成された長尺状部材であって、前記押圧面の長手方向のうねり成分を示す真直度が５μｍ／１０ｃｍ以下であることを特徴とするブレード塗布装置。
2. 前記ブレードの押圧面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のブレード塗布装置。
3. 前記塗布層の乾燥後の膜厚を２０μｍから５０μｍの範囲とし、前記ブレードと前記平面基板との間隔を１００μｍから３５０μｍの範囲とし、且つ、前記塗布液の粘度を１５０ｃＰ〜８００ｃＰとすることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレード塗布装置。
4. 上記請求項１又は２のいずれか１つに記載のブレード塗布装置を用いて、ディスク状記録媒体の印刷面のうち少なくとも１層を形成することを特徴とするディスク用の印刷面塗布装置。

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