JP2841231B2

JP2841231B2 - 塗布方法

Info

Publication number: JP2841231B2
Application number: JP13935690A
Authority: JP
Inventors: 克典五井; 正巳秋山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH0435765A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、押出し型塗布方法に係り、写真感光材料、
感熱記録材料、より好適には磁性記録媒体の製造に際
し、高粘度の磁性塗布液を高速、かつ安定的に重層塗布
する際に適用される塗布方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、コーティング方式としては、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、スライド
ビードコート、カーテンコート等種々の方式が知られて
いる。

磁気記録媒体は、可撓性支持体（以下、ウェブともい
う）上に磁性塗布液を塗布することによって得られる
が、その塗布方式としては、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一般的である。前記
ロールコート、グラビアコートでは、ロールから塗布液
が飛散してウェブ、塗布機周辺を汚したり、またロール
の回転により液溜め部に空気を巻き込み、泡、スジ等を
発生させる場合があった。

この欠点を解消するために、背面を支持しない押出し
塗布方法、すなわちエクストルージョンコート塗布方法
が用いられており、この方法に関する基本技術は、たと
えば特開昭50−138036号公報、特公昭54−7306号公報に
開示されている。この方法によれば均一な塗布膜厚が得
られる点で優れている。しかし、このエクストルージョ
ンコート方式であっても、塗布速度が高速になるに従
い、塗布膜厚の可能領域が狭くなったり、あるいは塗布
液の粘度が上がるにつれ、薄膜高速操業が困難となる欠
点があった。

この問題を解決するために、たとえば特開昭62−1176
66号公報、特開昭63−164023号公報においては、塗布ヘ
ッドから吐出する塗布液の液圧をコントロールすること
により、前記塗布ヘッドとウェブとの液溜りを保持しな
がら塗布する方法が開示されている。

一方、近年磁気記録媒体の高密度化および薄層化の指
向、あるいはデータ保存量の増大化に伴って、多層化が
図られるようになっており、これに対応してエクストル
ージョンコートに用いる塗布装置として、たとえば特開
昭63−88080号公報においては２つのスリットを有する
塗布ヘッドの形成を特定した２層塗布装置が開示されて
いる。また、前記特開昭63−164023号公報においても、
塗布ヘッドに形成された２つのスリットより独立的に２
種の塗布液を吐出させるとともに、ウェブ間での液溜り
を保持しながら２層塗布する装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した液溜り保持の塗布方法の原理を考えると液圧
の発生は、液溜り部の形状と密接に関係し、その形状い
かんによって、その塗布性能が大きく左右されるものと
考えられる。しかしながら、前記方法においては液溜り
を保持すること、および液溜りの液圧については具体的
に記載されているものの、液溜りの形状について、特に
センターエッジおよびバックエッジ面の形状についてな
んら考慮がなされておらず、そのため、特に高速におい
ては安定的に塗布することができないことを本発明者ら
は知見した。

そこで本発明の課題は、前述した２スリット型連続重
層塗布に関し、前記公知技術の欠点を補うべく、特に高
速塗布時においても薄膜で安定的に塗布を可能とし、も
って生産性の向上を図り得る塗布方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、フロントエッジ面、センターエッジ面お
よびバックエッジ面に沿って連続的に走行する可撓性支
持体表面の背面を支持しない部分に、前記フロントエッ
ジとセンターエッジとの間の第１スリット、前記センタ
ーエッジとバックエッジとの間の第２スリットのそれぞ
れから塗布液を連続的に押し出して前記支持体表面に重
層塗布する方法において、前記センターエッジ面と可撓性支持体との間、並びに
バックエッジ面と可撓性支持体との間で塗布液の液溜り
を連続して形成保持するとともに、前記センターエッジ
面の始端部から可撓性支持体までの塗布液押出し方向の
離間距離L₁が塗布液膜厚hwの１〜10倍の範囲内であり、
かつ前記センターエッジ面の終端部から可撓性支持体ま
での塗布液押出し方向の離間距離L₃が前記L₁寸法以内で
かつ塗布液膜厚hwの１〜3.5倍の範囲内であり、また前
記バックエッジ面の始端部から可撓性支持体までの塗布
液押出し方向の離間距離L₂が塗布液膜厚hwの１〜５倍の
範囲内であり、さらに可撓性支持体500mm幅当りの張力
が10〜50kg fであることで解決できる。

〔作用〕

センターエッジ部およびバックエッジ部で液溜りを保
持しつつ塗布を行う場合には、第３図に示されるよう
に、フロントエッジ面の終端部Ｅからバックエッジ面S₂
の終端部Ａにかけて液溜り6H、6Iがきっちり保持される
ことが重要であり、たとえばこれが不十分な場合には、
第４図に示されるようにＨ部において空気同伴を伴い、
実用に耐えない面質となる。また、液圧は充分であるも
のの、第５図に示されるように、ウェブ１がバックエッ
ジ終端部Ａに近接しまたは接触して塗布液の掻き取りを
起こす場合もある。

一方、特開昭62−117666号公報は、液溜りを形成する
または管理すべき因子として、ウェブの厚み、塗布部テ
ンション、塗布速度、塗布量、液体の種類、粘度、塗布
ヘッド先端の形状、先端の形状に対するウェブの進入、
退出角度を挙げている。そして、同公報は、液圧を重要
とする。

しかし、本発明者らの知見によれば、低速塗布なら
ば、多くの場合、一般的な条件の下で、液圧の管理のみ
で充分であるとしても、高速塗布、特に300m/分以上の
高速塗布の場合、第４図や第５図に示す塗布不良が生し
ることが多いことが判明した。

しかるに、本発明者らの知見によれば、特開昭62−11
7666号公報に全く開示されていないセンターエッジおよ
びバックエッジ面の形状が塗布性に大きな影響を与える
ことが判明した。

すなわち、本発明においては、センターエッジ面S₁お
よびバックエッジ面S₂と可撓性ウェブ１との間で塗布液
の液溜り6H、6Iをきっちり形成保持するためには、セン
ターエッジ面S₁の始端部Ｄから終端部Ｃおよびバックエ
ッジ面S₂の始端部Ｂから終端部Ａにかけて、それぞれ液
溜り深さが浅くなるようにエッジ面に傾斜を設けると、
センターエッジ面S₁およびバックエッジ面S₂に沿ってウ
ェブ１が走行するとき、液溜り6H、6I部において、塗布
液のウェブ１側はウェブ１に同伴しようとするのに対し
て、センターエッジ面S₁およびバックエッジ面S₂側おい
てはエッジ面S₁、S₂との間に流体摩擦抵抗を生じ、この
反作用として、液溜り6H、6Iのウェブ１走行方向の圧力
分布PCは、第３図のように、バックエッジ面S₂の終端部
Ａ近くでピークを示し、このピーク部分の存在により前
述第４図のように空気同伴、あるいは前述の第５図のよ
うな掻き落としを防止する。

また、前記のピーク部分に現れる充分な液圧が、本発
明に規定するウェブ１の比較的高い張力との関係で、バ
ックエッジ面S₂の終端まで、液溜り6H、6Iを確実に保持
するようになる。しかも、ウェブ１の走行時における変
動が生じても、安定した塗布を行うことができる。

これに対して、特開昭62−117666号公報は、フロント
エッジ面については変形例を挙示するものの、バックエ
ッジ面については、単にフラットとする一例のみを挙示
する例に従うと、液溜りのウェブ走行方向の圧力分布
は、スリットの出口部分が高く、バックエッジ面の終端
に向かうほど低くなる傾向にあり、かかる場合には、特
に高速塗布の場合には、同公報が述べる液圧のみで管理
していても、前述の問題は解消されないし、むしろ塗布
故障を生じる危険性が高い。

上記の点に関しては、後記実施例により、明らかにす
る。

〔発明の具体的な構成〕

以下本発明を図面を参照しながら具体例によりさらに
詳説する。

第１図および第２図は本発明を実施するための装置を
示す図で、ウェブ１はガイドロール２、サポートロール
３、４およびガイドロール５を通り後工程、たとえば乾
燥工程に導かれる。

サポートロール３、４間には、塗布ヘッド６がウェブ
１の表面に対して押し付けられ、この押し付け力の度合
いにより、ウェブ１の塗布部における張力が設定される
ようになっている。この張力設定には、塗布ヘッド６の
背後からたとえばスクリューねじ７によって塗布ヘッド
６のウェブ１に対する進出度を調整することで設定され
る。

塗布ヘッド６は、フロントエッジ6A、センターエッジ
6Bおよびバックエッジ6Cを有し、前記フロントエッジ6A
とセンターエッジ6Bとの間には、下層液供給路6Dに連通
する幅狭のスリット6Eが形成されており、このスリット
6Eの先端部に液溜り部6Hが形成されている。また、前記
センターエッジ6Bとバックエッジ6Cとの間には、上層液
供給路6Fに連通する幅狭のスリット6Gが形成されてお
り、このスリット6Gの先端部にも同様に液溜り部6Iが形
成されている。

かかる構造により下層塗布液P1についてはポンプ（図
示せず）により前記下層液供給路6Dより圧送されスリッ
ト6Eを通り液溜り部6Hに達する。一方、上層塗布液P2は
ポンプ（図示せず）により前記上層液供給路6Fに圧送さ
れ分岐スリット6Gを通り液溜り部6Iに達する。

また、第２図に示されるように種々の幅のウェブ１に
対して共通的に当該塗布ヘッド６を使用しかつ所望の塗
布幅を得るために、フロントエッジ6Aとセンターエッジ
6Bとの間、およびセンターエッジ6Bとバックエッジ6Cと
の間の両側部間には、薄い塗布幅規制板８、８が介装さ
れている。塗布ヘッド６の長手方向両端は端板９、９に
より塞がれている。なお、前記塗布幅規制板８、８は、
エッジ形成部材と一体に当初から形成したものであって
もよい。また、塗布幅規制板８、８の内側縁は出側に幅
広に傾斜していてもよいし、好ましくは両側部に膜厚の
乱れを生じさせないために、ウェブ１と実質的に直交し
ていることが好ましい。

サポートロール４とガイドロール５との間には好まし
くはウェブ１に対して塗布した塗布層の幅方向膜厚分布
を検出するための膜厚検出器10が設けられており、この
膜厚検出器10によって検出した塗布層の幅方向分布に基
づいて前記スクリューねじ７によるウェブ１に対する塗
布ヘッド６の進出度を調整することによりウェブ１の張
力調整がなされる。

次に、本発明の要旨を構成する前記第１スリット6Eお
よび第２スリット6Gの先端部に形成される液溜り部6H、
6Iの形状について第３図に基づいて詳説する。

ウェブ１とフロントエッジ6A、センターエッジ6Bおよ
びバックエッジ6Cとは塗布液によって一定の離間距離を
もって保持され、前記第１スリット部先端には液溜り6H
が、前記第２スリット6Gの先端には液溜り6Iがそれぞれ
形成されている。

本発方法においては、仮に塗布後のウエット塗布液膜
厚をhwとした場合、センターエッジ面S₁の始端部Ｄから
終端部Ｃに至るエッジ面によって形成される液溜り6Hの
形状は、ウェブ１の進行とともに浅くなるように構成さ
れ、センターエッジ6Bの始端部Ｄからウェブ１までの鉛
直方向離間距離L₁は、1hw≦L₁≦10hwとされる。好まし
くは2hw≦L₁≦7hwである。

前記L₁が1hw未満の場合、バックエッジ面Ｓの終端に
向かう前述の圧力分布を形成できず、前述第４図のよう
に空気同伴状態となり、高速塗布において良好な塗布性
を得ることができない。逆に、10hwを超える場合には、
前述第５図のように掻き落とし状態となる。また、前記
センターエッジ面S₁の終端部Ｃにおけるウェブ１までの
鉛直方向離間距離L₃は、前記L₁寸法以内でかつ1hw≦L₃
≦3.5hwとするのが、前記センターエッジ面S₁におい
て、第３図に示されるような液圧分布PCを形成させる上
で好ましい。

一方、バックエッジ面S₂においても、始端部Ｂから終
端部Ａに至るエッジ面によって形成される液溜り6Iの深
さがウェブ１の進行方向に従い浅くなるように構成さ
れ、バックエッジ6Cの始端部Ｂからのウェブ１までの鉛
直方向離間距離L₂は、1hw≦L₂≦5hwとされる。好ましく
は2hw≦L₂≦5hwである。

前記L₂が1hw未満の場合、バックエッジ面S₂の終端に
向かう前述の圧力分布を形成できず、前述第４図のよう
に空気同伴状態となり、高速塗布において良好な塗布性
を得ることができない。逆に、5hwを超える場合、前述
第５図のように掻き落とし状態となる。

他方、本発明において、ウェブ１の張力は、ウェブ１
の500mm幅当たり10〜50kg fとされる。10kg f未満の場
合には、ウェブの両側部での厚膜化を十分防止できず、
また50kg fを超えるとウェブ１に大きな伸長力が作用し
て主に幅中央部分に長手方向に沿ったツレが発生しウェ
ブ１の平面性を阻害するばかりでなく、塗布層の表面に
凹凸ができ塗布ムラを生じさせる。

なお、本発明におけるウェブ１としては、裸の支持体
の他、その支持体に塗布層を有しその塗布層に塗布する
際にも本発明を適用し得るし、この形態も本発明に含ま
れる。また、本発明は、磁性塗料のほか写真感光材料ま
たは感熱記録材料の塗布にも適用し得る。支持体の材質
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、アクリルなどのプラスチック、紙、アルミなどの
金属板、あるいはそれらの積層体などを用いることがで
きる。

〔実施例〕

次に、本発明の効果を実施例により明らかにする。

第２図に示されるように、フィルム幅500mm、厚さ14
μｍのポリエステルフィルムをフィルム張力Ｔ＝10kg f
/500mm幅で走行させながら、上層塗布液としては粘度が
ズリ速度10⁶¹/secで11cpの磁性材料を、下層液としては
粘度がズリ速度10⁶¹/secで10cpの磁性材料を用い、合計
塗布膜厚hw＝25μｍ（下層塗布膜厚hw₁＝20μｍ、上層
塗布膜厚hw₁＝５μｍ）として、塗布速度200〜500m/分
の速度で変化させるとともに、前記センターエッジ面S₁
の始端部Ｄからフィルムまでの鉛直方向離間距離L₁並び
に前記バックエッジ面S₂の始端部Ｂからフィルムまでの
鉛直方向離間距離L₂を、コーターのフィルムに対する押
し付け角度および量を変えて膜厚hwの０〜20倍までの間
で変化させ、前記L₁、L₂寸法をアンリツ（株）社製レー
ザー変位センサー「KL−131A型」で測長し、CCDカメラ
で塗布時の液溜りの様子を撮影し、モニターで観察し
た。

第６図および第７図にその試験結果を示す。第６図は
縦軸にL₁寸法（μｍ）を示し、横軸にフィルムの走行速
度（m/分）を示し、第７図は縦軸にL₂寸法（μｍ）を示
し、横軸にフィルムの走行速度（m/分）を示す。

第６図および第７図において図示される斜線内におい
ては、良好な面質を得ることができた。すなわち、セン
ターエッジ6BのL₁寸法で25〜250μｍの範囲で良好な画
質が得られ、塗布膜厚hwに対する比では、１〜10倍の範
囲となっていることが判明される。一方、バックエッジ
6C部のL₂寸法との関係では25〜125μｍの範囲で良好な
画質から得られ、塗布膜厚hwに対する比では、１〜５倍
の範囲となっていることが判明される。

また、従来方法においては、塗布速度200m/分を超え
るあたりから塗布速度の増加に伴い、薄膜塗布性が悪く
なったが、本発明方法によれば塗布速度500m/分まで
は、その塗布速度に影響されることなく良好な画質が得
られ、高速時の塗布性に優れることが判明された。

また、前記フィルム張力を５〜60kg f/500mmの間で変
化させた結果、フィルム張力が特に10〜50kg f/500mmの
範囲にある場合には、特に高速、薄膜塗布性に優れるこ
とが判明した。

さらに、合成塗布膜厚hwを15μｍおよび45μｍと設定
し、同様の試験を行った場合についても同様の結果が得
られた。

〔発明の効果〕

以上詳説の通り、本発明によれば、２スリット型重層
塗布に関し、高速塗布時においても安定的に薄膜塗布が
でき、もって生産性の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための塗布装置の概要図、第
２図はその要部斜視図、第３図はコーターヘッド要部拡
大断面図、第４図および第５図は塗布状況を説明するた
めの図、第６図および第７図は本実施例における試験結
果を示す図である。１……ウェブ、2,5……ガイドロール、3,4……サポート
ロール、６……塗布ヘッド、７……スクリューねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05D 1/26,1/34,1/36 B05D 7/00 - 7/04 B05C 5/02 G11B 5/842 - 5/848

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フロントエッジ面、センターエッジ面およ
びバックエッジ面に沿って連続的に走行する可撓性支持
体表面の背面を支持しない部分に、前記フロントエッジ
とセンターエッジとの間の第１スリット、前記センター
エッジとバックエッジとの間の第２スリットのそれぞれ
から塗布液を連続的に押し出して前記支持体表面に重層
塗布する方法において、前記センターエッジ面と可撓性支持体との間、並びにバ
ックエッジ面と可撓性支持体の間で塗布液の液溜りを連
続して形成保持するとともに、前記センターエッジ面の
始端部から可撓性支持体までの塗布液押出し方向の離間
距離L₁が塗布液膜厚hwの１〜10倍の範囲内であり、かつ
前記センターエッジ面の終端部から可撓性支持体までの
塗布液押出し方向の離間距離L₃が前記L₁寸法以内でかつ
塗布液膜厚hwの１〜3.5倍の範囲内であり、また前記バ
ックエッジ面の始端部から可撓性支持体までの塗布液押
出し方向の離間距離L₂が塗布液膜厚hwの１〜５倍の範囲
内であり、さらに可撓性支持体500mm幅当りの張力が10
〜50kg fであることを特徴とする塗布方法。