JP2918778B2

JP2918778B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP2918778B2
Application number: JP34896293A
Authority: JP
Inventors: 敏晴沼田; 敏己竹内; 豊仲間; 永展陳
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH07185433A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、走行する支持体に塗
布液を塗布する塗布装置に係り、特に可撓性ウエブに磁
性分散液を塗布する塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜塗布の高速化等の要請から、
エクストルージョン型塗布装置が各方面で採用されてい
る（特開昭 58-104666号、特開昭 60-238179号、特開昭
62-117666号及び特開平2-265672号の各公報に記載の発
明）。これらのエクストルージョン型塗布装置は、その
先端（以下、ダイヘッドと称する）に上流側リップ及び
下流側リップを備え、これらのリップ間に塗布液（例え
ば磁性分散液）を押出し可能なスロット部が形成され、
上流側リップ及び下流側リップに対向して走行する支持
体（例えばウエブ）に上記塗布液を塗布するものであ
る。

【０００３】図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、
このようなエクストルージョン型塗布装置１、１１の上
流側リップ２、１２や下流側リップ３、１３のうち、下
流側リップ３、１３は、その先端面（塗布作業面）の形
状が平面あるいは単一円弧面に形成されている。この理
由の一つは加工容易性である。つまり、下流側リップ３
及び１３は、超硬合金等の高硬度な材料にて構成され、
然も高度な加工精度（サブミクロン単位）が要求され
る。このため、下流側リップ３及び１３の塗布作業面は
平面や単一円弧面等単純な形状に限定されているのであ
る。尚、図５及び図６中の符号４、１４はスロット部を
示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、下流側リッ
プ３及び１３の塗布作業面は、塗布速度や塗布膜厚、更
には塗布品種等の塗布操作領域に極めて密接な関係があ
り、この塗布操作領域を考慮してその形状が決定されな
ければならない。

【０００５】例えば、下流側リップ３の塗布作業面が平
面の塗布装置１では、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、下流側リップ３の塗布作業面とウエブ５との間に押
出されてウエブ５に作用する塗布液６の液圧は、下流側
リップ３の塗布作業面の上流端（点ｂ）に対応した位置
と、下流端（点ｃ）の直前に対応した位置とにおいて圧
力が集中し、大きくなる。点ｂ対応位置にて塗布液６の
液圧を所定値以上に設定することは、塗布液６のビード
部７（塗布液６が上流側リップ２の端点ａとウエブ５と
の間に張り出した部分）を安定化して良好な塗布膜８を
形成する上で重要である。しかし、それ以外の位置にお
いては、液圧を低く設定して、ウエブ５に作用する負荷
を低減する必要がある。この塗布装置１の場合では、上
述のように、塗布液６の液圧が点ｂ対応位置と点ｃ対応
位置との間で大きくなってしまうので、良好な塗布を実
現できる塗布操作領域の範囲が極めて狭いものとなって
しまう。

【０００６】また、下流側リップ１３の塗布作業面が単
一円弧面の塗布装置１１では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように、下流側リップ１３の塗布作業面とウエブ５
との間に押出されてウエブ５に作用する塗布液６の液圧
は、点ｃの直前に対応した位置において集中はしない
が、点ｂｃ間において必要以上の圧力が生成されてしま
う。この傾向は、円弧面の曲率半径が小さくなるほど著
しい。このため、塗布操作条件が僅かに変更されると、
例えば図６（Ｂ）の破線に示すように塗布液の圧力が変
動し、ウエブ５に作用する負荷が増大してしまう。この
ため、この塗布装置１１の場合にも、良好な塗布を実現
できる塗布操作領域の範囲が狭くなってしまう。

【０００７】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、良好な塗布を実現できる塗布操作条件の
範囲を拡大できる塗布装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、上流側リップ及び下流側リップを備え、これらのリ
ップ間に塗布液を押出し可能なスロット部が形成され、
上記上流側リップ及び下流側リップに対向して走行する
支持体に上記塗布液を塗布する塗布装置において、上記
上流側リップ及び上記下流側リップにより上記支持体が
屈曲して走行可能とされ、上記下流側リップには、上記
支持体に対向して上記塗布液に接する塗布作業面が上記
支持体側に凸に湾曲して形成され、この塗布作業面の上
記支持体走行方向長さが約 1mm以下に設定されるととも
に、該下流側リップの塗布作業面が曲率半径約20mm以
下、5mm 以上の円弧面に形成されたものである。

【０００９】請求項２に記載の本発明は、上流側リップ
と少なくとも２つの下流側リップとを備え、上記上流側
リップと上記下流側リップの１つとの間、並びに上記下
流側リップ間のそれぞれに塗布液を押出し可能なスロッ
ト部が形成され、上記上流側リップ及び上記下流側リッ
プに対向して走行する支持体に上記塗布液を塗布する塗
布装置において、上記上流側リップ及び下流側リップに
より上記支持体が屈曲して走行可能とされ、上記それぞ
れの下流側リップには、上記支持体に対向して上記塗布
液に接する塗布作業面が形成され、少なくとも支持体走
行方向上流側の下流側リップの塗布作業面は上記支持体
側に凸に湾曲し、かつ支持体走行方向長さが約1mm 以下
に設定されるとともに、上気凸に湾曲した塗布作業面
は、曲率半径約20mm以下、 5mm以上の円弧面に形成され
たものである。

【００１０】

【作用】従って、請求項１及び請求項３に記載の発明に
係る塗布装置によれば、上流側リップ及び下流側リップ
により支持体が屈曲して走行可能とされ、下流側リップ
には、支持体に対向して塗布液に接する塗布作業面が支
持体側に曲率半径約20mm以下、5mm 以上の円弧面をなす
凸に湾曲して形成され、この湾曲した塗布作業面の支持
体走行方向長さが約 1mm以下に設定されたことから、下
流側リップの湾曲した塗布作業面と支持体との間に押出
された塗布液の液圧は、この塗布作業面の上流端で最大
となり、下流へ向かって漸次減少し、下流端で最小とな
る。この結果、塗布速度や塗布液粘度等の塗布操作条件
が異なって、上記湾曲した塗布作業面と支持体間の塗布
液の液圧が変動しても、この液圧の変動は許容範囲内に
納まる。このため、良好な塗布を実現できる塗布操作領
域の範囲を拡大できる。

【００１１】

【実施例】図１は、この発明に係る塗布装置の第１実施
例を示すダイヘッド等の断面図である。図２は、図１の
一部を拡大して示す断面図である。図３は、図１のダイ
ヘッドのリップとウエブとの間に押出された塗布液の液
圧を塗布作業面長さとの関係で示すグラフである。

【００１２】図１に示す塗布装置２０はエクストルージ
ョン型塗布装置であり、連続的に走行する支持体に塗布
液を塗布するものである。ここで、支持体としてはプラ
スチック、紙、布あるいは金属等の可撓性シートまたは
ウエブである。また、塗布液としては磁性分散液、感光
液、感熱分散液あるいは粘着液であり、それぞれ磁気記
録媒体、写真フィルム、感熱紙あるいは粘着テープを製
造するものである。この実施例では、支持体としてウエ
ブ２１を用い、塗布液として磁性分散液２２を用いて、
磁気記録媒体を製造する場合を示す。

【００１３】塗布装置２０はダイヘッド２３を有し、こ
のダイヘッド２３に上流側リップ２４及び下流側リップ
２５が形成される。これらの上流側リップ２４及び下流
側リップ２５間にスロット部２６が形成され、このスロ
ット部２６が液バッファ部２７に連通される。上流側リ
ップ２４及び下流側リップ２５は、ウエブ２１の幅と略
同一幅に設定される。また、スロット部２６及び液バッ
ファ部２７は、上流側リップ２４及び下流側リップ２５
の全幅方向に延在して構成される。

【００１４】液バッファ部２７は液供給系２８に接続さ
れ、この液供給系２８からの磁性分散液２２を、塗布幅
方向において塗布量が一定となるように分配させ、スロ
ット部２６へ供給する。ここで、ウエブ２１は、一対の
ガイドローラ３０及び３１等に案内されて、上記上流側
リップ２４及び下流側リップ２５に対向し、背面が支持
されることなく走行する。この走行するウエブ２１に、
塗布装置２０のスロット部２６から磁性分散液２２が連
続的に押出されて塗布され、ウエブ２１の幅方向に均一
な塗布膜３２が形成される。

【００１５】上記ウエブ２１は、図１の破線で示すよう
に、ガイドローラ３０及び３１間に張り渡されるが、ダ
イヘッド２３の上流側リップ２４及び下流側リップ２５
に押圧されて、屈曲角θに屈曲された状態で走行する。
この屈曲角θは、ガイドローラ３０及び３１近傍でウエ
ブ２１が撓む撓み角θ₁ 、θ₂ の和で示される（θ＝θ
₁ ＋θ₂ ）。この屈曲角θは、塗布作業中に磁性分散液
２２のビード部３３を安定化するためのものであり、約
5度以上に設定される。

【００１６】上記ビード部３３は、図２に示すように、
磁性分散液２２が上流側リップ２４の端点Ａとウエブ２
１との間に円弧状に張り出した部分であり、塗布作業中
にこのビード部３３が安定に維持されないと、塗布膜３
２に塗布欠陥（ウエブ２１の走行方向に発生するスジ故
障や、塗布膜３２の表面光沢度の低下等）が引き起こさ
れる。ビード部３３を安定維持するためには、ウエブ２
１の張力を大きくしたり、上記屈曲角θを大きくして、
スロット部２６から吐出された直後の磁性分散液２２の
液圧を高めることが考えられる。しかし、上記張力の増
大にはウエブ２１の引張強さの点から限界があるので、
屈曲角θを増大させてビード部３３を安定維持している
のである。

【００１７】また、上記下流側リップ２５の先端面で、
ウエブ２１に対向し磁性分散液２２と接する面は、塗布
に寄与する塗布作業面２９である。この塗布作業面２９
は、ウエブ２１側に凸に湾曲し、ウエブ２１の走行方向
に沿い、塗布作業面２９の上流端（スロット部２６の開
口端）Ｂから下流端Ｃの区間にて曲率半径Ｒ₁ （Ｒ₁≦2
0mm）の湾曲面に形成される。更に、塗布作業面２９
は、ウエブ２１の走行方向長さＬ₁ が約 1mm以下に設定
される。

【００１８】従って、下流側リップ２５の塗布作業面２
９とウエブ２１との間に押出されてウエブ２１に作用す
る磁性分散液２２の液圧は、図３の実線に示すように、
塗布作業面２９の上流端Ｂ（スロット部２６の開口端）
に対応する位置で最大となり、下流に向かって漸次減少
し、塗布作業面２９の下流端Ｃに対応する位置において
最小となる。

【００１９】ここで、実験例を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】この実験では、ウエブ２１として肉厚10μ
m のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを
用い、このウエブ２１への張力を 0.5〜 2kg/100mm、ウ
エブ２１の屈曲角θをθ＝ 5〜10度とし、塗工速度を50
〜300m/minとして塗工が実施された例である。また、塗
工面質評価において、「不良」とは、塗布膜３２がウエ
ブ２１の走行方向においてスジ故障を発生したり、塗布
膜３２の表面光沢度が極端に低い場合を言う。また、
「可」とは、上記スジ故障等が稀に発生したり、良好な
塗布領域が限られている場合を言う。更に、「良」と
は、塗布膜３２にスジ故障が発生せず、表面光沢度も良
好な場合を言う。

【００２２】表１に示すように、タイプＡ、Ｂ、Ｃで
は、塗布作業面２９が平面の場合であり（図５参照）、
このとき、特に塗布作業面２９のウエブ２１走行方向長
さＬ₁がＬ₁ ＝2.0mm の場合に、塗布膜３２が不良とな
っている。他のタイプでも可となるためには、塗工速度
に限定がある。また、タイプＤ、Ｅ、Ｆでは、塗布作業
面２９が円弧面であるが、塗布作業面のウエブ走行方向
長さＬ₁ がＬ₁ ＝2.0mmと長い場合である（図６参
照）。このときには、塗布作業面２９の曲率半径Ｒ₁が2
0、10、5mm のすべての場合について塗布膜３２が不良
となっている。

【００２３】さて、タイプＧ、Ｈ、Ｊでは、塗布作業面
２９が円弧面であり、この塗布作業面のウエブ走行方向
長さＬ₁ が 1mm以下の場合である。このとき、塗布作業
面２９の曲率半径Ｒ₁ が小さく、ウエブ走行方向長さＬ
₁ が小さいほど、塗布膜３２が良好であることがわか
る。また、タイプＩ、Ｋ、Ｌでは、塗布作業面２９の曲
率半径Ｒ₁ 及びウエブ走行方向長さＬ₁ がともに小さい
場合である。この場合には、塗工速度が50〜300mm/min
の全領域について塗布膜３２が良好になっている。

【００２４】上述のように、塗布作業面２９がウエブ２
１側に凸な円弧面であり、この塗布作業面２９のウエブ
２１走行方向長さＬ₁ が約1mm 以下に設定されたので、
下流側リップ２５の塗布作業面２９とウエブ２１との間
に押出されてウエブ２１に作用する磁性分散液２２の液
圧は、塗布作業面２９の上流端Ｂの対応位置で最大とな
り、下流側へ向かい漸次減少し、塗布作業面２９の下流
端Ｃの対応位置で最小となる。このため、塗布速度、塗
布膜圧、塗布品種等の塗布操作領域が変更されたとして
も、下流側リップ２５の塗布作業面２９とウエブ２１と
の間の塗布液２２の液圧の変化は、図３の破線で示す小
さな範囲Ｍに納まり、液圧が所定値以上になってウエブ
２１に作用する負荷を増大させることがない。この結
果、良好な塗布を実現できる塗布操作領域の範囲を拡大
することができる。

【００２５】図４は、この発明に係る塗布装置の第２実
施例におけるダイヘッドの一部を示す断面図である。こ
の第２実施例においても、前記各実施例と同様な部分
は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【００２６】この実施例における塗布装置３６では、下
流側リップが下流側第１リップ３７と下流側第２リップ
３８とから構成され、これらの下流側第１リップ３７及
び下流側第２リップ３８間に第２スロット部３９が形成
される。下流側第１リップ３７は、上側リップ２４に近
接してスロット部２６を構成し、下流側第２リップ３８
は、下流側第１リップ３７との間で上記第２スロット部
３９を構成する。尚、この実施例では、スロット部２６
を以下第１スロット部２６と称する。

【００２７】これらの第１スロット部２６及び第２スロ
ット部３９からウエブ２１へ、同一種類或いは異種類の
磁性分散液２２が押し出されて塗布され、多層状態の塗
布膜４０が形成される。

【００２８】上記下側第１リップ３７の塗布作業面４１
と下側第２リップ３８の塗布作業面４２とは、ウエブ２
１側に凸に湾曲して形成される。このうち、塗布作業面
４１は、曲率半径Ｒ₂ （Ｒ₂ ≦20mm）の円弧面に形成さ
れ、ウエブ２１の走行方向長さＬ₂ が約 1mm以下に設定
される。塗布作業面４２については、ウエブ２１の走行
方向長さが 1mm以下であってもよく、またそれ以上であ
ってもよ良い。

【００２９】従って、この第２実施例においても、塗布
作業面４１とウエブ２１との間に押出されてウエブ２１
に作用する磁性分散液２２の液圧は、第１スロット部２
６の対応位置で大きくなり、ウエブ２２の流れに沿って
漸次減少する。このため、この第２実施例においても、
前記第１実施例と同様に、良好な塗布を実現できる塗布
操作領域の範囲を拡大できる。

【００３０】尚、この第２実施例では、下側第１リップ
３７の塗布作業面４１及び下側第２リップ３８の塗布作
業面４２がともに湾曲な場合を述べたが、塗布作業面４
１のみが湾曲で塗布作業面４２が平面形状であっても良
い。

【００３１】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る塗布装置
によれば、良好な塗布を実現できる塗布操作領域の範囲
を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る塗布装置の第１実施例
を示すダイヘッド等の断面図である。

【図２】図２は、図１の一部を拡大して示す断面図であ
る。

【図３】図３は、図１のダイヘッドのリップとウエブと
の間に押出された塗布液の液圧を塗布作業面長さとの関
係で示すグラフである。

【図４】図４はこの発明に係る塗布装置の第２実施例に
おけるダイヘッドの一部を示す断面図である。

【図５】図５（Ａ）は、第１従来例の塗布装置の一部を
拡大して示す断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）
の塗布装置における塗布液の液圧を塗布作業面長さとの
関係で示すグラフである。

【図６】図６（Ａ）は、第２従来例の塗布装置の一部を
拡大して示す断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）
の塗布装置における塗布液の液圧を塗布作業面長さとの
関係で示すグラフである。

【符号の説明】

２０塗布装置２１ウエブ２２磁性分散液２４上流側リップ２５下流側リップ２９、４１塗布作業面３６塗布装置３７第１下側リップ３８第２下側リップ３９第２スロット部Ｌ₁ 、Ｌ₂ 塗布作業面のウエブ走行方向長さＲ₁ 、Ｒ₂ 塗布作業面の曲率半径 θ 屈曲角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者陳永展栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社内 (56)参考文献特開平５−208165（ＪＰ，Ａ) 特開平４−4071（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−88080（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05C 5/02 B05D 1/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上流側リップ及び下流側リップを備え、
これらのリップ間に塗布液を押出し可能なスロット部が
形成され、上記上流側リップ及び下流側リップに対向し
て走行する支持体に上記塗布液を塗布する塗布装置にお
いて、上記上流側リップ及び上記下流側リップにより上記支持
体が屈曲して走行可能とされ、上記下流側リップには、上記支持体に対向して上記塗布
液に接する塗布作業面が上記支持体側に凸に湾曲して形
成され、この塗布作業面の上記支持体走行方向長さが約
1mm以下に設定されるとともに、該下流側リップの塗布
作業面が曲率半径約20mm以下、5mm 以上の円弧面に形成
されたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】上流側リップと少なくとも２つの下流側
リップとを備え、上記上流側リップと上記下流側リップ
の１つとの間、並びに上記下流側リップ間のそれぞれに
塗布液を押出し可能なスロット部が形成され、上記上流
側リップ及び上記下流側リップに対向して走行する支持
体に上記塗布液を塗布する塗布装置において、上記上流側リップ及び下流側リップにより上記支持体が
屈曲して走行可能とされ、上記それぞれの下流側リップには、上記支持体に対向し
て上記塗布液に接する塗布作業面が形成され、少なくと
も支持体走行方向上流側の下流側リップの塗布作業面は
上記支持体側に凸に湾曲し、かつ支持体走行方向長さが
約1mm 以下に設定されるとともに、上気凸に湾曲した塗
布作業面は、曲率半径約20mm以下、 5mm以上の円弧面に
形成されたことを特徴とする塗布装置。