JP3162422B2

JP3162422B2 - 塗布方法

Info

Publication number: JP3162422B2
Application number: JP13084991A
Authority: JP
Inventors: 克典五井; 正巳秋山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH04354562A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
安定的に塗布する際に適用される塗布方法に関する。

【０００２】

【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。

【０００３】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。

【０００４】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54−73
06号公報等に開示されている。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。

【０００５】この問題を解決するために、たとえば特開
昭62−117666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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記液溜り保持の塗布
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、特に塗布速度３００
（ｍ／分）以上の高速塗布時においては安定的に塗布す
ることができないことを知見した。

【０００７】そこで本発明の課題は、特に高速塗布時に
おいても薄膜で安定的に塗布可能とし、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。

【０００８】

【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
ントエッジとバックエッジとのスリットから塗布液を連
続的に押し出して前記支持体表面に塗布液を塗布する方
法において、前記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形成保持するとともに、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Ｌ₁がウエット塗布膜厚ｈｗの１〜１０倍の
範囲内であり、かつ可撓性支持体５００mm幅当りの張力
が、１０〜５０kgｆであることで解決できる。

【０００９】

【作用】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、図３に示されるように、フロントエッジ面
の終端部Ｃからバックエッジ面Ｓの終端部Ａにかけて液
溜り６Ｅ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
Ｄ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、図５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、液圧が重要とす
る。

【００１０】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300 ｍ
／分以上の高速塗布の場合、図４や図５に示す塗布不良
が生じ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62−117666号公報に全く開
示されていない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。

【００１１】すなわち、本発明においては、バックエッ
ジ面Ｓと可撓性ウェブ１との間で塗布液の液溜り６Ｅを
きっちり形成保持するためには、バックエッジ面Ｓの始
端部Ｂから終端部Ａにかけて液溜り深さが変化するよう
に傾斜を設けると、バックエッジ面Ｓに沿ってウェブ１
が走行するとき、液溜り６Ｅ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、バッ
クエッジ面Ｓ側においてはバックエッジ面Ｓとの間に流
体摩擦抵抗を生じ、この反作用として、液溜り６Ｅのウ
ェブ１走行方向の圧力分布ＰＣは、図３のように、バッ
クエッジ面Ｓ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、前述の図５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、本発明が規定するウェブ１の比較的高い張力との関
係で、バックエッジ面Ｓの終端まで、液溜り６Ｅ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。

【００１２】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。なお、上記の点
に関しては、後記実施例により、明らかにする。

【００１３】

【実施例】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。

【００１４】図１および図２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をウェブ１に対しての押し
付け力を調整することで設定される。

【００１５】塗布ヘッド６は、フロントエッジ６Ａおよ
びバックエッジ６Ｂを有し、これらの間に液供給路６Ｃ
およびこれに連通する幅が狭いスリット６Ｄを有し、こ
のスリット６Ｄの先端部に液溜り部６Ｅが形成される。
塗布液は、ポンプ（図示せず）により、液供給路６Ｃに
圧送され、スリット６Ｄを通ってウェブ１に対して塗布
される。なお、図２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とバック
エッジ６Ｂとの間の両側部間には、薄い塗布幅規制板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
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。

【００１６】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。ガイドロール３、４間の距離Ｗおよ
び押出しコーターの押込み量ｈは、押出しコーターの形
状によって変わるが、一般的には前記距離Ｗが１５０〜
３２０mm、前記押込み量ｈが１０〜５０mmの範囲とする
のがよい。

【００１７】次に、前記スリット６Ｄの先端部の液溜り
部６Ｅの形状について図３に基づいて詳説する。ウェブ
１とフロントエッジ６Ａおよびバックエッジ６Ｂとは塗
布液によって一定の離間距離をもって保持され、液溜り
６Ｅが形成されている。

【００１８】本発明方法においては、仮に塗布時のウエ
ット塗布膜厚をｈｗ、バックエッジ面Ｓの始端部をＢ、
終端部をＡとした場合に、ＢからＡに至るエッジ面によ
って形成される液溜り６Ｅの深さがウェブ１の進行方向
に従い、徐々に浅くなるように構成され、バックエッジ
６Ｂの始端部Ｂからウェブ１までの鉛直方向離間距離Ｌ
₁は、１ｈｗ≦Ｌ₁≦１０ｈｗとされる。好ましくは２
ｈｗ≦Ｌ₁≦７ｈｗとされる。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、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を超えると、ウェブ１が液
と離れ易くなるため、ウェブ１から同伴される空気が多
くなり、塗布性が悪くなる。なお、前記ウエット塗布膜
厚の一般的な範囲としては７〜３０μｍであり、この塗
布膜厚が乾燥した際の膜厚は１〜６μｍ程度となる。

【００１９】前記バックエッジ面Ｓの形状は、ゴミ、磁
性体凝集物が引っ掛からないようにバックエッジ面Ｓの
始端部Ｂから終端部Ａに至る形状を滑らかな一様な面形
状とするのがよい。たとえば前記バックエッジ面Ｓの曲
率Ｒ₁は３mm≦Ｒ₁≦１０mm程度とするのがよく、また
フロントエッジ面の終端Ｃとバックエッジ面Ｓの始端Ｂ
との段差Ｌ₂は、0.03mm≦Ｌ₂≦0.30mm程度とするのが
よい。また、前記バックエッジ面Ｓの水平長さＬ₃は0.
7 mm≦Ｌ₃≦3 mm程度とするのがよい。

【００２０】一方、本発明におけるウェブ１の張力は、
ウェブ１の500 mm当たり１０〜５０kgf 、好ましくは１
７〜４０kgf の範囲とされる。１０kg未満の場合には、
ウェブ１の両側部での厚膜化を十分防止できず、また５
０kg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。ところで、ウェブ１の張力
測定方法としては、種々の方法が考えられるが、たとえ
ばガイドロールをロードセル等で支持し、ウェブ１より
前記ガイドロールに作用する力を検出し、その分力とし
てウェブ１張力を算出するなどの方法によることができ
る。

【００２１】他方、本発明塗布方法にかかる塗布液に関
し、塗布時の液圧としては、好ましくは0.05〜0.12(kgf
/cm²) 程度とするのがよく、その粘度はズリ速度１０⁶/
secで７〜２５(cp)、好ましくは１０〜２０(cp)程度と
するのがよい。

【００２２】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。

【００２３】（実施例）次に、本発明の効果を実施例により明らかにする。

【００２４】第２図に示されるように、フィルム幅 500
mm、厚さ14μm のポリエステルフィルムをフィルム張力
Ｔ＝１０kgｆ/500mm幅で走行させながら、粘度がズリ速
度１０⁶／sec で１１cpの磁性材料を塗布膜厚ｈｗ＝２
０μｍとして、塗布速度２００〜５００ｍ／分の速度で
変化させるとともに、前記バックエッジ面Ｓの始端部か
らフィルムまでの鉛直方向離間距離Ｌ₁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ｈ
ｗの０〜２０倍までの間で変化させ、前記Ｌ₁寸法をア
ンリツ株社製レーザー変位センサー「KA−131 型」で測
長し、ＣＣＤカメラで塗布時の液溜りの様子をモニター
で観察した。

【００２５】図６にその試験結果を示す。図６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）を示す。

【００２６】図６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、Ｌ₁寸
法で２０〜２００μｍの範囲で良好な面質が得られ、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。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
塗布速度が約４６０m/分程度までは、その塗布速度に影
響されることなく良好な面質が得られ、高速時の塗布性
に優れることが判明された。

【００２７】また、図７に示されるように、前記フィル
ム張力をウェブ幅５００mm当りの張力に変化させた結
果、フィルム張力が特に１０〜５０kgｆ/500mm、好まし
くは１７〜４０kgｆ/500mmの範囲にある場合に、特に高
速、薄膜塗布性に優れることが判明した。なお、ウエッ
ト塗布膜厚ｈｗを１０μｍおよび４０μｍ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。

【００２８】

【発明の効果】以上詳説の通り、本発明によれば、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】

【図１】本発明を実施するための塗布装置の概要図であ
る。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】コーターヘッド要部拡大断面図である。

【図４】塗布状況を説明するための図である。

【図５】塗布状況を説明するための図である。

【図６】本実施例における試験結果を示す図である。

【図７】本実施例における試験結果を示す図である。

【符号の説明】

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.⁷，ＤＢ名) B05D 1/26 G11B 5/842

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フロント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バックエッジとの
スリットから塗布液を連続的に押し出して前記支持体表
面に塗布液を塗布する方法において、前記バックエッジ面と可撓性支持体との間で塗布液の液
溜りを形成保持するとともに、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Ｌ
₁が、ウエット塗布膜厚ｈｗの１〜１０倍の範囲内であ
り、かつ可撓性支持体５００mm幅当りの張力が、１０〜
５０kgｆであることを特徴とする塗布方法。
【請求項２】塗布速度３００（ｍ／分）以上での塗布を
対象とする請求項１記載の塗布方法。