JP3246960B2 - 塗布装置およびその方法 - Google Patents

塗布装置およびその方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出し型塗布装置およ
びその方法に係り、写真感光材料や磁気記録媒体等の製
造に際し、高速で安定的な薄膜塗布を可能とする塗布装
置およびその方法に関する。
【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】写真感光材料は支持体上に下引液を塗布し
た後感光材料を、磁気記録媒体は磁性塗布液を塗布する
ことにより製造されるが、それらの塗布方式としては、
写真感光材料では、スライドビードコート、エクストル
ージョンコート、カーテンコート、ロールコートが、磁
気記録材料では、リーバースロールコート、グラビアコ
ート、エクストルージョンコートが一般に良く用いられ
ている。この中でもエクストルージョンコートは、送液
の流量で塗布膜厚が決まり、過剰な塗布液の戻りがない
こと、および塗布液の粘度によらず均一な塗布膜厚が得
られる点で優れていると考えられる。
【0004】一方、前記写真感光材料や磁気記録媒体等
の製造において、高密度化に対処するため薄膜塗布を行
いたい、あるいは生産性を高めるため可能な限り高速で
塗布したいとの要望が高まっている。
【0005】ところで、エクストルージョンコート法に
おける従来技術としては、たとえば、特開昭57−84
771号、同58−104666号、同58−2020
75号、60−238179号公報記載のものが知られ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のエクストルージ
ョンコート法は、確かに均一な塗布膜厚を得ることがで
きるけれども、良好な塗布条件が狭い範囲でしか得るこ
とができず、写真感光材料の下引液のような低粘度液を
数10m/min 、あるいは磁気記録材料の磁性塗布液の
ような高粘度液を数100m/min の高速塗布条件下で
は、いづれの方法によっても薄膜塗布を安定的に行うこ
とは極めて困難である。
【0007】このような高速薄膜塗布時においては、低
粘度塗布液あるいは高粘度塗布液を問わずスジや段ムラ
等の故障となる頻度がきわめて高い。
【0008】そこで、本発明者は、この点に鑑み、鋭意
検討をしたところ、安定的な高速薄膜塗布を達成するた
めには、塗布液を支持体表面に塗りつける力を強くする
ことが必要で、それには、塗布液がバックエッジ面を通
過する時に、前記塗布液によって塗布対象物たとえば支
持体表面との間で発生する圧力(発生圧)を高めること
が必要であることを見出し、本発明を成すに至った。
【0009】本発明の主たる目的は、高速で安定的な薄
膜塗布を可能とし、もって生産性の向上を図ることので
きる塗布装置およびその方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、エッジ面と
してフロントエッジ面およびバックエッジ面のみを備
え、フロントエッジ面からバックエッジ面を通る塗布対
象物表面に、前記フロントエッジとバックエッジとの間
に位置するスリットから塗布液を連続的に押し出して前
記塗布対象物表面に塗布液を塗布する装置において、
ックエッジ面の始端部がフロントエッジ面の終端部より
も塗布対象物表面から離間し、スリット方向の前記バッ
クエッジ面の輪郭の前記塗布対象物への投影長さをLと
し、前記バックエッジ面の始端部から前記塗布対象物表
面までの離間距離をh,終端部から前記塗布対象物表面
までの離間距離をh0 としたとき、次記(X)式および
(Y)式を満たす、 L≧1.0mm …(X) 1.8≦h/h0 ≦3 …(Y) ことで達成できる。
【0011】
【作用】本発明の着想は、前述のように、塗布液がバッ
クエッジ面を通過する時に、発生圧が略最大値をとるよ
うにすることにより、薄膜塗布の高速化を可能ならしめ
るものである。そこで、本発明者がバックエッジの形状
に関して種々の実験・解析検討を重ねたところ、塗布速
度・液粘度・塗布膜厚等によっても多少異なるものの、
下記の実施態様の時に高速化に対し最もその効果を発揮
することが確認された。
【0012】すなわち、本発明では、図1に示すよう
に、スリット3方向のバックエッジ面の輪郭の支持体
9への投影長さをLとし、バックエッジ面2の始端部A
から支持体9表面までの離間距離をh,終端部Bから支
持体9表面までの離間距離をh0 としたとき、次記
(X)式および(Y)式を満たすものとする。 L≧1.0mm …(X) 1.8≦h/h0 ≦3 …(Y) その結果、連続的に傾斜のついた収縮流れを発生させつ
つ塗布を行うことになり、前述の発生圧を高めることが
できるので、磁性塗布液の場合300m/min,下引液の
場合100m/min の高速薄膜塗布時においても、スジ
や段ムラ等の故障を防止でき、安定的な塗布が行え、も
って生産性の向上を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によりさら
に具体的に説明する。図2は本発明を適用する場合の最
適例を示したもので、バックアップロール10を巡る支
持体9に対して、エクストルーダーコーターヘッドCH
からの塗布液、たとえば写真感光材料が押出し塗布され
る。
【0014】エクストルーダーコーターヘッドCHは、
図1に示すように、上流側表面にフロントエッジ面1、
下流側表面にバックエッジ面2を有し、それらの間に塗
布液ポケット部4(図2参照)を有し、それに連通する
スリット3を有している。
【0015】塗布液は、図示しないポンプ等により、ポ
ケット部4に圧送され、スリット3を通って支持体9表
面に塗布される。
【0016】本発明では、バックエッジ面の始端部がフ
ロントエッジ面の終端部よりも塗布対象物表面から離間
するものとされる。また、スリット3方向のバックエッ
ジ面の輪郭の支持体9への投影長さをLとし、バックエ
ッジ面2の始端部Aから支持体9表面までの離間距離を
h,終端部Bから支持体9表面までの離間距離をh0
したとき、次記(X)式および(Y)式を満足するもの
とされる。 L≧1.0mm …(X) 1.8≦h/h0 ≦3 …(Y) これらの条件は、前述のように、高速で安定的な薄膜塗
布を可能ならしめるために、発生圧を高める傾斜のつい
た収縮流れを連続的に発生させることを企図するもので
ある。
【0017】なお、バックエッジ面2の始端部Aと終端
部Bとを結ぶ支持体9表面間を直線で結ぶ距離Lに関し
ては、1.0mm以上とされるが、一般に塗布液が高粘度
液であるほど、また塗布速度が高速度であるほど長い方
がよい。距離Lの上限は30mm、通常は10mmが好適で
ある。距離Lとしては、塗布液が高粘度および塗布速度
が高速であるほどギャップ内で発生する圧力を高めるた
めに長くすることが好ましいが、通常は上記の上限以下
で足りる。
【0018】また、バックエッジ面2の始端部Aから支
持体9表面までの離間距離hと終端部Bから支持体9表
面までの離間距離h 0 との関係に関しては、1.8≦h
/h0 ≦3とされるが、好ましくは2.2≦h/h0
2.6、より好ましくはh/h0 ≒2.42である。h
/h0 が1.8未満でもおよび3.0を超えても、塗布
液がバックエッジ面を通過するときの発生圧が大きくな
らないため、スジ、液抜け、段ムラ、ピンホールなどの
塗布故障が発生して均一な塗膜が得られない。
【0019】本発明に使用する塗布液の物性は、特に限
定されないが、B型粘度計で測定した見掛け粘度として
0.5 〜10000cp のものを使用できる。実際には、高粘度
塗料の多くはチクソトロピー性を示し高い剪断力がかか
ると粘度が低下する傾向を示す。たとえば、hやh0
ような狭い間隙を通るとき、102 〜106 sec-1
度の剪断力がかかり、たとえば10000cp でも100cp とな
ることもある。この面でも、対象とする液の粘度を限定
することはできない。
【0020】h/h0 および距離Lの好適範囲は、液粘
度(見掛け粘度)との相関もあり、通常は、 (1)液粘度が数cp〜数十cpの場合、 L=1〜3mm h/h0 =1.8〜3.0 (2)液粘度が数百cp〜10000 cpの場合、 L=5〜20mm h/h0 =2.2〜2.6 が望ましい。
【0021】h0 の大小は塗布膜厚の厚薄に比例する。
実用範囲としては、20〜2000μmが好適である。
【0022】なお、本発明は、図3に示すように、コー
ティングロール11により塗布液を押出し塗布し、これ
をバックアップロール10を通る支持体9に対して塗布
することもできる。さらに、図4に示すように、余剰塗
布液をメタリングロール12および掻き取りブレード1
3により掻き取る態様でもよい。
【0023】一方、図5に示す態様でもよい。すなわ
ち、支持体9は、上流ガイドロール5および上流サポー
トロール6を通って、フロントエッジ面1およびバック
エッジ面2に沿った後、下流ガイドロール7および下流
サポートロール8を通って、後工程たとえば乾燥工程へ
と導かれる態様において、サポートロール6、8間にお
いてエクストルーダーコーターヘッドCHから支持体9
の表面に塗布する態様である。
【0024】また、本発明に係る支持体としては、ポリ
エステルフィルム等のプラスチックフィルム、紙、両者
の積層シート、金属シート等を挙げることができ、可撓
性材料であればその材質は問われない。
【0025】(実施例) 以下本発明の効果を実施例を示すことにより説明する。 <実施例1低粘度の場合> 粘度3cpの写真感光材料の下引塗布液を幅300m
m、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートウェ
ブに塗布速度100m/minで湿潤塗膜厚さ10μm
の塗布を行った。L=1.0mm、h/h0 =1.0の従
来の塗布装置では、幅方向に濡れない部分が発生したり
極端に塗布膜厚の薄い部分が発生したりして均一な塗布
膜が得られなかった。これに対して本発明のように、L
=1.0 mmで離間距離をh/h0 =2.0 として塗布したと
ころ幅方向に全幅均一安定な塗膜形成が可能であった。
【0026】粘度28cpの写真感光材料の乳剤塗布
液を下引済みの幅300mm、厚さ100μmのポリエチ
レンテレフタレートウェブに塗布速度120m/min
で湿潤塗膜厚さ40μmの塗布を行った。L=2.0m
m、h/h0 =1.0の従来の塗布装置では、スジ故障
が塗布平米当り3〜4本発生するとともに段ムラが発生
して均一な塗布性が得られなかった。これに対して本発
明のように、L=2.0 mmで離間距離をh/h0 =2.4
2として塗布したところスジ故障や段ムラのない均一な
塗布性が得られた。
【0027】<実施例2高粘度の場合> 粘度1800cpのビデオテープ用磁気塗料を幅300m
m、厚さ14μmのポリエチレンテレフタレートウェブ
に塗布速度300m/minで湿潤塗膜厚さ20μmの
塗布を行った。L=10mm、h/h0 =1.0の従来の
塗布装置では、段ムラの発生とともに塗膜中に細かな気
泡状のピンホールが無数に発生して均一な塗布性が得ら
れなかった。これに対して本発明のように、L=10mm
で離間距離をh/h0 =2.42として塗布したところ
段ムラやピンホールのない均一な塗布性が得られた。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高速で
安定的な薄膜塗布を行うができ、もって生産性の向上を
図ることできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗布装置の要部拡大断面図である。
【図2】本発明を実施するための塗布装置の概略図であ
る。
【図3】本発明を実施するための塗布装置の概略図であ
る。
【図4】本発明を実施するための塗布装置の概略図であ
る。
【図5】本発明を実施するための塗布装置の概略図であ
る。
【符号の説明】
1 フロントエッジ面 2 バックエッジ面 3 スリット 4 ポケット部 A 始端部 B 終端部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G11B 5/842 G11B 5/842 Z (56)参考文献 特開 平2−251265(JP,A) 特開 平1−210072(JP,A) 特開 平1−288364(JP,A) 特開 平1−281169(JP,A) 特開 平2−265672(JP,A) 特開 昭50−1156(JP,A) 特開 昭58−104666(JP,A) 特開 平3−161(JP,A) 実開 昭61−191168(JP,U) 原崎 勇次,「コーティング方式」, 日本,吉田 全夫 発行,1985年11月30 日,35−46 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05C 5/02 B05D 1/26 G03C 1/74 G03F 7/16 501 G11B 5/842

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エッジ面としてフロントエッジ面およびバ
    ックエッジ面のみを備え、フロントエッジ面からバック
    エッジ面を通る塗布対象物表面に、前記フロントエッジ
    とバックエッジとの間に位置するスリットから塗布液を
    連続的に押し出して前記塗布対象物表面に塗布液を一層
    塗布する装置において、バックエッジ面の始端部がフロントエッジ面の終端部よ
    りも塗布対象物表面から離間し、 スリット方向の前記バックエッジ面の輪郭の塗布対象物
    への投影長さをLとし、前記バックエッジ面の始端部か
    ら前記塗布対象物表面までの離間距離をh,終端部から
    前記塗布対象物表面までの離間距離をh0 としたとき、
    次記(X)式および(Y)式を満たす、 L≧1.0mm …(X) 1.8≦h/h0 ≦3 …(Y) ことを特徴とする塗布装置。
  2. 【請求項2】バックエッジ面の始端部と終端部とは実質
    的に直線で結ばれている請求項1記載の塗布装置。
  3. 【請求項3】エッジ面としてフロントエッジ面およびバ
    ックエッジ面のみを設け、フロントエッジ面からバック
    エッジ面を通る塗布対象物表面に、前記フロントエッジ
    とバックエッジとの間に位置するスリットから塗布液を
    連続的に押し出して前記塗布対象物表面に塗布液を一層
    塗布する方法において、バックエッジ面の始端部がフロントエッジ面の終端部よ
    りも塗布対象物表面から離間し、 スリット方向の前記バックエッジ面の輪郭の塗布対象物
    への投影長さをLとし、前記バックエッジ面の始端部か
    ら前記塗布対象物表面までの離間距離をh,終端部から
    前記塗布対象物表面までの離間距離をh0 としたとき、
    次記(X)式および(Y)式を満たし、 L≧1.0mm …(X) 1.8≦h/h0 ≦3 …(Y) 連続的に傾斜のついた収縮流れを発生させつつ塗布を行
    うことを特徴とする塗布方法。
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原崎 勇次,「コーティング方式」,日本,吉田 全夫 発行,1985年11月30日,35−46

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