JPH04145977A - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塗布装置に関し、更に詳しくは、移動中の支持
体表面に向けて連続的に供給した塗布液を、ドクターエ
ツジ面を介して前記支持体表面に塗布する塗布装置の改
良に関するものである。

（従来の技術） 従来、磁性塗布液や写真感光塗布液を塗布する装置には
種りな装置が用いられている。この装置の中に、例えば
エクスＩ・ルージョン型塗布装置、グラヒア・スムーザ
−１クタ一式のように、塗布面を形成する面と可撓性支
持体との間に適当な液圧をもって塗布液を挟み込むよう
にして塗布する形態の装置がある。

なお、本発明でいう可撓性支持体とは、プラスチックフ
ィルム、紙、ポリオレフィン塗布紙、アルミニウム銅等
の金属シート等の可撓性シート又はウェブを指し、下塗
層等が設けられていてもよい。このような支持体に、磁
性塗布液、写真感光性塗布液、その他種々の塗布液を塗
布し、磁気記録媒体、各種写真フィルム、印画紙等とす
る。

この種の塗布装置の一つに、磁性分散液を塗布するドク
ターエツジ付きエクストルージョン型塗布装置が磁性塗
布液を塗布する分野で広く用いられている（特開昭５０
−１３８０３６号公報、特公昭５４−７３０６号公報、
特開昭５５−８４７７１号公報）。

このエクストルージョン型塗布装置を含めて、一般にド
クターエツジ面における可撓性支持体とエツジ面との間
隙は、第６図に示すように、ドクターエツジ５のエツジ
面５ａと支持体−との間隙ｔはエツジ下流端八に向かっ
て狭くなるように設定されているのが一般的である。す
なわち、前記エツジ下流端へのところの間隙ｔ０が最小
になる。これは、塗布液Ｆが前記支持体−に塗着される
際に適宜液圧を確保するために、前記支持体−を前記ド
クターエツジ面５ａに対して適当なラップ角をもって走
行させることによる。

前記エツジ下流端へのところの間隙も。が最小になるこ
とにより、塗布液の剪断応力も前記エツジ下流端へに集
中し易くなり、当該エツジ下流端へに大きな負荷が掛か
る。一方、磁性分散液は磁性材、研磨材や潤滑材などの
ごとく金属の腐蝕摩耗に直接原因する素材が含まれてい
るために、前記エツジ下流端へが他のエツジ面よりもそ
の面性の悪化が速く進行して、前記塗布液Ｗにすじむら
等の面性悪化が速く発生していた。

長期間連続塗布を行うことにより塗布面にすしむらが発
生すると、例えば磁気記録媒体の場合にはＳ／ＮやＣ／
Ｎ等の特性に悪影響を与えることになる。

このために従来においては、良好な塗布面を得るために
、前記エツジ１を交換したり、あるいは・、！１ 前記エツジ面２を再加工したりするメンテナンスが頻繁
におこなわれていた。

特に、薄膜塗布、高速塗布の場合には、上記問題はさら
に大きくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は長期の塗布を行っても、エツジ面の腐食
摩耗の発生を抑え、塗布面にすじむらの発生をともなう
ことなく極めて高速かつ薄膜塗布を可能にした塗布装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記課題は、連続走行する可撓性支持体表面に
対向して配置されたドクターエツジ面により該支持体表
面に連続的に塗布液を塗布する塗布方法において、前記
ドクターエツジ面の下流端と前記可撓性支持体表面との
間隙を、前記エツジ面の上流側と前記可撓性支持体表面
との間隙よりも大きくすることを特徴とする塗布方法に
より解決することができる。

又、本発明の上記課題は、ドクターエツジ面のほぼ全域
にわたって可撓性支持体表面との間隙を調節自在な支持
ローラを、前記ドクターエツジ面の下流端寄りに配置し
て成り、前記ドクターエツジ面の下流端と前記可撓性支
持体表面との間隙を、前記エツジ面の上流側と前記可撓
性支持体表面との間隙よりも大にして塗布することを特
徴とする塗布装置により解決することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施態様について詳
細に説明する。

第１図は、本発明のドクターエツジ付きエクストルージ
ョン型塗布装置１の一例を示す概略断面図で該塗布装置
１を支持体に対してセットした塗布状態を示す。第２図
は前記塗布装置１の塗布ヘッド２０の先端部分の断面形
状を示す。

本発明における前記塗布ヘッド２０は、次に夫々詳述す
るような給液系２、ポケット部３、スロット部４、ドク
ターエツジ部５、及びバックェツジ部６に区分される。

前記給液系２は、塗布ヘッド２０の躯体よりも外部にあ
って前記塗布液Ｆを連続的にかつ一定の流量で送液可能
な定量送液ポンプ手段（図示せず）並びに前記塗布へソ
ド２０の躯体内部を支持体Ｗの幅方向に透設したポケッ
ト部３と前記ポンプ手段を連通せしめる配管部材を夫々
具備して成っている。

前記ボケｙ　ｌ一部３は、その断面が略円形を成して、
前記支持体Ｗの幅方向に路間−の断面形状をもって延長
された液溜めである。又、その有効延長さは、通常、塗
布幅と同等もしくは若干長く設定される。

なお、前記ポケ２１〜部３の貫通した両端開口部は、第
３図に示すように、前記エクストルーダ１の両端部に取
付けられる各シールド７．８により閉止されている。

一方の前記シールド板７に突設した短管９に、前記給液
系２を接続することにより、前記ポケット部３の内部に
前記塗布液Ｆが注入され、充満し、又、前記他方のシー
ルド板８にも短管１０を取付け、前記一方のシールド板
７における短管９を通して前記ポケット部３内に注入さ
れた前記塗布液Ｆの一部を、前記他方の短管１０を通し
て外部に排出せしめることにより、前記塗布液Ｆが前記
ポケット部３内で著しく滞留することを防止でき、特に
探度性を有しかつ凝集し易い磁性塗布液に対してば極め
て有効な手段となるものである。なお、前記短管１０を
具備しない構造であってもよいことば勿論である。

前記スロット部４は、前記ポケット部３から前記支持体
Ｗに向け、通常、０．０３〜２ｍｍの開口幅をもって前
記エクストルーダ１の躯体内部を貫通しかつ前記ボケッ
Ｉ・部３と同じように前記支持体Ｗの幅方向に延長され
た比較的狭隘な流路であり、前記支持体Ｗの幅方向の開
口長さは塗布幅と路間等に設定される。

なお、前記スロント部４における前記支持体Ｗに向げた
流路の長さは、前記塗布ｉ１Ｆの液組成、物性、供給流
量、供給液圧、等の諸条件を考慮して適宜設定し得るも
のであり、要は前記塗布液Ｆが前記支持体Ｗの幅方向に
均一な流量と液圧分布をもって層流状に前記ポケット部
３から流出可能であれば良い。

前記塗布ヘッド２０に対する前記支持体Ｗのラップ角度
の調節は、塗布ヘッド下流側に位置したガイドローラ２
１により行う。

以上、記述したように構成した塗布装置１は、前記ガイ
ドローラ２１、他のガイドローラやその他の各走行案内
手段の間で略一定した張力をもってかつその厚さ方向に
若干湾曲可能な状態に装架された前記支持体Ｗが、第１
図に示すように前記ドクターエツジ部５及び前記ハンク
エソジ部６と略平行して湾曲するようにエクストルーダ
支持機構（図示せず）を介して近接せしめる一方、前記
給液系２から前記塗布液Ｆを所望する流量をもって送液
を始めると、前記塗布液Ｆは前記ポケット部３及び前記
スロット部４を経過した後、前記ドクターエツジ部５ａ
と前記バックェツジ部６ａとによる前記塗布液Ｆの保持
作用と共に、該塗布液下の押しつけ作用が加わり、前記
支持体Ｗの幅方向に均一な流量及び圧力分布をもって前
記スロット部４の出口先端部に押出される。

前記スロット部４に出口先端部に押し出された前記塗布
液Ｆは、前記支持体Ｗの表面とエツジ部との間に僅小の
間隙を作りながら、矢印Ｘの方向に連続的に移動する支
持体表面に沿って、前記ドクターエツジ部５のエツジ面
と前記支持体Ｗとの間を押し拡げるように通過して行き
、特に、ドクターエツジ部５ａと支持体表面との間にお
いて高い液圧を発生して塗布されていく。そして、塗布
液Ｆの移動が連続的に保たれると、前記ドクターエツジ
部５のエツジ面全域と前記支持体Ｗの表面は、その幅方
向全域にわたり薄層化されて通過する前記塗布液Ｆによ
り、一定した間隙をもって完全に分離される。

前記ト′クターエソジ面５ａと前記支持体Ｗとの間隙は
、第４図に示すように前記ドクターエツジ面５ａの中程
からエツジ下流端Ａに向がって広くなるように設定され
ている（エツジ下流端Ａのところの間隙は１０）。これ
は、前記支持ローラ２１の上下方向の移動により容易に
行うことが出来る。

また、前記塗布液Ｆが前記支持体Ｗに塗着される際の適
当な液圧を確保するためには、例えば前記ドクターエツ
ジ面５ａの湾曲率を適宜に設定することにより、該トク
クーユノジ面５ａの上流側ムこおいて充分達成されてい
る。

このようにして塗布を行うと、前記ドクターエツジ面５
ａの部分に発生する塗布液の剪断応力τは、エツジ中程
のＢ点近傍よりも前記エツジ下流端Ａの方を小さくする
ことができる。これは、下記に示す一般式により容易に
理解できる。

τ−μ・γ＝μ・Ｖ、、ｉｂ　／ｌ （なお、τ：剪断応力、μ：液粘度、γ：剪断速度、Ｖ
　ｗｅｂ　　：支持体速度、Ｌ：間隙）すなわち、上記
式から判るように、間隙ｔを大きく設定することにより
、前記塗布液Ｆに生じる剪断応力が小さくなる。

このように、前記エツジ下流端Ａのところの間隙Ｌ０が
最小にならないようにすることにより、前記塗布液Ｆの
剪断応力が前記エツジ下流端Ａに集中しなくなり、当該
エツジ下流端Ａに液圧による大きな負荷が掛からなくな
る。したがって、磁性材、研磨材や潤滑材などのごとく
金属の腐蝕摩耗に直接原因する素材によっ′・：て、前
記エツジ下流端Ａの面性悪化を回避できる。この結果、
塗布工程■ を長期にわたって行っても、前記エツジ下流端Ａの面性
悪化による塗布層のすしむら等の発生を回避することが
できる。

一方、前述の条件を満足した場合には、ドクタエッジ面
５ａの面性に起因した塗膜のすしを防止することができ
るが、第５図に示すように、前記エツジ下流端Ａのとこ
ろの間隙も。を大きくすることにより新たな問題発生す
る。この問題とは、塗布液面と前記ドクターエツジ面５
ａとの離れ際における液圧が減少しずぎて液面の安定が
保たれず、液面の波打ち現象によるピンチすじ（模すし
）が発生する。

したがって、前記エツジ下流端Ａのところの間隙ｔ０の
設定には適当な範囲がある。このことより、鋭意実験研
究した結果、前記支持体Ｗがエツジ面からの離れ傾斜角
が前記エツジ下流端Ａにひいた接線に対して０．５°〜
１０°の範囲になるように、前記支持ローラ２１を調整
すれば良いことが明らかになった。

このように塗布面のすじむらの発生を抑えることにより
、このように製造された磁気テープ等の磁気記録媒体は
Ｓ／ＮやＣ／Ｎ等の特性が安定かつ向上する。

また、前記ドクターエツジ面５ａと前記支持体Ｗとの分
離間隔（部分的な間隔でなく全体的に見た場合の間隔）
は、通常、前記支持体Ｗの張力、前記塗布液Ｆの供給量
、等の設定条件により定まるものであり、特に、前記塗
布液Ｆの供給量の設定変更により、きわめて容易にかつ
正確に所望する分離間隔即ち塗膜の厚さが得られる。

なお、前記ドクターエツジ部５及び前記バックェツジ部
６の構成材料として超硬合金材またはセラミック材料を
採用することにより、前記両エツジ部の真直度及び平面
度を一層高めることができる。

なお、前記塗布ヘッド２０の構造及び、前記ポケット部
３への前記塗布液Ｆの供給方法は第３図に示す構造に限
るものではなく種々変更できるものである。例えば、２
層を同時に塗布可能な塗布ヘッドでもよく、また、前記
ポケット部３も、前述したような円筒状のものに限らず
、角形、船底形、等に変更可能であり、要は幅方向に液
圧分布を均一可能な形状であれば特に限定するものでは
ない。

前記実施態摸はエクストルージョン型の塗布ヘッドにつ
いて述べたが、本発明はこれに限るものではなく、冒頭
に述べたように他の塗布形態にも種々適用できるもので
ある。

〔発明の効果〕

以上、前述したように本発明の塗布方法及び装置は、前
記ドクターエツジ面のエツジ下流端と前記可撓性支持体
表面との間隙を、前記エツジ下流端よりも上流側におけ
る前記ドクターエツジ面と前記可撓性支持体表面との間
隙よりも大きく構成されたので、前記エツジ下流端の部
分にて生じる剪断応力を、小さ（することができ、エツ
ジ交換や前記エツジ面の再加工等のメンテナンスを頻繁
に行わなくても、前記エツジ下流端における腐食・摩耗
によるエツジ面性の低下の進行を抑えることができ、長
期間連続塗布を行っも塗布面にすじむらの発生を抑え、
例えば磁気記録媒体の場合にはＳ／ＮやＣ／Ｎ等の特性
に長期にわたって良好に保つことができる。

次に、実施例によって本発明の効果を一層明確にする。

〔実施例１〕 本発明の一実施例について説明する。

第１表に示す組成の各成分を、ボールミルに入れて１０
，５時間かけて充分に混合分散させたのち、エポキシ樹
脂（エポキシ当量５００）を３０重量部を加えて均一に
混合分散させて磁性塗布液とした。

（以下余白） へ 第 表 （調整条件） （１）上記組成の磁性塗布液の平衡粘度を品性製作所製
の品性レオメータＲＭ−１により測定したところ剪断速
度が１０　’ｓｅｃ　−’　においては５〜２５ｃｐ（
キジロール景Ｙの調整は４００〜１２０重量部）を示し
た。

（２）ステアリン酸の含有量Ｙは２〜３０重景部重量調
整した。

次に、前記塗布液を以下に述べる塗布装置を用いて、下
記条件に基づき塗布した。

１、支持体： 材質・・ポリエチレンテレフタレートフィルム厚さ・　
・１５μｍ 幅　　・　・１００ｍｍ 張力・・２５ｋｇ讐／ｍ 移動速度 ・−３００ｍ／ｍｉｎ、４００ｍ／ｍｉｎ５００ｍ／ｍ
ｉｎ、６００ｍ／ｍｉｎ。

２、塗布装置 第１図に示すエクストルーダで、曲率半径Ｒは１．５ｍ
ｍ　、ドクターエツジ面の長さｐ、は０．６闘、スロッ
トのギャプ１２は０．７ｍｍ　、スロット部分のバック
ェツジとドクターエツジとの段さｈは０．０７ｍｍ、バ
ックェツジの長さ１３は６．０ｍｍ　、バックェツジ面
の水平面に対する角度αは３０°である。

支持体の離れ角であるθを変えるには、エクストルーダ
のすく後方の支持ロールを移動する。

３、塗膜厚（液状）１０〜４５ｃｃ／ｍ２以上の条件に
おいて、１０万ｍの連続塗布を行い、その最終部分の塗
布面の観察をした支持体Ｗの離れ角であるθを一５°、
０°、０．５°、１°、５゜１０°、１５°のそれぞれ
の場合の腐食・摩耗によりずし発生状況について観察し
た。

その総合評価結果を第２表に示す。なお表中における○
印は良好な塗布、Δは良好な結果を得ることもあるが再
現性が悪い、×印はすじむらが多数発生したことを示す
。また、Ｘ印はθが５°〜０°の範囲においては、腐食
摩耗によるエツジ面の面性悪化が原因で発生した縦ずし
であり、θが１５°以上いおいては、塗布液面とエツジ
面との離れ際に発生する波打ち現象ともいえるピッチす
しく横ずじ）である。

（以下余白） 第２表 上記各実施例の表２から明らかなように本発明装置によ
れば、支持体Ｗの離れ傾斜角θがエツジ下流端の接線に
対して０．５　’〜１０６の範囲に保たれていると、極
めて高速な塗布においても塗布むらのない良好な塗布が
化なりの時間維持できることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗布装置の要部概略図、第２図は第１
図に示す塗布装置の塗布ヘッドを示す断面図、第３図は
第１図における塗布ヘッドの一部を切断して示した斜視
図、第４図および第５図は塗布時における塗布ヘッドの
エツジ下流端の塗布状態図、第６図は従来の塗布装置の
塗布状態を示した概略図である。 （図中符号） １・・・エクストルーダ、　２・・・給液系、３・・・
ポケット部、　　　　４・・・スロット部、５・・・ド
クターエツジ部 ５ａ・・・ドクターエツジ面 ６・・・バックェツジ部、 ６ａ・・・バックェツジ面、 ７．８・・・シールド板、 ９．１０・・・短管、 ２０・・・塗布ヘッド、　　２１・・・支持ローラ、Ａ
・・・エツジ下流端、 Ｂ・・・エツジ面内方部分、 　ｎ Ｗ・・・支持体、 Ｆ・・・塗布液。 （ほか３名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）連続走行する可撓性支持体表面に対向して配置され
   たドクターエッジ面により該支持体表面に連続的に塗布
   液を塗布する塗布方法において、前記ドクターエッジ面
   の下流端と前記可撓性支持体表面との間隙を、前記エッ
   ジ面の上流側と前記可撓性支持体表面との間隙よりも大
   きくすることを特徴とする塗布方法。 ２）ドクターエッジ面のほぼ全域にわたって可撓性支持
   体表面との間隙を調節自在な支持ローラを、前記ドクタ
   ーエッジ面の下流端寄りに配置して成り、前記ドクター
   エッジ面の下流端と前記可撓性支持体表面との間隙を、
   前記エッジ面の上流側と前記可撓性支持体表面との間隙
   よりも大にして塗布することを特徴とする塗布装置。 ３）前記塗布装置が磁性分散液をスロット先端から吐出
   しながら塗布し、前記ドクターエッジ面が支持体側に膨
   らむ湾曲面に構成されたエクストルージョン型塗布装置
   であり、前記可撓性支持体の離れ傾斜角が前記下流端の
   接線に対して０．５°〜１０°の範囲に構成された請求
   項１に記載の塗布装置。