JPH06142579A

JPH06142579A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH06142579A
Application number: JP30257192A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichirou Hisamichi; 純一郎久道
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【構成】グラビアロールによって支持体上に塗料を転
写塗布する塗布装置において、上記グラビアロール２の
セル溝内には水に対する接触角が５０°以上である被
膜、例えばパーフルオロアルコキシ樹脂の被膜１１を形
成し、セル頂部にはハードクロームメッキ被膜１０を露
出させる。【効果】セル溝内の被膜のために転写性が良いため、
安定した塗布が可能であるとともに、耐摩耗性にも優れ
た塗布装置とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラビアロールを用い
た塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グラビアロールを用いた塗布
装置は、幅広い構造粘性のものを塗布できることから、
例えば、磁気記録媒体の製造工程における磁性塗料の塗
布等に用いられている。上記グラビアロールには、ドク
ターブレードや被塗布体である支持体との耐摩耗性を考
慮してハードクロームメッキ等の表面処理が施されてい
る。しかし、上記ハードクロームにより処理が施された
表面は表面張力が大きく、水に対する接触角で約３５°
であるので、塗料の構造粘性によっては、ロールから支
持体上への塗料転写性が損なわれて塗布厚ムラが起こり
やすい。このため、例えば、この装置によって磁性塗料
を塗布して磁気記録媒体を製造すると、出力変動や塗料
飛散によるドロップアウト等が起こりやすい状態にあ
る。そして、高速塗布になるにしたがってこれらの問題
は顕著になる傾向にある。

【０００３】また、塗料に含有される物質、例えば磁性
塗料中における結合剤（ポリウレタン系，ポリ塩化ビニ
ル系，ポリビニルアセタール系等）、添加剤（ミリスチ
ン酸，ステアリン酸等）や硬化剤等がロールのセル溝に
堆積すると、これが時間と共に蓄積固着した堆積物はド
クターブレードと接触するようになり、ロールやドクタ
ーブレードの摩耗を早めることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は上述の
従来の実情に鑑みて提案されたものであり、磁性塗料が
転移しやすく塗布ムラを起こさないようなグラビアロー
ルを用い、且つ、耐久性に優れた塗布装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の塗布装置は、上
述の目的を達成するため、グラビアロール表面に供給さ
れる塗料を連続的に支持体上に転写塗布する塗布装置に
おいて、前記グラビアロールのセル溝内は水に対する接
触角が５０°以上の被膜に覆われ、セル頂部においては
金属が露出していることを特徴とするものである。

【０００６】本発明において、上記セル内に設けられた
被膜はパーフルオロアルコキシ樹脂であることが好まし
い。また、本発明の塗布装置は、磁気記録媒体の製造、
例えば、磁性塗料の塗布等に用いて好適なものである。

【０００７】上記塗布装置は、表面にセルパターンが刻
設されたグラビアロールによって塗料がピックアップさ
れて支持体に付着し、バックアップロールによって圧着
されることによって塗布がなされるものである。セルパ
ターンとしては、ヘリカル環状である凹部、或いは独立
形成されたドットタイプ（例えば、台形やピラミッド型
等が挙げられる。）の凹部等が形成されたものがある
が、従来のようにハードクロームによるメッキ処理はこ
の全面に亘って施され、水に対する接触角が５０°以上
といった表面張力の小さい被膜はセル溝内のみに形成さ
れている状態となる。

【０００８】上記被膜を施すことによりセル溝内のヌレ
性が低くなるため、グラビアロールの転写性が向上す
る。よって、支持体に対して塗布ムラを起こすことなく
安定して塗膜を形成することができる。また、セル溝内
に塗料が堆積して、固着した堆積物によってドクターブ
レードや支持体及びグラビアロール自身を傷付けること
もない。

【０００９】さらに、セル頂部においては上記被膜は形
成されておらず、剛性の高いハードクローム金属が露出
しているため、ドクターブレード等との摺接に対して強
くなっている。

【００１０】上記セル内に形成された被膜は水に対する
接触角を５０°以上としたが、上記接触角が小さいと上
述のように非磁性支持体への転写性が悪いものとなって
しまう。逆に上記接触角が大きすぎると塗料がセル溝に
入りにくくなるために充填ムラとなり目飛びが発生す
る。

【００１１】水に対する接触角が５０°以上の被膜とし
ては、フッ素系樹脂膜やポリテトラフルオロエチレン粉
末を分散したＮｉメッキ膜等が挙げられるが、後者はセ
ル頂部のみを選択的に除去することが難しいことから、
前者が好適であり、なかでもパーフルオロアルコキシ樹
脂膜が好ましい。前記パーフルオロアルコキシ樹脂膜
は、パーフルオロアルコキシ樹脂を塗布或いは溶射する
ことによって形成することができ、研磨によってセル頂
部の膜を容易に除去することができる。

【００１２】上述の塗布装置は、塗布型の磁気記録媒体
における磁性塗料の塗布に応用して好適であるが、その
場合、非磁性支持体や磁性塗膜を構成する磁性粉末、樹
脂結合剤等は従来公知のものがいずれも使用可能で、何
ら限定されるものではない。例示するならば、上記非磁
性支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル樹脂
や芳香族ポリアミドフィルム、ポリイミド樹脂フィルム
等が挙げられる。

【００１３】強磁性粉末としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等
の強磁性金属材料や、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｎ
ｉ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ，Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｖ等のＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする各種強磁
性合金材料からなる強磁性金属粒子が好適である。

【００１４】上記磁気記録媒体用の強磁性粉末において
は、種々の特性を改善する目的でＡｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｐ等の元素が添加されて
も良い。

【００１５】結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、ビニルアルコール、塩化ビニリデン、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエ
ン、アクリロニトリル等の重合体、或いはこれら二種以
上を組み合わせた共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。これら結合
剤に上記強磁性粉末を分散して磁性層を形成する。

【００１６】上記磁性塗料の溶剤としては、従来公知の
ものがいずれも使用可能で、何ら限定されるものではな
いが、アセトン，メチルエチルケトン，メチルイソブチ
ルケトン，シクロヘキサノン等のケトン系、酢酸メチ
ル，酢酸エチル，酢酸ブチル，乳酸エチル，酢酸グリコ
ールモノエチルエーテル等のエステル系、グリコールジ
メチルエーテル，グリコールモノエチルエーテル，ジオ
キサン等のグリコールエーテル系、ベンゼン，トルエ
ン，キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン，ヘプタン
等の脂肪族炭化水素、メチレンクロライド，エチレンク
ロライド，四塩化炭素，クロロホルム，エチレンクロル
ヒドリン，ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素等が挙
げられる。

【００１７】さらに上記磁性層には、前記の結合剤、強
磁性粉末の他に添加剤として分散剤、潤滑剤、研磨剤、
帯電防止剤、防錆剤等が加えられても良い。更に、上記
磁気記録媒体には、必要に応じて、バックコート層やト
ップコート層等が形成されても良い。この場合、バック
コート層、トップコート層等の成膜条件は、通常この種
の磁気記録媒体の製造方法に適用される方法であれば良
く、特に限定されない。

【００１８】そして、本発明の塗布装置は、このような
塗布型の磁気記録媒体の製造工程において、磁性塗料の
塗布のみでなく、バックコート層やトップコート層、下
塗り層を塗布する際に使用することも可能である。

【００１９】また、本発明の低摩擦化処理を施した塗布
装置は、磁気記録媒体の製造用として使用する以外にも
印刷用等に用いたりすることも可能である。

【００２０】

【作用】パーフルオロアルコキシ樹脂等、水に対する接
触角が５０°以上の被膜を施したグラビアロールのセル
溝内は、ハードクローム処理された表面に比べて表面張
力が低いため塗料が付着しにくい。したがって、特にチ
クソ性の高い塗料を用いた場合にも、セル溝内の塗料は
速やかに支持体へと移行する。

【００２１】また、結合剤等の固着堆積も抑制され、い
わゆる目詰まりが緩和されて安定した転写状態が得られ
るとともに、ドクターブレード等の摩耗も抑えられる。

【００２２】一方、セル頂部においては上記被膜が剥が
されているため、必要以上に塗料を撥いてしまうことな
く、セル溝内に塗料を入り込ませることができる。そし
て、セル頂部には剛性の高いハードクロームメッキが露
出しているため摩耗に強く、ドクターブレードや支持体
との摺接に対して高耐久性を発揮する。

【００２３】さらに、塗料を支持体に転写しやすいこと
から、圧着させるためのバックアップロールの圧力を低
減することができ、この結果、ニップ幅が狭くなるため
支持体との接触抵抗が減少し、この点からもグラビアロ
ールの耐摩耗性が向上する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本発
明の塗布装置の構成を説明する。なお、本実施例におい
ては、この塗布装置を磁性塗料の塗布に適用した。

【００２５】図１にダイレクトグラビアロールなる塗布
装置を示す。上記塗布装置１は、表面にセルパターンが
刻設されたグラビアロール２と、前記グラビアロール２
でピックアップされた磁性塗料３を計量するためのドク
ターブレード４と、非磁性支持体をグラビアロール２に
圧着させるためのバックアップロール５よりなるもので
ある。

【００２６】この塗布装置においては、上記グラビアロ
ール２のセルパターンによって磁性塗料をピックアップ
し、このピックアップされた磁性塗料を上記ドクターブ
レード４により一定量に制限した後、回転するグラビア
ロール２とバックアップロール５の間に挟み込まれて走
行する非磁性支持体６上に付着させる。この結果、上記
磁性塗料の塗布は連続的に均一に行われる。

【００２７】なお、非磁性支持体上に転写された磁性塗
料はグラビアロール２のセルパターンの凹凸状に塗布さ
れるが、スムージング８によって平滑化される。

【００２８】一方、上記巻き出し側から巻き取り側に亘
って移動走行される非磁性支持体６は、ガイドロール７
によって支持され走行せしめられるとともに、これらガ
イドロール７等により適当なテンションがかけられ、円
滑な走行が行われるようになされている。

【００２９】以上はこの塗布装置の基本的な構成である
が、この塗布装置においては、上記グラビアロール２に
表面処理が施されていることを特徴としており、以下に
このグラビアロール２の表面の構成について詳説する。
図２に示すようにグラビアロール２表面にはヘリカル環
状の凹部が形成されており、したがって凹部間の凸部が
多条ネジとして刻設されている。

【００３０】また、図３は図２中Ａ−Ａ’線における断
面を拡大したものである。軟材ＳＴＫＭ鋼９がパターニ
ングされた上にハードクロームメッキ被膜１０、パーフ
ルオロアルコキシ樹脂からなる被膜１１が形成された構
造となっている。なお、上記ハードクロームメッキ被膜
１０は軟材ＳＴＫＭ鋼９上の全面を覆っており、上記被
膜１１はセル溝部９ａ内のみにおいてハードクロームメ
ッキ被膜１０の上に形成されている。よって、セル頂部
９ｂはハードクロムメッキ被膜１０が露出している状態
となる。

【００３１】これを形成するには、先ず、パターニング
された軟材ＳＴＫＭ鋼９上に全体に亘ってハードクロー
ムメッキ被膜１０を約１０μｍの厚みで形成した。さら
にその上からパーフルオロアルコキシ樹脂（商品名テ
フロンＰＦＡ）の微粉末（粒径０．１５〜０．２μｍ）
を塗布または溶射し、約４００℃の熱処理を施して固着
させ、被膜１１を形成した。

【００３２】その後、セル頂部９ｂをアルミナ質グレー
ン（商品名ホワイトアランダム）からなる＃８００〜
＃１５００なる番手の砥石にて研磨し、上記被膜１１を
削り取った。よってこのセル頂部９ｂはハードクローム
メッキ１０が露出している状態となり、セル溝部９ａ内
だけに上記被膜１１が残された状態となる。

【００３３】そして、グラビアロール２に上述のような
表面処理を施した塗布装置により、非磁性支持体上に磁
性塗料或いは非磁性の塗料を塗布し、磁気記録媒体を製
造した。非磁性支持体としてはポリエチレンテレフタレ
ートを用い、磁性塗料或いは非磁性の塗料としては以下
のものを用いた。

【００３４】磁性塗料磁性粉末：Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃ 結合剤：塩化ビニル系共重合体＋ポリウレタン樹
脂溶媒：メチルエチルケトン，シクロヘキサノ
ン，トルエン添加剤：レシチン以上の材料により磁性塗料を調製した。なお、上記塗料
は固形分を３８％、約５５００ｃｐｓなる粘度のものと
した。

【００３５】非磁性塗料エマルジョンを主体とし溶媒としてメチルエチルケト
ン，シクロヘキサノン，トルエンを用いて非磁性の塗料
を調製した。なお、上記塗料は約１００ｃｐｓなる粘度
のものとした。

【００３６】さらに、上記磁性塗料或いは非磁性の塗料
を塗布した際の塗料の転写状態、セル溝の目詰まり状態
を調べた。転写状態は、○印を転写状態の良いもの、×
印を目飛びが発生し塗布ムラのあるもの、△印をスムー
ジングによって平滑化できる程度のものとして評価し
た。また、セル溝の目詰まり状態は、○印を目詰まりが
ないもの、×印を洗浄し難い堆積物があるもの、△印を
堆積物があるが洗浄できる程度のものとして評価した。

【００３７】表１にグラビアロール表面の水に対する接
触角の値と共にこの結果を示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】さらに、比較として、グラビアロールの表
面処理を変えたものを用いて同様の実験を行った。グラ
ビアロール表面に対してハードクロームメッキを全体に
亘って施したのみの従来型のものを比較例１とし、無電
解ニッケル被膜中に四フッ化エチレン樹脂の微粒子を分
散させた複合メッキ被膜を形成したものを比較例２とす
る。

【００４０】そして、この表面処理を施したグラビアロ
ールを用いた塗布装置により磁性塗料或いは非磁性の塗
料を塗布した際の塗料の転写状態、セル溝の目詰まり状
態を同様にして調べた。この結果は、各表面処理が施さ
れた面の水に対する接触角の値と共に表１に併せて示
す。

【００４１】表より、接触角の小さいハードクロームメ
ッキ処理のみを施したグラビアロールを用いると、塗料
をグラビアロールのセル溝から非磁性支持体状に転写す
ることができない部分（目飛び）を生じ、スムージング
で表面を平滑化しても塗布ムラとなってしまうことがわ
かる。さらに、塗料の転写性が悪いことのでセル溝に塗
料の成分が堆積し易い状態となることがわかる。

【００４２】このように転写性が悪いと、塗料を非磁性
支持体状に転写するために大きな力で圧着する必要があ
りグラビアロール表面の摩耗量が多くなる。さらに、セ
ル溝に堆積した堆積物が固着することによってドクター
ブレードと接触して傷を付けたり、摩耗を激しくする。

【００４３】また、無電解ニッケル被膜中に四フッ化エ
チレン樹脂の微粒子を分散させた複合メッキ被膜を形成
したグラビアロールを用いると、水に対する接触角が大
きいのでセルが目詰まりすることはないが転写性には劣
っていた。なお、セル頂部を研磨して前記複合メッキ被
膜を選択的に剥がすことも試みたが、研磨によってセル
溝内の複合メッキ被膜まで剥離してしまい所定の効果が
得られないばかりか、グラビアロール材料が露出してし
まい耐久性に問題を生じた。また、電解ニッケルメッキ
膜（又はニッケル−リンメッキ膜）に四フッ化エチレン
樹脂の微粒子を分散させた複合メッキ被膜においても同
様な結果であった。

【００４４】従って、良好な塗布状態を得るには、グラ
ビアロールのセル溝内をパーフルオロアルコキシ樹脂の
被膜で覆い、セル頂部はハードクロームを露出させた状
態とすることが好適であることが判った。

【００４５】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明におい
ては、グラビアロールのセル溝内に水に対する接触角が
５０°以上の被膜、例えばパーフルオロアルコキシ樹脂
被膜を施しているので、高粘度塗料であっても安定した
転写状態を得ることができる。また、目詰まりも減少す
るのでこれによる転写不良や寿命の低下も解消すること
ができる。

【００４６】さらに、セル頂部においては剛性の高いハ
ードクロームメッキが露出しているので、耐摩耗性に優
れた塗布装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】グラビアロール式の塗布装置の構成を示す模式
図である。

【図２】グラビアロールのセルパターンの一例を示す正
面図である。

【図３】図２のグラビアロール表面の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・塗布装置２・・・グラビアロール３・・・磁性塗料４・・・ドクターブレード５・・・バックアップロール６・・・非磁性支持体７・・・ガイドロール８・・・スムージング９・・・軟材ＳＴＫＭ鋼９ａ・・・セル溝部９ｂ・・・セル頂部１０・・・ハードクロームメッキ被膜１１・・・パーフルオロアルコキシ樹脂被膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラビアロール表面に供給される塗料を
連続的に支持体上に転写塗布する塗布装置において、前記グラビアロールのセル溝内は水に対する接触角が５
０°以上の被膜に覆われ、セル頂部においては金属が露
出していることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】被膜がパーフルオロアルコキシ樹脂であ
ることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】磁気記録媒体の製造に用いられることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗布装置。