JPH07265769A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 グラビアロールによって塗料をピックアップ
し、可撓性支持体へ塗料を転写した後、スムーザによっ
てこの塗料を平滑化する塗布装置において、前記スムー
ザを一端が自由端とされたプラスチックフィルム２０よ
り構成する。このプラスチックフィルム２０は、先端部
分２１と上段部分２２とでは厚みが異なり、これに伴っ
てスティフネス値も異なる。具体的には、先端部分２１
のスティフネス値は１０００〜１００００、上段部分２
２のスティフネス値は１５００〜１６０００と、先端部
分２１のスティフネス値の方が上段部分２２よりも小と
される。なお、上記先端部分２１の長さは３〜２０ｍｍ
とする。 【効果】 平滑な塗膜を形成することができるため、磁
性塗料の塗布に適用すると、磁気特性や耐久性に優れた
磁性層を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラビアロール方式の
塗布装置に関し、特に平滑な塗膜を形成可能とするスム
ーザに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グラビアロール方式やニーダ
ロール方式等、ロールを用いた塗布装置は、例えば、磁
気記録媒体の製造において磁性塗料やバックコート剤の
塗布等に広く使用されている。

【０００３】例えば、ダイレクトグラビアロール装置
は、グラビアロール表面に刻設されたセルパターンによ
って塗料をピックアップさせ、上記ドクターブレードに
より一定量に制限された塗料を、回転するグラビアロー
ルとバックアップロールの間に挟み込まれて走行する可
撓性支持体上に連続的に転写させるものである。このた
め、可撓性支持体に転写された塗料は、グラビアロール
表面に刻設されたセルパターンに対応した凹凸をもって
付着する。

【０００４】この状態では、塗膜に凹凸が形成されてし
まうことになるので、通常、塗料を可撓性支持体に転写
したら、この塗料が乾燥する前にスムーザにより平滑化
する。

【０００５】上記スムーザは、例えば、特公昭５７−４
９９７３号公報にて開示されるように、ロールに張り付
けられた状態（どのように張り付けられているのか？）
で、その表面を可撓性支持体に付着した塗料に接触させ
ることにより、該塗料を平滑化するものである。また
は、板状の状態で、一端をホルダーに固定し、他端を自
由端として、この自由端を可撓性支持体に付着した塗料
に接触させることにより、該塗料を平滑化するものであ
る。

【０００６】上記スムーザとしては、高い平滑化効果を
得るために種々の材料を用いる試みがなされているが、
例えば、プラスチック、スチール、紙等が用いられてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のような塗布装置
を用い、磁性塗料を塗布して磁性層を形成する場合、必
要な磁気特性等を得るためには、その表面精度をさらに
厳しく規制することが望まれる。しかしながら、従来の
塗布装置によって、磁性層をさらに平滑化することは困
難であった。

【０００８】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、十分に平滑化された塗膜を形成
することが可能な塗布装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の目的
を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、平滑な塗膜が
得られなかった原因は、スムーザの使用条件と塗料の性
質とが適正化されていなかったためであるとの知見を
得、スムーザの構成を適正化して、スムーザの使用条件
と塗料の性質とを適正化することにより平滑な塗膜が得
られることを見い出した。

【００１０】即ち、本発明に係る塗布装置は、少なくと
も、表面に設けられたセル内に塗料をピックアップさせ
るグラビアロールと、前記セル内から可撓性支持体へ転
写塗布された塗料を平滑化するスムーザとから構成され
る塗布装置において、前記スムーザは、一端が自由端と
されたフィルム状の弾性体よりなり、前記自由端の先端
部分とその他の部分（以下、上段部分とする。）とでス
ティフネス値が２段階に異なり、前記先端部分のスティ
フネス値が上段部分よりも小とされたものである。

【００１１】具体的には、先端部分におけるスティフネ
ス値が１０００〜１００００、上段部分におけるスティ
フネス値が１５００〜１６０００となるようにする。な
お、塗料粘度に対してスティフネス値が小さすぎると、
可撓性支持体の走行による抗力によって振動が生じ、か
えって塗りムラが発生しやすくなり、塗料を平滑化する
効果が劣化してしまう。逆に塗料粘度に対してスティフ
ネス値が大きすぎると、塗料を必要以上に掻き取ってし
まうことになり、かえって塗膜表面を荒してしまう。ま
た、スティフネス値が大きすぎれば可撓性支持体へダメ
ージを与えやすい。

【００１２】ここで、スティフネス値とは、弾性体の腰
の強さを表すものであり、コワサともいう。一般に弾性
体に外力ｆが働き変形（変位）ｘを生ずるとき、ｆとｘ
とは比例関係にあり、ｆ＝Ｓｘで示されるが、このＳで
示される比例定数がスティフネス値である。なお、ステ
ィフネス値は物体の弾性率に関係するばかりでなく、物
体の幾何学的な形や大きさにも関係する値である。

【００１３】そして、上述のように先端部分と上段部分
とのスティフネス値を異ならせるには、先端部分と上段
部分とで厚みを２段階に異ならせ、先端部分の厚みの方
が上段部分の厚みより薄い形状とすればよい。この場
合、厚みの薄い先端部分は、長さ３〜２０ｍｍとされ
る。この先端部分が長すぎると、可撓性支持体の走行に
よる抗力によって振動が生じ、縞模様等の塗りムラが発
生しやすくなり、逆に短すぎると、塗料を強く掻き取っ
てしまうため、スジ線が発生したり、塗膜表面を荒すこ
とになる。

【００１４】また、スムーザを構成するフィルム状弾性
体の厚さは、必要なスティフネス値を得られる厚さであ
ればよいが、通常３０〜３００μとされる。

【００１５】なお、上記スムーザを構成するフィルム状
弾性体は、上述したような条件を満たし、塗料に対する
ヌレ性が適正なものであれば、その材料が特に限定され
るものではなく、ガラス，スチール，紙等も使用可能で
あるが、例えばポリエチレンテレフタレート等のプラス
チック材料が最適である。その他、また、必要なスティ
フネス値やヌレ性を得るために、フィルム状弾性体の表
面をコーティングしてもよい。

【００１６】

【作用】本発明の塗布装置を用い、塗料粘度によってス
ムーザを構成する弾性体フィルムのスティフネス値を適
正化すると、厚みが均一化され、且つ表面の平滑性の高
い塗膜を形成することができる。

【００１７】これは、スムーザを構成する弾性体フィル
ムにおいて、先端部分と上段部分とではスティフネス値
が異なり、先端部分と上段部分とが異なる役割を果たす
ためである。即ち、先ずスティフネス値の比較的大きい
上段部分によって、可撓性支持体に付着した塗料の厚み
を均一化し、続いてスティフネス値の比較的小さい先端
部分によって、上述のようにして厚みが均一化された塗
料の表面をさらに平坦化していると考えられる。

【００１８】

【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。

【００１９】先ず、本発明を適用した塗布装置の一例に
ついて、その構成を説明する。この塗布装置は、図１に
示されるように、回転するグラビアロール１、バックア
ップロール２、塗料パン６、ドクターブレード１２、ス
ムーザ５より構成されるダイレクトグラビアロール装置
である。

【００２０】上記グラビアロール１は比較的硬度を低い
Ｆｅ等よりなる円筒状のロールであり、その外周面には
セル８が例えば四角錐型の凹部として所定のパターンに
て刻設されている。このため、グラビアロール１が回転
すると、塗料パン６に貯められた塗料７が順次グラビア
ロール１表面の上記セル８内に充填されて、塗料７が連
続的にピックアップされる。なお、ピックアップされた
塗料７は、該グラビアロール１の外周面にその先端が接
するように設置されたドクターブレード１２によって、
一定量に規制されるようになされている。

【００２１】上記バックアップロール２は例えばゴム
等、弾性を有する材料よりなる円筒状のロールであり、
その外周面が可撓性支持体４を介して上記グラビアロー
ル１の外周面と接するように対向させて設けられてい
る。また、このバックアップロール２は、上記グラビア
ロール１に同期して回転する。したがって、可撓性支持
体４を上記グラビアロール１の外周面に圧着させること
により、該グラビアロール１のセル８内に充填された塗
料７を可撓性支持体４上に転写させながら、該可撓性支
持体４を図中、矢印ｘ方向に送り出すことができる。

【００２２】なお、上述のようにして可撓性支持体４上
に付着した塗料７は、スムーザ５によって、その厚さが
均一化されるが、本発明においては、このスムーザ５が
特徴的であるので以下に説明する。

【００２３】スムーザ５は、ポリエチレンテレフタレー
トよりなるプラスチックフィルムと、該プラスチックフ
ィルムの一端を固定するホルダーから構成される。

【００２４】そして、図２に示されるように、上記プラ
スチックフィルム２０は、ホルダーで固定されていない
自由端において、先端部分２１の厚みが上段部分２２よ
りも薄くされている。即ち、可撓性支持体４と対向する
対向面２３は先端部分２１から上段部分２２に亘って平
坦面とされ、上記対向面２３と反対側の面（非対向面２
４）が段差を有することにより、厚みが２段階に異なる
ようになされている。また、このような形状とされるこ
とにより、先端部分２１におけるスティフネス値が上段
部分２２におけるスティフネス値より小さくなってい
る。

【００２５】なお、上記プラスチックフィルム２０をホ
ルダーに固定するに際しては、直接ネジを貫通させると
歪みを生じさせることがあるため、プラスチックフィル
ム２０と同じ厚さを有するスペーサーをネジが貫通する
位置に介在させるとよい。

【００２６】そして、上述のようなスムーザ５は、上記
プラスチックフィルム２０における対向面２３が可撓性
支持体４上に付着した塗料７に摺接する位置に設置され
る。このため、可撓性支持体４の走行にともない、この
上に付着した塗料７がプラスチックフィルム２０の対向
面と摺接し、連続的にその厚みを均一化できる。

【００２７】以上のような構成を有する塗布装置を用い
て、実際に磁性塗料を塗布するには、先ず、塗料パン６
内に塗料７として磁性塗料を供給し、グラビアロール１
を回転させる。これにより、磁性塗料をグラビアロール
１のセル８内にピックアップさせ、この磁性塗料をドク
ターブレードによって一定量に規制する。そして、バッ
クアップロール２によりグラビアロール１と走行する可
撓性支持体４とを圧着させることにより、該可撓性支持
体４に塗料７を転写する。そして、スムーザ５によって
塗料７を均一化して塗膜を形成する。

【００２８】実験１ ここで、スムーザ５の構成の違いによる塗布状態の違い
を調べるため、上段部分２２のスティフネス値を異なら
せたプラスチック板２０を用い、塗布ムラおよび塗膜表
面状態の違いを調べた。

【００２９】先ず、上段部分２２の厚みの異なるサンプ
ル１〜サンプル６なるプラスチック板２０を作製した。
各サンプルにおいて、上段部分２２の厚みは、サンプル
１は２２６μｍ、サンプル２は１４５μｍ、サンプル３
は２００μｍ、サンプル４は２８０μｍ、サンプル５は
３００μｍである。なお、先端部分２１の厚さは全ての
サンプルとも１００μｍとし、この先端部分２１の長さ
は全てのサンプルとも５ｍｍとした。このため、先端部
分２１のステイフネス値は全てのサンプルとも５５００
であった。また、比較として、先端部分２１と上段部分
２２の厚みが等しく１００μｍであるプラスチック板２
０を作製し、サンプル６とした。

【００３０】そして、各サンプルについて、上段部分２
２における最も先端部分２１に近い領域において測定さ
れるスティフネス値と、これらを用いた塗布装置によっ
て磁性塗料を塗布した際の塗布ムラ状態、塗膜表面状態
を評価した。

【００３１】上記スティフネス値は、ソニー社製のステ
ィフネス値測定装置によって測定した。一方、上記塗布
ムラ状態は、形成された塗膜を目視にて観察することに
より評価し、塗膜表面状態は、光学顕微鏡にて観察する
ことによって評価した。なお、評価基準は、それぞれ、
殆ど塗布ムラがない場合あるいは非常に良好な表面状態
である場合を◎、実用上全く問題ない程度の塗布ムラあ
るいは表面状態である場合を○、実用限度の塗布ムラあ
るいは表面状態である場合を△、実用上問題がある塗布
ムラあるいは表面状態である場合を×とした。各サンプ
ルにおけるこれらの評価結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１より、上段部分２２のスティフネス値
が同程度であるサンプル１とサンプル６を比較すると、
先端部分２１と上段部分２２の厚みが異ならせてあるサ
ンプル１を用いた場合の方が、塗布状態、塗料表面状態
ともに優れていることがわかる。また、サンプル１〜サ
ンプル５を比較すると、上段部分２２のスティフネス値
が大きいほど、塗布状態、塗料表面状態に優れたものと
なることがわかる。しかし、上段部分のスティフネス値
が１６０００を越えているサンプル５においては、かえ
って塗布状態、塗料表面状態が劣化している。

【００３４】これより、先端部分２１と上段部分２２と
の厚みが異なる、即ち、スティフネス値が異ならせてあ
り、そのスティフネス値が適正化されたプラスチック板
２０よりなるスムーザ５を用いると、塗布状態、塗料表
面状態に優れた塗布が可能となることがわかった。

【００３５】実験２ さらに、先端部分２１の長さが異なるプラスチック板２
０を用い、塗布ムラおよび塗膜表面状態の違いを調べ
た。

【００３６】先ず、先端部分２１の長さが異なるサンプ
ル７〜サンプル１２なるプラスチック板２０を作製し、
これを用いて塗布した際の塗布状態、塗膜表面状態を同
様に評価した。各サンプルの先端部分２１の長さは、サ
ンプル７は１ｍｍ、サンプル８は３ｍｍ、サンプル９は
５ｍｍ、サンプル１０は１０ｍｍ、サンプル１１は２０
ｍｍ、サンプル１２は３０ｍｍとした。なお、先端部分
２１の厚さは全てのサンプルとも１００μｍとし、上段
部分２２の厚さは全てのサンプルとも２００μｍとし
た。また、比較として、先端部分２１と上段部分２２の
厚みが等しく１００μｍであるプラスチック板２０を作
製し、サンプル１３とした。

【００３７】そして、各サンプルを用いた塗布装置によ
って磁性塗料を塗布した際の塗布ムラ状態、塗膜表面状
態を実験１と同様にして評価した。この評価結果を表２
に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】表２より、サンプル７〜サンプル１２を用
いた塗布について比較すると、サンプル７およびサンプ
ル１２を用いた場合に、塗布ムラおよび塗膜表面状態が
劣化していることがわかる。これより、プラスチック板
２０の先端部分２１の長さは長すぎても短すぎても良好
な塗布が行えないことがわかる。なお、これらのサンプ
ルは、先端部分２１と上段部分２２との厚みを異ならせ
ていないサンプル１３と比較しても塗布ムラ、塗膜表面
状態ともに劣化しており、先端部分２１の長さが適正化
されていないプラスチック板２０よりなるスムーザ５を
用いると、かえって塗布状態を劣化させてしまうことが
わかる。

【００４０】以上、実験１および実験２の結果より、そ
の構成が適正化されたスムーザ５を有する塗布装置を用
いると、平滑化された塗膜を形成することができること
がわかった。

【００４１】以上、本発明に係る塗布装置について説明
したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。例えば、リバース塗布方式の塗布装置に上述のスム
ーザを設置しても同様な効果が得られる。また、本発明
の塗布装置が使用される分野については何ら限定される
ものではないが、膜厚の薄い塗膜を均一に塗布できるこ
とから、磁気記録媒体の製造工程において磁性塗料を塗
布したり、バックコート層やトップコート層を塗布する
際に使用して好適である。その場合、可撓性支持体や磁
性塗膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤、バックコート
層やトップコート層の材料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。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る塗布装置を用いて塗布を行うと、平滑な表面を有
する塗膜を形成することができる。このため、この塗布
装置を用いて磁性塗料の塗布を行うと、磁気特性や耐久
性に優れた磁性層を形成することができ、磁気記録媒体
のさらなる高密度化、高速度化を進めることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の構成例を示す模式図であ
る。

【図２】スムーザにおけるプラスチック板の構成を模式
的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ グラビアロール ２ バックアップロール ４ 可撓性支持体 ５ スムーザ ６ 塗料パン ７ 塗料 ８ セル １２ ドクターブレード ２０ プラスチックフィルム ２１ 先端部分 ２２ 上段部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、表面に設けられたセル内に
   塗料をピックアップさせるグラビアロールと、前記セル
   内から可撓性支持体へ転写塗布された塗料を平滑化する
   スムーザとから構成される塗布装置において、 前記スムーザは、一端が自由端とされたフィルム状の弾
   性体よりなり、 前記自由端の先端部分と上段部分とでスティフネス値が
   ２段階に異なり、前記先端部分のスティフネス値が前記
   上段部分よりも小とされることを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 前記先端部分におけるスティフネス値が
   １０００〜１００００であり、前記上段部分におけるス
   ティフネス値が１５００〜１６０００であることを特徴
   とする請求項１記載の塗布装置。
3. 【請求項３】 前記スムーザは、先端部分と上段部分と
   で厚みが２段階に異なり、先端部分の厚みが上段部分よ
   りも薄くなされることを特徴とする請求項２記載の塗布
   装置。
4. 【請求項４】 前記先端部分は、長さ３〜２０ｍｍとさ
   れることを特徴とする請求項３記載の塗布装置。