JPH0531428A

JPH0531428A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH0531428A
Application number: JP21458691A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 章吾佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ベースフィルムの傷や空気の巻き込みが無
く、さらにはオーバーフローの発生が無い安定した塗布
状態を得ることができる塗布装置を提供する。【構成】ダイ先端のフロントブレード面及びスムージ
ングブレード面に沿って連続的に走行する可撓性支持体
上にダイ先端に設けたスリットより塗料を押し出しなが
ら塗布するエクストルージョン型の塗布装置において、
フロントブレード面とスムージングブレード面の位置関
係を適正なものとする。すなわち、フロントブレード面
の下流側端部における接線上にスムージングブレード面
の先端（塗料押し出し方向で見たときの先端）を位置さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイコーターと称され
るエクストルージョン型の塗布装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗布型の磁気記録媒体を製造する
際の磁性塗料の塗布方法としては、グラビアロール方式
やリバースロール方式等に代表されるように、ロールを
用いるロール塗布方式が主流となっている。しかしなが
ら、これらのロール塗布方式においては、ロールからベ
ースフィルムへの塗料転写不良による塗布厚ムラのため
の出力変動や塗料飛散によるドロップ・アウト、余剰供
給塗料が混合工程に戻されることによる塗料品質の劣化
等の問題があり、特に高速塗布になるにしたがってこれ
らの問題が顕著になる傾向にある。

【０００３】近年、これらの問題を解決し得る新しい塗
布方式として、エクストルージョン（ダイ）方式が注目
され、塗布型磁気記録媒体の製造工程において、既に一
部実用化されている。エクストルージョン方式は、先端
部に所定幅の狭隘なスリットを有するとともに、この先
端部近傍をドクターエッジ化してなるダイを用い、移動
中の支持体表面に向けて連続的に押し出した塗料を前記
ドクターエッジ化した面によって均一な厚さをもって支
持体上に塗布するというものであり、これまで写真フィ
ルムや印画紙等の分野において用いられてきたものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記エクス
トルージョン方式の塗布装置においては、可撓性支持体
と当接するダイの先端面の形状が塗膜品質に大きく影響
を与えることが知られており、これまで各方面でその改
良が進められている。例えば、特開昭５７−８４７７１
号公報、特開昭５８−１０４６６６号公報、特開昭６０
−２３８１７９号公報、特開平１−２８８３６４号公
報、特開平２−３５９５９号公報等に、ダイ先端部（い
わゆるリップ部）の形状を種々規定した塗布装置が開示
されている。

【０００５】しかしながら、これら技術をもってしても
塗布ムラやスジ等の発生を十分に抑えることはできず、
さらなる改良が望まれている。そこで本発明は、かかる
従来の実情に鑑みて提案されたものであって、安定した
塗布状態が得られ、塗布厚が均一でスジ等の無い平滑な
表面を有する高品質な塗膜を形成し得る塗布装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の塗布装置は、ダイ先端のフロントブレー
ド面及びスムージングブレード面に沿って連続的に走行
する可撓性支持体上に前記ダイ先端に設けられたスリッ
トより塗料を押し出しながら塗布するエクストルージョ
ン型の塗布装置において、上記フロントブレード面の下
流側端部における接線上にスムージングブレード面の先
端が位置することを特徴とするものである。なお、本発
明においては、連続的に走行される可撓性支持体に対し
て、上流側（可撓性支持体の進入側）に位置するダイ先
端部（リップ部）をフロントブレード、下流側に位置す
るリップ部をスムージングブレードと称するものとす
る。

【０００７】

【作用】ダイのリップ部において、スムージングブレー
ドよりもフロントブレードが前方（塗料押し出し方向）
に突出すると、フロントブレードの下流側端部において
支持体に対して過大な接触圧が加わり、支持体が折り曲
げられて傷や削り粉等が発生する。逆に、フロントブレ
ードよりスムージングブレードが突出すると、フロント
ブレードの下流側端部において支持体との隙間が大きく
なりすぎ、空気の巻き込みや空気圧によるスジムラが発
生する。また、フロントブレード面が後退しすぎると、
スムージングブレード面と支持体面で加圧された塗料が
フロントブレード側にオーバーフローし、塗布不能とな
る。

【０００８】本発明においては、フロントブレード面の
下流側端部における接線上にスムージングブレード面の
先端が位置されており、フロントブレードが突出するこ
とによって生ずる支持体の傷や削り粉の問題が解消され
ると同時に、スムージングブレードが突出することによ
って生ずるスジムラやオーバーフローの問題が解消され
る。

【０００９】

【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。

【００１０】実施例１本実施例の塗布装置は、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に使用されるもので、図１に
示すように、ダイ（エクストルーダ）１のポケット（塗
料溜り）２内に磁性塗料３を供給し、これをスリット４
に供給して押し出し、ガイドロール５，６等を介して走
行されるベースフィルム７上に塗布するものである。

【００１１】上記ダイ１は、図２に示すように、所定の
幅を持った略々直方体形状を有する金属ブロックからな
り、先端部が斜めに削り取られ、いわゆるくさび形とさ
れるとともに、その先端部１ａには超硬合金等によって
形成されたフロントブレード８及びスムージングブレー
ド９が一体的に設けられている。また、上記ダイ１に
は、ダイ１の先端面１ａに臨むようにスリット４が塗布
幅に応じて形成されているが、このスリット４は、塗料
が押し出される隙間となるものであって、通常０．０１
〜２ｍｍ程度の非常に狭い隙間とされる。

【００１２】前記スリット４の背面側には、このスリッ
ト４と通ずるポケット２がスリット４の幅と略等しい長
さをもって円柱状の空間として形成されている。そし
て、このポケット２の両端部には、ポケット２の内径よ
りも小さい内径を有する塗料供給口１０，１１がダイ１
の両側面１ｂ，１ｃに開口する如く設けられており、こ
こから磁性塗料３がポケット２内へ供給されるようにな
されている。したがって、前記ポケット２は、塗料供給
装置から圧送された塗料を受ける空間となりアキューム
レータの機能を持つことになる。

【００１３】このような構成を有する塗布装置におい
て、精密塗料供給装置からダイ１のポケット２に供給さ
れた磁性塗料３は、そのアキュームレータ効果によって
塗料圧力が一様化され、スリット４に均一に押し出され
る。ベースフィルム７は、スリット４の出口端部に設け
られたフロントブレード８及びスムージングブレード９
に沿って抱かれた状態で連続的に走行しており、スリッ
ト４から押し出された磁性塗料３は、スムージングブレ
ード９によって均一な塗布厚と平滑な表面をもった塗膜
とされる。

【００１４】以上が本実施例の塗布装置の概略構成であ
るが、かかる塗布装置においては、フロントブレード８
の先端面（フロントブレード面）８ａ及びスムージング
ブレード９の先端面（スムージングブレード面）９ａの
形状が形成される塗膜の品質に大きく影響する。そこ
で、以下、これらフロントブレード面８ａ及びスムージ
ングブレード面９ａの形状について図３を参照しながら
詳述する。

【００１５】先ず、スムージングブレード面９ａは、円
滑な塗料の流れを得るために、曲面形状とする必要があ
る。フロントブレード面８ａについても、ベースフィル
ム７の走行性等を考慮すると、曲面形状とすることが好
ましい。そこで、本実施例では、スムージングブレード
面９ａを曲率半径Ｒ₂＝６０ｍｍの曲面とし、フロント
ブレード面８ａを曲率半径Ｒ₁＝１０ｍｍあるいは６０
ｍｍの曲面とした。

【００１６】また、スムージングブレード面９ａにおい
てベースフィルム７を塗料によって浮上させるには、ス
ムージングブレード面９ａの上流側端部とベースフィル
ム７との間の空間をクサビ形として圧力を高める必要が
あることから、スムージングブレード９の上流側端部に
ベースフィルム７に対して適切な角度を持った平面部分
９ｂを設ける。本実施例においては、前記平面部分９ｂ
の長さＬは、１ｍｍ＜Ｌ≦１．５ｍｍである。これは、
平面部分９ｂの長さが短いと、すなわちＬが１ｍｍ以下
であると、この平面部分９ｂとベースフィルム７で囲ま
れる空間内における塗料圧力が急激に上昇し、塗布状態
が不安定になり、逆に１．５ｍｍを越えて長すぎると平
面部分９ｂを設けた意味が薄れるからである。上記平面
部分９ｂとベースフィルム７で囲まれる空間内において
は、塗料圧力は緩やかに上昇した方がよく、かかる見地
から前記範囲は決められたものである。

【００１７】上述のフロントブレード面８ａ及びスムー
ジングブレード面９ａにおいて、スリット４からの塗料
の押し出し方向（図２中、矢印Ｘ方向）における先端部
は、フロントブレード面８ａでは下流側端部（点Ａ）で
あり、スムージングブレード面９ａでは平面部分９ｂの
終端部（点Ｂ）である。本実施例では、前記フロントブ
レード面８ａの先端部（図中点Ａ）において接線ｔ₁を
引いたときに、前記スムージングブレード面９ａの先端
部（図中点Ｂ）がこの接線ｔ₁の延長線上に位置するよ
うに設定する。なお、ここで点Ｂが接線ｔ₁上に完全に
一致するのが理想的であるが、加工精度等による若干の
ズレは許容されるものとする。

【００１８】前記点Ｂが前記接線ｔ₁よりも後退した位
置にあると、すなわちスムージングブレード面９ａより
もフロントブレード面８ａが前方（塗料押し出し方向）
に突出していると、フロントブレード面８ａの下流側端
部（点Ａ）においてベースフィルム７に対して過大な接
触圧が加わり、ベースフィルム７が折り曲げられて傷や
削り粉等が発生する虞れがある。逆に、前記点Ｂが前記
接線ｔ₁よりも前進した位置にあると、すなわちフロン
トブレード面８ａよりスムージングブレード面９ａが突
出すると、フロントブレード面８ａの下流側端部におい
てベースフィルム７との隙間が大きくなりすぎ、空気の
巻き込みや空気圧によるスジムラが発生する。また、フ
ロントブレード面８ａが後退しすぎると、スムージング
ブレード面９ａとベースフィムル７で加圧された塗料３
がフロントブレード面８ａ上に逆流（オーバーフロー）
し、塗布不能となる。

【００１９】また、上述の点Ａにおける接線ｔ₁と点Ｂ
においてスムージングブレード面９ａに引いた接線ｔ₂
のなす角αは、０°≦α≦１５°とすることが好まし
い。これは、前記角度αが大きすぎるとベースフィルム
７がＢ点で強く折れ曲がり、過大な圧力上昇を伴うこ
と、ベースフィルム７上のゴミや塗料中の凝集物、異物
等が引っ掛かり易くなり安定な塗布ができないこと等の
理由による。また、ベースフィルム７の入口角度を浅く
することは、すなわち角度αをマイナス側（０°未満）
に設定することは、Ａ点を後退することになり、先の要
件を満たすことができなくなる。

【００２０】一方、前記スムージングブレード９の上流
側端部に設けた平面部分９ｂの角度は、浅くする方向が
好ましく、点Ａにおける接線ｔ₁となす角θで１〜４５
°とすることが好ましい。塗料流動解析の結果、前記平
面部分９ｂ付近の塗料中に大きな渦が発生しており、あ
まり角度θを大きくしすぎると、ベースフィルム７上の
ゴミや塗料中の凝集物、異物等が蓄積されてスジが発生
し易くなる。

【００２１】以上の形状を有するダイにおいて、ベース
フィルム７が塗布中にフロントブレード８に接触する
と、傷や削り粉が発生し重大な欠陥が生ずる虞れがある
ので、未塗布時において点Ａと点Ｂを結ぶ線上に合致す
るようにベースフィルム７の入口角度を設定すると、塗
布時には図４に示すように塗料３によって押し上げられ
フロントブレード８とベースフィルム７は接触すること
はない。

【００２２】次に、ダイ先端の形状を種々変えて実際に
磁性塗料を塗布し、本発明の効果を確認した。なお、実
験に用いたダイの構成は、次の通りである。＜ダイの構成＞ダイ：全幅３４０ｍｍ、塗布幅２９０ｍｍのエクス
トルージョン・ダイポケット：直径４０ｍｍの円筒状の孔でダイの幅方向に
貫通スリット：０．２ｍｍの隙間フロントブレード：肉厚５ｍｍの超硬合金スムージングブレード：肉厚５ｍｍの超硬合金

【００２３】また、塗布条件や使用した塗料の組成は下
記の通りである。＜塗布条件＞ベースフィルム：幅３０５ｍｍ、厚さ１５μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム張力：ベースフィルム全幅で５ｋｇ塗布速度：５０〜１５０ｍ／分塗布厚：乾燥後３〜６μｍ

【００２４】＜塗料組成＞磁性粉（Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）・・・１００重量部塩化ビニル系結合剤・・・１０重量部ポリウレタン系結合剤・・・１０重量部アルミナ・・・３重量部カーボン・・・２重量部ミリスチン酸・・・１重量部ステアリン酸ｎ−ブチル・・・１重量部メチルエチルケトン・・・１００重量部トルエン・・・６０重量部シクロヘキサノン・・・６０重量部

【００２５】表１に、スムージングブレード面９ａの先
端部Ｂが接線ｔ₁と一致する場合、先端部Ｂが接線ｔ₁
よりも突出する場合、先端部Ｂが接線ｔ₁よりも後退す
る場合、の各場合について塗布時の現象を記す。

【００２６】

【表１】

【００２７】この表を見ると明らかなように、ベースフ
ィルムの傷とオーバーフローの両者を解消するには、ス
ムージングブレード面９ａの先端部Ｂを接線ｔ₁と一致
させる必要がある。

【００２８】実施例２本実施例は、スムージングブレード面の形状を変更した
実施例である。その他の装置構成は先の実施例１と同様
であり、したがって同一の部材には同一の符号を付して
その詳細な説明は省略する。

【００２９】図５は、本実施例におけるフロントブレー
ド面８ａ及びスムージングブレード面９ａの形状を拡大
して示すものである。すなわち、本実施例においては、
先の実施例１と異なり、スムージングブレード９の上流
側端部に平面部分９ｂが設けられておらず、スムージン
グブレード面９ａは連続した曲面のみから構成され、点
Ｂ−点Ｃ間の曲面とベースフィルム７との間の空間をク
サビ形状としてクサビ圧力を発生するものである。

【００３０】したがって、点Ｂがフロントブレード面８
ａの下流側端部の点Ａにおける接線ｔ₁上に位置される
とともに、点Ｃにおける接線ｔ₃と前記接線ｔ₁とのな
す角度ψが１°〜４５°に設定されている。ここで、点
Ｂを接線ｔ₁の延長線上に位置させる理由は、先の実施
例１で述べた通りである。また、接線ｔ₃と前記接線ｔ
₁とのなす角度ψを前記範囲に限定したのは、クサビ圧
力を発生させるためには１°以上必要であり、４５°を
越えるとクサビ形状中で大きな渦が発生し異物が蓄積さ
れてスジが発生し易くなることによる。

【００３１】また、スムージングブレード面９ａの下流
側端部（点Ｄ）においてスムージングブレード面９ａに
引いた接線ｔ₄とフロントブレード面８ａの下流側端部
の点Ａにおける接線ｔ₁とがなす角度βを、０°〜４５
°とする。以上のように、スムージングブレード面９ａ
を単純なＲ形状とすることによって、塗料のスムーズな
流れを得ることができると同時に、スジの原因となるベ
ースフィルム７上のゴミや塗料中の凝集物、異物が引っ
掛かり難くすることができる。

【００３２】以上、本発明を適用した実施例について説
明してきたが、本発明がこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、寸法、材
質、形状等、適宜変更可能であることは言うまでもな
い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、ダイ先端のフロトブレードやスムージン
グブレードの形状を適正なものとしているので、ベース
フィルムの傷や空気の巻き込み等の問題のない安定した
塗布状態を得ることができる。したがって、例えば磁気
記録媒体の製造に使用した場合、塗布厚ムラの少ない塗
膜を形成することができ、出力変動が少ない磁気記録媒
体を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した塗布装置の概略構成例を示す
断面図である。

【図２】ダイを一部破断して示す概略斜視図である。

【図３】本発明を適用した一実施例におけるフロントブ
レード及びスムージングブレードの形状を示す模式図で
ある。

【図４】本発明を適用した一実施例における塗布状態を
示す模式図である。

【図５】本発明を適用した他の実施例におけるフロント
ブレード及びスムージングブレードの形状を示す模式図
である。

【符号の説明】

１・・・ダイ４・・・スリット７・・・ベースフィルム（支持体）８ａ・・・フロントブレード面９ａ・・・スムージングブレード面

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】ダイ先端のフロントブレード面及びスム
ージングブレード面に沿って連続的に走行する可撓性支
持体上に前記ダイ先端に設けられたスリットより塗料を
押し出しながら塗布するエクストルージョン型の塗布装
置において、上記フロントブレード面の下流側端部における接線上に
スムージングブレード面の先端が位置することを特徴と
する塗布装置。