JPH0550002A

JPH0550002A - 塗布方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0550002A
Application number: JP22964991A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Okuno; 奥野　　哲生; Shigehisa Kawabe; 川邉　　茂寿
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-03-02
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3026236B2

Abstract

(57)【要約】【構成】塗布ヘッド３の塗液の吐出方向が、塗布開始
時には重力方向に対して180 °±90°であり、その後に
重力方向に対して０°±30°となるような手段を設けた
塗布方法及びその装置。【効果】幅広く均一な塗布が可能であり、かつ、高速
塗布にも対応できる塗布方法及びその装置、特に磁気記
録媒体に適した塗布方法及びその装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可撓性のシート等を塗布
する方法及びその装置に係るものであり、特に磁気記録
媒体の磁性塗料の塗布方法及びその装置に係るものであ
る。

【０００２】近年、可撓性のシート或はフィルム等に薄
膜を形成するための塗布方法、例えば磁気テープ等の磁
気記録媒体の製造において、ポリエチレンテレフタレー
ト等の可撓性被塗布体（以下、支持体ともいう。）へ磁
気塗料を塗布する方法は、益々高速かつ極薄膜の均一な
塗膜を得られる高度な塗布方法及びその装置が求められ
ている。

【０００３】エクストルージョン型塗布ヘッドを用いた
塗布方法は、例えば特公平２−48311 号、特開平２−22
3018号、特開昭63−50693 号の各公報に開示されてい
る。

【０００４】上記の従来技術では、図９に示すように支
持体１が搬送ローラ２ａ、２ｂに支持されて所定の位置
を走行する（搬送ローラ２は図示した他にも複数存在す
る）。エクストルージョン型塗布ヘッド３は、塗液を吐
出するための吐出口４を、一定圧で前記の支持体１に押
し付けられていて、図示しないインラインミキサーから
供給された、磁性粉及びバインダーを含む溶液からなる
磁性塗料等は液溜め部６およびスリット８を通って、吐
出口４からポンプ（図示せず）圧によって押し出され
る。磁性塗料等の塗布層19を塗布された支持体１は、図
示しない配向磁石によって磁性粉が配向され、次に乾燥
器５に導入され、ここで上下に配したノズルから熱風を
吹き付けられて乾燥される。

【０００５】次に、乾燥された磁性層付きの支持体１は
図示しないカレンダーロールの組合わせからなるスーパ
ーカレンダー装置に導かれ、ここでカレンダー処理され
た後に、図示しない巻き取りロールに巻き取られる。こ
のようにして得られた磁性フィルムは目的の形態に切り
出されて、磁気記録媒体が製造される。

【０００６】ところで、塗布ヘッド３の吐出口４を、重
力方向に対して０°〜90°未満の方向に向けた場合（即
ち、吐出口４を下方向とした場合）、塗布開始時に意図
しない多量の塗布液が支持体１の上に流れ落ちてしま
う。この塗布液は厚い膜となってしまうため、乾燥器５
内で完全に乾燥することができず、カレンダーロール等
を汚したり、巻き取りロールにおける巻き取り形態が乱
れてしまう。

【０００７】上記理由から、従来技術では塗布ヘッド３
の吐出口４を、重力方向に対して90°〜180 °（すわな
ち、真横から真上方向）とするのが普通であった。しか
し、こうした場合には、塗布液の落下はないが、塗布ス
ピードを上昇した場合即ち支持体１の搬送スピードを上
昇させた場合には、支持体上に塗布される瞬間の圧力を
低速塗布時に比べて大きくする必要がある。この場合、
通常高速塗布では塗液が支持体上に付いて行かず、塗布
むら、抜け等の塗布不良を起こしやすく、安定な塗布を
行うことは困難であった。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、幅広く均一な塗布が可
能であり、かつ、高速塗布にも対応できる塗布方法及び
その装置、特に磁気記録媒体に適する塗布方法及びその
装置を提供することにある。

【０００９】

【発明の構成】本発明は、エクストルージョン型塗布ヘ
ッドの塗液吐出方向を変更し、この変更と同期して被塗
布体（支持体）の搬送経路を変える塗布方法に関するも
のである。

【００１０】前記の搬送経路の変更に際しては、前記被
塗布体（支持体）と前記塗布ヘッドとの相対的位置関係
を保持することが好ましい。

【００１１】また、前記塗布ヘッドの塗液吐出方向を、
塗布開始時には重力方向に対して180 °±90°とし、そ
の後に重力方向に対して０°±30°とすることも好まし
い。

【００１２】また、本発明はエクストルージョン型塗布
ヘッドと、この塗布ヘッドの塗液吐出方向を変更する変
更手段と、被塗布体の搬送経路を変更する変更手段とを
有する塗布装置に関するものでもある。

【００１３】上記において、前記塗布ヘッドの塗液吐出
方向が、塗布開始時には重力方向に対して180 °±90°
であり、その後に重力方向に対して、０°±30°となる
ように構成されていることが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１５】図１〜図７は本発明に基づく塗布方法及び
その装置の例を示すものである。

【００１６】図１の例において、塗布開始時には塗布ヘ
ッド３の吐出口４は重力方向に対して90°の角度に向け
られている。このため、塗布液の落下によるトラブルは
発生しない。

【００１７】なお、上記の吐出口４の向きとは、塗布液
が吐出される方向、即ちスリット８の傾きを基準として
いる。従って、例えばスリット８の延長線が重力方向と
一致する場合を吐出口の向き０°、水平線と一致する場
合を吐出口４の向き90°と表現する。なお、バックエッ
ジ及びフロントエッジ（共に図示せず）の吐出口４に対
する位置、或は支持体１の搬送経路は、吐出口４の角度
を決定する要因ではない。

【００１８】上記の、塗布開始時における吐出口４の方
向は、重力方向に対して180 °±90°の角度とすること
が好ましい。こうすることによって、塗布開始時に発生
する塗布液の落下を防止することができる。

【００１９】前記の塗布ヘッド３は、図示しない連結部
材によって搬送ローラー２ａ及び２ｂと連結されてい
る。一方、支持体１を搬送する搬送ローラー２ａ及び２
ｂは、図示しない駆動装置によって、回転軸７を中心と
して前記連結した塗布ヘッド３と共に自由に回動するこ
とができる。塗布ヘッド３及び搬送ローラー２ａ及び２
ｂは連結されて回動するため、吐出口４と支持体１との
接触圧は一定に保たれる。このため、吐出口４から塗布
液が落下したり、塗膜の厚みが変動することがなく、良
好な塗布状態を維持することが可能である。

【００２０】上記の回動途中の様子を示したのが図２で
ある。連結された塗布ヘッド３及び搬送ローラー２ａ、
２ｂは回転軸７を中心として図のように回動する。回動
途中の様子は仮想線で示した。即ち、図に示すように、
塗布ヘッド３の吐出口４は常に支持体１と接しているた
め、回動途中においても安定な塗布状態を維持すること
ができる。

【００２１】図１には、前記の回動が終了した状態を仮
想線で示してある。これら塗布ヘッド３及び搬送ローラ
ー２ａ、２ｂの回動は、塗布開始後に塗布面が安定した
時点で行うのが良い。この時間は一概には決められない
が、塗布開始後１秒〜15秒程度である。

【００２２】図１においては、回動後の吐出口４の向き
が重力方向と一致している（即ち、重力方向に対して０
°である）が、この吐出口４の向きは重力方向に対して
０°±30°の範囲であることが好ましい。こうすること
によって、塗液の圧力に重力が加わり、塗布される瞬間
の圧力が上昇し、均一な薄い膜を支持体１の隅々まで十
分に塗布することが可能である。また、高速塗装を行う
場合においても、塗布液の流れがスムーズであり、更
に、低速塗布であって液量が少ない場合においても、重
力による力のために薄膜塗布が可能である。

【００２３】また、本例においては、搬送ローラー２ａ
は移動しないため、このローラーによって搬送される支
持体１もその位置を変えずに済む。従って、支持体１が
乾燥器５に入る位置は変化せず、従来の乾燥器をそのま
ま使える利点がある。

【００２４】また、塗布ヘッド３によって塗布された
後、乾燥器へ導入されるまでの支持体１の移動距離（移
動時間）を、塗布開始時（実線部分）及び平常運転時
（仮想線部分）で等しくすることが可能である。このた
め、塗布層の乾燥度を、塗布開始時から塗布終了時まで
終始一貫することができ、品質の安定した製品を作るこ
とが可能である。

【００２５】前記の、塗布ヘッド３及び搬送ローラー２
ａ、２ｂの連結の例を図３に示す。塗布ヘッド３は側板
９ａ、９ｂに固定されており、その吐出口４は仮想線で
示す支持体１に接している。また、塗布ヘッド３の上方
には図示しないインラインミキサーから送られてきた塗
布液を送り込むフレキシブルパイプ10が接続されてい
る。

【００２６】一方、搬送ローラー２ａ及び２ｂの中心軸
７ａ及び７ｂは連結アーム11ａ、及び11ｂによって互に
連結されており、各ローラーは中心軸から独立して回転
できるようになっている。

【００２７】前記の塗布ヘッド３に固着されている側板
９ａ、９ｂは夫々前記アーム11ａ、11ｂにボルト12ａ、
12ｂによって固定されている。これらのボルトの周辺に
は、塗布ヘッド３と支持体１との間の接触角度及び接触
圧力を調整するか、又は、非塗布時に両者を切り離すた
めの遊び13ａ、13ｂが設けられている。なお、前記回動
途中で支持体１と塗布ヘッド３との接触角度及び接触圧
力が変化しないように、ボルト12ａ、12ｂは（本図では
各１本としてあるが）各２本或は３本づつ取付けること
が好ましい。

【００２８】上記によって連結された塗布ヘッド３及び
搬送ローラー２ａ、２ｂは軸受け15ａ、15ｂに支えられ
た搬送ローラー２ａの中心軸７ａによって自由に回動す
ることができる。この回動は中心軸７ａに固定されたプ
ーリー16を介して図示しないモータによって行うことが
可能である。

【００２９】即ち、本例による装置を用いれば、塗布ヘ
ッド３と支持体１との相対的位置関係を常に保つことが
可能であるため、塗布開始後、支持体１及び塗布ヘッド
３を回動し、定常状態の塗布が続けられるまでの一連の
操作を行う間、常に安定した塗布を行うことができる。

【００３０】図４及び図５に示す例は、搬送ローラー２
ａ、２ｂを連結するアーム11の中央に回動の中心を置い
たものである。この例においても搬送ローラー２ａ、２
ｂ及び塗布ヘッド３は連結アーム18によって連結されて
おり、一体化して回動する機構となっている。このた
め、図５に示す塗布開始時（実線）、回動途中（仮想
線）及び図４に示す定常運転時（仮想線）のどの段階に
あっても、支持体１と塗布ヘッド３との相対的位置関係
が保たれており、常に安定した塗布を行うことができ
る。

【００３１】また、本例では、アーム11の中央に回動の
中心を置いているため、アーム11の両端の重さの均衡が
保たれており、従って回動に無理がなく、スムーズに操
作することができる。

【００３２】図６に示す例は、搬送ローラー２ｂの中心
を回転軸７として、支持体１の搬送経路を変える例であ
る。本例の場合には、塗布開始時の位置から回動を始め
る際に、図に示すように搬送ローラー２ａが支持体１の
進行方向に回動するため、支持体１に無理な力が加わら
ないという利点がある。

【００３３】図７に示す例はエアーバッグ17を使用した
例である。本例では、エアーバッグ17に空気を入れた状
態で塗布を開始する。次に塗布状態が安定した時点でエ
アーバッグ17の空気を抜き始め、これと平行して塗布ヘ
ッド３も徐々に移動させる。そして、最終的には仮想線
で示すように、エアーバッグ17は潰れた状態となり支持
体１とは無縁となる。即ち、支持体１は搬送ローラー２
ａ、２ｂによって搬送される。一方、塗布ヘッド３の吐
出口４は重力方向に向き、ここで定常運転を行う。

【００３４】上記エアーバッグ17の表側は、支持体１が
容易に滑って搬送されるように支持体１の通る場所に例
えば樹脂で作成された微小突起が設けられているか、或
は、微小な孔が一面に開き、空気が常に補給される（即
ち、エアーによる搬送が行われる）構造になっている。

【００３５】本例においては、搬送ローラーを回動又は
移動する必要がなく、しかも、エアーバッグは設置場所
を固定化できるため、これらに関する駆動装置が不要で
ある。従って装置全体をコンパクトにすることが可能で
ある。また、エアーバッグ17は塗装開始時のみに使用
し、定常運転となった後には支持体１とは無縁となるた
め、エアーバッグ17及び支持体１の双方の摩擦によって
生ずる弊害、或は、エアーバッグ17の不安定さによる塗
装むら等を最小限に止めることができる。

【００３６】図８に示す例は、塗布ヘッド３上の一点に
回動の中心を置いたものである。搬送ローラー２ａ、２
ｂ及び塗布ヘッド３は連結アーム18によって連結されて
おり、一体化して回動する機構となっている。このた
め、塗布開始時（実線）、回動途中（図示せず）及び定
常運転時（仮想線）のどの段階であっても、支持体１と
塗布ヘッド３との相対的位置関係が保たれており、更
に、塗布ヘッド３は自転するだけで済むため常に安定し
た塗布を行うことができる。

【００３７】また、本例では、２本の連結アームの長さ
を等しくしているため、アーム11の両端の重さの均衡が
保たれており、従って回動に無理がなく、スムーズに操
作することができる。

【００３８】次に、上記４種の実施例及び従来例につい
て、下記の条件で実験を行った。

【００３９】〈塗布液〉Ｃｏ−γＦｅ₂Ｏ₃ 100重量部（Ｈｃ＝900 Ｏｅ、ＢＥＴ50m²/g、平均粒径0.2 μｍ）スルホン酸カリウム含有塩ビ系樹脂 10重量部ポリエステルポリウレタン樹脂５重量部 α−Ａｌ₂Ｏ₃（平均粒径0.2 μｍ）５重量部カーボンブラック１重量部ミリスチン酸１重量部ステアリン酸１重量部ブチルステアレート１重量部メチルエチルケン 100重量部シクロヘキサノン 100重量部トルエン 100重量部

【００４０】上記磁性塗料を混練分散した後、日本ポリ
ウレタン工業（株）製のコロネート５部を添加し調整し
て塗布液とした。また支持体１は14μｍ厚のポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを使用した。

【００４１】実施例１図１に示す塗布装置を用い、塗布開始時の吐出口４は重
力に対して90°とした。塗布開始後、５秒経過した後に
搬送ローラー２ａ並びに塗布ヘッド３の回動を開始し、
５秒で回動を終了した（即ち、定常運転となった）。回
動後の吐出口４の方向は重力方向とした。

【００４２】上記において、塗布開始時から定常運転に
移行する間に、液の支持体上への落下等のトラブルは全
くなかった。これらの条件及び定常運転時の塗布能力に
ついては表１に示す。

【００４３】実施例２〜４、比較例１、２実施例１と同様にして、図４及び図６〜図７の塗布装置
を用いた実験（実施例２〜４）を行った。但し、各装置
においては塗布開始時及び定常運転時の吐出口４の向き
を表中に示すように変化させた。また図７の装置におい
ては、エアーバッグ表面に微小な孔を開け、エアーによ
る搬送を行った。また、比較例１及び２は、図１の装置
を用いたが、比較例２は塗布開始時から塗布ヘッド３を
重力方向に向けた例である。これらの詳細及び結果を表
１に示した。

【００４４】実施例５〜16、比較例３〜５各装置において、塗布速度及び塗布膜厚を変えた以外は
実施例１と同様にした。これらの詳細及び結果を表２〜
４に示した。

【００４５】表−１実施例１２３４比較例１２ ─────────────────────────────────── 塗布開始時 ^*1吐出口の方向 90° 135 ° 110 ° 105 ° 90° ０° 塗布液落下なしなしなしなしなしあり ^*2移動開始時間(sec) 5 7 5 12 − − ^*3移動終了時間(sec) 5 6 10 15 − − 塗布定常時 ^*1吐出口の方向 0° 30° 2° 20° 90° ^*7 ^*4塗布性 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ 塗布速度(m/min) 80 80 80 80 80 ^*5塗布膜厚（μｍ） 21 21 21 21 21^*6 装置種類＊１重力方向を基準とした吐出口４の向きである。＊２塗布開始後、移動（又は回動）を開始するまでの
時間＊３移動（又は回動）開始後、終了するまでの時間。＊４塗布性は目視で観測し、以下の通りに判別した。 ◎……塗布むらや抜けが全くなく優秀である。 ○……塗布むらや抜けが殆どなく良好である。 △……塗布むらや抜けはあるが製品としての支障はな
い。 ×……塗布むらや抜けが多く不良である。＊５塗布膜厚はウエット時の膜厚である。＊６装置種類は図１の装置をと表し、以下、図４〜
図７の装置をそれぞれ〜と表した。＊７塗液落下により、カレンダロールが汚れたため運
転中止。

【００４６】表−２実施例５６７８比較例３ ──────────────────────────────── 塗布開始時吐出口の方向 90° 135 ° 110 ° 105 ° 90° 塗布液落下なしなしなしなしなし移動開始時間(sec) 5 7 5 12 − 移動終了時間(sec) 5 6 10 15 − 塗布定常時吐出口の方向 0° 30° 2° 20° 90° 塗布性 ◎ △ ◎ ○ × 塗布速度(m/min) 450 450 450 450 450 塗布膜厚（μｍ） 21 21 21 21 21 装置種類

【００４７】表−３実施例９ 10 11 12 比較例４ ──────────────────────────────── 塗布開始時吐出口の方向 90° 135 ° 110 ° 105 ° 90° 塗布液落下なしなしなしなしなし移動開始時間(sec) 5 7 5 12 − 移動終了時間(sec) 5 6 10 15 − 塗布定常時吐出口の方向 0° 30° 2° 20° 90° 塗布性 ○ △ ○ △ × 塗布速度(m/min) 80 80 80 80 80 塗布膜厚（μｍ） 7 7 7 7 7 装置種類

【００４８】表−４実施例13 14 15 16 比較例５ ──────────────────────────────── 塗布開始時吐出口の方向 90° 135 ° 110 ° 105 ° 90° 塗布液落下なしなしなしなしなし移動開始時間(sec) 5 7 5 12 − 移動終了時間(sec) 5 6 10 15 − 塗布定常時吐出口の方向 0° 30° 2° 20° 90° 塗布性 ○ △ ○ ○ × 塗布速度(m/min) 450 450 450 450 450 塗布膜厚（μｍ） 7 7 7 7 7 装置種類

【００４９】各表の結果から、本発明に基づく装置は、
塗布開始時には塗布液落下のトラブルがなく、また定常
運転時には安定した塗布面を得ることができる優れた塗
布装置であることが明らかである。

【００５０】以上、本発明を各種実施例について説明し
たが、これらの実施例は本発明の技術的思想に基づいて
更に変形が可能である。

【００５１】例えば、図１において塗布ヘッド３を２以
上のスリットを持つもの、２連又はそれ以上のものとし
て重層塗布を行えば、高速で薄膜の塗布を行うことがで
き、この結果薄膜の重層を有する、例えば磁気記録媒体
を得ることができる。なお、上記の２以上のスリットを
持つ塗布ヘッドを用いる場合は、少なくとも最下層の吐
出口が、塗布開始時において重力方向に対して180 °±
90°で塗布されることが望ましい。

【００５２】また、搬送ローラー２ａ、２ｂと塗布ヘッ
ド３は必ずしも連結する必要はなく、各々が別々の駆動
装置によって回動又は移動してよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、塗布ヘッドの吐出口の
方向を変化させ、しかも、この変化と連動して被塗布体
の位置も変えるため、本装置の稼働中に塗布状況に応じ
て自在に吐出口の方向等を変化することができる。従っ
て、良好な塗布性及び故障の低減を実現することができ
る。

【００５４】更に、塗布開始時の吐出口の向きを重力方
向に対して180 °±90°とし、塗布開始後に重力方向に
対して０°±30°に設定することによって、塗布開始時
には塗布液の落下等のトラブルがなく、塗布開始後には
高速塗布が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗布方法の一例である。

【図２】図１の塗布方法の回動途中の例である。

【図３】本発明による塗布装置の一例の斜視図である。

【図４】本発明による塗布方法の他の例である。

【図５】図４の塗布方法の回動途中の例である。

【図６】本発明による塗布方法の他の例である。

【図７】本発明による塗布方法の他の例である。

【図８】本発明による塗布方法の更に他の例である。

【図９】従来の塗布方法を示す図である。

【符号の説明】

１支持体２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ搬送ローラー３塗布ヘッド４吐出口５乾燥器７回転軸 17 エアーバッグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エクストルージョン型塗布ヘッドの塗液
吐出方向を変更し、この変更と同期して被塗布体の搬送
経路を変える塗布方法。
【請求項２】前記搬送経路の変更に際し、前記被塗布
体と前記塗布ヘッドとの相対的位置関係を保持する、請
求項１に記載の塗布方法。
【請求項３】前記塗布ヘッドの塗液吐出方向を、塗布
開始時には重力方向に対して180 °±90°とし、その後
に重力方向に対して０°±30°とする、請求項１又は２
に記載の塗布方法。
【請求項４】エクストルージョン型塗布ヘッドと、こ
の塗布ヘッドの塗液吐出方向を変更する変更手段と、被
塗布体の搬送経路を変更する変更手段とを有する塗布装
置。
【請求項５】前記塗布ヘッドの塗液吐出方向が、塗布
開始時には重力方向に対して180 °±90°であり、その
後に重力方向に対して０°±30°となるように構成され
た、請求項４に記載の塗布装置。