JPH0620272A - 塗布方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転テーブル３に取付けられた基板11が回転
し、コーティングローラ５は、その中心軸線５ａが基板
塗布面11ａの回転中心Ｏを通りかつ円錐台形の塗布部７
が基板11に対して微小間隙を以て位置し、回転する。塗
料12は、塗布部７に対向して位置するブレードによって
層厚を規制されながら塗布部７に塗布され、次いで基板
11上に塗布される。 【効果】 基板11上に所定領域で塗料12が塗布され、塗
膜は厚さが均一で平滑な表面になる。また、塗布が静か
になされるので気泡や塵埃等の異物が塗膜に混入するこ
とがない。更に、装置が簡単になり、塗布作業が迅速に
なされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布方法及びその装置
に関し、例えば、フロッピーディスク等の板状磁気記録
媒体の基体に磁性塗料を塗布する方法及びこの方法に使
用する塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円板状基体に塗膜を形成する（例えば、
プラスチック基板に磁性塗料を塗布する、フロッピーデ
ィスクの製造工程）には、次の３種類の方法が採られて
いる。

【０００３】＜ロールコート法＞図14に示すように、平
面に展開して円環形となる凹部65ａを表面に設けたグラ
ビアロール65を用いて、搬送される円板状基板11に塗料
を塗布する。

【０００４】＜スピンコート法＞円板状基板上に塗料を
供給し、基板を高速回転させて余剰の塗料を振り切り、
塗布する。

【０００５】＜その他の方法＞スプレー、印刷、含浸等
各種の方法がある。

【０００６】上記ロールコート法では、基板中心付近等
のコーティング不要な領域には塗布しないよう、塗料保
持用凹部を有するグラビアロールを使用する等、ロール
に面倒な細工を要する。また、平滑な塗膜面を形成する
には技術的に限界がある。

【０００７】上記スピンコート法では、供給された塗料
の大部分が飛散して無駄になる上に作業時間が長く、生
産性が低い。

【０００８】上記のスプレー、印刷、含浸等による方法
では、塗膜の均一な膜厚及び平滑な表面を保証し、気泡
や塵埃の塗膜への混入を防ぐという観点からは、信頼性
に欠ける。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであって、簡単な塗布手段によっ
て高い生産性を以て塗布作業がなされ、形成される塗膜
は均一な厚さで表面が平滑な塗膜、或いは所望の表面状
態の塗膜が得られ、かつ、気泡や塵埃等の不所望な異物
の混入がなくて信頼性の高い塗布方法及びこの方法に使
用する塗布装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次のような構成としている。

【００１１】第一の発明は、塗布されるべき基体とこの
基体に対する塗布手段とを相対的に回転させ、この塗布
手段により、前記基体の回転方向に交差する方向におい
て所定の幅に塗料を同時に塗布する塗布方法に係る。

【００１２】第二の発明は、塗布されるべき基体に対し
て相対的に回転するように配置されかつ円錐台形部分を
具備するコーティングローラを有する塗布装置に係る。

【００１３】第三の発明は、前記第二の発明において、
基体の塗布面内の回転中心をコーティングローラの中心
軸線が通る位置に、このコーティングローラが配置され
ている塗布装置に係る。

【００１４】第四の発明は、前記第二の発明において、
基体の塗布面上でこの塗布面の回転中心とは異なる箇所
をコーティングローラの中心軸線が通る位置に、このコ
ーティングローラが配置されている塗布装置に係る。

【００１５】第五の発明は、前記第二〜第四の発明にお
いて、コーティングローラの円錐台形部分に、中心軸線
方向の少なくとも両端に塗布厚規制用フランジが設けら
れている塗布装置に係る。

【００１６】第六の発明は、前記第二〜第五の発明にお
いて、コーティングローラの表面に供給された塗料を所
定の厚さに規制する塗布厚規制用ブレードが前記コーテ
ィングローラに対向して配置されている塗布装置に係
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１８】図１は、塗布の要領を示す塗布装置の要部
斜視図である。

【００１９】回転機構１によって回転する軸２には回転
テーブル３が固定され、回転テーブル３は、軸２の回転
によってその中心軸線２ａを中心にして矢印のように回
転する。

【００２０】回転テーブル３には円板状の基板11が塗布
面11ａを上にして取付けられ、基板11は回転テーブル３
と共に回転する。基板11の塗布面中心Ｏ（図に、直径と
この直径に垂直に交差する半径との交点で示す）は、軸
２の中心軸線２ａの延長上に位置させてある。回転テー
ブル３への基板11の取付けは、回転テーブル側からの減
圧による吸着が簡単で好ましい。

【００２１】基板11の半径方向に沿ってコーティングロ
ーラ５が位置し、コーティングローラ５は、その軸６を
固定した回転機構４によって矢印のように回転する。

【００２２】コーティングローラ５は、図２に部分断面
図で示すように、塗布部７の両端にフランジ８、９が設
けられ、フランジ８、９が基板11に接触するようにして
ある。そして、コーティングローラ５の中心軸線５ａが
基板11の塗布面の中心Ｏを通るようにしてある。

【００２３】コーティングローラ５のフランジ８、９間
の部分である塗布部７及びフランジ８、９は円錐台形を
呈しており、フランジ８、９によって塗布部７と基板11
との間には、均一で僅少な間隙ｄが形成される。この例
では、間隙ｄを10μｍとしている。

【００２４】フランジ８、９間には、塗布部７に対向し
て間隙ｄと同じ寸法の間隙を隔てて、層厚規制ブレード
10が、図示しない支持手段によって支持されていて、塗
布部７とブレード10との間に白抜き矢印で示すように塗
料（フロッピーディスクにあっては磁性塗料）12が供給
される。供給された塗料12は、塗布部７の周面に均一な
厚さで付着し、回転する塗布部７の最も下の位置で基板
11に塗布される。

【００２５】かくして基板11の回転に伴って、図１に示
すように、扇形の中心側領域を除いた形状に塗布が進行
し、この塗布領域が円周方向に拡大されて仮想線で示す
ドーナッツ形状に塗膜が形成される。なお、この例で
は、フランジ８、９とこれに接触する基板11の部分と
は、同じ周速で回転するようにしている。

【００２６】塗布が終了すると、コーティングローラ５
を回転テーブル３に対してゆっくりと相対的に上昇させ
る。この相対的上昇は、回転テーブル３の下降、コーテ
ィングローラ５の上昇のいずれによっても良く、これら
の双方によっても良い。また、この相対的上昇は、コー
ティングローラに塗料を供給しながら行っても良い。こ
の相対的上昇機構については、周知の機構が採用できる
が、説明を省略する。

【００２７】なお、前記間隙ｄを小さくし、複数回の重
ねコーティングを施して所定厚さの塗膜を形成できるの
も本例の特徴である。この場合、コーティング中に前記
間隙ｄを徐々に大きくしていく。

【００２８】塗布終了後は、通例の方法によって乾燥す
る。

【００２９】以上のような塗布によるときは、次のよう
な利点が在る。

【００３０】フランジ８、９を設けてこれらを基板11に
接触させることにより、基板11と塗布部７との間隙ｄを
正確に一定に保つことができ、成形される塗膜は、厚さ
が均一になり表面も平坦になる。

【００３１】基板11上に塗布したい領域を設ける場合、
この領域11ｂ、11ｃにはフランジ８、９の存在によって
塗料が供給されない。従って、この領域を予めマスクし
ておく必要がなく、塗布作業の工数が低減する。

【００３２】塗料が静かに供給され、気泡や塵埃等の異
物の混入がない。

【００３３】塗布装置がシンプルなものになる。

【００３４】コーティングローラの中心軸線が基板塗布
面の中心を通るようにしているので、コーティングロー
ラの回転がスムーズになされて無理な力が加わることな
く、塗膜表面が平坦になる。

【００３５】基板の円周方向に沿ってコーティングする
ので円周方向に極小の筋が発生したとしても、フロッピ
ーディスクのような円周方向に記録、再生を行うものに
あっては、上記の筋が機能上の障害にはなり難い。

【００３６】塗料の供給は図３のようにして行う。即
ち、ブレード10の上方に塗料供給ノズル13を位置させ、
ノズル13を塗布部７の周面に向けてブレード10に対して
一定間隔を保ちながら矢印のように往復動させる。

【００３７】塗料供給部には、図４に斜視図で、更に図
４のＶ−Ｖ線断面図である図５及び同VI−VI線断面図で
ある図６に示す構造のものが使用できる。

【００３８】塗料供給部14は、角棒状を呈し、その長手
方向に断面円形の塗料導入孔14ａと、これに連通しかつ
下方に開口する幅狭の帯状スリット14ｂとを有し、塗料
導入孔14ａの一方の端部開口14ｃから塗料12を一定の所
定圧力で導入し、塗料導入孔14ａを経由してスリット14
ｂから塗料12をコーティングローラの塗布部に供給す
る。この例では、スリット14ｂの全長に亘って一定の所
定供給量で塗料12が導出されるので、ブレード（図１の
10）を省略できる。

【００３９】図７及び図８は他の例によるコーティング
ローラ及びその周辺を示し、図７は図８の VII−VII 線
断面図、図８は図７のVIII−VIII線断面図である。

【００４０】この例では、コーティングローラ15の軸16
を長くし、このコーティングローラと略相似形の塗料供
給管20を使用し、塗料供給管20内にコーティングローラ
15を位置させている。塗料供給管20は静止していて、コ
ーティングローラの軸16は塗料供給管20の円筒部20ｂ内
でメカニカルシール21によってシールを保ちながら回転
可能に支持されている。

【００４１】塗料12は、円筒部20ｂに分岐して設けられ
た塗料導入管20ｃから一定の所定圧力で供給され、塗料
供給管と回転するコーティングローラ15との間の空間を
充填し、塗料供給管20の下部に設けらたスリット20ａを
経由して基体11に供給される。この例にあっても、図４
〜図６の例におけると同様に、図１のブレード10を省略
できる。

【００４２】図９は、コーティングローラにフランジを
３個設けた例を示す。コーティングローラ35の塗布部37
には、両端のフランジ38、39のほか、これらフランジの
間に更にフランジ40を設けている。図中、36は回転軸で
ある。このようにして、塗膜を形成しない僅かな領域
を、基板の塗布領域内に設けることができる。

【００４３】フランジ38、39の間のフランジは、図９の
ように１個のフランジ40とするほか、２個以上の所望の
個数を設けることができる。上記の塗膜を形成しない領
域は、例えば、第一の記録領域と僅かな間隔を隔ててこ
れに続く第二の記録領域との間に位置する記録不要の領
域である。

【００４４】中間のフランジ40を適宜の個数設けること
により、基板の円周方向に沿ってリング状のコーティン
グ模様を意図的に形成することができる。

【００４５】図10は、コーティングローラにフランジを
設けていない例を示す要部断面図である。この例による
コーティングローラ45は、円錐台形の塗布部47及び軸46
のみからなっている。

【００４６】この例にあっても、ブレード10を使用する
ことにより、基板上の塗布領域をブレード10の幅と略同
じ幅にすることができる。この例にあっては、上記間隙
ｄを正確に保つため、コーティングローラの回転機構
（図示省略）を堅牢で高精度にする必要があるが、コー
ティングローラの形状が簡単になってその製造が容易に
なる。

【００４７】なお、この例にあっては、コーティングロ
ーラ45の回転時の振れを防止するため、その軸46を塗布
部47から前方にも突出させ、軸46のその前方への突出部
を、回転機構に固定されたアーム48の先端に設けられた
軸受49で支持するようにするのが望ましい。

【００４８】この例にあっては、コーティングローラ45
は基板11に直接接触していないので、その中心軸線45ａ
が基板塗布面の中心Ｏを正確に通るようにコーティング
ローラを位置させる必要がなく、従って、装置の精度を
シビヤにせずに済む。

【００４９】また、共通のコーティングローラを使用し
て塗布部47と基板11との間隙ｄを例えば５μｍ以上の所
望の寸法にすることが可能であり、塗膜の厚さを自由に
選択できる。

【００５０】その他は前記図１、図２の例におけると同
様である。なお、この例にあっては、塗料供給に次のよ
うな機構を採用するのが容易である。

【００５１】図11はコーティングローラの上に塗料供給
ローラを設けて塗料供給を行う装置の要部正面図、図12
は図11の XII−XII 線断面図である。

【００５２】コーティングローラ45の塗布部47上には、
僅かの間隙を隔てて塗料供給ローラ55が配置されてい
る。塗料供給ローラ55は、円錐台形の塗料供給部57と軸
56とからなっていて、その中心軸線55ａが基板11の塗布
面中心Ｏを通るようになっている。塗料供給部57上には
塗料タンク58が配設されている。

【００５３】塗料供給ローラ55は、回転機構（図示省
略）によってコーティングローラ45とは逆方向に回転す
るのであるが、塗料供給部57と塗布部47とは互いに対向
する円周上の点が同じ周速で回転し、塗料供給部57によ
って供給される塗料が塗料供給部57と塗布部47との間で
攪拌されて気泡が発生しないようにしてある。

【００５４】塗料タンク58は底部が開口していて、塗料
タンク58内の塗料12は、タンク側壁下端に取付けられた
一対のドクターブレード59、59によって一定の厚さで塗
料供給部57の周面に塗布される。塗料供給部57の周面に
塗布された塗料12は、塗布部47の周面に転写され、この
転写された塗料がブレード10によって厚さを規制されて
基板11上に塗布される。

【００５５】このような塗料供給機構により、塗料供給
量の制御のための機構を別に設ける必要が無くなり、塗
料供給機構が簡単になる。

【００５６】上記の塗料供給機構は、前記の図１、図２
の例にも採用可能であるが、この場合、コーティングロ
ーラ５のフランジ８、９に対応する小径部を塗料供給部
57の両側に設ける必要がある。

【００５７】以上の各実施例において、フロッピーディ
スクの製造に当たっては、基板11を薄肉のプラスチック
円板とし、塗料には磁性粒子及び分散剤や潤滑剤その他
の添加剤粒子をバインダ樹脂に分散させ、更に有機溶剤
を配合してなる磁性塗料を使用する。特にフロッピーデ
ィスク等の磁気記録媒体にあっては、塗布された磁性塗
料が乾燥してなる磁性層は、気泡や塵埃の混入を極度に
嫌うものであり、かつ、厚さが均一で表面が平滑である
ことが要求される。上記各実施例によれば、この要求が
充分に満足される。

【００５８】以上の各実施例では、基板とコーティング
ローラの塗布部とを、互いに対向する円周上の点の周速
が一致するようにしているが、必要に応じてこれらの周
速を互いに異ならしめるようにして良い。

【００５９】例えば、塗料の粘度や表面張力、基板材
料、要求される塗膜の厚さや表面平滑状態等に応じて、
コーティングローラの周速を基板周速よりも速く、或い
は遅くする。更にはこれらの回転方向を互いに逆にする
ことにより、表面を種々のパターンで凹凸形状にした塗
膜を形成することができる。

【００６０】図13は、図10のコーティングローラ45を使
用し、その中心軸線45ａが基板11の塗布面中心Ｏからこ
の表面上で若干の寸法Ｌだけずれた点Ｐを通るようにコ
ーティングローラ45を位置させた装置の要部平面図であ
る。

【００６１】この例にあっては、塗布部47の周面に供給
された塗料は、余剰の部分が基板11の回転に伴って白抜
き矢印で示すように基板外周側に向かって移動させられ
るようになる。この移動により、リング状の特殊なパタ
ーンの模様を有する塗膜が基板11上に形成される。

【００６２】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形を前記の実施例に
加えることができる。

【００６３】例えば、前記のように、基板を回転させ、
この基体上でコーティングローラを公転させずに自転だ
けさせるのに替えて、基板を静止させ、この基板上で自
転するコーティングローラを基板の円周方向に沿って公
転させるようにしても良い。

【００６４】また、塗布されるべき基体は、板状以外の
適宜の形状であって良い。

【００６５】

【発明の作用効果】本発明は、基体とこの基体に対する
塗布手段とを相対的に回転させ、基体の回転方向におい
て所定の幅で塗料を同時に塗布するので、この同時の塗
布により、形成される塗膜は均一な厚さでかつ表面を平
滑にできる上に、塗布が静かになされて塗膜内に気泡や
塵埃等の異物が混入することがなく、装置が簡単になる
と共に高い生産性を以て塗布がなされる。

【００６６】更に、基体と塗布手段との回転速度を選択
することにより、或いは基体と塗布手段との位置関係を
選択することにより、形成される塗膜の表面を、平滑で
はなく所望のパターンの凹凸にすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の塗布装置の要部斜視図である。

【図２】同、要部部分断面図である。

【図３】同、塗料供給の要領を示す要部正面図である。

【図４】同、他の塗料供給部の斜視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図４のVI−VI線断面図である。

【図７】他の実施例の塗布装置の要部断面図（図８の V
II−VII 線断面図）である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】更に他の実施例の塗布装置の要部断面図であ
る。

【図10】更に他の実施例の塗布装置の要部断面図であ
る。

【図11】更に他の実施例の塗布装置の要部断面図であ
る。

【図12】図11の XII−XII 線断面図である。

【図13】更に他の例の塗布装置の要部平面図である。

【図14】従来のロールコートの要領を示す要部斜視図で
ある。

【符号の説明】

１、４、14 回転機構 ２、６、16、36、46 軸 ２ａ、５ａ、15ａ、35ａ、46ａ 中心軸線 ３ 回転テーブル ５、15、35、45 コーティングローラ ７、17、47 塗布部 ８、９、18、19、38、39、40 フランジ 10 ブレード 11 基板 11ａ 基板塗布面 12 塗料 13 ノズル 14 塗料供給部 55 塗料供給ローラ 58 塗料タンク Ｏ 基板塗布面の回転中
心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田 義明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 千田 裕能 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 飯田 伸彦 東京都品川区西五反田３丁目９番17号 東 洋ビルソニーマグネスケール株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布されるべき基体とこの基体に対する
   塗布手段とを相対的に回転させ、この塗布手段により、
   前記基体の回転方向に交差する方向において所定の幅に
   塗料を同時に塗布する塗布方法。
2. 【請求項２】 塗布されるべき基体に対して相対的に回
   転するように配置されかつ円錐台形部分を具備するコー
   ティングローラを有する塗布装置。
3. 【請求項３】 基体の塗布面内の回転中心をコーティン
   グローラの中心軸線が通る位置に、このコーティングロ
   ーラが配置されている、請求項２に記載された塗布装
   置。
4. 【請求項４】 基体の塗布面上でこの塗布面の回転中心
   とは異なる箇所をコーティングローラの中心軸線が通る
   位置に、このコーティングローラが配置されている、請
   求項２に記載された塗布装置。
5. 【請求項５】 コーティングローラの円錐台形部分に、
   中心軸線方向の少なくとも両端に塗布厚規制用フランジ
   が設けられている、請求項２〜４のいずれかに記載され
   た塗布装置。
6. 【請求項６】 コーティングローラの表面に供給された
   塗料を所定の厚さに規制する塗布厚規制用ブレードが前
   記コーティングローラに対向して配置されている、請求
   項２〜５のいずれかに記載された塗布装置。