JPH07256189A

JPH07256189A - 押出し塗布ヘッド

Info

Publication number: JPH07256189A
Application number: JP6077773A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Hosogaya; 隆二細萱; Eizo Tsunoda; 栄蔵角田; Akira Hatakeyama; 明畠山; Yoshihisa Oosawa; 義比佐大澤; Hideki Tanaka; 英樹田中; Seiichi Tobisawa; 飛沢　　誠一
Original assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Current assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-09
Also published as: DE69519695T2; US5643363A; EP0673684A3; DE69519695D1; EP0673684A2; KR0142740B1; KR950026562A; EP0673684B1

Abstract

(57)【要約】【目的】塗膜面の品質の向上、特に、塗布ムラや幅方
向の塗膜厚さの不均一性を改善し、塗布ロールとして捲
いた時に、テープ自体のシワ、片伸びの発生を防止し、
生産性を向上させ、さらには製品品質の向上を図ること
にある。【構成】支持体上に塗布液を塗布するための押出し塗
布ヘッドであって、該押出し塗布ヘッドは、塗布ヘッド
内に供給される塗布液を均一に押出すために一旦液溜め
させるためのポケットと、このポケットに連接され塗布
液を押出す吐出口となるスリットとを備え、前記スリッ
トの内面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が、５．０μｍ以下
となるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持体の上に、例えば
磁性塗料等の塗布液を塗布するために用いられる押出し
塗布ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば磁性塗料等の塗布液を非磁
性支持体の上に塗布して磁気記録媒体を製造する場合、
グラビア塗布方式、リバース塗布方式、押出し塗布方
式、ドクターブレード塗布方式等、種々の塗布方式が採
択されている。

【０００３】これらの中でも、特に、押出し塗布方式
は、ウエット状態での膜厚が１０μｍ以下の薄膜塗布時
であっても、極めて均一な塗膜が得られ、精密薄膜塗布
に適するという特徴を備えている。そのため、この押出
し塗布方式は、高密度記録化のために薄膜塗布が要求さ
れる磁気記録媒体の製法に極めて適した塗布方式として
注目されてきており、塗布方法はもとより使用される押
出し塗布ヘッドに関して従来から種々の提案がなされて
いる。

【０００４】特に、均一塗布を可能とし、塗布面上のス
ジの発生や塗布ムラ等の塗布欠陥の発生を防止するため
の塗布方法ないしは塗布装置としては、特開平２−２０
７８６５号公報、特開平２−２０７８６６号公報、特公
昭５５−３５９９０号公報、特公昭４９−１４５９号公
報に提案されているものがある。

【０００５】特開平２−２０７８６５号公報および特開
平２−２０７８６６号公報には、塗布液吐出口から塗布
液を吐出して被塗布体に塗布液を塗布する装置におい
て、バックエッジ面の中心線平均粗さを規定したり、あ
るいはフロントエッジ面および／又はバックエッジ面の
うねり成分の真直度を規定したりして、スジ状の塗布ム
ラの発生やスジ状の塗布欠陥を防止する旨の提案がなさ
れている。

【０００６】しかしながら、これらの装置を用いて塗布
を行ったものは、塗設されるベースフィルム長手方向の
塗膜厚さは均一になるものの、幅方向の塗膜厚さが不均
一になりやすいという傾向があり、塗布ロールとして捲
いた時に塗膜厚変動により、テープ自体のシワ、片伸び
が発生しやすい。このことは生産性（歩留り）を著しく
低下させることのみならず、製品品質、特に、出力レベ
ル変動、スキュー等の低下の原因となりやすく、塗膜面
品質のよりいっそうの改善も望まれている。

【０００７】また、特公昭５５−３５９９０号公報に
は、塗被液のための供給ギャップを備えるカスケード式
塗被装置が開示されており、また、特公昭４９−１４５
９号公報にはチューブ状の塗布装置、特に、特殊な形状
にされた細長い開口を備える塗布装置が開示されてお
り、これらはいずれも一様な塗布厚さを得ることを目的
に提案されたものである。

【０００８】しかしながら、これらの装置においてもや
はり、前記の場合と同様に塗膜厚さの均一性を含めた塗
膜面の品質は十分とは言えず、特に、塗布ムラや幅方向
の塗膜厚さの不均一性に対するさらなる改善が要望され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような実
情のもとに創案されたものであって、その目的は塗膜面
の品質の向上、特に、塗布ムラや幅方向の塗膜厚さの不
均一性を改善し、塗布ロールとして捲いた時に、テープ
自体のシワ、片伸びの発生を防止し、生産性を向上させ
るとともに製品品質に対する悪影響（例えば、出力レベ
ル変動、スキューの低下等）を軽減することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を解決す
るために、本出願に係る発明者らが、押出し塗布ヘッド
のスリットの内面の中心線平均粗さ（Ｒａ）の値や、前
記スリットの内面における塗布液の吐出方向の真直度
（Ｗ１）の値、吐出方向対して直交方向の真直度（Ｗ
２）の値、に注目して鋭意研究した結果、これらの値
が、塗膜面の品質の向上に大きく寄与することを見いだ
し、本発明に至ったのである。

【００１１】すなわち、本発明は、支持体上に塗布液を
塗布するための押出し塗布ヘッドであって、該押出し塗
布ヘッドは、押出し塗布ヘッド内に供給される塗布液を
均一に押出すために一旦液溜めさせるためのポケット
と、このポケットに連接され塗布液を押出す吐出口とな
るスリットとを備え、前記スリットの内面の中心線平均
粗さ（Ｒａ）が、５．０μｍ以下であるように構成し
た。

【００１２】また、前記スリットの内面における塗布液
の吐出方向の真直度（Ｗ１）が、５μｍ／１０ｍｍ以
下、かつ吐出方向対して直交方向の真直度（Ｗ２）が、
５０μｍ／ｍ以下であるように構成した。

【００１３】

【作用】ポンプ等の塗布液供給手段から送られてきた塗
布液は、押出し塗布ヘッドに到達すると、押出し塗布ヘ
ッド内部のポケットに貯留され、このポケットに連通す
るスリット（ギャップ）部を通過して押出し塗布ヘッド
外部へと押出される。この押出された塗布液は、支持体
上に塗設される。本発明では、スリットの内面の中心線
平均粗さ（Ｒａ）を所定の範囲に定めており、さらに好
ましくは、スリットの内面における塗布液の吐出方向の
真直度（Ｗ１）および吐出方向対して直交方向の真直度
（Ｗ２）を所定の範囲に定めているので、塗膜面の品質
の向上、特に、塗布ムラや幅方向の塗膜厚さの不均一性
を改善することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図８に基づい
て詳細に説明にする。まず最初に、本発明の押出し塗布
ヘッドの一例として、最もシンプルな形状である、いわ
ゆる単層押出し塗布ヘッドを例にとって説明する（図１
〜図４）。

【００１５】図１には、単層押出し塗布ヘッドの斜視図
が示される。この図に示されるように、単層押出し塗布
ヘッド１０は、フロントエッジ１１とバックエッジ１３
とを、組み合わせ、しかる後、フロントエッジ１１とバ
ックエッジ１３の両側面部を側板１４，１４で封止して
形成される。図２には、図１のＡ−Ａ断面矢視図であっ
て、塗布の状態までを具体的に示した断面図が示され
る。図３には図１の側板１４，１４を取り除き、フロン
トエッジ１１とバックエッジ１３との組み合わせのみを
示した斜視図が示される。図４には、フロントエッジ１
１の内面、特にスリットの内面を強調するための斜視図
が示される。

【００１６】図２および図３に示されるように、バック
エッジ１３には、フロントエッジ１１との接合面１３ａ
と、液溜めであるポケット１７を形成するための凹部１
７ａと、スリット１８を形成するため、通常研削加工に
より形成されるスリット面１８ａとが、塗布ヘッドの幅
方向両端まで形成されている。

【００１７】一方、フロントエッジ１１も同様に、バッ
クエッジ１３との接合面１１ａと、液溜めであるポケッ
ト１７を形成するための凹部１７ｂと、スリット１８を
形成するため、通常研削加工により形成されるスリット
面１８ｂとが、塗布ヘッドの幅方向両端まで形成されて
いる。

【００１８】そして、フロントエッジ１１の接合面１１
ａとバックエッジ１３の接合面１３ａとを接合して組み
合わせることによって、ポケット１７とスリット１８と
が形成されるようになっている。

【００１９】また、ポケット１７には、図２に示される
ように接続口１９を介して塗布液供給ラインＳが外部か
ら接続され、ポンプＰ等の塗布液供給手段から押出され
た塗布液は、塗布液供給ラインＳを経てポケット１７の
中に導入される。ポケット１７に導入された塗布液は、
スリット１８内を矢印（イ）のごとく押出され（図
２）、押し出された塗布液は、矢印（ロ）方向に搬送さ
れている支持体２の片面上に塗設される。

【００２０】このように支持体２上に塗布液を塗布する
ための本発明の押出し塗布ヘッド１０は、押出し塗布ヘ
ッド内に供給される塗布液を均一に押出すために一旦液
溜めさせるためのポケット１７と、このポケット１７に
連接され塗布液を押出す吐出口となるスリット１８とを
備えており、本発明では、前記スリット１８の内面（ス
リット面１８ａ，１８ｂ）の中心線平均粗さ（Ｒａ）
が、５．０μｍ以下、好ましくは、３．０μｍ以下とな
るように設定される。

【００２１】この値が、５．０μｍを越えると、塗膜面
の品質、特に、塗布ムラが激しくなり、塗布面の濃淡が
顕著にでてきてしまい、製品として十分な諸特性が得ら
れないという不都合が生じる。なお、中心線平均粗さ
（Ｒａ）の下限値は、特に限定されるべきものではな
く、限りなく零に近い値とすることが好ましい（ただ
し、経済性は考慮すべきである）。現行の最先端の加工
技術をもってすれば、例えば、Ｒａ＝０．０３μｍ程度
の下限値とすることが可能である。

【００２２】本発明で規定する中心線平均粗さ（Ｒａ）
とは、ＪＩＳＢ０６０１（１９８２）に準拠して測
定される数値である。すなわち、中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さｌの
部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦
倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表し
たとき、次の式によって求められる値をマイクロメート
ル（μｍ）で表したものをいう。

【００２３】

【式１】本発明では、上記のスリット１８の内面の中心線平均粗
さ（Ｒａ）を規制することに加えて、スリット１８の内
面における真直度を規制することが好ましい。すなわ
ち、スリット１８の内面における塗布液の吐出方向（図
４における矢印（ハ）方向）の真直度（Ｗ１）は、５μ
ｍ／１０ｍｍ以下とされる。さらにスリット１８の内面
における塗布液の吐出方向対して直交方向（図４におけ
る矢印（ニ）方向（幅方向））の真直度（Ｗ２）は、５
０μｍ／ｍ以下、好ましくは、３０μｍ／ｍ以下とされ
る。

【００２４】真直度（Ｗ１）の値が５μｍ／１０ｍｍを
越え、かつ真直度（Ｗ２）の値が５０μｍ／ｍを越える
と、支持体幅方向の塗膜の膜厚変動が大きくなり、塗設
後の支持体（テープ）をロール状に巻き取った時に、テ
ープにシワないしは片伸が発生し、製品歩留が著しく低
下するという不都合が生じる。

【００２５】ここで、真直度（Ｗ１，Ｗ２）の数値は、
ＪＩＳＢ０６１０（１９８７）に準拠して測定され
る最大うねりの数値で表される。すなわち、ろ波うねり
曲線又は転がり円うねり曲線から基準長さだけ抜きとっ
た部分（以下、抜取り部分という）の平均線に平行な２
直線で抜取り部分を挟んだとき、この２直線の間隔をろ
波うねり曲線又は転がり円うねり曲線の縦倍率の方向に
測定して、この値をマイクロメートル単位（μｍ）で表
したものをいう。

【００２６】この測定方法を図５および図６に基づいて
より具体的に説明する。図５には、スリット１８の内面
の例えば吐出方向の断面曲線を模式的に表したものが示
される。断面曲線は触針法によって求められる。この断
面曲線ｙ１は、うねり成分（低周波成分）と、より細か
い粗さ成分（高周波成分）と、からなっており、このう
ち、うねり成分（低周波成分）のみを抽出し、粗さ成分
（高周波成分）をカットすると図６に示されるような、
うねり曲線ｙ２が得られる。最大うねり（真直度Ｗ１，
Ｗ２）の数値は、基準長さＬのうねり曲線ｙ２を求め、
このうねり曲線ｙ２に接する互いに平行な理想直線Ｋ
１，Ｋ２を引き、このＫ１とＫ２との間隔Ｈから求めら
れる。本発明では、吐出方向の最大うねり（真直度（Ｗ
１））については、基準長さＬ＝１０ｍｍとし、吐出方
向対して直交方向の最大うねり（真直度（Ｗ２））につ
いては、基準長さＬ＝１ｍとしている。

【００２７】なお、本発明の所定の真直度を得るために
は、スリット面を例えば平面研削盤等により表面研削す
ればよい。

【００２８】以上、本発明の押出し塗布ヘッドの一例と
して、最もシンプルな形状である、いわゆる単層押出し
塗布ヘッドを例にとって説明してきたが、本発明は図７
に示されるような、複数のスリットとポケットを備える
多層押出し塗布ヘッド（図７は２層の場合が例示）につ
いても適用される。以下、簡単に説明する。

【００２９】図７に示される２層押出し塗布ヘッド４０
は、フロントエッジ４１、センターエッジ４２、バック
エッジ４３の３つのブロックの組み合わせにより形成さ
れおり、これらの組み合わせより、ポケット４７，４
７’およびスリット４８，４８’が形成される。

【００３０】スリット４８，４８’の内面の中心線平均
粗さ（Ｒａ）の値は、上記本発明の範囲内とされる。さ
らに、スリット４８，４８’の真直度（Ｗ１，Ｗ２）
も、上記範囲内とすることが好ましい。

【００３１】このような本発明の押出し塗布ヘッドに使
用することのできる塗布液の一例としては、磁気記録媒
体の製造に用いられる磁性塗料が挙げられる。磁性塗料
は、磁性粉、バインダ、溶剤等を含有しており、磁性粉
としては、γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、
Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、Ｃｏ含有Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ₂ 、バリウム
フェライト、ストロンチウムフェライト等の酸化物微粉
末、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属あるいはこれらの合金微
粉末、炭化鉄等がいずれも使用可能である。また、バイ
ンダとしては、公知の各種樹脂バインダはいずれも使用
可能である。さらに、溶剤は特に制限はなく、例えば、
シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン等のケトン系、トルエン等の芳香族系等の各
種溶剤を目的に応じて適宜選択することができる。ま
た、磁性塗料には、必要に応じて無機微粒子、潤滑剤等
の各種添加剤を含有させてもよい。

【００３２】上記のような磁性塗料を用いて形成される
磁気記録層は、乾燥厚さが０．１〜６μｍ程度であり、
この磁気記録層の３０〜９０重量％を磁性粉が占めるよ
うな構成が好ましい。また、塗布液を湿潤状態で多層化
して塗布層を設けてもよい。この場合、塗布液は磁性液
に限定されるものではなく、非磁性液、樹脂の溶解液
等、上述の通り押出し塗布ヘッドによる塗布に適した塗
布液ならば適用可能であり、塗布層の層構成についても
必要に応じて選択することができる。

【００３３】塗布液が塗設される支持体としては、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム等のプラスチックフィ
ルム、紙や金属箔等からなる長尺の可撓性支持体を挙げ
ることができ、特に制限はない。支持体には予め種々の
処理層を形成したものであってもよい。

【００３４】支持体上に塗布液を塗設して巻き取る一連
の塗布工程の一例を、図８を参照して説明する。まず、
供給ロール３０から繰出された支持体２の上には、押出
し塗布ヘッド１０から押出された塗布液が塗設される。
塗布液が塗られた支持体は乾燥器３１に導入され、ここ
で塗布液の乾燥が行われ、しかる後、巻き取りロール３
２に巻き取られる。塗布液を磁性塗料とする場合には、
磁場配向工程や、カレンダ工程等が適宜所定の位置に設
けられる。

【００３５】以下、本発明に関する具体的実験例を示
し、本発明をさらに詳細に説明する。（実験例１）押出し塗布ヘッド１０のスリット１８の内
面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が、塗膜の塗布ムラに及ぼ
す影響を調べる実験を行った。

【００３６】まず、最初に、下記の組成からなる磁性塗
料１の塗布液を準備した。

【００３７】磁性塗料１・Ｃｏ含有γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ …１００重量部（Ｈｃ：７５０Ｏｅ，ＢＥＴ値：４３ｍ² ／ｇ）・アルミナ粉末 … ５重量部・塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（重合度＝３１０、組成比＝８８：６：６） … １０重量部・ポリエステルポリウレタン樹脂 … １０重量部・カーボンブラック … ５重量部・ステアリン酸 … ２重量部・ブチルステアレート … １重量部・メチルエチルケトン …１００重量部・トルエン …１００重量部・シクロヘキサノン … ８０重量部上記組成の原材料を混練、分散後、濾過処理を行いポリ
イソシアネート４重量部を添加混合して、塗布液とし
た。

【００３８】次いで、図１に示されるような単層用押出
し塗布ヘッド１０、すなわち２つのブロック（フロント
エッジ１１，バックエッジ１３）とこれらの端部を塞ぐ
２枚の側板１４，１４とからなる単層用押出し塗布ヘッ
ド１０を準備し、この塗布ヘッド１０内にポンプＰ（図
２）を用いて上記の塗布液を供給し、図８に示されるご
とく連続的に繰り出されるポリエチレンテレフタレート
ベースフィルムに連続塗布した。

【００３９】このようにして得られた各１ロール目の原
反ロールについて、下記の要領で塗布ムラを評価した。

【００４０】塗布ムラ塗布長さ１００００ｍ、塗布幅１０００ｍｍに亘って透
過光および反射光を用い、目視で塗布状態を観察した。
具体的判断基準は以下のとおりである。

【００４１】◎…良好な面でムラなし ○…ムラがあるが生産可能である ×…生産不可なお、実験に用いた単層用押出し塗布ヘッド１０は、下
記表１に示されるようにスリット１８の内面の中心線平
均粗さ（Ｒａ）が、１．０μｍ、３．０μｍ、５．０μ
ｍ、７．０μｍ、１０．０μｍの５種類とした。中心線
平均粗さの測定は、サーフテスト３０１Ａ（（株）ミツ
トヨ製）を用いて、幅方向５点を測定してその平均値を
求めた。

【００４２】結果を下記表１に示す。

【００４３】

【表１】（実験例２）単層用押出し塗布ヘッド１０の真直度（Ｗ
１，Ｗ２）が、塗膜の膜厚変動に及ぼす影響を調べる実
験を行った。

【００４４】すなわち、下記表２に示されるようにスリ
ットの内面における、塗布液の吐出方向の真直度（Ｗ
１）および吐出方向対して直交方向（幅方向）の真直度
（Ｗ２）を種々変えた単層用押出し塗布ヘッドを準備し
（スリットの内面のＲａ＝３μｍでいずれも一定）、上
記実験例１と同様な塗布液を用いるとともに同様な手法
で磁気テープを作製した。なお、真直度は、真直度測定
器ＰＣ−ナノウェイ（京セラ（株）製）を使用して測定
した。得られた各磁気テープについて、下記の要領で膜
厚変動を評価した。なお、膜厚の設定は２．８μｍとし
た。

【００４５】膜厚変動Ｘ線膜厚計３７１０Ａ（（株）理学製）を用いて、塗布
幅１０００ｍｍに亘って、幅方向の膜厚変動を実測し、
最大変動幅の値をもって膜厚変動の値とした。具体的判
断基準は以下のとおりである。

【００４６】◎…幅方向膜厚変動０．２μｍ未満 ○…幅方向膜厚変動０．２μｍ以上０．４μｍ未満 ×…幅方向膜厚変動０．４μｍ以上結果を下記表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】上記の結果より本発明の効果は明らかで
ある。

【００４９】すなわち、本発明では、スリットの内面の
中心線平均粗さ（Ｒａ）を所定の範囲に定めており、さ
らに好ましくは、スリットの内面における塗布液の吐出
方向の真直度（Ｗ１）および吐出方向に対して直交方向
の真直度（Ｗ２）を所定の範囲に定めているので、塗膜
面の品質の向上、特に、塗布ムラや幅方向の塗膜厚さの
不均一性を改善し、塗布ロールとして捲いた時に、テー
プ自体のシワ、片伸びの発生を防止し、生産性を向上さ
せ、さらには製品品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の単層押出し塗布ヘッドの斜視図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図であって、塗布の状態
までを具体的に示した断面図である。

【図３】図１の側板１４，１４を取り除いた後の斜視図
である。

【図４】フロントエッジ１１の内面、特にスリットの内
面を強調するための斜視図である。

【図５】真直度を説明するための線図である。

【図６】真直度を説明するための線図である。

【図７】２層押出し塗布ヘッドの断面図である。

【図８】非磁性支持体上に塗布液を塗設して巻き取る一
連の塗布工程の一例を模式的に示した概略図である。

【符号の説明】

２…支持体１０，４０…押出し塗布ヘッド１７，４７，４７’…ポケット１８，４８，４８’…スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者畠山明東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者大澤義比佐東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者田中英樹東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者飛沢誠一東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に塗布液を塗布するための押出
し塗布ヘッドであって、該押出し塗布ヘッドは、塗布ヘッド内に供給される塗布
液を均一に押出すために一旦液溜めさせるためのポケッ
トと、このポケットに連接され塗布液を押出す吐出口と
なるスリットとを備え、前記スリットの内面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が、５．
０μｍ以下であることを特徴とする押出し塗布ヘッド。
【請求項２】前記スリットの内面の中心線平均粗さ
（Ｒａ）が、３．０μｍ以下であることを特徴とする請
求項１に記載の押出し塗布ヘッド。
【請求項３】前記スリットの内面における塗布液の吐
出方向の真直度（Ｗ１）が、５μｍ／１０ｍｍ以下、か
つ吐出方向に対して直交方向の真直度（Ｗ２）が、５０
μｍ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の押出し塗布ヘッド。
【請求項４】前記スリットの内面における塗布液の吐
出方向の真直度（Ｗ１）が、５μｍ／１０ｍｍ以下、か
つ吐出方向に対して直交方向の真直度（Ｗ２）が、３０
μｍ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の押出し塗布ヘッド。
【請求項５】前記塗布液は、磁性粉とバインダとを含有
する磁性塗料であることを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の押出し塗布ヘッド。