JPH07265773A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗料の種類を問わず、塗布幅方向で均一な塗
布厚分布が得られ、良好な塗膜を形成することができる
塗布装置を提供する。 【構成】 塗料１が供給される塗料溜り３を有してなる
ダイ４を備え、連続的に走行する支持体６上に上記ダイ
４先端に設けられたスリット５より上記塗料１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、上記ダイ４の塗料溜り３内に、肉厚が塗布幅方向
で連続的に変化する円筒状の濾過部材７を挿入し、該濾
過部材７を介して上記塗料１を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所謂エクストルージョ
ン型の塗布装置に関し、特に磁気記録媒体を製造する際
に磁性塗料等を塗布するために用いて好適な塗布装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーディオテープやビデオテー
プとしては、ポリエステルフィルム等の非磁性支持体上
に磁性粉末や結合剤、分散剤、潤滑剤等を有機溶剤に分
散混練してなる磁性塗料を塗布することにより磁性層が
形成されてなる、所謂塗布型の磁気記録媒体が使用され
ている。

【０００３】この塗布型の磁気記録媒体を製造するに際
し、磁性塗料を非磁性支持体上に塗布する方法として、
エクストルージョン（ダイ）型の塗布装置を使用するエ
クストルージョン方式が注目され、既に一部実用化され
ている。上記エクストルージョン型の塗布装置は、先端
面に臨んで幅広のスリットを有するとともに、前記先端
部近傍がドクターエッジ化されてなるダイを備えてな
り、走行している非磁性支持体の表面に向けて連続的に
押し出された磁性塗料が前記ドクターエッジによって均
一な厚さをもって上記非磁性支持体上に塗布されるよう
な構成とされている。

【０００４】このエクストルージョン型の塗布装置にお
いては、上記スリットの背面側に設けられた塗液溜り内
に上記ダイの両サイドより塗料が供給される。そして、
この塗料は、前記塗液溜りを介して上記スリット内へ送
り出され、該スリットの先端部より押し出されて非磁性
支持体上に塗布される。このようなエクストルージョン
型の塗布装置は、均一な膜厚を有する塗膜を容易に形成
することができるとともに、大径を有するロールを用い
ないために装置の低価格化や小型化の点で有利であり、
またダイ内に供給された塗料が全て塗布されるので該ダ
イ廻りでの塗料の循環を行う必要がないことから、これ
まで写真フィルムや印画紙等の分野において使用されて
いる。

【０００５】ところで、近年、上記塗布型の磁気記録媒
体においては、磁気記録媒体自体の改良が急速に進めら
れており、例えば磁性層を構成する磁性粉末として高Ｂ
ＥＴ値を有する酸化磁性粉末やバリウムフェライト粉末
を使用する方法が多用されている。このような磁気記録
媒体においては、塗布液の高粘度化が進み、それに応じ
て高粘度の磁性塗料の塗布を良好に行うことができ、し
かも生産性の向上を図るための薄膜化、高速塗布化に十
分対応できる塗布技術の開発が望まれている。

【０００６】そこで、上記エクストルージョン型の塗布
装置においては、例えば特開昭５７−８４７７１号公報
や同５８−１０４６６６号公報、同６０−２３８１７９
号公報等に開示されるような方法が提案されている。し
かしながら、これらの塗布装置では、均一な塗布膜厚を
得ることは可能であるものの、比較的狭い粘度範囲でし
か良好な塗布を行うことができず、上述のような高粘
度、薄膜、高速塗布の条件下では、所望の塗布状態を得
ることは困難である。特に、磁性層の膜厚が３０μｍ以
下（ウェット膜厚）の薄膜塗布を行う場合には、得られ
る塗膜に膜厚ムラが生じてしまう。

【０００７】上記膜厚ムラは、ダイの寸法精度、エッジ
形状、塗液溜り形状、ベース張力、塗布液の物性等の種
々の要因が複雑に関係して発生することが知られてい
る。従って、塗布装置においては、これらの要因の影響
を受けずに、均一な膜厚分布を得ることが重要な課題と
されている。

【０００８】例えば、米国ＥＤＩ社によれば、ダイ内の
塗料流路の形状を制御することによって塗布厚分布を改
善することが可能であるという報告がなされている。し
かしながら、この方法においては、塗料の粘度特性によ
って適切なスリット形状が異なるために一つのダイで対
応可能な塗料は限定され、従って塗料によってはダイを
交換することが必要となる。また、スリット形状の設計
においては、高度な流動解析技術と加工技術が必至であ
り、実用性に乏しい。

【０００９】また、上記エクストルージョン型の塗布装
置においては、塗料が供給される塗液溜りやスリット内
で塗料の滞留によって生じる残留物がケーキ状に固まる
現象が発生し、上記非磁性支持体の幅方向への塗布の一
様性を阻害するようになったり、或いは上記残留物の一
部が剥離して塗布されたり、スジむらが発生するといっ
た問題が生じている。これは、長時間使用により特に塗
液溜り内の塗料に滞留が生じ、例えば磁性塗料中の分散
剤が凝集を起こして、上記塗液溜り内に堆積したり、ス
リット開口部に付着したりするためである。このよう
に、塗料の滞留は、幅方向の塗膜厚ムラや性能不均一を
引き起こし、得られた製品に重大な悪影響を及ぼす。

【００１０】この問題を解決するために、例えば特開昭
６４−１８４６７号公報や特開平５−１０４０５３号公
報等に記載されるように、スリット内にスペーサーを配
設する方法等が提案されている。

【００１１】しかしながら、これらの方法においては、
塗料の粘度特性によって適切な形状のスペーサーが異な
るが、スペーサーの交換にはダイの分解が必要となる。
また、仮にダイの部分的な分解のみでスペーサーの交換
が可能であっても、この交換に伴うダイの組み立て精度
の変化やスリット部の塗料の乾燥による塗布品質の悪化
が免れない。

【００１２】この他、図８に示すように、先端面に臨ん
で幅広のスリット３２を有するダイ３１の内部にオリフ
ィス状の空間として設けられた塗液溜り３３内に濾過部
材３４を挿入し、圧力損失を上げることによって均一な
塗布厚分布を得ようとする方法が検討されている。とこ
ろが、この方法では、塗料の粘度特性によっては圧力損
失（整流効果）が不十分となる場合があり、圧力損失を
上げるのみの方法では塗料供給圧力が上がりすぎ、また
濾過部材の寿命も短くなるという問題がある。

【００１３】また、この方法においては、図９に示すよ
うに、上記濾過部材３４を支持してなるエレメントホル
ダ３７は上記ダイ３１の両サイドに取り付けられた塗料
供給口３５を有する側板３６に固定された構成とされて
いる。このため、上記濾過部材３４を交換する際には、
上記ダイ３１を分解する必要がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の塗
布装置では、塗布幅全体に亘る均一な塗布膜厚及び滞留
による残留物の発生防止について満足な効果が得られて
いないのが実情である。そこで、本発明はこのような実
情に鑑みて提案されたものであって、塗布幅方向で均一
な塗布厚分布が得られ、良好な塗膜を形成することがで
きる塗布装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものである。即ち、本発明
は、塗料が供給される塗料溜りを有してなるダイを備
え、連続的に走行する支持体上に上記ダイ先端に設けら
れたスリットより上記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、上記ダイの塗
料溜り内に、肉厚が塗布幅方向で連続的に変化する円筒
状の濾過部材を挿入し、該濾過部材を介して上記塗料を
供給することを特徴とするものである。

【００１６】上記エクストルージョン型の塗布装置と
は、先端面に臨んでスリットが形成されるとともに、前
記先端面近傍がドクターエッジ化されてなるダイを用
い、走行している支持体の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によって均一な厚さをも
って上記支持体上に塗布する塗布装置である。

【００１７】本発明では、上記ダイの塗料溜り内に、肉
厚が塗布幅方向で連続的に変化する円筒状の濾過部材を
挿入し、該濾過部材を介して上記塗料を供給する。濾過
部材は、塗料溜まり内の塗料の圧力を損失させることで
塗料の流れを整流化し、塗料の塗布厚を均一化するよう
に機能するものである。本発明では、濾過部材が、特に
その肉厚が塗布幅方向で連続的に変化する円筒状とされ
ている。

【００１８】肉厚が塗布幅方向で一定な濾過部材を用い
た場合には、例えば粘度の高い塗料を塗布しようとする
と、塗布厚がその端縁部で厚くなり、塗膜断面が皿型形
状となる傾向がある。これに対して、肉厚が塗布幅方向
で連続的に変化する濾過部材を用いると、塗料の特性に
対応した圧力損失効果が得られ、塗料の種類を問わず均
一な膜厚の塗膜が形成できることになる。

【００１９】なお、上記濾過部材においては、その支持
部をダイ側板より独立して形成し、着脱自在とし、該濾
過部材を容易に交換できるようにしても良い。

【００２０】

【作用】連続走行する支持体上にダイにより塗料を供給
して塗膜を形成する際に、前記ダイの塗液溜り内に、肉
厚が塗布幅方向で連続的に変化する円筒状の濾過部材を
挿入し、該濾過部材を介して上記塗料を供給すると、塗
布幅方向で塗料の特性に合わせた圧力損失（整流効果）
が得られ、塗料の種類を問わず塗布厚分布の均一な塗膜
が形成される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。

【００２２】本実施例は、非磁性支持体であるポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に、ダイの塗液溜り内に
濾過部材が挿入された塗布装置を用いて磁性塗料を塗布
して磁性層を形成した例である。先ず、本実施例におい
て、上記磁性塗料を塗布形成する際に使用した塗布装置
の構成について説明する。

【００２３】即ち、この塗布装置は、図１に示すよう
に、非磁性支持体６が巻き出し側から巻き取り側に亘っ
て順次走行される中途部に、所定の幅を持った略直方体
の金属ブロックからなるダイ（エクストルーダー）４が
配設される。このダイ４は、図１中下方から上方に向か
って走行する上記非磁性支持体６の側方に配設され、該
ダイ４の先端面４ａが上記非磁性支持体６の表面に対向
するように配設される。

【００２４】このダイ４は、先端面４ａ近傍が直線的に
斜めに削り取られ、所謂くさび形とされるとともに、そ
の先端面４ａに臨んでスリット５が塗布幅に応じた幅を
有して形成されている。このスリット５は、磁性材料か
らなる塗料１が押し出される隙間となるものであって、
通常０．０１〜２．０ｍｍ程度の非常に狭い隙間とされ
る。

【００２５】このスリット５の背面側には、該スリット
５と通ずるポケット（塗液溜り）３が形成される。この
ポケット３は、上記スリット５の幅と略等しい長さを持
ってオリフィス状の空間として形成されている。このポ
ケット３内には、図２に示すように、塗布幅と略等しい
幅を有する円筒状の濾過部材７が挿入されている。この
濾過部材７は、圧力損失を持ち、該濾過部材７を介して
上記ポケット３内に供給された塗料１が上記スリット５
内に供給される。これにより、塗布幅方向における塗料
の特性に合わせた圧力損失（整流効果）が得られ、塗布
幅方向での均一な塗布厚分布を有する塗膜を形成するこ
とが可能とされる。この濾過部材７の材質としては、例
えばステンレス焼結体等が挙げられる。

【００２６】この濾過部材７は、図３に示すように、肉
厚が塗布幅方向で連続的に変化するように形成されてな
る。これにより、幅広い粘度特性の塗料に対して良好な
塗布を行うことが可能となり、従来塗布厚分布が悪いと
されていた塗料についても幅方向において均一な塗布厚
分布を得ることができる。

【００２７】この濾過部材７は、その両端部に嵌合配設
されたエレメントホルダ９により支持されている。この
エレメントホルダ９は、上記ダイ４の両サイドに取り付
けられた側板８に形成された開口部８ａに差し込まれて
配設され、前記側板８と独立して形成されている。これ
により、このエレメントホルダ９とともに上記濾過部材
７は取り外しが可能な構成とされ、上記ダイ４を分解す
ることなく、該濾過部材７を容易に交換することが可能
となる。

【００２８】このエレメントホルダ９の外方側には、塗
液供給口１１が上記ダイ４の両端面に開口する如く設け
られており、更にこの塗液供給口１１には上記塗料１を
導入するための塗液供給管（図示せず。）が接続され
る。

【００２９】また、上記塗液供給管の中途部には、図示
しないポンプが取り付けられており、該ポンプにより上
記塗料１が上記塗液供給管から上記濾過部材を介して上
記ポケット３内に所定の圧力で圧送されるようになされ
ている。従って、上記ポケット３は、圧送される上記塗
料１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。

【００３０】このポケット３内に圧送された塗料１は、
上記濾過部材７を介して上記スリット５内に供給され、
更に前記スリット５の先端部より走行する上記非磁性支
持体６の表面に押し出されて、塗膜として形成される。
この時、上記塗料１は、上記濾過部材７を介して上記ス
リット５内に供給されるので、塗布幅方向における塗料
１の特性に合わせた圧力損失（整流効果）が得られ、均
一な塗布幅方向での塗布厚分布が得られる。

【００３１】一方、巻き出し側から巻き取り側に亘って
移動走行される上記非磁性支持体６は、ガイドロール１
０ａ，１０ｂ及び支持ロール２によって支持され走行せ
しめられるとともに、上記ガイドロール１０ａ，１０ｂ
により適当なテンションがかけられ、円滑な走行が行わ
れるようになされている。

【００３２】従って、この塗布装置においては、上記巻
き出し側から送り出され、図１中矢印Ａ方向に走行する
非磁性支持体６の表面に対して上記ダイ４の先端面４ａ
が当接され、この当接面で上記ダイ４の先端面４ａに臨
んで形成されたスリット５より塗料１が押し出されて塗
膜が形成される。

【００３３】そこで、以上のような構成を有する塗布装
置を用い、１２μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（幅６２０ｍｍ）上に磁性塗料を塗布して、オー
ディオ用テープを作製した。上記磁性塗料としては、下
記の表１に示すように粘度の異なる３種類の塗料Ａ，
Ｂ，Ｃ（いずれも磁性塗料の種類は同じ）を使用し、塗
布厚４〜６μｍ、塗布幅６１０ｍｍとなるように塗布し
た。

【００３４】なお、塗布速度は２５０ｍ／分とした。

【００３５】そして、得られた磁気テープについて、濾
過部材の肉厚を塗布幅方向で連続的に変化させた（テー
パーをつけた）場合における磁性層の塗布厚分布をそれ
ぞれ調べた。この結果を下記表１に示す。評価は、図５
に示すように非磁性支持体２１上に形成された磁性層２
２の表面が山型に膨らんだ場合を○、図６に示すように
上記磁性層２２の表面が平坦となった場合を◎、図７に
示すように上記磁性層２２の表面が皿型に窪んだ場合を
窪みの程度に応じて×〜△として目視により判定した。

【００３６】また、上記濾過部材のテーパーの大きさ
は、図４に示すように、該濾過部材の最端部における肉
厚Ａと中央部における肉厚Ｂの差と定義した。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に示すように、本実施例においては、
上記濾過部材の肉厚を塗布幅方向で連続的に変化させる
ことにより、２０００〜８０００ｃｐｓの幅広い粘度範
囲にある磁性塗料について、いずれも塗布厚分布が均一
な良好な塗膜が得られることが判った。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、ダイの塗液溜り内に、肉厚が塗布幅方向で
連続的に変化する円筒状の濾過部材が挿入されているの
で、幅広い粘度範囲の塗料にも対応可能となり、従来塗
布幅方向の塗布厚分布が悪いとされていた塗料について
も良好な塗布を行うことができる。

【００４０】その結果、製造工程の簡略化を行うことが
できるとともに、従来使用不可能とされていた材料につ
いても十分対応が可能となり、コストダウンを図る上で
有利となる。

【００４１】更に、上記濾過部材の支持部（エレメント
ホルダ）をダイ側板を独立の部品とすることによって上
記濾過部材の交換を容易に行うことができ、この交換に
伴うダイの精度変化や塗料溜り及びスリット内の塗料流
路での塗料の乾燥が起こる虞れがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる塗布装置の一構成例を示す模式
図である。

【図２】上記塗布装置のダイの構成を示す要部拡大斜視
図である。

【図３】上記ダイの塗液溜り内に挿入された濾過部材及
び該濾過部材の支持部（エレメントホルダ）の構成を示
す要部拡大断面図である。

【図４】上記濾過部材の幅方向における肉厚の変化の度
合（テーパーの大きさ）を説明するための要部拡大断面
図である。

【図５】支持体上に形成された磁性層の塗布厚分布の評
価方法を説明するための図であり、塗布厚分布が山型状
である場合を示す断面図である。

【図６】支持体上に形成された磁性層の塗布厚分布の評
価方法を説明するための図であり、塗布厚分布がフラッ
ト状である場合を示す断面図である。

【図７】支持体上に形成された磁性層の塗布厚分布の評
価方法を説明するための図であり、塗布厚分布が皿型状
である場合を示す断面図である。

【図８】従来の塗布装置におけるダイの構成例を示す斜
視図である。

【図９】従来の塗布装置におけるダイの塗液溜り内に挿
入された濾過部材及び該濾過部材の支持部（エレメント
ホルダ）の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 塗料 ３ ポケット（塗液溜り） ４ ダイ ５ スリット ６ 非磁性支持体 ７ 濾過部材 ８ 側板 ９ エレメントホルダ １１ 塗料供給口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料が供給される塗料溜りを有してなる
   ダイを備え、連続的に走行する支持体上に上記ダイ先端
   に設けられたスリットより上記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、 上記ダイの塗料溜り内に、肉厚が塗布幅方向で連続的に
   変化する円筒状の濾過部材を挿入し、該濾過部材を介し
   て上記塗料を供給することを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 上記濾過部材の支持部がダイ側板より独
   立して形成され、着脱自在とされてなることを特徴とす
   る請求項１記載の塗布装置。