JP2006297258A

JP2006297258A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2006297258A
Application number: JP2005121242A
Authority: JP
Inventors: Tasuke Takeuchi; 太佑竹内; Yutaka Shimizu; 豊清水; Kunimasa Mobara; 邦正茂原; Hisakazu Ijima; 久和井島
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US20060231024A1

Abstract

【課題】帯状体の幅方向の全域に亘って均一でしかも薄厚の塗膜を形成する。
【解決手段】樹脂フィルム６の移動に応じて回転させられて樹脂フィルム６の背面６１側を支持するバックアップロール３と、バックエッジ４１およびバックエッジ４１よりも樹脂フィルム６の移動方向の上流側に位置するフロントエッジ４２を有すると共にバックエッジ４１およびフロントエッジ４２の間に形成された流通路４３を介して塗液５を樹脂フィルム６の表面６２に向けて吐出するノズル４とを備えて構成され、バックエッジ４１は、バックアップロール３に対向する端面４１ａとフロントエッジ４２に対向する側面４１ｂとの角部４１ｃが断面円弧状に形成されると共に、その端面４１ａがフロントエッジ４２におけるバックアップロール３に対向する端面４２ａよりもバックアップロール３側に突出するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、塗液を帯状体の表面に吐出するノズルを備えた塗布装置に関するものである。

この種の塗布装置として、特開平１１−１９５６４号公報に開示された塗布装置が知られている。この塗布装置は、バックアップロールに支持されて移動する帯状体の移動方向の下流側に位置するバックエッジ（塗工リップ部）、およびバックエッジよりも上流側に位置するフロントエッジ（非塗工リップ部）から構成されるノズルを備えており、両エッジによって挟まれた空間で形成される流通路を介して帯状体に塗液を吐出する。この場合、この塗布装置では、フロントエッジにおけるバックアップロールに対向する端面をバックエッジにおけるバックアップロールに対向する端面よりも高くしたノズルや、両端面を同じ高さにしたノズルが用いられている。

特開平１１−１９５６４号公報（第３−４頁、第３−４図）

ところが、従来の塗布装置には、以下の問題点がある。すなわち、近年、磁気テープなどの技術分野では、帯状体としてのテープ基体に塗布する磁性膜の薄膜化が進んでいる。この場合、帯状体の幅方向の全域に亘って塗膜を均一な厚みに形成する必要があるのは勿論のこと、帯状体の長さ方向の全域に亘っても塗膜を均一な厚みに形成する必要がある。この点に関して、従来の塗布装置では、ノズルのフロントエッジにおけるバックアップロールに対向する端面がバックエッジにおけるバックアップロールに対向する端面よりも高いか、または同じ高さとなっている。このため、帯状体に塗液を薄く塗布する際に、バックエッジを帯状体に近づけるときには、それに応じてフロントエッジも帯状体に接近することになる。したがって、磁性膜の薄膜化を図るべくバックエッジと帯状体との間隔を十分に狭く規定したときには、フロントエッジが帯状体に接触するおそれがある。このため、従来の塗布装置では、バックエッジと帯状体との間隔を十分に狭く規定することができない結果、両者の間隔をある程度離間させた状態で、塗液の吐出量の正確な制御のみで薄膜化を図らなければならない。しかしながら、磁性膜の薄膜化を図るべく塗液の供給量を正確に少量に制御した場合であっても、バックエッジと帯状体との間の間隔が広いときには、両者の間を塗液が移動するのに必要な空間よりも広い空間が両者の間に形成されることとなる。したがって、この余分な空間の形成に起因して、帯状体の長さ方向に沿ってスジ状の塗布ムラが発生したり、厚みムラが発生したりするという問題が発生する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、帯状体の長さ方向の全域に亘って均一でしかも薄厚の塗膜を形成し得る塗布装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る塗布装置は、帯状体の移動に応じて回転させられて当該帯状体の背面側を支持するバックアップロールと、第１のエッジおよび当該第１のエッジよりも前記帯状体の移動方向の上流側に位置する第２のエッジを有すると共に当該第１のエッジおよび当該第２エッジの間に形成された流通路を介して塗液を当該帯状体の表面に向けて吐出するノズルとを備えて構成され、前記第１のエッジは、前記バックアップロールに対向する端面と前記第２のエッジに対向する側面との角部が断面円弧状に形成されると共に、当該端面が前記第２のエッジにおける前記バックアップロールに対向する端面よりも当該バックアップロール側に突出するように構成されている。

この場合、前記第１のエッジの前記端面が前記第２のエッジの端面よりも０．０１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内で前記バックアップロール側に突出するように、第１のエッジを構成するのが好ましい。

本発明に係る塗布装置によれば、第１のエッジにおけるバックアップロールに対向する端面と第２のエッジに対向する側面との角部を断面円弧状に形成したことにより、塗液が断面円弧状の角部に沿うように移動した後に帯状体に塗布されるため、塗液をスムーズに帯状体に塗布することができる。また、第１のエッジにおけるバックアップロールに対向する端面を第２のエッジにおけるバックアップロールに対面する端面よりもバックアップロール側に突出させたことにより、帯状体に塗液を薄く塗布するために第１のエッジを帯状体に近づけたとしても、第２のエッジが帯状体に接触するおそれがないため、第１のエッジを帯状体に十分に近づけることができる。したがって、第１のエッジにおけるバックアップロールに対向する端面と帯状体とを、両者間を塗液が移動するのに必要とされる空間を形成するのに必要十分な間隔で離間させることができる。このため、両者間に余分な空間が形成されることに起因する帯状体の長さ方向に沿ったスジ状の塗布ムラや厚みムラの発生を確実に回避することができる。したがって、帯状体の長さ方向の全域に亘って均一でしかも薄厚の塗膜を形成することができる結果、塗膜の薄膜化を図ることができる。

また、第１のエッジの端面が第２のエッジの端面よりも０．０１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内でバックアップロール側に突出するように第１のエッジを構成したことにより、第１のエッジを帯状体に十分に近づけることができるため、正確かつ確実に塗膜の薄膜化を図ることができる。

以下、本発明に係る塗布装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、塗布装置１の構成について、図面を参照して説明する。

塗布装置１は、図１に示すように、固定台２、バックアップロール３およびノズル４を備えて構成されている。固定台２は、バックアップロール３を保持する台座２１，２１、およびノズル４を固定する台座２２，２２を備えて構成されている。バックアップロール３は、図１に示す矢印の方向に所定の速度で移動する例えば記録媒体用の樹脂フィルム６（本発明における帯状体）の背面６１側を支持すると共に、樹脂フィルム６の移動に応じて図示しない回転機構によって回転させられる。この場合、樹脂フィルム６は、送り出し装置（図示せず）から送り出されて、バックアップロール３の外周に沿って移動した後に巻き取り装置（図示せず）に巻き取られる。

ノズル４は、図１に示すように、その長手方向の長さが樹脂フィルム６の幅とほぼ同じ長さ（例えば８００ｍｍ程度）の長尺のノズルであって、図外の塗液供給装置から供給される塗液５を樹脂フィルム６に向けて吐出する。また、ノズル４は、図３に示すように、本発明における第１のエッジに相当するバックエッジ４１、および本発明における第２のエッジに相当するフロントエッジ４２を備えており、両エッジ４１，４２の間に形成された流通路４３を介して塗液５を樹脂フィルム６の表面６２に向けて吐出する。また、ノズル４の内部には、供給された塗液５を一時的に貯留するポケット４５が形成されている。このポケット４５は、ノズル４の横幅方向（バックアップロール３の横幅方向と同じ方向）に沿って内部空間が例えば円柱状となるように形成されて、塗液供給装置から塗液５が供給される塗液供給口４６に連通すると共に流通路４３にも連通している。この場合、流通路４３やポケット４５から塗液５が流出するのを防止するために、図１に示すように、ノズル４の両側面には、側板４７がそれぞれ取り付けられている。なお、ポケット４５の内部空間の形状は、円柱状に限られるものではなく、直方体状など任意の形状に規定することができる。また、ノズル４は、図２に示すように、ノズル４の流通路４３の延長線と、その延長線およびバックアップロール３が交わる点の接線とのなす角度θが９０°±２°の範囲内（一例として８９°）となるように傾けられた状態で台座２２に固定されている。

バックエッジ４１は、図３に示すように、バックアップロール３に対向する端面４１ａとフロントエッジ４２に対向する側面４１ｂとの角部４１ｃがバックアップロール３側に向けて突出する断面円弧状に形成されると共に、端面４１ａがフロントエッジ４２におけるバックアップロール３に対向する端面４２ａよりもバックアップロール３側に突出するように構成されている。なお、フロントエッジ４２の端面４２ａに対するバックエッジ４１の端面４１ａのバックアップロール３側への突出高さＨは０．０４ｍｍに形成されている。この場合、突出高さＨは０．０１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内であるのが好ましい。言い替えれば、バックエッジ４１の端面４１ａがフロントエッジ４２の端面４２ａよりもこの範囲内でバックアップロール３側に突出しているのが好ましい。ここで、突出高さＨが０．０１ｍｍ未満のときおよび突出高さＨが０．２２ｍｍを超えるときには、塗液５の厚みを均一化するという効果が弱まるのが確認されている。

一方、フロントエッジ４２は、バックエッジ４１よりも樹脂フィルム６の移動方向（図３に示す矢印の方向）において上流側に位置している。また、フロントエッジ４２は、その端面４２ａがバックアップロール３に対向して、その側面４２ｂがバックエッジ４１の側面４１ｂに対向するように構成されている。

次に、塗布装置１の全体的な動作について、図面を参照して説明する。

この塗布装置１を用いて樹脂フィルム６に塗膜を形成する際には、まず、バックアップロール３との間の間隔が塗液５の塗布厚に適した値となるようにしてノズル４を台座２２に固定する。この場合、バックエッジ４１の端面４１ａがフロントエッジ４２の端面４２ａよりもバックアップロール３側に突出しているため、樹脂フィルム６に塗液５を薄く塗布するためにバックエッジ４１をバックアップロール３（樹脂フィルム６）に近づけたとしても、フロントエッジ４２が樹脂フィルム６に接触することがない。このため、バックエッジ４１を樹脂フィルム６に十分に近づけることができる。したがって、バックエッジ４１の端面４１ａと樹脂フィルム６とを、両者間を塗液５が移動するのに必要とされる空間を形成するのに必要十分な間隔で離間させることができる。次いで、樹脂フィルム６を送り出し装置から送り出し、バックアップロール３の外周に沿って移動させた後に巻き取り装置に巻き取らせる。これにより、図３に示すように、樹脂フィルム６は、バックアップロール３に背面６１を支持された状態で同図の矢印の方向に移動する。この状態において、図外の塗液供給装置を制御して、ノズル４に対する塗液５（例えば、重層磁気テープの下層非磁性層用の塗液）の供給を開始させる。

この結果、塗液５は、ノズル４の塗液供給口４６、ポケット４５および流通路４３を介して吐出されることにより、移動する樹脂フィルム６の表面６２に向けて吐出される。この際に、塗液５は、樹脂フィルム６の表面６２に接触した後に、樹脂フィルム６の移動に伴い、断面円弧状の角部４１ｃを沿うようにしてバックエッジ４１の端面４１ａ側に移動する。したがって、例えば角部が断面円弧状に形成されていないノズルと比較して、塗液５は角部４１ｃ付近においてスムーズに通過する。

次いで、塗液５は、バックエッジ４１の端面４１ａと樹脂フィルム６の表面６２との隙間を通過し、その際に、樹脂フィルム６に塗布される。この場合、バックエッジ４１の端面４１ａと樹脂フィルム６とが、両者間を塗液５が移動するのに必要とされる空間を形成するのに必要十分な間隔で離間しているため、両者間に余分な空間が形成されることに起因する樹脂フィルム６の長さ方向に沿ったスジ状の塗布ムラや厚みムラの発生が回避される。続いて、樹脂フィルム６が図示しない乾燥装置の内部を通過させられて、その際に、樹脂フィルム６の表面６２に塗布された塗液５が乾燥させられる。これにより、樹脂フィルム６の表面６２に下層非磁性層（塗膜）が形成される。この後、表面６２に下層非磁性層が形成された樹脂フィルム６は、巻き取り装置によって巻芯に順次巻き取られる。

なお、発明者は、塗布装置１の性能を検証するために、以下の実験を行った。この実験では、本発明におけるノズル４を用いて樹脂フィルム６の表面６２に重層磁気テープの下層非磁性層用の塗液５を塗布し、この樹脂フィルム６を試料１０１とした。また、本発明におけるノズル４に代えて、バックエッジ４１の端面４１ａおよびフロントエッジ４２の端面４２ａを同じ高さにしたノズル（従来のノズルに相当）を用いて、試料１０１と同じ塗液５を樹脂フィルム６の表面６２に塗布し、この樹脂フィルム６を比較用の試料１０２とした。次に、試料１０１，１０２について、樹脂フィルム６の長さ方向における塗膜（塗布した塗液）の厚みをＸ線膜厚計（（株）リガク製３７１０Ａ型）を用いて測定した。この結果、図４に示すように、試料１０１では、樹脂フィルム６の長さ方向における塗膜の厚みが全域に亘って２μｍ程度となり均一であった。一方、試料１０２では、図５に示すように、樹脂フィルム６の長さ方向における塗膜の厚みに塗布ムラが生じていた。以上の結果から、本発明におけるノズル４を用いた塗布装置１では、従来のノズルを用いた塗布装置と比較して、樹脂フィルム６の長さ方向における全域に亘って十分に均一な厚みに塗液５を塗布できることが明らかである。

このように、この塗布装置１によれば、バックエッジ４１におけるバックアップロール３に対向する端面４１ａとフロントエッジ４２に対向する側面４１ｂとの角部４１ｃを断面円弧状に形成したことにより、塗液５が断面円弧状の角部４１ｃに沿うように移動した後に樹脂フィルム６に塗布されるため、塗液５をスムーズに樹脂フィルム６に塗布することができる。また、バックエッジ４１におけるバックアップロール３に対向する端面４１ａをフロントエッジ４２におけるバックアップロール３に対面する端面４２ａよりもバックアップロール３側に突出させたことにより、樹脂フィルム６に塗液５を薄く塗布するためにバックエッジ４１を樹脂フィルム６に近づけたとしても、フロントエッジ４２が樹脂フィルム６に接触するおそれがないため、バックエッジ４１を樹脂フィルム６に十分に近づけることができる。したがって、バックエッジ４１の端面４１ａと樹脂フィルム６とを、両者間を塗液５が移動するのに必要とされる空間を形成するのに必要十分な間隔で離間させることができる。このため、両者間に余分な空間が形成されることに起因する樹脂フィルム６の長さ方向に沿ったスジ状の塗布ムラや厚みムラの発生を確実に回避することができる。したがって、樹脂フィルム６の長さ方向の全域に亘って均一でしかも薄厚の塗膜５を形成することができる結果、塗膜５の薄膜化を図ることができる。

さらに、バックエッジ４１の端面４１ａがフロントエッジ４２の端面４２ａよりも０．０１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内でバックアップロール３側に突出するようにバックエッジ４１を構成したことにより、バックエッジ４１を樹脂フィルム６に十分に近づけることができるため、正確かつ確実に塗膜５の薄膜化を図ることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、記録媒体用の樹脂フィルム６に塗液５を塗布する例について上記したが、樹脂フィルム６に限定されず、この塗布装置１を用いて各種の帯状体に塗液５を均一に塗布することができるのは勿論である。また、ノズル４の各部位の寸法の一例について上記したが、ノズル４の各部位の寸法は本発明の趣旨から脱しない範囲で任意に設定することができる。

塗布装置１の構成を示す斜視図である。取り付けられたノズル４とバックアップロール３との位置関係を示す側面図である。塗液５を塗布している状態の図１における塗布装置１のＸ面拡大断面図である。本発明に係る塗布装置１における塗膜の厚み測定結果を示す測定結果図である。従来の塗布装置における塗膜の厚み測定結果を示す測定結果図である。

符号の説明

１塗布装置
２固定台
３バックアップロール
４ノズル
４１バックエッジ
４１ａ端面
４１ｃ角部
４２フロントエッジ
４２ａ端面
４３流通路
５塗液
６樹脂フィルム
６１背面
６２表面

Claims

帯状体の移動に応じて回転させられて当該帯状体の背面側を支持するバックアップロールと、第１のエッジおよび当該第１のエッジよりも前記帯状体の移動方向の上流側に位置する第２のエッジを有すると共に当該第１のエッジおよび当該第２エッジの間に形成された流通路を介して塗液を当該帯状体の表面に向けて吐出するノズルとを備えて構成され、
前記第１のエッジは、前記バックアップロールに対向する端面と前記第２のエッジに対向する側面との角部が断面円弧状に形成されると共に、当該端面が前記第２のエッジにおける前記バックアップロールに対向する端面よりも当該バックアップロール側に突出するように構成されている塗布装置。
前記第１のエッジの前記端面は、前記第２のエッジの端面よりも０．０１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の範囲内で前記バックアップロール側に突出している請求項１記載の塗布装置。