JP3962860B2 - 塗布装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布装置に係り、特に、写真感光材料や磁気記録媒体の製造に使用されるエクストルージョン型の塗布方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真感光材料や磁気記録媒体は、連続走行する帯状の支持体（以下「ウエブ」という）上に磁性液等の所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程を経て製造される。特に、磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、近年、放送用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上しており、膜厚が極薄く、且つ表面が平滑な磁性層を得ることのできる塗布技術が求められている。
【０００３】
塗布液をウエブ面に塗布する塗布装置としては、例えば、ロールコータ型、グラビアコート型、ロールコートプラスドクター型、エクストルージョン型、スライドコート型等があるが、近年は、磁性塗布液の塗布にはエクストルージョン型の塗布装置が多用されている。
【０００４】
エクストルージョン型塗布装置のうち、特開昭５８−１０９１６２号公報に記載されるように、塗布ヘッド先端部をウエブに押し付けるタイプの方法は、ウエブテンションを利用して塗布ヘッド先端部での液圧を高くすることによってウエブに同伴されるエアーを排除し、薄く均一な塗布層を得ることができるため、磁気記録媒体の製造の分野では多用されている。しかし、このタイプの塗布ヘッドを用いて単層塗布を行う場合でも塗布厚みには限界がある。
【０００５】
更に薄い塗布層を形成する方法として、特開平７−２８７８４３号公報に記載されるように、ウエブ押し付け型のエクストルージョン塗布装置で、ウエブに過剰量を塗布した後、エクストルージョン塗布装置の下流側に配設されたブレードで過剰分を掻き落とすことによって非常に薄い塗布層を形成することのできる掻き落としタイプのものがある。この場合、過剰量を塗布する手段としては、押し付け型のエクストルージョン塗布装置に限る必要はなく、ロールコータ型、グラビアスライドコータ、バックアップ付きのエクストルージョンコータ等を使用することができる。
【０００６】
しかし、特開平７−２８７８４３号公報のように、掻き落としタイプの塗布装置は、ブレードによって過剰分が掻き落とされて回収された塗布液は塗布装置からブレードまでの間で一度大気に触れているので、塗布液中の溶媒が揮発して粘度や固形分濃度等の液物性が変化してしまい、粘度や固形分濃度等の液物性の調液処理をしてからでないと再利用できないという欠点がある。更に、一度大気に触れることでウエブに塗布された塗布液中に塵埃が混入し易く、ブレードで回収した過剰の塗布液をろ過しても十分塵埃を除去できないので再利用できないという欠点がある。
【０００７】
このような背景から、本出願人は、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有し、塗布用スリットから過剰に吐出してウエブに塗布した塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすタイプと回収用スリット内に吸い取るタイプの塗布装置を提案した。この塗布装置によれば、回収した塗布液を調液処理やろ過処理することなく再利用することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布装置は、従来の発想の枠を超えた斬新な塗布装置であり、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することは、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得る上で重要である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることのできる塗布装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットの下流側に設けた回収用スリットで前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を掻き落とす塗布装置であって、前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、塗布用スリットから過剰の塗布液を塗布した後、塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすことにより所望の塗布液量を支持体に塗布する塗布装置において、塗布用スリットと回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を設けた。このように、塗布用スリットと回収用スリットの両方のスリット間隙量を変化させることにより、塗布用スリットからの塗布量或いは回収用スリットによる掻き落とし量を調整することができるので、ウエブに最終的に塗布される塗布層の厚みを精度良く調整することができる。また、間隙量調整手段で塗布用スリットと回収用スリットの両方について支持体幅方向のスリット間隙量を調整することにより、支持体幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットよりも下流側に設けた回収用スリットから前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を吸取り手段で吸い取る塗布装置であって、前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、塗布用スリットから過剰の塗布液を塗布した後、塗布液の過剰分を回収用スリットから吸取り手段で吸い取ることにより所望の塗布液量を支持体に塗布する塗布装置において、塗布用スリットと回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を設けた。このように、塗布用スリットと回収用スリットの両方のスリット間隙量を変化させることにより、塗布用スリットからの塗布量或いは回収用スリットによる吸取り量を調整することができるので、ウエブに最終的に塗布される塗布層の厚みを精度良く調整することができる。また、間隙量調整手段で塗布用スリットと回収用スリットの両方について支持体幅方向のスリット間隙量を調整することにより、支持体幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様として、前記した間隙量調整手段は、スリットの支持体幅方向に２個以上配置することが好ましい。
【００１５】
尚、塗布用スリットと回収用スリットを同じ塗布ヘッドに形成するようにしてもよく、或いは塗布ヘッドには塗布用スリットのみを形成し、回収用スリットが形成された回収ヘッドを別に設けて塗布ヘッドと回収ヘッドを一体的に配置してもよい。また、本発明で使用される支持体としては、予め下塗り層を塗って固化したものも含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、本発明の塗布装置の第１の実施の形態であり、塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすタイプの塗布装置（以下「掻き落とし型塗布装置」と称す）の全体構成を説明する概念図である。図２は、本発明の塗布装置の第２の実施の形態であり、塗布液の過剰分を回収用スリットから吸取りポンプで吸い取るタイプの塗布装置（以下「吸取り型塗布装置」と称す）の全体構成を説明する概念図である。尚、第１及び第２の実施形態の塗布装置を説明する上で、特に「掻き落とし型」、「吸取り型」とことわらない構成は共通の構成として説明すると共に、同じ符号を付して説明する。また、本実施の形態では図３に示すエクストルージョン型の塗布ヘッドに塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを設けた例で説明する。
【００１８】
図１に示すように、塗布装置１０は、主として、ウエブ１２の走行をガイドするサポートローラ１４と、塗布用と回収用の２つのスリット３０、３２を有する塗布ヘッド１６と、塗布用と回収用のスリット３０、３２のうちの少なくとも一方のスリット間隙量を調整する間隙量調整手段１５（図５〜図７参照）と、ウエブ１２に塗布する塗布量よりも過剰な塗布量を塗布ヘッド１６に供給する供給ライン１８と、塗布液の過剰分を回収する回収ライン２０と、供給ライン１８と回収ライン２０を制御するコントローラ２２とで構成される。また、塗布ヘッド１６は、塗布ヘッド先端のリップ面２４が連続走行するウエブ１２と近接された状態で対向配置される。
【００１９】
図１〜図３に示すように、塗布ヘッド１６内には、塗布用ポケット部２６と回収用ポケット部２８とで成る一対の筒状のポケット部２６、２８がウエブ幅方向に平行に形成されると共に、塗布用ポケット部２６は供給ライン１８に接続され、回収用ポケット部２８は回収ライン２０に接続される。また、塗布ヘッド１６内には、リップ面２４に吐出口３０Ａを有する塗布用スリット３０と、該吐出口３０Ａよりもウエブ１２の走行方向からみて下流側のリップ面２４に回収口３２Ａを有する回収用スリット３２が形成されると共に、塗布用スリット３０が塗布用ポケット部２６に連通され、回収用スリット３２が回収用ポケット部２８に連通される。塗布用スリット３０及び回収用スリット３２は、それぞれのポケット部２６、２８とリップ面２４とを繋ぐ狭隘な流路であり、ウエブ１２の幅方向に延長される。そして、ウエブ１２に塗布する所望の塗布量よりも過剰の塗布液が供給ライン１８から塗布用ポケット部２６に供給され、回収用スリット３２から回収用ポケット部２８に回収された塗布液の過剰分が回収ライン２０に排出される。尚、図３では、塗布用ポケット部２６に塗布液を送液する方法として、塗布用ポケット部２６の一方側から供給するようにしたが、この他にも塗布用ポケット部２６の一方側から供給して他端側から引き抜くタイプ、或いは塗布用ポケット部２６の中央部から供給して両側に分流させるタイプがあり、いずれを適用してもよい。また、回収用ポケット部２８の一方側から回収するようにしたが、この他にも回収用ポケット部２８の中央部から回収してもよい。
【００２０】
塗布ヘッド１６は、３つのブロック２３、２５、２７を組み合わせて構成され、各々のブロック２３、２５、２７を組み付けることにより上記したポケット部２６、２８とスリット３０、３２を形成する。ポケット部２６、２８は塗布液のよどみが発生しないような断面形状に形成することが必要であり、断面円形が好ましい。各スリット３０、３２は各ポケット部２６、２８から吐出口３０Ａ或いは回収口３２Ａまで平行であるものが一般的であるが、吐出口３０Ａに或いは回収口３２Ａに向けて狭まってゆくように、或いは拡がってゆくように形成してもよい。各スリット３０、３２の間隙量（クリアランス）は吐出口３０Ａ位置或いは回収口３２Ａ位置において０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、塗布用スリット３０は特に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲が好ましく、回収用スリット３２は特に０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好ましい。
【００２１】
塗布ヘッド１６のリップ面２４は、加工精度を上げるためと長期使用時の磨耗を抑止するために超硬合金やセラミックなどロックウエル硬さＨＲＡ８５の超硬質材料を用いるのが好ましい。このリップ面２４の形状についてみると、図４に示すように、掻き落とし型の場合、リップ面２４を構成するバックリップ面５２、ドクターリップ面５４、回収用リップ面５６のうち、ドクターリップ面５４と回収用リップ面５６は円弧状曲面を有し、且つドクターリップ面５４の曲率半径をＲ2 とし、回収用リップ面５６の曲率半径をＲ3 としたときに、Ｒ2 ＞Ｒ3 となるようにすることが好ましい。これにより、回収用リップ面５６上で発生する圧力が高くなるので、塗布液が回収用スリット３２に掻き落とされ易くなる。一方、吸取り型の場合、ドクターリップ面５４と回収用リップ面５６については、塗布液をスムージングするための適切な曲率を有する円弧曲面を有することが好ましく、図４のＲ2 、Ｒ3 の曲率半径Ｒは、Ｒ０．５ｍｍ〜Ｒ２０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２２】
図５〜図７は、間隙量調整手段１５を説明するもので、図５及び図６は、間隙量調整手段１５で回収用スリット３２の間隙量調整を行う場合、図７は間隙量調整手段１５で塗布用スリット３０の間隙量調整を行う場合である。塗布用スリット３０の間隙量調整も回収用スリット３２の間隙量調整も同じなので、回収用スリット３２の間隙量調整を行う場合で説明する。
【００２３】
間隙量調整手段１５は、主として、ヨーク６０と、該ヨーク６０に取り付けられた付勢ネジ６２、支点ネジ６４、固定ネジ６６とで構成される。ヨーク６０は、図６に示すように、塗布ヘッド１６を構成する３つのブロックのうちのブロック２７の外壁面から張り出して取付られ、塗布ヘッド１６のリップ面２４に最も近い作用部６８において固定ネジ６６によりブロック２７に固定されている。また、リップ面２４から最も離れた付勢部７０は付勢ネジ６２が設けられると共に、作用部６８と付勢部７０との中間位置の支点部７２が支点ネジ６４で支持される。そして、付勢ネジ６２のブロック２７の外壁面に対するねじ込み量を調節して作用部６８に力を付与することにより、回収用スリット３０の間隙量ｔ2 を調整する。例えば、付勢ネジ６２のねじ込み量を調節して付勢部７０がブロック２７の外壁面に近づく（矢印Ａ方向）ように操作すると、支点部７２を支点としてテコの原理が働くので、作用部６８には矢印Ｂ方向の力が加わる。これにより、塗布ヘッド１６を分割可能に構成するブロック２３、２５、２７のうち、ヨーク６０の取り付けられたブロック２７の先端寄りの部分が矢印Ｂ方向に引っ張られ、これにつれて塗布ヘッド１６の先端部７４は矢印Ｂ方向に準じた方向（矢印Ｃ方向）に移動する。この結果、回収用スリット３２の間隙量ｔ2 が広げられる。従って、ブロック２７の外壁面の左右両端部と中央部にそれぞれ設けた３つの間隙量調整装置１５を個々に調整することにより、スリット幅（Ｌ）方向（ウエブ幅方向と同じ）の間隙量分布を調整することができる。これにより、回収用スリット３２のスリット間隙量ｔ2 を変化させて回収用スリット３２による掻き落とし量を調整することができると共に、ウエブ幅方向のスリット間隙量を調整することにより、ウエブ幅方向の掻き落とし量分布を調整することができる。
【００２４】
尚、図５及び図６は、回収用スリット３２の間隙量を調整する例で説明したが、図７のように、塗布ヘッド１６のブロック２３の外壁面に間隙量調整手段１５を設けた場合には、スリット３０のスリット間隙量ｔ1 の調整と、塗布用スリット３０のウエブ幅方向での塗布量分布の調整が可能になる。更には、塗布用スリット３０と回収用スリット３２の両方に間隙量調整手段１５を設けて、塗布用スリット３０のスリット間隙量ｔ1 の調整、塗布用スリット３０のウエブ幅方向での塗布量分布の調整、回収用スリット３２のスリット間隙量ｔ2 の調整、及び回収用スリット３２のウエブ幅方向での掻き落とし量分布の調整を行えるようにしてもよい。尚、ウエブ幅方向に３つの間隙量調整手段を配置したが、これに限定するものではなく、２個以上配置することが好ましい。
【００２５】
供給ライン１８は、図１及び図２に示すように、供給配管３４により塗布液タンク３６と塗布ヘッド１６の塗布用ポケット部２６が接続されると共に、供給配管３４の途中に、塗布用ポケット部２６に塗布液を供給する供給ポンプ３８と、供給配管３４を流れる塗布液量を測定する供給量流量計４０とが設けられる。供給ポンプ３８は駆動モータ（図示せず）の回転数が制御可能であり、流量の調整は駆動モータの回転数を制御することにより行われる。
【００２６】
回収ライン２０は、図１の掻き落とし型の場合、回収配管４２により回収用ポケット部２８と塗布液タンク３６とが接続されると共に、回収配管４２の途中に、回収配管４２を流れる塗布液量を測定する回収量流量計４６とが設けられる。
【００２７】
一方、図２の吸取り型の場合、図１の回収用ポケット部２８と回収量流量計４６の間の回収配管４２に塗布液の過剰分を回収用スリット３２に吸い取る吸取りポンプ４４が設けられる。吸取りポンプ４４は駆動モータ（図示せず）の回転数が制御可能であり、流量の調整は駆動モータの回転数を制御することにより行われる。また、吸取りポンプ４４の吸込口側の液圧力を測定する圧力計４７が設けられる。
【００２８】
供給ポンプ３８及び吸取りポンプ４４は、定量性のあるギアポンプを用いるのが好ましい。
【００２９】
サポートローラ１４は、図１及び図２に示すように、塗布ヘッド１６を境にウエブ走行方向の上流側と下流側に一対設けられると共に、塗布ヘッド１６先端よりも低い位置に配置される。これにより、連続走行するウエブ１２は塗布ヘッド１６のリップ面２４側に押し付けられるように近接される。この場合、ウエブ走行方向のウエブテンションを可変することにより、ウエブ１２をリップ面２４側に押し付ける押圧力を可変できるようにすることが好ましい。また、走行するウエブ１２が塗布ヘッド１６のリップ面２４に進入する進入角度と、リップ面２４から離脱する離脱角度が各々調整できるように、サポートローラ１４をリップ面２４に対して進退可能なように構成することが好ましい。
【００３０】
コントローラ２２には、供給量流量計４０及び回収量流量計４６で測定された塗布液供給量と塗布液回収量の測定値が入力される。また、コントローラ２２では、塗布液供給量Ｑ1 から塗布液回収量Ｑ2 を引いた差分と、ウエブ１２に塗布する所望の塗布液量Ｑとが一致するか否かの演算を行い、一致しない場合には一致するように、図１の掻き落とし型の場合には供給ポンプ３８の駆動モータの回転数を制御し、図２の吸取り型の場合には供給ポンプ３８の駆動モータの回転数と吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の少なくとも一方の回転数を制御する。
【００３１】
即ち、掻き落とし型の場合には、塗布用スリット３０の吐出口３０Ａでウエブ１２に過剰塗布された塗布液は、ウエブ１２に同伴されて回収用スリット３２の回収口３２Ａに至り、塗布液の過剰分が回収口３２Ａのエッジ部分で掻き落とされる。これにより、ウエブ１２に過剰塗布された塗布液は、回収用スリット３２内に流れる塗布液と、所望の塗布量まで減量されてウエブ１２に引き続き同伴される塗布液とに分配される。従って、コントローラ２２は、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数を制御することにより、ウエブ１２に同伴される塗布液量が所望の塗布液量Ｑとなるように調整する。このウエブ１２に同伴される塗布液量を小さくすることにより、極薄の塗布膜層を得ることができる。
【００３２】
一方、吸取り型の場合には、供給ポンプ３８と吸取りポンプ４４を駆動することにより、塗布タンク３６→供給配管３４→塗布用ポケット部２６→塗布用スリット３０→回収用スリット３２→回収用ポケット部２８→回収配管４２→塗布液タンク３６に至る塗布液の循環流が形成されるが、供給ポンプ３８の塗布液供給量が吸取りポンプ４４の塗布液回収量よりも大きいので、回収用スリット３２の回収口３２Ａ位置において、回収用スリット３２内への塗布液の流れとウエブ１２に同伴される塗布液の流れに分配される。従って、コントローラ２２は、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数と吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の少なくとも一方の回転数を制御することにより、ウエブ１２に同伴される塗布液量が所望の塗布液量Ｑとなるように調整する。このウエブ１２に同伴される塗布液量を小さくすることにより、極薄の塗布膜層を得ることができる。
【００３３】
この場合、掻き落とし型及び吸取り型の何れの場合にも、図４に示すように、リップ面２４を構成するバックリップ面５２、ドクターリップ面５４、回収用リップ面５６のうち、ドクターリップ面５４とウエブ１２との間の過剰な塗布液のウエット厚みＴ、即ち回収用スリット３２で吸い取る前の塗布液のウエット厚みが３ｃｃ／ｍ2 以上（ｍ2 当たりの塗布液量で表示）であることが好ましい。これは、このウエット厚みＴが薄すぎると、ウエブ１２に同伴されるエアーを排除するのに十分な液圧が発生せず、ウエブ１２面に最終的に得られる塗布膜面にスジ等の欠陥が生じやすくなるためである。
【００３４】
次に上記の如く構成された塗布装置１０の作用について説明する。
【００３５】
供給ポンプ３８により塗布液タンク３６から供給配管３４を流れて塗布ヘッド１６の塗布用ポケット部２６に供給された過剰の塗布液は、塗布用スリット３０を上昇して吐出口３０Ａから吐出される。吐出口３０Ａから過剰に吐出された塗布液は、塗布ヘッド１６のリップ面２４と、該リップ面２４に近接して走行するウエブ１２との間でビード５０を形成しながらウエブ１２に塗布される。即ち、吐出口３０Ａから吐出された塗布液の吐出力とウエブ１２が塗布ヘッド１６のリップ面２４を押し付ける押圧力がバランスした状態で過剰な塗布液がウエブ１２に塗布される。一方、吐出口３０Ａよりもウエブ走行方向の下流側のリップ面２４に形成された回収用スリット３２の吐出口３２Ａでは、塗布液の過剰分が回収用スリット３２内に掻き落とし又は吸い取りにより回収される。これにより、ウエブ１２に塗布層が塗布形成される。
【００３６】
この塗布層の形成において、塗布速度、塗布厚み、塗布液の種類や粘度等の塗布条件に応じて塗布用スリット３０と回収用スリット３２のうちの少なくとも一方のスリット間隙量を間隙量調整手段１５で調整する。この場合、上記した供給ポンプ３８の駆動モータの回転数や吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数をも加味して行うことが好ましい。例えば、ウエブ１２に最終的に塗布される塗布層の厚みを調整する場合、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数や吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の調整により、所望の塗布層厚みが得られるように塗布量と回収量の関係を調整しておいて塗布運転を開始し、塗布量と回収量の関係だけでは不十分な塗布層厚みの微調整を間隙量調整手段１５で行うとよい。この場合、間隙量調整手段１５は、塗布ヘッド１６の外周壁に設けたヨーク６０と、該ヨーク６０に取り付けられた付勢ネジ６２、支点ネジ６４、固定ネジ６６とで構成されており、塗布運転中であってもスリット３０、３２の間隙量調整を容易に行うことができる。
【００３７】
また、ウエブ１２の幅方向に配置した３つの間隙量調整手段１５で塗布用スリット３０と回収用スリット３２のうちの少なくとも一方についてウエブ幅方向のスリット間隙量を調整することにより、ウエブ幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、ウエブ１２に最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布修正を行うことができる。
【００３８】
このように、塗布用スリット３０と回収用スリット３２の２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット３０及び回収用スリット３２のスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。従って、本発明の塗布装置１０は、磁気記録媒体の製造で要求される均一な極薄い磁性層を得るための塗布装置として好適であり、ウエブ１２に塗布される磁性塗布液のウエット厚みが２μｍ以下の極薄塗布において特に好適である。
【００３９】
【実施例】
図８は、図１に示す掻き落とし型の塗布装置を用い、間隙量調整手段で回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量を調整することにより、ウエブに最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を修正した試験結果である。尚、リップ面の材質としては、主成分の粒径が１μｍのＷＣ−Ｃｏ合金を用いた。
【００４０】
図９は、図１に示す掻き落とし型の塗布装置を用い、間隙量調整手段で塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量を調整することにより、ウエブに最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を修正した試験結果である。
【００４１】
試験に供した塗布液の組成は表１の通りであり、塗布条件は表２の通りである。また、ウエブに塗布される塗布層の厚みがウエット厚みで極薄の２μｍになるようにした。
【００４２】
【表１】
表１の塗布液組成のものを所定の混練・分散処理した後、更に有機溶媒を適宜加えて均一に混合したものを塗布液として使用した。尚、本実施例では磁性塗布液を用いたが、これに限定するものではない。
【００４３】
【表２】
（試験１…回収用スリットの調整）
試験１は、回収用スリットを３つの間隙量調整手段で調整しない前の塗布装置でウエブに塗布液を塗布し、調整前のサンプルのウエブ幅方向の塗布厚み分布％と、そのときの回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布％（スリットクリアランス分布％）を測定した。測定した塗布厚み分布％を図８（ａ）に実線で示すと共に、クリアランス分布％を図８（ｂ）に実線で示した。
【００４４】
次に、図８（ａ）の実線で示された塗布厚み分布を修正するように３つの間隙量調整手段で回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布を個別に調整し、調整した後の塗布装置で再びウエブに塗布液を塗布した。調整後のクリアランス分布％を図８（ｂ）に破線で示すと共に、調整後の塗布厚み分布％を図８（ａ）に破線で示した。
【００４５】
この結果から分かるように、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布において、回収用スリットのウエブ幅方向のクリアランス分布を間隙量調整手段で調整することにより、ウエブに塗布された塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を精度良く調整することができる。
（試験２…塗布用スリットの調整）
試験２は、塗布用スリットを３つの間隙量調整手段で調整しない前の塗布装置でウエブに塗布液を塗布し、調整前のサンプルのウエブ幅方向の塗布厚み分布％と、そのときの塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布％（クリアランス分布％）を測定した。測定した塗布厚み分布％を図９（ａ）に実線で示すと共に、クリアランス分布％を図９（ｂ）に実線で示した。
【００４６】
次に、図９（ａ）の実線で示された塗布厚み分布を修正するように３つの間隙量調整手段で塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布を個別に調整し、調整した後の塗布装置で再びウエブに塗布液を塗布した。調整後のクリアランス分布％を図９（ｂ）に破線で示すと共に、調整後の塗布厚み分布％を図９（ａ）に破線で示した。
【００４７】
この結果から分かるように、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布において、塗布用スリットのウエブ幅方向のクリアランス分布を間隙量調整手段で調整することにより、ウエブに塗布された塗布層のウエブ幅方向の塗布圧分布を精度良く調整することができる。
【００４８】
尚、実施例では、回収用スリットと塗布用スリットの一方を調整するようにしたが、両方を調整するようにしてもよい。また、実施例では掻き落とし型の塗布装置の例で説明したが、図２の吸取り型の塗布装置の場合にも同様の結果を得ることができる。尚、この場合には吸取りポンプでの吸い取り量を２４０ｃｃ／分で行った。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の塗布装置によれば、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００５０】
従って、本発明の塗布装置は、磁気記録媒体の製造で要求される均一な極薄い磁性層を得るための塗布装置として好適であり、支持体に塗布される磁性塗布液のウエット厚みが２μｍ以下の極薄塗布において特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置のうち掻き落とし型塗布装置の全体構成を説明する概念図
【図２】本発明の塗布装置のうち吸取り型塗布装置の全体構成を説明する概念図
【図３】塗布ヘッドの構造を説明する部分断面図
【図４】塗布ヘッドのリップ面を説明する断面図
【図５】間隙量調整手段の構造を説明する一部切り欠いた斜視図
【図６】回収用スリットを調整する間隙量調整手段を説明する側方断面図
【図７】塗布用スリットを調整する間隙量調整手段を説明する側方断面図
【図８】回収用スリットを間隙量調整手段で調整する前と後のウエブ幅方向における塗布厚み分布とクリアランス分布を示したグラフ
【図９】塗布用スリットを間隙量調整手段で調整する前と後のウエブ幅方向における塗布厚み分布とクリアランス分布を示したグラフ
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…ウエブ、１４…サポートローラ、１５…間隙量調整手段、１６…塗布ヘッド、１８…供給ライン、２０…回収ライン、２２…コントローラ、２４…リップ面、２６…塗布用ポケット部、２８…回収用ポケット部、３０…塗布用スリット、３２…回収用スリット、３４…供給配管、３６…塗布液タンク、３８…供給ポンプ、４０…供給量流量計、４２…回収配管、４４…吸取りポンプ、４６…回収量流量計、６０…ヨーク、６２…付勢ネジ、６４…支点ネジ、６６…固定ネジ
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布装置に係り、特に、写真感光材料や磁気記録媒体の製造に使用されるエクストルージョン型の塗布方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真感光材料や磁気記録媒体は、連続走行する帯状の支持体（以下「ウエブ」という）上に磁性液等の所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程を経て製造される。特に、磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、近年、放送用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上しており、膜厚が極薄く、且つ表面が平滑な磁性層を得ることのできる塗布技術が求められている。
【０００３】
塗布液をウエブ面に塗布する塗布装置としては、例えば、ロールコータ型、グラビアコート型、ロールコートプラスドクター型、エクストルージョン型、スライドコート型等があるが、近年は、磁性塗布液の塗布にはエクストルージョン型の塗布装置が多用されている。
【０００４】
エクストルージョン型塗布装置のうち、特開昭５８−１０９１６２号公報に記載されるように、塗布ヘッド先端部をウエブに押し付けるタイプの方法は、ウエブテンションを利用して塗布ヘッド先端部での液圧を高くすることによってウエブに同伴されるエアーを排除し、薄く均一な塗布層を得ることができるため、磁気記録媒体の製造の分野では多用されている。しかし、このタイプの塗布ヘッドを用いて単層塗布を行う場合でも塗布厚みには限界がある。
【０００５】
更に薄い塗布層を形成する方法として、特開平７−２８７８４３号公報に記載されるように、ウエブ押し付け型のエクストルージョン塗布装置で、ウエブに過剰量を塗布した後、エクストルージョン塗布装置の下流側に配設されたブレードで過剰分を掻き落とすことによって非常に薄い塗布層を形成することのできる掻き落としタイプのものがある。この場合、過剰量を塗布する手段としては、押し付け型のエクストルージョン塗布装置に限る必要はなく、ロールコータ型、グラビアスライドコータ、バックアップ付きのエクストルージョンコータ等を使用することができる。
【０００６】
しかし、特開平７−２８７８４３号公報のように、掻き落としタイプの塗布装置は、ブレードによって過剰分が掻き落とされて回収された塗布液は塗布装置からブレードまでの間で一度大気に触れているので、塗布液中の溶媒が揮発して粘度や固形分濃度等の液物性が変化してしまい、粘度や固形分濃度等の液物性の調液処理をしてからでないと再利用できないという欠点がある。更に、一度大気に触れることでウエブに塗布された塗布液中に塵埃が混入し易く、ブレードで回収した過剰の塗布液をろ過しても十分塵埃を除去できないので再利用できないという欠点がある。
【０００７】
このような背景から、本出願人は、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有し、塗布用スリットから過剰に吐出してウエブに塗布した塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすタイプと回収用スリット内に吸い取るタイプの塗布装置を提案した。この塗布装置によれば、回収した塗布液を調液処理やろ過処理することなく再利用することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布装置は、従来の発想の枠を超えた斬新な塗布装置であり、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することは、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得る上で重要である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることのできる塗布装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットの下流側に設けた回収用スリットで前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を掻き落とす塗布装置であって、前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、塗布用スリットから過剰の塗布液を塗布した後、塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすことにより所望の塗布液量を支持体に塗布する塗布装置において、塗布用スリットと回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を設けた。このように、塗布用スリットと回収用スリットの両方のスリット間隙量を変化させることにより、塗布用スリットからの塗布量或いは回収用スリットによる掻き落とし量を調整することができるので、ウエブに最終的に塗布される塗布層の厚みを精度良く調整することができる。また、間隙量調整手段で塗布用スリットと回収用スリットの両方について支持体幅方向のスリット間隙量を調整することにより、支持体幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットよりも下流側に設けた回収用スリットから前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を吸取り手段で吸い取る塗布装置であって、前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、塗布用スリットから過剰の塗布液を塗布した後、塗布液の過剰分を回収用スリットから吸取り手段で吸い取ることにより所望の塗布液量を支持体に塗布する塗布装置において、塗布用スリットと回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を設けた。このように、塗布用スリットと回収用スリットの両方のスリット間隙量を変化させることにより、塗布用スリットからの塗布量或いは回収用スリットによる吸取り量を調整することができるので、ウエブに最終的に塗布される塗布層の厚みを精度良く調整することができる。また、間隙量調整手段で塗布用スリットと回収用スリットの両方について支持体幅方向のスリット間隙量を調整することにより、支持体幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様として、前記した間隙量調整手段は、スリットの支持体幅方向に２個以上配置することが好ましい。
【００１５】
尚、塗布用スリットと回収用スリットを同じ塗布ヘッドに形成するようにしてもよく、或いは塗布ヘッドには塗布用スリットのみを形成し、回収用スリットが形成された回収ヘッドを別に設けて塗布ヘッドと回収ヘッドを一体的に配置してもよい。また、本発明で使用される支持体としては、予め下塗り層を塗って固化したものも含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、本発明の塗布装置の第１の実施の形態であり、塗布液の過剰分を回収用スリットで掻き落とすタイプの塗布装置（以下「掻き落とし型塗布装置」と称す）の全体構成を説明する概念図である。図２は、本発明の塗布装置の第２の実施の形態であり、塗布液の過剰分を回収用スリットから吸取りポンプで吸い取るタイプの塗布装置（以下「吸取り型塗布装置」と称す）の全体構成を説明する概念図である。尚、第１及び第２の実施形態の塗布装置を説明する上で、特に「掻き落とし型」、「吸取り型」とことわらない構成は共通の構成として説明すると共に、同じ符号を付して説明する。また、本実施の形態では図３に示すエクストルージョン型の塗布ヘッドに塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを設けた例で説明する。
【００１８】
図１に示すように、塗布装置１０は、主として、ウエブ１２の走行をガイドするサポートローラ１４と、塗布用と回収用の２つのスリット３０、３２を有する塗布ヘッド１６と、塗布用と回収用のスリット３０、３２のうちの少なくとも一方のスリット間隙量を調整する間隙量調整手段１５（図５〜図７参照）と、ウエブ１２に塗布する塗布量よりも過剰な塗布量を塗布ヘッド１６に供給する供給ライン１８と、塗布液の過剰分を回収する回収ライン２０と、供給ライン１８と回収ライン２０を制御するコントローラ２２とで構成される。また、塗布ヘッド１６は、塗布ヘッド先端のリップ面２４が連続走行するウエブ１２と近接された状態で対向配置される。
【００１９】
図１〜図３に示すように、塗布ヘッド１６内には、塗布用ポケット部２６と回収用ポケット部２８とで成る一対の筒状のポケット部２６、２８がウエブ幅方向に平行に形成されると共に、塗布用ポケット部２６は供給ライン１８に接続され、回収用ポケット部２８は回収ライン２０に接続される。また、塗布ヘッド１６内には、リップ面２４に吐出口３０Ａを有する塗布用スリット３０と、該吐出口３０Ａよりもウエブ１２の走行方向からみて下流側のリップ面２４に回収口３２Ａを有する回収用スリット３２が形成されると共に、塗布用スリット３０が塗布用ポケット部２６に連通され、回収用スリット３２が回収用ポケット部２８に連通される。塗布用スリット３０及び回収用スリット３２は、それぞれのポケット部２６、２８とリップ面２４とを繋ぐ狭隘な流路であり、ウエブ１２の幅方向に延長される。そして、ウエブ１２に塗布する所望の塗布量よりも過剰の塗布液が供給ライン１８から塗布用ポケット部２６に供給され、回収用スリット３２から回収用ポケット部２８に回収された塗布液の過剰分が回収ライン２０に排出される。尚、図３では、塗布用ポケット部２６に塗布液を送液する方法として、塗布用ポケット部２６の一方側から供給するようにしたが、この他にも塗布用ポケット部２６の一方側から供給して他端側から引き抜くタイプ、或いは塗布用ポケット部２６の中央部から供給して両側に分流させるタイプがあり、いずれを適用してもよい。また、回収用ポケット部２８の一方側から回収するようにしたが、この他にも回収用ポケット部２８の中央部から回収してもよい。
【００２０】
塗布ヘッド１６は、３つのブロック２３、２５、２７を組み合わせて構成され、各々のブロック２３、２５、２７を組み付けることにより上記したポケット部２６、２８とスリット３０、３２を形成する。ポケット部２６、２８は塗布液のよどみが発生しないような断面形状に形成することが必要であり、断面円形が好ましい。各スリット３０、３２は各ポケット部２６、２８から吐出口３０Ａ或いは回収口３２Ａまで平行であるものが一般的であるが、吐出口３０Ａに或いは回収口３２Ａに向けて狭まってゆくように、或いは拡がってゆくように形成してもよい。各スリット３０、３２の間隙量（クリアランス）は吐出口３０Ａ位置或いは回収口３２Ａ位置において０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、塗布用スリット３０は特に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲が好ましく、回収用スリット３２は特に０．２ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好ましい。
【００２１】
塗布ヘッド１６のリップ面２４は、加工精度を上げるためと長期使用時の磨耗を抑止するために超硬合金やセラミックなどロックウエル硬さＨＲＡ８５の超硬質材料を用いるのが好ましい。このリップ面２４の形状についてみると、図４に示すように、掻き落とし型の場合、リップ面２４を構成するバックリップ面５２、ドクターリップ面５４、回収用リップ面５６のうち、ドクターリップ面５４と回収用リップ面５６は円弧状曲面を有し、且つドクターリップ面５４の曲率半径をＲ2 とし、回収用リップ面５６の曲率半径をＲ3 としたときに、Ｒ2 ＞Ｒ3 となるようにすることが好ましい。これにより、回収用リップ面５６上で発生する圧力が高くなるので、塗布液が回収用スリット３２に掻き落とされ易くなる。一方、吸取り型の場合、ドクターリップ面５４と回収用リップ面５６については、塗布液をスムージングするための適切な曲率を有する円弧曲面を有することが好ましく、図４のＲ2 、Ｒ3 の曲率半径Ｒは、Ｒ０．５ｍｍ〜Ｒ２０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２２】
図５〜図７は、間隙量調整手段１５を説明するもので、図５及び図６は、間隙量調整手段１５で回収用スリット３２の間隙量調整を行う場合、図７は間隙量調整手段１５で塗布用スリット３０の間隙量調整を行う場合である。塗布用スリット３０の間隙量調整も回収用スリット３２の間隙量調整も同じなので、回収用スリット３２の間隙量調整を行う場合で説明する。
【００２３】
間隙量調整手段１５は、主として、ヨーク６０と、該ヨーク６０に取り付けられた付勢ネジ６２、支点ネジ６４、固定ネジ６６とで構成される。ヨーク６０は、図６に示すように、塗布ヘッド１６を構成する３つのブロックのうちのブロック２７の外壁面から張り出して取付られ、塗布ヘッド１６のリップ面２４に最も近い作用部６８において固定ネジ６６によりブロック２７に固定されている。また、リップ面２４から最も離れた付勢部７０は付勢ネジ６２が設けられると共に、作用部６８と付勢部７０との中間位置の支点部７２が支点ネジ６４で支持される。そして、付勢ネジ６２のブロック２７の外壁面に対するねじ込み量を調節して作用部６８に力を付与することにより、回収用スリット３０の間隙量ｔ2 を調整する。例えば、付勢ネジ６２のねじ込み量を調節して付勢部７０がブロック２７の外壁面に近づく（矢印Ａ方向）ように操作すると、支点部７２を支点としてテコの原理が働くので、作用部６８には矢印Ｂ方向の力が加わる。これにより、塗布ヘッド１６を分割可能に構成するブロック２３、２５、２７のうち、ヨーク６０の取り付けられたブロック２７の先端寄りの部分が矢印Ｂ方向に引っ張られ、これにつれて塗布ヘッド１６の先端部７４は矢印Ｂ方向に準じた方向（矢印Ｃ方向）に移動する。この結果、回収用スリット３２の間隙量ｔ2 が広げられる。従って、ブロック２７の外壁面の左右両端部と中央部にそれぞれ設けた３つの間隙量調整装置１５を個々に調整することにより、スリット幅（Ｌ）方向（ウエブ幅方向と同じ）の間隙量分布を調整することができる。これにより、回収用スリット３２のスリット間隙量ｔ2 を変化させて回収用スリット３２による掻き落とし量を調整することができると共に、ウエブ幅方向のスリット間隙量を調整することにより、ウエブ幅方向の掻き落とし量分布を調整することができる。
【００２４】
尚、図５及び図６は、回収用スリット３２の間隙量を調整する例で説明したが、図７のように、塗布ヘッド１６のブロック２３の外壁面に間隙量調整手段１５を設けた場合には、スリット３０のスリット間隙量ｔ1 の調整と、塗布用スリット３０のウエブ幅方向での塗布量分布の調整が可能になる。更には、塗布用スリット３０と回収用スリット３２の両方に間隙量調整手段１５を設けて、塗布用スリット３０のスリット間隙量ｔ1 の調整、塗布用スリット３０のウエブ幅方向での塗布量分布の調整、回収用スリット３２のスリット間隙量ｔ2 の調整、及び回収用スリット３２のウエブ幅方向での掻き落とし量分布の調整を行えるようにしてもよい。尚、ウエブ幅方向に３つの間隙量調整手段を配置したが、これに限定するものではなく、２個以上配置することが好ましい。
【００２５】
供給ライン１８は、図１及び図２に示すように、供給配管３４により塗布液タンク３６と塗布ヘッド１６の塗布用ポケット部２６が接続されると共に、供給配管３４の途中に、塗布用ポケット部２６に塗布液を供給する供給ポンプ３８と、供給配管３４を流れる塗布液量を測定する供給量流量計４０とが設けられる。供給ポンプ３８は駆動モータ（図示せず）の回転数が制御可能であり、流量の調整は駆動モータの回転数を制御することにより行われる。
【００２６】
回収ライン２０は、図１の掻き落とし型の場合、回収配管４２により回収用ポケット部２８と塗布液タンク３６とが接続されると共に、回収配管４２の途中に、回収配管４２を流れる塗布液量を測定する回収量流量計４６とが設けられる。
【００２７】
一方、図２の吸取り型の場合、図１の回収用ポケット部２８と回収量流量計４６の間の回収配管４２に塗布液の過剰分を回収用スリット３２に吸い取る吸取りポンプ４４が設けられる。吸取りポンプ４４は駆動モータ（図示せず）の回転数が制御可能であり、流量の調整は駆動モータの回転数を制御することにより行われる。また、吸取りポンプ４４の吸込口側の液圧力を測定する圧力計４７が設けられる。
【００２８】
供給ポンプ３８及び吸取りポンプ４４は、定量性のあるギアポンプを用いるのが好ましい。
【００２９】
サポートローラ１４は、図１及び図２に示すように、塗布ヘッド１６を境にウエブ走行方向の上流側と下流側に一対設けられると共に、塗布ヘッド１６先端よりも低い位置に配置される。これにより、連続走行するウエブ１２は塗布ヘッド１６のリップ面２４側に押し付けられるように近接される。この場合、ウエブ走行方向のウエブテンションを可変することにより、ウエブ１２をリップ面２４側に押し付ける押圧力を可変できるようにすることが好ましい。また、走行するウエブ１２が塗布ヘッド１６のリップ面２４に進入する進入角度と、リップ面２４から離脱する離脱角度が各々調整できるように、サポートローラ１４をリップ面２４に対して進退可能なように構成することが好ましい。
【００３０】
コントローラ２２には、供給量流量計４０及び回収量流量計４６で測定された塗布液供給量と塗布液回収量の測定値が入力される。また、コントローラ２２では、塗布液供給量Ｑ1 から塗布液回収量Ｑ2 を引いた差分と、ウエブ１２に塗布する所望の塗布液量Ｑとが一致するか否かの演算を行い、一致しない場合には一致するように、図１の掻き落とし型の場合には供給ポンプ３８の駆動モータの回転数を制御し、図２の吸取り型の場合には供給ポンプ３８の駆動モータの回転数と吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の少なくとも一方の回転数を制御する。
【００３１】
即ち、掻き落とし型の場合には、塗布用スリット３０の吐出口３０Ａでウエブ１２に過剰塗布された塗布液は、ウエブ１２に同伴されて回収用スリット３２の回収口３２Ａに至り、塗布液の過剰分が回収口３２Ａのエッジ部分で掻き落とされる。これにより、ウエブ１２に過剰塗布された塗布液は、回収用スリット３２内に流れる塗布液と、所望の塗布量まで減量されてウエブ１２に引き続き同伴される塗布液とに分配される。従って、コントローラ２２は、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数を制御することにより、ウエブ１２に同伴される塗布液量が所望の塗布液量Ｑとなるように調整する。このウエブ１２に同伴される塗布液量を小さくすることにより、極薄の塗布膜層を得ることができる。
【００３２】
一方、吸取り型の場合には、供給ポンプ３８と吸取りポンプ４４を駆動することにより、塗布タンク３６→供給配管３４→塗布用ポケット部２６→塗布用スリット３０→回収用スリット３２→回収用ポケット部２８→回収配管４２→塗布液タンク３６に至る塗布液の循環流が形成されるが、供給ポンプ３８の塗布液供給量が吸取りポンプ４４の塗布液回収量よりも大きいので、回収用スリット３２の回収口３２Ａ位置において、回収用スリット３２内への塗布液の流れとウエブ１２に同伴される塗布液の流れに分配される。従って、コントローラ２２は、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数と吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の少なくとも一方の回転数を制御することにより、ウエブ１２に同伴される塗布液量が所望の塗布液量Ｑとなるように調整する。このウエブ１２に同伴される塗布液量を小さくすることにより、極薄の塗布膜層を得ることができる。
【００３３】
この場合、掻き落とし型及び吸取り型の何れの場合にも、図４に示すように、リップ面２４を構成するバックリップ面５２、ドクターリップ面５４、回収用リップ面５６のうち、ドクターリップ面５４とウエブ１２との間の過剰な塗布液のウエット厚みＴ、即ち回収用スリット３２で吸い取る前の塗布液のウエット厚みが３ｃｃ／ｍ2 以上（ｍ2 当たりの塗布液量で表示）であることが好ましい。これは、このウエット厚みＴが薄すぎると、ウエブ１２に同伴されるエアーを排除するのに十分な液圧が発生せず、ウエブ１２面に最終的に得られる塗布膜面にスジ等の欠陥が生じやすくなるためである。
【００３４】
次に上記の如く構成された塗布装置１０の作用について説明する。
【００３５】
供給ポンプ３８により塗布液タンク３６から供給配管３４を流れて塗布ヘッド１６の塗布用ポケット部２６に供給された過剰の塗布液は、塗布用スリット３０を上昇して吐出口３０Ａから吐出される。吐出口３０Ａから過剰に吐出された塗布液は、塗布ヘッド１６のリップ面２４と、該リップ面２４に近接して走行するウエブ１２との間でビード５０を形成しながらウエブ１２に塗布される。即ち、吐出口３０Ａから吐出された塗布液の吐出力とウエブ１２が塗布ヘッド１６のリップ面２４を押し付ける押圧力がバランスした状態で過剰な塗布液がウエブ１２に塗布される。一方、吐出口３０Ａよりもウエブ走行方向の下流側のリップ面２４に形成された回収用スリット３２の吐出口３２Ａでは、塗布液の過剰分が回収用スリット３２内に掻き落とし又は吸い取りにより回収される。これにより、ウエブ１２に塗布層が塗布形成される。
【００３６】
この塗布層の形成において、塗布速度、塗布厚み、塗布液の種類や粘度等の塗布条件に応じて塗布用スリット３０と回収用スリット３２のうちの少なくとも一方のスリット間隙量を間隙量調整手段１５で調整する。この場合、上記した供給ポンプ３８の駆動モータの回転数や吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数をも加味して行うことが好ましい。例えば、ウエブ１２に最終的に塗布される塗布層の厚みを調整する場合、供給ポンプ３８の駆動モータの回転数や吸取りポンプ４４の駆動モータの回転数の調整により、所望の塗布層厚みが得られるように塗布量と回収量の関係を調整しておいて塗布運転を開始し、塗布量と回収量の関係だけでは不十分な塗布層厚みの微調整を間隙量調整手段１５で行うとよい。この場合、間隙量調整手段１５は、塗布ヘッド１６の外周壁に設けたヨーク６０と、該ヨーク６０に取り付けられた付勢ネジ６２、支点ネジ６４、固定ネジ６６とで構成されており、塗布運転中であってもスリット３０、３２の間隙量調整を容易に行うことができる。
【００３７】
また、ウエブ１２の幅方向に配置した３つの間隙量調整手段１５で塗布用スリット３０と回収用スリット３２のうちの少なくとも一方についてウエブ幅方向のスリット間隙量を調整することにより、ウエブ幅方向の塗布量分布や掻き落とし量分布を調整することができる。これにより、ウエブ１２に最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布修正を行うことができる。
【００３８】
このように、塗布用スリット３０と回収用スリット３２の２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット３０及び回収用スリット３２のスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。従って、本発明の塗布装置１０は、磁気記録媒体の製造で要求される均一な極薄い磁性層を得るための塗布装置として好適であり、ウエブ１２に塗布される磁性塗布液のウエット厚みが２μｍ以下の極薄塗布において特に好適である。
【００３９】
【実施例】
図８は、図１に示す掻き落とし型の塗布装置を用い、間隙量調整手段で回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量を調整することにより、ウエブに最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を修正した試験結果である。尚、リップ面の材質としては、主成分の粒径が１μｍのＷＣ−Ｃｏ合金を用いた。
【００４０】
図９は、図１に示す掻き落とし型の塗布装置を用い、間隙量調整手段で塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量を調整することにより、ウエブに最終的に塗布される塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を修正した試験結果である。
【００４１】
試験に供した塗布液の組成は表１の通りであり、塗布条件は表２の通りである。また、ウエブに塗布される塗布層の厚みがウエット厚みで極薄の２μｍになるようにした。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
試験１は、回収用スリットを３つの間隙量調整手段で調整しない前の塗布装置でウエブに塗布液を塗布し、調整前のサンプルのウエブ幅方向の塗布厚み分布％と、そのときの回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布％（スリットクリアランス分布％）を測定した。測定した塗布厚み分布％を図８（ａ）に実線で示すと共に、クリアランス分布％を図８（ｂ）に実線で示した。
【００４４】
次に、図８（ａ）の実線で示された塗布厚み分布を修正するように３つの間隙量調整手段で回収用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布を個別に調整し、調整した後の塗布装置で再びウエブに塗布液を塗布した。調整後のクリアランス分布％を図８（ｂ）に破線で示すと共に、調整後の塗布厚み分布％を図８（ａ）に破線で示した。
【００４５】
この結果から分かるように、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布において、回収用スリットのウエブ幅方向のクリアランス分布を間隙量調整手段で調整することにより、ウエブに塗布された塗布層のウエブ幅方向の塗布厚み分布を精度良く調整することができる。
（試験２…塗布用スリットの調整）
試験２は、塗布用スリットを３つの間隙量調整手段で調整しない前の塗布装置でウエブに塗布液を塗布し、調整前のサンプルのウエブ幅方向の塗布厚み分布％と、そのときの塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布％（クリアランス分布％）を測定した。測定した塗布厚み分布％を図９（ａ）に実線で示すと共に、クリアランス分布％を図９（ｂ）に実線で示した。
【００４６】
次に、図９（ａ）の実線で示された塗布厚み分布を修正するように３つの間隙量調整手段で塗布用スリットのウエブ幅方向の間隙量分布を個別に調整し、調整した後の塗布装置で再びウエブに塗布液を塗布した。調整後のクリアランス分布％を図９（ｂ）に破線で示すと共に、調整後の塗布厚み分布％を図９（ａ）に破線で示した。
【００４７】
この結果から分かるように、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットを有する塗布において、塗布用スリットのウエブ幅方向のクリアランス分布を間隙量調整手段で調整することにより、ウエブに塗布された塗布層のウエブ幅方向の塗布圧分布を精度良く調整することができる。
【００４８】
尚、実施例では、回収用スリットと塗布用スリットの一方を調整するようにしたが、両方を調整するようにしてもよい。また、実施例では掻き落とし型の塗布装置の例で説明したが、図２の吸取り型の塗布装置の場合にも同様の結果を得ることができる。尚、この場合には吸取りポンプでの吸い取り量を２４０ｃｃ／分で行った。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の塗布装置によれば、塗布用スリットと回収用スリットの２つのスリットによる塗布において、塗布用スリット及び回収用スリットのスリット間隙量を最適化することにより、極薄で且つ厚みムラのない塗布層を得ることができる。
【００５０】
従って、本発明の塗布装置は、磁気記録媒体の製造で要求される均一な極薄い磁性層を得るための塗布装置として好適であり、支持体に塗布される磁性塗布液のウエット厚みが２μｍ以下の極薄塗布において特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置のうち掻き落とし型塗布装置の全体構成を説明する概念図
【図２】本発明の塗布装置のうち吸取り型塗布装置の全体構成を説明する概念図
【図３】塗布ヘッドの構造を説明する部分断面図
【図４】塗布ヘッドのリップ面を説明する断面図
【図５】間隙量調整手段の構造を説明する一部切り欠いた斜視図
【図６】回収用スリットを調整する間隙量調整手段を説明する側方断面図
【図７】塗布用スリットを調整する間隙量調整手段を説明する側方断面図
【図８】回収用スリットを間隙量調整手段で調整する前と後のウエブ幅方向における塗布厚み分布とクリアランス分布を示したグラフ
【図９】塗布用スリットを間隙量調整手段で調整する前と後のウエブ幅方向における塗布厚み分布とクリアランス分布を示したグラフ
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…ウエブ、１４…サポートローラ、１５…間隙量調整手段、１６…塗布ヘッド、１８…供給ライン、２０…回収ライン、２２…コントローラ、２４…リップ面、２６…塗布用ポケット部、２８…回収用ポケット部、３０…塗布用スリット、３２…回収用スリット、３４…供給配管、３６…塗布液タンク、３８…供給ポンプ、４０…供給量流量計、４２…回収配管、４４…吸取りポンプ、４６…回収量流量計、６０…ヨーク、６２…付勢ネジ、６４…支点ネジ、６６…固定ネジ
Claims (3)
- 連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットの下流側に設けた回収用スリットで前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を掻き落とす塗布装置であって、
前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする塗布装置。 - 連続走行する帯状の支持体と塗布ヘッド先端のリップ面とを近接させた状態で、前記塗布ヘッド内に送液した塗布液を塗布用スリットから所望の塗布液量よりも過剰に吐出して前記支持体に塗布すると共に、前記支持体走行方向からみて前記塗布用スリットよりも下流側に設けた回収用スリットから前記過剰に塗布した塗布液の過剰分を吸取り手段で吸い取る塗布装置であって、
前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方に、スリット間隙量を調整する間隙量調整手段を支持体幅方向に沿ってそれぞれ複数設け、前記支持体に塗布される支持体幅方向の塗布量を調整することを特徴とする塗布装置。 - 前記間隙量調整手段は、前記塗布ヘッドの対向する外壁面にそれぞれ、前記支持体幅方向に沿って設けられ、該外壁面からスリット方向に向けて付与する力を増減することにより、前記塗布用スリットと前記回収用スリットの両方のスリット間隙量を調整することを特徴とする請求項１又は２の塗布装置。
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