JPH07265768A

JPH07265768A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH07265768A
Application number: JP6260394A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichirou Hisamichi; 純一郎久道
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【構成】少なくとも、表面に設けられたセル内に塗料
をピックアップさせるグラビアロールと、該グラビアロ
ールに走行する可撓性支持体を圧着させるバックアップ
ロールと、該可撓性支持体の幅方向両端部に付着した余
剰塗料を除去する掻取手段とから構成される塗布装置に
おいて、前記掻取手段を円弧状に曲げられた線材１２よ
り構成する。この線材１２は、ステンレス線またはピア
ノ線よりなり、その表面がポリフッ化エチレン系樹脂に
より被覆されており、断面径が、０．３〜１．５ｍｍと
される。また、幅方向の径ｄより摺接方向の径ｅの方が
長い楕円の円弧状に曲げられて好適である。【効果】掻取手段の位置や角度の調整、部材交換の頻
度を大幅に低減させても、良好な掻取り状態を長時間に
亘って保つことが可能な塗布装置となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラビアロール方式の
塗布装置に関し、特に可撓性支持体の両端部に付着した
余剰塗料を除去する掻取手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グラビアロール方式やニーダ
ロール方式等、ロールを用いた塗布装置は、例えば、磁
気記録媒体の製造において磁性塗料やバックコート剤の
塗布等に広く使用されている。

【０００３】なかでも代表的なダイレクトグラビアロー
ル装置について図１を用いて説明する。この塗布装置
は、回転するグラビアロール１、該グラビアロール１に
可撓性支持体２を圧着させるバックアップロール３、塗
料４を溜める塗料パン５、可撓性支持体２に付着した余
剰塗料９を除去するための掻取手段１１１等を主な構成
要素とするものである。

【０００４】上記グラビアロール１の外周面にはセル６
が所定のパターンにて刻設されており、該グラビアロー
ル１が図中ａ方向に回転することにより、塗料供給ノズ
ル７より塗料パン５へ供給された塗料４が順次セル６内
にピックアップされる。なお、ピックアップされた塗料
４はドクターブレード８によって一定量に規制される。

【０００５】そして、一定量に規制されたセル６内の塗
料４は、上記グラビアロール１とこれに同期して図中ｂ
方向に回転するバックアップロール３との間に挟み込ま
れて図中ｘ方向に走行する可撓性支持体２に転写塗布さ
れる。

【０００６】このとき、上記バックアップロール３の圧
力により、ピックアップされた塗料４のうち余剰分がグ
ラビアロール１の幅方向の両端部へ溢れ出て、可撓性支
持体２の両端部には多量の余剰塗料９が付着した状態と
なる。このため、上記グラビアロール１と可撓性支持体
２との圧着点より下流側、塗料４を均一化するスムーザ
１０よりも上流側において、掻取手段１１１が設けら
れ、上記余剰塗料９を掻き取ることが行われている。図
２の平面図に示されるように、この掻取手段１１１は可
撓性支持体２の両端部において余剰塗料９と摺接する。

【０００７】この掻取手段１１１においては、掻き取り
すぎると有効塗膜幅を狭めてしまうこと、余剰塗料９と
の摺接状態が不適切であると掻き取られた余剰塗料９の
液滴が飛散して良好な塗布がなされた範囲に付着してし
まうことから、先端形状、材質、可撓性支持体２への摺
接角度等の適正化が検討されている。

【０００８】通常、掻取手段１１１は、図６に示される
ように、余剰塗料９と摺接する板状の摺接部材１１２と
これを保持するホルダ１１３からなる。上記摺接部材１
１２を構成する材料としては、スチール，ステンレス，
プラスチック等が挙げられる。また、その形状として
は、図７に示されるように平面略矩形状のもの、その先
端部Ｔが斜めに切り欠かれた図８に示されるような形状
のもの、同様に先端部Ｔを曲線としたもの（図示せ
ず。）等が挙げられる。これら摺接部材１１２の厚さは
０．５〜１．０ｍｍとされている。上述のような板状の
ものの他に、図９に示されるように、厚さ１００μｍ程
度のポリエチレンテレフタレート等よりなるフィルムを
丸めたものを摺接部材１１２として使用することも提案
されている。

【０００９】そして、上記摺接部材１１２の摺接位置や
摺接角度の変更が可能な治具２０にホルダ１１３を保持
させたり、この治具２０をエアシリンダ２１に接続し
て、前後（図中ｃ方向）への移動を可能とする工夫等も
なされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにして、余
剰塗料９の掻取り状態が適正化されるが、長時間の使用
によって上記摺接部材１１２に余剰塗料９が付着して固
着してくると、掻取り状態が変化する。例えば、掻取り
が不十分になってくると、余剰塗料９の盛り上がりの影
響でスムーザ１０による膜厚の均一化も困難となるた
め、図１０に示されるように、両端部が大きく盛り上が
り、中央部も不均一な膜厚の塗膜１２４が形成されてし
まうことになる。この場合、当然、巻取り後の巻取ロー
ル形状も不良となる。また、過剰な掻取りがなされた
り、掻取りが不均一となったり、余剰塗料９の液滴が再
び飛散しやすくなったりしても、有効塗膜幅を狭めた
り、塗膜の品質を低下させることになる。

【００１１】特に、塗料４として磁性塗料を塗布して磁
気テープを作製する場合には、上記掻取りの過不足や不
均一化により、可撓性支持体２の両端部分の使用が不可
能となり、歩留まりが劣化してしまう。また、飛散した
液滴はドロップアウトの原因となるため、上述のような
掻取り状態の経時変化は深刻な問題である。

【００１２】上述のような掻取り状態の変化を生じさせ
ないためには、余剰塗料９の固着に応じて治具２０やエ
アシリンダ２１を調整して摺接部材１１２の位置や角度
を逐次変化させたり、定期的に摺接部材１１２を交換す
ることが必要である。しかしながら、このような管理は
生産性の劣化につながる。

【００１３】そこで本発明は上述の従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、掻取手段の位置や角度の調整、
部材交換の頻度を大幅に低減させても、良好な掻取り状
態を長時間に亘って保つことが可能な塗布装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【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り、少なくとも、表面
に設けられたセル内に塗料をピックアップさせるグラビ
アロールと、該グラビアロールに走行する可撓性支持体
を圧着させるバックアップロールと、該可撓性支持体の
幅方向両端部に付着した余剰塗料を除去する掻取手段と
から構成される塗布装置において、前記掻取手段を円弧
状に曲げられた線材より構成するものである。

【００１５】即ち、掻取手段における余剰塗料との摺接
部材は、円弧状とされた線材であり、この円弧状に曲げ
られた部分が自由端として余剰塗料を掻き取るのであ
る。このとき、前記線材の曲げ形状は、真円の円弧状と
されてもよいが、線材と余剰塗料との摺接範囲を小さく
するために、幅方向の径より摺接方向の径の方が長い楕
円の円弧状とされてもよい。

【００１６】また、前記線材の断面径は、塗料の粘度等
によっても異なるが、０．３〜１．５ｍｍとされて好適
である。線材が細すぎると掻き取った余剰塗料が線材の
円弧の内側を通過して再び可撓性支持体上に付着してし
まい、掻取手段としての効果が小さい。逆に太すぎると
線材近傍に余剰塗料が停滞しやすくなり、線材に余剰塗
料が固着しやすくなると共に、掻き取られた余剰塗料の
液滴が飛散しやすくなる。

【００１７】また、上記線材は、所望の強度が確保で
き、錆を発生させないステンレス線またはピアノ線より
構成されて好適であり、さらに、その表面に塗料が固着
するのを防止するために、ポリフッ化エチレン系樹脂に
よって被覆されるとよい。なお、ポリフッ化エチレン系
樹脂としては、主に、四フッ化エチレン−六フッ化プロ
ピレン共重合体やパーフルオロアルコキシ樹脂が適して
いるが、その他にも、ポリテトラフルオロエチレンやク
ロルトリフルオロエチレンの他、フッ化ビニル、三フッ
化エチレン、フッ化ビニリデン、六フッ化プロピレン等
の共重合体や等が使用可能である。また、ポリエチレン
系樹脂も使用可能である。

【００１８】なお、上述のような樹脂を線材表面に被覆
させるには、加熱した線材に上記樹脂の粉末を溶射する
ことにより、いわゆる焼付塗装を行えばよい。

【００１９】

【作用】本発明に係る塗布装置における掻取手段は、余
剰塗料との摺接部材である線材の断面径や円弧の形状、
配設位置や角度が適正化されることにより、過不足のな
い掻取りを可能とする。さらに、円弧の内側では余剰塗
料への抵抗がないため、余剰塗料を無理に押し戻すこと
がなく、液滴を飛散させずに落下させることができる。
また、線材は余剰塗料との接触面積が小さく、線材近傍
に余剰塗料が停滞しにくいことから、線材表面に余剰塗
料が固着しにくく、このため、掻取り状態の経時変化も
起こりにくい。

【００２０】なお、線材を幅方向の径より摺接方向の径
の方が長い楕円の円弧状に曲げることにより、塗料との
摺接範囲を小さくすることができ、掻取りがなされる範
囲を規制しやすくなる。また、線材の材質やその表面状
態等を適正化することにより、所望の強度を確保しつ
つ、余剰塗料を一層、線材表面に固着させにくくするこ
とができる。

【００２１】したがって、本発明を適用すると、可撓性
支持体に付着した余剰塗料を長時間に亘り、過不足な
く、しかも液滴を飛散させることなく、掻き取ることが
可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２３】先ず、本発明を適用した塗布装置の一例に
ついて、その構成を説明する。この塗布装置は、図１に
示されるように、回転するグラビアロール１、該グラビ
アロール１に可撓性支持体２を圧着させるバックアップ
ロール３、塗料４を溜める塗料パン５、可撓性支持体２
に付着した余剰塗料９を除去するための掻取手段１１等
から構成されるものである。

【００２４】グラビアロール１は比較的硬度を低いＦｅ
等よりなる円筒状のロールであり、その外周面にはセル
６が例えば四角錐型の凹部として所定のパターンにて刻
設されている。このため、グラビアロール１が図中ａ方
向に回転すると、塗料パン５に貯められた塗料４が順次
グラビアロール１表面の上記セル６内に充填されて、塗
料４が連続的にピックアップされる。なお、ピックアッ
プされた塗料４は、該グラビアロール１の外周面にその
先端が接するように設置されたドクターブレード８によ
って、一定量に規制されるようになされている。

【００２５】バックアップロール３は例えばゴム等、弾
性を有する材料よりなる円筒状のロールであり、その外
周面が可撓性支持体２を介して上記グラビアロール１の
外周面と接するように対向させて設けられている。ま
た、このバックアップロール３は、上記グラビアロール
１に同期して図中ｂ方向に回転する。したがって、可撓
性支持体２を上記グラビアロール１の外周面に圧着させ
ることにより、該グラビアロール１のセル６内に充填さ
れた塗料４を可撓性支持体２上に転写させながら、該可
撓性支持体２を図中、矢印ｘ方向に送り出すことができ
る。

【００２６】掻取手段１１は、上記バックアップロール
３の圧力によりグラビアロール１の両端部へ溢れ出た余
剰塗料９を掻き取る役割を果たすものであり、グラビア
ロール１と可撓性支持体２との圧着点より下流側、可撓
性支持体２上の塗料４を均一化するスムーザ１０より上
流側にて、図２の平面図に示されるように、可撓性支持
体２の幅方向の両端部に配設される。

【００２７】本発明においては、この掻取手段１１の構
成が特徴的であるので以下に図３及び図４を用いて説明
する。掻取手段１１は、線材１２とこれを固定するホル
ダー１３より構成されるものである。

【００２８】線材１２は断面径０．３〜１．５ｍｍのス
テンレス線の表面にパーフルオロアルコキシ樹脂を焼付
け被着したものであり、幅方向の径ｄ１０〜１３ｍｍ、
摺接方向の径ｅ１５〜２０ｍｍの楕円の円弧状に曲げら
れている。そして、ホルダ１３にこの線材１２を保持す
るには、線材１２の両端部分を板状の支持体１４内に挿
入して固定しておき、この支持体１４をホルダー１３に
おけるネジにて固定する。これにより、線材１２におけ
る両端部分がホルダ１３にて保持され、円弧状に曲げら
れた部分が自由端として突出した構成となる。

【００２９】なお、上記支持体１４をホルダー１３に固
定するに際しては、直接ネジを貫通させると線材１２に
歪みを生じさせることがあるため、支持体１４と同じ厚
さを有するスペーサーをネジが貫通する位置に介在させ
た構成としてもよい。

【００３０】このような掻取手段１１は、線材１２の円
弧状に曲げられた部分が可撓性支持体２上に付着した余
剰塗料９に摺接する位置に設置されるが、図６に示され
るような摺接位置や摺接角度の変更が可能な治具２０に
ホルダ１３を保持させたり、この治具２０をエアシリン
ダ２１に接続して、前後（図中ｃ方向）への移動が可能
となるようにしてもよい。

【００３１】このような構成とされることにより、掻取
手段１１における線材１２の円弧部分は、可撓性支持体
２の走行にともない、この上に付着した余剰塗料９と摺
接し、該余剰塗料９を連続的に掻き取ることとなる。

【００３２】そして、以上のような塗布装置によって塗
布を行うには、塗料パン５内に塗料供給ノズル７より塗
料４を供給し、グラビアロール１を回転させる。これに
より、塗料４をグラビアロール１のセル６内にピックア
ップさせ、これをドクターブレード８によって一定量に
規制する。そして、バックアップロール３によりグラビ
アロール１と走行する可撓性支持体２とを圧着させるこ
とにより、該可撓性支持体２に塗料４を転写する。そし
て、掻取手段１１によって余剰塗料９を掻き取り、続い
て、スムーザ１０によって塗料４を均一化すればよい。

【００３３】これによって、図５に示されるように、可
撓性支持体２上に両端部に盛り上がりのない、均一化さ
れた塗膜２４が形成できる。

【００３４】＜実験１＞ここで、以上のような構成を有
する本発明の塗布装置を用いて塗布を行った場合と、従
来型の塗布装置を用いて同様の塗布を行った場合の違い
を調べることにした。

【００３５】可撓性支持体２としては、ポリエチレンテ
レフタレートフィルムを用い、塗料４としては、下記の
磁性塗料（塗料Ａ，Ｂ）、バックコート用塗料（塗料
Ｃ）を用いた。

【００３６】塗料Ａ（固形分：３７％、粘度：３５００ｃｐｓ）磁性粉末：Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ₃ 結合剤：塩化ビニル系共重合体−ポリウレタン系樹
脂溶媒：メチルエチルケトン，トルエン，シクロヘ
キサノン添加剤：レシチン

【００３７】塗料Ｂ（固形分：５０％、粘度：７０００ｃｐｓ）磁性粉末：メタル磁性粉結合剤：塩化ビニル系共重合体−ポリウレタン系樹
脂溶媒：メチルエチルケトン，トルエン，シクロヘ
キサノン添加剤：レシチン

【００３８】塗料Ｃ（固形分：１２％、粘度：１００ｃｐｓ）磁性粉末：カーボン結合剤：塩化ビニル系共重合体−ポリウレタン系樹
脂溶媒：メチルエチルケトン，トルエン，シクロヘ
キサノン添加剤：レシチン

【００３９】上述した本発明の塗布装置を用いて、上記
塗料Ａの塗布を行う場合を実施例１、同様に塗料Ｂの塗
布を行う場合を実施例２、同様に塗料Ｃの塗布を行う場
合を実施例３とした。また、塗布装置における線材１２
にパーフルオロアルコキシ樹脂を被着しなかった以外は
同様にして、実施例４〜実施例６の塗布を行った。

【００４０】さらに、従来型の塗布装置として、図４に
て示される線材１２，支持体１４の代わりに、図７に示
される板状の摺接部材１１２をホルダー１１３にて固定
した掻取手段１１１を使用した以外は同様にして、比較
例１〜比較例３の塗布を行った。

【００４１】各実施例、比較例の塗布ともに、塗布速度
は３００ｍ／ｍｉｎとし、掻取り時における塗料の飛散
状態、掻取り状態、巻取ロールの形状について、それぞ
れ観察し、○、△、×にて評価した。なお、○は、１０
万ｍの連続塗布においても液滴の飛散がない、良好な掻
取りができる、巻取りロールに盛り上がりが見られない
場合を表し、△は、途中で液滴の飛散が起こる、掻取り
状態の劣化が起こる、巻取りロールの盛り上がりが見ら
れるが、途中で掻取手段の位置や角度の調整あるいは部
材交換を行うことにより対応できる場合を表し、×は、
劣化が激しく、品質にも問題がある場合を表すものとし
た。表１に各評価結果を示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１より、実施例１〜６による塗布の方
が、比較例１〜３による塗布より、塗料４の粘度にかか
わらず、塗料の飛散状態、掻取り状態、巻取ロールの形
状共に良好となっていることがわかる。これより、掻取
手段における余剰塗料９との摺接部材を線材１２より構
成することが非常に有効であることがわかる。

【００４４】また、実施例１〜３と実施例４〜６とを比
較すると、線材１２の表面にパーフルオロアルコキシ樹
脂を被着しなくとも、掻取り状態、巻取ロールの形状は
変わらないが、塗料の飛散状態に差が現れることがわか
る。これより、長時間使用するには、線材１２の表面を
そのポリフッ化エチレン系樹脂によって被覆しておき、
余剰塗料９の固着を防ぐことが有効であることがわか
る。

【００４５】＜実験２＞次に、線材１２の断面径による
塗料の飛散状態、掻取り状態、巻取ロールの形状の違い
を調べた。

【００４６】断面径を０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、１．０
ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍとした線材１２を用いた
塗布装置により、上述した塗料Ａをそれぞれ塗布した。
なお、用いた線材１２の断面径により、各塗布を実施例
７〜１１とした。そして、各実施例の塗布状態に対し
て、実験１同様に評価を行ったところ、表２に示される
ような結果が得られた。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２より、実施例８〜１０と実施例７，１
１とを比較すると、線材１２の断面径が小さすぎると、
掻取り状態、巻取ロールの形状が大きく劣化し、逆に断
面径が大きすぎると、塗料飛散状態が大きく劣化するこ
とがわかる。これより、線材１２の断面径を０．３〜
１．５ｍｍに規制することにより、十分に余剰塗料９を
掻き取ることが可能となり、且つ余剰塗料９が固着しに
くく塗料飛散状態も良好に保てることがわかった。

【００４９】＜実験３＞次に、線材１２の曲げ形状によ
る摺接範囲の違いについて調べた。具体的には、幅方向
の径ｄと摺接方向の径ｅとの関係が、ｄ＜ｅ、ｄ＝ｅ、
ｄ＞ｅ、となる曲げ形状の線材１２を用いて塗布を行っ
たとき、これら線材１２による掻取り幅と使用可能な塗
膜の幅（有効塗膜幅）が何ｍｍになるかを測定した。こ
の結果を表３に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３より、ｄ＜ｅのとき、即ち、幅方向の
径ｄが摺接方向の径ｅよりも小さい楕円形状に線材１２
を曲げたとき、塗料との摺接範囲を小さくできるため、
最も掻取り幅が小さく、これにより、有効塗膜幅の広い
塗膜２４を形成できることがわかった。

【００５２】以上、本発明に係る塗布装置について説明
したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。例えば、リバース塗布方式の塗布装置に上述のスム
ーザを設置することも可能である。また、本発明の塗布
装置が使用される分野については何ら限定されるもので
はないが、膜厚の薄い塗膜を均一に塗布できることか
ら、磁気記録媒体の製造工程において磁性塗料を塗布し
たり、バックコート層やトップコート層を塗布する際に
使用して好適である。その場合、可撓性支持体や磁性塗
膜を構成する磁性粉末、樹脂結合剤、バックコート層や
トップコート層の材料は従来公知のものがいずれも使用
可能で、何ら限定されるものではない。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る塗布装置を用いて塗布を行うと、掻取手段の位置
や角度の調整、部材交換の頻度を大幅に低減させても、
盛り上がりや飛散した塗料の付着がない良好な塗膜を長
時間に亘って安定して形成することができる。

【００５４】このため、この塗布装置を用いて磁性塗料
の塗布を行うと、磁気特性や耐久性に優れ、ドロップア
ウトが低減された磁性層を形成することができ、磁気記
録媒体のさらなる高密度化を進めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗布装置の構成例を示す模式図である。

【図２】塗布装置の一部を可撓性支持体の塗料が転写さ
れた面から見た平面図である。

【図３】本発明の塗布装置にて適用される掻取手段を示
す模式図である。

【図４】本発明の塗布装置にて適用される掻取手段を構
成する線材を示す平面図である。

【図５】本発明の塗布装置によって形成される塗膜を示
す断面図である。

【図６】従来の塗布装置にて適用される掻取手段を示す
模式図である。

【図７】従来の塗布装置にて適用される掻取手段を構成
する摺接部材の一例を示す平面図である。

【図８】従来の塗布装置にて適用される掻取手段を構成
する摺接部材の他の例を示す平面図である。

【図９】従来の塗布装置にて適用される掻取手段を構成
する摺接部材のさらに他の例を示す平面図である。

【図１０】従来の塗布装置によって形成される塗膜を示
す断面図である。

【符号の説明】

１グラビアロール２可撓性支持体３バックアップロール４塗料５塗料パン６セル７塗料供給ノズル８ドクターブレード９余剰塗料１０スムーザ１１掻取手段１２線材１３ホルダ１４支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、表面に設けられたセル内に
塗料をピックアップさせるグラビアロールと、該グラビ
アロールに走行する可撓性支持体を圧着させるバックア
ップロールと、該可撓性支持体の幅方向両端部に付着し
た余剰塗料を除去する掻取手段とから構成される塗布装
置において、前記掻取手段は、円弧状に曲げられた線材よりなること
を特徴とする塗布装置。
【請求項２】前記線材は、幅方向の径より摺接方向の
径の方が長い円弧状とされることを特徴とする請求項１
記載の塗布装置。
【請求項３】前記線材の断面径が、０．３〜１．５ｍ
ｍであることを特徴とする請求項１または請求項２のい
ずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項４】前記線材は、ステンレス線またはピアノ
線よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項３に
記載の塗布装置。
【請求項５】前記線材は、その表面がポリフッ化エチ
レン系樹脂により被覆されていることを特徴とする請求
項１ないし請求項４記載の塗布装置。