(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される支持体上に、エクストルージョン型コーターを用いて塗布を行なう塗布装置において、前記エクストルージョン型コーター近傍に、前記支持体を所定の方向に押圧する押圧手段を設け、
前記押圧手段は、前記支持体の搬送に伴って回転するサポートロールを有し、前記サポートロールは前記支持体の搬送方向を回動軸として回動可能に設けられ、かつ、塗布中に弾性的に支持されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記エクストルージョン型コーターよりも搬送方向上流側に設けられ前記支持体を所定の方向に押圧し、かつ、加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記支持体のガラス転位点Ｔｇ以上の温度の温風を前記支持体に吹き付ける送風手段を有することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記加熱手段は前記支持体のガラス転位点Ｔｇ以上の温度の熱ロールであること特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記サポートロールは、前記エクストルージョン型コーターから見て、搬送方向上流側かつエクストルージョン型コーター側、搬送方向上流側かつ反エクストルージョン型コーター側、搬送方向下流側かつ反エクストルージョン型コーター側の３ヶ所のうち、すくなくともいずれか１ヶ所に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記支持体の幅手方向端部の変形量を測定する検知手段と、前記サポートロールを前記支持体の厚さ方向に移動させる移動手段と、前記変形量に応じて、移動手段を駆動させる制御手段と、を有することを特徴とする請求項１、２、３又は５に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は塗布方法及び塗布装置に関し、特に、移動中の支持体表面に向けて連続的に吐出した塗布液を、支持体表面に均一な厚さをもって薄膜塗布するエクストルージョン型塗布ヘッドを用いた塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より所定の塗布液を可撓性の支持体表面に塗布する方法が種々検討され、行われている。その各種塗布方式の中で、例えば移動中の支持体表面に向けて連続的に押し出した塗布液を、支持体表面に均一な厚さをもって薄膜塗布するエクストルージョン型塗布装置は、他の例えばリバースロール、キスロール、グラビヤロール等のロール型塗布方式に対して、塗布の均一性、薄膜性、塗布可能速度範囲で優れた点が多い。また、エクストルージョン型塗布方式はいわゆるウェット・オン・ウエットによる同時重層塗布が可能であり、最近の付加価値の高い塗布製品の製法用途にコスト及び性能面で非常に有効である。
【０００３】
その多層化を達成するためには例えば特開昭５１−１１９２０４号、同５２−５１９０８号及び同５３−１６６０４号等に開示されている様に、支持体上に一層ずつ塗布液を塗布・乾燥することにより多層の前記塗布層を形成する方法が従来行われていた。しかしながら、この方法では、塗布、乾燥等の工程を繰り返すため生産性が悪いことや最上層の薄膜化が難しい等の問題があり、特開昭４８−９８８０３号や特開昭６１−１１１１６８号にウエット−オン−ウエットの同時重層塗布による磁気記録媒体の製造方法が開示されているが、両方式ともバックロール上に保持された連続的に走行する前記支持体上に予め重層された塗布液を塗布する方法であり、バックロールの回転ブレ精度が不十分で塗布長手方向に塗布ムラが生じやすく最適な磁気記録媒体が製造しにくかった。
【０００４】
そこで、特開昭６２−１２４６３１号に開示されている様に下層が湿潤状態のままで、上層をバックロールの保持なしに支持体上に塗布する方法や、特開昭６３−８８０８０号や特開平２−２５１２６５号に開示されているような二つの塗布液が導出されるスリットを有したコーターヘッドが考案されている。
【０００５】
しかしこの様なエクストルージョン型塗布方法の問題点としては、バックロールで支持していない支持体へ塗布することによる支持体の平面性の影響がある。バックロールで支持されていれば支持体がある程度変形していてもバックロールに巻き付くことで変形の影響はほとんど無くなるが、バックロールの支持なしでは支持体は変形したままコーター部へ搬送され、この変形部分に塗布することで塗布膜厚の均一性が著しく損なわれ、時には未塗布部分即ちいわゆる塗布抜けと呼ばれる故障を生じることがある。
【０００６】
これに対して従来は支持体の変形量にある基準を設けて支持体を塗布前に検査し基準より変形の小さい支持体のみ塗布に使用したり、支持体そのものの平面性の向上を試みたり、塗布の均一性、薄膜性、塗布可能速度範囲、重層塗布適性で、エクストルージョン型塗布方法より劣るものの、他の塗布方法に甘んじたりしている。
【０００７】
また薄手の支持体のストライプ状の変形即ち搬送テンションで搬送方向に引っ張られることにより生じる縦しわを除去するため、特開平６−２５４４６６号に幅出しロールに関する技術が開示されている。
【０００８】
一方、本発明者らは均一な支持体における幅手方向張力分布の影響で生じる幅方向両端部の厚膜化防止装置を特開平１−２０３０７５号において開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−２５４４６６号に開示の幅出しロール使用方法では支持体が本来持っている幅方向の片伸びや幅方向端部の伸び等の局部的変形による塗布膜厚の不均一に対しては有効な手段とはなっていない。
【００１０】
一方、本発明者らが特開平１−２０３０７５号で開示した装置は、基本的には均一な支持体への適用を前提としているが、支持体の幅方向両端部が搬送方向に均一に伸びている変形には有効である。さらに同一品種内でもロット違いやロット内での膜厚変動要因に対処する方法としてロールを可動式にして支持体への押込程度を調整可能とすることも示唆したが、具体的な膜厚変動要因やロール可動の方法・機構は未検討であり、支持体搬送方向あるいは幅方向に不均一な支持体変形には対処できなかった。
【００１１】
したがって本発明の目的は、支持体に幅方向あるいは搬送方向に不均一な変形があっても塗布膜厚の不均一や塗布抜けの発生がなく、製品歩留まりを向上させ、低張力での搬送を可能にして搬送設備を低コスト化と支持体の擦り傷の低減を可能にし、さらには支持体を選ばず、適応品種の巾を広げて製品不良量を少なくするエクストルージョン型塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は次の技術手段（１）〜（６）の何れかによって達成される。
【００１３】
（１）  連続的に搬送される支持体上に、エクストルージョン型コーターを用いて塗布を行なう塗布装置において、前記エクストルージョン型コーター近傍に、前記支持体を所定の方向に押圧する押圧手段を設け
前記押圧手段は、前記支持体の搬送に伴って回転するサポートロールを有し、前記サポートロールは前記支持体の搬送方向を回動軸として回動可能に設けられ、かつ、塗布中に弾性的に支持されていることを特徴とする塗布装置。
【００１４】
（２）  前記エクストルージョン型コーターよりも搬送方向上流側に設けられ前記支持体を所定の方向に押圧し、かつ、加熱する加熱手段を有することを特徴とする前記（１）に記載の塗布装置。
【００１５】
（３）  前記支持体のガラス転位点Ｔｇ以上の温度の温風を前記支持体に吹き付ける送風手段を有することを特徴とする前記（１）に記載の塗布装置。
【００１６】
（４）  前記加熱手段はガラス転位点Ｔｇ以上の温度の熱ロールである
ことを特徴とする前記（２）項に記載の塗布装置。
【００１７】
（５）  前記サポートロールは、前記エクストルージョン型コーターから見て、搬送方向上流側かつエクストルージョン型コーター側、搬送方向上流側かつ反エクストルージョン型コーター側、搬送方向下流側かつ反エクストルージョン型コーター側の３ヶ所のうち、すくなくともいずれか１ヶ所に設けられていることを特徴とする前記（１）乃至（３）の何れか１項に記載の塗布装置。
【００１８】
（６）  前記支持体の幅手方向端部の変形量を測定する検知手段と、前記サポートロールを前記支持体の厚さ方向に移動させる移動手段と、前記変形量に応じて、移動手段を駆動させる制御手段と、を有することを特徴とする前記（１）、（２）、（３）又は（５）に記載の塗布装置
【００２２】
本発明の上記塗布装置において、前記支持体変形除去手段としては加熱手段あるいはサポートロールが使用される。そしてその加熱手段としては温風や熱風、熱ロールが使用されるが、これらに限らず支持体を加熱できる手段であれば、例えば赤外線、電子線（マイクロ波）等も使用可能である。また、そのサポートロールとしては支持体への押し付け量が支持体の変形量に応じて変化する弾性機構を有するサポートロールあるいは支持体の変形量を検出する機構とその変形量に対応したサポートロール移動機構を有するサポートロールが用いられる。
【００２３】
また上記サポートロールは、コーターの上流側ガイドロールとコーターとの間に支持体のコーター側と反コーター側の両側あるいはいずれか片側に設置するのが望ましい。さらにコーターの下流側ガイドロールとコーターとの間の支持体の反コーター側に単独あるいは併用して設置されることが望ましい。
【００２４】
上記支持体変形除去手段は特に支持体の変形の強い支持体幅方向の両端部に用いると極めて有効である。
【００２５】
本発明はまた、上記塗布装置を使用して、連続的に搬送され可撓性の支持体に塗布液を極めて均一な塗布膜厚で連続的に塗布する塗布方法も提供するものである。
【００２６】
支持体の変形には
▲１▼支持体製作時の不均一
▲２▼支持体の熱処理・下引き等の加工により発生する変形
▲３▼支持体保管時の重力等による変形
▲４▼支持体運送時の振動や加重、衝撃等による変形
等が考えられる。これら全ての変形を従来通り発生防止に務めるのは当然であるが、発生の原因がさまざまであるため対応も多岐にわたり技術的に完全に変形を防止するのが困難なのみならず、労力やコストも莫大となり得策ではない。
【００２７】
本発明者らはその解決方法を鋭意検討した結果、変形の発生を防止するのではなく、発生した変形を塗布時に除去する方が効果的であることに着目し塗布中支持体変形除去装置を見いだした。
【００２８】
この塗布中支持体変形除去装置としての塗布直前の支持体を加熱する手段は、支持体に塑性変形を与えられる程度の温度に支持体を加熱可能で、かつそのときに支持体を均一に張るためある程度の張力をかけられることが望ましい。
【００２９】
また塗布中支持体変形除去装置として、コーターの前後にサポートロールを設けこのサポートロールの支持体への押し当て力を支持体の変形（伸び）量に応じて変形が小さければ弱く、大きければ強く押し当てることでコーターエッジ部の支持体張力が均一に保たれ塗布膜厚も均一の保持される。従って塗布ムラの無い均一な塗布が可能となる。サポートロールの支持体への押し当て力を支持体の変形（伸び）量に対応させる手段としては、バネの様な弾性体を使用して支持体の変形そのものを利用するのが簡単かつ実用的である。また、支持体の変形量を変位センサー等で検出しこの変位量に応じてサポートロールの支持体への押し当て力をコントロールすることでサポートロール押し当て力を任意にコントロールでき、さらに精度の高い塗膜の均一化が可能となる。
【００３０】
このサポートロールによる塗布中支持体変形除去装置は支持体の幅方向端部が不均一に伸長して若芽状の変形をなしている場合には特に有効である。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の塗布方法の実施例を図１乃至図１０を参照して説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３２】
さて、フィルムやペーパー等の支持体Ｗはガイドロール６１、サポートロール７１、ガイドロール６２に巻回され、図１（ａ）に示す斜視図の矢印方向に搬送され、エクストルージョン型（以下単にコーターとも言う）５０の塗布面が前記支持体Ｗの面に均一に当たるように調節され均一薄膜高速塗布がなされるようにしてある。
【００３３】
サポートロール機構７０は図１に示すように支持体Ｗの幅方向全域にわたってサポートロール７１を接触させるものでなく幅方向の一部分に接触させる手段をとっている。そしてそのサポートロール機構７０は図５の側断面図に示すようにピストンフレーム７２の先端部に回転可能に軸着したサポートロール７１を設け、前記ピストンフレーム７２とシリンダー７３を介して空圧をかけることにより、前記サポートロール７１を支持体の幅方向の一部に圧接させるようにしてある。
【００３４】
そして図１、図５に示すものはコーター５０の上流側で該コーター５０の接触と同じ側で該サポートロールが接触するようにしてある。図７の側断面図に示すものは、やはりサポートロール７１がコーター５０の上流側で接触しているが、コーター５０とは反対側の支持体面を押圧するように圧接している。この場合の圧接手段としてはばね７４でピストンフレーム７２をシリンダー７３内で引っ張り上げるように付勢している。また、図７に示したようなサポートロール機構７０は支持体Ｗの塗布面とは反対側の面をサポートロール７１が圧接するようにしてあるので、図６の側断面図に示すように支持体Ｗの上流側に設けないで下流側に設けることも可能になる。
【００３５】
なお、上記各種形態のサポートロール機構７０におけるサポートロール７１のロール面は、支持体Ｗの厚さ方向に押されながら常に支持体Ｗの面にならって一様な状態でフィットするような構造にしてある。
【００３６】
その構造の一例をあげれば、図１（ｂ）の斜視図に示すように、サポートロール７１はフレーム７５に回転可能に保持され、該フレーム７５は支持体Ｗの搬送方向に向けて揺動レバー７７上に設けられた回動軸７６を介して、該揺動レバー７７に回動可能に保持され、該揺動レバー７７は固定軸７８の回りに揺動可能に保持され、該揺動レバー７７は、ばね７９によって常にサポートロール７１が支持体Ｗに押しつけられるように付勢され、そのため、該サポートロール７１は、前記回動軸７６のまわりの回動により支持体Ｗへの一様なフィットの状態でのタッチと押圧力が付与される。
【００３７】
この結果、支持体Ｗの幅手方向端部のばたつきは解消され、しかも支持体Ｗの幅手方向にも適当なテンションが付与されることになるので、好適な塗布が可能になる。
【００３８】
なお、前記フレーム７５及び揺動レバーは所定範囲以上に制限なく回り過ぎないように、図示しないがストッパーが設けられている。
【００３９】
また、図５の側断面図には支持体搬送路の上流側に支持体Ｗの加熱部４０を設け、加熱チャンバー４１に熱風が送り込まれ、そこを通過する支持体Ｗが加熱され、図８の支持体の平面図に模式的に示されるワカメ状のしわが、前記サポートロール７１を通過するときに矯正されるようにしてある。
【００４０】
このような支持体Ｗのしわは前述したように前工程からの搬送保管等の間にある程度、避けられない現象として発生するものである。
【００４１】
また、支持体Ｗの前記加熱手段４０の他の１例として図６の側断面図に示すような加熱ロール４５を設けたものも使用可能であり加熱チャンバー４１を用いたものと同様の効果を得ることができる。
【００４２】
そして、そのような手段により図８に示したような支持体Ｗの縁辺部のしわは図９のように正常な状態に戻されて、コーター５０の位置に向かわせることが可能になる。
【００４３】
このような本発明の塗布装置を用いて実施した結果を下記に示す。
【００４４】
下記塗布液、コーター及び支持体変形除去手段を使用し、それぞれ幅１０００ｍｍの支持体に長さ１００００ｍ塗布し、そのときの支持体幅方向端部の支持体搬送方向膜厚変動を測定しその平均値を比較した。
【００４５】
0003658817.tif 000002
0003658817.tif 000003
得られた磁性塗布液および下層用塗布液Ａのそれぞれに、ポリイソシアネート化合物（コロネートＬ、日本ポリウレタン工業（株）製）５部を添加した。
【００４６】
塗布液３〈下層用塗布液Ｂ〉
下層用塗布液Ｂは、下層用塗布液Ａにおけるα−Ｆｅ2Ｏ3に代えてＣｏ−γ−Ｆｅ2Ｏ3（Ｈｃ：６５０  Ｏｅ、長軸径：０．２２μｍ、ＢＥＴ値：４５ｍ2／ｇ、ｐＨ：５．０、軸比１．２、σs：７５ｅｍｕ／ｇ、結晶子サイズ：２００Å）に代えた外は下層用塗布液Ａと同様にして得た。
【００４７】
塗布液４〈下層用塗布液Ｄ〉
下層用塗布液Ａにおける針状α−Ｆｅ2Ｏ3に代えて針状ＴｉＯ2（長軸径：０．１２μｍ、軸比：６、ＢＥＴ値：４０ｍ2／ｇ、ｐＨ：７．０、ＳｉＡｌ化合物（Ｓｉ：０．１重量％、Ａｌ：０．４重量％）で表面処理）を用いた外は、下層用塗布液Ａと同様にして得た。
【００４８】
塗布液５〈下層用塗布液Ｅ〉
下層用塗布液Ａにおける針状α−Ｆｅ2Ｏ3に代えて球状ＴｉＯ2（平均粒子径：３２ｎｍ、ＢＥＴ値：４０ｍ2／ｇ、ｐＨ：７．５、結晶径：ルチル、ＳｉＡｌ化合物（Ｓｉ：０．１重量％、Ａｌ：０．３重量％）で表面処理）を用いた外は、下層用塗布液Ａと同様にして得た。
【００４９】
0003658817.tif 000004
【００５０】
0003658817.tif 000005
【００５１】
0003658817.tif 000006
【００５２】
0003658817.tif 000007
【００５３】
【化１】
0003658817.tif 000008
【００５４】
使用したコーターは次の３種類である。
【００５５】
コーター１  特開平０１−２８８３６４号記載の単層コーターで図２の側断面図に示すものである。
【００５６】
コーター２  特開平０２−２６８８６２号記載の重層コーターで図３の側断面図に示すものである。
【００５７】
コーター３  特開平０２−２５１２６５号記載の重層コーターで図４の側断面図に示すものである。
【００５８】
即ち、コーター１は図２に５０Ａで示される単層コーターであり、チャンバー４からスリット３を通って押し出された塗布液は、フロントエッジ１、バックエッジ２に沿って搬送される支持体Ｗ上に塗布されるようにしてある。
【００５９】
また、コーター２は図３に５０Ｂで示される重層コーターであり、それぞれ、チャンバー４，５から、スリット６，７を通ってスリット３で重層されて押し出された２種類の塗布液は、フロントエッジ１、バックエッジ２に沿って搬送される支持体Ｗ上に重層塗布されるようにしてある。
【００６０】
また、コーター３は図４に５０Ｃで示される重層コーターであり、それぞれ、チャンバー４，５からスリット８，９を通って押し出され、フロントエッジ１０、中間エッジ３０、バックエッジ２０に沿って搬送される支持体Ｗ上に重層塗布されるようにしてある。
【００６１】
0003658817.tif 000009
【００６２】
手段９    加熱▲２▼：塗布前に支持体を２００℃に加熱した直径３００ｍｍのロールに搬送。
【００６３】
0003658817.tif 000010
0003658817.tif 000011
以上のように、本発明の塗布装置を用いれば、膜厚変動は大幅に改善され塗布膜厚の均一性が向上した。
【００６４】
【発明の効果】
本発明により、支持体に幅方向あるいは搬送方向に不均一な変形があっても塗布膜厚の不均一や塗布抜けの発生がなく、製品歩留まりを向上させ、低張力での搬送を可能にして搬送設備を低コスト化と支持体の擦り傷の低減を可能にし、さらには支持体を選ばず、適応品種の巾を広げて製品不良量を少なくするエクストルージョン型塗布装置及び塗布方法が確立した。
【図面の簡単な説明】
【図１】エクストルージョン型コーター及びサポートロールの支持体に対する配置と該サポートロールの構造の一例を示す斜視図。
【図２】単層塗布用エクストルージョン型コーターの一例を示す側断面図。
【図３】重層塗布用エクストルージョン型コーターの一例を示す側断面図。
【図４】重層塗布用エクストルージョン型コーターの一例を示す側断面図。
【図５】エクストルージョン型コーターとサポートロールと熱風加熱手段の支持体に対する配置の一例を示す側断面図。
【図６】エクストルージョン型コーターとサポートロールと熱ロール加熱手段の支持体に対する配置の一例を示す側断面図。
【図７】エクストルージョン型コーター及びサポートロールの支持体に対する配置の一例を示す側断面図。
【図８】支持体幅方向両端の変形時に塗布端部の乱れを示す平面図。
【図９】支持体幅方向両端変形時に支持体変形除去手段を用いて塗布した状態を示す平面図。
【図１０】鼓型ロールの斜視図。
【符号の説明】
１，１０  フロントエッジ
２，２０  バックエッジ
３，６，７，８，９  スリット
４，５  チャンバー
４１  加熱チャンバー
４２  熱風吹き出し口
４５  加熱ロール
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ  エクストルージョン型コーター
６１，６２  ガイドロール
７０  サポートロール機構
７１  サポートロール
７２  ピストンフレーム
７３  シリンダー
７４  ばね
７５  フレーム
７６  回動軸
７７  揺動レバー
７８  固定軸
７９  ばね
【図１】
0003658817.tif 000012
【図２】
0003658817.tif 000013
【図３】
0003658817.tif 000014
【図４】
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【図５】
0003658817.tif 000016
【図６】
0003658817.tif 000017
【図７】
0003658817.tif 000018
【図８】
0003658817.tif 000019
【図９】
0003658817.tif 000020
【図１０】
0003658817.tif 000021