DE10141514A1

DE10141514A1 - Stabbeschichtungsverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE10141514A1
Application number: DE10141514A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takekuma; Mikio Tomaru; Toshihiro Mandai
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2002-08-08
Also published as: US20020043210A1; US6589596B2; US6696098B2; US20030207036A1; US20030035897A1

Abstract

Die Dickenungleichmäßigkeit einer Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) in einer Breitenrichtung eines Bandes (12) wird durch Bewegen eines Führungsrollkörpers (20B) in unmittelbarer Nähe eines Beschichtungsstabes (28) eingestellt, so dass zur Ausbildung der Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) in einer gewünschten Dicke auf dem Band (12) durch den Beschichtungsstab (28) eine kontrollierte Spannungsänderung in Breitenrichtung des Bandes (12) aufgebracht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stabbeschichtungsverfahren und eine Stabbe schichtungsvorrichtung, insbesondere eine solche, bei der ein Band mit einer Be schichtungsflüssigkeit als einem Medium zur Aufnahme von Bildern und Daten, wie bei spielsweise einem magnetischen Band, einen Fotofilm oder Druckpapier mittels eines Beschichtungsstabes oder einer Beschichtungsstange beschichtet wird.

Beschreibung der nächstkommenden Technik

Herkömmliche Verfahren zur Bildung einer Schicht von Beschichtungsflüssigkeit von gewünschter Dicke auf einem Band umfassen Stabbeschichtungsverfahren (auch Stan genbeschichtungsverfahren genannt), Gegenlaufrollen-Beschichtungsverfahren, Gravie rungsbeschichtungsverfahren, Extrusionsbeschichtungsverfahren usw. Das Stabbe schichtungsverfahren ist weit verbreitet, da die entsprechende Vorrichtung einfach auf gebaut ist und eine dünne Schicht ausbilden kann.

Stabbeschichtungsverfahren werden grob in zwei Arten unterteilt. Bei der einen Art kommt ein Beschichtungsstab in Kontakt mit einem laufenden Band, um das Band mit einer Beschichtungsflüssigkeit zu beschichten und um die Menge der Beschichtungs flüssigkeit einzustellen. Bei der anderen Art beschichtet eine Vorbeschichtungsvorrich tung ein Band mit einer überschüssigen Menge an Beschichtungsflüssigkeit und ein Be schichtungsstab kommt mit dem Band in Kontakt, um die Menge der Beschichtungsflüs sigkeit durch Entfernung des Überschusses einzustellen.

Der Beschichtungsstab kann ein an seiner Oberfläche mit Draht versehener Beschich tungsstab, ein mit Rillen an seiner Oberfläche versehener Beschichtungsstab oder ein glatter Beschichtungsstab ohne Draht und Rillen sein. Die mit Draht versehenen Be schichtungsstäbe oder die mit Rillen versehene Beschichtungsstäbe, bei denen die Di cke der Schicht der Beschichtungsflüssigkeit in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser oder der Rillentiefe bestimmt wird, sind weit verbreitet; diese Stäbe sind jedoch nicht verschleiß- und abriebfest. Der glatte Beschichtungsstab ist dagegen verschleiß- und abriebfest, da er aus extrem harten Metall gefertigt werden kann und da sich die Be schichtungsflüssigkeit zwischen der Staboberfläche und dem Band befindet.

Dennoch weist beim Stabbeschichtungsverfahren die Schichtdicke eine große Uneben mäßigkeit entlang der Bandbreite im Vergleich mit dem Extrusionsbeschichtungsverfah ren auf (die Dicke kann durch einen Schlitz oder ähnlichen eingestellt werden), da der Beschichtungsstab keine Dickeneinstellfunktionen aufweist. Wenn insbesondere die glatte Beschichtungsstange verwendet wird, ist es schwer, das Band mit einer Un gleichmäßigkeit in der Schichtdicke, die innerhalb eines geregelten Bereiches liegt, in Breitenrichtung des Bandes zu beschichten, da die Dickenungleichmäßigkeit der Schicht der Beschichtungsflüssigkeit in Breitenrichtung des Bandes leicht durch eine Ungleich mäßigkeit der Dicke des Bandes in Breitenrichtung des Bandes beeinflusst wird.

Des Weiteren ist die Oberfläche der glatten Beschichtungsstange im Vergleich mit der Oberfläche der mit Draht versehenen Beschichtungsstange und der mit Rillen versehe nen Beschichtungsstange nahe am Band; daher werden Fremdkörper leicht durch die Oberfläche der Stange eingefangen und verursachen in der Schicht Streifen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände ent wickelt und hat zum Ziel, ein Stabbeschichtungsverfahren und eine Stabbeschichtungs vorrichtung bereitzustellen, bei denen ein Band auf einfache Weise mit nur geringer Di ckenungleichmäßigkeit mit einer Schicht von Beschichtungsflüssigkeit in Breitenrichtung des Bandes beschichtet werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände ent wickelt und hat auch zum Ziel, ein Stabbeschichtungsverfahren und eine Stabbeschich tungsvorrichtung vorzusehen, bei der Fremdkörper nicht einfach durch eine Oberfläche einer ebenen Beschichtungsstange eingefangen werden können und zu Streifen in der Schicht der Beschichtungsflüssigkeit führen können.

Um die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung auf ein Stabbeschichtungsverfahren zur Bildung einer Beschichtungsflüssigkeitsschicht an ei nem laufenden Band mittels eines Beschichtungsstabes gerichtet, wobei das Band durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern gespannt wird und wobei: eine Vorbe schichtungsvorrichtung eine Beschichtungsflüssigkeit im Überschuss auf das Band auf bringt und der Beschichtungsstab eine Menge der Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band reguliert, indem ein Überschuss der Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band ent fernt wird; und wobei das Band in Weitenrichtung des Bandes eine Spannungsänderung aufweist, um eine Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Weitenrichtung des Bandes einzustellen.

Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfin dung auf eine Stabbeschichtungsvorrichtung zur Ausbildung einer Beschichtungsflüs sigkeitsschicht auf einem laufenden Band gerichtet, wobei das laufende Band durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern gespannt ist, und wobei die Vorrichtung umfasst: den Beschichtungsstab, der eine Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band aufträgt und eine Menge der Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band einstellt; und eine Bewegungs vorrichtung, die zumindest einen aus der Vielzahl der Führungsrollkörper nahe dem Be schichtungsstab bewegt.

Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfin dung auf eine Stabbeschichtungsvorrichtung zur Ausbildung einer Beschichtungsflüs sigkeitsschicht auf einem laufenden Band mittels eines Beschichtungsstabes gerichtet, wobei das Band durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern gespannt ist, und wobei die Vorrichtung umfasst: die Beschichtungsstange, die eine Menge einer Beschich tungsflüssigkeit entfernt, nachdem diese auf dem Band durch eine Vorbeschichtungs vorrichtung im Überschuss aufgetragen wurde; und eine Bewegungsvorrichtung, die zumindest einen aus der Vielzahl der Führungsrollkörper nahe dem Beschichtungsstab bewegt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Führungsrollkörper nahe dem Beschichtungs stab bewegt, um die Spannungsänderung an das Band in Weitenrichtung des Bandes weiterzugeben. Dadurch wird die Ungleichmäßigkeit der Dicke der Beschichtungsflüs sigkeitsschicht in Weitenrichtung des Bandes eingestellt. Somit kann auf einfache Weise die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Breitenrichtung des Bandes verringert werden. Diese Erfindung ist besonders wirksam im Falle eines glatten Beschichtungsstabes. Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung auf ein Stabbeschichtungsverfahren zur Ausbildung einer Be schichtungsflüssigkeitsschicht auf einem laufenden Band mit einem glatten Beschich tungsstab gerichtet, wobei: der glatte oder ebene Beschichtungsstab eine Beschich tungsflüssigkeit auf das Band aufträgt und eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band einstellt; und bei dem außerdem eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht und R_max eine maximale Höhe für Vorsprünge der Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes darstellt.

Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfin dung auf ein Stabbeschichtungsverfahren zur Ausbildung einer Beschichtungsflüssig keitsschicht auf einem laufenden Band mittels eines glatten Beschichtungsstabes ge richtet, wobei: eine Vorbeschichtungsvorrichtung eine Beschichtungsflüssigkeit im Ü bermaß auf das Band aufträgt und der glatte Beschichtungsstab die Menge an Be schichtungsflüssigkeit auf dem Band einstellt, indem ein Überschuss an Beschichtungs flüssigkeit auf dem Band entfernt wird; und wobei eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht und R_max eine maximale Höhe von Vorsprüngen der Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes darstellen.

Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfin dung auf eine Stabbeschichtungsvorrichtung zur Ausbildung einer Beschichtungsflüs sigkeitsschicht auf einem laufenden Band mittels eines glatten oder ebenen Beschich tungsstabes gerichtet, wobei: der glatte Beschichtungsstab eine Beschichtungsflüssig keit auf das Band aufträgt und eine Menge der Beschichtungsllüssigkeit auf dem Band einstellt; und wobei eine Oberfläche des ebenen Beschichtungsstabes geglättet ist, so dass eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüssig keitsschicht und R_max eine maximale Höhe von Vorsprüngen einer Oberfläche des glat ten Beschichtungsstabes darstellt.

Um des Weiteren die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfin dung auf eine Stabbeschichtungsvorrichtung zur Ausbildung einer Beschichtungsflüs sigkeitsschicht auf einem laufenden Band mit einem glatten Beschichtungsstab gerichtet, wobei: der glatte Beschichtungsstab eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band einstellt, indem überflüssige Beschichtungsflüssigkeit auf dem Band entfernt wird und wobei die Beschichtungsflüssigkeit durch eine Vorbeschichtungsvorrichtung im Übermaß auf das Band aufgetragen wurde; und wobei eine Oberfläche des glatten Be schichtungsstabes so geglättet ist, dass eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht und R_max eine maximale Höhe von Vor sprüngen einer Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Ungleichung erfüllt, wenn die Dicke der Be schichtungsflüssigkeitsschicht h und die maximale Höhe von Vorsprüngen auf der Ober fläche des Beschichtungsstabes R_max ist und R_max ≦ h/3 gilt. Somit können Fremdkörper nicht auf einfache Weise durch die Oberfläche des Beschichtungsstabes eingefangen werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Merkmale dieser Erfindung sowie andere Ziele und Vorteile derselben werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, bei denen in sämtli chen Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen ähnliche oder gleiche Teile bezeichnen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht, in der ein Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Stabbe schichtungsvorrichtung dargestellt ist, bei der der Auftrag und die Bemes sung getrennt erfolgen;

Fig. 2 (a) und 2(b) Ansichten, in denen ein System eines Bewegungsapparates dargestellt sind;

Fig. 3 eine Ansicht eines Umschlingungswinkels;

Fig. 4 eine Ansicht, in der ein Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Stabbe schichtungsvorrichtung dargestellt ist, bei der der Auftrag und die Bemes sung in der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden;

Fig. 5 eine Ansicht eines Gesamtaufbaus einer erfindungsgemäßen Stabbeschich tungsvorrichtung, bei der der Auftrag und die Bemessung getrennt erfolgen;

Fig. 6 eine Ansicht, in der die äußere Erscheinung eines glatten Beschichtungssta bes dargestellt ist;

Fig. 7 eine Ansicht, in der ein Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Stabbe schichtungsvorrichtung dargestellt ist, bei der der Auftrag und die Bemes sung in ein und derselben Vorrichtung vorgenommen werden;

Fig. 8 eine erläuternde Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel, wie es durch die erfindungsgemäße Stabbeschichtungsvorrichtung durchgeführt wird, bei der der Auftrag und die Bemessung getrennt durchgeführt werden, wobei die Stabbeschichtungsvorrichtung einen mit Draht versehenen Stab und ein Band mit großer Dickenungleichmäßigkeit verwendet;

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel, das durch die erfindungsgemäße Stabbeschichtungsvorrichtung durchgeführt wird, bei der der Auftrag und die Bemessung getrennt durchgeführt werden, wobei die Stabbeschichtungsvorrichtung einen glatten Stab und ein Band mit geringer Dickenungleichmäßigkeit verwendet; und

Fig. 10 eine erläuternde Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel, das durch die Stabbeschichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, bei der der Auftrag und die Messung getrennt durchgeführt werden, wobei die Stabbeschichtungsvorrichtung einen glatten Stab und ein Band mit gro ßer Dickenungleichmäßigkeit verwendet.

GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Stabbeschichtungsver fahrens und einer Stabbeschichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den beigefügten Zeichnungen genau beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Gesamtaufbaus der erfindungsgemäßen Beschichtungs vorrichtung 10 bei Verwendung einer Stabbeschichtungsvorrichtung, bei der eine Be schichtungsflüssigkeit, die durch eine Vorbeschichtungsvorrichtung im Überschuß auf ein Band aufgetragen wurde, entfernt wird, um auf diese Weise eine Menge der Be schichtungsflüssigkeit zu bemessen, d. h. dass der Auftrag und die Bemessung getrennt erfolgen.

Die Stabbeschichtungsvorrichtung 10 umfasst eine Vorbeschichtungsvorrichtung 16 der Extrusions-Bauart zum Auftrag einer Beschichtungsflüssigkeit 14 auf einem Band 12 in einer Menge, die ein gewünschtes Maß für die Beschichtung überschreitet, eine Stab vorrichtung 18 zum Entfernen des Überschusses an Beschichtungsflüssigkeit 14, die im Übermaß auf das Band 12 aufgetragen wurde, eine Vielzahl von Führungsrollkörpern 20A, 20B und 20C, die entlang eines Bandförderweges vorgesehen sind, sowie Bewe gungsapparate 21 zur Bewegung von zumindest einem Führungsrollkörper, der in der ummittelbaren Nähe der Stabbeschichtungsvorrichtung 18 angeordnet ist. Beim vorlie genden Ausführungsbeispiel sind die Bewegungsapparate 21 an den Führungsrollkör pern 20B vorgesehen, die an einer Vorderseite der Bandtransportrichtung in der Be schichtungsstabvorrichtung 18 angeordnet sind.

Die Vorbeschichtungsvorrichtung 16 vom Extrusionstyp lässt kontinuierlich die Be schichtungsflüssigkeit 14 ab, die mittels eines Druckes von einem Auslass 24A eines mit einer Tasche 22 verbundenen Schlitzes 24 einer Tasche 22 zugeführt wird, während eine obere Endfläche 26 eines Kopfes auf das Band 12 gedrückt wird, das von den Füh rungsrollkörpern 20A, 20B und 20C hängt und in Richtung eines Pfeiles mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Dadurch wird eine übermäßig große Menge an Beschichtungs flüssigkeit auf die Unterfläche des Bandes 12 unmittelbar vor der Beschichtungsstabvor richtung 18 aufgetragen. Was die Vorbeschichtungsvorrichtung 16 betrifft, sind die Bau typen der Vorrichtung nicht auf den Extrusionstypen beschränkt; jede Art von Beschich tungsvorrichtung kann verwendet werden, die eine Beschichtungsflüssigkeit auf das Band 12 aufträgt.

Die Beschichtungsstabvorrichtung 18 ist mit einem zylinderförmigen Beschichtungsstab 28 aufgebaut, der so angeordnet und so durch ein Stabstützelement 30 gehalten wird, dass er parallel zu einer Breitenrichtung des Bandes 12 verläuft, das kontinuierlich unter in Laufrichtung wirkender Spannung läuft. Das Band 12 kommt aufgrund der Führungs rollkörper 20A, 20B und 20C in einem vorbestimmten Umschlingungswinkel mit dem Beschichtungsstab 28 in Kontakt. Auf diese Weise wird der Überschuss an Beschich tungsflüssigkeit 14, die durch die Vorbeschichtungsvorrichtung 16 übermäßig auf das Band 12 aufgetragen wurde, durch den Beschichtungsstab 28 entfernt, die Beschich tungsflüssigkeit in einer gewünschten Flüssigkeitsmenge bemessen und so eine Be schichtungsflüssigkeitsschicht A mit gewünschter Dicke gebildet. In diesem Fall ist der Beschichtungsstab 28 mit einer Drehantriebsquelle (nicht gezeigt) verbunden und dreht sich langsam in eine Richtung, die der Laufrichtung des Bandes 12 entgegengesetzt ist. Alternativ kommt der Beschichtungsstab 28 mit dem Band 12 so in Kontakt, dass er sich in die gleiche Richtung wie die Laufrichtung des Bandes dreht; es kann auch ein Be schichtungsstab verwendet werden, der sich überhaupt nicht dreht. Als Bauarten des Beschichtungsstabes 28 können ein glatter oder ebener Stab mit einer glatten oder e benen Staboberfläche, ein mit Draht versehener Stab, um den eng ein Draht gewunden ist, ein mit Rillen versehener Stab, der in Umfangsrichtung der Oberfläche des Stabma terials mit Rillen versehen ist, usw. verwendet werden. Der Durchmesser des Be schichtungsstabes 28 beträgt üblicherweise zwischen 1 mm und 50 mm, ist jedoch nicht genau beschränkt.

Die Bewegungsapparate 21 sind so ausgebildet, dass sie eine Spannungsänderung in Weitenrichtung des Bandes bewirken. In den Fig. 2(a) und 2(b) ist nur der Bewegungs apparat 21 an einer Seite des Führungsrollkörpers 20B dargestellt. Es sind jedoch Be wegungsapparate 21 an beiden Seiten des Führungsrollkörpers 20B vorgesehen.

Wie anhand der Fig. 2(a) und 2(b) zu erkennen ist, weist der Bewegungsapparat 21 ein Paar von Schienen 62 und 62 auf, die in senkrechter Richtung innerhalb eines längli chen Gehäuses 60 verlaufen, das wiederum sicher durch ein Stützelement (nicht ge zeigt) gehalten ist. An den Schienen 62 ist ein Lager 66 über Linearlager 64 und 64 gleitend gehalten. Des Weiteren ist die Drehwelle 20b des Führungsrollkörpers 20B durch das Lager 66 über ein freies Gelenk 68 am Lager 66 gehalten und gleichzeitig ist das Lager 66 mit einer Vorschubschraube 70 verschraubt, die in senkrechter Richtung durch das Gehäuse 60 entlang der Schienen 66 eingesetzt ist. Eine Drehung der Vor schubschraube 70 bewegt das Lager 66 in senkrechter Richtung innerhalb des Gehäuses 60. Wie somit anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, wird ein Umschlingungswinkel des Bandes 12 um den Führungsrollkörper 20B größer, wenn der Führungsrollkörper 20B nach unten bewegt wird, wohingegen der Umschlingungswinkel des Bandes 12 um den Führungsrollkörper 20B klein wird, wenn sich der Führungsrollkörper 20B nach oben bewegt. Wie außerdem durch die doppeltstrichpunktierten Linien der Fig. 2(a) ange deutet ist, kann die Achsrichtung des Führungsrollkörpers 20B um einen vorbestimmten Winkel α aus seiner horizontalen Lage geneigt werden, indem die Lager 66 der Bewe gungsapparate 21 zu beiden Seiten des Führungsrollkörpers 20B um unterschiedliche Beträge verschoben werden, um so zu unterschiedlichen Höhenpositionen der Dreh welle 20b an beiden Seiten des Führungsrollkörpers 20B zu kommen.

Typische Bänder 12 sind solche mit Breiten zwischen 0,3 m und 5 m und Längen von 45 m und 20000 m sowie mit Dicken zwischen 2 µm und 200 µm. Das Band 12 umfasst einen Kunststofffilm, der aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen-2,6-naphthalat, Zellulosediacetat, Zellulosetriacetat, Zelluloseacetatpropionat, Polyvinylchlorid, Polyvi nylidenchlorid, Polycarbonat, Polyimid, Polyamid usw. oder einfach Papier oder Papier und ähnliche Werkstoffen, die mit einem α-Polyolefin mit Kohlenstoffzahlen zwischen 2 und 10, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-butylencopolymer beschichtet oder laminiert sind; alternativ kann das Band ein Band sein, bei dem eine Beschichtungsschicht als Grundmaterial ausgebildet ist.

Die Beschichtungsflüssigkeit 14 ist nicht auf nicht-newtonsche Flüssigkeiten, wie bei spielsweise eine Beschichtungsflüssigkeit für ein Magnetband beschränkt. Die Be schichtungsflüssigkeit kann auch ein Newtonsches Fluid sein, das mit einem Abbinder einer Gelatinelösung für eine fotosensitive Schicht zusammengemischt ist und eine rela tiv geringe Viskosität aufweist.

Das Band 12, auf dem die Beschichtungsflüssigkeit 14 aufgetragen wird, wird von einer ursprünglich breiten Rolle in die benötigte Breite geschnitten. In Laufrichtung des Ban des wird jedoch eine Spannung aufgebracht und in Breitenrichtung des laufenden Ban des 12 kann eine leichte Aufwellung auftreten, da die Aufwickelkräfte der ursprünglichen Rolle an beiden Enden und in der Mitte unterschiedlich groß sein können. Des Weiteren kann bei manchen elastischen Bandarten 12 eine Dickenungleichmäßigkeit, die in Brei tenrichtung des Bandes 12 verläuft, auftreten. In Fällen, in denen eine solche Aufwellung oder Dickenungleichmäßigkeit des Bandes 12 auftritt, variieren die Flüssigkeitsdrü cke der Beschichtungsflüssigkeit 14, die sich zwischen dem Beschichtungsstab 28 und dem Band 12 zum Zeitpunkt der Entfernung des Überschusses der Beschichtungsflüs sigkeit befindet. Kurzum können sich die Flüssigkeitsdrücke in der Beschichtungsflüs sigkeit 14 ändern, wobei ein Flüssigkeitsdruck auf der einen Seite hoch ist, während der entsprechende Teil der anderen Seite in Breitenrichtung des Bandes 12 niedrig ist. Als Ergebnis dessen wird in einem Abschnitt, in dem der Flüssigkeitsdruck hoch ist, eine große Menge an Beschichtungsflüssigkeit entfernt, so dass die Dicke der Beschich tungsflüssigkeit A auf dem Band 12 dünn wird. Dagegen werden in einem Abschnitt, in dem der Flüssigkeitsdruck niedrig ist, nur geringe Mengen entfernt, so dass die Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A auf dem Band 12 groß wird. Daher entsteht eine Dickenverteilung der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A, die in Breitenrichtung des Bandes geneigt ist. Der Beschichtungsstab 28 selbst hat jedoch keine Funktion, die Dickenverteilung der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A in Breitenrichtung einzustellen, so dass die Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes im Vergleich zu einem Extrusionsbeschichtungsverfahren von geringerer Qualität ist.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dieses oben beschriebene Problem er örtert, um es im Rahmen des Stabbeschichtungsverfahrens zu lösen. Sie haben er kannt, dass, obwohl der Beschichtungsstab 28 selbst keine Funktion hat, um die Dicke nungleichmäßigkeit oder -verteilung der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A in Breiten richtung des Bandes einzustellen, die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüs sigkeitsschicht A in Breitenrichtung des Bandes mittels Entfernen eines Überschusses an Beschichtungsflüssigkeit durch den Beschichtungsstab 28 eingestellt werden kann, da ein Flüssigkeitsdruck in der Beschichtungsflüssigkeit 14, der zwischen dem Be schichtungsstab 28 und dem Band 12 herrscht, durch eine in Laufrichtung des Bandes 12 wirkende Spannung ausgeglichen wird.

Wenn aber die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A in Breitenrichtung des Bandes durch eine Veränderung der Spannung eingestellt wird, tritt das Problem auf, dass die Laufposition des Bandes 12 von der normalen Laufposition wegbewegt wird und sich in Richtung des Endes des Beschichtungsstabes 28 bewegt, da der Führungsrollkörper 20B selbst keine Haltekraft hat, um das Band 12 in Position zu halten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch erkannt, dass dieses Problem vermieden werden kann, wenn der Umschlingungswinkel des Bandes 12 um den Führungsrollkörper 20B 15° beträgt.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist der Umschlingungswinkel die Summe aus einem Win kel θ₁ der zwischen dem Band 12 vor dem Berühren des Führungsrollkörpers 20B und der horizontalen Tangente 13 an den Führungsrollkörper 20B gebildet ist, und einem Winkel θ₂, der zwischen dem Band 12 nach der Berührung des Führungsrollkörpers 20B und der horizontalen Tangente 13 an den Führungsrollkörper 20B gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Erkenntnisse gemacht und hat erreicht, dass der Führungsrollkörper 20B in der Nähe des Beschich tungsstabes 28 so bewegt wird, dass er gezielt eine Änderung der Spannung in Breiten richtung des Bandes 12 erzeugt, um eine Beschichtungsflüssigkeitsschicht A in ge wünschter Dicke auf dem Band 12 zu bilden, wodurch die durch den Beschichtungsstab 28 gebildete Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A in Breiten richtung des Bandes eingestellt werden kann.

Entsprechend wird zunächst bei der Bewegungsvorrichtung 21 der Stabbeschichtungs vorrichtung 10, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, zunächst der Drehbetrag der Vorschubschrauben 70 der Bewegungsvorrichtungen des Führungsrollkörpers 20B auf beiden Seiten gleich eingestellt und der Führungsrollkörper 20B wird nach unten be wegt, um den Umschlingungswinkel (θ₁ + θ₂) des Bandes 12 um den Führungsrollkörper 20B 15° oder größer zu machen. Dann werden die Drehbeträge der Vorschubschrauben 70 der Bewegungsapparate 21 zu beiden Seiten des Führungsrollkörpers 20B unter schiedlich eingestellt und der Führungsrollkörper 20B wird aus der horizontalen Lage so geneigt, dass eine Spannungsänderung an der Seite, an der die Aufwellungen oder der Aufwurf oder die Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes groß ist, grö ßer wird als an der anderen Seite. Auf diese Weise kann die Änderung des Flüssigkeits druckes in der Beschichtungsflüssigkeit 14 zwischen dem Beschichtungsstab 28 und dem Band 12 eliminiert werden, wenn der Überschuss an Beschichtungsflüssigkeit durch den Beschichtungsstab 28 entfernt wird. Gleichzeitig kann der Überschuss an Beschichtungsflüssigkeit gleichmäßig entfernt werden, ohne dass sich die Laufrichtung des Bandes 12 ändert, da der Umschlingungswinkel des Bandes 12 um den Führungs rollkörper 20B 15° oder mehr beträgt. Folglich kann die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Weitenrichtung des Bandes auf einfache Weise ver kleinert werden, wenn die Beschichtungsflüssigkeitsschicht A auf dem Band 12 durch Verwendung des Beschichtungsstabes 28 gebildet wird.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht, in der der Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Stabbe schichtungsvorrichtung 40 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt ist, bei dem ein Beschichtungsstab 42 vorgesehen ist, der den Auftrag und die Bemessung zu sammen durchführt.

Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist in Breitenrichtung des Bandes 12 ein zylindrischer Be schichtungsstab 42 in einem Zustand vorgesehen, in dem er in Kontakt mit dem laufen den Band 12 kommt. Der Beschichtungsstab 42 kann sich in Laufrichtung des Bandes 12 drehen und ist gleichzeitig so auf einem Stabhalteelement 44 gelagert, dass die Ro tation nicht blockiert wird. Die Beschichtungsflüssigkeit 14 wird zu einer Beschichtungs flüssigkeitszuleitung 48 geleitet, die im Stabhalteelement 44 ausgebildet ist. Ein Wehr 46 bildet ein Becken 50 in einem Abschnitt, in dem das Band 12 und der Beschichtungs stab 42 sich gegenseitig berühren und die Beschichtungsflüssigkeit 14 wird über das Becken 50 durch den sich drehenden Beschichtungsstab 42 auf das Band 12 übertra gen und aufgetragen.

Wenn die Stabbeschichtungsvorrichtung 40 mit dem Beschichtungsstab 42 versehen ist, bei dem der Auftrag und die Portionierung zusammen durchgeführt werden, ist der Füh rungsrollkörper 20B mit Bewegungsapparaten 21 derselben Bauart wie in Fig. 2 ausge stattet und in Transportrichtung des Bandes vor dem Beschichtungsstab 42 angeordnet.

Folglich kann, wenn die Stabbeschichtungsvorrichtung 40 mit dem Beschichtungsstab 42 versehen ist, bei dem der Auftrag und die Bemessung zusammen durchgeführt wer den, die Beschichtungsflüssigkeit einheitlich auf das Band 12 übertragen und aufgetra gen werden, ohne dass sich die Laufposition des Bandes 12 verändert. Somit kann auf einfache Weise die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Breitenrichtung des Bandes verkleinert werden, wenn die Beschichtungsflüssigkeits schicht A auf dem Band 12 unter Verwendung des Beschichtungsstabes 42 gebildet wird.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht, in der ein Gesamtaufbau der Beschichtungsvorrichtung 10 ge mäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, bei der die Beschichtungsflüssigkeit mittels einer Vorbeschichtungsvorrichtung in übermäßiger Menge auf das Band aufge tragen wird und dann durch einen Beschichtungsstab entfernt wird, um so eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit abzumessen, d. h., dass der Auftrag und die Abmessung getrennt durchgeführt werden. Die Stabbeschichtungsvorrichtung 10 umfasst haupt sächlich die Vorbeschichtungsvorrichtung 16 der Extrusions-Bauart, welche die Be schichtungsflüssigkeit 14 in übermäßiger Menge auf das Band 12, also mehr als eine gewünschte Menge an Flüssigkeit, aufträgt, die Beschichtungsstabvorrichtung 18 zur Entfernung des Überschusses an Beschichtungsflüssigkeit 14, die in Überschuss auf das Band 12 aufgetragen wurde, und eine Mehrzahl von Führungsrollkörper 20, 20, . . ., die entlang des Transportweges des Bandes vorgesehen sind.

Die Vorbeschichtungsvorrichtung 16 der Extrusionsart extrudiert nacheinander die Be schichtungsflüssigkeit 14, die durch einen Druck vom Auslass 24A des Schlitzes 24, der mit der Tasche 22 verbunden ist, in die Tasche 22 geleitet ist, auf das Band 12, während das Kopfende 26 gegen das Band 12 gedrückt wird, das vom Führungsrollkörper 20 hängt und mit einer konstanten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung läuft. Dadurch wird die Beschichtungsflüssigkeit unmittelbar vor der Beschichtungsstabvorrichtung 18 in über schüssiger Menge auf die Unterfläche des Bandes 12 aufgetragen. Die Bauart der Vor beschichtungsvorrichtung 16 ist nicht auf die Extrusions-Bauart beschränkt; jede Be schichtungsvorrichtung, die Beschichtungsflüssigkeit auf das Band aufträgt, kann ver wendet werden.

Die Beschichtungsstabvorrichtung 18 ist so aufgebaut, dass der glatte oder ebene Be schichtungsstab 28 durch das Stabhalteelement 30 gehalten wird und parallel zur Brei tenrichtung des Laufbandes 12 angeordnet ist, das kontinuierlich in Laufrichtung läuft. Das Band 12 kommt mit dem Beschichtungsstab 28 in einem vorbestimmten Umschlin gungswinkel (Umwindungswinkel) bezüglich des Beschichtungsstabes 28 aufgrund des Führungsrollkörpers 20 in Kontakt. Auf diese Weise wird die Beschichtungsflüssigkeits schicht A in gewünschter Dicke gebildet, da der Überschuss der Beschichtungsflüssig keit 14, die von der Vorbeschichtungsvorrichtung 60 im übermäßigen Maße auf das Band 12 aufgetragen wurde, durch den Beschichtungsstab 28 entfernt und in einer ge wünschten Flüssigkeitsmenge bemessen wurde. In diesem Fall ist der Beschichtungsstab 28 mit einer Drehantriebsquelle (nicht gezeigt) verbunden und dreht sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit in einer Richtung, die entgegengesetzt zur Laufrichtung des Bandes 12 verläuft. Alternativ kann sich der Beschichtungsstab 28 in die gleiche Rich tung wie die Laufrichtung des Bandes drehen, während er das Band 12 berührt, oder aber es wird ein Beschichtungsstab verwendet, der sich nicht dreht.

Wie anhand der Fig. 6 zu erkennen ist, ist der Beschichtungsstab 28 mit einer harten Chromschicht 28B auf einer äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Körpers eines Stabkerns 28A aus Edelstahl mit einem Durchmesser von 1 mm bis 50 mm ausgebildet, um eine Vickershärte (HV) von mindestens 1000 aufzuweisen.

Wie im Abschnitt über die nächstkommende Technik ausgeführt wurde, werden Fremd körper leicht durch die Staboberfläche 28C eingefangen, wenn ein glatter Beschich tungsstab 28 verwendet wird, da die Oberfläche des Bandes 12 und die Oberfläche 28C des Beschichtungsstabes 28 nahe aneinander geraten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch eine Lösung zu diesem Problem erörtert und haben erkannt, dass die Beziehung zwischen der Dicke der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeits schicht A und der Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche 28C des Stabes 28 viel dazu beiträgt, wie einfach Fremdkörper eingefangen werden. Selbst ein glatter Beschich tungsstab 28 mit einer glatten (und gleichmäßigen) Staboberfläche 28C weist auf der Staboberfläche 28C in einer mikroskopischen Ansicht eine Oberflächenrauhigkeit auf; wenn die Höhen einer Vielzahl von Vorsprüngen, die die Oberflächenrauhigkeit bilden, relativ zur Dicke der auszubildenden Beschichtungsschicht A zu groß sind, werden Fremdkörper einfach durch die Vorsprünge eingefangen. Tatsächlich haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch erkannt, dass die Tatsache, wie einfach die Fremdkör per eingefangen werden, zu einem gewissen Grad von der maximalen Höhe der Vor sprünge unter den vielen Vorsprüngen relativ zur Dicke der Beschichtungsflüssigkeits schicht A abhängt. Die Fremdkörper werden durch die Vorsprünge selten eingefangen, wenn die maximale Höhe der Oberflächenrauhigkeit der Staboberfläche 28C ein Drittel oder weniger von der Dicke der auszubildenden Oberflächenschicht A beträgt.

Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf den oben beschriebenen Erkenntnissen entwickelt, gemäß denen die Staboberfläche 28C des glatten Beschichtungsstabes 28 so geglättet wird, dass sie die folgende Ungleichung erfüllt:

R_max ≦ h/3, (1)

wobei R_max (µm) die maximale Höhe der Oberflächenrauhigkeiten auf der Staboberflä che und h (µm) die Dicke der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht A dar stellen.

In diesem Fall ist die Dicke der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht A die Dicke (µm) der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A, bei der die überschüssige Menge an Beschichtungsflüssigkeit 14 bereits durch den Beschichtungsstab 28, d. h. nach dem Bemessen oder Portionieren, entfernt wurde. Das Glätten der Staboberfläche 28 wird durch Polieren der Staboberfläche 28C oder durch Hochglanzpolieren der Staboberflä che 28C mit einer Poliervorrichtung erreicht.

Folglich werden die Dicke h der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht A und der maximalen Höhe R_max der Vorsprünge der Oberflächenrauhigkeiten der Staboberflä che 28C so eingestellt, dass sie die obige Ungleichung (1) erfüllen und der Überschuss an Beschichtungsflüssigkeit 14 entfernt wird. Dadurch werden Fremdkörper nicht ein fach durch die Staboberfläche 28C eingefangen, selbst in solchen Fällen, bei denen ein glatter Beschichtungsstab 28 verwendet wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass in der auszubildenden Beschichtungsschicht A Streifen entstehen. Die Dicke der auszubil denden Beschichtungsschicht A beträgt in diesem Fall vorzugsweise 15 µm oder weni ger. Dies ist darum so, da ein erlaubbarer Wert (bei R_max ≦ h/3) der maximalen Höhe R_max der Vorsprünge mit der Dicke h der Beschichtungsflüssigkeit A ansteigt, um die Unglei chung (1) zu erfüllen und weil Fremdkörper einfacher durch die Vorsprünge eingefangen werden. Im Ergebnis werden Fremdkörper viel häufiger eingefangen, wenn die Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht A größer als 15 µm ist.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht, in der der Gesamtaufbau der Stabbeschichtungsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt ist, das den Beschichtungsstab 42 verwendet, um das Auftragen und Portionieren in einem Schritt durchzuführen.

Wie anhand der Fig. 7 zu erkennen ist, ist der zylindrische Beschichtungsstab 42 in Breitenrichtung des Bandes 12 in einem Zustand oder einer Stellung angeordnet, in der er vom laufenden Band 12 berührt wird. Der Beschichtungsstab 42 kann sich in einer Laufrichtung des Bandes 12 drehen und ist gleichzeitig so auf dem Stabhalteelement 44 gelagert, dass die Drehung nicht blockiert ist. Die Beschichtungsflüssigkeit 14 wird in eine Beschichtungsflüssigkeitszuleitung 48 geleitet, die im Stabhalteelement 44 ausge bildet ist und das Wehr 46 bildet in einem Kontaktabschnitt zwischen dem Band 12 und dem Beschichtungsstab 42 das Becken 50. Die Beschichtungsflüssigkeit 14 wird vom Becken 50 durch den sich drehenden Stab 42 auf das Band 12 übertragen und aufge tragen.

Bei der Stabbeschichtungsvorrichtung 40 mit dem Beschichtungsstab 42, durch den das Auftragen und Bemessen oder Portionieren gleichzeitig durchgeführt wird, ist die Ober fläche des glatten Beschichtungsstabes 42 so geglättet, dass die Ungleichung (1) erfüllt ist.

Somit werden bei der Stabbeschichtungsvorrichtung 40 mit dem Beschichtungsstab 42, durch den der Auftrag und das Bemessen zusammen durchgeführt werden, Fremdkör per nicht einfach durch die Staboberfläche eingefangen, so dass in der Beschichtungs flüssigkeitsschicht keine Streifen entstehen können. In diesem Fall beträgt eine Dicke der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht 15 µm oder weniger, was genauso viel ist wie bei der Stabbeschichtungsvorrichtung mit dem Beschichtungsstab, bei dem das Auftragen und das Portionieren getrennt durchgeführt werden.

Die zu verwendenden, typischen Bänder weisen Breiten zwischen 0,3 m und 1 m, Län gen von 45 m bis 10000 m und Dicken von 2 µm bis 200 µm auf. Das Band 12 umfasst einen Plastikfilm, der aus Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen-2,6-naphthalat, Zellulosediacetat, Zellulosetriacetat, Zelluloseacetatpropionat, Polyvinylchlorid, Polyvi nylidenchlorid, Polycarbonat, Polyimid, Polyamid, usw., einfaches Papier oder Papier und ähnliche Werkstoffe, die beschichtet oder mit einem α-Polyolefin mit Kohlenstoff zahlen von 2 bis 10 laminiert oder beschichtet sind, wie beispielsweise mit Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-butylencopolymer. Alternativ kann ein Band verwendet wer den, bei dem eine Beschichtungsschicht als Grundmaterial gebildet ist, oder auch eine Aluminiumfolie.

Die Beschichtungsflüssigkeit 14 ist nicht auf nicht-newtonsche Fluide, wie beispielswei se eine Beschichtungsflüssigkeit für ein Magnetband, beschränkt. Die Beschichtungs flüssigkeit kann ein newtonsches Fluid sein, das mit einem Binder für eine Gelatinelö sung für eine fotosensitive Schicht mit relativ niedriger Viskosität zusammengesetzt ist.

Beispiele

Unter Verwendung einer Stabbeschichtungsvorrichtung, bei der ein Beschichtungsstab im Überschuss auf ein Band gemäß Fig. 1 aufgetragene Beschichtungsflüssigkeit ent fernt, wurde ein praktisches Experiment betreffend die vorliegende Erfindung durchge führt.

Es wurde eine Beschichtungsflüssigkeit verwendet, bei der die jeweiligen Bestandteile gemäß Tabelle 1 in eine Kugelmühle gegeben und ausreichend gemischt und verteilt und dann weiter einheitlich gemischt und verteilt wurden, nachdem 30 Gewichtsteile Epoxydharz (Äquivalenzgewicht von Epoxyd = 500) hinzugefügt wurden. Das Band war aus PET-Werkstoff hergestellt.

Tabelle 1

Die Fig. 8 bis 10 zeigen Dickenungleichmäßigkeiten in Breitenrichtung des Bandes (im Folgenden einfach als "Dickenungleichmäßigkeit" bezeichnet), wenn der Neigungswin kel eines Führungsrollkörpers, der in Laufrichtung vor dem Beschichtungsstab angeord net ist, verändert wird (im Folgenden einfach als "Neigungswinkel" bezeichnet), und wenn ein Umschlingungswinkel des Bandes um den Führungsrollkörper (im Folgenden einfach als "Umschlingungswinkel" bezeichnet) verändert wird. Die Dickenungleichmä ßigkeiten wurden untersucht. Des Weiteren wurde die Bewegung der Laufposition des Bandes (im Folgenden einfach "Bewegung" bezeichnet) untersucht. Die Laufposition des Bandes ist als Grundlaufposition in den Fig. 8 bis 10 bezeichnet. In diesem Fall be trug eine Beschichtungsgeschwindigkeit über eine Mehrzahl der Beispiele 300 m/min und bei einigen der Beispiele 100 m/min und 800 m/min. Die Spannungsänderungen in Laufrichtung des Bandes betrugen 8 kgf/m in der Mehrzahl der Beispiele und 6 kgf/m und 15 kgf/m bei einigen Beispielen.

Ein Kriterium bei der Auswertung der Dickenungleichmäßigkeit (in Prozent angegeben) der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Breitenrichtung des Bandes betrug ±10%: Eine Dickenungleichmäßigkeit von 10% oder darunter war annehmbar. Eine negative (-) Di ckenungleichmäßigkeit bedeutet, dass die Dickenungleichmäßigkeit eine Neigung auf wies, die umgekehrt zu einer Neigung der positiven Dickenungleichmäßigkeit war. Ein Kriterium zur Auswertung der Laufposition des Bandes ist wie folgt: "gut" bedeutet keine Abweichung von der normalen Laufrichtung; "annehmbar" bedeutet das Vorhandensein einer kleinen Abweichung von der normalen Laufrichtung, die jedoch keine Auswirkun gen zeigt; und "schlecht" bedeutet das Vorhandensein einer großen Abweichung von der normalen Laufrichtung, was zu einer Abwertung und Disqualifizierung führt. Im Ex periment wurden Beispiele gesucht, die die Bedingungen erfüllen, dass die "Dicke nungleichmäßigkeit" ±10% beträgt und die "Abweichung" "gut" oder "annehmbar" ist.

Fig. 8 zeigt einen Fall, bei dem ein Band mit relativ großer Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes und ein mit Draht versehener Stab verwendet wurde.

Die "Dickenungleichmäßigkeit" der Fig. 8 betrug bei den Beispielen 1, 3 und 5 jeweils +5, wohingegen sie bei den Beispielen 2, 4 und 6 mit einer Spannungsänderung in Weitenrichtung des Bandes durch Neigung des Führungsrollkörpers um 0,5° oder 0,2° allesamt 0 betrug.

Die "Abweichung" bei den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3, bei denen die Spannungs änderung in Breitenrichtung des Bandes durch Neigen des Führungsrollkörpers um 0,5° bis 0,7° Grad durchgeführt wurde und bei denen der Umschlingungswinkel zu diesem Zeitpunkt 5° bis 12°, also weniger als der Umschlingungswinkel von 15° gemäß der vor liegenden Erfindung, betrug, wurde die Bewegung aller drei Beispiele durch die Bewer tung als "schlecht" gewertet, obwohl die "Dickenungleichmäßigkeit" der drei Beispiele mit Werten zwischen -1 und +4 bewertet wurde.

Im Gegensatz dazu wurden die "Abweichungen" der Beispiele 2, 4 und 6, bei denen der Umschlingungswinkel 15° betrug und die Führungsrollkörper um 0,5° geneigt wurden, alle mit "annehmbar" bewertet.

Wie anhand dieser Ergebnisse klar wird, war die Änderung der Spannung in der Lage, in Breitenrichtung des Bandes zu wirken, ohne die Laufposition des Bandes zu verändern, wenn der Neigungswinkel von der horizontalen Lage des Führungsrollkörpers abwich und der Umschlingungswinkel des Bandes um den Führungsrollkörper mindestens 15° betrug. Daher konnte die Überschussmenge an Beschichtungsflüssigkeit gleichmäßig entfernt und der Flüssigkeitsdruck der Beschichtungsflüssigkeit zwischen dem Be schichtungsstab und dem Band vergleichmäßigt werden.

Fig. 9 zeigt einen Fall, bei dem ein Band mit relativ geringer Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes und ein glatter Stab als Beschichtungsstab verwendet wur den.

Bei den Beispielen 7 bis 10 der Fig. 9 betrugen die "Neigungswinkel" 0,0°, 0,05°, 0,1° und 0,5°, der Umschlingungswinkel betrug 15°. Auf diese Weise konnte die "Dicke nungleichmäßigkeit" verringert werden, wenn der "Neigungswinkel" auf einen größeren Wert gesetzt wurde.

Bei den Beispielen 11 bis 16 betrugen die "Neigungswinkel 0,0°, 0,05°, 0,1°, 0,5°, 0,7° und 1° und der "Umschlingungswinkel" betrug 45°. Die "Dickenungleichmäßigkeit" be trug an dem Punkt 0, an dem der "Neigungswinkel" 0,5° betrug. An einem Punkt, an dem der "Neigungswinkel" 0,5° überschritt, bildete die "Dickenungleichmäßigkeit" eine umgekehrte Neigung (-2 bis -10%) aus. Folglich besteht die Tendenz, dass sich die "Dickenungleichmäßigkeit" mit steigenden "Neigungswinkel" verringert. Wenn jedoch der "Neigungswinkel" größer ist als der "Neigungswinkel" an dem Punkt, an dem die "Dicke nungleichmäßigkeit" 0 betrug, dreht sich das Ergebnis insofern um, als die "Dicke nungleichmäßigkeit" nun zunimmt. Folglich ist es sehr wichtig, einen geeigneten "Nei gungswinkel" der Führungsrollkörper basierend auf einem Änderungstrend zwischen dem "Neigungswinkel" und der "Dickenungleichmäßigkeit" festzusetzen.

Die Fälle 17 bis 20 waren Fälle, bei denen die "Neigungswinkel" 0,0°, 0,05°, 0,1° und 0,2° und der "Umschlingungswinkel" 90° betrugen; dabei betrug die "Dickenungleichmä ßigkeit" an einem Punkt 0, an dem der "Neigungswinkel" 0,1° betrug. Wenn der "Nei gungswinkel" 0,1° überschritt, trat eine umgekehrte Neigung (-10%) auf. Wird dies mit den Fällen der Beispiele 11 bis 16 verglichen, so beeinflusst ein großer "Umschlin gungswinkel" die "Dickenungleichmäßigkeit" stärker bei einem kleinen "Neigungswinkel". Beispiel 21 zeigt einen Fall, in dem der "Umschlingungswinkel" auf 12°, weniger als 15°, festgelegt wurde, wenn der "Neigungswinkel" 0 betrug. In diesem Fall war die "Dicke nungleichmäßigkeit" 0 und keine "Bewegung" war vorhanden.

Die Beispiele 22-25 betreffen Fälle mit einem "Neigungswinkel" von 0,5° und einem "Umschlingungswinkel" von 45°. Die Spannung in Laufrichtung des Bandes wurde auf drei verschiedene Referenzwerte gesetzt: 6,0 kgf/m, 8,0 kgf/m und 15 kgf/m. Des Weite ren betrug eine Beschichtungsgeschwindigkeit des Beispieles 24 100 m/min. was lang samer als die 300 m/min der Beispiele 22 und 23 ist. Die Beschichtungsgeschwindigkeit des Beispiels 25 betrug 800 m/min. was eine Hochgeschwindigkeitsbeschichtung dar stellt. Im Ergebnis waren die "Dickenungleichmäßigkeiten" der Beispiele 22 bis 25 alle samt 0 und die "Bewegung" oder "Abweichung" wurden mit "gut" bewertet. Dieser Fall deutet an, dass die Stabbeschichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage war, unabhängig von der Spannung in Laufrichtung des Bandes und von der Beschichtungsgeschwindigkeit eingesetzt zu werden.

Die Vergleichsbeispiele 4 bis 7 betreffen Fälle, bei denen der Führungsrollkörper in ei nem Winkel von 0,5° bis 0,7° geneigt war, um eine Spannungsänderung in Breitenrich tung des Bandes zu bewirken. Der Umschlingungswinkel zu diesem Zeitpunkt betrug 10° bis 12°, was weniger als die erfindungsgemäßen 15° war. Bei den Vergleichsbeispielen wurde die "Dickenungleichmäßigkeit" mit 0 bis 3%, die "Abweichung" jedoch insgesamt mit "schlecht" bewertet, da der Umschlingungswinkel weniger als 15° betrug.

Fig. 10 zeigt einen Fall, bei dem ein Band mit relativ starker Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes sowie ein glatter Stab als Beschichtungsstab verwendet wurden. Bei Verwendung eines glatten Beschichtungsstabes ist die Dickenungleichmä ßigkeit in Breitenrichtung des Bandes stärker betroffen als im Falle eines mit Draht ver sehenen Stabes. Somit musste der "Neigungswinkel" größer (wie beispielsweise 1,0°) sein, um einen Grad der Änderung der Spannung zu erhöhen. Die in Fig. 10 dargestell ten Beispiele zielten demnach darauf ab, die Änderungen der "Dickenungleichmäßigkeit" und "Bewegung" für diesen Fall zu studieren.

In den Beispielen 26 bis 32 der Fig. 10 wurden die "Dickenungleichmäßigkeit" und die "Abweichung" untersucht, indem eine Vielzahl von Kombinationen von der Beschich tungsgeschwindigkeit, der Spannung in Breitenrichtung des Bandes und dem "Um schlingungswinkel" gebildet wurde, während der "Neigungswinkel" auf einen konstanten Wert von 1,0° festgelegt war. Als Ergebnis wurde die "Dickenungleichmäßigkeit" insge samt innerhalb eines Bereiches zwischen -7 bis +10° eingeordnet und die "Abweichung" wurde zwischen "annehmbar" (nur Beispiel 1) und "gut" bewertet. Obwohl der "Nei gungswinkel" relativ groß war, nämlich 1,0°, war das Stabbeschichtungsverfahren ge mäß der vorliegenden Erfindung noch immer in der Lage, durchgeführt zu werden, un abhängig von der Spannung in Laufrichtung des Bandes und der Beschichtungsge schwindigkeit.

Die Vergleichsbeispiele 8 bis 18 stellen Fälle dar, bei denen ein Band mit relativ großer Dickenungleichmäßigkeit in Breitenrichtung des Bandes und ein glatter Stab als Be schichtungsstab verwendet wurden. Bei diesen Beispielen wurden Studien durchgeführt, bis zu welchen Grade die "Dickenungleichmäßigkeit" eliminiert werden konnte, wenn der "Neigungswinkel" klein war, und wie andererseits die "Abweichung" sich änderte, wenn der "Neigungswinkel" vergrößert wurde, um die "Dickenungleichmäßigkeit" zu eliminie ren.

Als Ergebnis qualifizierte sich die "Abweichung" bei den Vergleichsbeispielen 8 bis 14, bei denen der "Neigungswinkel" zwischen 0,0 und 0,05° und der "Umschlingungswinkel" zwischen 8° bis 10° geändert wurde; die "Dickenungleichmäßigkeit" betrug zwischen 15° und 20° und wurde so aufgrund des nicht ausreichenden "Neigungswinkels" als unzurei chend bewertet.

Bei den Vergleichsbeispielen 15 bis 18, bei denen der "Neigungswinkel" zwischen 1,0° und 2,0° und der "Umschlingungswinkel" zwischen 8° bis 10° verändert wurde, fiel die "Dickenungleichmäßigkeit" innerhalb eines gültigen Bereichs von zwischen 5% und 10%, die "Abweichung" jedoch außerhalb des gültigen Bereiches, da der "Umschlin gungswinkel" nicht ausreichend war.

Wie aus der Fig. 10 hervorgeht, ist es besonders ausschlaggebend, wenn ein glatter Stab als Beschichtungsstab verwendet wird, den Neigungswinkel aus der horizontalen Lage des Führungsrollkörpers auf einen geeigneten Wert und den Umschlingungswinkel des Bandes um den Führungsrollkörper auf 15° oder mehr zu setzen, da die Dicke nungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Weitenrichtung des Bandes dazu neigte, durch die Dickenungleichmäßigkeit des Bandes selbst in Weitenrichtung stark beeinflusst zu werden.

Unter Verwendung der Stabbeschichtungsvorrichtung der Fig. 5, bei der eine Über schussmenge an auf das Band aufgetragener Beschichtungsflüssigkeit durch einen glatten Beschichtungsstab entfernt wird, wurde ein weiterer Satz von praktischen Expe rimenten durchgeführt.

Es wurde eine Beschichtungsflüssigkeit verwendet, bei der die jeweiligen Bestandteile der Tabelle 1 in eine Kugelmühle gegeben und ausreichend durchmischt und verteilt wurden und danach nochmals einheitlich gemischt und verteilt wurden, nachdem Epo xydharz zu 30 Gewichtsteilen (Äquivalenzgewicht von Epoxy = 500) hinzugefügt wurde. Das Band wurde aus PET-Werkstoff gefertigt.

Tabelle 2 zeigt die Bedingungen und Ergebnisse der praktischen Versuche.

Ein Messapparat zum Messen der Oberflächenrauhigkeit R_max war der Surfcoder SEF- 30D des Kosaka Research Institute.

Tabelle 2

Die Beispiele 33 bis 39 der Tabelle 2 betrafen Fälle, bei denen die Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt war, und die Vergleichsbeispiele betrafen Fälle, in denen R_max ≦ h/3 nicht erfüllt war, wie bei einem Vergleich der maximalen Höhe R_max der Vorsprünge (µm) und h/3 (µm) zu erkennen ist.

Im Ergebnis konnte ein zufriedenstellendes Produkt erhalten werden, das keine Streifen auf der Beschichtungsflüssigkeitsschicht aufwies. Das Beispiel 39 betraf einen Fall, bei dem die Dicke der Beschichtungsflüssigkeitsschicht h und die maximale Höhe des Vor sprunges R_max auf die gleichen Werte wie beim Beispiel 35 gesetzt wurden. Die Be schichtungsgeschwindigkeit wurde von 300 m/min auf 100 m/min verringert; die Streifen konnten jedoch noch immer nicht in der Beschichtungsflüssigkeitsschicht erkannt wer den.

Im Gegensatz dazu wurden die Produkte der Vergleichsbeispiele 19 bis 21 allesamt aufgrund des Auftretens von Streifen in der auszubildenden Beschichtungsflüssigkeits schicht als unzureichend disqualifiziert.

Wie oben beschrieben wurde, kann bei dem Stabbeschichtungsverfahren und der Stab beschichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht in Breitenrichtung des Bandes auf einfache Weise ver kleinert werden, wenn eine Beschichtungsflüssigkeitsschicht auf dem Band unter Ver wendung des Beschichtungsstabes gebildet wird.

Wie außerdem oben beschrieben wurde, verhindert das erfindungsgemäße Stabbe schichtungsverfahren und die erfindungsgemäße Stabbeschichtungsvorrichtung, dass Fremdkörper durch die Beschichtungsoberfläche eingefangen werden, wenn eine Be schichtungsfluidschicht in einer gewünschten Dicke auf das Band unter Verwendung des glatten Beschichtungsstabes gebildet wird, der eine überragende Verschleißfestig keit aufweist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Streifen in der Beschich tungsflüssigkeitsschicht entstehen.

Es ist klar, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die speziell offenbarten Ausführungen zu beschränken, sondern dass im Gegenteil die Erfindung sämtliche Ab änderungen, alternativen Anordnungen und Äquivalente umfassen soll, die innerhalb des Kerns und Schutzbereichs der Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprü chen ausgedrückt ist.

Claims

1. Stabbeschichtungsverfahren zum Ausbilden einer Beschichtungsflüssigkeits schicht (A) mittels eines Beschichtungsstabes (42) auf einem laufenden Band (12), das durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) gespannt wird, wobei:
der Beschichtungsstab (42) eine Beschichtungsflüssigkeit (14) auf das Band (12) aufträgt und eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) ein stellt; und
das Band (12) in Weitenrichtung des Bandes (12) eine Spannungsänderung auf weist, um eine Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) in Breitenrichtung des Bandes (12) einzustellen.

2. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 1, wobei einer (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) benachbart zum Beschichtungsstab (42) be wegt wird, um die Spannungsänderung in das Band (12) einzubringen.

3. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 2, wobei ein Umschlingungswinkel (θ₁ + θ₂) des Bandes (12) bezüglich des einen (20B) der Vielzahl von Führungsroll körpem (20A, 20B, 20C) zumindest 15° beträgt.

4. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 2, wobei der eine (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) in senkrechter Richtung bewegt wird und wobei eine Achse (20b) des einen (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) bezüglich einer Waagerechten geneigt wird.

5. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 4, wobei ein Umschlingungswinkel (θ₁ + θ₂) des Bandes (12) bezüglich des einen (20B) der Vielzahl von Führungsroll körpem (20A, 20B, 20C) zumindest 15° beträgt.

6. Stabbeschichtungsverfahren zum Ausbilden einer Beschichtungsflüssigkeits schicht (A) mit einem Beschichtungsstab (28) auf einem laufenden Band (12), das durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) gespannt wird, wo bei:
eine Vorbeschichtungsvorrichtung (16) eine überschüssige Menge an Beschich tungsflüssigkeit (14) auf das Band (12) aufträgt und der Beschichtungsstab (28) eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) durch Entfernen der überschüssigen Menge von Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt; und
das Band (12) eine Spannungsänderung in einer Breitenrichtung des Bandes (12) aufweist, um eine Dickenungleichmäßigkeit der Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) in Breitenrichtung des Bandes (12) einzustellen.

7. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 6, wobei einer (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) benachbart zum Beschichtungsstab (28) be wegt wird, um die Spannungsänderung in das Band (12) einzubringen.

8. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 7, wobei ein Umschlingungswinkel (θ₁ + θ₂) des Bandes (12) bezüglich des einen (20B) der Vielzahl von Führungsroll körpem (20A, 20B, 20C) zumindest 15° beträgt.

9. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 7, wobei der eine (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) in senkrechter Richtung bewegt wird und eine Achse (20b) des einen (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) bezüglich der Horizontalen geneigt wird.

10. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 9, wobei ein Umschlingungswinkel (θ₁ + θ₂) des Bandes (12) bezüglich des einen (20B) der Vielzahl von Führungsroll körpem (20A, 20B, 20C) zumindest 15° beträgt.

11. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) zur Ausbildung einer Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) mit einem Beschichtungsstab (42) auf einem laufenden Band (12), das durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) gespannt ist, umfassend:
den Beschichtungsstab, durch den im Betrieb eine Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) aufgetragen und eine Menge der Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) eingestellt ist; und
eine Bewegungsvorrichtung (21), durch die im Betrieb zumindest einer (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) benachbart zum Beschich tungsstab (42) bewegt ist.

12. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei der Beschichtungs stab (42) ein glatter Beschichtungsstab ist.

13. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei die Bewegungsvor richtung (21) umfasst:
eine senkrecht bewegliche Vorrichtung, durch die zumindest einer (20B) der Viel zahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) in senkrechter Richtung bewegt ist; und
eine Neigungsvorrichtung, durch die eine Achse (20b) zumindest des einen (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) bezüglich einer Horizontalen neigbar ist.

14. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei der Beschichtungs stab (42) ein glatter Beschichtungsstab ist.

15. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) zur Ausbildung einer Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) mittels eines Beschichtungsstabes (28) auf einem laufenden Band (12), das durch eine Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) gespannt ist, umfassend:
den Beschichtungsstab (28), der einen Betrag an Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt, indem eine überschüssige Menge von Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) entfernt wird, wobei die Beschichtungsflüssigkeit (14) durch eine Vorbeschichtungsvorrichtung (16) im Überschuß auf dem Band (12) aufgetragen wurde; und
eine Bewegungsvorrichtung (21), die zumindest einen (20B) der Vielzahl von Füh rungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) benachbart zum Beschichtungsstab (28) bewegt.

16. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei der Beschichtungs stab (28) ein glatter Beschichtungsstab ist.

17. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei die Bewegungsvor richtung (21) umfasst:
eine senkrecht bewegliche Vorrichtung, die den zumindest einen (20B) der Viel zahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) in senkrechter Richtung bewegt; und
eine Neigungsvorrichtung, die eine Achse (20b) des zumindest einen (20B) der Vielzahl von Führungsrollkörpern (20A, 20B, 20C) bezüglich einer Horizontalen neigt.

18. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 17, wobei der Beschichtungs stab (28) ein glatter Beschichtungsstab ist.

19. Stabbeschichtungsverfahren zum Ausbilden einer Beschichtungsflüssigkeits schicht (A) an einem laufenden Band (12) mittels eines glatten Beschichtungssta bes (42), wobei:
der glatte Beschichtungsstab (42) eine Beschichtungsflüssigkeit (14) auf das Band (12) aufträgt und einen Betrag der Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt; und
eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) und R_max eine maximale Höhe von Vorsprüngen der Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (42) ist.

20. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 19, wobei die Dicke h der Beschich tungsflüssigkeitsschicht (A) zumindest 15 µm beträgt.

21. Stabbeschichtungsverfahren zum Bilden einer Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) auf einem laufenden Band (12) mittels eines glatten Beschichtungsstabes (28), wobei:
eine Vorbeschichtungsvorrichtung (16) eine überschüssige Menge an Beschich tungsflüssigkeit (14) auf das Band (12) aufträgt und der glatte Beschichtungsstab (28) eine Menge der Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt, in dem eine überschüssige Menge der Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) entfernt wird; und
eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt wird, wobei h eine Dicke der Beschichtungsflüs sigkeitsschicht (A) und R_max eine maximale Vorsprungshöhe einer Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (28) ist.

22. Stabbeschichtungsverfahren nach Anspruch 21, wobei die Dicke h der Beschich tungsflüssigkeitsschicht (A) maximal 15 µm beträgt.

23. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) zur Ausbildung einer Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) auf einem laufenden Band (12) mittels eines glatten Beschich tungsstabes (42), wobei:
der glatte Beschichtungsstab (42) eine Beschichtungsflüssigkeit (14) auf das Band (12) aufträgt und eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt; und
eine Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (42) so geglättet ist, dass eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke h der Beschichtungsflüssigkeitsschicht (A) und R_max eine maximale Höhe von Vorsprüngen der Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (42) ist.

24. Stabbeschichtungsvorrichtung (10) zur Ausbildung einer Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) an einem laufenden Band (12) mittels eines glatten Beschich tungsstabes (28), wobei:
der glatte Beschichtungsstab (28) eine Menge an Beschichtungsflüssigkeit (14) auf dem Band (12) durch Entfernen einer überschüssigen Menge der Beschichtungs flüssigkeit (14) auf dem Band (12) einstellt, wobei die Beschichtungsflüssigkeit (14) in übermäßiger Länge auf das Band (12) durch eine Vorbeschichtungsvorrichtung (16) aufgetragen wurde; und
eine Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (28) so geglättet ist, dass eine Ungleichung R_max ≦ h/3 erfüllt ist, wobei h eine Dicke h der Beschichtungsflüssig keitsschicht (A) und R_max eine maximale Höhe der Vorsprünge einer Oberfläche des glatten Beschichtungsstabes (28) ist.