JPH0134663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、塗布装置に関し、更に詳しくは、そ
の先端部近傍の一部をドクタエツジ化して成り、
移動中の支持体表面に向けて連続的に押出せしめ
た塗布液を、前記ドクタエツジを介して前記支持
体表面に均一な厚さをもつて塗布するエクストル
ーダの改良に関するものである。 なお、本発明で言う「支持体」とは、一般に、
その幅が0.3〜３ｍ、長さが45〜10000ｍ、厚さが
５〜200μｍのポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレン−２，６−ナフタレート、セルロース
ダイアセテート、セルローストリアセテート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、
ポリイミド、ポリアミド、等のプラスチツクフイ
ルムフイルム；紙；紙にポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレンブテン共重合体、等の炭素数が
２〜10のα−ポリオレフイン類を塗布又はラミネ
ートした紙；アルミニウム；銅、錫、等の金属
箔；等から成る可撓性帯状物、あるいは該帯状物
を基材としてその表面に予備的な加工層を形成せ
しめてある帯状物が含まれる。 更に、前述した支持体は、その用途に応じた塗
布液例えば写真感光性塗布液、磁性塗布液、表面
保護、帯電防止あるいは滑性用塗布液、等がその
表面に塗布され、乾燥した後、所望する幅及び長
さに裁断されるものであり、その代表的な製品と
して各種写真フイルム、印画紙、磁気テープ、等
が挙げられる。 前記支持体を比較的高速度例えば50〜100ｍ／
minで移動させながら、前記塗布液を極めて薄く
かつ均一な厚さに塗布することが可能とされてい
た従来のドクタエツジ付きエクストルーダは、特
開昭50−138036号及び特開昭53−90350号の各公
報に開示されている。 これらエクストルーダにおける共通点は、ガイ
ドローラ等の各走行案内手段の間で、その厚さ方
向に若干彎曲することが可能な状態に装架された
前記支持体に対し、前記エクストルーダの先端
部、特に前記塗布液が押出されるスロツトの出口
近傍の一部を画成する前記ドクタエツジ及びバツ
クエツジの突出面を、前記支持体の表面に押し着
けるように対設せしめ、前記スロツトから押出さ
れる前記塗布液の供給量又は押出量の変化に応
じ、前記スロツトよりも前記支持体の下流側に位
置する前記ドクタエツジと支持体との間隔を変化
せしめて塗布を行うことであつた。 しかしながら、前者（特開昭50−138036号公
報）は、前記ドクタエツジのエツジ全長さを長く
するとゝもに、そのエツジ面を大きな曲率を有し
た曲面、多角形面、凹凸面、あるいは全く平坦な
面とし、前記支持体表面に対向せしめていたの
で、前記エツジ面の断面が前記支持体の幅方向に
も均一に加工、仕上げられていない場合、塗膜の
厚さがその幅方向に著しく不均一になつてしまう
ことは避けられず、従つて、前記ドクタエツジの
加工には高度の加工技術と素材の厳選が必要とさ
れた。 しかも、前記塗膜の厚さの均一性が更に強く望
まれて来ると、前述したような断面形状のドクタ
エツジでは、エツジ端部のバリ取り加工に伴うＲ
面、Ｃ面あるいは面取り加工により、前記塗膜の
表面性、厚さ、等に大きく作用する前記エツジ端
部及びその近傍の真直度が低下し、その結果、前
記塗膜の厚さをμｍのオーダーで均一に制御する
ことに限界があつた。 又、仮に前記エツジ端部をμｍのオーダーで加
工仕上げすることが可能であつても、微小で比較
的硬い異物粒子例えば強磁性酸化鉄粉末、ハロゲ
ン銀粒子、研磨剤粒子、等を比較的多く含む前記
塗布液と長時間摺接する状態で塗布を行うことに
より、前記ドクタエツジ面及びエツジ端部が摩耗
し、その摩耗個所を研磨により修正する度に、そ
の仕上精度は低下する傾向が強いものであつた。
一方、後者（特開昭53−90350号公報）は、平坦
なエツジ面と丸味又は面取り加工を施したエツジ
端部を有して成るドクタエツジは勿論、前記スロ
ツトの出口よりも前記支持体の上流側に配したバ
ツクエツジの突出面も、前記支持体の表面に摺接
するように設けられているので、前者と同等もし
くはそれ以上に前記塗膜の厚さ及び表面性を均一
かつ良好に維持することは困難であつた。 又、両者とも、各エツジの構成上、前述したよ
うな微小粒子の増加に伴つて、品質上極めて有害
なタテスジ状の故障が発生し易くなる欠点も有し
ていた。 更に、比較的加工精度を上げ易い平坦なエツジ
面においても、該エツジ面上の上流側又は下流側
の何れか一方のエツジ端部がより強く前記支持体
表面を押圧するので、前記エツジ面上のドクタリ
ング作用に均一性を欠き、前記エツジ端部近傍の
前記支持体張力に急峻な変動（上昇）が生じて、
所望する塗膜厚さを得ることが困難になり、前述
したタテスジ状の故障も発生することが多かつ
た。 本発明は、前述した従来装置の欠点を解消し、
かつ前記ドクタエツジの加工及び保守が容易な塗
布装置を提供することを目的とするものである。 本発明のかかる目的は所定の走行経路に沿つて
連続的に移動している可撓性帯状支持体の表面に
近接せしめたスロツト先端部から、塗布液を連続
的に押出して前記支持体の表面に前記塗布液を塗
着するとゝもに、前記スロツト先端部に隣接する
ドクターエツジにより前記塗着液を所望する厚さ
にメタリングするエクストルージヨン型塗布装置
において、前記ドクターエツジが、三角状の断面
形状をもつて前記支持体の表面に向け突出するド
クター面を有し、前記ドクターエツジの頂角αが
165゜以上、下流側のエツジ面長さl₁が１〜15mm、
上流側エツジ面長さl₂が0.1〜２mmであり、且つ前
記ドクターエツジが超硬合金からなり、前記ドク
ター面が前記支持体を略三角状に屈曲せしめるよ
うに近接して前記塗布液のメタリングを行うよう
にしたことを特徴とする塗布装置によつて達成さ
れる。 以下、添付した図面に基づき、本発明装置の実
施態様について説明する。 第１図、第２図及び第３図に示した本発明装置
におけるドクタエツジ付きエクストルーダ１（以
下、単に「エクストルーダ１」と称する。）の要
部は、次に夫々詳述するような給液系２、ポケツ
ト部３、スロツト部４、ドクタエツジ部５、及び
バツクエツジ部６に区分できる。 −１ 給液系２： 該給液系２は、エクストルーダ１の躯体よりも
外部にあつて前記塗布液Ｃを連続的にかつ一定の
流量で送液可能な定量送液ポンプ手段（図示せ
ず、）、並びに前記エクストルーダ１の躯体内部を
前記支持体Ｗの幅方向に透設したポケツト部３と
前記ポンプ手段を連通せしめる配管部材を夫々具
備して成つている。 −２ ポケツト部３： 該ポケツト部３は、第１図及び第２図に示した
ように、その断面が略円形を成し、かつ第３図に
示したように、前記支持体Ｗの幅方向に略同一の
断面形状をもつて延長された一種の液溜めであ
る。 又、その有効延長長さは、通常、塗布幅と同等
もしくは若干長く設定される。 なお、前記ポケツト部３の内径は、通常、10〜
50mmの範囲に設定され、その貫通した両端開口部
は、第３図に示したように、前記エクストルーダ
１の両端部に取付けられる各シールド板７，８に
より閉止されている。 前記一方のシールド板７に突設した短管９に、
前記給液系２を接続することにより、前記ポケツ
ト部３の内部に前記塗布液Ｃが注入、充満して、
後述するスロツト部４を経て外部に前記塗布液Ｃ
を均一な液圧分布をもつて押圧せしめるものであ
る。 −３ スロツト部４： 該スロツト部４は、前記ポケツト部３から前記
支持体Ｗに向け、通常、0.03〜２mmの開口幅ｅを
もつて前記エクストルーダ１の躯体内部を貫通し
かつ前記ポケツト部３と同じように前記支持体Ｗ
の幅方向に延長された比較的狭隘な流路であり、
前記支持体Ｗの幅方向の開口長さは塗布幅と略同
様に設定される。 なお、前記スロツト部４における前記支持体Ｗ
に向けた流路の長さは、前記塗布液Ｃの液組成、
物性、供給流量、供給液圧、等の諸条件を考慮し
て適宜設定し得るものであり、要は前記塗布液Ｃ
が前記支持体Ｗの幅方向に均一な流量と液圧分布
をもつて層流状に前記ポケツト部３から流出可能
であれば良い。 又、前記スロツト部４の出口先端部は、前記支
持体Ｗの上流側と下流側に夫々位置させた後述の
ドクタエツジ部５及びバツクエツジ部６により段
差ｄが付くように画成されている。 −４ ドクタエツジ部５及びバツクエツジ部６： 該ドクタエツジ部５は、前記スロツト部４の出
口から前記支持体Ｗの下流側に位置し、かつ上流
側に配設したバツクエツジ部６よりも、通常、
0.01〜1.0mm程度余分に前記支持体Ｗ寄りに突出
して、前記段差ｄを形成せしめている。 更に、前記ドクタエツジ部５は、前記支持体Ｗ
に対向するエツジ面全域が、三角状の断面形状を
もつて形成され、その突出頂角αは165度以上の
鈍角で、好ましくは170〜178度の範囲に設定さ
れ、更に、前記突出頂角αの下流側エツジ面長さ
l₁は１〜15mm、好ましくは１〜５mmの範囲に設定
される。 又、前記ドクタエツジ部５の下流側エツジ端部
５１、頂部５２及び上流側エツジ端部５３は、丸
味、面取り等の加工を一切施すことなく、約70〜
90度の角度βをもつて反支持体方向に後退せしめ
てある。 又、前記突出頂角αの上流側エツジ面長さl₂は
0.1〜２mm、好ましく0.1〜１mmの範囲に設定す
る。 なお、前記ドクタエツジ部５のエツジ面全域
は、前述した丸味、面取り加工を不要にしかつ耐
摩耗性の向上を図るために、約70度以上の硬度
（ロツクウエルＡスケール）を有する超硬合金材
から成つている。 一方、バツクエツジ部６は、前記ドクタエツジ
部５における上流側エツジ面に略倣つて傾斜しか
つ前述したように段差ｄを付けて前記支持体Ｗに
対向するエツジ面を有して成つている。 そのエツジ面長さl₃は１〜５mm、好ましくは１
〜３mmの範囲に設定される。 以上、記述したように構成される本発明装置
は、ガイドローラ等の各走行案内手段の間で略一
定した張力をもつてかつその厚さ方向に若干彎曲
可能な状態に装架された前記支持体Ｗが、前記ド
クタエツジ部５の下流側エツジ面全域と略平行し
て彎曲するようにエクストルーダ支持機構（図示
せず、）を介して近接せしめる一方、前記給液系
２から前記塗布液Ｃを所望する流量をもつて送液
を始めると、前記塗布液Ｃは前記ポケツト部３及
びスロツト部４を経過した後、前記支持体Ｗの幅
方向に均一な流量及び圧力分布をもつて前記スロ
ツト部４の出口先端部に押出される。 前記スロツト部４の出口先端部に押出された前
記塗布液Ｃは、前記支持体Ｗの表面と接触せずに
僅小の間隙即ち前記段差ｄに略等しい間隙をもつ
て前記支持体Ｗに対向する前記バツクエツジ部６
のエツジ面上に若干はみ出して、前記間隙内に一
種のビードを形成しながら、矢印Ａの方向に連続
的に移動する前記支持体Ｗの表面に沿つて、前記
ドクタエツジ部５の三角状エツジ面と支持体Ｗと
の間を押し広げるように通過して行く。 前述したような塗布液Ｃの移動が連続的に保た
れると、前記ドクタエツジ部５のエツジ面全域と
支持体Ｗの表面は、その幅方向全域にわたり薄層
化されて通過する前記塗布液Ｃにより、一定した
間隙をもつて完全に分離される。 前記分離間隔は、前記支持体Ｗの張力、エクス
トルーダ１の近接度合、塗布液Ｃの供給量、等の
設定条件により定まるものであり、特に、前記塗
布液Ｃの供給量のみの設定変更により、極めて容
易にかつ正確に所望する分離間隔即ち塗膜の厚さ
が得られる。 特に、前記ドクタエツジ部５のエツジ面全域
は、各上、下流側エツジ面に分かれて比較的鈍角
な三角状の断面形状に形成され、かつ超硬合金材
の採用により前記両側エツジ端部及びその近傍の
真直度及び平面度を一層高めるとゝもに、前記下
流側エツジ面の長さl₁を前記上流側エツジ面の長
さl₂よりも比較的長く設定したので、前記支持体
Ｗの極端な三角状の屈曲及び接触角の増加を抑制
することが可能となり、前記ドクタエツジ部５の
エツジ面全域と前記支持体Ｗとの間で行われる前
記ドクタリング作用が円滑化され、幅方向により
均一な厚さの塗膜を形成することが可能になつ
た。 なお、前記ドクタエツジ部５の上流側エツジ面
は、その傾斜角度及びエツジ面の長さl₂を前述し
たような値に設定することにより、前記支持体Ｗ
の極端な三角状の屈曲を阻止以外に、高速塗布適
性をもたらす楔効果をその周辺に発生させる。 第４図及び第５図は、前記ポケツト部３への前
記塗布液Ｃの供給方式に関する変更例を示したも
のである。 第４図に示した供給方式は、第３図における方
式と同じように片側供給を行うものであるが、前
記他方のシールド板８にも短管１０を取付け、前
記一方のシールド板７における短管９を通して前
記ポケツト部３内に注入された前記塗布液Ｃの一
部を、前記他方の短管１０を通して外部に排出せ
しめることにより、前記塗布液Ｃが前記ポケツト
部３内で著しく滞溜することを防止でき、特に揺
変性を有しかつ凝集し易い磁性塗布液に対しては
極めて有効な手段となるものである。 又、第５図は、第４図のような両側の短管９及
び１０以外に前記ポケツト部３の略中央部に連通
する別の短管１１を取付け、該短管１１から前記
塗布液Ｃを供給する中央供給方式を示したもので
ある。 前記ポケツト部３内に注入された前記塗布液Ｃ
の一部は、前記両側の短管９及び１０から外部に
排出され、残りの塗布液Ｃは前記ポケツト部３内
で停滞することなくかつ圧力分布がより均一化さ
れて前記スロツト部４から押出されるものであ
る。 なお、本発明装置における塗布液供給方式は、
前述した第３図〜第５図に示した各方式に限ら
ず、それらを適宜組合せて行つても良い。又、前
記ポケツト部３も、前述したような円筒状のもの
に限らず、角形、舟底形、等に変更可能であり、
要は幅方向に液圧分布を均一化可能な形状であれ
ば良い。 更に、前記ドクタエツジ部５以外のエクストル
ーダ躯体例えば前記バツクコツジ部６、スロツト
部４あるいはポケツト部３のブロツク部材を超硬
合金材により構成せしめても、塗布特性上何等支
障を来たしたことはない。 以上、記述した本発明装置は、次のような新規
な効果を奏するものである。 −１ 前記エクストルーダ１の少なくとも前記ド
クタエツジ部５を超硬合金材により構成せし
め、かつそのエツジ面全域を三角状の断面形状
をもつて外方に突出せしめるとゝもに、前記下
流側エツジ端部５１、頂部５２及び上流側エツ
ジ端部５３は全く面取り加工を施さずに前記下
流及び上流側エツジ面も含めた加工精度（特
に、平面度及び真直度、）を高めたので、前記
塗膜の面質に対し極めて有害なバリ等の欠陥が
前記上、下流側エツジ端面や突出頂角部近傍に
発生することを防止でき、前記三角状のエツジ
面全域の耐摩耗性を著しく向上せしめ、しかも
再研磨に伴う加工精度の低下を阻止できた。 又、前記ドクタエツジ部５のエツジ面全域を
鈍角な三角状に形成しかつ、前記下流側エツジ
面に略平行して前記支持体Ｗが彎曲するように
前記エクストルーダ１を前記支持体Ｗの表面に
対設せしめたので、前記支持体Ｗを極端に屈曲
して異常な張力変動による塗膜の厚さのバラツ
キやタテスジ状の故障発生を防止することが可
能になつた。 −２ 又、前記ドクタエツジ部５のエツジ面全域
を三角状の断面形状をもつて突出せしめたの
で、前記上流側エツジ面のエツジ端部近傍で、
前記塗布液Ｃの前記支持体Ｗに対する塗着を一
層円滑かつ確実にする楔効果が容易に生じ、高
速塗布適性を付与することが可能になつた。 −３ 前記バツクエツジ部６のエツジ面全域を、
前記ドクタエツジ部５における前記上流側エツ
ジ面の延長面よりも前記段差ｄをもつて後退せ
しめてあるので、前記支持体Ｗの表面に対する
接触が防止あるいは軽減され、前記支持体Ｗの
スリキズ等の面質低下に基因する前記塗膜の面
質低下を阻止することが可能になつた。 次に、実施例によつて、本発明装置の新規な効
果を一層明確にする。 〔実施例〕 第１表に示す組成の各成分をボールミルに入れ
て十分に混合分散させたのち、エポキシ樹脂（エ
ポキシ当量500）を30重量部を加えて均一に混合
分散させて磁性塗布液とした。

【表】 こうして得られた磁性塗布液の平衡粘度を島津
製作所製の島津レオメータRM−１により測定し
たところ剪断速度が10sec^-1においては8poise、
又500sec^-1においては1poiseを示した。 次に、前記塗布液を第１図〜第３図に示した塗
布装置を用いて、下記条件に基づき塗布した。 （各面取り加工せず。） −１ 支持体： 材質……ポリエチレンテレフタレートフイル
ム 厚さ……20μｍ 幅……300mm 張力……２Kg／全幅及び４Kg／全幅 移動速度……50ｍ／min及び100ｍ／min −２ エクストルーダ： ドクタエツジ部材質……SUS−27及び超硬合
金 ドクタエツジ部硬度……SUS−27（60度以下）、
（ロツクウエルＡスケール）超硬合金（88度
以上） ドクタエツジ部 突出角度（α）……160度、165度、170度178度
及び180度 ドクタエツジ部下流側エツジ面長さ（l₁）……
0.5mm、１mm、10mm、15mm及び16mm ドクタエツジ部上流側エツジ面長さ（l₂）……
0.05mm、0.1mm、１mm、２mm及び３mm バツクエツジ部エツジ面長さ（l₃）……0.5mm、
１mm、５mm及び６mm バツクエツジ部エツジ段差（ｄ）……0.01mm、
0.5mm、１mm及び1.5mm −３ 塗膜厚さ（乾燥後）……2μｍ及び10μｍ −４ 塗布時間（延べ時間）……500時間 その結果、次のような事柄が確認できた。 −１ SUS−27のエクストルーダは約50時間で
塗膜の厚さに大きな変動を与える摩耗が認めら
れたが、超硬合金のエクストルーダは500時経
過しても摩耗は軽微であつた。 −２ 全てのSUS−27のエクストルーダにドク
タエツジ面のエツジ両端部及び頂部にバリ状の
非平滑面が認められ、バリ状欠陥部が比較的多
く認められたものは、前記塗膜の再生出力も可
成り大きな変動が認められた。 −３ 全ての超硬合金エクストルーダには、前項
−２のようなバリ状の欠陥部は認められなかつ
たが、各エツジ部の条件によつては塗膜の厚さ
及び面質に関して満足できないものが認められ
た。 即ち、(a)…… 前記頂角（α）を160度に設定
すると、前記頂角（α）近傍の支持体の接触角
が大となり、タテスジ状の故障が多くなり、不
適と判定された。 又、前記頂角（α）を180度に設定する即ち
平坦面にすると、前記上流側エツジ端部におけ
る接触角が大となり、やはりタテスジ状の故障
が多くなるとゝもに、幅方向の塗膜厚さが不均
一になり易くなつた。 (b)…… 前記ドクタエツジ部の下流側エツジ面長
さl₁を0.5mmに設定すると、前述したドクタリン
グ作用が不足し塗膜厚さが不均一になる一方、
16mmに設定すると前記支持体の張力損失が大き
くなり、前記支持体の走行性が不安定になつて
望ましくなかつた。 (c)…… 前記ドクタエツジ部の上流側エツジ面長
さl₂を0.05mmに設定すると前記塗布液の塗着量
が過剰となる一方、３mmに設定すると前記塗布
液が前記上流側エツジ面から幅方向にはみ出し
易くなるので不適であると判定された。 (d)…… 前記バツクエツジ部のエツジ面長さl₃及
び前記段差ｄは前記ドクタエツジ部に対する前
記支持体の接触角によつてその最適値は多少異
なつたが、前記エツジ面長さl₃は１〜５mm、前
記段差ｄは0.01〜１mmの範囲に夫々設定すれば
良いことが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明装置におけるエクス
トルーダの断面図、第３図は第１図及び第２図に
おけるエクストルーダの一部を切断して示した斜
視図、第４図及び第５図は本発明装置におけるエ
クストルーダへの塗布液供給方式に関する変更例
を夫々示した斜視図である。 １はエクストルーダ本体、２は給液系、３はポ
ケツト部、４はスロツト部、５はドクタエツジ
部、６はバツクエツジ部、Ｗは支持体、Ｃは塗布
液、ｄは段差である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の走行経路に沿つて連続的に移動してい
   る可撓性帯状支持体の表面に近接せしめたスロツ
   ト先端部から、塗布液を連続的に押出して前記支
   持体の表面に前記塗布液を塗着するとともに、前
   記スロツト先端部に隣接するドクターエツジによ
   り前記塗着液を所望する厚さにメタリングするエ
   クストルージヨン型塗布装置において、前記ドク
   ターエツジが、三角状の断面形状をもつて前記支
   持体の表面に向け突出するドクター面を有し、前
   記ドクターエツジの頂角αが165゜以上、下流側の
   エツジ面長さl₁が１〜15mm、上流側エツジ面長さ
   l₂が0.1〜２mmであり、且つ前記ドクターエツジが
   超硬合金からなり、前記ドクター面が前記支持体
   を略三角状に屈曲せしめるように近接して前記塗
   着液のメタリングを行うようにしたことを特徴と
   する塗布装置。 ２ 前記スロツト先端部に隣接するバツクエツジ
   が、前記ドクターエツジの上流側エツジの延長線
   よりも反支持体方向に段差を有して、前記支持体
   表面に対向して成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載した塗布装置。