JPH0615057B2

JPH0615057B2 - シート状で自由に流動している粘性を有するコーテイング材のための偏向装置

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Publication number: JPH0615057B2
Application number: JP61058008A
Authority: JP
Inventors: バルター・シユペングラー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: ATE34928T1; DE3660273D1; JPS61212361A; US4676190A; EP0195276A1; CA1299518C; EP0195276B1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、シート状で自由に流動している粘性を有す
るコーテイング材のための偏向装置に関するものであ
る。

［従来の技術］粘性を有する液体コーテイング材を基板の平らで水平な
表面に塗布するために、いわゆるラッカー射出装置が用
いられことは知られている。このような機械が応用され
る主な領域は、木材，金属，プラスチック等の平板のコ
ーテイングである。上記平板は実用上はいかなる形状で
もよいが、直角な外形線を有する形状に適している。こ
の発明の起源となっている問題は、プレート形の基板物
体（以下、単にプレートと呼ぶ）について論じられる。

プレートは、例えば、コンベヤーベルトのような水平な
輸送ウェブに載って処理部まで送られる。そして、この
プレートは、この処理部において厚さが定められた液体
のシート状の粘性のあるコーテイング材を射出している
射出ヘッドの下を通って移動させられる。このような機
械は、液体のシートが収集槽に向かってほとんど鉛直下
向きに間断なく流動する連続操作ができるように設計さ
れている。そして、この収集槽の中に、コーテイング工
程で使われなかったコーテイング材が集められ、ポンプ
によって射出ヘッドへ戻される。継続する２枚のプレー
トの間には適度な間隔がとられ、もって、コーテイング
を先端の縁で正確に開始でき、後端の縁で終結でき、か
つ隣り合ったプレートの間にコーテイング材のブリッジ
が形成されないようになっている。

１０〜４０mmの適当な厚みを有するプレートは、プレー
ト面に垂直に立っている前面と後面を有し、射出ヘッド
の下を約５０m/分の速さで通過する。このため、約、３
／100〜６／100mmの厚さを有し、さらに本質的に鉛直方
向に落下するコーテイング材が、入口側面上のプレート
に加わった空気圧と出口側面の真空が原因となって振動
しまたはゆらぎ始める危険性がある。主として空気の高
圧部による入口側面上の不安定性が原因となって、コー
テイング材のシートに、プレートの入口部のコーテイン
グに不整な表面を生じさせる原因となる波状形の横断面
が形成される。静止した液体コーテイング材における円
滑な操作は規定外であるので、縁部をきれいに仕上げる
ためには、よりコストのかかる処理方法が用意されなけ
ればならない。出口側面上の真空はコーテイング自体に
関しては不都合な結果は全く生じさせない。しかし、そ
れはコーテイングされたプレートの端末におけるシート
の分離を困難にし、次のプレートの反対側に位置するコ
ーテイング材のシートに定常波が形成されることを助長
する。

実験によれば、プレート表面とシート表面の間におい
て、プレートの進行方向とシートの進行方向がなす角が
鋭角で維持されれば、コーテイングされるプレートの入
口側面上のコーテイング材のシートの波動は実質的に消
滅させることができるということが証明された。この判
断の結果として高圧部が生じている空気は、プレートの
入口側面の前に形成されるくさび形の空間から下方へ自
由に流出できるため、プレートの入口側面に空気の圧力
帯が形成されることが防止されるということが推断でき
る。平坦なシートの表面とプレートの表面の最初接触は
このように柔軟に起こる。プレートの移動する方向にす
でに傾斜されたコーテイング材のシートによって引き続
き行なわれるプレート表面のコーテイングは、シート物
質の方向をそれ程変化させることなく行うことができ
る。

プレートの後端の縁に到達すると同時に、プレートの反
対側の側面で吸引効果が生じ、シートは吸引力によって
プレートの縁の方へ引き寄せられ、プレートは移動を継
続しているため、シートは縁から下へ一直線に離脱す
る。プレートの縁から下へシートが離脱した結果、シー
トの進行は安定状態を持続しており、次プレートの先端
の縁が平坦なシートの表面に向かって進行するというこ
とが推断できる。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、問題は平坦な基板の表面に対して鋭角の傾きを
もって自立するようにコーテイング材のシートを偏向さ
せると同時に、コーテンイングされる基板または輸送装
置上の上記プレートの水平方向の供給を維持することに
ある。これに関して、次の２点に留意する必要がある。
第１点は、水平方向に進行する輸送装置の使用は昇降す
る移動部分を備えた装置と比較して実質的な操作上の利
点を有することである。第２点は、しかし、射出ヘッド
から流下している液体のシートは、物理学的な理由によ
り、鉛直方向に自然経路に沿って流出できるだけである
ということである。わずか3/100〜６／100mmの厚さであ
る液体のシートを非接触で偏向させるための一つの可能
性を有する方法は、シートが任意の方向に運動の方向を
変えられるように射出ヘッドから下にあるシートの表面
に向かって空気流を吹きつけることである。平らな形状
でシートを確実に誘導する十分安定した表面流を発生さ
せることは極めてむずかしいという事実は全く除外して
も、このようなエアーカーテンは、酸化させたりあるい
は乾燥させたりして液体の表面を変質させる傾向があ
る。

［問題点を解決するための手段］したがって、この発明の目的はシート状で自由に流動し
ている粘性を有するコーテイング材のための偏向装置を
提案することにあり、この装置においては上記問題は簡
単な方法で確実に解決されることができる。

［実施例］第１図において図式的に示されているラッカー射出装置
は、その装置のフレーム１の中に、供給側（第１）コン
ベアー装置２及び取出側（第２）コンベアー装置３を有
している。そして両コンベアー装置２，３は後記のいわ
ゆる射出ギャップ４によって互いに隔てられている。コ
ンベンアー装置２，３は、この機械を通ってコーテイン
グされる基板５．１，５．２，５．３を確実に安定して
案内する。

輸送ベルトは同期して走行するように縦例に配置され
る。射出ギャップ４の最小幅は、基板５．１，５．２等
の長さと一般的に６のように設計されたコーテイング装
置の操作方式によって決定される。そしてこの最小幅
は、コンベンアー装置２，３の相対的な間隔を増減する
ことにより、広狭自在に設計されうる。

コーテイング装置６は本質的に、図示されている射出ヘ
ッド７、この発明に係るコーテイング材のシート１０．
１のための偏向装置９、および基板５．１，５．２等に
塗布されなかったコーテイング材の収集装置８から成
る。既知の型態を有する射出ヘッド７は本質的に、一成
分または多成分の比誘電率の高い液体のコーテイング原
材を受け入れるための貯槽７．１および貯槽７．１の床
面に設けられた縦長の扁平ノズル１１から成る。射出ヘ
ッド７の扁平ノズル１１．１の縦方向の寸法は基板５．
１，５．２等のコーテイングされる幅と等しくされてお
り、かつ射出ヘッド７のトランスミッションの幅は目盛
付調整手段１２によって調節することができ、コーテイ
ング材のシート１０．１を任意の厚さにできるようにな
っている。この厚さは通常０．０２〜０．０８mmの範囲
内にある。シートが扁平ノズル１１から流出する速さと
表面の安定性は本質的にコーテイング原材の粘度に依存
する。そして扁平ノズル１１から流出する均一かつ平板
状の閉じた表面をもつ流れが、最初は鉛直下向きに流れ
ているシート断面１０．２を形成することが必要条件で
ある。

後記の偏向電極１３を用いれば、この偏向電極１３から
放出されるイオン流によってコーテイング材のシート１
０．１に偏向効果を生じさせることができる。その効
果、シート１０．１は、その表面上のイオンの影響を受
けるゾーンから先は、電極１３に向って傾角αの経路を
たどる。この経路の傾角は電極１３にかける電圧を変え
ることによって任意に調節することができる。経路の傾
角αは、コーテイング材のシート１０．１が取出側（第
２）コンベアー装置３の内側の偏向部分３．１に可能な
限り接近して通過するがその上にかかることのないよう
に選択されるのが良好である。このような危険性はシー
ト１０．１の電極側の表面がイオン化する結果生じる。
図示されているように、射出ギャップ４上に基板が渡っ
ていないときには、シート１０．１はギャップ４を通っ
て第１収集フラップ１４に向って傾斜して通過する。そ
して第１収集フラップ傾角γは両矢印１４．１で示すよ
うにに調節することができる。この点に関して、シート
１０．１は、前方に流動しているコーテイング材が高圧
部を発生することなくフラップの表面から収集槽１５へ
流出できるように、フラップ14に衝合させることが重要
である。この結果、シート１０．１の下端における移動
に波動またはゆらぎが生じることを効果的に防止するこ
とができる。

偏向電極１３のスイッチが切断されたとき、コーテイン
グ材のシート１０．３は、供給側（第１）コンベアー装
置２の内側の偏向部分２．１の前で破線で示されるよう
に鉛直方向に一直線で収集槽１５の第２収集フラップ１
６に向って流出する。第１収集フラップ１４と全く同様
に、このフラップも、自由に流下しているコーテイング
材のシート１０．３が高圧部を発生することなくフラッ
プの表面から収集槽１５へ流出するように、傾斜してい
ると良好である。

還流ポンプ１７は、収集槽１５に集まったコーテイング
材を、パイプ１８を通じて適当な時間間隔で、射出ヘッ
ドの槽７．１へ戻す。

第１図によるラッカー射出装置の操作に際しては、ま
ず、部分断面１０．２、１０．３を有するコーテイング
材のシートは、扁平ノズル１１を調節することによっ
て、０．０３〜０．０６mmの任意の厚さで均一な流出量
となるように、射出ヘッド７から流出させられる。この
段階ではシートは破線１０．３のように実質的に鉛直下
向きに進行する。これに続いて、偏向電極１３はその支
持装置１９を調節することによって照準が合わされ、高
電圧をかけられ、シートの断面１０．１が電極１３から
下方で鋭角αで偏向を起こすことができるようなポテン
シャルで運転される。供給側と取出側のコンベアー装置
２，３の操作に着手したとき、まず、１番目の基板であ
る第１図のプレート５．１が射出ギャップ４に案内さ
れ、射出ギャップ４を通って矢印Ａの方向に４０〜６０
m/分の速さで処理される。そしてプレート５．１の表面
はコンベアー材の被膜で被われる。

これに関して生じるコーテイングの工程は、第1a図にそ
れぞれ段階Ｉから段階IVまで図式的に表されている。先
頭の縁５．１′が角度β＝90゜−αで接近してくるシー
ト１０．１に到達すると（段階Ｉ）、直ちにシートはこ
の縁に沿って屈折する。縁５．１′は屈折部分を示す線
２１のとおりにするためには、鋭利な形状が良好であ
る。屈折部分の線２１から下方へかかっている空気の高
圧部２２が原因となって、下方に向けられて急速に下方
へ落下するシートの断面１０．１′はその上端でプレー
ト５．１の先端面からやや押しやられ、これによって、
先端面にコーテイングするという好まざる処理が回避さ
れる。

プレート５．１の前方へ移動する速さとコーテイング材
のシートの流速は、良好なコーテイング２３を実施する
ためには、シートがプレート表面に塗布されるとき軽く
引き延ばされるように、互いに同一でなければならな
い。その結果、最初の接近角βは、コーテイング操作中
はやや減少してβ′となる（段階II）。すなわち、シー
ト１０．１はコーテイングしている間はやや平坦な形状
で前進する。この状態はプレート後端の縁２１′に到達
するまで継続する（段階III）。この地点において、後
端の縁の真空によって促進されてシート１０．１は切断
される。そして、シートは空気に自由に接触する結果、
プレートの後面５．１″にコーテイングすることなく、
矢印２４で示すように元の傾角βに復帰する（段階I
V）。この点については、第１図中のコンベアー装置３
の上のプレート５．３も参照すると良好である。

コーテンイング材のシート１０．１が、一個の偏向電極
１３のみでは十分に偏向できない場合、第1b図のような
二個（またはそれ以上の）偏向電極１３′，１３″を備
えた偏向装置９′を使用することができる。肩文字がつ
けられた参照番号は第１図に示されているそれらと同一
の部材を示している。原則的には、射出ヘッド７′は第
１図に示されているものと同様の方式で構成することが
できる。同様に、２つの偏向電極１３′は同一の方式で
または全く異なった方式で設計されうる。２つの偏向電
極１３′，１３″によって引き起こされる傾角の変化
α′，α″は第１図に関して記述した手順と同様方式で
調節される。２つの偏向電極１３′，１３″は支持装置
１９′の上に組み立てられており、この支持装置１９′
の位置は変化することができ、電極にかけられる電位と
協働して断面の経路の傾角を任意に変えられるように調
節することができる。第１図に関しても示されているよ
うに、コーテイング材のシート１０．１′が基板の間の
空隙部を通って流出している場合は、流出中に液がはね
返らないようにまた収集フラップ１４′に鋭角をなして
衝合する。

偏向電極１３，１３′の構造の２つの実例が第２図から
第５図に明示されている。両実施例において、一般的に
３１，３１′によって示される電極配列は、細長い概ね
Ｕ字型の側面をもつ絶縁体のハウジング３０の空洞の中
に位置している。絶縁体のハウジング３０には、図示さ
れている支持装置１９の上に偏向電極を固着するために
フランジ材３２がうまく設けられている。

第２図および第３図における実施例の電極配列は本質的
に、５０ＭΩcmのオーダーをもった高い電気抵抗を有す
る物質で構成されている一連の概ねプリズム形の電極体
３３から成る。電極体３３は概ね細長の二等辺三角形の
横断面を有する。そして電極体３３の底部は高さ補正部
材３４の上に位置しており、電極体３３の頂上部はハウ
ジングの頂上とほぼ同一の高さを有している。全電極体
３３の先端頂部３５は偏向電極１３の縦方向にみて一直
線状に配置されており、この直線は本質的にハウジング
縦軸に平行に伸びている。（電極を縦方向に見て）１〜
２cmの幅を有する電極体33は１．５〜３mmの厚さを有す
る絶縁体の分離板36によって各々仕切られており、第２
図のように一本の連続した導電体のロッド３７によって
互いに平行に結合されあるいは供給される。電極の全長
を、電極体３３に一致する単位長さの比較的多数の集合
に区分することにより、一方ではイオン負荷領域が可能
な限り均一な分布となるように目論でいる。また、他方
では、電極体の全横断面を区分する結果、接触電流の強
さが低レベルに保持され、相互に反対の極性を有する部
材間にスパークが発生することを防止することを目論で
いる。

絶縁体の分離板３６は１．５〜３mmの厚さを有し、本質
的に安定した材料から成る。そして、この材料は、ハウ
ジング３０の中の自由空間３８を充満する鋳造樹脂と共
に重層状の本体を形成する。絶縁体の分離板３６は電極
配列３１を単一体として構成するために、高さ補正部材
３４の中の空間とともに便宜上中央に位置して溝３９に
嵌入されている。

第４図，第５図による実施例において、フランジ部材３
２によって支持装置１９に接着された絶縁体のハウジン
グ３０が再び使用される。電極配列３１′はハウジング
の空洞に組みこまれる。この装置は本質的に、その中央
で縦方向に渡されている絶縁体の支持壁板４０、その両
側に平行に配置された高い抵抗を有する独立抵抗器４
１、およびほぼ三角形の横断面を有し適度に高い電気抵
抗を有する材料で構成された一連のプリズム形の電極体
４３から成る。電極体４３は各々対応する点接触部材４
４に取り付けられ、連携している独立抵抗器４１の外側
の端末とオーム結合を形成している。５０〜１００ＭΩ
の抵抗値を有する独立抵抗器４１は、支持壁板４０の両
側に交互に位置するような方式で、支持壁板４０の側部
で共同フィード線４２および接触部材４４に接続されて
いる。それらの外側の境界領域は、電極の中央縦方向の
平面上にあって、絶縁体のハウジング３０の内部で支持
壁板４０と電極体４３の三角形の頂上部が中央に位置す
るように互いに間隔がとられている。電極体４３の三角
形の頂上部は交互にハウジングの頂上の高さにほぼ等し
く位置している。

電極体４３は（電極を縦方向に見て）概ね１０〜２０mm
の幅を有しており、絶縁体の分離板４５によって互いに
仕切られている。間隔を一定にするために分離板４５は
支持壁板４０の頂上の溝４６に嵌入されることができ
る。第２図および第３図に関して既に記述したように、
これにより再び電極１３に沿って最適条件で均一なイオ
ン負荷領域の分布が得られる。高い抵抗を有する抵抗器
４１を経由して電極体４３に各個の供給を行う結果、こ
の場合も接触電流の強さを低レベルに維持することがで
き、相互に反対の極性を有する部品間にスパークが発生
する危険性を除去することができる。

絶縁体の分離板４５は第２図の絶縁体の分離板３６と同
一の材料で構成されることができ、ハウジング７の壁面
と極配列３１′の部品との間のハウジングの空洞に残存
する自由空間は鋳造樹脂４７によって充満される。

上記の方式によって縦方向の各個の部分に分割された偏
向電極１３によって、偏向電極１３の縦方向に沿った最
適な均一領域の分布が形成される。個々の電極体３３，
４３の不等質性あるいは高い抵抗を有する独立抵抗器４
１の間における誤差に起因する抵抗値の不均一性が原因
となって発生する、隣接する電極間の場の強度のレベル
のどのような差異も局部的に限定されたものである。ほ
こり、ごみあるいは水分による電極の不均一な表面負荷
から生じるレベルの差異は操作上の許容範囲内である。
電極の縦方向に沿って漸次変化する場の強度レベルが必
要かあるいは便利である場合には、個々のまたは一群の
電極体３３，４３の供給導線と隣接している領域のもの
と電気的に分離することによって容易にそれが実行でき
る。

［発明の効果］シート状で自由に流動している粘性を有するコーテイン
グ材のための上記偏向装置はコーテイング材が、流れの
本来の方向から偏向された方向の間で非接触で引導され
る場所において、どのような事例にも適用できる。偏向
電極を非常に低い強度の局所接触電流で操作できる可能
性がある結果、この発明に係る偏向装置は引火性の強い
溶媒を伴ったコーテンイング材の処理においても危険性
がなく使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自由に流動しているコーテンイング材のため
の、この発明に係る偏向装置を設けた、従来のラッカー
射出装置の側面を図示している。第1a図は、基板のコーテイングの開始時とドローオフ時
の工程を図示している。 1b図は、第１図による偏向装置の修正された実施例を図
示している。第２図は、偏向装置に使用される、コーテイング材のシ
ートの外部表面に向けられるイオン流を発生させるため
の電極の第一の実施例であって、縦方向の部分断面図
（第３図のII−II線断面）である。第３図は、第２図による電極配列のIII−III線断面図で
ある。第４図は、第２図と同様の電極配列の第２の実施例であ
り、縦方向の部分断面図（第５図のIV−IV線断面）であ
る。第５図は、第４図による電極配列のＶ−Ｖ線断面図であ
る。４……射出ギャップ、７．１……貯槽、１０．２，１０．３……シートの断面、１１．１……扁平ノズル、１３……偏向装置、１４……第１収集フラップ、１５……収集槽、１６……第２収集フラップ、３０……ハウジング、３１……電極配列、３３……電極体、３４……高さ調節板、３６……分離板、３７……導電体のロッド、４０……支持壁板、４１……抵抗器、４２……フィーダー線、４３……電極体、４５……分離板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯槽(７．１)から扁平ノズル(１１．１)を
経由して、その鉛直下方に位置するコーティング領域
(４)の方向にシート状をなして自由に流下している、粘
性を有する誘電性のコーティング材のための偏向装置で
あって、扁平ノズル(１１．１)の下方の空間に置かれ、コーティ
ング材のシート(１０．２)の表面から離れて置かれ、少
なくともコーティング材のシートの全幅以上に渡るよう
に伸張し、かつ電極配列(３１)を具備する、少なくとも
１個の偏向電極(１３)が設けられ、上記シートの表面に
面した偏向電極の露出部分には、外に向かって先細とな
っており、先端で一点となっている多数の電極部材(３
３，４３)を備えており、電極配列(３１)は電圧をかけ
られたときにはコーテイング材のシートの表面に向かっ
て流れるイオン流を供給できるようになっており、その
インオ流をコーテイング材のシート(１０．１)の表面に
衝突させることによりシートを偏向電極に対する方向に
変化させるようになっており、かつ、コーテイングに使用されなかったコーテイング材
のための収集槽(１５)の中にコーテイング領域(４)より
下方に配置された収集フラップ(１４)を設け、このフラ
ップは少なくともシートの全幅以上の幅を有しており、
もって偏向電極(１３)によって偏向させられたコーテイ
ング材のシート(１０．１)をはね返らせることなく収集
槽(１５)に引導するようになっていることを特徴とする
もの。
【請求項２】上記収集フラップ(１４)が、コーテイング
材のシート(１０．１)を安定化させるためのフィード角
(γ)を最適化するために回動できるように配置されてい
る、特許請求の範囲第１項に記載された偏向装置。
【請求項３】上記収集槽(１５)が、偏向されていないコ
ーテイング材のシート(１０．３)をはね返らせることな
く収集槽(１５)に引導するための第２収集フラップ(１
６)を具備する、特許請求の範囲第１項または第２項に
記載された偏向装置。
【請求項４】偏向電極(１３)の電極配列(３１)が、縦長
の溝形をした絶縁性のハウジング(３０)の中に設置さ
れ、かつ重層状に鋳造されており、ハウジングの中で、電極配列(３１)が弱導電性の材料で
構成される直列重層状の概ねプリズム形の電極体(３
３，４３)を設けており、これら電極体は絶縁体の分離
板(３６，４５)で互いに空間的に仕切られており、電極
体(３３，４３)は絶縁体のハウジング(３０)の溝の開口
部に面し縦方向に向けられた鋭利な領域を設け、そし
て、全ての鋭利な領域(３５)は縦軸に平行な概ね真直な
線上で互いに直線状になるように配置されている、特許
請求の範囲第１項に記載された偏向装置。
【請求項５】すべての電極体(３３)またはその一群が断
面の共通なまたは連続する導電性のロッド(３７)で直列
に接続された、特許請求の範囲第１項または第４項に記
載された偏向装置。
【請求項６】電極体(３３，４３)が５０ＭΩcmのオーダ
ーの抵抗を有する材料から成る特許請求の範囲第１項ま
たは第４項に記載された偏向装置。
【請求項７】すべての電極体(４３)またはその一群が高
い抵抗を有する独立抵抗器を経由して断面の共通なまた
は連続しているフィーダー線に直列に接続されている、
特許請求の範囲第１項または第４項に記載された偏向装
置。
【請求項８】独立抵抗器(４１)が５０〜１００ＭΩの範
囲内の値を有する、特許請求の範囲第７項に記載された
偏向装置。
【請求項９】偏向電極(１３)の電極配列(３１′)が絶縁
体の材料で構成された中央の支持壁板(４０)を有してお
り、支持壁板において独立抵抗器(４１)がフィーダー線
(４２)とその頂上に配置された接触部材(４４)の間に接
続されており、かつ電極体(４３)が対応する接触部材
(４４)とオーム接触するように収納されている、特許請
求の範囲第１項または第４項に記載された偏向装置。
【請求項１０】電極体(３３，４３)が電極の縦方向に１
〜２cmの幅を有しており、隣接する電極体(３３，４３)
の間に配置された絶縁体の分離板(３６，４５)が1.5〜
３mmの厚さを有する、特許請求の範囲第６項に記載され
た偏向装置。