JPH0775697B2 - 流動性又は塗被できる物質を塗装するための、若しくは塗装及び掻き取るための、若しくは調量して塗布するためのドクター装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載のドクタ
ー装置並びにこのドクター装置を使用する方法に関す
る。

平らな基層若しくは転写面に流動性物質を塗布する若し
くは掻き取るための方法は極めて種々の形式のものが多
数公知であり；例えば、塗被方法、ローラ式−塗布方
法、調量ローラ式−塗布又は押出し−ノズルギャップ−
塗布が公知である。

本発明は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載された構
成によって特徴付けられている。

簡単に言えば、本発明の装置は、２つの主要作業部材、
すなわち塗布ローラ若しくは円形成形棒と、該ローラ若
しくはこの円形成形棒を一定の微少隙間をおいて取り囲
みかつ塗布に有効な面を備えた旋回成形条片とが設けら
れていることにある。これら両主要部材は、すべり軸受
半割部形の切欠きによって、作業機能的にいわば一体
の、自体ヒンジ的に構成されたドクター装置が形成され
るように互いに結合されている。

量的及び質的な大きな変更可能性、及び塗布プロセスの
精密な、正確に再現可能な、自動化可能な制御可能性、
及び同時に種々の基層への、及び種々の塗布物質での使
用可能性が得られる。要するに、基層、塗布物質及び最
終製品に応じて、例えば含浸のようにできるだけ深く浸
透するように、またはできるだけわずかに浸透するよう
に、あるいはごく表面だけを被う状態から基層を完全に
被う状態まで物質を塗布することが可能であり、従っ
て、基層の塗布面が異なって見える若しくは新しく見え
る最終製品を生じることができ、この最終製品は、価値
を高められ、若しくは使用性を改善される。新しい方法
技術によって、塗布層の厚さは、例えば0.5mmにするこ
とができ、しかも1.0mmまでにすることができる。

各塗布方法は、方法技術的な工程に分けると一般的にほ
ぼ次のように分けられる： （イ）塗布物質を過剰量で又は過圧で、直接基層へ、若
しくはドクター装置に供給すること （ロ）調量（面積単位当りの塗布量）を行うために少な
くとも１つの工程を実施すること （ハ）塗布幅にわたる最良の塗布均一性を得るために少
なくとも１つの工程を実施すること （ニ）本来の引渡し工程 本発明による新しい方法技術の特に有利な特徴は、この
方法のために製造されたドクター装置を使用して、前述
の４つの工程（イ）乃至（ニ）を、同じ１つの本発明に
よる技術若しくは本発明により構成されたドクター装置
によって粘性の極めて異なる極めて多様な塗布物質を、
極めて様々の量で任意の幅の極めて種々の基層に均一に
塗布することができるように、変更可能かつ相互に調和
可能であることにある。

既に述べたように、極めて広範囲で変更可能な塗布可能
性を、その都度の塗布プロセスで必要な物質塗布の量及
び種類に関して極めて正確に調節し、かつその後はコン
スタントに保持することもできること、しかもこれはプ
ロセス技術若しくはその都度の製品の種類が塗布−若し
くは帯材速度の変更を必要とする場合にも実施すること
ができることは特に有利である。

その上、本発明により構成されたドクター装置は非常に
簡単に操作できる。さらに、本発明により構成されたド
クター装置は、塗布プロセスを量的及び質的に制御する
前述の全ての方法技術的な要素の機械化及びオートメー
ション化のための最適な前提を与える。

このような使用形式によって、極めて薄い表面構造（基
層）に、極めて安価なそれに、あるいは所定の抵抗力、
所定の物理的能力−例えば接着性−を有する平面構造
（基層）に、この支持基層とは全く異なる、全く別種の
特性及び別種の外観を持つあたかも新しい製品を形成す
ることができる。この方法を、層を形成する物質を、物
質を反発する支持面に塗布し、塗布過程に直接続くプロ
セス技術的処理、例えば重合によって硬化し、かつ最終
的に自体安定な、かつ再使用可能な最終−または中間製
品として塗布過程のために必要であった物質塗布面から
分離するような使用の仕方も考えられ、かつ、可能であ
る。

本発明による方法の、上述の使用形式とは別の全く異な
る使用形式は、扁平又は円形の型板若しくはロータリー
スクリーンと関連した使用である。これは、型板若しく
はロータリースクリーンに当接する基層表面と、方法に
応じて本発明に従って構成されたドクター装置との間
に、扁平又は円形の型板若しくはフラットスクリーン若
しくはロータリースクリーンが取付けられることを意味
する。この使用形式は、きわめて多方面に使用可能であ
ることのもう１つの証明であり、ひいては極めて有利な
結果を導くもう１つの本発明の特徴である。

本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図及び第
２図は、１つの実施例を互いに異なる２つの位置で示
し、第３図及び第４図は本発明の別の実施例を示す。

第１図及び第２図は、それぞれ本発明のきわめて簡単な
構成のドクター装置１を、保持−旋回装置なしで示す。
ドクター装置１は平らな塗布面２上に載せられており、
かつ塗布ローラ４上に差し嵌められた本発明の旋回成形
条片３を有している。矢印５は、塗布面の移動方向を示
す。しかし、塗布面２を移動不能に配置し、かつドクタ
ー装置１が矢印方向５とは反対の方向に塗布面２上を転
動して移動するようにすることも可能である。

矢印６によって示される運動方向は、上記２つの運動形
態において同じであり、同様に本発明の旋回成形条片３
の、塗布ローラ４の軸線を中心にした矢印７によって示
される旋回運動及びこの旋回運動のこのプロセスにおけ
る作用も同じである。

旋回成形条片３のこのような旋回は、転写−もしくは掻
き取り過程の前にある範囲における図示の物質接触範囲
８での物質塗布圧（物質接触時間に同じ）の変化を生ぜ
しめる。

面９は、塗布ローラ４に対して同軸的に、即ちこのロー
ラを中心にして、もしくは塗布ローラ４の軸線を中心に
して旋回される。

特に重要なことは、従来公知の旋回可能なドクター装置
に較べて面９が極めて大きな旋回範囲を有していること
である。第１図において、旋回成形条片３の両終端位置
による旋回範囲が破線で示されており、従って旋回範囲
がほぼ90゜になることが判る。符号29及び28によって、
両位置での旋回成形条片３の相応する点が示されてい
る。仮に、旋回成形条片３が塗布ローラを2/3だけ取り
囲むと有利であるとしても、別の割合も可能である。し
かし場合によっては、嵌込み結合の代わりに、例えば、
適当な結合ロッド、重量負荷又は軸ジャーナル支承によ
る結合、又は両部材の磁気作用による付着による結合を
使用することもできる。

旋回成形条片３は、第１図の実線で示された旋回位置で
は、ローラ４の前方若しくは物質塗布面９の下側に存在
する塗布物質10に、極めて小さな圧力（実際にはほぼゼ
ロ）しか及ぼさない。

旋回成形条片３の第２図に示された旋回位置では、物質
塗布面９が極めて大きな圧力を塗布物質10に及ぼす。そ
の説明として、このような物質塗布圧の程度には、物質
の粘性及び特性及び塗布速度も影響することを述べなけ
ればならない。

ドクター装置のための図示されない物質供給について
は、種々の可能性があり、この場合物質接触範囲８を矢
印５の方向とは反対の方向で制限することも考えられ
る。このことによって物質圧をさらに高めることもでき
る。

本発明によるドクター装置の第２図に示された配置は、
装置の機能、並びに、本発明による工程単位で続く方法
技術若しくは方法形式を明示するか、ないしは、明瞭に
想像可能にする。第２図において図示されない磁石によ
って、ドクター装置１、即ち塗布ローラ４及び該塗布ロ
ーラ上に差し嵌められた旋回成形条片３は、即ちこれら
２つの部材は一体の装置のように協働して、塗布面２
に、その軸方向の構成長さにわたって均一に押しつけら
れる。物質接触範囲８の物質塗布面９及び該物質範囲に
続く塗布ローラ４の範囲11の下側に、塗布作用を量的及
び質的に制御する、部分範囲８及び11から成る本来の塗
布範囲が形成される。本発明のドクター装置を使用する
際に、塗布プロセスは、以下のパラメータによって制御
される。物質塗布面９の長さ及び形状（即ち直線、曲
線、段）、角度位置、即ち塗布面２に対する物質塗布面
９の傾斜位置、ギャップの高さ若しくは塗布範囲８及び
塗布範囲11における塗布面２に対する物質塗布面９の距
離である。さらに塗布しようとする材料帯材が圧縮性で
ある場合には塗布ローラ４と、塗布面２若しくは塗布し
ようとする帯材が載着するテーブル面、搬送ベルト及び
類似のものとの間のギャップも、パラメータとなる。こ
のギャップの調節は以下のことによって行われる。

（イ）物質粘性及び上記の調節パラメータを考慮した上
での磁気圧力の調節 （ロ）塗布ローラの直径の選択及び勿論作業速度も重要
な判断基準である。

別の重要な判断基準は、物質塗布面９の範囲８と塗布ロ
ーラ４の直径との比である；即ち比較的長い物質塗布面
９を比較的短いローラ直径と、又は同様に比較的短い物
質塗布面９を比較的大きい直径と組み合わすことができ
る。物質塗布面９が長ければ長いほど、物質塗布面９と
塗布面２とのギャップが狭ければ狭いほど、そして、粘
性及び帯材速度が高ければ高いほど、物質は塗布範囲８
において物質塗布面９によって帯材２により強く圧着さ
れ、さらに同じ大きさの力（即ち対抗圧）によって塗布
ローラ４は負荷軽減される。

前記のパラメータを本発明のように協働させることによ
って、従来の技術により可能な物質塗布圧よりも大きな
物質塗布圧の達成が装置との接触のない塗布範囲８にお
いて実現される。これは、物質塗布面９の縁範囲（第２
図において範囲11内に示されている）が、塗布量を最適
に調節する際に、塗布面２に接触しないからであり、さ
らに上述のように、塗布ローラ４も、重量軽減されて、
しかしその位置を変えることなしに載着されるからであ
り、あるいは塗布ローラが旋回成形条片３によって取り
囲まれて保持されかつ旋回成形条片３が補助装置18に当
接されているからである。

塗布方法の個々の工程は、図面でも明らかなように、以
下の（イ）塗布物質の供給及び物質／基層−接触の開始
が、ドクター装置の前方の図示されていない範囲で行わ
れ：次の方法工程（ロ）によって塗布過程を所定の量的
及び質的パラメータで制御する処置（とりわけ調量）
が、行程距離８及び11から成る塗布範囲で実現される。
この際、両方の装置部材３及び４が一体に構成された装
置のように塗布技術的に機能すること、そして部材３が
旋回可能であることによってプロセスに適合せしめる塗
布パラメータの制御が可能になることが特に方法技術的
に重要である。さらに、このような旋回によって実現さ
れる塗布面２若しくはこれらの面の間にある物質10に対
する物質塗布面９の面圧着力が、塗布ローラ４に対して
塗布面２への塗布ローラ４の圧着力を負荷軽減する作用
を及ぼし、このことにより量的若しくは質的な塗布パラ
メータに対して新たな効果が生じることが、付加的に考
慮すべき重要な点である。言い換えれば旋回成形条片３
の位置に応じて物質塗布面９と塗布面２との間の塗布物
質から成るくさび形状が異なる、すなわち塗布ローラ４
を中心にして旋回成形条片３を旋回させることによって
上記の面圧着力を調節することができる。今や塗布面２
に対する物質塗布面９の面圧着力はいくつかのパラメー
タ、すなわち塗布物質の粘度、塗布面２の速度、場合に
より塗布ローラ４の速度および物質塗布面９の角度に依
存する。これらすべてのパラメータによって面圧着力に
対する塗布物質の反力が生じる、すなわち塗布力の軽減
または減少が生じる。もちろんこれらすべてのパラメー
タは塗布面に対する物質の塗布の品質に対して影響を持
つ、すなわち塗布層の厚さ、塗布層の基層への侵入深
さ、塗布された物質の表面の性質等が影響を受ける。ド
クター装置は、本発明の構成及び調整機能によって塗布
面２上で若しくは塗布ローラ４の下側を通って滑る物質
層10上で浮遊する限界近くまで操作することができる。
このような調節によって、従来の技術によれば不可能で
あった新式の塗布作用が実現される。なぜなら、公知の
塗布方法及びドクター装置においては、大きな物質塗布
圧に、これに比例して大きなドクター圧着力を対応させ
なければならないからである。従来の技術により構成さ
れていてかつ従来公知の方法技術にしたがって使用され
るローラ式ドクター塗布装置においては、誤った作用若
しくは塗布の誤りを導くことになるので、「浮遊」とい
う前述の現象は極めて不都合である。

ここで提示された新式の塗布方法及び装置技術において
は、塗布部材４を回転するローラとして、あるいは回転
しない円形成形棒として選択的に使用するという発明の
付加的な特徴がある。しかも、本発明により構成された
ドクター装置においては、回転する塗布ローラ又は回転
を阻止された円形成形棒を選択的に用いて塗布すること
ができるという方法的及び装置的な変更が、運転中に実
施できる。

別の本発明の特徴は、塗布ローラ４を図示しない駆動装
置と結合することができ、この駆動装置の調節が塗布す
べき帯材に同期させて、帯材よりも迅速にまたは緩慢に
塗布ローラ４を駆動することができることにある。これ
により、量的及び質的な塗布結果を制御するための別の
パラメータが得られる。

方法工程（ハ）は、区間的に若しくは時期的に、行程範
囲11の端部において塗布ローラ４と塗布面２との間の接
触が生じる箇所でないしは瞬間に行われる。

方法の全経過の中の塗布過程について特に重要な、塗布
全幅若しくはドクター装置の長さにわたって物質を均一
に分配する処置が、第２の機能として、旋回成形条片３
の物質塗布面９によって生ぜしめられる。若しくは同じ
組合せ、即ち物質塗布面９の前述の作用形式と、塗布ロ
ーラ４の、物質と接触する周範囲との機能的結合によっ
て生ぜしめられ、このことによっても前述のように物質
塗布圧が実現される。

最後の方法工程（ニ）は、プロセス区間の、行程範囲11
が終わる部分で行われ、そして塗布ローラ４は、磁力に
よって塗布部材の全長さ−塗布幅に同じ−にわたって基
層、若しくは塗布面２、若しくはこれらの間に存在する
型板に圧着される。本発明のこのような圧着形式によっ
て実現される、ドクター装置の全長さにわたる、若しく
は塗布幅にわたる圧着の均一性は、行程範囲８及び11に
おいて準備された幅方向分配均一性の完成のための重要
なファクタでもある。

面積単位当りの塗布量を極めて正確に調量するための本
発明の付加的な特徴は、塗布ローラ４の周面若しくは円
形成形棒４の圧着される頂部領域が、規定の性質を有し
ていることによって実現される。円形成形棒の表面は、
例えば平滑な又は粗面の構成あるいは溝を有した構成に
することができ、あるいは塗布ローラ４の周面におい
て、例えば凹凸状の構造を刻設することができる。この
場合、塗布ローラ４若しくは円形成形棒４の表面におけ
るこのような凹所の容積は、実現される塗布量を規定す
るか、もしくはその規定に関与する。

第３図及び第４図において、ドクター装置の保持−及び
調節装置のための２つの実施例が示されている。

第３図は、少なくとも１つの部材12を有する旋回成形条
片３の可能な実施形態を示しており、前記部材12を介し
て旋回運動７が、例えば調節装置13,14によってドクタ
ー装置内に導入され、若しくは旋回成形条片３に伝達さ
れる。この際、旋回運動７を惹起する調節装置13,14
は、矢印15の運動方向で直線的に移動せしめられる。こ
のため、このような直線運動15は、調節装置13,14によ
って旋回運動７に変換される。

しかし同様に、このような旋回運動７が、旋回運動を実
施する調節装置によって行われるようにすることも考え
られる。旋回成形条片３の面16は丸く形成されている。
しかもこのような丸みを旋回成形条片３の一部分範囲に
のみ形成することもでき、あるいは旋回成形条片３と結
合する別個の構成部分に形成することもできる。

本発明による付加的な特徴の本質的な事項は、このよう
な丸みが塗布ローラ若しくは円形成形棒４の軸線に対し
て同心的に形成されており、さらに旋回軸線に対して同
心的に丸くされたこのような面16がストッパ部材18の面
17に当接し、このストッパ部材が必要により矢印19の運
動方向で移動されることにある。例えば中心に配置され
た１つのストッパ部材18によってドクター装置を矢印５
の方向（運動方向）で制限することができる。同様に、
例えば、ドクター装置の端部範囲にそれぞれ存在する２
つのストッパ部材18によって、上記と同様に、ドクター
装置の移動可能性を制限し、かつ付加的にドクター装置
の正確な平行調節も行うことも可能である。

第４図には、保持兼旋回操作装置20が示されており、該
装置はドクター装置１の両端部において鉛直運動可能に
取り付けられている。ドクター装置は、旋回成形条片３
において両端部に設けられたピン21を介して保持兼旋回
操作装置20に設けられた斜めの切欠き22内に保持かつ案
内される。第４図では、ピン21が切欠き22の上方範囲に
設けられている。

保持兼旋回操作装置20が矢印23の方向で下方へ移動せし
められると、ピン21は先ず切欠き22の中央範囲、若しく
は破線で示された位置24に達する。保持兼旋回操作装置
20を方向23にさらに運動させる際に、最終的に、切欠き
22の下方範囲若しくは位置25に達する。第４図には、第
１図乃至第３には示されていない磁石26が示されてお
り、該磁石は作業テーブル27と結合されている。

切欠き22は、保持兼旋回操作装置20に形成される代わり
に、旋回成形条片３あるいはこの旋回成形条片と不動に
結合された部材に形成することもでき、そうすればピ
ン、ボルトあるいは類似のものは、論理的にもはや旋回
成形条片３ではなく保持兼旋回操作装置20に固定される
ことになる。

第４図に示された磁石装置26,27の実施例の代わりに、
例えばマグネットローラのような別の実施例も考えられ
る。しかも、マグネットローラ若しくはマグネット装置
26,27の代わりに、磁化可能なスチールから成る普通の
ローラが配置されており、さらに旋回成形条片３又は塗
布ローラ４、あるいはこの両方の部材が磁気的に活性に
形成されていてかつこのスチールローラに作用する圧着
力を及ぼすようにすることも考えられる。

磁石は運転状態においても本発明によるドクター装置に
対して定置であり、位置固定されていて、さらにドクタ
ー装置を塗布の作業のために必要な程度に圧着する。

旋回成形条片３は、塗布幅若しくは装置長さが大きい場
合に、曲げやすい材料から製造し、塗布ローラ４に適合
させることもできる。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流動性又は塗被できる物質を、帯材または
   型板に圧着されるローラ又は円形成形棒を用いて、可変
   の塗布量で、運動する帯材又はその他の平らな平板に塗
   装するための、若しくは塗装及び掻き取るための、若し
   くは調量して塗布するためのドクター装置であって、旋
   回成形条片が、ローラ若しくは円形成形棒を、その長さ
   のほぼ全体にわたって、少なくともそれぞれの塗布幅の
   範囲にわたって一定の微少隙間をおいて取り囲んでおり
   かつ塗布ローラ若しくは円形成形棒の周面の大部分を被
   っている形式のものにおいて、前記塗布ローラ（４）若
   しくは円形成形棒に、塗布動作を一緒に制御する旋回成
   形条片（３）が配設されており、さらに旋回成形条片
   （３）が、塗布ローラ（４）若しくは円形成形棒の軸線
   を中心にして旋回可能であり、さらに塗布ローラ（４）
   又は旋回成形条片（３）が磁力によって帯材製品に圧着
   されていることを特徴とする、流動性又は塗被できる物
   質を塗装するための、若しくは塗装及び掻き取るため
   の、若しくは調量して塗布するためのドクター装置。
2. 【請求項２】塗布ローラ（４）若しくは円形成形棒及び
   ／又は旋回成形条片（３）が磁化可能な材料であり、か
   つこれらに対応して磁石が配設されている請求項１記載
   のドクター装置。
3. 【請求項３】旋回成形条片（３）が磁石を含んでおり、
   さらにこれに対応して磁化可能な材料を含む平板又は部
   材が配設されている請求項１又は２記載のドクター装
   置。
4. 【請求項４】旋回成形条片（３）が、塗布ローラ（４）
   若しくは円形成形棒の前方に、塗布される物質に向かう
   制御面（９）を備えており、塗布動作時に、制御面
   （９）の形状及び構成に応じて、及びその旋回時の角度
   位置若しくは塗布面（２）若しくは型板への接近度合に
   応じて、塗布層の量的あるいは質的な制御が可能である
   ようになっている請求項１から３までのいずれか１記載
   のドクター装置。
5. 【請求項５】旋回成形条片（３）が、塗布ローラ（４）
   若しくは円形成形棒の軸線を中心にして５゜と100゜と
   の間で旋回可能である請求項１から４までのいずれか１
   記載のドクター装置。
6. 【請求項６】旋回成形条片（３）が、それぞれの旋回位
   置で、機械的に作用する調節装置（13,14,20）によって
   保持若しくは調節されている請求項１から５までのいず
   れか１記載のドクター装置。
7. 【請求項７】旋回運動を生ぜしめる調節装置が保持装置
   としても作用する請求項１から６までのいずれか１記載
   のドクター装置。
8. 【請求項８】旋回成形条片（３）が、直線的調節運動を
   行う調節装置（13,14）と結合されており、かつ直線的
   調節運動を旋回成形条片（３）の旋回運動に変換するた
   めの装置が設けられている請求項１から７までのいずれ
   か１記載のドクター装置。
9. 【請求項９】ドクター装置が、帯材の運動方向で、若し
   くは該運動方向とは逆に移動可能に保持されており、同
   時に旋回可能に保持されている請求項１から８までのい
   ずれか１記載のドクター装置。
10. 【請求項１０】帯材若しくはドクター装置の運動方向で
    運動する調節可能なストッパ部材（18）が、ドクター装
    置の両端部範囲に、若しくは作業範囲が大きい場合には
    ドクター装置の中央範囲に配置されている請求項１から
    ９までのいずれか１記載のドクター装置。
11. 【請求項１１】塗布ローラが回転不能に固定可能であ
    り、これにより塗被棒として作用することができるよう
    になっている請求項１から10までのいずれか１記載のド
    クター装置。
12. 【請求項１２】同一のドクター装置が、種々に形成され
    た、種々の幅の、若しくは種々に配置された塗布制御面
    の、差し嵌め可能な旋回成形条片を備えており、該旋回
    成形条片が互いに交換可能である請求項１から11までの
    いずれか１記載のドクター装置。
13. 【請求項１３】塗布ローラが、規定された塗布量を達成
    するために、凹凸状に形成された表面を備えている請求
    項１から12までのいずれか１記載のドクター装置。
14. 【請求項１４】請求項１から13までに記載のドクター装
    置を使用するための方法において、装置を塗布箇所で直
    接調節し、しかも物質塗布圧を調節し、この調節に関連
    して、幅方向均一性を維持しつつ面積単位当りの塗布量
    を調節することを特徴とするドクター装置を使用するた
    めの方法。