JPS5892481A - 液体塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、移動中のウェブ即ち基体の長手方向側縁部を
除く全部に液体を塗布するウェブ塗布装置に関する。

本発明は、塗膜が形成でれる幅広のウェブ即ち基体の一
部が非ニユートン塗布流体又は液体の長い槽を形成する
エンクロージャの一つの壁を成すようにウェブを上記塗
布液体に接触するように移動ぢせることによシラニブに
上記液体を塗布することに関する。かかる塗布の場合、
上記液体の一部がウェブ上の塗膜（コーティング）とし
て塗布液体槽から搬送される。したがって、塗布液体槽
がすっかり空になって補給しなければならない。

また、ウェブ縁部に対する塗膜縁部の制御即ちマージン
（余白）制御が維持でれることも重要である。

従来、マージン制御は、通常、塗布ステーションの部品
を所要の結果を得られるように比例配分することにより
行われている。この塗布パラメータの閉ループ制御は通
常行われていない。

従来、塗布液体槽に塗布液体を補給する多くの方法が提
案てれている。開ループ法は、槽の実際の液体量に無関
係に槽に一定の流速で塗布液体を単に供給するだけでめ
る。閉ループｆＰ：、Ｆｉ、槽中の液体量に何らかの形
で関係するパラメータを感知する手段を含む。閉ループ
法は、例えば液体給送速度がウェブの移動速度の関数で
ある補給ポンプを使用する。槽中の液体量を測定するよ
り直接的な方法は、槽中の液体の高嘔を測定するフロー
ト状の装置を使用する。

本発明は、単一手段を使用するのみで閉ループ・マージ
ン制御と閉ループ液体補給を行うものである。

本発明は、直接感知手段を使用するものであるが、塗布
液体槽に配設逼れるセンサを位置決めする必要はない。

本発明は、可撓性磁気記録媒体の製造に使用するのに特
に好適なものである。

可撓性磁気記録媒体を製造する場合、ウェブは、例えば
厚さが０．０３８１　ｍｍ（０，００１５インチ）、幅
が６０．９６ｃｒｎ（２４インチ）乃至１２１．９２α
（４８インチ）の２軸配向ポリエチレンテレフタレート
、アセテート、ポリオレフィン又は他の一般的な重合体
フィルムから成る幅広のウェブである。かかるウェブ即
ち基体の少くとも一方の側面に塗布される゛磁気インク
”は処方により広く変更することができる。しかしすべ
ての公知例において、このインクは非ニユートン流体、
即ち粘性が流速に従って変化する流体である。かかる流
体は揺変性流体又は擬塑性流体と相称される。

上記のような幅広のウェブに流体を塗布する場合、塗布
ニップ中のインクの量が比較的少く且つインクができる
限シ蒸発及び汚染の影響から遮蔽されるのが好ましい。

したがって、槽の位置又は槽の中にセンサを設けること
なく槽に塗布液体を補給する必要性を直接感知すること
が好ましい。

本発明は、ウェブの塗布幅の変化を槽中の塗布液体の高
さの関数として自動的に出力する構成によってこれを行
うものである。しだがって、この幅パラメータの感知は
槽への塗布液体補給に使用する事ができ、これにより生
じる塗布液体の補給によってウェブの塗布幅パラメータ
が制御される。

より具体的に述べると、本発明は、例えば、幅が６０．
９６ｃＩｎ（２４インチ）のウェブに液体を塗布すると
きに長さが約５５．８８ｃｍＣ２２インチ）である細長
い即ち線形の槽を使用する。槽の２つの長い側部即ち壁
は塗布ヘッド及び液体塗布中のウェブを利用して構成さ
れる。槽の２つの端部は２つの小さなくさび型・壁即ち
ダムによって形成される。

本発明の２つの実施例においては、これらのダムは、ダ
ム中の塗布インクのレベルが低乍するとき塗布インクが
減少量だけダムを越えて漏Ｈ出ることが可能なように構
成される。塗布ヘッドの下流に２つのセンサが配置され
る。これらのセンサはウェブの両側縁部に関連して設け
られ、非塗布側線部の最も狭い幅が槽へのインク補給の
制御に１史用される。

本発明の第６の実施例においては、上記ダムは槽中の液
体の高でが増大するときにより幅広の槽を形成するよう
に傾斜即ち勾配がつけられる。この実施例の場合、液体
がウェブ縁部へ向けてダムを越えて漏れ出嘔ないことが
好ましいが、必要に応じて、液体レベルに応じて変化す
る漏れが生じるようにしてもよい。

ウェブが一縁部まで完全に塗布された場合にアラーム等
が作動するような安全装置を設けてもよい。− 上述の様にして、槽内の塗布液体のレベールが維持され
、且つウェブのうち所要の幅だけに液体が塗布される。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例につ
いて説明するが、本発明はかかる実施例の特定の塗布装
置に限定てれるわけではなく、槽の塗布液体が補給され
なけれはならないあらゆる塗布装置（例えば米国特許第
３０８１１９１号に開示てれた塗布装置等）に適用でき
るものである。

第１図において、液体塗布装置１０はバックアップ・ロ
ーラ１４の配設位置においてウェブ１２と係合する。ロ
ーラ１４は軸１５について回転するように敗り付けられ
、？ニブ１２が移動する線速度で駆動きれる。ローラ１
４Ｆｉ、例えば直径が１５．２４百（６インチ）、軸長
が３４．９２５　ｃｍ　（１３，７５インチ）の円筒状
をなし、よくみかがれた金属から成る。案内ローラ（図
示せず）はウェブ１２をバックアップ・ローラ１４の外
周に接触でせるように方向付ける。

平滑化フィルム２０はウェブ１２に隣接するように基本
的に静的に配置てれ、その一部はバックアップ・ローラ
１４の外周を覗り囲むように延びている。平滑化フィル
ム２０は、バックアップ・ローラ１４に接触しているウ
ェブ１２の境界部の実質部に沿って延びるとともに、か
かる接触部分を越えて延びている。例えば弾力性のある
薄膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）のような圧力発生手段２２は
、薄膜２２の内部圧力の関数である所定の静的なカによ
って平滑化フィルム２ｏをウェブ１２に接触するように
駆り立てるように金属心棒２２に支持芒れ且つ支持体２
４に固定嘔れる。薄膜２２は、例えば直径が６．８１　
ｃｒｎ（１，５インチ）で幅がフィルム２０より若干長
い管状をなすものである。薄膜２２の管軸は薄膜２２の
すべての位置にわたってローラ１４の軸と平行に延びて
いる。支持体２４はバックアップ・ローラ１４に対する
薄膜２２の境界１致長を変化させるようにロー２１４に
向けて及びローラ１４から離隔するように動くことがで
きるのが好ましい。線速度が一定の場合には、ローラ１
４に対する薄膜２２の一致長が長ければ長いほど、ウェ
ブの移動方向に沿って測定した塗布領域の長でが長くな
り、ウェブの塗布領域存在時間が長くなる。

導管２６Ｖｉ、薄膜２２の内部に流体好ましくは空気を
供給するために薄膜２２の内部に圧力調整手段２８を連
結する。薄膜２２の圧力を調整することによって薄膜即
ち圧力発生手段２２は圧力調整手段２８・によって容易
に調整できる所要の静的力で平滑化フィルム２０をウェ
ブ１２に接触するように駆９立てることができる。

計量供給ポンプ５０は入力導管３４に塗布液体を供給す
る。ポンプ５０は公称速度で塗布液体を輸送するように
動作する。前述のように、この公称速度は、塗布液体槽
中の液体レベルを所要値に維持するため及びウェブの非
塗布側部マージンの幅を制御するために増加又は減少嘔
せることができる。必要に応じて、ポンプ５０はオン−
オフ・モードで動作式せることができるが、液体給送速
度を公称速度を中心として変調することが好ましい。マ
ニホルド３５は、ウェブ１２と平滑化フィルム２０との
合流点において塗布流体の槽即ち貯蔵器を含む。

第２図はウェブ１２と平滑化フィルム２０との合流点に
配置でれた塗布液体の槽即ち貯蔵器３７を示す。この槽
３７は、重膜の幅を制御する塗布液体の再供給速度及び
塗膜の厚さを制御入る薄膜２２によって発生でれる力に
よって容易に制御可能な塗布をウェブ１２に対して行な
う。静的平滑化フィルム２０の主機能は塗布液体に対し
て高いせん断力の領域を形成することにある。これによ
り高い流体動力学的圧力が発生し、塗布液体がウェブの
長さ方向に均一な浮式に拡散嘔れ平滑化てれる。ウェブ
１２が平滑化フィルム２０から抜は出るとき、ウェブ即
ち基体には、平滑化フィルム２０の後端において剰余塗
布液体の流れがなく平滑且つ再生可能な態様でウェブ１
２の面を横切って均一に分布でれた塗布液体の膜が形成
てれる。

第２図に示でれているように、槽３７はプラスチック材
からなるく嘔び扶壁５１及び５２によって両縁部におい
て拘束されている。唯一必要なことは、槽３７中の液体
の量（すなわち高嘔）が増加するにつれて液体が塗布さ
れるウェブの幅が広くならなければならないことである
。

本発明により構成式れたダムの一例が第３図に示てれて
いる。ダム壁５３の前面５４は第１図のローラ１４と同
心ではなく、そのため、勾配がつけられた間＠５５がダ
ムの前面と移動ウェブ１２との間に形成される。低レベ
ル槽の一例が５６に示てれ、高レベル槽の一例が５７に
示てれている。

レベル５７のときはレベル５６のときよシ多くの塗布液
体がダムの前面を通って漏れ出る。

ダムを越えてより多くの液体が漏れ出ると、塗膜の幅は
移動ウェブ１２の側縁部５８（第２図）に近づく。例え
ば、間隙５５は、ダムの前面とウェブ１２゛との間を測
定した場合、最も広い部分で１．２７ｍｍ　（０，０５
０インチ）である。ダム５３の前面５４は、例えば、ロ
ーラ１４の軸に平行な方向に測定して１２．７ｍｍ　（
０，５０インチ）の幅を有する。

第４図及び第５図は本発明により構成されたダムの別の
例を示す。このダムの場合、ダムの前面とウェブ１２と
の間の間隙は一定でめるが、ローラ１４の軸に平行に測
定したギャップの幅はダムの底部から頂部へかけて徐々
に減少する。

より具体的に述べると、ダム６０の後面はダム５５の後
面と実質的に同一である。ダム６０の前面６１Ｆｉ移動
ウエブ１２に対して一定の間隙６２を形成するようにロ
ーラ１４と同心の形状をなしてφる。間隙は先えば０．
２５４ｍｍ　（０，０１０インチ）である。第５図に最
も良く示でれているように、ダム６０の前面６１はレベ
ル６５１で１．２７ｃｍ（０，５０インチ）の均一な幅
を有する。レベル６５において、槽中の塗布液体のレベ
ルが増加したときに塗布液体が間隙６２を通って漏れ出
すのに受ける抵抗が小さくなるように傾斜面６４が形成
されている。

傾斜面６４は、例えば、ダム６０の前面に対して５度よ
り小さい角度傾けられる。実際には、槽レベルがレベル
６５より下に落ちたとき又はレベル６５より上に高まっ
たときに塗布液体輸送速度を高めるか又は低めるように
ポンプ５０（第１図）゛　を制御して槽レベルを傾斜面
６４の中間点６５にすることか好ましい。

上記２つのダム部材において、ダムの前面と移動ウェブ
との間の間隙は、槽レベルが最も高いときでさえも、ま
た例えばウェブが停止しているときでさえも塗布液体が
無制限にダムの面を越えて流れることを可能にするほど
広いわけではない。

液体の粘性又は我面張力により、液体が移動ウェブによ
って搬送される前にダムの前面を完全に横切って移動す
るのか妨げられる。しかし、これに続いて、液体がウェ
ブの両側縁部に向けて流れ、これは平滑化フラップ２０
の動作によって促進てれる。

第６図は槽の両側に配設されたダム部材を通過して漏れ
出場せることのできる又はできない本発明による実施例
を示す。第６図の実施例は、その基本形態において、液
体の高石が増加するにつれて槽を幅広にすることにより
、槽中の液体の高石の関数としてウェブのより広い幅に
わたって液体を塗布するように動作する。このダム部材
の場合、側壁１００及び１０１は水平−ａｉＫ対して垂
直でるる。ダムの前面１０２は移動ウェブ１２と協働し
、例えば第２図のダム部材５１か第６図のダム部材によ
って置換嘔れるよ１う）に、垂直壁１０１は塗布液体槽
の一端部を形成する。前面１０２の動作部は、傾斜した
突起１！１０３である。突起壁１０３は塗布液体槽の動
作幅を確立し、槽中の液体の高さが増加するにつれて塗
布液体に対してウェブ１２をより幅広ぐ露出場せるよう
に作用する。第６図の実施例の場合、ウェブの塗膜幅は
公称値を中心として±６．５５ｍｍ　（１／　４インチ
）に制御てれ得る。公称値は液体のレベルが破線１０４
によって示される壁１０３の中間点に６るときに得られ
る。この実施例の場合、槽の他端部（即ち第２図のダム
５２の位置）Ｆｉ、傾斜壁１０３が対向して傾斜してい
る同様なダム部材を含む。

傾斜壁１０３の前面は、必要に応じて、第３図又は第４
図及び第５図の液体漏れ構造を含むことができる。

第７図は第１図のウェブ１２か液体を塗布嘔れる幅を感
知する簡単な手段を示す。この図は第１図の塗布ステー
ションの下流においてウェブの塗布側面を見たところを
示す。第７図の斜線によって陰影がつけられた領＃は塗
布ステーションによってウェブに被着嘔れた塗布液体（
コーティング）を示す。この塗布領域の２つの側縁部は
７１及び７２によって示され、ウェブ１２の側縁部は７
５及び７４によって示でれている。換言すれば、２つの
ウェブ部分即ち７１と７３との間及び７２と７４との間
・に液体は塗布されていない。

６個の整列したフォトセルフ５，７６．７７．７８．７
９及び８０Ｖｉウエブ１２に近接するように互いに離隔
して配置逼れている。ただし、フォトセルフ５乃至８０
はウェブ１２に物理的に接触しているわけではない。こ
れらの光応答デバイスは、コーティング領域７０及び非
コーテイング領域から反射でれた光に応答するが、また
はウェブを通って伝送嘔れる光に応答する。光源（図示
せず）Ｆｉ、反射される又は伝送でれる光を供給する。

フォトセルフ５及び７６は第１図のポンプ５゜を制御す
るように配列てれる。フォトセルフ５又Ｆｉ７６が所定
の大きさ以上の光を検出すると、ＯＲ回路８１が付勢≧
れて“液給送速度増加″信号８２を発生する。この信号
はポンプ５０の塗布液体給送速度を増加嘔せるように作
用する。この結果、槽３ｈ内の塗布液体の量が増加し、
塗布領域の縁部７・１及び７２の一方又は双方がその隣
接ウェブ縁部７３．７４へ向けて移動する。

塗布領域の縁部７１及び７２の一方又は双方がその隣接
フォトセルフ８．７７に到達すると、フォトセルが受け
る光の量が減少する。これによる信号の低下はインバー
タ８３及び８４のうちの関連するものによって反転され
る。この結果、ＯＲ回路８５が付勢されて“液体給送速
度低減”信号を発生する。この信号は第１図のポンプ５
ｏの塗布液体給送速度を低減嘔せるように作用する。

塗布領域の縁部７１及び７２の一方がたまたま偶然に関
連したフォトセル８０．７９の位置に到達してしまった
場合には、該当するフォトセルが受ける光量が減少し、
これによりＯＲ回路８７が付勢嘔れて゛アラーム”信号
８８を発生する。この信号はウェブ１２の移動及び／又
はポンプ５０の動作を停止するのに使用され得る。

第８図には第７図のものよシも複雑だがよシ精確な制御
装置が示されている。第８図の制御装置の場へ第７図の
フォトセルが２つの光感知観察カメラ９０及び９１に置
換される。カメラ９０及び９１の観察十字線９２及び９
３は、ウェブ１２の７１と７３との間及び７２と７４と
の間の非塗布幅を画定する解像度の高い信号９４及び９
５を出力する。

信号９４及び９５はプログラマブル・コントローラ９６
の入力に供給されるこのコントローラ９６は第７図の制
御装置と同様に液体給送速度増加信号８２、液体給送速
度低減信号８６及びアラーム信号８８を出力するように
プログラムされる。

カメラ９０及び９１は例えばＥＧ＆Ｇ　　Ｃｏｍｐａｎ
ｙのＲＥＴＩＣＯＮ　ＬＣ６００ＬＩＮＥ　５ＣＡＮ　
ＣＡＭＥＲＡとする事ができ、コントローラ９６は、例
えば、ＥＧ＆Ｇ　　ＣｏｍｐａｎｙのＲＥＴＩＣＯＮ　
　Ｒ８８５００ＣＡＭＥＲＡ　　ＰＲＯＣＥＳＳＯＲと
する事ができる。

第７図の実施例において、フォトセル７６と７８乃至７
５と７７をウェブ１２を横切るように即ち第７図の水平
方向に動かすことによりウェブの塗布幅を変化させるこ
とができる。第８図の実施例において、コントローラ９
６が観察十字線９２及び９３の異なった部分を質問する
ようにプログラム子ることによってウェブの塗布幅を変
化させることができる。これら双方の場合、フォトセル
の新しい位置によって又は感知される十字線の新しい位
置によって決定される幅にウェブに液体を塗布せよとい
う新しい閉ループ制御指令を満足させるために、ポンプ
５０の塗布液体の給送速度が変化され且つ僧の液体高さ
が異なったレベルに維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による種型塗布装置の一実施例を示す概
略側面図、第２図は第１図の塗布二ッグ、塗布液体の槽
の位置及び檜の２つの端部に配設嘔′れたダムの位置を
示す斜視図、第３図は本発明の一実施例に使用される先
細シ状ダムを示す側面図、第４図及び第５図は本発明の
別の実施例に使用される一定間隙可変幅ダムを示す側面
図及び斜視図、第６図は本発明の別の実施例に使用てれ
る勾配かつけられたダムを示す斜視図、第７図は第１の
閉ループ制御態様を示す概略構成図、第８図は第２の閉
ループ制御態様を示す概略構成図である。 １０・・・・液体塗布装置、１２・・・・ウェブ、１４
・・・・バックアップ・ローラ、２０・・・・平滑化フ
゛イルム、２２・・・・薄膜、３７・・・・液体槽、５
０・・・・ポンプ、５１，５．２・・・・くさび扶壁（
ダム壁）、５５．６０，１０１・・・・ダム壁、６８・
・・・ウェブ側縁部、６４°・・・・傾斜面、７５．７
６．７７．７８．７９．８０・・・・フォトセル、９０
．９１・・・・光感知観察カメラ、１０３・・・・突起
壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 塗布ステーションにおいてウェブの少くとも一面が塗布
   液体槽の塗布液体と接触し、しかる後に、前記ウェブの
   一面の少くとも一側縁部を除いて面全体にわたって前記
   液体のコーティングを担持して前記ウェブが前記塗布ス
   テーションから出て行く型の液体塗布装置において、 前記槽の液体レベルが上昇したときに前記ウェブの液体
   塗布幅が前記ウェブの側縁部へ向けて鉱夫するように前
   記ウェブの前記−側縁部付近において前記液体をせき止
   めるために前記槽に関連して設けられた壁部材と、 前記液体を前記槽に補給する補給手段と、前記ウェブの
   前記−側縁部に対する前記コーティングの位置に応答し
   て前記補給手段を制御するために前記塗布ステーション
   の下流に配設された感知手段と、 を具備する液体塗布装置。