JPS6320069A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、塗布装置に関し、更に詳しくは、移動中の支
持体表面に向けて連続的に塗布液を押出し、均一の厚さ
をもって塗布するエクストルーダを具備した塗布装置に
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４５〜１０．０００　ｍ　、厚
さが５〜２００μｍのポリエチレンテレツクレート、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、
等のプラスチックフィルムフィルム；祇；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−ポリオレフィン類を塗布又はラ
ミネートシた紙；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である帯状物
が含まれる。

（従来技術） 従来、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ィルム、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／５ｈ
ｉｎ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
タエフジ付きエフトスルーダは、様々な角度から研究開
発されて来ており、その代表的なものとして例えば第４
図に概略的に示すウェブ加圧型エクストルージョン方式
や、第５図に示すような平行スリットエクストルージョ
ン方式などがある。

第４図に示すエクストルーダ１０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
クストルータ１０の先端部、特に前記塗布液が押出され
るスロットの出口近傍の一部を画成する前記ドクタエフ
ジ１１及びバックェツジ１２（ここで云うバックェツジ
とはドクタエフジの反対側う云う）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、前記スロッ
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、前記スロットよりも前記支持体の下流側に位置
する前記ドクタエフジ１１と支持体との間隔を変化せし
めて塗布を行うものである。

しかしながら、前記支持体Ｗの例えば厚み変動、ヤング
率の不均一などにより該支持体Ｗと前記ドクターエツジ
１１との間隙に変化を生じ、塗膜の厚みが不均一となる
問題があった。また、前記支持体Ｗに同伴されて前記ド
クターエツジ１１に捕捉された塵埃粒子等の異物によっ
て、塗膜に支持体走行方向に沿ったタテスジ状の故障が
発生する問題があった。

第５図に示すエクストルーダ２０は、第４図に示す場合
とは異なりドクターエツジを有しない構造である。この
構造の場合、上記の如く異物トラップによるタテスジ状
の故障は発生しないが、特に高粘度の塗布液を高速で塗
布するときには、この塗布はスロットの塗液吐出側にお
いて大きい吐出速度が要求されるため、スロットギャッ
プｉ）を小さくする必要があるが、塗布液のスロット間
の通過時における圧力損失、すなわち、塗布液がスロッ
トのギャップに入る前の圧力に比べ、塗布液吐出側の圧
力が非常に小さくなってしまう、このために塗布液を非
常に大きな圧力、例えば５０ｋｒｗ／ｃｄと云った圧力
（塗布時の諸条件によって異なる）でエクストルーダに
送り込まなければならず、このような高圧定量ポンプは
その製作がむずかしく、製作できたとしても極めて高価
になってしまう等の大きな問題があった。

（発明の目的） 本発明は、前述した従来装置の問題点に鑑みてなされた
ものであり、エクストルーダにおける異物トラップによ
る塗布面のタテスジ状の故障や、支持体の厚み、ヤング
率等の不均一に起因する塗膜の厚み変動を回避でき、さ
らには塗布液のスロット部分通過時における圧力損失を
小さくすることのできる塗布装置を提供することを目的
とするものである。

（発明の構成） 本発明のかかる目的は、支持体移動方向に対して上流側
に位置するフロントエツジと下流側に位置するバックェ
ツジとを有するエクストルージョン型ヘッドから成る塗
布装置において、前記画エツジが形成する塗布液吐出ス
ロットにテーパを付けて、塗布液吐出側のスロット幅が
漸減するように設定し、かつ前記フロントエツジの表面
を支持体側に膨らむ湾曲化せしめ、かつ前記バックェツ
ジの先端が前記フロントエツジよりも段差をつけて反支
持体方向に後退していることを特徴とする塗布装置によ
り達成される。

以下、添付した図面に基づき、本発明装置の一実施ＬＱ
　４１について説明する。

第１図及び第２図に示した本発明装置におけるドクタエ
ソジの無いエクストルーダ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、ポケット部３、スロット部４、フロント
エツジ部５、及びバックェツジ部６に区分できる。

−１，給液系２： 咳給液系２は、エクストルーダ１の躯体よりも外部にあ
って前記塗布１ｆｆｌ　Ｃを連続的にかつ一定のａｌｔ
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
向に透設したポケット部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っている。

＝２．　　ポケット部３： 該ポケット部３は、第１図に示したように、その断面が
略円形を成し、かつ前記支持体Ｗの幅方向に略同−の断
面形状をもっ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、前記ポケット部３の内径は、通常、１０〜５０ｍ
ｍの範囲に設定され、その貫通した両端開口部は、第２
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、前記ポケット部３の内部に
前記塗布液Ｃが注入、充満して、・後・述するスロット
部４を経て外部に前記■重液Ｃを均一な液圧分布をもっ
て押圧せしめるものである。

−３，スロット部４： 該スロット部４は、前記ポケット部３から前記支持体Ｗ
に向け、前記塗布液の塗布液入口側４ａから塗布液吐出
側４ｂに向ってスロット幅が狭くなるようにテーパが付
けられている。そして、前記塗布液入口側４ａの幅（ｄ
ｌ）は０．１〜５ｍｍ、前記塗布液吐出側４ｂの幅は０
．０２〜Ｑ　、　３　ｖａをもって前記エクストルーダ
ｌの躯体内部を貫通しかつ前記ポケット部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
同等に設定される。

なお、前記スロット部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２ａ量と液圧分布をもって石塊状に前記ポケット部
３から流出可能であれば良い。

又、前記スロット部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フロントエツジ
部５及びバックェツジ部６により段差ｔが付くように画
成されている。

−４，フロントエツジ部５及びバックェツジ部６：該フ
ロントエツジ部５は、前記スロット部４の出口から前記
支持体Ｗの上流側に位置し、かつ下流側に配設した前記
バックェツジ部６よりも、０、０１〜５　、０　ｍｍ程
度余分に前記支持体Ｗ寄りに突出して、前記段差むを形
成せしめている。

更に、前記フロントエツジ部５は、前記支持体Ｗに対向
するエツジ面全域が、１〜５０ｍｍの曲率（ｒ）の断面
形状をもって支持体側に膨らむように形成されている。

又、前記フロントエツジ５のエツジ面Ｊ％　サｌ　３（
支持体Ｗの走行方向の長さ）は０．５〜１０ｍｍにする
ことが好適である。

又、前記段差ｔを形成するスロット４の対向する両壁の
長さは、前記フロントエツジ５の形成するフロント側壁
４Ｃの長さく１．）ならびに前記バックエツジ６の形成
するバック側壁４ｄの長さ（１２）は２０〜ｌｏｏ１ｍ
にすることができる。

なお、エクストルーダ１は例えば、約９０度（ロックウ
ェル）を有する耐摩耗性の高い超硬合金ｔオから成って
いる。

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っ
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、前記フロントエツジ部５のエツジ面全
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って送液を始め
ると、前記塗布液Ｃは前記ポケット部３及びスロット部
４を経過した後、前記支持体Ｗの幅方向に均一な流量及
び圧力分布をもって前記スロット部４の出口先端部に押
出される。

一方、前記支持体Ｗの表面には、塗布液Ｃと相溶性のあ
るプレコート層Ｂが塗布されており、前記塗布液Ｃが塗
布されるときの空気の巻き込みの防止、ならびに前記塗
布液Ｃの塗布なじみを良くするように考慮されている。

前記スロット部４の出口先端部に押出された前記塗布／
（Ｉｉ、Ｃは、前記支持体Ｗの表面と接触せずに借手の
間隙即ち前記段差ｔに略等しい間隙をもって前記支持体
Ｗに対向する前記バックエツジ部６の工・７ジ面上に若
干はみ出して、矢印入方向に連続的に移動する前記支持
体Ｗの表面に沿って、前記プレコート層Ｂになじむよう
に押し広げられて行く。又、前記フロントエツジ部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
たり前記プレコート層Ｂにより、一定した間隙をもって
分離されている。

前記塗布液Ｃの塗膜の厚さは、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！（？ｆ！
圧）、支持体走行速度など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の塗膜の厚さが得られ
る。

従って、上記のエクストルーダｌにより塗布される塗布
液Ｃは、前記支持体Ｗと前記バックェツジ６との間隙に
おいて、該バックェツジ６のエツジ面と所望の空間を有
して塗設されるので、従来のドクターエツジに捕捉され
た異物等によって生ずるタテスジ状の故障の如き問題は
回避できる。

また、前記支持体Ｗの厚み変動、ヤング率の変動があっ
ても、従来のドクターエツジのエツジ面が塗布液Ｃを支
持体上に押し広げる構造とは異なり、前記塗布液Ｃはそ
の吐出圧によって前記各変動に敏感に対応することがで
き、掻めて均一な塗膜の厚さが得られる。

さらに、前記スロット部４が前記支持体Ｗに向ってその
スロット幅を小さくするように構成されていることによ
って、前記塗布液Ｃの圧力１員失を少なくしている。

すなわち、例えば従来のスロット部の如く塗布液入口側
（ポケット部３側）と塗布液吐出側とのスロット幅が平
行な場合は、塗布液Ｃがスロット部を通過することによ
って、その液圧が塗布液吐出側に寄るに従って初期圧力
よりも大きく減圧してしまうが、第１図に示すようにス
ロット部４を塗布液吐出側４ｂ方向にスロット幅を狭く
するようなテーパを付けることにより、前記塗布液Ｃが
吐出される直前までその液圧の低下を借手にすることが
できる。

従って、所望の塗布圧（塗布液Ｃが支持体Ｗに塗設され
るときの圧力）に比べて前記給液系２の液圧を従来はど
太き（する必要がなくなり、比較的小型の定量送液ポン
プ手段によって賄うことが可能となる。

第２図に示したエクストルーダ１への塗布ＷＩ　Ｃの供
給方式は、短管９を介して片側供給であるが、シールド
板８にも短管を取付け、前記短管９がら前記ポケット部
３内に注入された前記塗布液Ｃの一部を、前記シールド
板８に取付けた他方の短管を通して外部に排出せしめる
ことにより、前記塗布液Ｃが前記ポケット部３内で著し
く滞留することを防止でき、特に揺変性を有し且つ凝集
し易い磁性塗布液に対しては掻めて有効な手段となるも
のである。

第３図は短管９及び１０以外に前記ポケット部３の略中
央部に　する別の短管１１を取Ｉすけ、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。

前記ポケット部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は面記ポケット部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ット部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２図〜第３図に示した各方式に限らず、それらを適宜
組合せて行っても良い。又、前記ポケット部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ｔ°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。

（発明の効果） 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のバックェツジ６のエ
ツジ面が支持体と適宜空間を有するように構成されてい
るので、酸エフシロに前記支持体Ｗに付着していた汚れ
、あるいは支持体走行によって巻き込まれた塵埃粒子等
の異物のトラップがなく、これらの異物に基づく塗布面
のタテスジ状のスジむらの発生を防止することができる
。

（２）　　前記塗布液Ｃはそれ自身の高い吐出圧力によ
り前記支持体Ｗに塗設されているので、核支持体Ｗの厚
み変動、ヤング率の変動によって生ずる支持体走行の挙
動が変動しても、該変動に対しエツジ面に影響されるこ
となく塗布液自身の高い柔軟性によって敏感に対応する
ことができる。従って塗膜の厚みむらを極めて効果的に
防止することができる。

（３）　　前記エクストルーダ１のスロット部４は前記
ポケット部３から塗布液吐出側４ｂ方向に向ってスリッ
ト幅が漸減するように構成されているので、前記スロッ
ト部４における塗布液圧の圧力撰失を小さくすることが
でき、大きい塗布液吐出速度が得られる。この結果、高
粘度の塗布液の高速塗布ならびにｉ層化を向上すること
ができ、前記給液系２の送液能力を小さくすることがで
き、従来に比べて咳給液系２の小型軽量化をはかること
ができる。

次に、実施例によって、本発明装置の新規な効果を一層
明確にする。

Ｃ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磁性塗布液とした。

第　　１　　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７００ｓｅｃ−’において１．５ｐｏｉＳｅを示し
た。

又、プレコート層はシクロヘキサノンを厚み２．０μｍ
（Ｗｅｔ状Ｌｉ）にバーコーダ塗布方式で塗った。

−１，支持体： 材質・・・ポリエチレンテレフタレートフィルム 幅　　　　・・・　　５００　讃亀 厚さ・・・１５μｍ 張力・・・１０　ｋｇ　／　５００　ｍ鵬支持体の走行
速度は２００ｍ／ｗｉｎ 磁性塗布液の塗布量は１５ｃｃ／ｎ（ −２，エクストルーダは本発明記載のものを使用し、ｄ
　、、　ｄ　１＋　Ａ　Ｉｔ　１　、、１　、、　ｒの
寸法を順次変更してスジむら、下限塗布量、スａ、ト部
液圧力について調べ、その結果を下記第２表に示す、な
お、スジむらについては、○印は良好、Δ印は良好な結
果を得ることもあるが再現性が悪い、Ｘ印はスジむらが
多発したことを示す。下限塗布量については、○印は５
．０ｃｃ／ｍ以下、Δ印は５．０〜１０．０ｃｃ　／　
ｇ、Ｘ印は１０．０−１５．０ｃｃ／　ｍを示す、　ス
Ｄ　−／　ｈ　部液圧については、○印は３．０ｋｇｗ
／ｃｄ以下、Δ印は３．０〜６．０ｋｇｗ／　ｃｊ、Ｘ
印は６．０ｋｇｗ／ｃｆｆ１以上を示す。

三王 以上で各２，０００ｍの支持体に塗布を実施した結果、
Ｏ印の部分においては下限塗布量及びスロット部液圧が
極めて良好で、さらにタテスジ状のスジむらの発生は全
くなく、塗膜厚み変動最大値は０．１μｍと掻めて良か
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置におけるエクストルーダの断面図、
第２図は第１図におけるエクストルーダの一実施ｕ　１
１の一部を切断して示した斜視図、第３図は第１図にお
けるエクストルーダへの塗布液供給方式の変更例を示し
た斜視図、第４図及び第５図は従来のエクストルーダの
概略断面図である。 １はエクストルーダ、２は給液系、３はポケット部、４
はスロット部、４ａは塗布液入口側、４ｂは塗布液吐出
側、４ｃはフロント側壁、４ｄはバック側壁、５はフロ
ントエツジ、６はバックェツジ、７及び８はシールド板
、９，１０及び１１は給液系の短管である。 第１図 旨・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体移動方向に対して上流側に位置するフロント
   エッジと下流側に位置するバックエッジとを有するエク
   ストルージョン型ヘッドから成る塗布装置において、前
   記両エッジが形成する塗布液吐出スロットにテーパを付
   けて、塗布液吐出側のスロット幅が漸減するように設定
   し、かつ前記フロントエッジの表面を支持体側に膨らむ
   湾曲化せしめ、かつ前記バックエッジの先端が前記フロ
   ントエッジよりも段差をつけて反支持体方向に後退して
   いることを特徴とする塗布装置。 ２）前記塗布液が進入する塗布液入口側のスロット幅ｄ
   ＿１が０．２〜５ｍｍ、塗布液吐出側のスロット幅ｄ＿
   ２が０．０２〜０．３ｍｍ前記フロントエッジが形成す
   る前記スロットのフロント側壁の塗布液流出方向の幅ｌ
   ＿１が２０〜１００ｍｍ、該フロントエッジのエッジ面
   の塗布方向の幅ｌ＿３が０．５〜１０ｍｍ、前記バック
   エッジが形成する前記スロットのバック側壁の塗布液流
   出方向の幅ｌ＿２が２０〜１００ｍｍ、前記段差ｔ（＝
   ｌ＿１−ｌ＿２）が０．０１〜５ｍｍ、前記フロントエ
   ッジのエッジ面の曲率ｒが１〜５０ｍｍに構成されたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の塗布装置
   。