JPH0938565A - ドクターブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のドクターブレードは寿命が短かった。 【解決手段】ドクターブレード１の少なくとも先端エッ
ジを単結晶アルミナで形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状体の表面
に他の物質を塗布したり、掻き取ったりする際に用いる
ドクターブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりドクターブレードはさまざまな
分野で用いられている。

【０００３】例えば、紙の表面に樹脂を塗布したり、又
は感熱剤を塗布して感熱紙とする工程、紙以外のシート
状体の表面に樹脂等をコートする工程、印刷板の版面に
付着した余分なインクを掻き取る工程、シート上にセラ
ミックスラリーを一定厚みで塗布してグリーンシートを
作製する工程、ゴムや食料品等をシート状に成形する工
程等において、ドクターブレードが用いられている。

【０００４】このうち紙の表面に樹脂を塗布する工程で
は、図５に示すように、紙３０の上に載せたコート剤３
１をブレード４０で延ばしていく作業が行われている。
このブレード４０は、先端にエッジ４０ａを有する板状
体であり、厚み１ｍｍ以下、幅１０ｃｍ程度、全長７〜
９ｍ程度の大きさで、ハイス鋼等の金属材から形成され
ており、若干撓ませながら矢印方向へ移動させることに
よって、先端のエッジ４０ａで紙３０の表面にコート剤
３１を密着させながら、延ばして塗布するようになって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記金属材
からなるブレード４０は、エッジ４０ａが摩耗して均一
に塗布できなくなるため、２時間程度の使用で交換しな
ければならず、極めて効率の悪いものであった。

【０００６】そこで、特公平２−３６６７１号公報に示
すようにブレード４０の先端側面部に炭化タングステン
（ＷＣ）等の硬質膜を溶射したものもあったが、使用中
に硬質膜が剥がれやすいため８０時間程度の使用しかで
きなかった。

【０００７】また、特公平２−５１３９８号公報、実開
平７−５６０号公報に示すように、ブレード４０の少な
くとも先端部をジルコニアセラミックスで形成したもの
もあったが、これでも１２０時間程度の使用しかでき
ず、寿命の点で満足できるものではなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、ドクタ
ーブレードの少なくとも先端エッジ部を単結晶アルミナ
で形成したことを特徴とする。

【０００９】また本発明は、進行方向に沿って多段にブ
レードを配置し、最後部のブレードの少なくとも先端エ
ッジ部を単結晶アルミナで形成したことを特徴とする。

【００１０】即ち、本発明によれば、ジルコニア等のセ
ラミックスよりも格段に硬度、耐食性の高い単結晶アル
ミナを用いることによって、耐摩耗性に優れ、より長寿
命とすることができる。

【００１１】また、多段にブレードを配置することによ
って、前側のブレードをコート剤をならし、後側のブレ
ードで仕上げを行えることから、より均一な厚みに塗布
できるとともに、各ブレードに加わる負荷を軽くし、さ
らに寿命を長くすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。

【００１３】図１及び図２（ａ）に示すドクターブレー
ド１は、支持板２の先端側面部に単結晶アルミナからな
る板状体３を接着剤４で接合し、その先端にエッジ３ａ
を備えたものである。

【００１４】また、他の実施形態として図２（ｂ）に示
すように支持板２の先端側面部に段部２ａを形成し、こ
の段部２ａに単結晶アルミナの板状体３を接着すれば容
易に位置決めすることができる。あるいは、図２（ｃ）
（ｄ）に示すように、支持板２の端面に単結晶アルミナ
の板状体３を接着することもできる。いずれの場合も、
少なくとも先端のエッジ３ａが単結晶アルミナから形成
されるようにしておけば良い。

【００１５】このドクターブレード１を例えば、紙の表
面に樹脂をコートする工程に用いる場合は、図３に示す
ように紙３０の上にコート剤３１を載せ、ドクターブレ
ード１を矢印方向へ移動させれば先端のエッジ３ａで紙
３０の表面にコート剤３１を密着させながら、延ばして
塗布することができる。

【００１６】上記支持板２はハイス鋼等の金属材、ある
いはジルコニアなどのセラミックスからなっており、厚
み１ｍｍ以下と薄く形成しておけば、使用時に撓ませる
ことができ好適である。

【００１７】また、単結晶アルミナ製の板状体３につい
ても同様に１ｍｍ以下の厚みとし、その先端には角度８
０〜１２０°程度のエッジ３ａを備えている。なお、ド
クターブレード１が長い場合は、この板状体３を長さ方
向に分割して形成し、各々のエッジ３ａが揃うように支
持板２に接着すれば良い。

【００１８】さらに、板状体３と支持板２とは接合面全
面に接着剤４を介して接着するが、この接着剤４として
は例えばエポキシ系のものを用い、その厚みを５０〜１
００μｍの範囲内とすれば接着強度を高くできる。この
時、板状体３と支持板２の互いの接合面は中心線平均粗
さ（Ｒａ）０．５μｍ以上の粗面としたり、微小な凹凸
を形成することによって接着強度を高めることができ
る。

【００１９】また、板状体３の接合面以外の面は、全て
中心線平均粗さ（Ｒａ）０．５μｍ以下、好ましくは
０．０３μｍ以下の滑らかな面としてある。このよう
に、単結晶アルミナは極めて滑らかな表面とすることが
可能でりあ、そのためエッジ３ａを鋭くするとともに、
コート剤等の付着を防止することができる。

【００２０】ここで、上記単結晶アルミナとはアルミナ
（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の単結晶体のことであり、表１に特性値
を示すように、他のセラミックスに比べて硬度が極めて
高いことから、エッジ３ａの耐摩耗性に優れており、長
期間良好に使用することができる。また、単結晶アルミ
ナは曲げ強度も高いことから使用時に破損しにくく、し
かも結晶粒界のない単結晶体であるから耐食性が高く、
薬品中等で使用しても長期間良好に使用できる。

【００２１】さらに、単結晶アルミナにはＣ軸、Ａ軸、
Ｒ軸の結晶軸があり、それぞれの軸に垂直な面をＣ面、
Ａ面、Ｒ面と称している。そして、表１に示すように各
面によって硬度が異なるため、最も硬度の高いＡ面がエ
ッジ３ａとなることが好ましく、そのためには図１に矢
印で示すように板状体３の長さ方向をＣ軸方向と一致さ
せれば良い。ここで長さ方向とＣ軸方向を一致させると
は、両者の成す角度が２０°以内であることをいう。

【００２２】このような単結晶アルミナは、ＥＦＧ法ま
たはチョクラルスキー法により、アルミナ融液中に種子
結晶を挿入し、引き上げて結晶を成長させてゆくことで
製造することができる。この時引き上げ用の金型の形状
に応じて板状に製造することができ、上記種子結晶の結
晶軸を引き上げ方向がＣ軸となるように配置しておけ
ば、得られた単結晶アルミナも引き上げ方向（長さ方
向）をＣ軸方向とすることができる。

【００２３】

【表１】

【００２４】次に本発明の他の実施形態を説明する。

【００２５】図４に示すドクターブレード１０は、その
進行方向（矢印方向）にそって２段のブレードを備えた
ものであり、第１支持板１１と第２支持板１２を有し、
それぞれの先端側面部に単結晶アルミナの板状体１３、
１４を接着してある。上記、第１支持板１１の先端は、
第２支持板１２の先端よりもやや高い位置となるように
配置され、この段差ａや両者の間隔ｂは使用条件に応じ
て最適な値に設定されている。

【００２６】このドクターブレード１０を矢印方向に移
動させて紙３０上にコート剤３１を塗布する場合は、ま
ず第１支持板１１側である程度ならしておいて、第２支
持板１２側で仕上げを行うため、コート剤３１をより均
一な厚みに塗布することができる。しかも、各板状体１
３、１４に加わる負荷が減少することから寿命を長くす
るとができる。

【００２７】また、この例では、第１支持板１１側の板
状体１３は必ずしも単結晶アルミナである必要はなく、
アルミナやジルコニアなどのセラミックス、又は金属材
であっても良い。さらにその先端形状についても、必ず
しも鋭いエッジでなくても良く、曲面状であっても良
い。

【００２８】一方、第２支持板１２側の板状体１４は必
ず単結晶アルミナを用い、その先端は鋭いエッジを備え
ておくことによって、長期間にわたって均一な塗布を行
うことができる。

【００２９】また、図５（ａ）（ｂ）に平面視の図を示
すように、第１支持板１１を中央部が進行方向側に突出
したような形状とすることによって、コート材３１をな
らしていく時の抵抗を小さくし、スムーズに塗布作業を
行うことができる。この時、図５（ａ）に示す第１支持
板１１の突出角度θは９０〜１８０°の範囲とし、図５
（ｂ）に示す第１支持板１１の曲率半径Ｒは紙３０の幅
Ｔに対してＴ／２以上とする。

【００３０】なお、上記例では２段のブレードを備えた
例を示したが、さらに３段以上のブレードを備えること
も可能である。その場合も、必ず最後部のブレードの先
端エッジを単結晶アルミナで形成すれば良い。

【００３１】なお、以上の実施形態では紙３０の上に樹
脂や感熱剤等のコート剤３１を塗布する工程についての
み説明したが、本発明のドクターブレード１はこの他の
さまざまな用途に用いることができる。例えば、紙以外
のシート状体の表面に樹脂等をコートする工程、印刷板
の版面に付着した余分なインクを掻き取る工程、シート
上にセラミックスラリーを一定厚みで塗布してグリーン
シートを作製する工程、ゴムや食料品等をシート状に成
形する工程等、シート状体の上に他の物質を塗布した
り、掻き取ったりする最に好適に使用することができ
る。

【００３２】

【実施例】ここで、図１に示す本発明実施例として、厚
み０．５ｍｍ、幅７５ｍｍの金属製の支持板２の先端側
面部に、単結晶アルミナ製の厚み０．５ｍｍ、幅１２ｍ
ｍ、エッジ角度９０°の板状体３を接着してドクターブ
レード１を作製した。比較例として、支持板２のみから
なるもの、板状体３をジルコニアセラミックスで形成し
たものを用意し、それぞれ同一条件で紙３０上に樹脂の
コート剤３１を塗布する試験を連続的に行い、摩耗のた
めに使用不能となるまでの時間を比較した。

【００３３】結果を表２に示すように、本発明のドクタ
ーブレード１は、ジルコニアセラミックスを用いたもの
に比べて極めて寿命を長くできることがわかる。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ドクター
ブレードの少なくとも先端エッジを単結晶アルミナで形
成したことによって、硬度、耐食性が高いことから、長
期間良好に使用することができ、寿命を長くすることが
できる。

【００３６】また、本発明によれば、ドクターブレード
を多段構造とし、最後部側ブレードの少なくとも先端エ
ッジを単結晶アルミナで形成したことによって、例えば
コート剤を塗布する場合に、前側のブレードでコート剤
をならし、後側のブレードで仕上げを行うことによっ
て、より均一な厚みに塗布できるとともに、各ブレード
に加わる負荷が小さくなるため、寿命を長くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドクターブレードを示す斜視図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は図１中のＸ−Ｘ線断面に相当
するさまざまな実施例を示す図である。

【図３】本発明のドクターブレードを用いて、紙の上に
コート剤を塗布する工程を示す図である。

【図４】本発明のドクターブレードの他の実施形態を示
す断面図である。

【図５】図４中のＹ−Ｙ線断面に相当する、さまざまな
実施形態を示す図である。

【図６】従来のドクターブレードを示す断面図である。

【符号の説明】

１、１０ ：ドクターブレード ２、１１、１２：支持板 ３、１３、１４：板状体 ３ａ：エッジ ４ ：接着剤 ３０：紙 ３１：コート剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも先端エッジ部が単結晶アルミナ
   からなることを特徴とするドクターブレード。
2. 【請求項２】進行方向に沿って多段にブレードを配置
   し、最後部のブレードの少なくとも先端エッジ部が単結
   晶アルミナからなることを特徴とするドクターブレー
   ド。