JPS6314882A - 被覆装置 - 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） この発明は被覆装置及び方法に関し、特に流体を移りＪ
帯状体に施す円筒状アプリケータとトラフを備えたシス
テムに関する。

（従来の技術） 流体を移動帯状体に施す装置はよく知られている。例え
ば、ロール被覆は流体膜を移動シート上に連続的に施す
一般的技術の１つである。ロール被覆装置では、非常に
薄いコーティングを移動帯状体へ施すのにグラビアアプ
リケータをしばしば使用している。こうしたグラビアア
プリケータは−Ｃに円筒状で、エツチング表面を有する
。これらのエツチング表面は、隣接するローラから施さ
れるか、あるいはグラビアアプリケータを被覆材料の浴
中で回転することによって施される非一定量の被覆材料
で満たされた谷部つまりセルを備えている。グラビアア
プリケータの表面上におけるセル内の液量を調整するの
に、ドクターまたはワイパーブレードが使われる。円筒
体が回転するにつれ、ドクターまたはワイパーブレード
が過剰なコーティングを全て表面から除去し、一定量の
液を凹部領域つまりセル内に残す。次に、この凹部領域
つまりセル内の一定量の液の半分が、液体／固体及び液
体／空気間の表面張力等適切な流動特性を有する液の流
体ノｊ学的な力によってセルから移動帯状体に移される
。これらの流動特性はアプリケータのロール径、帯状体
の表面速度及び施される被覆液の粘性等の変数と合わさ
れる。

Ｋｏｈ　ｌｅｒ他への米国特許第３，９３６，５４９号
には、液状コーティングを細長い材料片に施す方法及び
装置が開示されている。トラフ状の平形容器が、被覆液
を該容器内に連続的に供給するとともに被覆液内に部分
的に浸漬されたロールの両端から内側に離間したダムを
越えて被覆液をドレンすることによって維持される一定
のレベルに、供給源の被覆液を保つ。ロールはその周囲
を通過する細長片用の裏当ロール、あるいは平形容器か
らロールの上部と接触する細長片に被覆液を移す転写ロ
ールとして膜化し得る。この被覆方式は、グラビア式ロ
ール被覆の使用と関連していない。被覆材料はロール上
で調整されず、被覆材料を帯状体へ移すのに加圧ローラ
が使われていない。ダムは、被覆材料がロールの両端と
接触するのを防ぐ複雑な調整可能なパンフルである。ダ
ムからはふれ出た被覆材料は、平形容器からドレンされ
て再循環される。

Ｋｅ１１ｅｒ他への米国特許第４，５０３，８０２号に
は、移動帯状体に液を施す装置で、回転する下側ローラ
が開放状の平形容器内に含まれた流体の溜め内に浸漬さ
れた底部を有する装置が開示されている。

下側ローラは、該第１０−ラと係合する第２０−ラヘト
ラフから液体を移すのに使われる。３０−ラ形アプリケ
ータと組合せて用いられる平形パンは、特筆すべき設計
でない。このアプリケータは、薄いまたは軽い液コーテ
ィングを移動する織地帯状体に施すことを明らかに意図
していない。アプリケ−クロールは非常に大きい溝また
は凹部を含み、被覆液を移動帯状体へ移すのに被覆液の
事後調整は行われていない。

Ｇｏｌｄへの米国特許第３，５５２，２９２号には、内
部に定量の液が維持された槽内で回転するロールを用い
た写真処理装置が開示されている。液中を回転する間に
ロールによって吸収された液が、対向して移動するシー
ト材の表面に移される。つまりこの特許は、液容器を含
む調整不能なロールを用いた接触被覆方式に関わる。施
されるコーティングの重さと厚さは粘性、ロール速度及
び帯状体速度に大きく依存する。またＧｏｌｄ特許の被
覆装置は完全に密閉され、被覆液がロール表面全体を一
様に湿潤しているかどうかオペレータが観測して判断す
ることができない。

Ｋｏｒｓｃｈへの米国特許第３．４９２，８４０号には
、内部の液位を制御する供給及び排出手段を備えた平形
容器内にローラが位置する染色装置が開示されている。

平形容器を通ってローラが回転されると、液がローラに
付着し、その後ローラと接触した布地表面に移される。

Ｋｏｒｓｃｈの特許で使われている閉じた平形容器は、
第１０−ルによって布地の二７プつまりけば側へ移す必
要のある液量を調整するように回転し得る。グラビア法
におけるような液の事後計量は成されていない。平形容
器から現われた後ローラ上に存在する液■だけによって
、アプリケ−クロールを出た後の被覆基材の湿膜厚が決
まる。また、この方法は液（染料）の完全な再循環のた
め、オーバフローダムとポンプを用いている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の各被覆方式は、多くの用途で満足し得る結果を与
えている。しかし、被覆液をアプリケータロールの表面
に施すのに被覆液を含む開放状の平形容器またはトラフ
を用いると、静電写真式作像部材の層等の用途で正確な
コーティングを達成するため、被覆液内の粘性及び固定
濃度が非常に狭いリミット内に調整されねばならない場
合に困難が生じる。この問題は、開放状の平形容器また
はトラフ内に含まれた被覆液の浴中にシリンダの一部を
浸漬するだけで被覆液を円筒状アプリケータに施す場合
、特に深刻となる。開放状の平形容器またはトラフ方式
では、糸くずやほこり粒子等周囲雰囲気内のエレメント
によって、被覆材料が環境汚染してしまう。これは帯状
体上の乾コーティング厚の望まし°くない変化と被着コ
ーティングの表面欠陥を生じ、被覆物品の歩留りに悪影
響を及ぼす。また開放状のトラフは被覆溶媒または担体
の過剰な蒸発を促し、被覆固体の濃度と被覆材料の粘性
を大きく変化させる。はとんどの開放状トラフは頻繁に
手作業で空にし、洗浄して、新たな被覆材料を満たさね
ばならず、これは時間がかかり、高価で、通常被覆ライ
ンの作動停止を必要とする。

一部のトラフは大量の被覆材料を使う必要があるので、
トラフの洗浄後古い被覆材料を新しいのと入れ換えねば
ならないとき、材料の投資額が増すとともに無駄が大き
くなる。さらに、多（のトラフはそこからあふれた被覆
材料を再循環させていないか、もしくはより多量の被覆
材料を用いねばならずしかも初期設置、保守、洗浄及び
補修がコスト高となる割高の再循環ポンプやホースを必
要とする。

多くの被覆方式は調整能力においても制限され、被覆材
料の粘性、アプリケ−クロールの速度等被覆パラメータ
の変化を容易に許容できない。また帯状体用に使われる
円筒状アプリケータはしばしば、トラフ内の被覆材料中
に浸漬される円筒状アプリケータに対して被覆液のトラ
フを上下に調整する手段が存在しない等、その他各種の
欠点も有する。

一般に、トラフは重く高価な金属材料で作製されている
ため、アプリケータロールの傷付き易い外表面に接触す
るとアプリケ−クロールを損傷させることがよくある。

金属ブロックから加工されるトラフは高価であるととも
に、重いため極めて扱い難い。例えば、巾約４４ｃｍを
持つ帯状体を被覆可能な装置の場合、米国特許第３，５
５２，２９２号の第１図に示したトラフの重さはは＼゛
３００〜４００３００〜４００ポンドれる。

例えば逆転ロールグラビヤ方式等、その他の被覆方式は
必然的に複雑で、３０一ル装置等手の込んだ装置を用い
る必要がある。

つまり、上記した周知の方式を利用した装置はそれぞれ
の目的には適しているが、さらに改良された被覆システ
ムの開発が尚要求されている。

この発明の目的は、前記欠点を解消する新規な被覆シス
テムを提供することにある。

この発明の別の目的は、被覆液中の粘性及び固体濃度を
正確に維持する被覆システムを提供することにある。

この発明の更に別の目的は、被覆材料の環境汚染を減少
させる被覆システムを提供することにある。

この発明の別の目的は、被覆溶媒または担体の過剰な蒸
発を最少限化する被覆システムを提供することにある。

この発明の更に別の目的は、被覆トラフを空にし、浄化
し、充填する頻度を減少できる被覆システムを提供する
ことにある。

この発明の別の目的は、被覆トラフ内で使われる被覆材
料の量を最少限化する被覆システムを提供することにあ
る。

この発明の更に別の目的は、被覆パラメータの変化を許
容できる調節可能な被覆システムを提供することにある
。

この発明の別の目的は、軽量で安価な被覆トラフを用い
た被覆システムを提供することにある。

この発明の更に別の目的は、より筒車な被覆システムを
提供することにある。

この発明の別の目的は、被覆システムの構成部分が相互
に接触したとき、特にアプリケータシリンダへの損傷を
減少または除去できる被覆システムを提供することにあ
る。

（問題を解決するための手段） 上記及びその他の目的は、この発明に基づく帯状体を被
覆する装置及び方法によって達成され、本装置は剛性の
細長形トラフ、該トラフ内に自軸を中心に回転自在に装
着された円筒状アプリケータ、上記トラフが円筒状アプ
リケータの下面とほぼ平行で且つわずかに離間して弧状
の被覆ゾーンを限定する弧状上流側液保持面と弧状下流
側液保持面とを有する、該弧状上流側液保持面と弧状下
流側液保持面との間のマニホルド、該マニホルドが上記
円筒状アプリケータの軸とほぼ平行に延びている、上記
弧状上流側液保持面と弧状下流側液保持面が円筒状アプ
リケータの外周に沿って液のほとんどを上記被覆ゾーン
内に保持するのに充分な距離だけマニホルドから上方に
延びている、上記トラフの各端に設けられた液を上記被
覆ゾーン内に保持する壁、該各々の壁が円筒状アプリケ
ータの隣接端からわずかに離間している、上記壁の少な
くとも一方に隣接して位置し、上記弧状下流側液保持面
からオーバフローした液を集め、該オーバフロー液を重
力によってマニホルドに戻す弧状のドレンチャネル、及
び液をマニホルド内へ連続的に導入する手段を備えて成
る。

この発明による移動する帯状体にコーティングを施す方
法は、細長形トラフを設け、該トラフ内の被覆液と接触
させなから自軸を中心に円筒状アプリケータを回転させ
、該円筒状アプリケータが帯状体の下方に位置してそれ
と接触し被覆液をトラフから帯状体に移し、上記トラフ
が円筒状アプリケータの下面とほぼ平行で且つわずかに
離間して弧状の被覆ゾーンを限定する弧状上流側液保持
面と弧状下流側液保持面とを有し、該弧状上流側液保持
面と弧状下流側液保持面が上記円筒状アプリケータの軸
とほぼ平行に延びたマニホルドによって分離されており
、上記弧状上流側液保持面と弧状下流側液保持面が円筒
状アプリケータの外周に沿って液のほとんどを上記被覆
ゾーン内に保持するのに充分な距離だけマニホルドから
上方に延びており、充分な被覆液を上記弧状被覆ゾーン
へ連続的に供給して、被覆液が円筒状アプリケータの下
面の全長を覆って上記弧状下流側液保持面の下流端から
オーバフローするようにし、弧状下流側液保持面の下流
端からオーバフローした被覆液を集め、この弧状下流側
液保持面の下流端からオーバフローした被覆液を重力に
よって円筒状アプリケータの少なくとも一端に隣接した
弧状路を経てマニホルドに導くことを含む。

本発明のその他の特徴は添付の図面を参照した以下の説
明から明らかとなろう。

（実施例） 円筒状アプリケータによる被覆の技術は良く知られてい
るので、図面に示した被覆システムで使われる各種の処
理部に°ついては簡単にだけ説明する。

第１図を参照すると、シャフト１２に支持された円筒状
アプリケータ１０を備えた被覆システムが示してあり、
シャフト１２の両端は適切なフレームまたは架台に装着
された適切な軸受で支持され且つ通常の駆動モータ（不
図示）によって駆動される。円筒状アプリケータ１０の
下部は細長形トラフ１６内に含まれた液体被覆材料（不
図示）中に浸漬され、トラフ１６は円筒状アプリケータ
１０と独立に支持されている。細長形トラフ１６は、弧
状の上流側液保持面２０と弧状の下流側液保持面２２か
ら成る弧状上面を有する型形成プラスチック部材１８で
構成される。上流側液保持面２０と下流側液保持面２２
は、円筒状アプリケータ１０の下方弧状面とはｙ′平行
で且つそこから離間して、被覆ゾーン２４を限定する。

上流側液保持面２０と下流側液保持面２２の間のマニホ
ルド２６が、円筒状アプリケータ１０の長さに沿って延
びている。マニホルド２６はシャフト１２とは一′平行
である。上流側液保持面２０の上流側リップ２８と下流
側液保持面２２の下流側リップ３０がマニホルド２６か
ら上方へ充分な距離延び、液のほとんどを被覆ゾーン２
４内に保持する。平行な両液保持面２０．２２とわずか
に離間した関係で円筒状アプリケータ１０が回転するこ
とによって生じるポンプ作用のため、下流側リップ３０
は上流側リップ２８より高くなければならないが、被覆
材料の制限された量がオーバフローするのを妨げる高さ
であってはならない。オーバフロー液再循環トラフ３２
が下流側液保持面２２の下流側リップ３０に隣接して位
置し、下流側り、プ３０からオーバフローした被覆材料
を集める。下流側液保持面２２は少なくとも１つの弧状
ドレンチャルまたは溝３４も含み、該チャネル３４はオ
ーバフロー液再循環トラフ３２からマニホルド２６まで
延びている。好ましくは、再循環トラフ３２がらマニホ
ルド２６へ延びた別の平行なドレンチャル３６が円筒状
アプリケータ１０の反対端及び端壁３８両方に隣接して
位置する。円筒状アプリケータ１０が矢印方向に回転さ
れると、被覆ゾーン２４から現われるとき円筒状アプリ
ケータ１０の表面上に保持された被覆材料の層が、ドク
ターナイフ３９によって調整される。端壁３８と４０が
円筒状アプリケータ１０の両端に隣接した細長形トラフ
１６の各端にそれぞれ設けられ、被覆混合液を細長形ト
ラフ１６内に限定する。流入取付具４２がホース４６を
介して適切な通常のポンプ及び計量手段４７に接続され
、被覆材料をマニホルド２６へ連続的に供給する。流入
取付具４２を介し弧状のドレンチャネル３４から供給さ
れる被覆材料が、マニホルド２６により円筒状アプリケ
ータ１０の下面全体に沿って一様に分布される。オーバ
フロー用平形容器４８が型成形プラスチック部材１８の
下方に位置し、型成形プラスチック部材１８からオーバ
フローした被覆液を捕集する。

型成形プラスチック部材１８は、ポル）５６　（１つだ
けを示す）でプラケット５２と５４に固定された離間ブ
ロック５０上に支持されている。ドレン管５８がオーバ
フロー用平形容器４８の少なくとも一端に設けられ、型
成形プラスチック部材１８からオーバフローした液をオ
ーバフロー用平形容器４８から適切な収集容器あるいは
その他の適切な処分系（不図示）内にドレンさせる。オ
ーバフロー用平形容器４８の支持台６０に対する垂直調
整はシャフト６２の回転によって達成され、シャフト６
２上にピニオンギヤ６４とギヤ６６．６８が装着されて
いる。シャフト６２はフランジ７０と７２で支持されて
いる。両ギヤ６６と６８の歯は平形ギヤ７４と７６の歯
にそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤ６４はピニオンギヤ
７８の朱と噛み合う。ピニオンギヤ７８はシャフト８２
の一端に装着しである。ピニオンギヤ７８と同様なピニ
オンギヤ（不図示）がシャフト８２の反対端に装着され
、各ギヤ６４．６６．７４及び７６と協働するギヤ組体
を駆動してオーバフロー用平形容器４８を上下させる別
のピニオンギヤ（不図示）の歯と噛み合う。細長形トラ
フ１６はブラケット５２．５４を介して支持された離間
ブロック５０で支持されているので、平形容器４８の垂
直調整はトラフ１６も垂直方向に調整する。また、円筒
状アプリケータ１０はトラフ１６と独立にフレームまた
は架台（不図示）上に支持されているので、トラフ１６
の垂直調整はトラフ１６と円筒状アプリケータ１００間
の垂直距離を調整する。所望なら、シザースジャッキ、
ストッパ付空圧シリンダ等その他の適切な手段を用いて
もよい。

第２図を参照すると、この発明の被覆システムの別の実
施例が示してあり、シャフト１１２上に支持された円筒
状アプリケータ１１０を備え、シャツ）１１２の両端は
フレームまたは架台（不図示）に装着された適切な軸受
に支持されている。

円筒状アプリケータ１１０は、それと独立に支持された
細長形トラフ１１６内に含まれた液体被覆材料（不図示
）中に浸漬されている。細長形トラフ１１６は、弧状の
上流側液保持面１２０と弧状の下流側液保持面１２２か
ら成る弧状上面を有する型形成プラスチック部材１１８
で構成される。

上流側液保持面１２０と下流側液保持面１２２は、円筒
状アプリケータ１１０の下方弧状面とは一平行で且つそ
こから離間して、弧状の被覆ヅーン１２４を限定する。

上流側液保持面１２０と下流側液保持面１２２の間のマ
ニホルド１２６が、円筒状アプリケータ１１０の長さに
沿って延びている。マニホルド１２６はシャフト１１２
とはソ′平行である。上流側液保持面１２０の上流側リ
ップ１２８と下流側液保持面１２２の下流側リップ１３
０がマニホルド１２６から上方へ充分な距ス＃延び、液
のほとんどを被覆ゾーン１２４内に保持する。平行な両
液保持面１２０．１２２とに対して近接に配置された関
係で円筒状アプリケータ１１０が回転することによって
生じるポンプ作用のため、下流側リップ１３０は上流側
リップ１２８より高くなければならないが、被覆材料の
制■された量がオーバフローするのを妨げる高さであっ
てはならない。オーバフロー液再循環トラフ１３２が下
流側液保持面１２２の下流側リップ１３０に隣接して位
置し、下流側リップ１３０からオーバフローした被覆材
料を集める。下流側液保持面１２２は少なくとも１つの
弧状ドレンチャネル１３４も含み、該チャネル１３４は
オーバフロー液再循環トラフ１３２からマニホルド１２
６まで延びている。好ましくは、オーバフロー液収集ト
ラフ１３２からマニホルド１２６に延びた別のは一゛平
行なドレンチャネル１３５がアプリケータ１１０の反対
端に隣接して位置する。第２図に示した実施例のドレン
チャネル１３４は第１図のものと比べ、両ドレンチャネ
ル１３４と１３５が円筒状アプリケータ１１０の両端を
越えて位置する点で異なる。また、被覆材料がドレンチ
ャネル１３４からマニホルド１２６へ重力の作用で妨げ
なくドレンされ、回転する円筒状アプリケータ１１０の
ポンプ作用に対する補償が必要ないため、両ドレンチャ
ネル１３４と１３５は前記ドレンチャネル３４より狭く
且つ浅くてもよい。加圧ロール１３６が円筒状アプリケ
ータ１１０に対しては一１２時の時計位置に配置され、
円筒状アプリケータ１１０から帯状体１３７への被覆材
料の転移を促す。加圧ロール１３６はシャフト１３８上
に支持され、該シャフト１３８の両端はフレームまたは
架台（不図示）に装置された適切な軸受で支持される。

この発明のトラフを形成するのに、任意の適切な剛性の
金属または非金属材料が使える。代表的な金属材料には
、ステンレス鋼、アルミニウム、クロムメッキ鋼、ニッ
ケルメッキ鋼等が含まれる。

代表的な非金属材料には、ポリエチレン、ボリプロヒレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリウレ
タン等の樹脂が含まれる。所望なら、非金属コーティン
グを被覆した金属トラフあるいは金属コーティングを被
覆したプラスチックトラフ等、金属と非金属両材料の組
み合せも使える。

特に好ましい材料は、約３．ＩＸ’ｌＯ６と約５．６×
１０６の間の平均分子量を持つ超高分子量ポリエチレン
である。これらの材料は非常に硬質で、容易に加工でき
、補強材を必要とせず公差を維持するのに充分な剛性を
特徴とする。トラフ材ｆ４は使用される溶媒や液等、被
覆混合物の何れの成分とも反応したり、それに溶解して
はならない。好ましくは、設置または調整時にトラフが
万一不注意でアプリケ−クロールと接触した場合にアプ
リケ−クロールの１員傷を防ぐため、アプリケータロー
ラと対面するトラフ材料の表面は、約６４等アプリケ−
クロールの値より低いロックウェル（Ｒｏｃｋｗｅ　１
１）“Ｒ”硬度指数を持つ材料で構成される。またトラ
フは切削、打抜、溶接、型成形等任意の適切な技術で作
製し得る。つまり、例えば金属薄板から構成される金属
トラフは、打抜及び／又は溶接によって形成できる。

ドレンチャネルは任意の適切な断面でよい。代表的な断
面形状は半円形、７字形、Ｕ字形、正方形、長方形等で
ある。ドレンチャネルの総断面積は回転する円筒状のア
プリケ−クロールのポンプ作用を補償するのに充分で、
再循環のため被覆材料が再循環トラフからマニホルドへ
重力で流れ戻るのを可能にすると共に、被覆材料が再循
環トラフからオーバフロー用平形容器内へ著しくオーバ
フローするのを防ぐものとすべきである。最適な被覆の
一様性、接近して離れた対向表面による強い再循環ポン
プ作用、及び細長形トラフ内における液量の減少のため
、細長形トラフの弧状上流側液保持面と弧状下流側液保
持面は、円筒状アプリケータの隣接する下面にはソ゛平
行である。半円状断面を持つドレンチャネルの場合、チ
ャネルは例えば約５〜３０ｍｍ好ましく約１０〜１２龍
の巾、及びトラフ−円筒状アプリケータ間隔の約２〜・
１倍の深さとし得る。

マニホルドも任意の適切な断面でよい。代表的な断面形
状は半円形、７字形、Ｕ字形、正方形、長方形、逆キー
溝形等である。マニホルドの総断面積は、円筒状アプリ
ケータの全長に沿って被覆材料を充分に供給し、円筒状
アプリケータの回転時下流側液保持面と円筒状アプリケ
ータの隣接する下面との間の被覆ゾーンを満たすととも
に、被覆材料が下流側液保持面の下流側リップをオーバ
フローして再循環のため再循環トラフからマニホルドへ
重力によって戻るのを保証するのに充分なものとすべき
である。矩形断面を持つマニホルドの場合、例えばマニ
ホルドは約１〜５　ｃｍ好ましくは約１．５〜２．５　
ｃｍの巾、及びトラフ−円筒状アプリケータ間隔の約４
〜６倍の深さとし得る。

前述したように、細長形トラフの弧状上流側液保持面と
弧状下流側液保持面は円筒状アプリケータの隣接する下
面とは一゛平行で且つそこからわずかに離間しており、
円筒状アプリケータの回転中に再循環ポンプ作用を与え
る。弧状上流側液保持面と弧状下流側液保持面の表面積
は、円筒状アプリケータの下面全長を被覆するのに充分
な被覆材料を保持し、下流側液保持面の下流側リップを
越える被覆材料のオバーフローと再循環トラフがらマニ
ホルドへの重力による戻りを再循環のため達成するのに
充分な大きさとすべきである。一般に、弧状下流側液保
持面の表面積サイズは、弧状上流側液保持面の約２倍で
あ。

この発明の被覆システムでは、任意の適切な円筒状アプ
リケータを使える。長期の被覆作業間における耐摩性を
増ずため、円筒状アプリケータは金属製の外表面を有す
るのが好ましい。被覆用円筒状アプリケータの過剰摩損
を最少限とするため、クロムまたはその他適切な硬質金
属層を洞被せ銅等のベース上に施してもよい。円筒状ア
プリケータは滑らかな表面またはパターン状表面どちら
でもよい。低粘性液を施す場合には、厚さ制御とン品膜
の滑らかさを高めるためパターン状アプリケータの方が
好ましい。この発明の説明の目的上、低粘性液は約１０
００センチポアズ（ＣＰＳ）より小さい粘性を有する。

高粘性の液は、被覆作業の最中にグラビアアプリケータ
セル内の被覆材料が乾燥するため、グラビアアプリケー
タで用いるのは難しい。被覆液の消費速度は、被覆アプ
リケータの表面で使われるセルパターンにある程度依存
する。その速度は一般に、平方インチ当りのセル数と円
筒状アプリケータのエツチング部分のｒｊ＋によって記
述される。一般的なセルパターンはピラミッド形及び四
辺形セルである。被覆液の放出を改善するため、セル壁
は垂直でなくテーバ状とする。セルパターンの種類とサ
イズが、被覆表面の外観と厚さを部分的に決定する。セ
ル巾対壁厚の比は例えば約２’／ｚ：１で、一般的なセ
ルの開放比率はエツチング容積の約２０％〜約４５％の
範囲である。グラビア法で乾膜を形成するのに施される
低粘性液は通常、１インチ当り約２００〜約４００ライ
ン（１平方１インチ当り約４．０００〜約１６０，００
０セル）間のセルパターンサイズを用いる。また、セル
深さはセルの形状とサイズに応じて一般に、約０．００
０　フインチから約０．００２インチ（約０．００１８
ｃ＋＋＋から約０．００５１ｃ＋ｎ）の範囲である。任
意の適切なグラビアパターンを使える。代表的なグラビ
アパターンはピラミッド形、四角形、三角形、六角形、
Ｑ　ＣＨ−クワドチャネル（米国ノースカロライナ州及
びテキサス州ダラス所在のＣｏｎ５ｏｌｉｄａｔｅｄ　
Ｅｎｇｒａｖｅｒｓ社から市販）等である。約Ｉ　ＣＰ
Ｓ〜約５０ＣＰＳの間の粘性を持つ被覆混合液を用い、
表面速度が毎分約５フイート〜杓２００フイート（約１
．５ｍ〜約６０ｃｍ）の間である場合には、グラビアア
プリケータが１平方インチ当り約１０億立方ミクロン〜
約１００億立方ミクロンの範囲の容積を持つパターンを
有するときに満足し得る結果を達成し得る。しかし、上
記範囲より上下の速度が適切なこともある。円筒状アプ
リケータと隣接するトラフ表面との間の接近した離間関
係はせん新作用を生じ、これがドレンチャネルによる被
覆材料の再循環と組み合されて、被覆材料中に分散した
粒子を）懸濁状態に保つのを助ける。しかし、アプリケ
−クロールの速度が分散状態を保つのに適切な攪拌を与
えるのに充分でないと、一部の被覆液つまり分散体は長
い被覆運転中に沈澱する傾向を示す。約５インチ（約１
２．７ｃ＋ｎ）の半径、１平方インチ当り約２８億立方
ミクロンのセル容積を持つＱ　ＣＨ−クワドチャネルパ
ターン（４００、ＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄＥｎｇｒａ
ｖｅｒｓ社）、及び毎分約１５０フイー）　（４５ｍ）
のグラビアアプリケータ表面速度を有するグラビアアプ
リケータによって優れた結果が達成された。円筒状アプ
リケータの寸法は重要でないと思われる。一般的な円筒
状アプリケータの半径は、約４インチから約８インチ（
約１０．２〜２０．３ｃｍ）の範囲である。しかし、上
記範囲より上下の半径で満足し得ることもある。例えば
、約１０インチ（約２５．４ｃｍ）と３６０ＱＣＨ−ク
ワドチャネルを有するグラビア式円筒状アプリケ−クロ
ールによっても優れた結果が達成された。１インチ当り
のライン数（ＬＰＩ）は約３６０ＱＣＨ，深さは約０．
００１２インチ（約０．００３ｃｎ＋）、及び１平方イ
ンチ当りの容積は約５．８Ｘ１０９立方ミクロンであっ
た。

パターン状アプリケータの表面上における被覆混合液を
調整するのには、任意の適切な手段を使える。代表的な
調整手段には、従動モードまたは逆さ角（掻落し）モー
ドに配置された薄いフレキシブルな金属または非金属ブ
レード、及びエアナイフ等その他の装置がある。一般に
、ブレードやナイフは削りまたは拭い姿勢で使える。代
表的な金属ブレードはステンレス鋼、高炭素鋼等から成
る。ｖＡ製ジブレード一例は、約１％の炭素含有量を持
つスウエーンデン製青焼き鋼またはＡＩＳ！１０９５硬
化性薄鋼板で作製されたものである。

代表的な非金属ブレード材料にはポリウレタン、ネオブ
レン、ナイロン等が含まれる。所望なら、金属及び非金
属両材料の層から成る複合ブレードも使える。

ドクターブレードは通常、被覆混合物からの液の蒸発に
よる時期尚早な乾燥を避けながら最適な厚さ制御を得る
ため、１０時と１０時３０分の時計位置の間に配置され
る。拭い姿勢で配置されたドクターブレードは、調整後
だが被覆すべき帯状表面と接触する前における被覆液の
蒸発を最少限とする点で好ましい。グラビア式アプリケ
ータ用の一般的なドクターブレード角は、円筒状アプリ
ケータヘの接線方向の想像面に対し約５５°〜約６５°
の間の接触角である。拭いブレードの姿勢のため、加圧
ロールにより接近して配置でき、被覆材料が帯状体表面
へ移される前に蒸発の生じる調整後の表面積を最少限と
し得る。転移時アプリケータロール上における言周整後
の肪１の１５５０％が帯状体に移されるので、調整及び
転移側ステップ間における被覆液成分の蒸発量が、帯状
体上の最柊的なコーティングの厚さに著しく影響を及ぼ
す。

ドクターブレードと円筒状アプリケータに対する加圧ロ
ールの二ツブ位置との間の距離は、転移時の被覆液が円
筒状アプリケータから帯状体への充分な被覆材料の転移
に適切な粘性となるようにも選定される。

円筒状アプリケータの表面がトラフ内の被覆混合物から
回転して出た後、全てのセルは充満状態で、アプリケー
タに対して所定の角度を成し加圧下にあるドクタブレー
ドによって過剰な液は円筒状アプリケータの非エツチン
グ領域から除去される。所望なら、ドクターブレードを
通常の手段で、例えば円筒状アプリケータの軸と平行な
方向に振動させてもよい。ブレードに加える圧力は、粘
性とロールの速度に依存する。例えば、毎分約１，００
０フィート（約３００ｍ）の速度で動作し、約３０〜約
６０ＣＰＳの粘性を持つ被覆混合物を用いた被覆システ
ムでは、円筒状アプリケータの直線１インチ当り約４０
ポンドのブレード圧を使用する。粘性が低ければブレー
ド圧も下がり、アプリケータの潤滑を低下させる被覆材
ＩＩＯ量減少によって生じるアプリケータの１ｌｊ７！
ｌｉを最少限とするため、円筒状アプリケータの直線１
インチ当り約０．５ボンドまで下げられる。損傷したア
プリケータ及び／又はドクターブレードは、高精度な製
品にとって望ましくない条痕を最終製品上に生しる。こ
の発明による被覆システムの開放設計は、ドクタブレー
ドとの係合前及び後にオペレータが円筒状アプリケータ
の表面を観察して、被覆材料が円筒状アプリケータの表
面全体を一様に湿潤しているかどうかを容易に判断可能
とする。

グラビア式アプリケータと被覆すべき帯状体との間の接
触圧は、加圧ロールによって加えられる。

円筒状アプリケータのセルから帯状体への被覆液の転移
は、毛管引力と印加圧力によって生じる。

加圧ロールの外表面は一般に、被覆液で使われる溶媒や
媒介物に対して不活性な圧縮可能材料によって構成され
る。代表的な加圧ロール材料はゴム、ポリウレタン等の
弾性材料である。非吸収性基材の場合、被覆用加圧ロー
ルの硬度は約５０〜約６０シヨア硬度“Ａ”の間である
。また非吸収性基材の場合、帯状体とグラビア式ロール
に加えられる加圧ロールの圧力は、直線１インチ当り約
２００ポンド〜約１００ポンドの間である。一般に、加
圧ロールの圧力は加圧ロール材料のデュロメータ硬度と
組み合されて、加圧ロールがら過剰の応力が加わるのを
避けるとともに加圧ロールの劣化を最少限とするため、
帯状体材料中への進入が約０．０５０インチ（約０．１
３ｃｍ）より小さくなるように選定される。前述のごと
く、円筒状アプリケータのセルから帯状体への被覆液の
転移は、毛管引力と印加圧力によって生じる。一般に、
被覆液の約７５％より少ない量が円筒状アプリケータか
ら帯状体に移される。溶液の転移に影響を及ぼすその他
の因子には、加圧ロール材料の種類と帯状体の速度があ
る。

被覆液の粘性は約１〜１００ＯＣＰＳＯ間に維持される
のが好ましい。一部においては、被覆液の粘性が非常に
狭い内に制７１■される。トラフ内の高過ぎる被覆液の
粘性は、液が正しくセル内に充満するのを妨げ、不完全
なコーティングまたはコーティング厚の変化をもたらす
。また粘性が低過ぎる液は、深いセルパターンを用いる
場合にコーティングの品質を落すことがある。つまり、
液がセルから出るのが速過ぎ、いわゆるまだらあるいは
網目と呼ばれる明暗の筋入りパターンを基材上に生じる
傾向を示す。あるグラビア式被覆システム用の適切な粘
性は、セルの形状を含むアプリケ−クロール表面の緒特
性、セルの深さの範囲、被覆ラインの速度、溶媒の蒸発
速度、ドクターブレードから加圧点までの距離、及び基
材の被覆液に対する吸収性等の各因子によって影響され
る。被覆液内における固体の代表的な比率範囲は、液の
全重量に対して約１重量％〜約３重猾％の間である。こ
の発明の代表的な方法において、被覆液は約３１．２　
ｄｙｎ　７　ｃｍの表面張力、約５ＣＰＳ（０，０５ｄ
ｙｎｅｓ　ｓｅｃ　／ｃｆｆｌ）の粘性及び第１％の固
体含有量を有する。

この発明の被覆システムによって、任意の適切な帯状体
を被覆し得る。代表的な帯状体な材料は金属、有機ポリ
マー、複合材料等である。代表的な有機ポリマーにはポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、複合材料
等が含まれる。代表的な複合材料には、異なるプラスチ
ックで被覆されるか、もしくは１着金屈で被覆されたプ
ラスチック帯状体等の被覆または積層帯状体が含まれる
。

−ＩＩＩＣに、帯状体はフレキシブルで、茫（、はソ一
様な厚さを有する。

この発明の一般的な方法では、長さ約５０インチ（Ｚ　
１２７　ｃｍ）の超高分子量ポリエチレン製の細長形ト
ラフと巾約１８インチ（約４５．７ｃｍ）の弧状被覆材
料保持面とを含む第１図に示したのと同様な被覆システ
ムを用いた。円筒状アプリケータはクロムメンキで、約
４フインチ（約１１９．４ｃｍ）の長さと約５インチ（
約１２．７ｃｍ）を有し、外表面は一平方インチ当り約
２８億立方ミクロンのセル容量を持つＱＣＨ−クワドチ
ャネルパターン（４００、Ｃｏｎ５ｏｌｉｄａｔｅｄ　
Ｅｎｇｒａｖｅｒｓ社から市販）を有していた。細長形
トラフの各端は、半円形の断面で、約６１の半径を持つ
平行なドレインチャネルを含んでいた。アプリケ−クロ
ールの下面と細長形トラフの隣接する上流側液保持面及
び下流側液保持面との間の間隔は、約４１１１であった
。被覆混合物は約５ＣＰＳの粘性と約３１．２　ｄｙｎ
ｅｓ／−の表面張力を有し、有機溶媒中に分散された樹
脂を形成する約１重世％のポリエステルで構成された。

この被覆混合物が計量ポンプ、専管及びホースによって
、圧カポソトから細長形トラフ内に供給された。被覆液
は、適切な流入取付具を介し細長形トラフの底に沿って
配置されたマニホルドへ新たな被覆材料を連続的に供給
する閉じた計量系によってトラフに供給した。被覆材料
はマニホルドを介し、トラフの畏さに沿って分布された
。

細長形トラフ内の液位が上昇するにつれ、液が円筒状ア
プリケータの下面を一様に湿潤した。円筒状アプリケー
タは、毎分約１５０フイート（約４５ｍ）の表面速度で
回転された。円筒状アプリケータがトラフ内で回転する
のに伴い、被覆混合物がセル内に進入した。円筒状アプ
リケータの表面がトラフ内の被覆混合物から回転して出
た後、円筒状アプリケータの直線１インチ当り約２０ポ
ンドの圧力下でステンレス鋼製ドクターブレードをゆっ
くり往復させることによって、過剰の液が円筒状アプリ
ケータの非エツチング領域から除去された。ドクターブ
レードは従動モードで、１０時１５分の時計位置にはり
配置されていた。ブレードの接触角は、円筒状アプリケ
ータヘの接線方向の想像面に対し約６０″であった。ド
クターブレードで除去された被覆材料は、細長形トラフ
へと落下して戻った。また円筒状アプリケータの回転は
、円筒状アプリケータの表面上における過剰の被覆材料
を細長形トラフの下流側リップを越えてオーバフローさ
せ、再循環トラフに集めた。過剰の被覆材料が円筒状ア
プリケータに施され、アプリケ−クロール表面の全セル
が充満されることを保証した。再循環トラフ内に集めら
れた被覆材料は、細長形トラフ各端のドレンチャネルに
よってマニホルドに戻され再循環された。再循環トラフ
からオーバフローした少量の被覆材料は、廃物用の収集
容器に続くドレンを含むオーバフロー用平形容器内に集
められた。円筒状アプリケータの１２時の時計位置に配
置された加圧ロールが、被覆すべきポリエステル帯状体
と円筒状アプリケータに、直線１インチ当り約５０ポン
ドの圧力を印加した。加圧ロールは鋼製の円筒状コアを
ポリウレタンで被覆してなり、外径は約１０インチ（約
２５．４ｃｍ）であった。乾燥後の帯状体表面における
一様なコーティングの被着厚は、約０．０５ミクロンで
あった。上記したこの発明の被覆システムは、洗浄また
は液の交換による動作停止の中断時間なしで連続運転し
得る。−例として、約６時間の試運転で優れた結果が得
られた。

被覆材料を保持するのにこの発明の細長形トラフの代り
に約５２インチ（約１３２ｃｍ）、約１８インチ（約４
５．７Ｃｍ）の巾、及び約１０インチ（約２５．４ｃｍ
）の深さを持つ開放状平形容器を除き、前記と実質上回
等な円筒状アプリケータ、ドクターブレード及び加圧ロ
ールを用いて前記の方法を繰り返した。平形容器内の被
覆材料が“老化”し粘性が増して、被覆材料の外観と乾
膜の厚さを変化させたため、わずか約２時間後に開放状
平形容器内の４．５ガロンの被覆材料を交換する必要が
あった。開放状平形容器内における被覆材料の交換は、
平形容器を空にし、削って、再充填するのに約１５分間
の被覆ラインの動作停止を必要とした。これは、著しい
停止時間と被覆材料の浪費を表わす。

（発明の効果） この発明のトラフは、液が円筒状アプリケータに施され
る前且つ液が帯状体に施される前における液からの溶媒
１発を顕著に減少させる。被覆作業中における溶媒蒸発
の減少は、被覆液中に含まれた固体の濃度及び粘性を正
確な許容差範囲内に維持する。また、周囲の雰囲気に露
出される被覆液の表面積は大巾に減じられ、被覆前の液
に糸くずやほこり等の環境汚染物が侵入するのを減少さ
せる。さらに、この発明の装置及び方法はいかなる時点
でも非常にわずかな液を使用し、被覆液の大型リザーバ
を保守するコストを最少比とする。

しかも、この発明は膜被覆の有効期間を延長することに
よって、停止時間と被覆液の浪費を減少せしめる。この
発明の装置は容易に調整可能でもある。また本装置は、
いずれの調整も変えないで溶媒をシステムに流すことを
含む連続洗浄モードで、容易且つ迅速に洗浄可能でふる
。本装置は特に、その他の開放状エアトラフ形装置と比
べ効率的である。さらに、この発明のトラフは製造、洗
浄、除去及び調整が安価である。

以上特定の好ましい実施例を参照して本発明を説明した
が、それらに制限されず、発明の精神及び特許請求の範
囲内で変化及び変更が可能なことは当業者にとつて明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を具体化した被覆装置を示す
概略正面図；及び 第２図は本発明の別の実施例を具体化した被覆装置を示
す概略正面図である。 １０．１１０・・・・・・円筒状アプリケータ、１６．
１１６・・・・・・トラフ、 ２０．１２０・・・・・・弧状上流側保持面、２２．１
２２・・・・・・弧状下流側保持面、２４．１２４・・
・・・・被覆ゾーン、２６．１２６・・・・・・マニホ
ルド、３２．１３２・・・・・・再循環トラフ、３４．
１３４，１３５・・・・・・ドレンチャネル、３８．４
０・・・・・・壁、 ３９・・・・・・ドクターブレード、 ４２．４６．４７・・・・・・液導入手段、４８・・・
・・・平形容器、　　１３６・・・・・・加圧ロール、
１３７・・・・・・帯状体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、剛性の細長いトラフ、該トラフ内に自軸を中心に回
   転自在に装着された円筒状アプリケータ、上記トラフが
   円筒状アプリケータの下面とほぼ平行で且つわずかに離
   間して弧状の被覆ゾーンを限定する弧状上流側液保持面
   と弧状下流側液保持面とを有する、該弧状上流側液保持
   面と弧状下流側液保持面との間のマニホルド、該マニホ
   ルドが上記円筒状アプリケータの軸とほぼ平行に延びて
   いる、上記弧状上流側液保持面と弧状下流側液保持面が
   円筒状アプリケータの外周に沿って液のほとんどを上記
   被覆ゾーン内に保持するのに充分な距離だけマニホルド
   から上方に延びている、上記トラフの各端に設けられ液
   を上記被覆ゾーン内に保持する壁、該各々の壁が円筒状
   アプリケータの隣接端からわずかに離間している、上記
   壁の少なくとも一方に隣接して位置し、上記弧状下流側
   液保持面からオーバフローした液を集め、該オーバフロ
   ー液を重力によってマニホルドによってマニホルドに戻
   す弧状のドレンチャネル、及び液をマニホルド内へ連続
   的に導入する手段を備えて成る帯状体被覆装置。 ２、前記弧状下流側液保持面の下流端に隣接して位置し
   前記円筒状トラフの長さに沿って延びたオーバフロー液
   再循環トラフで、該オーバフロー液再循環トラフが前記
   弧状被覆ゾーンの下流端からオーバフローした液を受け
   取る特許請求の範囲第１項記載の帯状体被覆装置。 ３、前記弧状ドレンチャネルがオーバフロー液再循環ト
   ラフからマニホルドに延びている特許請求の範囲第２項
   記載の帯状体被覆装置。 ４、前記円筒状アプリケータの端部が弧状ドレンチャネ
   ルを完全に越えて延びている特許請求の範囲第１項記載
   の帯状体被覆装置。 ５、前記弧状ドレンチャネルが円筒状アプリケータの端
   部を越えて位置した特許請求の範囲第１項記載の帯状体
   被覆装置。 ６、前記弧状下流側液保持面の下流端上方に、円筒状ア
   プリケータと接触したドクターブレードを含む特許請求
   の範囲第１項記載の帯状体被覆装置。 ７、前記ドクターブレードが円筒状アプリケータと拭い
   接触する特許請求の範囲第６項記載の帯状体被覆装置。 ８、前記ドクターブレードの円筒状アプリケータとの接
   触角が、円筒状アプリケータヘの接線方向の想像面に対
   して約５５度と６５度との間である特許請求の範囲第７
   項記載の帯状体被覆装置。 ９、前記円筒状アプリケータの上面に隣接した加圧ロー
   ルを含み、該加圧ロールの軸が円筒状アプリケータの軸
   とほぼ平行である特許請求の範囲第１項記載の帯状体被
   覆装置。 １０、前記被覆ゾーンからオーバフローした液を集める
   平形容器を前記トラフの下方に含む特許請求の範囲第１
   項記載の帯状体被覆装置。 １１、前記円筒状アプリケータがグラビア式アプリケー
   タである特許請求の範囲第１項記載の帯状体被覆装置。 １２、前記円筒状アプリケータが、１平方インチ当り約
   １０億から約１００億立方ミクロンの範囲の容積を持つ
   グラビアパターンを有する特許請求の範囲第１項記載の
   帯状体被覆装置。 １３、前記細長形トラフを昇降させる手段を含む特許請
   求の範囲第１項記載の帯状体被覆装置。 １４、前記細長形トラフが円筒状アプリケータのロック
   ウェルＲ硬度よりも低いロックウェルＲ硬度を有する特
   許請求の範囲第１項記載の帯状体被覆装置。 １５、細長形トラフを設け、該トラフ内の被覆液と接触
   させながら自軸を中心に円筒状アプリケータを回転させ
   、該円筒状アプリケータが帯状体の下方に位置してそれ
   と接触し被覆液をトラフから帯状体に移し、上記トラフ
   が円筒状アプリケータの下面とほぼ平行で且つわずかに
   離間して弧状の被覆ゾーンを限定する弧状上流側液保持
   面と弧状下流側液保持面とを有し、該弧状上流側液保持
   面と弧状下流側液保持面が上記円筒状アプリケータの軸
   とほぼ平行に延びたマニホルドによって分離されており
   、上記弧状上流側液保持面と弧状下流側液保持面が円筒
   状アプリケータの外周に沿って液のほとんどを上記被覆
   ゾーン内に保持するのに充分な距離だけマニホルドから
   上方に延びており、充分な被覆液を上記弧状被覆ゾーン
   へ連続的に供給して、被覆液が円筒状アプリケータの下
   面の全長を覆って上記弧状下流側液保持面の下流端から
   オーバフローするようにし、弧状下流側液保持面の下流
   端からオーバフローした被覆液を集め、この弧状下流側
   液保持面の下流端からオーバフローした被覆液を重力に
   よって円筒状アプリケータの少なくとも一端に隣接した
   弧状路を経てマニホルドに導くことを含む移動する帯状
   体にコーティングを施す方法。 １６、前記弧状下流側液保持面の下流端からオーバフロ
   ーした被覆液を、弧状下流側液保持面の下流端に隣接し
   て位置し、前記細長形トラフの長さに沿って延びたオー
   バフロー液再循環トラフで集めることを含む特許請求の
   範囲第１５項記載の移動する帯状体にコーティングを施
   す方法。 １７、前記弧状下流側液保持面の下流端からオーバフロ
   ーした被覆液を、円筒状アプリケータの少なくとも一端
   に隣接したドレンチャネルに導くことを含む特許請求の
   範囲第１５項記載の移動する帯状体にコーティングを施
   す方法。 １８、前記弧状下流側液保持面の下流端からオーバフロ
   ーした被覆液を、円筒状アプリケータの端部を越えて位
   置したドレンチャネルに導くことを含む特許請求の範囲
   第１５項記載の移動する帯状体にコーティングを施す方
   法。 １９、前記円筒状アプリケータが１平方インチ当り約１
   ０億から約１００億立方ミクロンの範囲の容積を持つグ
   ラビアパターンを有し、前記被覆液が約１，０００セン
   チポアズより低い粘性を有し、前記細長形トラフが円筒
   状アプリケータのロックウェルＲ硬度よりも低いロック
   ウェルＲ硬度を有する特許請求の範囲第１５項記載の移
   動する帯状体にコーティングを施す方法。 ２０、前記円筒状アプリケータの表面上における被覆液
   を、該表面が前記トラフから現れた後で且つ該表面が帯
   状体と接触する前に調整すること、及び円筒状アプリケ
   ータと加圧ロールの間の帯状体に接触圧を与えて、被覆
   液を円筒状アプリケータから帯状体に移すことを含む特
   許請求の範囲第１９項記載の移動する帯状体にコーティ
   ングを施す方法。