JPS6320070A - 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
０．３〜３　ｍ　、長さが４５〜ＩＱＯＯＯｍ。

厚さが５〜２００μｍのポリエチレンテレフタレート、
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；紙；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
ラミネートした紙；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シ、
その代表的な製品として各ａＩ与真フィルム、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５０〜１００７７１／
ｗｉｎ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ビ
クタエツジ付きエクストルーダは、様々な角度から研究
開発されて来ておシ、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％式％ 第４図に示すエクストルーダ１０は、例えばガイドロー
ラ等の各走行案内手段の間で、その厚さ方向に若干彎曲
することが可能々状態に装架された前記支持体く対し、
前記エクストルーダ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
タエツジ１１及びバンクエツジ１２（ここで云うバック
ェツジとはドクタエツジの反対側を云う。）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、前記スロットよシも前記支持体の下流
側に位置する前記ドクタエッジ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ＷＶｃ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図は示す場合
とは異なシドクターエッ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布液吐出側に
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＜１）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５０′に９ｗ／儂２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
に送シ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
側になってしまう等の大きな問題がちった。

（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
ものであシ、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−る目的は、支持体移動方向に対して上ｍ側
のフロントエツジ部ならびに下流側のバックェツジ部を
備え、該両エツジ部の先端が鋭角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、前記両エツ
ジ部によう形成された塗布液吐出用のスロット部の幅が
、塗布液吐出側に向けて漸減するようなテーパに構成さ
れたことを特徴とする塗布装置によシ達成される。

以下、添付した図面に基づき、本発明装置の一実施態様
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ビクタエ
ツ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： 該給液系２は、エクストルーダ１の躯体よシも外部にあ
って前記塗布液Ｃを連続的にかつ一定の流量で送液可能
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ポケツト部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
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によシ閉止されている。

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シ、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
を触て外部に前記塗布液Ｃを均山な液圧分布をもって押
圧せしめるものである。

−１スロツト部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４α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ノ署が
付けられている。そして、前記塗布液入口側４αのＩ［
（ｄ□）は０．１〜５１１ｚ；前記塗布液吐出側４ｂの
幅は０．０２〜０．３ｍをもって前記エクストルーダ１
の躯体内部を貫通しかっ前記ポケット部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
あシ、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、等の諸条件を前照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Ｗｏ＠方向に均
一な流量と液圧分布をもって層流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によシ画成されている。

−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よシも、０〜３玉程度余分に前記支持
体Ｗ寄シに突出して、前記段差ｔを形成せしめているが
、逆に前記支持体Ｗに対して前記バックェツジ６がＯ〜
３ｍ程度突出するように形成してもよい。

更に、前記フロントエツジ部５の先端部の頂角αは１０
゜〜８５°内の鋭角になさＲン情じく前記バックェツジ
部の頂角βも１０゜〜８５°内の構成であることが好適
である。すなわち、前記支持体Ｗの移動方向に対して異
物がトラップするような面を持たない条件であればよい
。

又、前記支持体Ｗは前記エクストルーダ１が配設された
反対側において、例えばバンクアンプロール１２によシ
支持されているか、あるいは支持されていなくてもよい
。

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部５が形成するフロント側
壁４Ｃの長さく１１）ならびに前記バックェツジ６の形
成するバック側壁４ｄの長さく１２）は２０〜１００ｕ
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起硬合金材から成ってい
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る
か、あるいはバックアップロール１２によって支持され
て、前記塗布液Ｃが塗設される箇所において実効的にリ
ジットな状態の前記支持体Ｗに対して適宜な間隔を保っ
て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の出口先端部に高圧で押出される。

前記スロット部４の出口先端部に押出された前記塗布液
Ｃは、矢印Ａ方向に連続的に移動する前記支持体Ｗの表
面に沿って適宜な塗膜で広がって行く。

前記塗布液Ｃの塗膜の厚さは、例えば、塗布液Ｃの供給
量（液圧）、支持体走行速度などの設定条件によシ定ま
るものであシ、特に、前記塗布液Ｃの供給量のみの設定
変更によシ、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１によシ塗布される塗布
液Ｃは、前記支持体Ｗと前記両エツジ部５．６とが所望
の間隔を有するようにして塗設されるので、従来の如＜
ト９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如くエツジ面によって塗
布液Ｃを支持体上に押し広ろげる構造とは異なシ、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、前記支持体Ｗの物性の変動による塗膜
の厚さ変動を抑えることができる。

さらに１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の圧力損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はよ
って、その液圧が塗布液吐出側に寄るに従って初期圧力
よシ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シ、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。その結果、前記塗布液Ｃの吐出速度を大きくす
ることができ、高速薄膜塗布適性が向上する。

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
大きく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への塗布液Ｃの供給方
式は、短管９を介した片側供給であるが、シールド板８
にも短管を取付け、前記短管９から前記ポケット部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
によシ、前記塗布液Ｃが前記ポケット部３内で著しく滞
溜することを防止でき、特に揺変性を有しかつ凝集し易
い磁性塗布液に対しては極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
央部に位置する別の短管１１を取付け、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、残シ
の塗布液Ｃは前記ポケット部３内で停滞することなくか
つ圧力分布がよシ均−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、前記ポケラト部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
変更可能であ夛、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はそのエツジ面ニヨっ
て前記塗布液Ｃを前記支持体Ｗに押し広げるような構成
でなく、該支持体Ｗと所望の間隔を有して設けられ、か
つ該塗布液Ｃは前記スロット部４からの高吐出圧力によ
シ塗設されるので、エツジ面における異物のトラップが
なく、塗布面のタテスジ状のスジむらの発生が防止でき
、さらに、該支持体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。

（２）　　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損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薄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、従来に比べて該給液系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。

〔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
混合分散させて磁性塗布液とした。

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によシ測定したところ剪断速
度が７００５ｅｃ−１において１．５ｐ０１８０を示し
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・・
・５００ｎ 厚さ・・・１５μｍ 張力−１０ｋｌ？／　５００　ｍｘ 支持体の走行速度は２００ｍ／ｍ 磁性塗布液の塗布量は１５ＣＣ／ｒｒＬ２−２．エクス
トルーダは本発明記載のバックアップロールを設けたも
のを使用し、’１．Ｌ：Ｌ２”１１’２の寸法及びα、
βの角度を屓次変更して塗膜の状態（スジむら）、下限
塗布量、スロット部液圧について調べ、その結果を下記
第２表に示す。（スジむらについては、Ｏ印は良好に塗
布が出来たことを示し、Δ印は良好な結果を得ることも
あるが再現性が悪くタテスジ状の塗布スジが多少生じた
ことを示し、Ｘ印は塗布スジの発生が比較的多く見られ
たことを示す。下限塗布量については、○印は５．０　
ｃｃ／ｍ２以下、Δ印は５．０〜１０．０　ｃＣ／ｍ２
、Ｘ印は１０．０〜１５．０　ｅｃ／７１１　　を示す
。スロット部液圧については、○印は３０噸ら、Δ印は
３．０〜６．０曝偽２、Ｘ印は６．０感ら２以上を示す
。）なお、上流側スロット壁と支持体のなす角匿は９０
°、スロット先端部と支持体の距離は２．５　ｍｌにと
した。さらに、ポケット部３０寸法（至）は１５φ、エ
クストルーダ１のヘット９有効幅は４８０順とした。

以上で各２，０００ｎの支持体に塗布を実施した結果、
○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
く危く、塗膜厚み変動最大値は０．１μｍと極めて良か
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態様の
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４α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　　区 ＼、／−２ ヒ 第　　４　　図　　　　　　　　Ｗ 第　　５　　図

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のフロントエッジ部
   と下流側のバックエッジ部とを備え、該両エッジ部の先
   端が鋭角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、前記両エッジ部により形成された塗
   布液吐出用のスロット部の幅が、塗布液吐出側に向けて
   漸減するようなテーパに構成された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部が形
   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、前記バックエッジ部が形
   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、前記フロントエッジ部の先
   端部と前記バックエッジ部の先端部との段差が±３ｍｍ
   以内で、両先端部のそれぞれの頂角が１０゜〜８５゜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。