專利名稱：涂敷裝置和涂敷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種涂敷裝置和涂敷方法，尤其涉及一種可使用刮條涂布機在高速行進的片材上穩(wěn)定地涂敷涂敷液的涂敷裝置和涂敷方法。

背景技術：
通常的平版是這樣制成的，即磨光純鋁或鋁合金片材的至少一個表面，根據(jù)需要在表面上形成陽極氧化膜以形成基片，然后在磨光的表面上涂敷感光層形成液或熱敏層形成液，干燥感光層形成液或熱敏層形成液而形成感光或熱敏版制造表面。
通常使用刮條涂布機作涂敷裝置，涂敷裝置涂敷例如感光層形成液和熱敏層形成液的涂敷液。刮條涂布機包括轉動接觸連續(xù)行進的片材的下表面的刮條、和涂敷部分，所述涂敷部分向在片材的行進方向上的刮條上游側排出涂敷液，以形成涂敷液儲集器，并將涂敷液涂敷在片材的下表面上。在刮條的上游側包括第一護板的SLB型刮條涂布機(見日本實用新型申請公報No.02-048167)、或在刮條的下游側包括第二護板的PBS型刮條涂布機(見日本已審查申請公報No.58-004589)也通常使用。
然而，在這些涂敷裝置中，提高基片的行進速度會導致在片材的表面上形成與基片一起行進的空氣膜(下文中稱夾帶空氣)，夾帶空氣膜被帶入到涂敷液儲集器中而引起缺陷例如涂敷膜上的膜切口，從而妨礙穩(wěn)定的涂敷。
為了解決這一問題，在日本專利申請公報No.2002-192050中，在涂敷液儲集器的上游側設置了護板，以沿片材產(chǎn)生涂敷液流。這樣防止片材表面上夾帶的空氣被帶入到涂敷液儲集器中，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷。


發(fā)明內(nèi)容
然而，當片材的行進速度進一步提高(例如增大到100m/min或更高)時，涂敷裝置不能完全避免夾帶的空氣被帶入到涂敷液儲集器中，從而可能造成缺陷，例如膜切口。
而且，傳統(tǒng)的涂敷裝置可能在涂敷開始或結束時產(chǎn)生厚涂層部分。具體地說，在開始涂敷時，排出涂敷液的刮條涂布機相對靠近行進的片材以開始涂敷，此時，多于特定量的涂敷液傳送到片材上，從而形成了厚涂層部分。類似地，在涂敷結束時，刮條涂布機相對遠離行進的片材以結束涂敷，此時，刮條和片材之間的間隙加寬，大量的涂敷液傳送到片材上，從而造成厚涂層。由于片材上這樣的厚涂層，涂敷液在下游的干燥步驟中不能充分地干燥，涂敷液轉移到引導片材等的傳送輥上，然后涂敷液進一步轉移到片材上而產(chǎn)生有缺陷的產(chǎn)品。
鑒于這些情況完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種涂敷裝置和涂敷方法，即使當片材以足以在片材表面上形成夾帶空氣膜的速度行進并涂敷時，也可以實現(xiàn)穩(wěn)定涂敷而沒有例如涂敷膜上的膜切口的任何缺陷，并且避免在涂敷開始和結束時的厚涂層。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種涂敷裝置，包括刮條，其轉動接觸連續(xù)行進的片材的下表面；涂敷液供給通道，其將涂敷液供應到在片材的行進方向的所述刮條的上游側，以形成涂敷液儲集器部分；以及護板，其設在所述涂敷液儲集器部分的上游側，其中，涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分涂敷于片材上，且多余的涂敷液被所述刮條刮除，其特征在于，涂敷液從所述涂敷液供給通道向片材的下表面以簾的形式噴射，以在所述涂敷液供給通道的出口和片材的下表面之間形成涂覆液的流體墻。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，當涂敷液從所述涂敷液供給通道向所述片材的下表面以簾的形式噴射而在所述涂敷液供給通道的出口和所述片材的下表面之間形成涂敷液的流體墻時，進行涂敷，從而通過所述流體墻可以阻擋與所述片材一同行進的夾帶空氣。
所述流體墻可以阻擋夾帶的空氣，因此，即使當片材以足以在片材表面形成夾帶空氣膜的高速度行進并涂敷時，也可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷，而沒有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的第一方面中，從所述涂敷液供給通道的出口向所述片材的下表面噴射的涂敷液的噴射速度為2.5m/min至50m/min。
原因在于，為了穩(wěn)定地形成所述流體墻，從所述涂敷液供給通道的出口噴射的涂敷液的噴射速度優(yōu)選為2.5m/min或更高。所述噴射速度還可優(yōu)選為50m/min或以下，因為過高的噴射速度會導致片材由于噴射的沖擊而擺動。
在本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明的第一或第二方面中，所述流體墻形成所述涂敷液儲集器部分中的上游端。
根據(jù)第三方面，所述流體墻形成所述涂敷液儲集器部分中的上游端，從而來自一個涂敷液供給通道的涂敷液能夠通過形成流體墻阻擋夾帶的空氣，并經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分涂敷片材。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第四方面提供了一種涂敷裝置，包括刮條，其轉動接觸連續(xù)行進的片材的下表面；涂敷液供給通道，其將涂敷液供應到在片材的行進方向的所述刮條的上游側，以形成涂敷液儲集器部分；以及護板，其設在所述涂敷液儲集器部分的上游側，其中，涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分涂敷于片材上，且多余的涂敷液被所述刮條刮除，其特征在于，所述護板的上端沿所述片材的寬度以直線形式形成尖楔部。
根據(jù)第四方面，所述護板的尖端沿所述片材的寬度以直線形式形成尖楔部。這樣，所述片材首先接觸涂敷液的接觸線沿所述片材的寬度以直線形式形成，且在所述接觸線上，經(jīng)過所述片材和護板的上端之間的間隙的涂敷液被加壓。這樣可以有效地避免所述片材的表面上的夾帶空氣通過所述接觸線被帶入到涂敷液儲集器部分中，從而可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷，這是因為當所述片材的線速度(即片材的行進速度)增大時，防止了夾帶空氣被帶入到所述涂敷液儲集器部分中。
在本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明的第四方面中，在所述護板沿片材的行進方向的上游的表面上形成用于在所述護板上形成楔部的傾斜表面，且所述傾斜表面和片材形成的角α是45°≤α＜90°。
如本發(fā)明的第五方面，所述傾斜表面和片材這樣形成的角α在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)，有利于已經(jīng)被阻滯在接觸線處的夾帶空氣沿傾斜表面向下逃逸，從而可以進一步改善在接觸線處阻滯夾帶空氣的效果。此外，從片材的下表面沿所述傾斜表面向下逃逸的L型夾帶空氣流的形成，有利于在片材和所述護板的上端之間的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的涂敷液道。這樣穩(wěn)定了流經(jīng)片材和所述護板的上端之間的間隙的涂敷液流，并且隨之穩(wěn)定了涂敷液儲集器部分的壓力，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷。
當在本發(fā)明的第一方面中形成流體墻以阻擋夾帶的空氣時，所述傾斜表面和片材形成的角α在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)，也有效地利于在片材和所述護板的上端之間的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的涂敷液道。
在本發(fā)明的第六方面，本發(fā)明的第一至第五方面的任一方面中，所述護板的上端放置在比支撐所述刮條的刮條支撐部件的上游上表面更接近片材的位置處。
根據(jù)第六方面，將所述護板的上端放置在比刮條支撐部件的上游上表面更接近片材的位置處，有助于從所述涂敷液供給通道供應的涂敷液存儲在所述涂敷液儲集器部分中。這有利于涂敷液儲集器部分的加壓，從而防止夾帶的空氣被帶入到所述涂敷液儲集器部分中。
本發(fā)明的第七方面是在所述第六方面中，相對于經(jīng)過所述護板的上端且平行于片材的平行線，當片材至所述平行線的距離為C1、所述平行線至所述刮條支撐部件的上游上表面的距離為C2時，滿足0.2≤C1/C2≤5。
根據(jù)第七方面，當滿足0.2≤C1/C2≤5時，可以更可靠地避免夾帶空氣被帶入到所述涂敷液儲集器部分中，進而可以避免在高速涂敷時產(chǎn)生的其他結果。在這種情況下，所述護板的上端和所述片材之間過窄的間隙C1可能會由于片材的小振動等而導致在接觸所述護板的上端的片材上產(chǎn)生擦痕所以，優(yōu)選C1不小于0.1mm。所述護板和所述刮條支撐部件的上游上表面整體上都應當滿足0.2≤C1/C2≤5的關系。
在本發(fā)明的第八方面，本發(fā)明的第一至第七方面的任一方面中，所述刮條的上端放置在比所述護板的上端更高的位置處。
根據(jù)第八方面，所述刮條的上端放置在比所述護板的上端更高的位置處即，所述刮條的上端位置與所述護板的上端之間的高度差H是正的。這樣可以使所述刮條刮除的多余涂敷液與夾帶空氣流相反地流動，從而更有效地避免夾帶空氣被帶入到所述涂敷液儲集器部分中。
在本發(fā)明的第九方面，本發(fā)明的第一至第八方面中的任一方面中，當在涂敷開始之前接近于所述刮條的片材相對于水平面的接近角為θ3、連接所述刮條的上端與所述護板的上端的直線相對于水平面形成的角為β時，滿足θ3＜β。
根據(jù)第九方面，因為滿足θ3＜β，當所述涂敷裝置向片材提升而開始涂敷時，所述刮條比所述涂敷液儲集器部分更早地接觸所述片材，當涂敷裝置下降并從片材移開而結束涂敷時，所述刮條比所述涂敷液儲集器部分更晚地從片材移開。這樣可以避免涂敷開始或結束時的厚涂層。
在本發(fā)明的第十方面，本發(fā)明的第九方面中，當在涂敷過程中所述接近于所述刮條的片材相對于水平面的接近角為θ1、所述刮條支撐部件的上游上表面相對于水平面形成的角為γ時，滿足0.5≤θ1/γ≤2。
根據(jù)第十方面，所述刮條支撐部件的上游上表面和所述片材的接近角優(yōu)選互相平行，即θ1/γ＝1然而，在0.5≤θ1/γ≤2范圍內(nèi)也沒有問題。在此范圍之外難以進行高速涂敷。
在本發(fā)明的第十一方面，本發(fā)明的第六至第十方面的任一方面中，當涂敷在片材上的涂敷液的涂敷寬度為L、在由片材、所述護板、所述刮條支撐部件的上游上表面和所述刮條圍成的區(qū)域內(nèi)沿片材的行進方向縱向所切的所述涂敷液儲集器部分的縱剖面面積為S時，滿足S/L≤0.15mm。
根據(jù)第十一方面，相對于涂敷寬度L，過大的涂敷液儲集器部分的縱剖面面積S，使所述涂敷液儲集器部分不易加壓，且不易均勻地加壓。這使其難以進行高速涂敷。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第十二方面提供了一種用于涂敷裝置的涂敷方法，所述涂敷裝置包括刮條，其轉動接觸連續(xù)行進的片材的下表面；涂敷液供給通道，其將涂敷液供應到在片材的行進方向的所述刮條的上游側，以形成涂敷液儲集器部分；以及護板，其設在所述涂敷液儲集器部分的上游側，且在所述護板和片材之間沿片材形成涂敷液流，其中，涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分涂敷于所述片材上，且多余的涂敷液被所述刮條刮除，所述方法的特征在于包括在涂敷液從所述涂敷液供給通道向所述片材以簾的形式噴射而形成阻擋與所述片材一同行進的夾帶空氣的流體墻時，進行涂敷。
所述第十二方面構成了根據(jù)本發(fā)明的方法，且在涂敷液從所述涂敷液供給通道向所述片材以簾的形式噴射而形成阻擋與所述片材一同行進的夾帶空氣的流體墻時，進行涂敷。這樣，即使當片材以足以在片材表面上形成夾帶空氣膜的高速度行進并涂敷時，也可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷，而沒有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
在本發(fā)明的第十三方面，本發(fā)明的第十二方面中，從所述涂敷液供給通道的出口向所述片材的下表面噴射的涂敷液的噴射速度為2.5m/min至50m/min。
原因在于，為了穩(wěn)定地形成所述流體墻，從所述涂敷液供給通道的出口噴射的涂敷液的噴射速度優(yōu)選為2.5m/min或更高。所述噴射速度也可優(yōu)選為50m/min或以下，這是因為過高的噴射速度會導致片材由于噴射的沖擊而擺動。
在本發(fā)明的第十四方面，本發(fā)明的第十二或十三方面中，當所述涂敷液供給通道的出口處的流體壓力為P、大氣壓力為P0時，滿足P/P0＞1.1。
根據(jù)第十四方面，所述涂敷液儲集器部分中的壓力升高，從而使涂敷液供給通道的出口處的流體壓力P相對于大氣壓力P0大于1.1這可以有效地防止夾帶的空氣被帶入所述涂敷液儲集器部分中。
在本發(fā)明的第十五方面，本發(fā)明的第十二至第十四方面的任一方面中，所述護板的上端沿片材的寬度以直線形式形成尖楔部。
根據(jù)第十五方面，所述護板的頂端沿片材的寬度以直線形式形成尖楔部。這樣，所述片材首先接觸涂敷液的接觸線沿片材的寬度以直線形式形成，且在所述接觸線上，經(jīng)過所述片材和所述護板之間的間隙的涂敷液被加壓。這樣可以有效地防止片材的表面上夾帶的空氣通過接觸線被帶入到所述涂敷液儲集器部分中，且當片材的線速度(即，片材的行進速度)增加時實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷。
在本發(fā)明的第十六方面，本發(fā)明的第十五方面中，在所述護板沿片材的行進方向的上游的表面上形成用于在所述護板上形成楔部的傾斜表面，且所述傾斜表面和片材形成的角α是45°≤α＜90°。
根據(jù)第十六方面，傾斜表面和片材這樣形成的角α在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)，有利于已經(jīng)被阻滯在接觸線處的夾帶空氣沿傾斜表面向下逃逸，從而可以進一步改善在接觸線處阻滯夾帶空氣的效果。此外，從片材的下表面沿所述傾斜表面向下逃逸的L型夾帶空氣流的形成，有利于在片材和所述護板的上端之間的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的涂敷液道。這樣穩(wěn)定了流經(jīng)片材和所述護板之間的間隙的涂敷液流，并且隨之穩(wěn)定了涂敷液儲集器部分的壓力，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷。
當本發(fā)明的第一方面中所述流體墻形成而阻擋夾帶的空氣時，所述傾斜表面和片材形成的角α在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)，也有效地利于在片材和所述護板的上端之間的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的涂敷液道。
在本發(fā)明的第十七方面，本發(fā)明的第十二至十五方面的任一方面中，當所述涂敷裝置提升而開始涂敷時，所述刮條比所述護板的上端更早地接觸所述片材。這樣可以避免涂敷開始時的厚涂層。
在本發(fā)明的第十八方面，本發(fā)明的第十二至十五方面的任一方面中，當涂敷裝置下降而結束涂敷時，所述刮條比所述護板的上端更晚地從片材移開。這樣可以避免涂敷結束時的厚涂層。
使用根據(jù)本發(fā)明的涂敷裝置和涂敷方法不限于制造平版，而是所述涂敷裝置和涂敷方法可以用于使用刮條的涂敷中，例如制造諸如照相底片的感光材料、制造諸如磁帶的磁記錄材料、以及制造諸如著色鐵片的著色金屬片。因此，除了在背景技術部分中描述的基片之外，片材還包括金屬基底材料、具有連續(xù)帶形狀和柔性的塑料或紙張例如在基片的磨光表面上形成感光或熱敏版制造表面的平版片材、用于照相底片的基底材料、用于相紙的氧化鋇紙、用于磁帶的基底材料、用于錄像帶的基底材料、以及用于軟(floply)盤的基底材料。涂敷液包括用于涂敷在片材上并被干燥形成膜的溶劑，具體地說，除了感光層形成液和熱敏層形成液之外，涂敷液還包括用于在片材的表面上形成中間層以改善版制造層的附著性的中間層形成液，用于形成防止平版片材的版制造表面氧化的陽極氧化膜的聚乙烯醇水溶液，用于形成照相底片的感光層的照相底片用感光膠質液體，用于形成相紙的感光層的相紙用感光膠質液體，用于形成磁帶、錄像帶和軟盤的磁性層的磁性層形成液，以及用于油漆金屬的各種漆料。
根據(jù)本發(fā)明的涂敷裝置和涂敷方法，即使當片材以足以在片材表面上形成夾帶空氣膜的高速度行進并涂敷時，也可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷而沒有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口，并且避免在涂敷開始和結束時的厚涂層。



圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的涂敷裝置的結構的透視圖。
圖2是圖1的涂敷裝置的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的涂敷裝置的特征部件的示意圖。
圖4A至4C示出了圖1中的涂敷裝置的操作。

具體實施例方式 現(xiàn)在，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的涂敷裝置和涂敷方法的優(yōu)選實施例。
圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的涂敷裝置的結構。圖3示出了涂敷部分的結構。如這些圖所示，涂敷裝置10是刮條涂敷型涂敷裝置，它在行進的片材W的下表面上進行涂敷，主要包括刮條12、刮條支撐部件14、護板16和基座18。片材W繞著傳送輥20和22并沿箭頭a方向行進。
刮條12成形為圓柱形狀，由刮條支撐部件14可旋轉地支撐。刮條12繞軸線旋轉且接觸行進的片材W的下表面。刮條12的旋轉方向優(yōu)選與片材W的行進方向a相反，并且刮條12的圓周速度設為片材W的行進速度的1％或更低。刮條12的轉動方向可以與行進方向a相同。
刮條12可具有平滑的精加工表面，具有在圓周上等間距分布的凹槽，或具有緊緊繞于其上的絲。繞于刮條12上的絲的直徑優(yōu)選為0.07至1mm，尤其優(yōu)選為0.07至0.4mm。對于具有凹槽或具有繞于其上的絲的刮條來說，減小凹槽的深度或絲的厚度可以減小感光層形成液的涂敷厚度，增加凹槽的深度或絲的厚度可以增加感光層形成液的涂敷厚度。
就制造而言，刮條12的直徑優(yōu)選為6至25mm，這是因為在片材W上形成的感光層形成液的涂敷膜中很少出現(xiàn)垂直條紋。刮條12通常具有長于片材W的寬度的長度，但也可以具有等于片材W的寬度的長度。
片材W以預定的包角在張力下接觸刮條12。上游側的片材W與水平面形成的角θ1(接近角)優(yōu)選為3°至30°，尤其優(yōu)選為5°至10°。接近角θ1設在避免在涂敷開始和結束時形成厚涂層、以及如下文所述避免刮條12的摩擦的范圍內(nèi)。下游側的片材W與水平面形成的角θ2(排出角)不受限制，但設為使從θ1和θ2計算出的包角為預定值。
刮條支撐部件14通過組裝多個模塊制成，且具有形成有弧形凹槽14A的上表面。刮條12嚙合凹槽14A并由凹槽14A可轉動地支撐。沿片材W的行進方向a在凹槽14A的上游側(下文簡稱為上游側)形成向水平面傾斜的上游上表面14B。當上游上表面14B相對于水平面形成的角為γ時(參見圖3)，與片材的接近角θ1之間的關系優(yōu)選滿足0.5≤θ1/γ≤2。原因在于上游上表面14B和片材優(yōu)選互相平行；也就是θ1/γ＝1，然而，在0.5≤θ1/γ≤2的范圍內(nèi)可以進行高速涂敷，且沒有任何缺陷，比如刮擦損壞或膜切口(下文簡稱為有缺陷涂層)。
沿片材W的行進方向a在凹槽14A的下游側(下文簡稱為下游側)形成下游上表面14C。下游上表面14C在比上游上表面14B更低的位置形成。刮條支撐部件14的上游側的壁面14D垂直地形成，且護板16在壁面14D的上游側面向壁面14D放置。
護板16是垂直設置的板狀部件，且具有固定于基座18上的下端。如圖3所示，護板16在其上端(頂部)16A處形成尖楔部也就是說，在護板16上，在沿片材行進方向的護板16上游的表面上形成用于形成楔部的傾斜表面16B，從而所述楔部在縱斷面上朝上端16A漸縮。
護板16的上端16A沿片材W的寬度以直線形式形成，且所述上端的平行度設為在0.01mm至0.2mm內(nèi)。更小的平行度增加了下文描述的優(yōu)點，但也增加了加工成本，因此，平行度優(yōu)選為0.01mm或更大，尤其優(yōu)選為0.05mm或更大。
因為護板16的上端16A沿片材W的寬度以直線形式形成尖楔部，接觸線沿片材W的寬度以直線形式形成，且流經(jīng)片材W和護板的上端16A之間間隙的涂敷液被加壓。這樣有效地避免了片材的表面上的夾帶空氣通過接觸線被帶入到涂敷液儲集器部分A(下面詳細描述)。這樣當增加片材W的線速度(即片材的行進速度)進行高速涂敷時，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷，而沒有任何有缺陷的涂層。
此外，由護板16上形成的傾斜表面16B和片材W形成的角α優(yōu)選在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)。護板16的頂角δ可以改變，從而改變角α。由傾斜表面16B和片材W如此形成的在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)的角α有利于已經(jīng)被阻滯在接觸線處的夾帶空氣沿傾斜表面16B向下逃逸，從而可以進一步改善在接觸線處阻滯夾帶空氣的效果。此外，從片材W的下表面沿傾斜表面16B向下逃逸的L型夾帶空氣流的形成有利于在片材W和護板16的上端16A之間的間隙內(nèi)形成穩(wěn)定的涂敷液道。這樣穩(wěn)定了流經(jīng)片材W和護板16的上端16A之間的間隙的涂敷液，并且隨之穩(wěn)定了涂敷液儲集器部分A的壓力。
如圖3所示，優(yōu)選的是，相對于經(jīng)過護板16的上端16A且平行于片材W的平行線17，當片材W至平行線17的距離為C1，平行線17至刮條支撐部件14的上游上表面14B的距離為C2時，滿足0.2≤C1/C2≤5。當滿足0.2≤C1/C2≤5時，可以更可靠地避免夾帶空氣被帶入到涂敷液儲集器部分A中，并且可以避免在高速涂敷時出現(xiàn)有缺陷涂層。在這種情況下，過窄的C1可能會由于片材W的小振動等原因導致在接觸護板16的上端16A的片材W上產(chǎn)生擦痕，所以，優(yōu)選C1不小于0.1mm。護板16和刮條支撐部件14的上游上表面14B整體上都應當滿足0.2≤C1/C2≤5的關系。
刮條12的上端12A優(yōu)選放置在比護板16的上端16A更高的位置處也就是說，刮條12的上端12A與護板16的上端16A之間的高度差H是正的。如此放置于比護板16的上端16A更高的位置處的刮條12的上端12A可以使由刮條12刮除的多余的涂敷液沿從刮條12至護板16的方向流動。這使得涂敷液與帶入的夾帶空氣方向相反地流動，從而更有效地避免了夾帶空氣被帶入到涂敷液儲集器部分A中。
護板16以預定的間隙與刮條支撐部件14的壁面14D平行設置，且之間形成縫狀供給通道24。供給通道24的縫寬C3優(yōu)選較窄，因為這樣可以增大排放壓力，而沒有改變涂敷液(感光層形成液)的供應量。
如圖1和2所示，供給通道24與設在基座18內(nèi)的臨時存儲腔26連通。臨時存儲腔26連接于從涂敷液的存儲罐(未示出)供應感光層形成液(下文稱作涂敷液)的泵P的排出側，且泵P受驅動而向臨時存儲腔26供應涂敷液。
臨時存儲腔26具有臨時存儲供應的涂敷液的功能，并在泵P的排量改變時，避免從供給通道24供給的涂敷液的流速改變。供給到臨時存儲腔26的涂敷液從下端到上端流經(jīng)供給通道24，且從供給通道24的上端中的出口朝片材W的下表面排出。這樣在由片材W的下表面、刮條支撐部件14的上游上表面14B、刮條12和護板16圍繞的空間中形成涂敷液儲集器部分A。涂敷液儲集器部分A中的涂敷液附著到片材W的表面上，從而實現(xiàn)涂敷。在這種情況下，當涂敷在片材W上的涂敷液的涂敷寬度為L，且涂敷液儲集器部分A在片材的行進方向上縱向所切的縱剖面面積為S時，優(yōu)選滿足S/L≤0.15mm。原因在于，相對于涂敷寬度L，涂敷液儲集器部分A過大的縱剖面面積S，使涂敷液儲集器部分A不易加壓，且不易均勻加壓。
涂敷液的供應量根據(jù)片材W的行進速度L(m/min)設定。從供給通道24的出口向片材W的下表面以簾的形式噴射的涂敷液的噴射速度優(yōu)選為2.5m/min至50m/min。這樣在供給通道24的出口和片材W的下表面之間形成了噴射的涂覆液的流體墻，并且流體墻可以阻擋夾帶的空氣。當流體墻形成時，由護板16上形成的傾斜表面16B和片材W形成的角α優(yōu)選在45°≤α＜90°的范圍內(nèi)。
如圖2所示，基座18在護板16的上游側包括溢流液儲集器28，溢流液儲集器28可以接收流過護板16的上端16A到達上游側的涂敷液。基座18在刮條支撐部件14下游側包括溢流液儲集器30，溢流液儲集器30可以接收沒有附著到離開涂敷液儲集器部分A中的涂敷液的片材W上流至下游側的涂敷液。溢流液儲集器28和30中接收的涂敷液優(yōu)選通過回流管(未示出)返回到存儲罐(未示出)。
如圖1所示，側板32和34位于基座18的相對邊緣，且側板32和34形成溢流液儲集器28和30、供給通道24和臨時存儲腔26的側壁。
基座18由未示出的升降裝置支撐，且可沿高度移動。因此，刮條1 2可以向片材W移動(即向上移動)而接觸片材W，或刮條12可以遠離片材W移動(即向下移動)而與片材W分離。片材W的行進位置可以通過提升或降低傳送輥20和22改變，而不用移動基座18。
下面，參照附圖4A至4C描述如此構造的根據(jù)本發(fā)明的涂敷裝置10的操作。
涂敷開始前，片材W和刮條12是分離的，如圖4A所示。
涂敷開始前，在片材W的接近角θ3和連接刮條12的上端12A與護板16的上端16A的直線相對于水平面形成的角β之間的關系方面，優(yōu)選滿足θ3＜β。
在這種情況下，片材W沿行進方向a行進，刮條12沿箭頭方向轉動，涂敷液從供給通道24中排出。此時，護板16的上端16A放置在比刮條支撐部件14的上游上表面14B的上游上端14E更高的位置處，這樣，從供給通道24中排出的涂敷液存儲在供給通道24的排出口內(nèi)。而且，刮條12的上端12A放置在比護板16的上端16A更高的位置處，這樣，供應的涂敷液流過護板16的上端16A到達上游側。這樣避免涂敷液流過刮條12到達下游側。
涂敷開始時，基座18(參見圖2)首先提升。這樣，片材W與刮條12的包角逐漸增大，片材W最后搭疊到刮條12上，如圖4A的雙點劃線所示。此時，片材W和護板16的上端16A之間的距離極小，這樣，從供給通道24供應的涂敷液存儲在由護板16、刮條支撐部件14、刮條12和片材W圍成的空間內(nèi)，而如圖4B所示形成涂敷液儲集器部分A。然后，當所述空間充滿涂敷液時，涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力增大，并在片材W上進行涂敷。具體地，形成涂敷液儲集器A的涂敷液的大部分都附著于片材W上，且沿片材W的行進方向a移動，并被刮條12刮除。這樣，片材W上保留定量的涂敷液，從而，在片材W上涂敷預定厚度的涂敷液。
當這種涂敷液涂敷于片材W上時，從供給通道24的出口噴射的涂敷液的噴射速度優(yōu)選為2.5m/min至50m/min，且涂敷液從供給通道24向片材W的下表面以簾的形式噴射。原因在于，這樣可以在供給通道24的出口和片材W的下表面之間形成涂敷液的流體墻，該流體墻也可以阻擋夾帶的空氣。
在這種情況下，流體墻形成涂敷液儲集器部分A的上游端，從而來自一個供給通道24的涂敷液可以形成流體墻并經(jīng)由涂敷液儲集器部分A涂敷片材。
另一方面，因為刮條12的上端12A放置在比護板16的上端16A更高的位置處，所以被刮條12刮除的多余的涂敷液沿與行進方向a相反的方向流動，并向下流過護板16的上端16A。涂敷液的這種流動在與行進方向a相反的方向上產(chǎn)生動壓力，這樣在行進方向a上片材W所攜帶的夾帶空氣膜被迫在護板16的上端16A的位置排出到上游側。這樣避免了夾帶空氣膜被帶入到涂敷液儲集器A中。
在所述實施例中，護板16的上端16A形成尖楔部，這樣，片材W首先接觸涂敷液的部分(下文中稱作接觸線)沿片材W的寬度以直線形式形成，在該接觸線上，經(jīng)過片材W和護板16之間間隙的涂敷液顯著加壓。這樣可以有效地防止片材W的表面上的夾帶空氣通過接觸線進入到涂敷液儲集器中。這樣的結構還使得涂敷液儲集器A的內(nèi)部壓力增大。具體地，當護板16的上端被形成為與傳統(tǒng)一樣的扁平形狀或弧形時，涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力的增大導致在護板和片材之間的間隙中沿寬度產(chǎn)生不均勻的壓力，并且夾帶的空氣容易被帶入到液體儲集器中，但這種情況可以通過所述實施例避免。
在所述實施例中，當涂敷于片材W上的涂敷液的涂敷寬度為L且涂敷液儲集器部分在片材行進方向上縱向所切的縱剖面面積為S時，滿足S/L≤0.15mm，從而增加涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力，并有效地防止夾帶的空氣被帶入到涂敷液儲集器部分A中。即使片材W的行進速度L增加到致使夾帶的空氣容易進入到液體儲集器內(nèi)，但這也可以可靠地防止夾帶的空氣被帶入到涂敷液儲集器中。
該實施例還可以避免涂敷開始時出現(xiàn)的厚涂層。
具體地，在涂敷開始前，由于滿足θ3＜β且刮條12的上端12A放置在比護板16的上端16A更高的位置處，因此刮條12的上端12A首先接觸片材W，此后，護板16的上端16A接近片材W而形成涂敷液儲集器部分A，從而開始涂敷。這樣可以消除沒有被刮條12充分刮除的多余涂敷液，且避免在涂敷開始時出現(xiàn)的厚涂層。
此外，涂敷開始前，涂敷液流過護板16的上端16A向下到達上游側，片材W在特定的位置(即，沿雙點劃線的位置)行進而增加涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力，然后開始涂敷。這樣，在涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力增加之前不開始涂敷，從而避免了涂敷開始時出現(xiàn)的厚涂層。具體地，如果在涂敷液儲集器部分A的內(nèi)部壓力增加前開始涂敷，那么片材W經(jīng)過刮條12時，附著在片材W上的涂敷液沒有被刮條12充分刮除，從而可導致產(chǎn)生厚涂層，但是這可以通過該實施例避免。這樣，涂敷在片材W上的涂敷液可以在下游的干燥裝置中可靠地干燥，從而避免了出現(xiàn)厚涂層時轉移未干的涂敷液所產(chǎn)生的問題。這樣，根據(jù)所述實施例，可以防止涂敷開始時出現(xiàn)厚涂層。
在涂敷結束時，基座18(參見圖1)首先降低。這樣，如圖4C所示。片材W與刮條12的包角逐漸減小，從而增加片材W和護板16的上端16A之間的間隙。在這種情況下，與涂敷開始時的情況相同，由于刮條12的上端12A放置在比護板16的上端16A更高的位置處，因此從涂敷液儲集器部分A中的涂敷液流出的流過護板16的上端16A的涂敷液的流速逐漸增加，并且附著在片材W上而被攜帶著的涂敷液逐漸減少。然后，在附著在片材W上而被攜帶著的涂敷液跑完后，片材W從涂敷液儲集器部分A分離，并與刮條12分離。這樣可以結束涂敷而不會在片材W上形成厚涂層。具體地說，對于傳統(tǒng)的示例，刮條12和片材W之間的間隙的增加與基座18的下降基本上是同時進行的，在涂敷結束時大量涂敷液附著在片材W上而被攜帶著，從而導致產(chǎn)生厚涂層，但是這可通過所述實施例避免。
示例 寬度為1m的鋁片材的一面被粗化，然后進行陽極氧化而制成基片W。將感光物質、粘結劑、活化劑、染料和增粘劑溶解于有機溶劑中，以制備感光層形成液。制備粘度為25cp和50cp的感光層形成液。然后，使用圖1和2中的刮條涂覆裝置10，在片材W上施加100kg/m的張力，刮條12沿與片材W的行進方向a相反的方向以5rpm的速度轉動，涂敷所述感光層形成液。所述感光層形成液的粘度為1至25mPa.s，且其涂敷量為15至22cc/m2。這些條件在下面描述的示例中都是相同的。
(示例1) 在示例1中，進行試驗是為了確定護板16的傾斜表面16B和片材W形成的角α是如何影響不出現(xiàn)有缺陷涂層的速度(涂敷極限速度)。角α是由護板16的頂角δ改變的，而接近角θ1是恒定的。供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬為1m，縫間隙是0.5mm。試驗結果如表1所示。
結果，從試驗1至5中可以看出，隨著角α從5°增加，涂敷極限速度也增加。具體地說，當試驗1中的角α為5°時，涂敷極限速度為70m/min。當試驗3中的角α為45°時，涂敷極限速度達到最大值，150m/min，且所述最大值一直保持直到試驗5中的角α增大到80°。盡管沒有對大于80°的角α進行試驗，但可以認為所述最大值保持到接近護板的制造極限90°。因此，角α的優(yōu)選范圍為45°≤α＜90°。
[表1] (示例2) 在示例2中，驗證了C1/C2和涂敷極限速度之間的關系，其中相對于經(jīng)過護板16的上端16A且與片材W平行的平行線17，片材W與平行線17的距離為C1，平行線17與刮條支撐部件14的上游上表面14B的距離為C2。供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬為1m，縫間隙為0.5mm。試驗結果如表2所示。
[表2] 在表2中，試驗6至11示出了C1/C2和涂敷極限速度之間的關系，進行試驗12至14是為了確定片材W和護板16的上端16A之間的間隙距離C1可以如何窄。
從表2的結果可以看出，涂敷極限速度隨著C1/C2的減小而增加。然而，C1/C2過小時，涂敷極限速度傾向于再次減小。具體地說，當C1/C2在0.17至5的范圍內(nèi)時，涂敷極限速度為150至200m/min，可以進行高速涂敷。因此，在0.2≤C1/C2≤5的范圍內(nèi)，可以進行高速涂敷而沒有任何有缺陷的涂層。
試驗12至14是在使用了試驗8中的C2值下進行的，在試驗6至12中，試驗8的涂敷極限速度是最高的。從試驗13中可以看出，C1過窄時，片材W與護板16的上端16A接觸，導致在片材上產(chǎn)生擦痕。然而，當C1如試驗14所示為0.1mm時，涂敷極限速度增加而不會在片材上有擦痕，因此，要求C1不小于0.1mm。順便提及的是，使用試驗12所示的過大的C1，涂敷液儲集器部分A中的壓力不易增加，涂敷極限速度傾向于降低。
(示例3) 在示例3中，驗證了刮條12的上端12A的高度與護板16的上端16A的高度之間的差值H與涂敷極限速度之間的關系。片材W與護板16的上端16A之間的距離C1恒為0.5mm。供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬為1m，縫間隙為0.5mm。試驗結果如表3所示。
[表3] 從試驗15中可以看出，當差值H為正例如0.2mm而使刮條12的上端12A可以略高于護板16的上端16A時，涂敷極限速度增加到150m/min。另一方面，從試驗16和17中可以看出，當差值H為0或負值例如-0.2mm而使刮條12的上端12A與護板16的上端16A同高或者護板16的上端16A略高于刮條12的上端12A時，涂敷極限速度降低到50至70m/min。
因此，為了增大涂敷極限速度，刮條12的上端12A與護板16的上端16A之間的高度差H優(yōu)選為正值。
(示例4) 在示例4中，進行試驗是為了確定θ3與β之間的關系是如何影響涂敷開始和結束時的厚涂層，其中，θ3為開始涂敷前片材W相對于水平面接近于刮條12的接近角，β為連接刮條12的上端12A與護板16的上端16A的直線相對于水平面形成的角。供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬為1m，縫間隙為0.5mm。在這種情況下，角β恒為20°，且在開始涂敷前片材的接近角θ3改變。在表4中，“好”是指沒有出現(xiàn)厚涂層，“差”是指出現(xiàn)了厚涂層。
[表4] 好正常 差不能允許的產(chǎn)品等級 結果，從試驗18至19中可以看出，當θ3≥β時，在涂敷開始和結束時都不能避免出現(xiàn)厚涂層。然而，如試驗20至22所示，滿足θ3＜β可以防止在涂敷開始和結束時出現(xiàn)厚涂層。
(示例5) 在示例5中，驗證了當涂敷液從供給通道24的出口向片材W的下表面噴射而形成流體墻時的優(yōu)選噴射速度。通過改變供給通道24的縫間隙來改變噴射速度。試驗結果如表5所示。
[表5] 結果，在噴射速度為2.5m/min或更高時形成了良好的流體墻，并且涂敷極限速度可以增大到150m/min。盡管表5中未示出，但噴射速度超過50m/min產(chǎn)生噴射沖擊，該沖擊過于強烈，由于片材W的擺動而不能進行涂敷。因此，從供給通道24的出口向片材W的下表面噴射的涂敷液的噴射速度優(yōu)選為2.5m/min至50m/min。
(示例6) 在示例6中，進行試驗是為了確定θ1/γ是如何影響涂敷極限速度，其中，θ1是涂敷過程中片材W相對于水平面接近于刮條12的接近角，γ是刮條支撐部件14的上游上平面14B相對于水平面形成的角。供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬為1m，縫間隙為0.5mm。試驗結果如表6所示。
[表6] 結果，低于0.5或高于2的θ1/γ僅能夠獲得約100m/min的涂敷極限速度；而限定在0.5≤θ1/γ≤2范圍內(nèi)的θ1/γ會獲得150至200m/min的涂敷極限速度，可以進行高速涂敷。
(示例7) 在示例7中，驗證了P/P0與涂敷極限速度之間的關系，其中P是供給通道24出口處的流體壓力，P0為大氣壓力。試驗結果如表7所示。
[表7] 結果，在試驗31中P/P0為1.0時，獲得了100m/min的涂敷極限速度，當P/P0為1.1時，涂敷極限速度提高到120m/min，當P/P0為1.2時，涂敷極限速度提高到150m/min。因此，為了進行高速涂敷，P/P0優(yōu)選1.1或更高，這樣不會出現(xiàn)有缺陷涂層。
(示例8) 在示例8中，驗證了涂敷液儲集器部分A的縱剖面面積S與涂敷寬度L之比(S/L)與涂敷極限速度之間的關系。在示例8的情況下，涂敷寬度L恒為200mm，改變縱剖面面積S。因此，供給通道24在片材的寬度方向上的縫寬根據(jù)涂敷寬度L減小，縫間隙如上所述為0.5mm。試驗結果如表8所示。
[表8] 結果，隨著S/L的減小，涂敷極限速度傾向于增加，當S/L為0.15時涂敷極限速度為100m/min；然而，當S/L為0.10時涂敷極限速度增大到120m/min，當S/L為0.08時涂敷極限速度增大到150m/min。因此，滿足S/L≤0.15mm是優(yōu)選的。
權利要求
1.一種涂敷裝置(10)，包括
刮條(12)，其轉動接觸連續(xù)行進的片材(W)的下表面；
涂敷液供給通道(24)，其將涂敷液供應到在所述片材(W)的行進方向的所述刮條(12)的上游側，以形成涂敷液儲集器部分(A)；以及
護板(16)，其設在所述涂敷液儲集器部分(A)的上游側，
其中，所述涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮條(12)刮除，以及
其特征在于，涂敷液從所述涂敷液供給通道(24)向所述片材(W)的下表面以簾的形式噴射，以在所述涂敷液供給通道的出口和所述片材的下表面之間形成涂覆液的流體墻。
2.如權利要求1所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，從所述涂敷液供給通道(24)的出口向所述片材(W)的下表面噴射的涂敷液的噴射速度為2.5m/min至50m/min。
3.如權利要求1或2所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，所述流體墻形成所述涂敷液儲集器部分(A)中的上游端。
4.如權利要求1至3任一所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，所述刮條(12)的上端放置在比所述護板(16)的上端更高的位置處。
5.如權利要求1至4任一所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，當在涂敷開始之前接近于所述刮條(12)的所述片材(W)相對于水平面的接近角為θ3、連接所述刮條的上端與所述護板(16)的上端的直線相對于水平面形成的角為β時，滿足θ3＜β。
6.如權利要求5所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，當在涂敷過程中接近于所述刮條(12)的所述片材(W)相對于水平面的接近角為θ1、所述刮條支撐部件(14)的上游上表面相對于水平面形成的角為γ時，滿足0.5≤θ1/γ≤2。
7.一種涂敷裝置(10)，包括
刮條(12)，其轉動接觸連續(xù)行進的片材(W)的下表面；
涂敷液供給通道(24)，其將涂敷液供應到在所述片材(W)的行進方向的所述刮條(12)的上游側，以形成涂敷液儲集器部分(A)；以及
護板(16)，其設在所述涂敷液儲集器部分(A)的上游側，
其中，所述涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮條(12)刮除，以及
其特征在于，所述護板(16)的上端沿所述片材(W)的寬度以直線形式形成尖楔部。
8.如權利要求7所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，在沿片材的行進方向的所述護板上游的表面上形成用于在所述護板(16)上形成楔部的傾斜表面，且所述傾斜表面和所述片材形成的角α是45°≤α＜90°。
9.如權利要求8所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，所述護板(16)的上端放置在比支撐所述刮條(12)的刮條支撐部件(14)的上游上表面更接近于所述片材(W)的位置處。
10.如權利要求9所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，相對于經(jīng)過所述護板(16)的上端且平行于所述片材(W)的平行線，當所述片材至所述平行線的距離為C1、所述平行線至所述刮條支撐部件(14)的上游上端表面的距離為C2時，滿足0.2≤C1/C2≤5。
11.如權利要求7至10任一所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，所述刮條(12)的上端放置在比所述護板(16)的上端更高的位置處。
12.如權利要求7至11任一所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，當在涂敷開始之前接近于所述刮條(12)的所述片材(W)相對于水平面的接近角為θ3、連接所述刮條的上端與所述護板(16)的上端的直線相對于水平面形成的角為β時，滿足θ3＜β。
13.如權利要求12所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，當在涂敷過程中接近于所述刮條(12)的所述片材(W)相對于水平面的接近角為θ1、所述刮條支撐部件(14)的上游上表面相對于水平面形成的角為γ時，滿足0.5≤θ1/γ≤2。
14.如權利要求9至13任一所述的涂敷裝置(10)，其特征在于，當涂敷在所述片材(W)上的涂敷液的涂敷寬度為L，在由所述片材(W)、所述護板(16)、所述刮條支撐部件(14)的上游上表面和所述刮條圍成的區(qū)域內(nèi)沿片材的行進方向縱向所切的所述涂敷液儲集器部分(A)的縱剖面面積為S時，滿足S/L≤0.15mm。
15.一種用于涂敷裝置(10)的涂敷方法，所述涂敷裝置包括
刮條(12)，其轉動接觸連續(xù)行進的片材(W)的下表面；
涂敷液供給通道(24)，其將涂敷液供應到在所述片材(W)的行進方向的所述刮條(12)的上游側，以形成涂敷液儲集器部分(A)；以及
護板(16)，其設在所述涂敷液儲集器部分(A)的上游側，且在所述護板和所述片材之間沿所述片材(W)產(chǎn)生涂敷液流；
其中，所述涂敷液經(jīng)由所述涂敷液儲集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮條(12)刮除；
所述方法的特征在于包括
在涂敷液從所述涂敷液供給通道(24)向所述片材(W)以簾的形式噴射而形成阻擋與所述片材一同行進的夾帶空氣的流體墻時進行涂敷。
16.如權利要求15所述的涂敷方法，其特征在于，從所述涂敷液供給通道(24)的出口向所述片材(W)的下表面噴射的涂敷液的噴射速度為2.5m/min至50m/min。
17.如權利要求15或16所述的涂敷方法，其特征在于，當所述涂敷液供給通道(24)的出口處的流體壓力為P、大氣壓力為P0時，滿足P/P0＞1.1。
18.如權利要求15至17任一所述的涂敷方法，其特征在于，所述護板(16)的上端沿所述片材(W)的寬度以直線形式形成尖楔部。
19.如權利要求18所述的涂敷方法，其特征在于，在沿片材的行進方向的所述護板上游的表面上形成用于在所述護板(16)上形成楔部的傾斜表面，且所述傾斜表面和所述片材(W)形成的角α是45°≤α＜90°。
20.如權利要求15至18任一所述的涂敷方法，其特征在于，當所述涂敷裝置(10)提升而開始涂敷時，所述刮條(12)比所述護板(16)的上端更早地接觸所述片材(W)。
21.如權利要求15至20任一所述的涂敷方法，其特征在于，當所述涂敷裝置(10)下降而結束涂敷時，所述刮條(12)比所述護板(16)的上端更晚地從所述片材(W)移開。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的涂敷裝置(10)和涂覆方法，當涂敷液從涂敷液供給通道(24)向片材(W)的下表面以簾的形式噴射而在涂敷液供給通道(24)的出口和片材(W)的下表面之間形成涂敷液的流體墻時，進行涂敷，從而，通過所述流體墻可以阻擋與片材一同行進的夾帶空氣。所述流體墻可以阻擋夾帶的空氣，因此，即使當片材以足以在片材表面形成夾帶空氣的膜的高速度行進并涂敷時，也可以實現(xiàn)穩(wěn)定的涂敷，而沒有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
文檔編號B05C11/02GK101096025SQ20071011005
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權日2006年6月29日
發(fā)明者大島篤, 松本悟, 成瀬康人, 曾根信幸 申請人:富士膠片株式會社