专利名称：涂敷装置和涂敷方法
技术领域：
本发明涉及一种涂敷装置和涂敷方法，尤其涉及一种可使用刮条涂布机在高速行进的片材上稳定地涂敷涂敷液的涂敷装置和涂敷方法。
背景技术：
通常的平版是这样制成的，即磨光纯铝或铝合金片材的至少一个表面，根据需要在表面上形成阳极氧化膜以形成基片，然后在磨光的表面上涂敷感光层形成液或热敏层形成液，干燥感光层形成液或热敏层形成液而形成感光或热敏版制造表面。
通常使用刮条涂布机作涂敷装置，涂敷装置涂敷例如感光层形成液和热敏层形成液的涂敷液。刮条涂布机包括转动接触连续行进的片材的下表面的刮条、和涂敷部分，所述涂敷部分向在片材的行进方向上的刮条上游侧排出涂敷液，以形成涂敷液储集器，并将涂敷液涂敷在片材的下表面上。在刮条的上游侧包括第一护板的SLB型刮条涂布机(见日本实用新型申请公报No.02-048167)、或在刮条的下游侧包括第二护板的PBS型刮条涂布机(见日本已审查申请公报No.58-004589)也通常使用。
然而，在这些涂敷装置中，提高基片的行进速度会导致在片材的表面上形成与基片一起行进的空气膜(下文中称夹带空气)，夹带空气膜被带入到涂敷液储集器中而引起缺陷例如涂敷膜上的膜切口，从而妨碍稳定的涂敷。
为了解决这一问题，在日本专利申请公报No.2002-192050中，在涂敷液储集器的上游侧设置了护板，以沿片材产生涂敷液流。这样防止片材表面上夹带的空气被带入到涂敷液储集器中，从而实现稳定的涂敷。
发明内容
然而，当片材的行进速度进一步提高(例如增大到100m/min或更高)时，涂敷装置不能完全避免夹带的空气被带入到涂敷液储集器中，从而可能造成缺陷，例如膜切口。
而且，传统的涂敷装置可能在涂敷开始或结束时产生厚涂层部分。具体地说，在开始涂敷时，排出涂敷液的刮条涂布机相对靠近行进的片材以开始涂敷，此时，多于特定量的涂敷液传送到片材上，从而形成了厚涂层部分。类似地，在涂敷结束时，刮条涂布机相对远离行进的片材以结束涂敷，此时，刮条和片材之间的间隙加宽，大量的涂敷液传送到片材上，从而造成厚涂层。由于片材上这样的厚涂层，涂敷液在下游的干燥步骤中不能充分地干燥，涂敷液转移到引导片材等的传送辊上，然后涂敷液进一步转移到片材上而产生有缺陷的产品。
鉴于这些情况完成了本发明，本发明的目的是提供一种涂敷装置和涂敷方法，即使当片材以足以在片材表面上形成夹带空气膜的速度行进并涂敷时，也可以实现稳定涂敷而没有例如涂敷膜上的膜切口的任何缺陷，并且避免在涂敷开始和结束时的厚涂层。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种涂敷装置，包括刮条，其转动接触连续行进的片材的下表面；涂敷液供给通道，其将涂敷液供应到在片材的行进方向的所述刮条的上游侧，以形成涂敷液储集器部分；以及护板，其设在所述涂敷液储集器部分的上游侧，其中，涂敷液经由所述涂敷液储集器部分涂敷于片材上，且多余的涂敷液被所述刮条刮除，其特征在于，涂敷液从所述涂敷液供给通道向片材的下表面以帘的形式喷射，以在所述涂敷液供给通道的出口和片材的下表面之间形成涂覆液的流体墙。
根据本发明的第一方面，当涂敷液从所述涂敷液供给通道向所述片材的下表面以帘的形式喷射而在所述涂敷液供给通道的出口和所述片材的下表面之间形成涂敷液的流体墙时，进行涂敷，从而通过所述流体墙可以阻挡与所述片材一同行进的夹带空气。
所述流体墙可以阻挡夹带的空气，因此，即使当片材以足以在片材表面形成夹带空气膜的高速度行进并涂敷时，也可以实现稳定的涂敷，而没有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
在本发明的第二方面，本发明的第一方面中，从所述涂敷液供给通道的出口向所述片材的下表面喷射的涂敷液的喷射速度为2.5m/min至50m/min。
原因在于，为了稳定地形成所述流体墙，从所述涂敷液供给通道的出口喷射的涂敷液的喷射速度优选为2.5m/min或更高。所述喷射速度还可优选为50m/min或以下，因为过高的喷射速度会导致片材由于喷射的冲击而摆动。
在本发明的第三个方面，本发明的第一或第二方面中，所述流体墙形成所述涂敷液储集器部分中的上游端。
根据第三方面，所述流体墙形成所述涂敷液储集器部分中的上游端，从而来自一个涂敷液供给通道的涂敷液能够通过形成流体墙阻挡夹带的空气，并经由所述涂敷液储集器部分涂敷片材。
为了实现上述目的，本发明的第四方面提供了一种涂敷装置，包括刮条，其转动接触连续行进的片材的下表面；涂敷液供给通道，其将涂敷液供应到在片材的行进方向的所述刮条的上游侧，以形成涂敷液储集器部分；以及护板，其设在所述涂敷液储集器部分的上游侧，其中，涂敷液经由所述涂敷液储集器部分涂敷于片材上，且多余的涂敷液被所述刮条刮除，其特征在于，所述护板的上端沿所述片材的宽度以直线形式形成尖楔部。
根据第四方面，所述护板的尖端沿所述片材的宽度以直线形式形成尖楔部。这样，所述片材首先接触涂敷液的接触线沿所述片材的宽度以直线形式形成，且在所述接触线上，经过所述片材和护板的上端之间的间隙的涂敷液被加压。这样可以有效地避免所述片材的表面上的夹带空气通过所述接触线被带入到涂敷液储集器部分中，从而可以实现稳定的涂敷，这是因为当所述片材的线速度(即片材的行进速度)增大时，防止了夹带空气被带入到所述涂敷液储集器部分中。
在本发明的第五方面，本发明的第四方面中，在所述护板沿片材的行进方向的上游的表面上形成用于在所述护板上形成楔部的倾斜表面，且所述倾斜表面和片材形成的角α是45°≤α＜90°。
如本发明的第五方面，所述倾斜表面和片材这样形成的角α在45°≤α＜90°的范围内，有利于已经被阻滞在接触线处的夹带空气沿倾斜表面向下逃逸，从而可以进一步改善在接触线处阻滞夹带空气的效果。此外，从片材的下表面沿所述倾斜表面向下逃逸的L型夹带空气流的形成，有利于在片材和所述护板的上端之间的间隙内形成稳定的涂敷液道。这样稳定了流经片材和所述护板的上端之间的间隙的涂敷液流，并且随之稳定了涂敷液储集器部分的压力，从而实现稳定的涂敷。
当在本发明的第一方面中形成流体墙以阻挡夹带的空气时，所述倾斜表面和片材形成的角α在45°≤α＜90°的范围内，也有效地利于在片材和所述护板的上端之间的间隙内形成稳定的涂敷液道。
在本发明的第六方面，本发明的第一至第五方面的任一方面中，所述护板的上端放置在比支撑所述刮条的刮条支撑部件的上游上表面更接近片材的位置处。
根据第六方面，将所述护板的上端放置在比刮条支撑部件的上游上表面更接近片材的位置处，有助于从所述涂敷液供给通道供应的涂敷液存储在所述涂敷液储集器部分中。这有利于涂敷液储集器部分的加压，从而防止夹带的空气被带入到所述涂敷液储集器部分中。
本发明的第七方面是在所述第六方面中，相对于经过所述护板的上端且平行于片材的平行线，当片材至所述平行线的距离为C1、所述平行线至所述刮条支撑部件的上游上表面的距离为C2时，满足0.2≤C1/C2≤5。
根据第七方面，当满足0.2≤C1/C2≤5时，可以更可靠地避免夹带空气被带入到所述涂敷液储集器部分中，进而可以避免在高速涂敷时产生的其他结果。在这种情况下，所述护板的上端和所述片材之间过窄的间隙C1可能会由于片材的小振动等而导致在接触所述护板的上端的片材上产生擦痕所以，优选C1不小于0.1mm。所述护板和所述刮条支撑部件的上游上表面整体上都应当满足0.2≤C1/C2≤5的关系。
在本发明的第八方面，本发明的第一至第七方面的任一方面中，所述刮条的上端放置在比所述护板的上端更高的位置处。
根据第八方面，所述刮条的上端放置在比所述护板的上端更高的位置处即，所述刮条的上端位置与所述护板的上端之间的高度差H是正的。这样可以使所述刮条刮除的多余涂敷液与夹带空气流相反地流动，从而更有效地避免夹带空气被带入到所述涂敷液储集器部分中。
在本发明的第九方面，本发明的第一至第八方面中的任一方面中，当在涂敷开始之前接近于所述刮条的片材相对于水平面的接近角为θ3、连接所述刮条的上端与所述护板的上端的直线相对于水平面形成的角为β时，满足θ3＜β。
根据第九方面，因为满足θ3＜β，当所述涂敷装置向片材提升而开始涂敷时，所述刮条比所述涂敷液储集器部分更早地接触所述片材，当涂敷装置下降并从片材移开而结束涂敷时，所述刮条比所述涂敷液储集器部分更晚地从片材移开。这样可以避免涂敷开始或结束时的厚涂层。
在本发明的第十方面，本发明的第九方面中，当在涂敷过程中所述接近于所述刮条的片材相对于水平面的接近角为θ1、所述刮条支撑部件的上游上表面相对于水平面形成的角为γ时，满足0.5≤θ1/γ≤2。
根据第十方面，所述刮条支撑部件的上游上表面和所述片材的接近角优选互相平行，即θ1/γ＝1然而，在0.5≤θ1/γ≤2范围内也没有问题。在此范围之外难以进行高速涂敷。
在本发明的第十一方面，本发明的第六至第十方面的任一方面中，当涂敷在片材上的涂敷液的涂敷宽度为L、在由片材、所述护板、所述刮条支撑部件的上游上表面和所述刮条围成的区域内沿片材的行进方向纵向所切的所述涂敷液储集器部分的纵剖面面积为S时，满足S/L≤0.15mm。
根据第十一方面，相对于涂敷宽度L，过大的涂敷液储集器部分的纵剖面面积S，使所述涂敷液储集器部分不易加压，且不易均匀地加压。这使其难以进行高速涂敷。
为了实现上述目的，本发明的第十二方面提供了一种用于涂敷装置的涂敷方法，所述涂敷装置包括刮条，其转动接触连续行进的片材的下表面；涂敷液供给通道，其将涂敷液供应到在片材的行进方向的所述刮条的上游侧，以形成涂敷液储集器部分；以及护板，其设在所述涂敷液储集器部分的上游侧，且在所述护板和片材之间沿片材形成涂敷液流，其中，涂敷液经由所述涂敷液储集器部分涂敷于所述片材上，且多余的涂敷液被所述刮条刮除，所述方法的特征在于包括在涂敷液从所述涂敷液供给通道向所述片材以帘的形式喷射而形成阻挡与所述片材一同行进的夹带空气的流体墙时，进行涂敷。
所述第十二方面构成了根据本发明的方法，且在涂敷液从所述涂敷液供给通道向所述片材以帘的形式喷射而形成阻挡与所述片材一同行进的夹带空气的流体墙时，进行涂敷。这样，即使当片材以足以在片材表面上形成夹带空气膜的高速度行进并涂敷时，也可以实现稳定的涂敷，而没有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
在本发明的第十三方面，本发明的第十二方面中，从所述涂敷液供给通道的出口向所述片材的下表面喷射的涂敷液的喷射速度为2.5m/min至50m/min。
原因在于，为了稳定地形成所述流体墙，从所述涂敷液供给通道的出口喷射的涂敷液的喷射速度优选为2.5m/min或更高。所述喷射速度也可优选为50m/min或以下，这是因为过高的喷射速度会导致片材由于喷射的冲击而摆动。
在本发明的第十四方面，本发明的第十二或十三方面中，当所述涂敷液供给通道的出口处的流体压力为P、大气压力为P0时，满足P/P0＞1.1。
根据第十四方面，所述涂敷液储集器部分中的压力升高，从而使涂敷液供给通道的出口处的流体压力P相对于大气压力P0大于1.1这可以有效地防止夹带的空气被带入所述涂敷液储集器部分中。
在本发明的第十五方面，本发明的第十二至第十四方面的任一方面中，所述护板的上端沿片材的宽度以直线形式形成尖楔部。
根据第十五方面，所述护板的顶端沿片材的宽度以直线形式形成尖楔部。这样，所述片材首先接触涂敷液的接触线沿片材的宽度以直线形式形成，且在所述接触线上，经过所述片材和所述护板之间的间隙的涂敷液被加压。这样可以有效地防止片材的表面上夹带的空气通过接触线被带入到所述涂敷液储集器部分中，且当片材的线速度(即，片材的行进速度)增加时实现稳定的涂敷。
在本发明的第十六方面，本发明的第十五方面中，在所述护板沿片材的行进方向的上游的表面上形成用于在所述护板上形成楔部的倾斜表面，且所述倾斜表面和片材形成的角α是45°≤α＜90°。
根据第十六方面，倾斜表面和片材这样形成的角α在45°≤α＜90°的范围内，有利于已经被阻滞在接触线处的夹带空气沿倾斜表面向下逃逸，从而可以进一步改善在接触线处阻滞夹带空气的效果。此外，从片材的下表面沿所述倾斜表面向下逃逸的L型夹带空气流的形成，有利于在片材和所述护板的上端之间的间隙内形成稳定的涂敷液道。这样稳定了流经片材和所述护板之间的间隙的涂敷液流，并且随之稳定了涂敷液储集器部分的压力，从而实现稳定的涂敷。
当本发明的第一方面中所述流体墙形成而阻挡夹带的空气时，所述倾斜表面和片材形成的角α在45°≤α＜90°的范围内，也有效地利于在片材和所述护板的上端之间的间隙内形成稳定的涂敷液道。
在本发明的第十七方面，本发明的第十二至十五方面的任一方面中，当所述涂敷装置提升而开始涂敷时，所述刮条比所述护板的上端更早地接触所述片材。这样可以避免涂敷开始时的厚涂层。
在本发明的第十八方面，本发明的第十二至十五方面的任一方面中，当涂敷装置下降而结束涂敷时，所述刮条比所述护板的上端更晚地从片材移开。这样可以避免涂敷结束时的厚涂层。
使用根据本发明的涂敷装置和涂敷方法不限于制造平版，而是所述涂敷装置和涂敷方法可以用于使用刮条的涂敷中，例如制造诸如照相底片的感光材料、制造诸如磁带的磁记录材料、以及制造诸如着色铁片的着色金属片。因此，除了在背景技术部分中描述的基片之外，片材还包括金属基底材料、具有连续带形状和柔性的塑料或纸张例如在基片的磨光表面上形成感光或热敏版制造表面的平版片材、用于照相底片的基底材料、用于相纸的氧化钡纸、用于磁带的基底材料、用于录像带的基底材料、以及用于软(floply)盘的基底材料。涂敷液包括用于涂敷在片材上并被干燥形成膜的溶剂，具体地说，除了感光层形成液和热敏层形成液之外，涂敷液还包括用于在片材的表面上形成中间层以改善版制造层的附着性的中间层形成液，用于形成防止平版片材的版制造表面氧化的阳极氧化膜的聚乙烯醇水溶液，用于形成照相底片的感光层的照相底片用感光胶质液体，用于形成相纸的感光层的相纸用感光胶质液体，用于形成磁带、录像带和软盘的磁性层的磁性层形成液，以及用于油漆金属的各种漆料。
根据本发明的涂敷装置和涂敷方法，即使当片材以足以在片材表面上形成夹带空气膜的高速度行进并涂敷时，也可以实现稳定的涂敷而没有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口，并且避免在涂敷开始和结束时的厚涂层。
图1是根据本发明实施例的涂敷装置的结构的透视图。
图2是图1的涂敷装置的剖视图。
图3是本发明的涂敷装置的特征部件的示意图。
图4A至4C示出了图1中的涂敷装置的操作。
具体实施例方式 现在，将参照附图描述根据本发明的涂敷装置和涂敷方法的优选实施例。
图1和图2示出了根据本发明实施例的涂敷装置的结构。图3示出了涂敷部分的结构。如这些图所示，涂敷装置10是刮条涂敷型涂敷装置，它在行进的片材W的下表面上进行涂敷，主要包括刮条12、刮条支撑部件14、护板16和基座18。片材W绕着传送辊20和22并沿箭头a方向行进。
刮条12成形为圆柱形状，由刮条支撑部件14可旋转地支撑。刮条12绕轴线旋转且接触行进的片材W的下表面。刮条12的旋转方向优选与片材W的行进方向a相反，并且刮条12的圆周速度设为片材W的行进速度的1％或更低。刮条12的转动方向可以与行进方向a相同。
刮条12可具有平滑的精加工表面，具有在圆周上等间距分布的凹槽，或具有紧紧绕于其上的丝。绕于刮条12上的丝的直径优选为0.07至1mm，尤其优选为0.07至0.4mm。对于具有凹槽或具有绕于其上的丝的刮条来说，减小凹槽的深度或丝的厚度可以减小感光层形成液的涂敷厚度，增加凹槽的深度或丝的厚度可以增加感光层形成液的涂敷厚度。
就制造而言，刮条12的直径优选为6至25mm，这是因为在片材W上形成的感光层形成液的涂敷膜中很少出现垂直条纹。刮条12通常具有长于片材W的宽度的长度，但也可以具有等于片材W的宽度的长度。
片材W以预定的包角在张力下接触刮条12。上游侧的片材W与水平面形成的角θ1(接近角)优选为3°至30°，尤其优选为5°至10°。接近角θ1设在避免在涂敷开始和结束时形成厚涂层、以及如下文所述避免刮条12的摩擦的范围内。下游侧的片材W与水平面形成的角θ2(排出角)不受限制，但设为使从θ1和θ2计算出的包角为预定值。
刮条支撑部件14通过组装多个模块制成，且具有形成有弧形凹槽14A的上表面。刮条12啮合凹槽14A并由凹槽14A可转动地支撑。沿片材W的行进方向a在凹槽14A的上游侧(下文简称为上游侧)形成向水平面倾斜的上游上表面14B。当上游上表面14B相对于水平面形成的角为γ时(参见图3)，与片材的接近角θ1之间的关系优选满足0.5≤θ1/γ≤2。原因在于上游上表面14B和片材优选互相平行；也就是θ1/γ＝1，然而，在0.5≤θ1/γ≤2的范围内可以进行高速涂敷，且没有任何缺陷，比如刮擦损坏或膜切口(下文简称为有缺陷涂层)。
沿片材W的行进方向a在凹槽14A的下游侧(下文简称为下游侧)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。刮条支撑部件14的上游侧的壁面14D垂直地形成，且护板16在壁面14D的上游侧面向壁面14D放置。
护板16是垂直设置的板状部件，且具有固定于基座18上的下端。如图3所示，护板16在其上端(顶部)16A处形成尖楔部也就是说，在护板16上，在沿片材行进方向的护板16上游的表面上形成用于形成楔部的倾斜表面16B，从而所述楔部在纵断面上朝上端16A渐缩。
护板16的上端16A沿片材W的宽度以直线形式形成，且所述上端的平行度设为在0.01mm至0.2mm内。更小的平行度增加了下文描述的优点，但也增加了加工成本，因此，平行度优选为0.01mm或更大，尤其优选为0.05mm或更大。
因为护板16的上端16A沿片材W的宽度以直线形式形成尖楔部，接触线沿片材W的宽度以直线形式形成，且流经片材W和护板的上端16A之间间隙的涂敷液被加压。这样有效地避免了片材的表面上的夹带空气通过接触线被带入到涂敷液储集器部分A(下面详细描述)。这样当增加片材W的线速度(即片材的行进速度)进行高速涂敷时，可以实现稳定的涂敷，而没有任何有缺陷的涂层。
此外，由护板16上形成的倾斜表面16B和片材W形成的角α优选在45°≤α＜90°的范围内。护板16的顶角δ可以改变，从而改变角α。由倾斜表面16B和片材W如此形成的在45°≤α＜90°的范围内的角α有利于已经被阻滞在接触线处的夹带空气沿倾斜表面16B向下逃逸，从而可以进一步改善在接触线处阻滞夹带空气的效果。此外，从片材W的下表面沿倾斜表面16B向下逃逸的L型夹带空气流的形成有利于在片材W和护板16的上端16A之间的间隙内形成稳定的涂敷液道。这样稳定了流经片材W和护板16的上端16A之间的间隙的涂敷液，并且随之稳定了涂敷液储集器部分A的压力。
如图3所示，优选的是，相对于经过护板16的上端16A且平行于片材W的平行线17，当片材W至平行线17的距离为C1，平行线17至刮条支撑部件14的上游上表面14B的距离为C2时，满足0.2≤C1/C2≤5。当满足0.2≤C1/C2≤5时，可以更可靠地避免夹带空气被带入到涂敷液储集器部分A中，并且可以避免在高速涂敷时出现有缺陷涂层。在这种情况下，过窄的C1可能会由于片材W的小振动等原因导致在接触护板16的上端16A的片材W上产生擦痕，所以，优选C1不小于0.1mm。护板16和刮条支撑部件14的上游上表面14B整体上都应当满足0.2≤C1/C2≤5的关系。
刮条12的上端12A优选放置在比护板16的上端16A更高的位置处也就是说，刮条12的上端12A与护板16的上端16A之间的高度差H是正的。如此放置于比护板16的上端16A更高的位置处的刮条12的上端12A可以使由刮条12刮除的多余的涂敷液沿从刮条12至护板16的方向流动。这使得涂敷液与带入的夹带空气方向相反地流动，从而更有效地避免了夹带空气被带入到涂敷液储集器部分A中。
护板16以预定的间隙与刮条支撑部件14的壁面14D平行设置，且之间形成缝状供给通道24。供给通道24的缝宽C3优选较窄，因为这样可以增大排放压力，而没有改变涂敷液(感光层形成液)的供应量。
如图1和2所示，供给通道24与设在基座18内的临时存储腔26连通。临时存储腔26连接于从涂敷液的存储罐(未示出)供应感光层形成液(下文称作涂敷液)的泵P的排出侧，且泵P受驱动而向临时存储腔26供应涂敷液。
临时存储腔26具有临时存储供应的涂敷液的功能，并在泵P的排量改变时，避免从供给通道24供给的涂敷液的流速改变。供给到临时存储腔26的涂敷液从下端到上端流经供给通道24，且从供给通道24的上端中的出口朝片材W的下表面排出。这样在由片材W的下表面、刮条支撑部件14的上游上表面14B、刮条12和护板16围绕的空间中形成涂敷液储集器部分A。涂敷液储集器部分A中的涂敷液附着到片材W的表面上，从而实现涂敷。在这种情况下，当涂敷在片材W上的涂敷液的涂敷宽度为L，且涂敷液储集器部分A在片材的行进方向上纵向所切的纵剖面面积为S时，优选满足S/L≤0.15mm。原因在于，相对于涂敷宽度L，涂敷液储集器部分A过大的纵剖面面积S，使涂敷液储集器部分A不易加压，且不易均匀加压。
涂敷液的供应量根据片材W的行进速度L(m/min)设定。从供给通道24的出口向片材W的下表面以帘的形式喷射的涂敷液的喷射速度优选为2.5m/min至50m/min。这样在供给通道24的出口和片材W的下表面之间形成了喷射的涂覆液的流体墙，并且流体墙可以阻挡夹带的空气。当流体墙形成时，由护板16上形成的倾斜表面16B和片材W形成的角α优选在45°≤α＜90°的范围内。
如图2所示，基座18在护板16的上游侧包括溢流液储集器28，溢流液储集器28可以接收流过护板16的上端16A到达上游侧的涂敷液。基座18在刮条支撑部件14下游侧包括溢流液储集器30，溢流液储集器30可以接收没有附着到离开涂敷液储集器部分A中的涂敷液的片材W上流至下游侧的涂敷液。溢流液储集器28和30中接收的涂敷液优选通过回流管(未示出)返回到存储罐(未示出)。
如图1所示，侧板32和34位于基座18的相对边缘，且侧板32和34形成溢流液储集器28和30、供给通道24和临时存储腔26的侧壁。
基座18由未示出的升降装置支撑，且可沿高度移动。因此，刮条1 2可以向片材W移动(即向上移动)而接触片材W，或刮条12可以远离片材W移动(即向下移动)而与片材W分离。片材W的行进位置可以通过提升或降低传送辊20和22改变，而不用移动基座18。
下面，参照附图4A至4C描述如此构造的根据本发明的涂敷装置10的操作。
涂敷开始前，片材W和刮条12是分离的，如图4A所示。
涂敷开始前，在片材W的接近角θ3和连接刮条12的上端12A与护板16的上端16A的直线相对于水平面形成的角β之间的关系方面，优选满足θ3＜β。
在这种情况下，片材W沿行进方向a行进，刮条12沿箭头方向转动，涂敷液从供给通道24中排出。此时，护板16的上端16A放置在比刮条支撑部件14的上游上表面14B的上游上端14E更高的位置处，这样，从供给通道24中排出的涂敷液存储在供给通道24的排出口内。而且，刮条12的上端12A放置在比护板16的上端16A更高的位置处，这样，供应的涂敷液流过护板16的上端16A到达上游侧。这样避免涂敷液流过刮条12到达下游侧。
涂敷开始时，基座18(参见图2)首先提升。这样，片材W与刮条12的包角逐渐增大，片材W最后搭叠到刮条12上，如图4A的双点划线所示。此时，片材W和护板16的上端16A之间的距离极小，这样，从供给通道24供应的涂敷液存储在由护板16、刮条支撑部件14、刮条12和片材W围成的空间内，而如图4B所示形成涂敷液储集器部分A。然后，当所述空间充满涂敷液时，涂敷液储集器部分A的内部压力增大，并在片材W上进行涂敷。具体地，形成涂敷液储集器A的涂敷液的大部分都附着于片材W上，且沿片材W的行进方向a移动，并被刮条12刮除。这样，片材W上保留定量的涂敷液，从而，在片材W上涂敷预定厚度的涂敷液。
当这种涂敷液涂敷于片材W上时，从供给通道24的出口喷射的涂敷液的喷射速度优选为2.5m/min至50m/min，且涂敷液从供给通道24向片材W的下表面以帘的形式喷射。原因在于，这样可以在供给通道24的出口和片材W的下表面之间形成涂敷液的流体墙，该流体墙也可以阻挡夹带的空气。
在这种情况下，流体墙形成涂敷液储集器部分A的上游端，从而来自一个供给通道24的涂敷液可以形成流体墙并经由涂敷液储集器部分A涂敷片材。
另一方面，因为刮条12的上端12A放置在比护板16的上端16A更高的位置处，所以被刮条12刮除的多余的涂敷液沿与行进方向a相反的方向流动，并向下流过护板16的上端16A。涂敷液的这种流动在与行进方向a相反的方向上产生动压力，这样在行进方向a上片材W所携带的夹带空气膜被迫在护板16的上端16A的位置排出到上游侧。这样避免了夹带空气膜被带入到涂敷液储集器A中。
在所述实施例中，护板16的上端16A形成尖楔部，这样，片材W首先接触涂敷液的部分(下文中称作接触线)沿片材W的宽度以直线形式形成，在该接触线上，经过片材W和护板16之间间隙的涂敷液显著加压。这样可以有效地防止片材W的表面上的夹带空气通过接触线进入到涂敷液储集器中。这样的结构还使得涂敷液储集器A的内部压力增大。具体地，当护板16的上端被形成为与传统一样的扁平形状或弧形时，涂敷液储集器部分A的内部压力的增大导致在护板和片材之间的间隙中沿宽度产生不均匀的压力，并且夹带的空气容易被带入到液体储集器中，但这种情况可以通过所述实施例避免。
在所述实施例中，当涂敷于片材W上的涂敷液的涂敷宽度为L且涂敷液储集器部分在片材行进方向上纵向所切的纵剖面面积为S时，满足S/L≤0.15mm，从而增加涂敷液储集器部分A的内部压力，并有效地防止夹带的空气被带入到涂敷液储集器部分A中。即使片材W的行进速度L增加到致使夹带的空气容易进入到液体储集器内，但这也可以可靠地防止夹带的空气被带入到涂敷液储集器中。
该实施例还可以避免涂敷开始时出现的厚涂层。
具体地，在涂敷开始前，由于满足θ3＜β且刮条12的上端12A放置在比护板16的上端16A更高的位置处，因此刮条12的上端12A首先接触片材W，此后，护板16的上端16A接近片材W而形成涂敷液储集器部分A，从而开始涂敷。这样可以消除没有被刮条12充分刮除的多余涂敷液，且避免在涂敷开始时出现的厚涂层。
此外，涂敷开始前，涂敷液流过护板16的上端16A向下到达上游侧，片材W在特定的位置(即，沿双点划线的位置)行进而增加涂敷液储集器部分A的内部压力，然后开始涂敷。这样，在涂敷液储集器部分A的内部压力增加之前不开始涂敷，从而避免了涂敷开始时出现的厚涂层。具体地，如果在涂敷液储集器部分A的内部压力增加前开始涂敷，那么片材W经过刮条12时，附着在片材W上的涂敷液没有被刮条12充分刮除，从而可导致产生厚涂层，但是这可以通过该实施例避免。这样，涂敷在片材W上的涂敷液可以在下游的干燥装置中可靠地干燥，从而避免了出现厚涂层时转移未干的涂敷液所产生的问题。这样，根据所述实施例，可以防止涂敷开始时出现厚涂层。
在涂敷结束时，基座18(参见图1)首先降低。这样，如图4C所示。片材W与刮条12的包角逐渐减小，从而增加片材W和护板16的上端16A之间的间隙。在这种情况下，与涂敷开始时的情况相同，由于刮条12的上端12A放置在比护板16的上端16A更高的位置处，因此从涂敷液储集器部分A中的涂敷液流出的流过护板16的上端16A的涂敷液的流速逐渐增加，并且附着在片材W上而被携带着的涂敷液逐渐减少。然后，在附着在片材W上而被携带着的涂敷液跑完后，片材W从涂敷液储集器部分A分离，并与刮条12分离。这样可以结束涂敷而不会在片材W上形成厚涂层。具体地说，对于传统的示例，刮条12和片材W之间的间隙的增加与基座18的下降基本上是同时进行的，在涂敷结束时大量涂敷液附着在片材W上而被携带着，从而导致产生厚涂层，但是这可通过所述实施例避免。
示例 宽度为1m的铝片材的一面被粗化，然后进行阳极氧化而制成基片W。将感光物质、粘结剂、活化剂、染料和增粘剂溶解于有机溶剂中，以制备感光层形成液。制备粘度为25cp和50cp的感光层形成液。然后，使用图1和2中的刮条涂覆装置10，在片材W上施加100kg/m的张力，刮条12沿与片材W的行进方向a相反的方向以5rpm的速度转动，涂敷所述感光层形成液。所述感光层形成液的粘度为1至25mPa.s，且其涂敷量为15至22cc/m2。这些条件在下面描述的示例中都是相同的。
(示例1) 在示例1中，进行试验是为了确定护板16的倾斜表面16B和片材W形成的角α是如何影响不出现有缺陷涂层的速度(涂敷极限速度)。角α是由护板16的顶角δ改变的，而接近角θ1是恒定的。供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽为1m，缝间隙是0.5mm。试验结果如表1所示。
结果，从试验1至5中可以看出，随着角α从5°增加，涂敷极限速度也增加。具体地说，当试验1中的角α为5°时，涂敷极限速度为70m/min。当试验3中的角α为45°时，涂敷极限速度达到最大值，150m/min，且所述最大值一直保持直到试验5中的角α增大到80°。尽管没有对大于80°的角α进行试验，但可以认为所述最大值保持到接近护板的制造极限90°。因此，角α的优选范围为45°≤α＜90°。
[表1] (示例2) 在示例2中，验证了C1/C2和涂敷极限速度之间的关系，其中相对于经过护板16的上端16A且与片材W平行的平行线17，片材W与平行线17的距离为C1，平行线17与刮条支撑部件14的上游上表面14B的距离为C2。供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽为1m，缝间隙为0.5mm。试验结果如表2所示。
[表2] 在表2中，试验6至11示出了C1/C2和涂敷极限速度之间的关系，进行试验12至14是为了确定片材W和护板16的上端16A之间的间隙距离C1可以如何窄。
从表2的结果可以看出，涂敷极限速度随着C1/C2的减小而增加。然而，C1/C2过小时，涂敷极限速度倾向于再次减小。具体地说，当C1/C2在0.17至5的范围内时，涂敷极限速度为150至200m/min，可以进行高速涂敷。因此，在0.2≤C1/C2≤5的范围内，可以进行高速涂敷而没有任何有缺陷的涂层。
试验12至14是在使用了试验8中的C2值下进行的，在试验6至12中，试验8的涂敷极限速度是最高的。从试验13中可以看出，C1过窄时，片材W与护板16的上端16A接触，导致在片材上产生擦痕。然而，当C1如试验14所示为0.1mm时，涂敷极限速度增加而不会在片材上有擦痕，因此，要求C1不小于0.1mm。顺便提及的是，使用试验12所示的过大的C1，涂敷液储集器部分A中的压力不易增加，涂敷极限速度倾向于降低。
(示例3) 在示例3中，验证了刮条12的上端12A的高度与护板16的上端16A的高度之间的差值H与涂敷极限速度之间的关系。片材W与护板16的上端16A之间的距离C1恒为0.5mm。供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽为1m，缝间隙为0.5mm。试验结果如表3所示。
[表3] 从试验15中可以看出，当差值H为正例如0.2mm而使刮条12的上端12A可以略高于护板16的上端16A时，涂敷极限速度增加到150m/min。另一方面，从试验16和17中可以看出，当差值H为0或负值例如-0.2mm而使刮条12的上端12A与护板16的上端16A同高或者护板16的上端16A略高于刮条12的上端12A时，涂敷极限速度降低到50至70m/min。
因此，为了增大涂敷极限速度，刮条12的上端12A与护板16的上端16A之间的高度差H优选为正值。
(示例4) 在示例4中，进行试验是为了确定θ3与β之间的关系是如何影响涂敷开始和结束时的厚涂层，其中，θ3为开始涂敷前片材W相对于水平面接近于刮条12的接近角，β为连接刮条12的上端12A与护板16的上端16A的直线相对于水平面形成的角。供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽为1m，缝间隙为0.5mm。在这种情况下，角β恒为20°，且在开始涂敷前片材的接近角θ3改变。在表4中，“好”是指没有出现厚涂层，“差”是指出现了厚涂层。
[表4] 好正常 差不能允许的产品等级 结果，从试验18至19中可以看出，当θ3≥β时，在涂敷开始和结束时都不能避免出现厚涂层。然而，如试验20至22所示，满足θ3＜β可以防止在涂敷开始和结束时出现厚涂层。
(示例5) 在示例5中，验证了当涂敷液从供给通道24的出口向片材W的下表面喷射而形成流体墙时的优选喷射速度。通过改变供给通道24的缝间隙来改变喷射速度。试验结果如表5所示。
[表5] 结果，在喷射速度为2.5m/min或更高时形成了良好的流体墙，并且涂敷极限速度可以增大到150m/min。尽管表5中未示出，但喷射速度超过50m/min产生喷射冲击，该冲击过于强烈，由于片材W的摆动而不能进行涂敷。因此，从供给通道24的出口向片材W的下表面喷射的涂敷液的喷射速度优选为2.5m/min至50m/min。
(示例6) 在示例6中，进行试验是为了确定θ1/γ是如何影响涂敷极限速度，其中，θ1是涂敷过程中片材W相对于水平面接近于刮条12的接近角，γ是刮条支撑部件14的上游上平面14B相对于水平面形成的角。供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽为1m，缝间隙为0.5mm。试验结果如表6所示。
[表6] 结果，低于0.5或高于2的θ1/γ仅能够获得约100m/min的涂敷极限速度；而限定在0.5≤θ1/γ≤2范围内的θ1/γ会获得150至200m/min的涂敷极限速度，可以进行高速涂敷。
(示例7) 在示例7中，验证了P/P0与涂敷极限速度之间的关系，其中P是供给通道24出口处的流体压力，P0为大气压力。试验结果如表7所示。
[表7] 结果，在试验31中P/P0为1.0时，获得了100m/min的涂敷极限速度，当P/P0为1.1时，涂敷极限速度提高到120m/min，当P/P0为1.2时，涂敷极限速度提高到150m/min。因此，为了进行高速涂敷，P/P0优选1.1或更高，这样不会出现有缺陷涂层。
(示例8) 在示例8中，验证了涂敷液储集器部分A的纵剖面面积S与涂敷宽度L之比(S/L)与涂敷极限速度之间的关系。在示例8的情况下，涂敷宽度L恒为200mm，改变纵剖面面积S。因此，供给通道24在片材的宽度方向上的缝宽根据涂敷宽度L减小，缝间隙如上所述为0.5mm。试验结果如表8所示。
[表8] 结果，随着S/L的减小，涂敷极限速度倾向于增加，当S/L为0.15时涂敷极限速度为100m/min；然而，当S/L为0.10时涂敷极限速度增大到120m/min，当S/L为0.08时涂敷极限速度增大到150m/min。因此，满足S/L≤0.15mm是优选的。
权利要求
1.一种涂敷装置(10)，包括
刮条(12)，其转动接触连续行进的片材(W)的下表面；
涂敷液供给通道(24)，其将涂敷液供应到在所述片材(W)的行进方向的所述刮条(12)的上游侧，以形成涂敷液储集器部分(A)；以及
护板(16)，其设在所述涂敷液储集器部分(A)的上游侧，
其中，所述涂敷液经由所述涂敷液储集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮条(12)刮除，以及
其特征在于，涂敷液从所述涂敷液供给通道(24)向所述片材(W)的下表面以帘的形式喷射，以在所述涂敷液供给通道的出口和所述片材的下表面之间形成涂覆液的流体墙。
2.如权利要求1所述的涂敷装置(10)，其特征在于，从所述涂敷液供给通道(24)的出口向所述片材(W)的下表面喷射的涂敷液的喷射速度为2.5m/min至50m/min。
3.如权利要求1或2所述的涂敷装置(10)，其特征在于，所述流体墙形成所述涂敷液储集器部分(A)中的上游端。
4.如权利要求1至3任一所述的涂敷装置(10)，其特征在于，所述刮条(12)的上端放置在比所述护板(16)的上端更高的位置处。
5.如权利要求1至4任一所述的涂敷装置(10)，其特征在于，当在涂敷开始之前接近于所述刮条(12)的所述片材(W)相对于水平面的接近角为θ3、连接所述刮条的上端与所述护板(16)的上端的直线相对于水平面形成的角为β时，满足θ3＜β。
6.如权利要求5所述的涂敷装置(10)，其特征在于，当在涂敷过程中接近于所述刮条(12)的所述片材(W)相对于水平面的接近角为θ1、所述刮条支撑部件(14)的上游上表面相对于水平面形成的角为γ时，满足0.5≤θ1/γ≤2。
7.一种涂敷装置(10)，包括
刮条(12)，其转动接触连续行进的片材(W)的下表面；
涂敷液供给通道(24)，其将涂敷液供应到在所述片材(W)的行进方向的所述刮条(12)的上游侧，以形成涂敷液储集器部分(A)；以及
护板(16)，其设在所述涂敷液储集器部分(A)的上游侧，
其中，所述涂敷液经由所述涂敷液储集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮条(12)刮除，以及
其特征在于，所述护板(16)的上端沿所述片材(W)的宽度以直线形式形成尖楔部。
8.如权利要求7所述的涂敷装置(10)，其特征在于，在沿片材的行进方向的所述护板上游的表面上形成用于在所述护板(16)上形成楔部的倾斜表面，且所述倾斜表面和所述片材形成的角α是45°≤α＜90°。
9.如权利要求8所述的涂敷装置(10)，其特征在于，所述护板(16)的上端放置在比支撑所述刮条(12)的刮条支撑部件(14)的上游上表面更接近于所述片材(W)的位置处。
10.如权利要求9所述的涂敷装置(10)，其特征在于，相对于经过所述护板(16)的上端且平行于所述片材(W)的平行线，当所述片材至所述平行线的距离为C1、所述平行线至所述刮条支撑部件(14)的上游上端表面的距离为C2时，满足0.2≤C1/C2≤5。
11.如权利要求7至10任一所述的涂敷装置(10)，其特征在于，所述刮条(12)的上端放置在比所述护板(16)的上端更高的位置处。
12.如权利要求7至11任一所述的涂敷装置(10)，其特征在于，当在涂敷开始之前接近于所述刮条(12)的所述片材(W)相对于水平面的接近角为θ3、连接所述刮条的上端与所述护板(16)的上端的直线相对于水平面形成的角为β时，满足θ3＜β。
13.如权利要求12所述的涂敷装置(10)，其特征在于，当在涂敷过程中接近于所述刮条(12)的所述片材(W)相对于水平面的接近角为θ1、所述刮条支撑部件(14)的上游上表面相对于水平面形成的角为γ时，满足0.5≤θ1/γ≤2。
14.如权利要求9至13任一所述的涂敷装置(10)，其特征在于，当涂敷在所述片材(W)上的涂敷液的涂敷宽度为L，在由所述片材(W)、所述护板(16)、所述刮条支撑部件(14)的上游上表面和所述刮条围成的区域内沿片材的行进方向纵向所切的所述涂敷液储集器部分(A)的纵剖面面积为S时，满足S/L≤0.15mm。
15.一种用于涂敷装置(10)的涂敷方法，所述涂敷装置包括
刮条(12)，其转动接触连续行进的片材(W)的下表面；
涂敷液供给通道(24)，其将涂敷液供应到在所述片材(W)的行进方向的所述刮条(12)的上游侧，以形成涂敷液储集器部分(A)；以及
护板(16)，其设在所述涂敷液储集器部分(A)的上游侧，且在所述护板和所述片材之间沿所述片材(W)产生涂敷液流；
其中，所述涂敷液经由所述涂敷液储集器部分(A)涂敷于所述片材(W)上，且多余的涂敷液被所述刮条(12)刮除；
所述方法的特征在于包括
在涂敷液从所述涂敷液供给通道(24)向所述片材(W)以帘的形式喷射而形成阻挡与所述片材一同行进的夹带空气的流体墙时进行涂敷。
16.如权利要求15所述的涂敷方法，其特征在于，从所述涂敷液供给通道(24)的出口向所述片材(W)的下表面喷射的涂敷液的喷射速度为2.5m/min至50m/min。
17.如权利要求15或16所述的涂敷方法，其特征在于，当所述涂敷液供给通道(24)的出口处的流体压力为P、大气压力为P0时，满足P/P0＞1.1。
18.如权利要求15至17任一所述的涂敷方法，其特征在于，所述护板(16)的上端沿所述片材(W)的宽度以直线形式形成尖楔部。
19.如权利要求18所述的涂敷方法，其特征在于，在沿片材的行进方向的所述护板上游的表面上形成用于在所述护板(16)上形成楔部的倾斜表面，且所述倾斜表面和所述片材(W)形成的角α是45°≤α＜90°。
20.如权利要求15至18任一所述的涂敷方法，其特征在于，当所述涂敷装置(10)提升而开始涂敷时，所述刮条(12)比所述护板(16)的上端更早地接触所述片材(W)。
21.如权利要求15至20任一所述的涂敷方法，其特征在于，当所述涂敷装置(10)下降而结束涂敷时，所述刮条(12)比所述护板(16)的上端更晚地从所述片材(W)移开。
全文摘要
根据本发明的涂敷装置(10)和涂覆方法，当涂敷液从涂敷液供给通道(24)向片材(W)的下表面以帘的形式喷射而在涂敷液供给通道(24)的出口和片材(W)的下表面之间形成涂敷液的流体墙时，进行涂敷，从而，通过所述流体墙可以阻挡与片材一同行进的夹带空气。所述流体墙可以阻挡夹带的空气，因此，即使当片材以足以在片材表面形成夹带空气的膜的高速度行进并涂敷时，也可以实现稳定的涂敷，而没有任何缺陷，例如涂敷膜上的膜切口。
文档编号B05C11/02GK101096025SQ20071011005
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月29日
发明者大岛笃, 松本悟, 成瀬康人, 曾根信幸 申请人:富士胶片株式会社