专利名称：无需再循环，流体由模子供给且可加入溶剂的刮片调节型辊式涂覆机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辊式涂覆机，更具体地说，涉及一种无需流体再循环的辊式涂覆机。
背景技术：
众所周知，复合材料是通过将流体物质涂覆到固体基片上并使之干化或固化而生产的。用这种涂层工艺形成的复合层材料特别适用于信息记录媒质。
信息记录媒质对涂层的均匀性的要求很高。涂层不均匀的缺陷会导致信息记录或检索不准确。当信息记录层由流体涂覆形成时，涂层流体中过大的颗粒会产生涂层的不均匀性。这些过大的颗粒导致了涂层的缺陷，这种过大的颗粒有可能是受到系统外的玷污的结果，但更经常的是涂覆时流体涂层中的干的弥散团块。团块通常来自于涂覆步骤前涂覆装置的局部区域内过早凝固的那部分涂层流体。
用来生产磁性记录层的涂层流体称为磁性记录流体，一般包括分散在聚合材料内的液体粘合剂、溶剂、反应剂和催化剂中称为磁性涂料(pigment)的磁性材料的细微颗粒。液体粘合剂按配方制造使之能凝固成一结合料，该结合料将涂料粘合成适于磁性记录的复合层。催化剂和其余组分组成的活化剂激发并支持凝固过程中的交联或聚合作用。磁性记录层的特性还可以用诸如润滑剂、增塑剂、抗静电剂之类的附加剂来增强。
磁性涂层流体凝固成磁性记录层首先是通过溶剂的挥发，再经过诸如交联或聚合反应而完成。溶剂的挥发始于将流体涂覆成薄膜状以后，因为这时大大增加了有利于溶剂挥发的表面积。固化一般可由加热一段时间来完成，这种加热能加速溶剂挥发并提高交联和聚合的速率。另一些形式的能量，例如紫外线或电子束也能促进交联和聚合。
虽然开放储存式涂覆装置特别易使涂层流体局部地过早干化，但这些装置又有很多优点，这些优点部分地弥补了干化问题的缺点，使得人们有兴趣去寻找解决办法。两种典型的涂层流体储存器是盘式的和槽式的。在
图1所示的盘式储存器中，储存器14的涂层流体中浸有一接收辊，例如一凹版滚筒10(gravure cylinder)。凹版滚筒10旋转并携带一层涂层流体至一调节刮片16上，该刮片接触凹版滚筒10并去除多余的流体，使凹版滚筒上留下的流体被携往所要涂覆的基片18上。基片18由一支承辊20保持在靠近凹版滚筒10处。
凹版滚筒10携带到基片18上的流体12的数量可以通过在凹版滚筒10的外表面上设有称为凹室32的小的凹坑或凹槽来控制。通过向凹版滚筒10加以充足的涂层流体12并用调节刮片16去除多余的流体，即可控制凹室32的满度。每个凹室32都充当了一量杯，以在输送的纵向和横向上都能精确地控制流体12的供给。
或者，也可用没有凹室的光滑辊，涂层的厚度可由一辊子或一调节刮片来控制。所述辊子或调节刮片与涂层辊的表面隔开一小段距离，以为涂层辊表面所携带的一层涂层流体提供一精确控制的间隙。涂层流体转移到基片上的情况则与有凹室的凹版涂层的情况相类似。美国专利4,864,930；4,581,994；和4,534,290中典型地举出了用这种方式控制流体施加的例子。或者，在间接滚筒涂覆法中，涂层流体先被传送到诸中间辊，然后再送到基片上。盘式储存器使很大面积的流体暴露在空气中，溶剂在空气中挥发，使得流体过早地干化。盘式系统在盘壁附近还一般具有流体驻留时间较长的停滞区域，进一步造成溶剂的挥发和丧失。
参见图2，槽式室系统使流体和空气的接触面积达到最小并且降低了流体驻留时间。通过向储存器15中加入过量的涂层流体12并在储存器壁上于所需流体高度开设一开口28，即可在槽22中保持一合适的流体液位。涂层流体在槽中充满至此液位线，多余的流体通过管子30溢流回储存器15。
在这种构造中，由一泵24从一储存器15起经由一过滤器26向槽22供给涂层流体12。当凹版滚筒10向下通过调节刮片16时，涂层流体供给一凹版滚筒10。接着，由于基片18和凹版滚筒10上的涂层流体12之间的接触，使得涂层流体被转移到基片18上，这种接触是由一支承辊20所保持的。多余的流体返回储存器15。如图2所示，许多槽式系统中使用了一顶端密封件34，它与辊子接触，因而流体上方的空气中充满了饱和溶剂气体。这些系统只有在凹版滚筒上的流体不玷污顶端密封件的情况下才能正常工作。很多在该密封件上干化的流体会导致裂纹产生。如果系统运转时没有顶端密封件或是密封件接近供给辊的话，流体池上方的空气中的溶剂挥发气体就不会饱和，储存器中的流体便会干化。
这种现象在储存器壁和流体自由表面间的湿润线上方特别容易发生。由于涂层流体在储存器中的液面不断变化，因而流体排出时在储存器壁上形成该流体的薄膜，这是由于动态湿润的作用造成的。因为液体薄膜的表面积和体积的比值很大造成溶剂挥发速度上升，有时该薄膜在液面重新上升前便干掉，当流体液面再次上升和下降时，会有另一层涂层流体沉积到第一层上，增加了所形成的固体层的厚度。该固化的区域最终将从壁上落下，与涂层流体混和而涂覆到基片上，在基片上就造成了裂纹。
槽式系统一般还使用一昂贵且复杂的对催化过的流体进行过滤的溢流系统。用了顶端密封件的溢流系统增大了系统中的压力并且增大了端部密封泄漏的可能性。溢流和再循环系统进一步引发的问题是，需要在涂层流体中发生聚合反应。由于催化剂和其它交联剂的作用经常是随着时间增加的，任何涡流或停滞区域都会增加流体中的平均驻留时间，从而增加了过早化学凝固的可能性。此外，由于被催化过的涂层流体所形成的团块经常涉及交联或聚合反应，所以它们不太可能被涂层流体的溶剂重新分解。另一个可能发生的问题是，再循环时有团块的涂层流体一般要经过一过滤器，因而过滤器会阻塞，这就需要频繁地清洗或更换过滤器。除去溢流和再循环装置减少了流体表面积，因而也减少了过早的凝固，而且还不需要对被催化过的流体进行再循环和过滤。
已知的一种涂覆装置用了流体储存器和接收辊，但它将涂层流体供给储存器时不用溢流和再循环。对此，一种典型的方法为，在储存器中设置一流体液面传感器，它将一信号反馈给流体供给源以控制供给储存器的速率。美国专利3,730,089揭示了一种能探测印刷机容器内油墨的旋转涡流大小的机械装置，用它指示油墨的液面。该涡动传感器机械地联接于一油墨供给机构以在需要时提供油墨。然而，这种型式的液面高度传感器增加了能引起动态湿润效应的表面，因而增加了团块形成的机率。美国专利4,284,005中揭示了另一种不同的油墨液面高度传感器，它通过一电容性装置测量储存器中的油墨高度，即探测储存器中油墨表面的垂直位置并且给油墨供给源传递一合适的信号。这些电容性装置容易受到附近金属的影响，并且由于无法保持清洁的电气联接而可靠性较差。
另一种液体深度的测量方法是用诸如一气泡管来测量液体层底部的静压力。测量液体静压力的气泡管用一与测试气体(增压的空气或气体)源相连的小管子插入要测量静压力的液体中来进行测量工作。对测试气体的流动速率进行调整直到管子末端形成一串气泡。测量气体的压力就可获得液体的静压力，也就指示出了液面的高度。美国专利2,668,438；2,755,669；和4,719,799中揭示了不同型式和改进型式的气泡管。气泡管和用来操作它们的气体供给系统在市场上都买得到。当气泡管用在固体和挥发性溶剂组成的溶液中时，存在着这样一个问题，即，溶剂过早地挥发，溶液在管子表面发生凝固。当气泡从管子中出去时，除非测试气体中充满溶剂的饱和气，否则管子内壁上就会有涂覆层。这将导致团块形成和管子阻塞。
由槽供应的旋转辊需要在接收辊的旋转面和静止的储存器之间有可靠的密封。有很多适于印刷用油墨或其它类似的流体的端部密封构造。然而，没有一种能足够经受高度的磨损并且暴露在磁性记录流体和类似流体中。美国专利4,945,832中揭示了一种密封槽式储存器端部的方法，它包括密封接收辊每个端部附近的曲线周边区域的方法。密封件由晶格封闭的硅酮泡沫材料制成，它能提供足够的柔性以维持与辊子和槽之间的接触，同时还可以调节刮片和辊子之间的距离。另外有一密封件和辊子的端部接触。然而，在用于磁性涂料时，这些密封件会发生严重的磨损和泄漏。此外，被磨损的产物会掉入涂层溶液之中。
还已知有不用储存器的涂覆装置。美国专利4,332,840揭示了多种通过一被称为挤压杆的槽缝来分配涂层流体的方法，所述挤压杆延伸过移动着的基片或一接收辊。该涂覆装置还包括另外的辊子、调节刮片或其它计量装置。由于涂层流体过量供给，因而这些用以将液体传送到旋转辊子上的装置要用到某种形式的再循环。
在涂覆过程中必须经历从几分钟到几小时的停顿。这种停顿较典型的原因是膜带断裂或是系统中某些部件出了故障。在这些场合下，最好使涂覆系统处于一备用或空转状态，然后在需要时迅速恢复涂覆。在涂覆刚开始进行时最好也使涂覆系统处于空转状态，因为建立涂覆工艺时还必须作很多调整，完成很多其它任务。然而，如果涂覆装置空转的时间超过几分钟，挥发性的溶剂就会从储存器中挥发，导致粘度过分增加以及涂层流体过早地凝固。这将导致结块并在涂覆恢复时造成更多的涂层缺陷。
因此，现在需要一种涂覆装置的储存器以及一种将涂层流体供给到储存器的系统，该系统要能够通过减少由于溶剂挥发而导致过早凝固的种种条件而降低被涂覆产品中裂纹的产生。还需要一种将储存器端部密封到辊子上的密封系统，该系统相对于已知的装置磨损和泄漏要比较少。再有一种要求是，使涂层流体的使用速度和储存器的供给速度相匹配以消灭再循环，并且防止由于空转期间所造成的缺陷。
发明概要本发明涉及一种将流体涂覆到一移动着的基片上的装置。涂层流体从一模子供给到一储存器，再到一旋转的凹版滚筒上。流体供给到储存器的速率至少等于涂层流体涂覆到基片上的速率。涂层流体流动通道的流体力学设计减少了储存器中过早凝固和结块现象。储存器和凹版滚筒的端部之间的旋转接触面的密封较为简单而且密封非常可靠。
所述装置包括一个具有一涂覆槽口以及一外壁的涂覆模子，流体从槽口流出后沿着外壁流动。所述外壁包括一靠近槽口的溢流通道，而所述涂覆模子还包括一向涂覆槽口供给流体的供给室。靠近涂覆模子处设有一旋转的涂覆滚筒以将流体涂覆到基片上。涂覆模子和涂覆滚筒之间设有一储存器。在流体施加到涂覆滚筒之前，该储存器容纳沿涂覆模子流动的流体。该储存器包括第一和第二端、一由涂覆模子的外壁形成的前表面、一由涂覆滚筒的表面形成的后表面以及一由调节刮片形成的底面，所述第一和第二端与后表面密封。所述调节刮片调节从储存器施加到凹版滚筒上的流体的数量。该装置还包括一测量和控制储存器中流体深度的系统。
所述装置还包括把调节刮片装载在接收辊处的系统。该装载系统能向调节刮片重复地施加一精确的力，以使调节刮片相对于接收辊精确地定位，调节刮片时仅需在水平平移方向上移动刮片而无需作任何角度或者侧向的调节。
端部密封件密封模子的端部和储存器的端部。端部密封件可以装载得保持它们在靠近模子端部位置的密封，以补偿密封因长时间使用而造成的松动。此外，每个端部密封件包括一密封调节刮片的垫片部分以及一密封接收辊的耐磨板部分。耐磨板部分防止垫片部分和接收辊的接触和磨损。
另外，在不进行涂覆工作时，储存器中的涂覆流体可迅速和方便地用合适的溶剂加以置换。这就减少了由于溶剂过度的挥发和涂层流体过早的凝固而引起的涂层缺陷。
本发明还包含了一种将流体涂覆到基体上的方法，该方法包括将流体通过一涂覆模子的槽口被挤出；使流体从模子流入一储存器；将流体施加到一涂覆滚筒上；最后将流体从涂覆滚筒施加到基体上。
附图简要说明图1是一已知的盘型辊式涂覆机的示意图；图2是一已知的槽型辊式涂覆机的示意图；图3是本发明的涂覆系统的示意图；图4是本发明的端部密封件的分解示意图；图5是图4中端部密封件组装后的示意图；图6是本发明的另一实施例的端部密封件的分解示意图；图7是本发明再的一实施例的端部密封件的分解示意图；图8是本发明的装载系统的示意图；图9A，9B，9C和9D是本发明的不同模子实施例的示意图；图10是本发明的又一实施例的涂覆系统的示意图。
较佳实施例的说明图3和图8示出了本发明的涂覆系统。涂层流体12供给模子42的速率基本上等于它被施加到一移动的诸如膜带44之类的基片上的速率。该膜带44可以是用于磁性记录的磁带或盘片的柔性薄膜。膜带传递的方向称为纵向，而垂直于膜带平面纵向的方向称为横向。
涂层流体12从模子42的一侧挤出并沿该侧流入一储存器46。模子42上安装的储存器盖53用以限制流体的干化。一图中表示为凹版滚筒48的接收辊接收从储存器46底部来的涂层流体12。一调节刮片50形成了储存器46的底部并且去除凹版滚筒48上的多余的流体。涂层流体12从凹版滚筒48涂覆到经过一支承辊52的膜带44上。
这个系统是一旋转辊式的涂覆机构，其中涂层流体是从一模子而不是从一开放式的盘或槽中供给。该系统洁净、均匀地将流体施加并且调节到一辊子上以涂覆一膜带，无需再循环多余的流体。这个系统能处理多种流体，包括油墨、粘合剂、研磨剂、以及非自洁性流体(non—self—cleaning fluids)，例如用于磁性媒质的磁弥散体。
该系统中合并了进给和计量步骤，因而减少了主要金属构件的数量以及辊式涂覆所需的工艺变量。这就提高了涂层的均匀性，减少了浪费，并且易于发现任何涂层问题的根源。该系统节省了时间并且减少了在设备启动过程中的废料。此外，可以不费力地完成主要的涂层头的清洁工作。还有，该系统在添加催化剂后能减少或不用过滤过程。这就延长了过滤器的使用寿命，减少了有关过滤的支出。
模子42可由容易获得的材料，例如航空用铝材制成。模子的两半模60，62可用螺栓使之在分型面64处彼此接合，因而消除了应力，避免了扭曲变形。模子42端部的封闭和密封情况将在下文中加以说明。可拆除的螺栓便于清洁工作。模子42包括一个模腔或称供给室54，它容纳着经由一供给管56来的涂层流体12。可以用非常多样化的模子结合储存器46的重力均匀作用，提高高粘度流体的均匀性而无需的流体再循环。
涂层流体从供给室54起经由模子槽口58进给，流体在槽口处排出并且以一连续的薄膜的形式在一溢流通道66上流过，接着再沿着模子42的一侧壁68流入储存器46。溢流通道66和侧壁68不必是如图3所示由一锐的转角分开的单独的部件。该溢流通道和侧壁可合并成一条平的或弯曲的表面。薄膜与储存器46内的流体12中合并时，在侧壁上的薄膜的连续性可消除原先可能发生在储存器中流体和侧壁之间的动态的湿润现象。
模子42横向的宽度应略大于膜带44的涂覆宽度。如果这个宽度太大的话，储存器46的端部便会有涂层流体的停滞区域，从而导致涂层裂纹。
模子槽口58占了整个模子的长度，以提高槽口尺寸均匀性和流动均匀性。在用于磁性涂层流体时，模子槽口58的厚度t约为0.051cm(0.020英寸)。如果流体在池中趋于不同的分配，为了补偿涂层流体在膜带宽度上的不同要求，可以改变模子42的型式。分别如图9A，9B，9C和9D所示，模子槽口的厚度和长度可变，模腔的尺寸可变，模子进给的位置也可选择以获得一平的储存器和更为均匀的涂层厚度。
模子槽口58的出口位于储存器46最高液位之上并且是垂向的以防止储存器表面的停滞和干化以及槽口的润湿现象。垂直取向的模子还降低了系统的重量，使空气能从模子和流体中被清除，而且能观察流动的状况，便于清理槽口。或者，侧壁68可以以另一角度向下倾斜，只要模子槽口的出口在储存器46的流体液面之上，该槽口可以是水平的或任何中间的角度，并且有一开放的固体表面支承着从模子槽口58流向储存器46的流体连续薄膜。这个要求是对非自洁性和有干化问题的流体提出的。
储存器46的顶部受到重力的限制，储存器的形状设计得使其表面经常不断地运动以避免干化现象。一矩形储存器的制造和维修都较为方便，而且提供了一供液面探测的低流速区域。较宽的储存器也可以用，但储存器的液位应较高以避免复杂的池流。储存器较宽的话，液位较易控制，这是因为流速变化时高度的变化较小。由于使流体保持水平的重力增大，因而低粘度的流体可以在多种不同高度的存储器内较好地工作。
储存器的液体水平面应相对恒定，以防止储存器液面较低且刮片在无法很好工作的情况下运行，以及防止形成涂层孔隙。涂层流体流向模子42的速率和储存器的液面水平通过用一静压传感器探测靠近凹版滚筒48处的储存器46中流体液面高度来控制。
传感器的探测端位于一低速区域，例如正好在刮片上方且与模子表面齐平的地方。该传感器是一闭环式控制计量系统的输入端，以防止读取储存器深度时由于动态压力作用而产生错误。一代表液面高度水平的信号反馈到一泵的控制机构，该控制机构给泵以反馈以调整泵送的速率，使储存器中的液面高度保持在预定的水平。合适的泵控制机构在市场上可以买到。该流体高度传感器可以是一改进型的气泡管式传感器。在将测试气注入气泡管之前使其穿过一层溶剂即可将溶剂挥发气引入测试气中。这就大大减少了气泡附近区域的涂层流体干化的现象，因而减少了团块形成和管子阻塞现象。其它一些传感器也是可用的。
本发明的其它一些流体力学特征在于储存器46的宽度w和流体深度h。在涂覆过程中，由于凹版滚筒48的表面向下移动通过储存器46，因而储存器46中靠近凹版滚筒48的流体因粘性剪切作用而被往下携带。当流体到达刮片50时，向下流动的那部分无法再继续和凹版滚筒48一起移动的流体必须转而沿着储存器46的底部流动并离开凹版滚筒48，因而就产生了涡流。这种流动状况防止了储存器边缘的局部干化和起泡，并且防止了结块。
如果储存器46的流体高度h相对宽度w非常大的话，那么在储存器中就可能有两个或更多的涡流。对给定的一组流体流变性质和表面速度，储存器的形状和大小可加以选择，以使储存器中达到最低限度的多重涡流及不稳定的流动。例如，对许多磁性流体而言，宽高之比最好在0.6—0.8之间。
储存器46的端部与涂覆滚筒48之间形成了一含有液体的接触界面。如图4和5所示，一种端部密封方法中包括了一装在凹版滚筒48每个端部的环形或部分环形的圆盘70。圆盘70可由超高分子重量的聚乙烯、乙缩醛或尼龙制成，它充当了一进行动态密封的静止简体延伸部。圆盘70通过一使它和凹版滚筒48对准的滑动装置而装到一机架上，该机架也支承着凹版滚筒48。所述的对准调节可以独立于模子的位置而单独进行。装到滑动装置上的臂部包含了弹簧或气缸，它们使圆盘抵住凹版滚筒48的端部。
模子供给室54和储存器46的端部可由端板76保持着的泡沫密封件75密封。泡沫密封件75可以是晶格封闭的聚乙烯泡沫材料制成，该材料和调节刮片50很好地相吻合，而且与通常用的涂层流体不起化学作用。调节刮片50可以比凹版滚筒48长一些，通过将它置于预先切割过的泡沫中或是直接用调节刮片来切割泡沫可使调节刮片进入泡沫密封件75。在将模子42、调节刮片50、泡沫密封件75以及端板76组装起来后，使该组件抵装在凹版滚筒48和圆盘70上。调节刮片50、凹版滚筒48以及圆盘70形成了下部密封。由于模子组件42抵着圆盘，因而密封件挤在调节刮片50和圆盘70之间形成了一静态密封。或者，模子供给室54的端部可由一中间板和一密封垫或密封层来密封，以使这种密封独立于流体池的密封。
另有一种在装上模子后的最佳的密封方法。图6示出了该密封方法的一种构造。该模子供给室54由一端板80和一泡沫密封件82或一密封层密封。用带肩螺栓将一栓孔安装块84、端板80和泡沫密封件82装到模子42上。端板80的厚度使其外表面和凹版滚筒的端部齐平且共面。或者，该端板到端板的长度可达0.127cm(0.05英寸)，最好是比凹版滚筒的长度短0.025cm(0.010英寸)。调节刮片50被夹持在模子本体和一模子夹紧装置100之间。刮片50和模子夹紧装置100都比凹版滚筒48长，最好是至少长5cm(2英寸)。
如图所示，安装块84的端部滑设了一薄的〔0.127—0.025cm(0.010—0.050英寸)〕超高分子量的聚乙烯耐磨片86。耐磨片86构造得能在凹版滚筒48的端部和端板80的外表面之间提供密封。耐磨板86刚好超过弯曲或偏转的刮片50的顶部和前部。在一塑料垫片座90上插有一泡沫垫片88，这一组件滑设在安装块84上。耐磨片86保护泡沫垫片88不受凹版滚筒48的影响。泡沫垫片88被置于垫片座90的一槽92内，耐磨片86和垫片座90都具有燕尾形开口94、96，它们和安装块84的形状互补的部分98相嵌合。也可使用其它形状的紧固装置。垫片座90具有一销子102，泡沫垫片88的尾部可在销子上滑动以使泡沫垫片88可围绕偏转的调节刮片转动。
一具有一密封柱塞106的空气气缸104将泡沫垫片88和耐磨片86抵装到凹版滚筒48的端部和模子组件的端板80上。柱塞106穿过安装块84后被向下移动锁定到模子组件上。接着，用空气气缸104推动垫片座90、泡沫垫片88和耐磨片86抵住凹版滚筒48和模子组件。泡沫垫片88柔性地保持耐磨片86抵住凹版滚筒48的端部，这样就形成了主要的动态密封。泡沫垫片88还填满了调节刮片50、耐磨片86和凹版滚筒46之间的间隙以完成密封。除泡沫垫片88之外，另外可使用一密封层，以提高上述三者的接触点上的密封。这种构造对调节刮片力的读数影响很小。
图7示出了一种相似的密封结构，它使用了一几乎与凹版滚筒48一样长的模子夹紧装置100’，以及一比凹版滚筒48长大约0.32cm(0.125英寸)的调节刮片50。泡沫垫片108和垫片座110略经改变，因而泡沫密封件抵住调节刮片50的端部而不是其顶部。这种构造即使不用额外的密封层也非常可靠，它对刮片的力的读数影响也几乎可以忽略。
将储存器密封和供给室的密封分开，可以在不更换模子组件的情况下也能更换密封。此外，泡沫密封件受到保护，防止和凹版滚筒48接触。例如，在图6和图7的实施例中，用塑料耐磨片86来保护泡沫垫片88，防止它与凹版滚筒48接触。
如果流体是磨损性的，那就可以用一凹版滚筒的端部刮片来延长密封件的使用寿命。该刮片可以是气动加载的。
刮片由一包括一保持装置112的装载系统压抵凹版滚筒48。如图8所示，保持装置112用了一力传感器114和一螺杆滑动机构116以使调节刮片50以一预定的力压抵凹版滚筒48。所述的力由传感器114加以探测，而一电动机118则带动螺杆滑动机构116的螺杆120以移动螺杆滑动机构116的滑动件122从而将模子42移到所需位置。保持装置112可包括一其上装着模子组件的滑球机构(ballslide)124。两个设在模子42两端附近的滑球机构124通常用以为调节刮片50的两端提供相等的力，而力的传感器114则可以大致地位于模子42的中间位置。或者，也可以用其它型式的滑动件。
该装载系统是可重复和精确的，而且由一反馈系统126仅靠刮片的力即可自动装载。装载可精确地预先设定和施加。该系统允许一使用过的模子快速地更换并且可重复模子的位置，模子和装载系统并不昂贵而且易于组装和维修。水平滑动的装载系统和枢转的系统不同，用它可以建立起量化的调定并且忽略重力的影响。如果一力的传感器位于装载系统和工作台之间，那么就可直接读取刮片调整力的大小，无需将空气压力转换成力或是要计算联接装置的机械效益。再有，空气气缸的拖动不影响刮片调整力的读数，而已知的枢转式空气气缸装置则对读数是有影响的。
在涂覆过程中涂覆必须停止时，最好将涂覆系统维持在一空转状态以使涂覆可迅速恢复。在涂覆刚启动时最好也使涂覆系统空转，这是因为涂覆过程建立时还需要作很多调整以及完成其它一些工作。然而，和在涂覆完成后进行装置的清理工作时不同，这时并不要将涂层流体完全从涂覆系统中取出。另一方面，如果涂层流体空转超过几分钟时，挥发性的溶剂可能从储存器中挥发，导致涂层流体的粘度额外增加以及过早凝固，从而增加涂层缺陷。因为涂层流体很小的稠化或凝聚也会使涂层产生缺陷而且缺陷会在涂层开始后持续很长时间，所以亟需避免这种现象的发生。此外，业已发现，和传统的观念不同，仅向储存器中加入溶剂来补偿挥发的损失并不足以维持涂层流体所需的粘度。
空转过程中由于溶剂挥发而导致的缺陷可以通过将涂层流体12从储存器46中抽出并且代之以合适的溶剂而大大减少。最好是替换的溶剂和涂层流体所用的溶剂是可相容的，更好是用和涂层流体相同的溶剂。
图10示出了用溶剂替代涂层流体的系统的一个实施例。一泵130经由一管子132连接于储存器46的底部附近，以使几乎所有的流体12可以从储存器46中抽出。涂层流体经由一管子134泵送到一湿的废液贮器136。替代的溶剂由任何已知的溶剂补给系统来添加，例如可用一包括一溶剂供给装置138、一控制阀140以及一输送管142的系统。溶剂的液位可由控制储存器46中涂层流体高度的液位控制器来控制。向储存器46添加足够的溶剂以使溶剂处在一高于涂层流体高度的水平线上，使溶剂可以覆盖住模子的槽型出口58。
当涂覆系统被置于一空转状态时，膜带停止传送，凹版滚筒48的旋转可以放慢或是停止。当凹版滚筒的转速降到一预定水平时，涂层流体144停止向储存器46供给涂层流体12，泵130启动将涂层流体12抽出储存器46。随后，溶剂供给器138立刻经由阀140和溶剂补充管142向储存器46添加溶剂，直到达到液位控制器预定的高度。该涂覆系统能空转几个小时而在储存器46中不形成结块或其它玷污现象。
恢复涂覆时，溶剂被从储存器46中抽出，涂层流体供给器144恢复涂层流体12的供给，储存器46中流体充满至液位控制器预定的高度。有关的诸阀、诸泵、诸溶剂添加设备和其它一些装置都能由已知的、市场上能买到的程控控制器146来控制。因为涂层流体和溶剂的置换由控制器146加以控制，所以整个过程基本上是自动的。
权利要求
1.一种将一定数量的流体涂覆到一基片(44)上的装置包括一涂覆模子(42)，它具有一涂覆槽口(58)、一使流体流入涂覆槽口(58)的供给集流室(54)、诸进入集流供给室(54)的进给口(56)、以及一流体从槽口(58)排出后沿其流动的外壁(66)；一设在靠近涂覆模子(42)处使流体涂覆到基片上的旋转的接收辊(48)；一设在模子(42)和接收辊(48)之间的储存器(46)，该储存器容纳沿涂覆模子(42)流动、行将施加到接收辊(48)上的流体；一用来调节从储存器(46)加到接收辊(48)上的流体的数量的调节刮片(50)；以及用来补偿设备空转过程中溶剂挥发的装置，该装置将流体从储存器中抽出代之以合适的溶剂。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，替代的溶剂和流体所用的溶剂是相容的。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，替代的溶剂和流体所用的溶剂是相同的。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿装置包括一连接在储存器(46)底部附近使流体基本上自储存器(46)中全部抽出的泵(130)、以及向储存器加进溶剂的装置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述添加装置包括一控制溶剂进入储存器(46)的数量的控制阀140、以及控制储存器(46)中溶剂液位高度的装置，其中所述添加装置向储存器(46)中添加足够的溶剂，使溶剂的液面高过流体的液面以覆盖模子槽口(58)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，它还包括补偿装置的控制装置1(46)。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括探测转速是否低于一预定水平的传感器装置、停止向储存器供给流体的停止装置、启动泵以使流体从储存器中抽出的启动装置、以及打开控制阀使溶剂进入储存器的装置。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括使调节刮片(50)紧抵接收辊(48)的装载装置。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装载装置能重复地向调节刮片(50)施加一力，以使调节刮片(50)仅在平移方向上移动，而无需任何角度或侧向的调节即可使调节刮片(50)相对接收辊(48)定位。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储存器包括第一和第二端、一由涂覆模子(42)的外壁(68)形成的前表面、一由接收辊的表面形成的后表面、以及一由调节刮片(50)形成的底面，其中所述模子(42)具有端部，还包括密封模子(42)的端部以及储存器(46)的端部的第一和第二端部密封件，端部密封件包括一密封调节刮片(50)的垫片部分(70)以及一密封接收辊的耐磨板部分(75)，耐磨板部分(75)防止垫片部分(70)和接收辊的接触和磨损。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储存器(46)包括第一和第二端、一由涂覆模子(42)的外壁(68)形成的前表面、一由接收辊的表面形成的后表面、以及一由调节刮片(50)形成的底面，其中所述模子(42)具有端部，还包括密封模子(42)的端部以及储存器(46)的端部的第一和第二端部密封件、以及不论模子的位置如何使端部密封件对准的调节装置。
12.一种补偿涂覆装置空转过程中溶剂挥发的补偿装置，其特征在于，所述涂覆装置包括一涂覆模子(42)，该模子具有一涂覆槽口(58)、一使涂覆流体从中进入涂覆槽口的集流供给室(54)、进入集流供给室(54)的诸进给口(56)、一流体经由槽口(58)流出后沿其流动的外壁(62)；一旋转的接收辊(48)，它靠近模子(42)，将流体施加到基片(44)上；一位于模子(42)和接收辊(48)之间的储存器(46)，该储存器接收沿模子(42)流动行将涂覆到接收辊(48)上的流体；一调节刮片(50)，它调节从储存器(46)施加到接收辊(48)上的流体的数量；其中所述补偿装置包括一连接于储存器(46)底部附近的泵(130)，它基本上能将所有的流体从储存器(46)中抽出；向储存器添加溶剂的装置(138)，该添加装置包括控制装置(146)，它控制着储存器(46)中的液面以向储存器(46)中添加足够的溶剂，从而使溶剂的液面高度高于流体的高度以覆盖模子槽口(58)的出口。
13.如权利要求12所述的补偿装置，其特征在于，它还包括探测接收辊的转速是否低于一预定速度的探测或传感器装置；停止向储存器供给流体的装置；启动泵以将流体泵抽出储存器的启动装置；使溶剂添加入储存器的装置。
14.一种补偿涂覆装置空转过程中溶剂挥发的方法，其特征在于，所述涂覆装置包括；一涂覆模子(42)，该模子具有一涂覆槽口(58)、一使流体从中进入涂覆槽口的集流供给室(54)、进入集流供给室(54)的诸进给口(56)、一流体经由槽口(58)流出后沿其流动的外壁(62)；一旋转的接收辊(48)，它靠近模子(42)，将流体施加到基片(44)上；一位于模子(42)和接收辊(48)之间的储存器(46)，该储存器接收沿模子(42)流动行将涂覆到接收辊(48)上的流体；一调节刮片(50)，它调节从储存器(46)施加到接收辊(48)上的流体的数量；所述方法包括在空转期间将流体从储存器(46)中抽出的步骤以及代之以适合的溶剂的步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述抽出流体的步骤包括停止向储存器供给流体的步骤以及启动一泵以将流体抽出储存器的步骤，所述替代步骤包括向储存器添加溶剂直至储存器中溶剂的液面达到一预定的高度。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，它还包括这样一些步骤，即，在涂覆恢复过程中将溶剂泵抽出储存器(46)，恢复向储存器(46)供给流体使储存器(46)中溶剂流体充满至一预定水平。
全文摘要
一种将涂层流体涂覆到一移动表面44的涂覆装置，它包括一模子42、一凹版滚筒48、以及一调节刮片50。涂层流体流到凹版滚筒48的速率控制得等于涂覆过程中所消耗的流体量.这就无需再循环多余的涂层流体。当涂覆停止或空转时，储存器46中的涂层流体可以用一溶剂迅速且方便地加以置换，以减少由于溶剂过度地挥发以及涂层流体过早地凝固而导致的涂层缺陷。
文档编号G11B5/842GK1129411SQ94193090
公开日1996年8月21日 申请日期1994年6月30日 优先权日1993年8月20日
发明者R·P·麦克莱恩, N·E·格尔克, K·J·沃伦 申请人:美国3M公司