CN105188958A - 双面涂布装置 - Google Patents

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Abstract

双面涂布装置(1)具备：对不与导辊(4b)接触的面进行涂装的第一涂布装置(5a)；以及对与导辊(4b)接触的面进行涂装的第二涂布装置(5b)。第一涂布装置(5a)和第二涂布装置(5b)分别由具有小径凹印辊(10)和涂料供给装置(30)的凹版吻式涂布装置构成。由导辊(4b)将基材(S)从铅垂方向引向水平方向，由此用第一涂布装置(5a)从侧面对在铅垂方向上移动的基材(S)进行涂装，用第二涂布装置(5b)从下侧对在水平方向上移动的基材(S)进行涂装。

Description

双面涂布装置
技术领域
本发明涉及一种对移动的片状基材的双面连续地进行涂装的双面涂布装置，其中特别涉及使用凹印辊的外径较小的凹版吻式涂布装置的双面涂布装置。
背景技术
凹版吻式涂布装置是一种对基材进行涂装的装置，其通过使附着有涂料的凹印辊一边旋转一边与片状基材接触而对所述片状基材进行涂装，其中，所述片状基材一边以被拉伸的状态漂移一边移动。
专利文献1中公开了双面涂布装置，所述双面涂布装置使用了凹印辊的外径较小的凹版吻式涂布装置。
其中，在支承基材的上游侧导辊与下游侧导辊之间布置有对基材的双面中的每一个面进行涂装的第一涂布辊以及第二涂布辊。
专利文献2和专利文献3中也公开了双面涂布装置，所述双面涂布装置不是使用凹版吻式涂布装置的涂布装置。专利文献3中公开了下述内容：在双面涂布机构与干燥机之间设置一边夹住(nip)基材的两端一边进行把持的把持单元，从而防止双面印刷后基材抖动。
专利文献1：日本公开专利公报特开2010－221204号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2011－92915号公报
专利文献3：日本公开专利公报特开2007－29789号公报
发明内容
－发明所要解决的技术问题－
如专利文献1中的涂布装置那样，在凹版吻式涂布装置中，通常是对在一对导辊之间移动的基材进行涂装。因此，在进行双面涂装的情况下，在到达下游侧导辊处之前，需要使基材的供导辊接触的面干燥。因此，在专利文献1中的涂布装置中，在下游侧导辊之前布置了干燥装置。
然而，干燥需要一些时间，相对于此，基材是连续地移动的，且其移动方向也不能发生变化，因此，一对导辊之间的距离一定会变长。其结果是，存在下述问题，即：不仅容易导致凹印辊与基材的接触状态不稳定，而且整个装置在一维上变得大型化。
本发明的目的在于：提供一种能够将整个装置紧凑化并且涂布性能也优良的双面涂布装置。
－用以解决技术问题的技术方案－
所公开的双面涂布装置是一种对移动的片状基材的双面连续地进行涂装的双面涂布装置。该双面涂布装置具备：导辊，所述导辊供所述基材卷挂并且引导所述基材的移动方向；第一涂布装置，所述第一涂布装置与所述导辊的上游侧相邻且对不与该导辊接触的面进行涂装；第二涂布装置，所述第二涂布装置与所述导辊的下游侧相邻且对与该导辊接触的面进行涂装；以及浮动干燥器，所述浮动干燥器将双面已被涂装的所述基材干燥。
所述第一涂布装置和所述第二涂布装置分别由凹版吻式涂布装置构成，所述凹版吻式涂布装置具有：外径在45mm～150mm范围内的圆柱状的小径凹印辊，所述小径凹印辊在外周面上具有与以漂移状态移动的所述基材接触的涂敷部；以及可横置的密闭型的涂料供给装置，所述涂料供给装置以沿所述小径凹印辊延伸的方式布置并向所述涂敷部供给涂料。而且，由所述导辊将所述基材从铅垂方向引向水平方向，由此，利用所述第一涂布装置从侧面对在铅垂方向上移动的所述基材进行涂装，利用所述第二涂布装置从下侧对在水平方向上移动的所述基材进行涂装。
这样，利用凹印辊的外径较小、可横置的第一涂布装置和第二涂布装置这两个凹版吻式涂布装置来构成双面涂布装置，从而对于被导辊从铅垂方向引向水平方向的基材而言，利用第一涂布装置从侧面对在铅垂方向上移动的基材进行涂装，利用第二涂布装置从下侧对在水平方向上移动的基材进行涂装，由此能够在二维上将两个涂布装置集中布置，因此既具有简单结构又能够高精度地实施双面涂装，能够将整个双面涂布装置的大小紧凑化。
具体而言，还可以为：当所述第二涂布装置的所述涂料供给装置以横置方式设置的情况下，从所述小径凹印辊的旋转轴方向观看时，该涂料供给装置的最上端位于与所述小径凹印辊的上端相切的切线的下侧，所述第一涂布装置和所述第二涂布装置这两者以横置方式设置。
这样一来，对于第一涂布装置和第二涂布装置这两者而言，能够将涂料同样地供往小径凹印辊，因此基材双面的涂装状态均匀，从而能够进行精度更高的涂装。
特别是，还可以为：所述基材在宽度方向上的两端具有未被涂装的未涂装区域，在所述第二涂布装置与所述浮动干燥器之间还具备端部支承装置，所述端部支承装置夹持移动的所述未涂装区域。
这样一来，能够同时实现向浮动干燥器稳定地送进基材和使第二涂布装置的涂装状态稳定化，而且还能够进一步使整个双面涂布装置的大小紧凑化。
－发明的效果－
根据本发明的双面涂布装置，能够使整个装置紧凑化，还能够实现涂布性能的提高。
附图说明
图1是表示本公开的双面涂布装置的简要示意图。
图2是表示涂装区部分的简要立体图。
图3是对双面进行涂装之后的基材的简要剖视图。
图4是表示涂布装置的简要俯视图。
图5是从图4的箭头X方向看到的简要示意图。
图6是图4的Y－Y’线处的简要剖视图。
图7是表示从涂装区到干燥区的部分的简要立体图。
图8是表示涂布装置的变形例的简要示意图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。下面的优选实施方式仅仅是本质上优选的示例而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。
图1表示本实施方式的双面涂布装置1。双面涂布装置1由放卷装置2、收卷装置3、多个导辊4a～4c、第一涂布装置5a、第二涂布装置5b、端部支承装置6、浮动干燥器7、控制装置8等构成。
控制装置8由控制程序等各种软件和安装了所述软件的计算机等硬件构成，其对整个双面涂布装置1进行综合控制。放卷装置2、收卷装置3、第一涂布装置5a、第二涂布装置5b、端部支承装置6、浮动干燥器7等的动作由控制装置8来进行控制。
在该双面涂布装置1中，对于通过在控制装置8的控制下进行放卷和收卷而移动的基材S连续进行实施双面涂装后干燥的一系列处理。
基材S由柔软的片状材构成，所述片状材由合成树脂、金属等制成。基材S的形状呈较长的带状，其在以辊状卷绕在芯材上的状态下被供往双面涂布装置1。
在本实施方式中，基材S使用锂离子二次电池的负极材料(参照图3)。基材S由铜箔S1和石墨层S2构成，其中，所述铜箔S1用作基体且厚度在10～20μm，所述石墨层S2形成在所述铜箔S1的双面上的除两侧边缘一部分之外的部分上且厚度在100μm以下。
各石墨层S2被厚度在2～5μm的耐热保护层R覆盖。该双面涂布装置1用于形成这些极薄的耐热保护层R。
放卷装置2包括：将辊状基材S放卷的支承部2a；以及与支承部2a同步地以规定速度将基材S送出的上游侧进给装置2b。上游侧进给装置2b具有夹持基材S的双面的一对压接辊2c，利用上述压接辊2c的旋转，将基材S按一定速度送出。
从放卷装置2送出后的基材S一边被旋转自如的多个导辊4a～4c支承和引导，一边经过进行涂装、干燥的处理区，然后被收卷装置3收卷。进行涂装处理的涂装区1a位于处理区的前半部分，进行干燥处理的干燥区1b位于处理区的后半部分。
收卷装置3包括将基材S收卷的支承部3a以及与支承部3a同步地从处理区将基材S引入的下游侧进给装置3b，所述收卷装置3与放卷装置2连动地工作。下游侧进给装置3b也进一步具有夹持基材S的双面的一对压接辊3c，利用上述压接辊3c的旋转，将基材S按一定速度引入到支承部3a侧，从而卷挂在设置于支承部3a上的芯材上。
如图2中的详细图示，在涂装区1a布置有第一导辊4a、第二导辊4b、第一涂布装置5a、第二涂布装置5b，在该双面涂布装置1中，为了使整个装置紧凑化而研究了上述部件的布置方式。
具体而言，第一导辊4a和第二导辊4b相对于基材S而言位于相同的面(又称为第二涂装面)的一侧。通过基材S的第二涂装面与上述导辊4a、4b接触而将基材S支承和引导，以便在第一导辊4a与第二导辊4b之间，基材S在近似铅垂方向上朝上移动。
第一涂布装置5a与第二导辊4b的上游侧相邻，相对于在第一导辊4a与第二导辊4b之间移动的基材S而言，第一涂布装置5a布置在第一导辊4a和第二导辊4b的相反侧。第一涂布装置5a从侧面与基材S接触，从而对与第二涂装面相反的面(又称为第一涂装面)进行涂装，其中，所述基材S以拉伸的漂移状态在上述导辊4a、4b之间移动。
基材S通过卷挂在第二导辊4b上，从而在产生了张力的状态下得到支撑并从近似铅垂方向被引向近似水平方向。由于第一涂装面不与第二导辊4b接触，因此，即使利用第一涂布装置5a进行涂装后的涂料未干燥，也能够利用第二导辊4b将基材S支承和引导。
第二涂布装置5b与第二导辊4b的下游侧相邻，第二涂布装置5b布置在卷挂于第二导辊4b上而沿近似水平方向延伸的基材S的下侧，亦即与第一导辊4a和第二导辊4b相同的一侧。
第二涂布装置5b从下侧与基材S接触，从而对基材S的第二涂装面进行涂装，其中，所述基材S以从第二导辊4b沿近似水平方向拉伸的漂移状态移动。
如图3所示，通过第二涂布装置5b之后的基材S的双面被实施涂装，从而分别在基材S的第一涂装面和第二涂装面上形成有耐热保护层R。在该双面涂布装置1中，在基材S的宽度方向的两端部上设有未被涂装的未涂装区域h，两个未涂装区域h、h之间成为形成有耐热保护层R的涂装区域。
(第一涂布装置和第二涂布装置)
在该双面涂布装置1中，第一涂布装置5a和第二涂布装置5b都使用相同的涂布装置(总称为涂布装置5)。涂布装置5由小径凹印辊10、涂料供给装置30等构成。在图4至图6中，以第二涂布装置5b为例，示出涂布装置1的详细结构。
(小径凹印辊)
小径凹印辊10是比基材S的宽度长的圆柱状部件，其被未图示的支承部件支承为能够旋转。对小径凹印辊10进行控制，以便其以与基材S的移动相连动的旋转速度，以旋转轴J为中心向规定的旋转方向旋转。
小径凹印辊10既可以正向旋转，也可以反向旋转，能够根据使用条件任意地设定小径凹印辊10的旋转方向。其中，在该涂布装置的情况下设定为如下：在小径凹印辊10与基材S的接触位置P处，小径凹印辊10朝着与基材S的移动方向相反的方向旋转(反转方式)。
在45mm～150mm范围内设定小径凹印辊10的外径D。通过减小外径D，小径凹印辊10与基材S的接触时间、接触面积减小，因此能够高精度地、厚度较薄地进行涂装，能够减小设置空间。
在小径凹印辊10的外周面上形成有涂敷部12，在上述涂敷部12上设置有格子、斜线等规定图案单元。涂敷部12具有与基材S的涂装区域相对应的宽度，与该涂装区域相对应地对所述涂敷部12进行定位。涂料从涂料供给装置30供往该涂敷部12。
(涂料供给装置)
涂料供给装置30包括壳体31、刮刀32、密封刀33等。涂料供给装置30的外观呈细长的棱柱状，涂料供给装置30以与小径凹印辊10相邻的方式布置，并且沿小径凹印辊10延伸。
壳体31由截面呈“U”字状的细长主壳体36、安装在主壳体36的两端的侧盖37等构成。在壳体31的内部形成有贮存涂料的贮存空间38。
具体而言，如图6所示，主壳体36具有：与小径凹印辊10相向地布置且呈细长的带板状的基壁部36a；以及从基壁部36a的长度方向的两个缘部起彼此相向地朝向小径凹印辊10侧突出的下游侧壁部36b和上游侧壁部36c。下游侧壁部36b和上游侧壁部36c呈形状和尺寸彼此相同的细长的带板状。
如图4所示，在基壁部36a上分别连接有送液管道34与回液管道35的一端，贮存空间38与上述送液管道34和回液管道35连通。在该涂布装置5中设置有一条送液管道34和两条回液管道35。与小径凹印辊10的两端部相对应地在贮存空间38的两端部分别布置有一条回液管道35，一条送液管道34布置在上述回液管道35、35之间。
送液管道34、回液管道35的另一端与贮存涂料的贮存槽40连接。由泵41通过送液管道34将贮存槽40内的涂料送往贮存空间38。贮存空间38内的涂料通过回液管道35返回到贮存槽40中。涂布装置工作时，涂料从贮存槽40通过上述送液管道34和回液管道35循环地供往贮存空间38。
如图5所示，侧盖37紧固在主壳体36的各端部上并封住主壳体36的端面。侧盖37的小径凹印辊10侧的侧缘部上设置有能够与小径凹印辊10的外周面紧密接合的圆弧状密封部37a。侧盖37能够沿下游侧壁部36b和上游侧壁部36c滑动，侧盖37是在使密封部37a与小径凹印辊10的外周面接触的状态下被固定的。
刮刀32安装在下游侧壁部36b的突出端上。下游侧壁部36b的突出端面为上游侧壁部36c侧的缘部相对较大幅度地突出的倾斜面，刮刀32沿该突出端面安装。
刮刀32是在一侧长边部分上形成有刀尖的细长的刀具状部件。刮刀32的另一侧长边部分以被支承杆39压紧的状态螺纹固定在下游侧壁部36b的突出端面上。
由此，带刀尖的刮刀32的前端32a侧从下游侧壁部36b朝向上游侧壁部36c侧倾斜地突出。所突出的刮刀32的前端32a与形成在小径凹印辊10的外周面上的涂敷部12接触。
刮刀32的前端32a从小径凹印辊10的旋转方向的反方向上与涂敷部12接触。详细而言，如图6所示，刮刀32布置成如下形态：从旋转轴J的方向观看时，比刮刀32的前端32a与涂敷部12的触点更靠近小径凹印辊10的旋转方向的行进侧的位置上，在该触点上相切的切线Ts和刮刀32之间的角度成锐角θ。
通过按照上述方式布置刮刀32，能够使涂料高精度且较薄地附着在小径凹印辊10上。即，刮刀32具有将附着在涂敷部12上的多余的涂料刮落的功能，然而该刀尖在涂敷部12的行进方向的反方向上与该涂敷部12接触，由此，在高速运转时刮刀32在不会因液压而被推上去的情况下，就能够针对整个涂敷部12无遗漏地且顺利地将多余的涂料刮落。
其结果是，涂料附着量的波动得到抑制，从而即使在高速运转时也能够使涂料稳定地附着在涂敷部12上。
密封刀33是与刮刀32相同的部件，其安装在上游侧壁部36c的突出端上。在该涂布装置5中，密封刀33由合成树脂制成，刮刀32由金属制成。如图5所示，从旋转轴J的方向上看过去时，包括下游侧壁部36b和上游侧壁部36c的涂料供给装置30以相对于通过上述部件之间的中心的基准线K而言线对称的方式布置。
因此，密封刀33的前端侧从上游侧壁部36c朝向下游侧壁部36b侧倾斜地突出，所突出的密封刀33的前端与形成在小径凹印辊10的外周面上的涂敷部12接触。
从旋转轴J的方向观看时，刮刀32与密封刀33布置成前端侧变窄的“八”字状，刮刀32布置成其前端32a与朝向接触位置P的涂装前的涂敷部12接触，其中，所述接触位置P是小径凹印辊10与基材S接触的接触位置；密封刀33布置成其前端与远离接触位置P的涂装后的涂敷部12接触，其中，所述接触位置P是小径凹印辊10与基材S接触的接触位置。
主壳体36的两端被两个侧盖37封住，而且刮刀32、密封刀33、两个侧盖37与小径凹印辊10接触，由此在涂料供给装置30的内部形成有贮存涂料的密闭状态的贮存空间38。
由此，该涂布装置5为能够设置成小径凹印辊10与涂料供给装置30在近似水平方向上排列的横置式装置。当该涂布装置5以横置方式设置的情况下，贮存空间38的内部总是保持充满涂料的状态。由此，面向贮存空间38的内部的涂敷部12总是与涂料接触。因此，伴随着小径凹印辊10的旋转，涂料被稳定地供往通过该部分的涂敷部12。
在该涂布装置5的情况下，通过研究了小径凹印辊10和涂料供给装置30的结构，能够将第二涂布装置5b横置在沿着近似水平方向移动的基材S的下侧。
具体而言，如图6所示，涂料供给装置30形成为如下形态：从旋转轴J方向观看横置式涂布装置5时，包括下游侧壁部36b、支承杆39、螺栓等的涂料供给装置30的最上端位于切线Tu(在图6中与基材S重合)的下侧，其中，所述切线Tu是与小径凹印辊10的上端相切的切线。
进而，在该涂布装置5的情况下，涂料供给装置30形成为如下形态：涂料供给装置30的最下端也位于切线Tl的上方，其中，所述切线Tl是与小径凹印辊10的下端相切的切线。即，涂料供给装置30的最上端和最下端这两者保持间隔地位于与小径凹印辊10的上端和下端相切的一对切线Tu、Tl之间。
由此，无论是刮刀32还是密封刀33都能相对应地布置在小径凹印辊10的左右两侧中的任一侧，因此便于设置。通过以横置方式设置涂布装置5，能够在小径凹印辊10的与涂料供给装置30相反的一侧确保充分的空间，因此能够将第二涂布装置5b设置在紧挨着第二导辊4b的位置处。
将第二涂布装置5b设置在第二导辊4b的附近，使小径凹印辊10与基材S的接触位置P靠近第二导辊4b，由此在接触位置P处的基材S的抖动得到了抑制，从而能够稳定地进行涂装。
由此，能够实现布置紧凑化和涂布性能的提高。
由于第一涂布装置5a和第二涂布装置5b位于与第二导辊4b的上游侧和下游侧相邻的位置处，因此，不仅第一涂布装置5a与基材S的接触位置P以及第二涂布装置5b与基材S的接触位置P这两个接触位置较近，而且由于在上述的两个接触位置P之间设置有第二导辊4b，因此即使在第二导辊4b处基材S在宽度方向上发生位置偏移，也能够有效地抑制该影响，从而能够实现涂布性能的提高。
由于第一涂布装置5a和第二涂布装置5b这两者以相同的横置方式布置，因此能够减小第一涂装面和第二涂装面这两者的涂装状态之差。
即，以往对在近似水平方向上移动的基材S进行涂装的情况下，涂料供给装置大于小径凹印辊，因此将涂布装置以纵置方式设置。具体而言，在使涂料供给装置位于小径凹印辊的下侧的状态下将涂布装置设置在基材S的下侧，或者在使涂料供给装置位于小径凹印辊的上侧的状态下将涂布装置设置在基材S的上侧。
然而，在该情况下，由于当涂布装置的设置方式在纵横方向上处于不同的状态下实施双面涂布，因此涂料附着在小径凹印辊上的状态不同，从而有时各个面的涂装状态存在差异。相对于此，如果将第一涂布装置5a和第二涂布装置5b这两者以相同的横置方式布置，则几乎不发生如上所述的差异，因此涂布性能优良。
(端部支承装置、浮动干燥器)
如图1所示，在该双面涂布装置1中，双面已被涂装的基材S在干燥区1b中直接被引入到浮动干燥器7中后，被实施干燥处理。
浮动干燥器7是公知的横向长度较长的装置，其能够将移动的基材S在漂移状态下直接干燥。在浮动干燥器7的内部设置有从上下各方向朝着基材S喷射干燥空气的多个干燥机7a，所述多个干燥机7a在上下方向上互相错开设置。在浮动干燥器7的上游侧的一端形成有供基材S送进的送入口7b，在浮动干燥器7的下游侧的另一端形成有将基材S送出的送出口7c。
在浮动干燥器7与收卷装置3之间的送出口7c附近设置有第三导辊4c。从送出口7c送出的基材S由第三导辊4c支承并被引导至收卷装置3。
如图7中的详细图示，在第二涂布装置5b与浮动干燥器7之间的送入口7b的附近设置有端部支承装置6。
端部支承装置6由一对夹持部6a、6a构成，所述一对夹持部6a、6a夹持位于基材S两端的未涂装区域h中的相应的一个。各个夹持部6a具有可旋转的上下一对支承辊6b，利用上述支承辊6b上下夹持未涂装区域h。
通过用端部支承装置6夹持基材S的两端，从而既能够将基材S稳定地送往浮动干燥器7，又能够抑制在浮动干燥器7的内部抖动的基材S给第二涂布装置5b带来影响。
进而，能够将浮动干燥器7和端部支承装置6以与第二涂布装置5b相邻的方式布置，通过这样布置，与第二导辊4b协作，从而能够使基材S与第二涂布装置5b的接触状态稳定化。由此，能够实现第二涂布装置5b的涂装状态的稳定化，还能够将整个双面涂布装置1紧凑化。
(其它实施方式)
本发明所涉及的双面涂布装置1并不限于上述实施方式，其还包括除此之外的各种结构。
如图8所示，涂料供给装置30还可以设置为：只有涂料供给装置30的最上端才位于与对应的小径凹印辊10的上端和下端相切的一对切线Tu、Tl之间。
图1中的放卷装置2、收卷装置3、控制装置8的布置方式是示例，能够根据规格而适当地设定上述部件的布置方式。
－符号说明－
1双面涂布装置
2放卷装置
3收卷装置
4a～4c第一～第三导辊
5a第一涂布装置
5b第二涂布装置
6端部支承装置
7浮动干燥器
8控制装置
10小径凹印辊
12涂敷部
30涂料供给装置
D外径
J旋转轴
S基材

Claims (3)

1.一种双面涂布装置，所述双面涂布装置对移动的片状基材的双面连续地进行涂装，所述双面涂布装置的特征在于：具备：
导辊，所述导辊供所述基材卷挂并且引导所述基材的移动方向；
第一涂布装置，所述第一涂布装置与所述导辊的上游侧相邻且对不与该导辊接触的面进行涂装；
第二涂布装置，所述第二涂布装置与所述导辊的下游侧相邻且对与该导辊接触的面进行涂装；以及
浮动干燥器，所述浮动干燥器将双面已被涂装的所述基材干燥，
所述第一涂布装置和所述第二涂布装置分别由凹版吻式涂布装置构成，所述凹版吻式涂布装置具有：
外径在45mm～150mm范围内的圆柱状的小径凹印辊，所述小径凹印辊在外周面上具有与以漂移状态移动的所述基材接触的涂敷部；以及
可横置的密闭型的涂料供给装置，所述涂料供给装置以沿所述小径凹印辊延伸的方式布置并向所述涂敷部供给涂料，
由所述导辊将所述基材从铅垂方向引向水平方向，由此，利用所述第一涂布装置从侧面对在铅垂方向上移动的所述基材进行涂装，利用所述第二涂布装置从下侧对在水平方向上移动的所述基材进行涂装。
2.根据权利要求1所述的双面涂布装置，其特征在于：
当所述第二涂布装置的所述涂料供给装置以横置方式设置的情况下，从所述小径凹印辊的旋转轴方向观看时，该涂料供给装置的最上端位于与所述小径凹印辊的上端相切的切线的下侧，
所述第一涂布装置和所述第二涂布装置这两者以横置方式设置。
3.根据权利要求1或2所述的双面涂布装置，其特征在于：
所述基材在宽度方向上的两端具有未被涂装的未涂装区域，
在所述第二涂布装置与所述浮动干燥器之间还具备端部支承装置，所述端部支承装置夹持移动的所述未涂装区域。
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