JP2012075979A

JP2012075979A - 塗工装置

Info

Publication number: JP2012075979A
Application number: JP2010220885A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Seo; 和彦瀬尾; Katsuhiro Omori; 克洋大森; Yuji Sasano; 祐史笹野; Nobukazu Shinko; 延和新子
Original assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Current assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】塗工開始運転時における塗工部分が波打ちやかすれなどが生じない安定した状態で形成できる塗工装置を提供する。
【解決手段】制御部３４は、塗工開始運転を行う場合、ウエブＷを走行させ、給液バルブ３２を閉状態にし、ポンプ２８の運転を開始し、圧力計３７が検出した検出圧力が、設定圧力より高くなると給液バルブ３２を開状態にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行する長尺状のウエブに塗工液を塗工する塗工装置に関するものである。

従来より、バックアップロールにより搬送されている長尺状のウエブに、塗工ヘッドを用いて塗工液を塗工する塗工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような塗工装置においては、ウエブＷに塗工を開始する塗工開始運転において、ウエブＷの塗工部分１の始端部は、図８や図９に示すように、直線状態又はラウンド状態で塗工が開始されることが望ましい。

特開２００１−１７９１５６号公報

しかしながら、上記塗工装置においては、塗工開始運転から定常の塗工運転に達するまでに時間が要する。その間は、ウエブＷに塗工される塗工部分１は、図１０に示すように、波打ち、縦筋、かすれなどの塗工の不具合が生じることがある。このような不具合が生じた塗工部分１は、ウエブＷの乾燥時に収縮作用を招き、また、塗工部分１以外の未塗工部分においては熱による伸長作用を招き、トラブルの原因になり易いという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、塗工開始運転時における塗工部分が波打ちやかすれなどが生じない安定した状態で形成できる塗工装置を提供する。

本発明は、長尺状のウエブに塗工液を塗工する塗工ヘッドと、前記塗工ヘッドに前記塗工液を圧送するポンプと、前記ポンプと前記塗工ヘッドとの間に接続された給液配管と、前記給液配管に設けられた給液バルブと、前記給液配管中であって、前記ポンプと前記給液バルブとの間に設けられた圧力計と、塗工開始運転を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記塗工開始運転を行う場合、前記ウエブを走行させる工程と、前記給液バルブを閉状態にする工程と、前記ポンプの運転を開始する工程と、前記圧力計が検出した検出圧力が、予め定められた設定圧力より高くなると前記給液バルブを開状態にする工程と、を順番に行うことを特徴とする塗工装置である。

また、本発明は、長尺状のウエブに塗工液を塗工する塗工ヘッドと、塗工液を貯留するタンクと、前記塗工ヘッドに前記塗工液を前記タンクから圧送するポンプと、前記ポンプから延びた塗工液を圧送するための主配管と、前記主配管から分岐して前記塗工ヘッドに接続されている給液配管と、前記主配管から分岐して前記タンクに接続されている循環配管と、前記給液配管に設けられた給液バルブと、前記循環配管に設けられた循環バルブと、前記主配管中に設けられた圧力計と、塗工開始運転を行う制御手段と、を有し、前記制御手段が、前記塗工開始運転を行う場合、前記ウエブを走行させる工程と、前記給液バルブを閉状態にする工程と、前記循環バルブを開状態にする工程と、前記ポンプの運転を開始する工程と、前記圧力計が検出した検出圧力が、予め定められた設定圧力より高くなると前記給液バルブを開状態にすると共に前記循環バルブを閉状態にする工程と、を順番に行うことを特徴とする塗工装置である。

本発明によれば、塗工開始運転時において安定した塗工部分をウエブに形成できる。

本発明の実施例１の塗工装置の説明図である。実施例１の塗工装置のフローチャートである。実施例２の塗工装置の説明図である。実施例２の塗工装置のフローチャートである。変更例１の塗工装置の説明図である。変更例２の塗工装置の説明図である。変更例３の塗工装置の説明図である。安定した塗工部分を有するウエブの第１の平面図である。安定した塗工部分を有するウエブの第２の平面図である。不具合がある塗工部分を有するウエブの平面図である。

以下、本発明の一実施例の塗工装置１０について図面に基づいて説明する。

本発明の実施例１の塗工装置１０について、図１及び図２に基づいて説明する。

本実施例の塗工装置１０は、長尺状のウエブＷ（例えば、リチウムイオン電池の電極部材である金属箔）に塗工液を塗工するものであり、塗工ヘッドとしてはダイ１２を用いている。

（１）塗工装置１０の構成
図１に示すように、本実施例の塗工装置１０において、バックアップロール１４によってウエブＷが下から上に搬送され、このバックアップロール１４の側方にダイ１２が配置されている。ダイ１２は、上部ヘッド１６と、この上部ヘッド１６の下面に取り付けられた下部ヘッド１８とから構成され、先端にいくほど先細りとなっている。ダイ１２の幅方向の寸法は、ウエブＷより幅広に構成されている。下部ヘッド１８には、液溜め部２０が設けられ、液溜め部２０から、ダイ１２の先端部に向かってスリット２２が設けられている。すなわち、上部ヘッド１６と下部ヘッド１８との間にスリット２２が設けられ、このスリット２２の先端部が塗工液の吐出口となる。液溜め部２０の下部であって、かつ、幅方向の中心には塗工液入口２４が開口している。

塗工装置１０は、塗工液を貯留しているタンク２６と、タンク２６に貯留されている塗工液をダイ１２の液溜め部２０に圧送するポンプ２８を有している。ポンプ２８とダイ１２の塗工液入口２４の間には、塗工液を圧送するための給液配管３０が配されている。

給液配管３０の途中であって、塗工液入口２４の近傍には、給液バルブ３２が設けられている。この給液バルブ３２は、アクチュエータにより開閉する。給液バルブ３２が設けられている位置は、塗工液入口２４に直接取り付けられているか、又は、給液配管３０上であって、塗工液入口２４からの距離Ｌが０ｃｍ〜３０ｃｍの範囲に取り付けられている。本明細書では、この給液バルブ３２が取り付けられている位置を「塗工液入口２４の近傍」という。なお、給液配管３０の途中からタンク２６に塗工液を循環させるための循環系配管２５が設けられている。この循環系配管２５に塗工液を循環させる場合は２方弁２３を閉状態から開状態にする。

ポンプ２８と給液バルブ３２の間にある給液配管３０には、その内圧を測定する圧力計３７が設けられている。

ダイ１２を水平方向に移動させて、ダイ１２をウエブＷから退避、又は、ダイ１２をウエブＷに近づけてニップさせる移動装置３８が設けられている。

（２）塗工装置１０の電気的構成
次に、塗工装置１０の電気的構成について図１に基づいて説明する。

コンピュータよりなる制御部３４にはバックアップロール１４を回転させる走行モータ３６、ポンプ２８のポンプモータ、給液バルブ３２のアクチュエータ、移動装置３８の移動モータとがそれぞれ接続されている。なお、制御部３４は、循環系の２方弁２３も制御できる。

制御部３４には、圧力計３７が接続され、圧力計３７が検出した検出圧力ＰＶが入力される。

（３）塗工装置１０の動作状態
次に、制御部３４が、塗工装置１０の塗工開始運転を行う塗工開始運転モードと、定常の塗工運転を行う塗工運転モードについて、図２のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１において、制御部３４は、モータ３６を駆動してバックアップロール１４を回転させウエブＷを所定の走行速度（例えば、３０ｍ／分）で走行させる。

ステップ２において、制御部３４は、移動装置３８を用いて、ダイ１２をバックアップロール１４近づけ、ウエブＷにニップする。

ステップ３において、制御部３４は、給液バルブ３２を閉状態とする。

ステップ４において、制御部３４は、ステップ１〜３で行った動作が行われたか否かを確認し、全ての動作が行われていればステップ５に進み、１つの動作でも行われなかった場合には、塗工開始モードを解除する。

ステップ５において、制御部３４は、ポンプ２８の回転させて運転を開始する。この場合に、ポンプ２８の回転数は、ウエブＷの定常の走行速度に追従した塗工運転モードにおける塗工回転数Ｋの１〜２倍の回転数とする。

ステップ６において、制御部３４は、給液配管３０の中の内圧を圧力計３７を用いて測定する。そして、検出圧力ＰＶ＞設定圧力ＳＶであればステップ７に進み、所定時間経過していても検出圧力ＰＶ＜設定圧力ＳＶであれば、塗工開始モードを解除する。この設定圧力ＳＶとしては、例えば、ポンプ２８を塗工運転モードにおける塗工回転数Ｋで回転させ、塗工液をダイ１２に圧送しているときの内圧に設定する。

ステップ７において、制御部３４は、給液バルブ３２を開状態にし、塗工液をダイ１２に圧送する。これによって、ポンプ２８から圧送された塗工液は、設定圧力ＳＶよりも高い圧力でダイ１２に圧送されて、ウエブＷに塗工される。このときに、塗工される最初から設定圧力ＳＶより高い圧力で塗工液が吐出されて塗工されるので、従来発生した図１０に示す波打ちなどが発生することなく、図８や図９に示す安定した塗工部分１の始端部を形成できる。

ステップ８において、ポンプ２８の回転数をウエブＷの走行速度に追従した塗工回転数Ｋに制御して、塗工運転モードに移行する。塗工運転モードにおいては、ポンプ２８を塗工回転数Ｋで回転させて、タンク２６からの塗工液をダイ１２に圧送して、ダイ１２によってウエブＷに塗工液を塗工して、塗工部分１を形成する。

（４）効果
本実施例の塗工装置１０によれば、塗工開始時から、給液配管３０内部の圧力が設定圧力より高いため、ウエブＷに図１０に示すような塗工部分１の始端部における波打ちやかすれなどが発生せず、図８や図９に示すような塗工部分１の始端部が安定した塗工を行うことができる。また、この安定した塗工部分１を従来よりも早く形成できる。例えば、従来は１０秒〜１分を要していたが、本実施例では２秒〜３秒で形成することができる。そのため、従来のように乾燥時にウエブＷへの不具合等がなく、また、波打ちやかすれなどが発生した不要なウエブＷを形成されることがない。

また、給液バルブ３２が、塗工液入口の近傍に設けられているため、圧力の高い状態の塗工液を、ウエブＷに直ぐに吐出できる。

次に、本発明の実施例２の塗工装置１０について、図３及び図４に基づいて説明する。

（１）塗工装置１０の構成
本実施例の塗工装置１０の構成について図３に基づいて説明する。

本実施例の塗工装置１０と、実施例１の塗工装置１０の異なる点は、タンク２６に塗工液を戻す循環系路を有している点にある。具体的には、ポンプ２８から塗工液を圧送するための主配管２９が延び、この主配管２９が２つに分岐し、一方の分岐部が実施例１で説明した給液配管３０に接続され、他方の分岐部が循環配管３１に接続されている。この循環配管３１は、タンク２６に接続されている。循環配管３１の途中には、この循環配管３１を開閉するための循環バルブ３３が取り付けられている。そして、圧力計３７が、この主配管２９に取り付けられている。

制御部３４は、バックアップロール１４を回転させる走行モータ３６、ポンプ２８のポンプモータ、給液バルブ３２、循環バルブ３３、圧力計３７が接続されている。

（２）塗工装置１０の動作状態
次に、本実施例の塗工装置１０の動作状態について、図４のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１１において、制御部３４は、モータ３６を駆動してバックアップロール１４を回転させウエブＷを所定の走行速度（例えば、３０ｍ／分）で走行させる。

ステップ１２において、制御部３４は、移動装置３８によって、ダイ１２をバックアップロール１４によって走行しているウエブＷに近づけニップを行う。

ステップ１３において、制御部３４は、給液バルブ３２を閉状態とする。

ステップ１４において、制御部３４は、循環バルブ３３を開状態とする。

ステップ１５において、制御部３４は、ポンプ２８の回転させて運転を開始する。この場合に、ポンプ２８の回転数は、ウエブＷの定常の走行速度に追従した塗工運転モードにおける塗工回転数Ｋの１〜２倍の回転数とする。これによって、主配管２９及び循環配管３１を通って、タンク２６内部の塗工液がタンク２６に循環する。

ステップ１６において、制御部３４は、ステップ１１〜１５における各動作が正常に動作したかどうかを確認し、動作していればステップ１７に進み、一つでも動作していなければ塗工開始モードを解除する。

ステップ１７において、制御部３４は、給液配管３０の中の内圧を圧力計３７を用いて測定する。そして、検出圧力ＰＶ＞設定圧力ＳＶであればステップ１８に進み、所定時間経過していても検出圧力ＰＶ＜設定圧力ＳＶであれば、塗工開始モードを解除する。この設定圧力ＳＶとしては、例えば、ポンプ２８を塗工運転モードにおける塗工回転数Ｋで回転させ、塗工液をダイ１２に圧送しているときの内圧に設定する。

ステップ１８において、制御部３４は、給液バルブ３２を開状態とする。

ステップ１９において、制御部３４は、循環バルブ３３を閉状態とする。これによって、ポンプ２８から圧送された塗工液は、設定圧力ＳＶよりも高い圧力でダイ１２に圧送されて、ウエブＷに塗工される。このときに、塗工される最初から設定圧力ＳＶより高い圧力で塗工液が吐出されて塗工されるので、従来発生した図１０に示す波打ちなどが発生することなく、図８や図９に示す安定した塗工部分１の始端部を形成できる。

ステップ２０において、ポンプ２８の回転数を走行速度に追従した塗工回転数Ｋに制御する。そして、塗工運転モードに移行する。

（３）効果
本実施例の塗工装置１０によれば、塗工開始時から、給液配管３０内部の圧力が設定圧力より高いため、ウエブＷに図１０に示すような塗工部分１の始端部における波打ちやかすれなどが発生せず、図８や図９に示すような塗工部分１の始端部が安定した塗工を行うことができる。また、この安定した塗工部分１を、従来よりも早く２秒〜３秒で行うことができる。

変更例

上記では本発明の一実施例を説明したが、この実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下、上記各実施例の変更例を例示する。

（１）変更例１
上記各実施例では、塗工ヘッドとしてダイ１２を用いたが、これに代えて、図２に示すように、ドクターエッジ４０を有する塗工ヘッド４２に適用してもよい。この場合にも、塗工ヘッド４２の塗工液入口２４の近傍に給液バルブ３２を設ける。

（２）変更例２
上記各実施例では、ダイ１２をバックアップロール１４の側方に設けてウエブＷに塗工を行ったが、これに代えて、図３に示すように、バックレス型の塗工、すなわち、第１の案内ロール４４と第２の案内ロール４６との間にウエブＷを架け渡し、その中央でダイ１２によって塗工液を塗工してもよい。この場合にも、ダイ１２の塗工液入口２４の近傍に給液バルブ３２を設ける
（３）変更例３
上記各実施例では、ダイ１２によってウエブＷに塗工液を直接塗工したが、これに代えて、図４に示すように、ダイ１２によって塗工ロール４８に塗工液を塗工し、バックアップロール５０に搬送されているウエブＷに塗工液を塗工するリバース型の塗工装置１０に適用してもよい。この場合にも、ダイ１２の塗工液入口２４の近傍に給液バルブ３２を設ける。

（４）変更例４
上記実施例では、ウエブＷの繋ぎ目３９を回避するために塗工を停止及び再開させたが、これに代えて、間欠塗工における塗工の停止及び再開をさせる場合も本実施例を適用してもよい。

１０塗工装置
１２ダイ
１４バックアップロール
２０液溜め部
２２スリット
２４塗工液入口
２６タンク
２８ポンプ
３０給液配管
３２給液バルブ
３４制御部
３７圧力計

Claims

長尺状のウエブに塗工液を塗工する塗工ヘッドと、
前記塗工ヘッドに前記塗工液を圧送するポンプと、
前記ポンプと前記塗工ヘッドとの間に接続された給液配管と、
前記給液配管に設けられた給液バルブと、
前記給液配管中であって、前記ポンプと前記給液バルブとの間に設けられた圧力計と、
塗工開始運転を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記塗工開始運転を行う場合、
前記ウエブを走行させる工程と、
前記給液バルブを閉状態にする工程と、
前記ポンプの運転を開始する工程と、
前記圧力計が検出した検出圧力が、予め定められた設定圧力より高くなると前記給液バルブを開状態にする工程と、
を順番に行うことを特徴とする塗工装置。
長尺状のウエブに塗工液を塗工する塗工ヘッドと、
塗工液を貯留するタンクと、
前記塗工ヘッドに前記塗工液を前記タンクから圧送するポンプと、
前記ポンプから延びた塗工液を圧送するための主配管と、
前記主配管から分岐して前記塗工ヘッドに接続されている給液配管と、
前記主配管から分岐して前記タンクに接続されている循環配管と、
前記給液配管に設けられた給液バルブと、
前記循環配管に設けられた循環バルブと、
前記主配管中に設けられた圧力計と、
塗工開始運転を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段が、前記塗工開始運転を行う場合、
前記ウエブを走行させる工程と、
前記給液バルブを閉状態にする工程と、
前記循環バルブを開状態にする工程と、
前記ポンプの運転を開始する工程と、
前記圧力計が検出した検出圧力が、予め定められた設定圧力より高くなると前記給液バルブを開状態にすると共に前記循環バルブを閉状態にする工程と、
を順番に行うことを特徴とする塗工装置。
前記制御手段は、
前記ポンプの運転を開始する工程において、前記ポンプを、前記ウエブの走行速度に追従した回転数である塗工回転数の１〜２倍で回転させ、
前記塗工開始運転が終了して塗工運転を行うときは、前記ポンプを前記塗工回転数で回転させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工装置。
前記塗工ヘッドが、ダイ、又は、ドクターエッジを有した塗工ヘッドである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工装置。