JP2014048033A - Drying system and drying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布液が塗布された基材に熱風等の気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥システムおよび乾燥方法に関する。 The present invention relates to a drying system and a drying method for performing drying by sending a gas such as hot air to a base material coated with a coating liquid.
従来から、枚葉状や帯状の基材上に塗布液を塗布して乾燥する際に、乾燥工程では主に熱風による乾燥が行われるようになっている。ここで、従来の乾燥機による乾燥の過程としては、大きくは前半の恒率乾燥期間および後半の減率乾燥期間の2つに分けることができる。基材上に塗布された塗布液中の溶剤は前半の恒率乾燥期間でその多くが蒸発する。ここで、より効率的に溶剤を乾燥させるためには、恒率乾燥期間において、基材に送り込まれる熱風等の気体の風速を大きくすることが有効である。基材に送り込まれる気体の風速を大きくする方法としては、スリットノズル等の、狭い開口面積のノズルから気体を送る方法や、気体を供給するファンの出力、具体的には回転数を上げる方法が考えられる。 Conventionally, when applying and drying a coating solution on a sheet-like or belt-like substrate, drying with hot air is mainly performed in the drying step. Here, the drying process by the conventional dryer can be roughly divided into two parts, a constant rate drying period in the first half and a decreasing rate drying period in the second half. Most of the solvent in the coating solution applied onto the substrate evaporates during the first constant rate drying period. Here, in order to dry the solvent more efficiently, it is effective to increase the wind speed of gas such as hot air sent to the base material during the constant rate drying period. As a method of increasing the wind speed of the gas fed into the substrate, there are a method of sending gas from a nozzle having a small opening area such as a slit nozzle, and a method of increasing the output of the fan for supplying the gas, specifically, the rotational speed. Conceivable.
しかしながら、基材に送り込まれる気体の風速を大きくし過ぎた場合には、基材に塗布された塗布液の表面が乱れたり、皮張り現象(基材に塗布された塗布液の表面のみが乾燥し、塗布液の内部に溶剤が多く残ってしまう現象)が発生してしまったりするおそれがある。このため、基材に対して略平行に気体を送り込むような平行流乾燥が広く用いられている。 However, if the wind velocity of the gas sent to the base material is increased too much, the surface of the coating liquid applied to the base material is disturbed, or the skin phenomenon (only the surface of the coating liquid applied to the base material is dried) In addition, there is a risk that a large amount of solvent will remain in the coating solution. For this reason, parallel flow drying in which a gas is sent substantially parallel to the substrate is widely used.
一方、恒率乾燥期間では基材に塗布された塗布液から多くの溶剤が蒸発するため、特に塗膜が厚膜であったり塗布面積が大きかったりした場合には、乾燥機内の入口付近において、塗布液から蒸発した溶剤の濃度が極端に高くなってしまうことがある。とりわけ、基材に送り込まれる熱風等の気体の風量が小さすぎる場合には、この基材の周囲の雰囲気における蒸発した塗布液の溶剤が滞留してその濃度が大きくなってしまうが、この溶剤濃度が一定値(爆発限界)の濃度を超えると爆発するおそれがあり、非常に危険な状態となる。 On the other hand, because a lot of solvent evaporates from the coating solution applied to the substrate in the constant rate drying period, especially when the coating film is thick or the coating area is large, in the vicinity of the inlet in the dryer, The concentration of the solvent evaporated from the coating solution may become extremely high. In particular, if the amount of gas such as hot air sent to the substrate is too small, the solvent of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate will stay and increase its concentration. If the concentration exceeds a certain value (explosion limit), there is a risk of explosion, making it extremely dangerous.
このような塗布液から蒸発した溶剤の爆発を防止するために、窒素等の不活性ガスで乾燥機内を満たすといったイナート化を行うことがある。しかしながら、このようなイナート化を行うには付帯設備が必要であり、また、ランニングコスト面からもイナート化の実施が難しい場合がある。 In order to prevent such an explosion of the solvent evaporated from the coating liquid, an inerting may be performed such that the inside of the dryer is filled with an inert gas such as nitrogen. However, in order to perform such inerting, incidental facilities are required, and it may be difficult to implement inerting from the viewpoint of running cost.
また、基材の周囲の雰囲気における溶剤濃度や気体の風速の調整方法としては、特許文献1〜3に開示される方法が知られている。しかしながら、これらの文献には、乾燥機の気体供給部から吐出される熱風等の気体の風量および風速の両方を適切な値に調整するような方法は開示されておらず、基材の塗膜の品質の向上および乾燥機内での爆発の防止という両方の課題を同時に解決する技術は従来から知られていなかった。
In addition, methods disclosed in
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量および風速をそれぞれ調整し、気体の吐出風量をある程度大きくするとともに風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質の向上および乾燥機内での爆発の防止という2つの課題を同時に解決することができる乾燥システムおよび乾燥方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and adjusts the discharge air volume and the wind speed of the gas discharged from the gas supply device, respectively, to increase the gas discharge air volume to some extent and to set the wind speed to a predetermined target. It is an object of the present invention to provide a drying system and a drying method capable of simultaneously solving the two problems of improving the quality of a coating film of a base material and preventing explosion in a dryer by maintaining the value.
本発明の他の目的は、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整し、気体の吐出風量をある程度大きくすることにより、乾燥機内での爆発を防止することができる乾燥システムおよび乾燥方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a drying system and a drying method capable of preventing an explosion in a dryer by adjusting the amount of gas discharged from a gas supply device and increasing the amount of gas discharged to some extent. Is to provide.
本発明の乾燥システムは、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥システムであって、開口部を介して気体を吐出する気体供給装置と、前記気体供給装置の開口部の開度を調整するための開口部開度調整機構と、前記気体供給装置から吐出された気体の風速を測定する風速計と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、前記気体供給装置および前記開口部開度調整機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに前記風速計により測定される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置の開口部の開度を前記開口部開度調整機構により調整するよう、前記気体供給装置および前記開口部開度調整機構を制御するようになっている。 The drying system of the present invention is a drying system that performs drying by sending a gas to a substrate on which a coating liquid has been applied, and includes a gas supply device that discharges gas through an opening, and an opening of the gas supply device An opening degree adjusting mechanism for adjusting the opening degree of the part, an anemometer that measures the wind speed of the gas discharged from the gas supply device, and evaporation in the atmosphere around the substrate coated with the coating liquid A solvent concentration meter that measures the solvent concentration of the applied coating solution, and a control device that controls the gas supply device and the opening degree adjustment mechanism. The control device is a solvent that is measured by the solvent concentration meter. When adjusting the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device so that the concentration becomes smaller than a predetermined limit value, and when the gas is discharged from the gas supply device with the adjusted discharge air volume, The gas supply device and the opening degree of opening are adjusted so that the opening degree of the opening part of the gas supply apparatus is adjusted by the opening degree adjustment mechanism so that the wind speed of the gas measured by the speedometer becomes a predetermined target value. The adjustment mechanism is controlled.
このような乾燥システムによれば、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整することにより、蒸発した塗布液の溶剤濃度が高くなり爆発が生じてしまうことを防止することができ、しかも、気体供給装置から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質を向上させることができる。このように、上述のような乾燥システムによれば、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量および風速をそれぞれ調整し、気体の吐出風量をある程度大きくするとともに風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質の向上および乾燥システムにおける爆発の防止という2つの課題を同時に解決することができる。 According to such a drying system, by adjusting the amount of gas discharged from the gas supply device, it is possible to prevent the solvent concentration of the evaporated coating liquid from increasing and causing an explosion, and By maintaining the wind speed of the gas discharged from the gas supply device at a predetermined target value, the quality of the coating film on the substrate can be improved. As described above, according to the drying system as described above, the discharge air volume and the wind speed of the gas discharged from the gas supply device are respectively adjusted, the gas discharge air volume is increased to some extent, and the wind speed is maintained at a predetermined target value. Thus, the two problems of improving the quality of the coating film on the substrate and preventing explosion in the drying system can be solved at the same time.
本発明の乾燥システムにおいては、前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値を超えたときには、前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を増加させるよう、前記気体供給装置を制御するようになっていてもよい。 In the drying system of the present invention, when the solvent concentration measured by the solvent concentration meter exceeds a predetermined limit value, the control device increases the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device. The gas supply device may be controlled.
本発明の乾燥システムにおいては、前記制御装置は、前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量が増加したときには、前記開口部開度調整機構によって前記気体供給装置の開口部の開度をより大きくするよう、前記開口部開度調整機構を制御するようになっていてもよい。 In the drying system of the present invention, when the amount of gas discharged from the gas supply device increases, the control device increases the opening degree of the gas supply device by the opening degree adjustment mechanism. You may come to control the said opening part opening degree adjustment mechanism so that it may enlarge.
本発明の乾燥システムは、前記気体供給装置から吐出される気体の風速の目標値を設定するための設定手段を更に備えていてもよい。 The drying system of the present invention may further include setting means for setting a target value of the wind speed of the gas discharged from the gas supply device.
本発明の乾燥システムにおいては、塗布液が塗布された基材に対して近づく方向および遠ざかる方向に前記気体供給装置を移動させる移動機構を更に備え、前記制御装置は、前記風速計により測定される気体の風速を所定の目標値とするために、前記気体供給装置の開口部の開度を前記開口部開度調整機構により調整するとともに前記移動機構により前記基材と前記気体供給装置との間の距離を調整するよう、前記移動機構を更に制御するようになっていてもよい。 In the drying system of the present invention, the drying system further includes a moving mechanism that moves the gas supply device toward and away from the substrate on which the coating liquid is applied, and the control device is measured by the anemometer. In order to set the gas wind speed to a predetermined target value, the opening degree of the opening of the gas supply device is adjusted by the opening degree adjustment mechanism and between the base material and the gas supply device by the moving mechanism. The moving mechanism may be further controlled to adjust the distance.
本発明の他の乾燥システムは、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥システムであって、気体を吐出する気体供給装置と、塗布液が塗布された基材に対して近づく方向および遠ざかる方向に前記気体供給装置を移動させる移動機構と、前記気体供給装置から吐出された気体の風速を測定する風速計と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、前記気体供給装置および前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに前記風速計により測定される気体の風速が所定の目標値となるよう前記基材と前記気体供給装置との間の距離を前記移動機構により調整するよう、前記気体供給装置および前記移動機構を制御するようになっている。 Another drying system of the present invention is a drying system that performs drying by sending a gas to a substrate coated with a coating liquid, and a gas supply device that discharges the gas, and a substrate coated with the coating liquid. A moving mechanism that moves the gas supply device in a direction toward and away from the air supply device, an anemometer that measures a wind speed of the gas discharged from the gas supply device, and an atmosphere around the substrate coated with the coating liquid A solvent concentration meter for measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid, and a control device for controlling the gas supply device and the moving mechanism, wherein the control device has a solvent concentration measured by the solvent concentration meter. The discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device is adjusted so as to be smaller than a predetermined limit value, and the gas is discharged from the gas supply device with the adjusted discharge air volume. The gas supply device and the moving mechanism so that the distance between the base material and the gas supply device is adjusted by the moving mechanism so that the wind speed of the gas measured by the anemometer sometimes becomes a predetermined target value. Is to control.
このような乾燥システムでも、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整することにより、蒸発した塗布液の溶剤濃度が高くなり爆発が生じてしまうことを防止することができ、しかも、気体供給装置から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質を向上させることができる。このように、上述のような乾燥システムによれば、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量および風速をそれぞれ調整し、気体の吐出風量をある程度大きくするとともに風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質の向上および乾燥システムにおける爆発の防止という2つの課題を同時に解決することができる。 Even in such a drying system, it is possible to prevent an explosion from occurring due to an increase in the solvent concentration of the evaporated coating liquid by adjusting the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device. By maintaining the wind speed of the gas discharged from the supply device at a predetermined target value, the quality of the coating film of the substrate can be improved. As described above, according to the drying system as described above, the discharge air volume and the wind speed of the gas discharged from the gas supply device are respectively adjusted, the gas discharge air volume is increased to some extent, and the wind speed is maintained at a predetermined target value. Thus, the two problems of improving the quality of the coating film on the substrate and preventing explosion in the drying system can be solved at the same time.
本発明の更に他の乾燥システムは、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥システムであって、気体を吐出する気体供給装置と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、前記気体供給装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するよう、前記気体供給装置を制御するようになっている。 Still another drying system of the present invention is a drying system that performs drying by sending a gas to a substrate coated with a coating solution, and includes a gas supply device that discharges gas and a substrate coated with the coating solution A solvent concentration meter for measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid in a surrounding atmosphere, and a control device for controlling the gas supply device, wherein the control device measures the solvent concentration measured by the solvent concentration meter. The gas supply device is controlled so as to adjust the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device so as to be smaller than a predetermined limit value.
このような乾燥システムでは、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整し、気体の吐出風量をある程度大きくすることにより、乾燥システムにおける爆発を防止することができる。 In such a drying system, explosion in the drying system can be prevented by adjusting the amount of gas discharged from the gas supply device and increasing the amount of gas discharged to some extent.
本発明の乾燥方法は、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥方法であって、気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに、前記気体供給装置から吐出される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置の開口部の開度を調整する工程と、を備えている。 The drying method of the present invention is a drying method in which a gas is supplied to a substrate on which a coating liquid has been applied, and drying is performed, wherein the gas is supplied to the substrate on which the coating liquid has been applied by a gas supply device; A step of measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid in the atmosphere around the substrate on which the liquid is applied, and a gas discharged from the gas supply device so that the measured solvent concentration is smaller than a predetermined limit value Adjusting the discharge air amount of the gas, and supplying the gas so that the air velocity of the gas discharged from the gas supply device becomes a predetermined target value when gas is discharged from the gas supply device with the adjusted discharge air amount Adjusting the opening of the opening of the apparatus.
本発明の他の乾燥方法は、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥方法であって、気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに、前記気体供給装置から吐出される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置と前記基材との間の距離を調整する工程と、を備えている。 Another drying method of the present invention is a drying method in which gas is supplied to a base material coated with a coating solution, and the step of feeding the gas to the base material coated with the coating solution by a gas supply device; A step of measuring the solvent concentration of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate coated with the coating solution, and the gas supply device is discharged so that the measured solvent concentration becomes smaller than a predetermined limit value. Adjusting the discharge air volume of the gas, and when the gas supply apparatus discharges the gas with the adjusted discharge air volume, the air speed of the gas discharged from the gas supply apparatus becomes a predetermined target value. Adjusting the distance between the gas supply device and the substrate.
本発明の更に他の乾燥方法は、塗布液が塗布された基材に気体を送り込むことにより乾燥を行う乾燥方法であって、気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、を備えている。 Still another drying method of the present invention is a drying method in which gas is supplied to a base material coated with a coating liquid, and drying is performed by supplying a gas to the base material to which the coating liquid is applied by a gas supply device. And a step of measuring the solvent concentration of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate coated with the coating solution, and discharging from the gas supply device so that the measured solvent concentration becomes smaller than a predetermined limit value. Adjusting the amount of gas discharged.
本発明の乾燥システムおよび乾燥方法によれば、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量および風速をそれぞれ調整し、気体の吐出風量をある程度大きくするとともに風速を所定の目標値に維持することにより、基材の塗膜の品質の向上および乾燥機内での爆発の防止という2つの課題を同時に解決することができる。 According to the drying system and the drying method of the present invention, by adjusting the discharge air volume and the wind speed of the gas discharged from the gas supply device, respectively increasing the gas discharge air volume to some extent and maintaining the wind speed at a predetermined target value. The two problems of improving the quality of the coating film on the substrate and preventing explosion in the dryer can be solved simultaneously.
本発明の他の乾燥システムおよび乾燥方法によれば、気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整し、気体の吐出風量をある程度大きくすることにより、乾燥機内での爆発を防止することができる。 According to another drying system and drying method of the present invention, by adjusting the amount of gas discharged from the gas supply device and increasing the amount of gas discharged to some extent, explosion in the dryer can be prevented. it can.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図3は、本実施の形態による乾燥システムおよび乾燥方法を示す図である。このうち、図1は、本実施の形態による乾燥システムの構成を示す概略構成図であり、図2は、図1に示す乾燥システムにおける気体供給装置のノズルおよび基材を右方から見たときの図である。また、図3は、図1に示す乾燥システムによる乾燥方法を示すフローチャートである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams showing a drying system and a drying method according to the present embodiment. Among these, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the drying system according to the present embodiment, and FIG. 2 is a view of the nozzle and the base material of the gas supply device in the drying system shown in FIG. FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a drying method by the drying system shown in FIG.
本実施の形態による乾燥システム10は、塗布液32が塗布された基材30に熱風等の気体(具体的には、例えば空気)を送り込むことにより乾燥を行うものである。図1に示すように、乾燥システム10は、塗布液32が塗布された基材30に気体を送り込む気体供給装置11を備えている。この気体供給装置11は、ファン12と、ファン12から送られた気体を基材30に向かって吐出するノズル14とを有している。ノズル14にはハニカム構造の整流板14aが設けられており、この整流板14aにより、基材30に対して略平行に気体が送り込まれるようになる。
The drying
また、図1に示すように、ノズル14には、当該ノズル14の開口部の開度を調整するための開口部開度調整機構16が設けられている。図1および図2に示すように、開口部開度調整機構16はボールネジ等により上下方向に移動自在となっており、開口部開度調整機構16が上下方向に移動することにより、ノズル14の開口部の開度が調整されるようになる。
As shown in FIG. 1, the
また、ノズル14には、塗布液32が塗布された基材30に対して近づく方向(図1における右方向)および遠ざかる方向(図1における左方向)に当該ノズル14を移動させる移動機構18が設けられている。より詳細には、図1に示すように、塗布液32が塗布された基材30に対して近づく方向および遠ざかる方向(図1における左右方向)に沿って案内レール20が延びるよう設けられており、移動機構18はこの案内レール20上で図1における左右方向に移動するようになっている。
Further, the
また、ノズル14の開口部の近傍には、当該ノズル14から吐出された気体の風速を測定する風速計22が設けられている。風速計22は、例えば熱式風速計やベーン式風速計等からなる。また、塗布液32が塗布された基材30の上方には、この基材30の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計24が設けられている。ここで、溶剤濃度計24は、例えばPID(Photo−Ionization Detector)センサからなる。
An
また、図1に示すように、塗布液32が塗布された基材30や気体供給装置11のノズル14はケーシング26により覆われるようになっている。また、このケーシング26には排気ファン28が設けられており、この排気ファン28によりケーシング26内の排気が行われるようになっている。ここで、ケーシング26内はやや負圧に維持されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施の形態の乾燥システム10には、気体供給装置11のファン12、開口部開度調整機構16および移動機構18をそれぞれ制御するための制御装置40が設けられている。図1に示すように、制御装置40には、ファン12、開口部開度調整機構16、移動機構18、風速計22および溶剤濃度計24がそれぞれ接続されており、風速計22や溶剤濃度計24による計測結果に係る情報は制御装置40に送られるようになっている。また、制御装置40は、ファン12、開口部開度調整機構16、移動機構18にそれぞれ指令信号を送ることにより、これらのファン12、開口部開度調整機構16、移動機構18の制御をそれぞれ行うようになっている。
Further, the drying
次に、このような構成からなる乾燥システム10の動作について図3に示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す乾燥システム10の動作は、制御装置40が乾燥システム10の各構成要素を制御することにより行われるようになっている。
Next, operation | movement of the drying
図3に示すフローチャートでは、制御装置40がファン12および開口部開度調整機構16の制御を行うような態様について示している。乾燥システム10において乾燥処理を行うにあたり、まず、気体供給装置11により、塗布液32が塗布された基材30に気体を送り込む(STEP1)。より詳細には、ファン12によりノズル14に熱風等の気体を供給し、このノズル14から塗布液32が塗布された基材30に気体を送り込むようにする。
In the flowchart shown in FIG. 3, an aspect is shown in which the
ここで、制御装置40において、溶剤濃度計24により測定される、蒸発した塗布液の溶剤濃度が、所定の限界値よりも小さいか否かの判断が行われる(STEP2)。そして、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値を超えたときには(STEP2の「NO」)、制御装置40は、ノズル14から吐出される気体の吐出風量を増加させるよう、ファン12を制御する(STEP3)。ここで、所定の限界値とは、例えば爆発下限界の値の25%や30%の大きさの値とされる。ノズル14から吐出される気体の吐出風量が増加した場合には、基材30の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を低下させることができる。このことにより、乾燥システム10における、蒸発した塗布液の溶剤の爆発を防止することができる。
Here, the
また、制御装置40において、風速計22により測定される、ノズル14から吐出される気体の風速が、所定の目標値に一致するか否かの判断が行われる(STEP4)。そして、風速計22により測定される気体の風速が所定の目標値よりも小さい場合には(STEP4の「YES」)、制御装置40は、ノズル14の開口部の開口度をより小さくするよう、開口部開度調整機構16を制御する(STEP5)。具体的には、図1および図2において開口部開度調整機構16を下方に移動させ、ノズル14の開口部の開口度をより小さくする。このことにより、ノズル14から吐出される気体の風速を大きくし、目標値に近づけることができる。一方、風速計22により測定される気体の風速が所定の目標値よりも大きい場合には(STEP6の「YES」)、制御装置40は、ノズル14の開口部の開口度をより大きくするよう、開口部開度調整機構16を制御する(STEP7)。具体的には、図1および図2において開口部開度調整機構16を上方に移動させ、ノズル14の開口部の開口度をより小さくする。このことにより、ノズル14から吐出される気体の風速を小さくし、目標値に近づけることができる。具体的には、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値を超えたときには、制御装置40は、ノズル14から吐出される気体の吐出風量を増加させるよう、ファン12を制御するが、この場合にはノズル14から吐出される気体の風速も大きくなるため、開口部開度調整機構16によってノズル14の開口部の開口度をより大きくすることにより、ノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持するようにする。
Further, in the
ここで、ノズル14から吐出される気体の風速が目標値よりも大きすぎる場合には、基材30に塗布された塗布液32の表面が不均一となるため、乾燥後の基材30上の塗膜の品質が悪くなるという問題が生じる。一方、ノズル14から吐出される気体の風速が目標値よりも小さすぎる場合には、蒸発した塗布液の溶剤濃度が大きくなってしまうという問題がある。このような理由により、ノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持することが好ましい。
Here, when the wind speed of the gas discharged from the
なお、ノズル14から吐出される気体の風速を目標値に維持するよう制御を行うにあたり、制御装置40は、PID制御等のフィードバック制御により、開口部開度調整機構16によってノズル14の開口部の開口度を調整している。
In performing control to maintain the wind speed of the gas discharged from the
また、本実施の形態では、ノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持するにあたり、制御装置40が開口部開度調整機構16を制御することによりノズル14の開口部の開口度を調整することに加えて、制御装置40が移動機構18を制御することによりノズル14と基材30との間の距離も調整するようになっていてもよい。例えば、STEP7に示すように、開口部開度調整機構16によってノズル14の開口部の開口度を大きくしたときに、ノズル14の開口部の開口度が最大となっても依然として気体の風速が所定の目標値よりも大きい場合には、移動機構18によりノズル14を基材30から遠ざかるよう移動させる。このことにより、ノズル14と基材30との間の距離も大きくなるため、基材30に到達する時点での気体の風速を低下させることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持するにあたり、制御装置40が開口部開度調整機構16を制御することによりノズル14の開口部の開口度を調整する代わりに、制御装置40が移動機構18を制御することによりノズル14と基材30との間の距離を調整するようになっていてもよい。この場合には、ノズル14の開口部の開口度の調整は行われず、代わりに、移動機構18によってノズル14と基材30との間の距離を調整することにより、ノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持するようになる。すなわち、制御装置40は、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で気体供給装置11のノズル14から気体が吐出されるときに風速計22により測定される気体の風速が所定の目標値となるように、基材30と気体供給装置11のノズル14との間の距離を移動機構18により調整するよう、気体供給装置11のファン12および移動機構18を制御するようになる。
In the present embodiment, the
制御装置40によるSTEP1〜STEP7に示すような制御は、乾燥システム10における基材30の乾燥処理が終了するまで行われる(STEP8の「NO」)。そして、乾燥処理が完了すると(STEP8の「YES」)、本実施の形態における乾燥システム10による動作が終了する。
Control as shown in
また、本実施の形態では、図1に示すように、気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の風速の目標値を設定するための設定手段42が制御装置40に接続されている。このような設定手段42により、作業者は、塗布液32が塗布された基材30の状態や、乾燥システム10における様々な設定条件に応じて、気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の風速の目標値を変更することができるようになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, setting means 42 for setting a target value of the wind speed of the gas discharged from the
以上のように本実施の形態の乾燥システム10および乾燥方法によれば、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう気体供給装置11から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で気体供給装置11から気体が吐出されるときに風速計22により測定される気体の風速が所定の目標値となるよう気体供給装置11のノズル14の開口部の開度を開口部開度調整機構16により調整するようになっている。このように、気体供給装置11から吐出される気体の吐出風量を調整することにより、塗布液から蒸発した塗布液の溶剤濃度が高くなり爆発が生じてしまうことを防止することができ、しかも、気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の風速を所定の目標値に維持することにより、基材30の塗膜の品質を向上させることができる。以上のように、本実施の形態の乾燥システム10および乾燥方法によれば、気体供給装置11から吐出される気体の吐出風量および風速をそれぞれ調整し、気体の吐出風量をある程度大きくするとともに風速を所定の目標値に維持することにより、基材30の塗膜の品質の向上および乾燥システム10における爆発の防止という2つの課題を同時に解決することができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態の乾燥システム10においては、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値を超えたときには、気体供給装置11から吐出される気体の吐出風量を増加させるよう、制御装置40は気体供給装置11のファン12を制御するようになっている。また、気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の吐出風量が増加したときには、開口部開度調整機構16によって気体供給装置11のノズル14の開口部の開度をより大きくするよう、制御装置40は開口部開度調整機構16を制御するようになっている。
Further, in the
なお、本発明による乾燥システム10および乾燥方法は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
In addition, the drying
例えば、制御装置40は、開口部開度調整機構16や移動機構18の制御を必ずしも行う必要はなく、気体供給装置11のファン12の制御だけを行うようになっていてもよい。この場合には、制御装置40は、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるように、気体供給装置11のノズル14から吐出される気体の吐出風量を調整するよう、気体供給装置11のファン12を制御する。このような変形例に係る乾燥システム10および乾燥方法でも、気体供給装置11から吐出される気体の吐出風量を調整することにより、塗布液から蒸発した塗布液の溶剤濃度が高くなり爆発が生じてしまうことを防止することができるようになる。
For example, the
本発明による乾燥システム10および乾燥方法の実施例について図4に示す表を用いて説明する。本実施例では、基材30としてPETフィルムを用い、このPETフィルムに溶剤、樹脂、着色剤からなる塗布液32を塗布した。そして、ファン12の出力[Hz]、風量[m3/min]、ノズル開口率[%]を変えたときの、風速計22により測定される風速[m/s]、溶剤濃度計24により測定される溶剤濃度[LEL%]、および基材30の塗膜の面質をそれぞれ図4の表に示す。
An example of the drying
実施例1〜3では、ファン12の出力[Hz]、すなわちノズル14から吐出される気体の風量[m3/min]に応じて、開口部開度調整機構16によってノズル14の開口部の開口度(ノズル開口率)を変化させた。この場合には、風速計22により測定される気体の風速[m/s]が、所定の目標値である1[m/s]に維持され、基材30の塗膜の面質は良好なものとなった。
In the first to third embodiments, the opening of the
一方、比較例1〜3では、ファン12の出力[Hz]、すなわちノズル14から吐出される気体の風量[m3/min]を変化させても、ノズル14の開口部の開口度(ノズル開口率)を一定のままとした。この場合には、ノズル14から吐出される気体の風量が大きくなるに従って、風速計22により測定される気体の風速[m/s]も大きくなり、比較例2、3では基材30の塗膜の面質が悪くなった。
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, even when the output [Hz] of the
このように、図4に示す表のような様々な条件による実施例でも、本発明による乾燥システム10および乾燥方法が従来のものに比べて優れていることがわかった。
As described above, it was found that the drying
10 乾燥システム
11 気体供給装置
12 ファン
14 ノズル
14a 整流板
16 開口部開度調整機構
18 移動機構
20 案内レール
22 風速計
24 溶剤濃度計
26 ケーシング
28 排気ファン
30 基材
32 塗布液
40 制御装置
42 設定手段
DESCRIPTION OF
Claims (10)
開口部を介して気体を吐出する気体供給装置と、
前記気体供給装置の開口部の開度を調整するための開口部開度調整機構と、
前記気体供給装置から吐出された気体の風速を測定する風速計と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、
前記気体供給装置および前記開口部開度調整機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに前記風速計により測定される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置の開口部の開度を前記開口部開度調整機構により調整するよう、前記気体供給装置および前記開口部開度調整機構を制御するようになっている、乾燥システム。 A drying system that performs drying by sending a gas to a substrate coated with a coating solution,
A gas supply device for discharging gas through the opening;
An opening degree adjustment mechanism for adjusting the opening degree of the opening of the gas supply device;
An anemometer that measures the wind speed of the gas discharged from the gas supply device;
A solvent concentration meter for measuring the solvent concentration of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate on which the coating solution is applied;
A control device for controlling the gas supply device and the opening degree adjustment mechanism;
With
The control device adjusts a discharge air amount of gas discharged from the gas supply device so that a solvent concentration measured by the solvent concentration meter is smaller than a predetermined limit value, and the adjusted discharge air amount is used to adjust the discharge air amount. When the gas is discharged from the gas supply device, the opening degree of the opening of the gas supply device is adjusted by the opening degree adjustment mechanism so that the wind speed of the gas measured by the anemometer becomes a predetermined target value. The drying system is adapted to control the gas supply device and the opening degree adjustment mechanism.
前記制御装置は、前記風速計により測定される気体の風速を所定の目標値とするために、前記気体供給装置の開口部の開度を前記開口部開度調整機構により調整するとともに前記移動機構により前記基材と前記気体供給装置との間の距離を調整するよう、前記移動機構を更に制御するようになっている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の乾燥システム。 A moving mechanism for moving the gas supply device in a direction approaching and moving away from the substrate on which the coating liquid is applied;
The control device adjusts an opening degree of the opening of the gas supply device by the opening degree adjustment mechanism and adjusts the moving mechanism so that the gas wind speed measured by the anemometer becomes a predetermined target value. The drying system according to any one of claims 1 to 4, wherein the moving mechanism is further controlled to adjust a distance between the base material and the gas supply device.
気体を吐出する気体供給装置と、
塗布液が塗布された基材に対して近づく方向および遠ざかる方向に前記気体供給装置を移動させる移動機構と、
前記気体供給装置から吐出された気体の風速を測定する風速計と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、
前記気体供給装置および前記移動機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するとともに、この調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに前記風速計により測定される気体の風速が所定の目標値となるよう前記基材と前記気体供給装置との間の距離を前記移動機構により調整するよう、前記気体供給装置および前記移動機構を制御するようになっている、乾燥システム。 A drying system that performs drying by sending a gas to a substrate coated with a coating solution,
A gas supply device for discharging gas;
A moving mechanism for moving the gas supply device in a direction toward and away from the substrate on which the coating liquid is applied;
An anemometer that measures the wind speed of the gas discharged from the gas supply device;
A solvent concentration meter for measuring the solvent concentration of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate on which the coating solution is applied;
A control device for controlling the gas supply device and the moving mechanism;
With
The control device adjusts a discharge air amount of gas discharged from the gas supply device so that a solvent concentration measured by the solvent concentration meter is smaller than a predetermined limit value, and the adjusted discharge air amount is used to adjust the discharge air amount. The moving mechanism adjusts the distance between the base material and the gas supply device so that the gas wind speed measured by the anemometer becomes a predetermined target value when the gas is discharged from the gas supply device. A drying system adapted to control the gas supply device and the moving mechanism.
気体を吐出する気体供給装置と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する溶剤濃度計と、
前記気体供給装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記溶剤濃度計により測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整するよう、前記気体供給装置を制御するようになっている、乾燥システム。 A drying system that performs drying by sending a gas to a substrate coated with a coating solution,
A gas supply device for discharging gas;
A solvent concentration meter for measuring the solvent concentration of the evaporated coating solution in the atmosphere around the substrate on which the coating solution is applied;
A control device for controlling the gas supply device;
With
The control device controls the gas supply device so as to adjust a discharge air amount of gas discharged from the gas supply device so that a solvent concentration measured by the solvent concentration meter becomes smaller than a predetermined limit value. A drying system.
気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、
測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、
調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに、前記気体供給装置から吐出される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置の開口部の開度を調整する工程と、
を備えた、乾燥方法。 A drying method for drying by sending a gas to a substrate coated with a coating liquid,
A step of sending gas to the base material coated with the coating liquid by the gas supply device;
Measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid in the atmosphere around the substrate on which the coating liquid is applied;
Adjusting the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device so that the solvent concentration to be measured is smaller than a predetermined limit value;
When the gas is discharged from the gas supply device with the adjusted discharge air volume, the opening degree of the opening of the gas supply device is adjusted so that the wind speed of the gas discharged from the gas supply device becomes a predetermined target value. And a process of
A drying method comprising:
気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、
測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、
調整された吐出風量で前記気体供給装置から気体が吐出されるときに、前記気体供給装置から吐出される気体の風速が所定の目標値となるよう前記気体供給装置と前記基材との間の距離を調整する工程と、
を備えた、乾燥方法。 A drying method for drying by sending a gas to a substrate coated with a coating liquid,
A step of sending gas to the base material coated with the coating liquid by the gas supply device;
Measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid in the atmosphere around the substrate on which the coating liquid is applied;
Adjusting the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device so that the solvent concentration to be measured is smaller than a predetermined limit value;
When the gas is discharged from the gas supply device with the adjusted discharge air volume, the air speed of the gas discharged from the gas supply device is set between the gas supply device and the base material so as to become a predetermined target value. Adjusting the distance;
A drying method comprising:
気体供給装置によって塗布液が塗布された基材に気体を送り込む工程と、
塗布液が塗布された基材の周囲の雰囲気における、蒸発した塗布液の溶剤濃度を測定する工程と、
測定される溶剤濃度が所定の限界値よりも小さくなるよう前記気体供給装置から吐出される気体の吐出風量を調整する工程と、
を備えた、乾燥方法。 A drying method for drying by sending a gas to a substrate coated with a coating liquid,
A step of sending gas to the base material coated with the coating liquid by the gas supply device;
Measuring the solvent concentration of the evaporated coating liquid in the atmosphere around the substrate on which the coating liquid is applied;
Adjusting the discharge air volume of the gas discharged from the gas supply device so that the solvent concentration to be measured is smaller than a predetermined limit value;
A drying method comprising:
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2012
- 2012-09-04 JP JP2012194163A patent/JP2014048033A/en active Pending
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