JP2018094507A

JP2018094507A - ウエブの塗工装置

Info

Publication number: JP2018094507A
Application number: JP2016241980A
Authority: JP
Inventors: 延和新子; Nobukazu Shinko
Original assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Current assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: JP6920051B2

Abstract

【課題】ウエブに塗工厚みが異なる塗工を行うことができる塗工装置を提供する。【解決手段】ダイ１４からウエブＷに塗工液を塗工厚さｈ１で塗工するときは、第１ポンプ３２から塗工液をダイ１４に圧送し、第２ポンプ３６から制御弁４０を介して塗工液の第２タンク３８に循環させ、塗工厚さｈ２（ｈ２＞ｈ１）で塗工するときは、第１ポンプ３２から塗工液をダイ１４に圧送すると共に、第２ポンプ３６から制御弁４０を介してダイ１４に塗工液を圧送する。【選択図】図１

Description

本発明は、ウエブに塗工液を塗工するウエブの塗工装置に関するものである。

従来、ウエブに塗工液を塗工する場合に塗工部と未塗工部を交互に塗工する間欠塗工が行える塗工装置が提案されている。

特開２０１６−１４７２１６号公報

上記のような塗工装置において、２次電池の電極基材などのウエブに塗工液を塗工する場合に、塗工部の厚みを変化させたい場合がある。

例えば、図５に示すように、ウエブＷに塗工液の塗工厚さの異なる部分を交互に形成する場合には、先ず基礎となる塗工部Ｔ１を第１の塗工装置で形成した後、その上に塗工部Ｔ２を第２の塗工装置で間欠塗工する。そのため、塗工作業を二度行う必要があるという問題点があった。

また、図６に示すように、ウエブＷに塗工部Ｔ３を間欠塗工した上に第２の塗工部Ｔ４を均一に塗工する場合に、隣接する塗工部Ｔ３の間に塗工された第２の塗工部Ｔ４に凹みが生じるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ウエブに塗工厚みが異なる塗工を行うことができる塗工装置を提供することを目的とする。

本発明は、ウエブを一定の搬送速度Ｖで搬送するバックアップロールと、前記バックアップロール上の前記ウエブに一定の塗工幅で塗工液を塗工するダイと、前記ダイに塗工液を供給する供給システムと、制御部と、を有する塗工装置において、前記ダイは、前記ダイの先端に設けられた前記塗工液の吐出口と、前記ダイ内部に設けられた液溜め部と、前記液溜め部から前記吐出口までの前記塗工液の液通路と、を有し、前記供給システムは、前記塗工液を貯留するタンクと、前記タンクから前記液溜め部に前記塗工液を圧送する第１ポンプと、前記タンクから前記塗工液を圧送する第２ポンプと、前記第２ポンプから圧送される前記塗工液を前記液溜め部に圧送するか、又は、前記タンクに循環させるかを選択できる制御弁と、を有し、前記制御部は、（１）前記ウエブに前記塗工液を第１塗工厚さｈ１で塗工するときは、前記第１ポンプから前記塗工液を前記液溜め部に圧送し、前記第２ポンプから前記制御弁を介して前記タンクに前記塗工液を循環させ、（２）前記ウエブに前記塗工液を第２塗工厚さｈ２（但し、ｈ２＞ｈ１である）で塗工するときは、前記第１ポンプから前記塗工液を前記液溜め部に圧送すると共に、前記第２ポンプから前記制御弁を介して前記液溜め部に前記塗工液を圧送するように制御する、ウエブの塗工装置である。

本発明によれば、ウエブに塗工厚みが異なる塗工を行うことができる。

本実施形態の塗工装置の構成を示す説明図である。塗工装置のブロック図である。本実施形態におけるウエブの塗工状態を示す第１の縦断面図である。本実施形態におけるウエブの第２の塗工状態を示す縦断面図である。従来のウエブの塗工状態を示す第１の縦断面図である。従来のウエブの塗工状態を示す第２の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの塗工装置１０について図１〜図４を参照して説明する。本実施形態のウエブＷは、例えば２次電池を形成するための電極基材である。なお、これ以外のウエブＷとしては、例えばフィルム、金属箔、金属網、布帛、紙などである。

（１）塗工装置１０の構成
次に、塗工装置１０の構成について図１を参照して説明する。塗工装置１０は、ウエブＷを抱きかかえて搬送するバックアップロール１２と、バックアップロール１２の側方に配されたダイ１４と、ダイ１４に塗工液を供給する供給システム１６とを有する。

バックアップロール１２は、搬送モータ１８によって回転し、ウエブＷを一定の搬送速度で搬送する。

ダイ１４は、上本体２０と下本体２２とより構成され、上本体２０と下本体２２とは、バックアップロール１２に近づくほど先細りとなった形状であり、その先端に塗工液の吐出口２８がスリット状に設けられている。下本体２２の幅方向には液溜め部２６が設けられ、液溜め部２６から吐出口２８に向かって液通路３０が構成されている。

供給システム１６は、第１ポンプ３２と第１タンク３４と第２ポンプ３６と第２タンク３８と制御弁４０とを有する。

第１ポンプ３２は、第１タンク３４に貯留されている塗工液を液溜め部２６に圧送する定量ポンプである。ダイ１４の液溜め部２６には、第１ポンプ３２から塗工液が供給される第１供給口４２が開口している。第１供給口４２は、液溜め部２６の幅方向における中央部に開口している。

第２ポンプ３６は、第２タンク３８に貯留されている塗工液を制御弁４０に圧送する定量ポンプである。制御弁４０は、２つの２方弁４４，４６から構成され、２方弁４４，４６の入口は第２ポンプ３６に接続され、一方の２方弁４４の出口は液溜め部２６の第２供給口４８に接続されている。第２供給口４８は、第１供給口４２とは独立しており、液溜め部２６の幅方向の中央に設けられている。２方弁４６の出口は、第２タンク３８に塗工液を循環させるように接続されている。第２ポンプ３６は、第２タンク３８から供給された塗工液を、制御弁４０の切り換えによって液溜め部２６に圧送するか、又は、第２タンク３８に循環させる。

（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２のブロック図を参照して説明する。コンピュータりなる制御部５０には、搬送モータ１８、第１ポンプ３２、第２ポンプ３６、制御弁４０が接続されている。

制御部５０は、制御弁４０の２方弁４４を開状態にし、２方弁４６を閉状態にして、塗工液を液溜め部２６に圧送する状態と、２方弁４４を閉状態にし、２方弁４６を開状態にして、塗工液を第２タンク３８に循環させる状態に切り替える。

（３）塗工装置１０の第１の塗工状態
次に、塗工装置１０の第１の塗工状態について図３を参照して説明する。第１の塗工状態は、図３に示すように、ウエブＷに厚さの異なる塗工部Ａ，Ｂを形成する場合である。但し、塗工部Ａの第１塗工厚ｈ１＜塗工部Ｂの第２塗工厚ｈ２である。また、塗工幅Ｍは、塗工部Ａ，Ｂも同じである。

まず、第１タンク３４と第２タンク３８には、同じ塗工液が貯留されている。制御部５０は、搬送モータ１８を回転させてバックアップロール１２を回転させ、ウエブＷを一定の搬送速度Ｖで搬送する。

制御部５０は、搬送速度Ｖに合わせて、ウエブＷに薄い厚みの塗工部Ａを長さＬ１だけ形成する。制御部５０は、第１ポンプ３２によって第１タンク３４から塗工液を単位時間当たり一定の圧送量Ｓ１でダイ１４の液溜め部２６に圧送する。制御部５０は、２方弁４４を閉状態にし、２方弁４６を開状態にして、第２ポンプ３６によって第２タンク３８から圧送された塗工液を第２タンク３８に循環させる。ダイ１４では、第１ポンプ３２のみから圧送された塗工液を吐出口２８から吐出し、ウエブＷに塗工して塗工部Ａを形成する。この場合の第１ポンプ３２の単位時間当たりの圧送量Ｓ１は、塗工部Ａの第１塗工厚さｈ１と塗工幅Ｍと搬送速度Ｖの積から求める。この塗工部Ａの塗工時間ｔＡは、ｔＡ＝Ｌ１／Ｖである。

制御部５０は、塗工部Ａの塗工が終了すると、搬送速度Ｖに合わせて、ウエブＷに厚い厚みの塗工部Ｂの塗工を長さＬ２だけ形成する。制御部５０は、第１ポンプ３２によって、塗工液をダイ１４に圧送する。また、制御部５０は、２方弁４４を開状態にし、２方弁４６を閉状態にして、第２ポンプ３６によって塗工液をダイ１４に圧送する。ダイ１４の液溜め部２６では、第１ポンプ３２から圧送されてきた塗工液と第２ポンプ３６から圧送されてきた塗工液とが１つになって吐出口２８から吐出され、ウエブＷに塗工部Ｂを塗工する。この場合に、第１ポンプ３２から圧送される単位時間当たりの圧送量Ｓ１は、塗工部Ａの塗工時と同じである。また、第２ポンプ３６から圧送される単位時間当たりの圧送量Ｓ２は、Δｈ＝ｈ２−ｈ１と、塗工幅Ｍと、搬送速度Ｖの積から求める。これによって、第１ポンプ３２と第２ポンプ３６から圧送される塗工液が１つになって、第２塗工厚さｈ２の塗工部Ｂが形成される。この塗工部Ｂの塗工時間ｔＢは、ｔＢ＝Ｌ２／Ｖである。

そして、塗工部Ｂの塗工が終了すると、制御部５０は、再び２方弁４４を閉状態にし、２方弁４６を開状態にする。すなわち、第１ポンプ３２は、ダイ１４へ塗工液を連続圧送し、第２ポンプ３６は、ダイ１４へ塗工液を間欠圧送する。そして、これら動作により、図３に示すように塗工厚さが異なる塗工部Ａと塗工部Ｂとを交互に塗工できる。

（４）塗工装置１０の第２の塗工状態
次に、塗工装置１０の第２の塗工状態について図４を参照して説明する。第２の塗工状態では、図４に示すように、ウエブＷに基礎塗工部Ｃが予め間欠塗工され、その上に厚みが均一になるように塗工液を塗工する。また、塗工幅Ｍは、塗工部Ａ，Ｂも同じである。この基礎塗工部Ｃとしは、例えば２次電池の電極部材におけるスラリー塗工部が該当する。

制御部５０は、基礎塗工部Ｃの位置では、第１ポンプ３２からのみ塗工液を圧送して塗工厚さｈ３で塗工部Ｄを形成する。

隣接する基礎塗工部Ｃの間の未塗工部Ｄの位置では、第１ポンプ３２に加えて第２ポンプ３６からの塗工液を圧送することにより、基礎塗工部Ｃにおける塗工厚さよりも厚い塗工厚ｈ４で塗工部Ｅを塗工する。

これによって、図４に示すように均一に塗工液を塗工できる。

（５）効果
本実施形態によれば、制御部５０が制御弁４０を操作することにより、厚みの異なる塗工厚さを塗工でき、図３に示すように厚みの薄い塗工部Ａと厚みが厚い塗工部Ｂを交互に塗工できる。また、基礎塗工部Ｃが予め間欠塗工されている場合に、その上に均一に塗工液を塗工できる。

（６）変更例
上記実施形態では、制御弁４０として２個の２方弁４４，４６を用いたが、これに代えて１個の３方弁を用いてもよい。この場合には３方弁の入口を第２ポンプ３６の出口と接続し、３方弁の第１出口を液溜め部２６に接続し、第２の出口を第２タンク３８の出口に接続する。

また、本実施形態においては、液溜め部２６に第１供給口４２と第２供給口４８を設けて、別々に塗工液を供給したが、これに代えて配管の途中で２つの塗工液が１つに結合し、その後に１つの供給口から液溜め部２６に１つになった塗工液を供給する構成であってもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

１０・・・塗工装置、１２・・・バックアップロール、１４・・・ダイ、１６・・・供給システム、１８・・・搬送モータ、２６・・・液溜め部、３２・・・第１ポンプ、３４・・・第１タンク、３６・・・第２ポンプ、３８・・・第２タンク、４０・・・制御弁、４４・・・２方弁、４６・・・２方弁、５０・・・制御部

Claims

ウエブを一定の搬送速度Ｖで搬送するバックアップロールと、
前記バックアップロール上の前記ウエブに一定の塗工幅で塗工液を塗工するダイと、
前記ダイに塗工液を供給する供給システムと、
制御部と、
を有する塗工装置において、
前記ダイは、
前記ダイの先端に設けられた前記塗工液の吐出口と、
前記ダイ内部に設けられた液溜め部と、
前記液溜め部から前記吐出口までの前記塗工液の液通路と、
を有し、
前記供給システムは、
前記塗工液を貯留するタンクと、
前記タンクから前記液溜め部に前記塗工液を圧送する第１ポンプと、
前記タンクから前記塗工液を圧送する第２ポンプと、
前記第２ポンプから圧送される前記塗工液を前記液溜め部に圧送するか、又は、前記タンクに循環させるかを選択できる制御弁と、
を有し、
前記制御部は、
（１）前記ウエブに前記塗工液を第１塗工厚さｈ１で塗工するときは、前記第１ポンプから前記塗工液を前記液溜め部に圧送し、前記第２ポンプから前記制御弁を介して前記タンクに前記塗工液を循環させ、
（２）前記ウエブに前記塗工液を第２塗工厚さｈ２（但し、ｈ２＞ｈ１である）で塗工するときは、前記第１ポンプから前記塗工液を前記液溜め部に圧送すると共に、前記第２ポンプから前記制御弁を介して前記液溜め部に前記塗工液を圧送する、
ように制御するウエブの塗工装置。
前記制御部は、
前記第１ポンプによって前記塗工液を連続圧送し、
前記第２ポンプと前記制御弁によって前記塗工液を前記ウエブに間欠圧送し、
前記ウエブに前記第１塗工厚さｈ１の部分と前記第２塗工厚さｈ２の部分とを形成する、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記制御部は、前記ウエブに前記第１塗工厚さｈ１の部分と前記第２塗工厚さｈ２の部分とを交互に塗工する、
請求項２に記載のウエブの塗工装置。
前記ウエブに基礎塗工部が予め間欠塗工されており、
前記制御部は、前記基礎塗工部の位置では前記第１塗工厚さｈ１で塗工し、
前記基礎塗工部と隣接する前記基礎塗工部の間の未塗工部の位置では前記第２塗工厚さｈ２で塗工する、
請求項２に記載のウエブの塗工装置。
前記制御弁は、２個の２方弁から構成され、
２個の前記２方弁の入口は、前記第２ポンプと接続され、
一方の前記２方弁の出口は、前記液溜め部に接続され、
他方の前記２方弁の出口は、前記タンクに接続されている、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記制御弁は、３方弁から構成され、
前記３方弁の入口は、前記第２ポンプと接続され、
前記３方弁の一方の出口は、前記液溜め部に接続され、
前記３方弁の他方の出口は、前記タンクに接続されている、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記タンクは、第１ポンプ用の第１タンクと、第２ポンプ用の第２タンクとから構成されている、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記制御部は、前記第１タンクからの前記塗工液の単位時間当たりの圧送量は、前記第１塗工厚さｈ１と前記塗工幅と前記搬送速度Ｖに基づいて決定する、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記制御部は、前記第２タンクからの前記塗工液の単位時間当たりの圧送量は、前記第２塗工厚さｈ２から前記第１塗工厚さｈ１を差し引いた値Δｈと、前記塗工幅と、前記搬送速度Ｖに基づいて決定する、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。
前記ウエブは、フィルム、金属箔、金属網、紙、布帛である、
請求項１に記載のウエブの塗工装置。