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Abstract
Description
本発明は、連続搬送される長尺シートの表面に塗液を塗布する塗布装置に関する。 The present invention relates to a coating device that applies a coating liquid to the surface of a long sheet that is continuously conveyed.
電池材料の電極板は、アルミ箔や銅箔などの導電性の基材の表面に活物質やカーボン材(つまり塗液)を塗布・乾燥させることで製造されている。 The electrode plate of the battery material is manufactured by applying and drying an active material or a carbon material (that is, a coating liquid) on the surface of a conductive base material such as aluminum foil or copper foil.
この製造過程における塗布装置は、長尺シートをロール・トゥ・ロール方式で連続搬送させながら、当該長尺シートの表面に所定の幅で塗液をスリットノズル(つまり、塗布ダイ)から吐出させており、長尺シートと塗布ダイとのギャップや塗液の供給量を調節することで塗液の厚みや塗布幅を調節している(例えば、特許文献1)。そして、塗布形態としては、基材の幅方向に亘って広幅で塗布する1条塗布のみならず、中央を塗布しない2条塗布や、ストライプ状の多条塗布などがある。 The coating device in this manufacturing process continuously conveys a long sheet in a roll-to-roll manner, and discharges a coating liquid to the surface of the long sheet from a slit nozzle (that is, a coating die) with a predetermined width. The thickness and coating width of the coating liquid are adjusted by adjusting the gap between the long sheet and the coating die and the supply amount of the coating liquid (for example, Patent Document 1). The coating form includes not only single-row coating in which the base material is applied in a wide width direction, but also double-row coating in which the center is not coated, striped multi-row coating, and the like.
また、連続搬送される長尺シートのたるみを延ばすために、クラウンロールと呼ばれる、両端部よりも中央部の直径が大きなガイドロールを用いて長尺シートを搬送する技術が知られている(例えば、特許文献2)。 Further, in order to extend the slack of the long sheet to be continuously conveyed, a technique called a crown roll, in which the long sheet is conveyed by using a guide roll having a diameter larger at the center than both ends (for example) is known. , Patent Document 2).
塗液を塗布する長尺シートの幅方向に着目すると、塗液の厚み(つまり、膜厚)の均一性が求められる。しかし、長尺シートの温度が雰囲気温度と異なる場合や、装置内の局所的な温度変化がある場合など、温度変化の影響によりバックアップロールの直径が不均一になり、塗布ギャップ(ひいては、膜厚)が不均一となりやすい。 Focusing on the width direction of the long sheet to which the coating liquid is applied, the uniformity of the thickness (that is, the film thickness) of the coating liquid is required. However, when the temperature of the long sheet is different from the atmospheric temperature, or when there is a local temperature change in the device, the diameter of the backup roll becomes uneven due to the influence of the temperature change, and the coating gap (and thus the film thickness) becomes uneven. ) Is likely to be non-uniform.
一方、温度変化の影響を受けない場面であっても、バックアップロールやスリットダイの加工精度や組み付け後の垂れ下がり、変形等に起因する塗布ギャップ(ひいては、塗液の膜厚)が不均一となることがある。 On the other hand, even in a scene that is not affected by temperature changes, the coating gap (and thus the film thickness of the coating liquid) due to the processing accuracy of the backup roll and slit die, sagging after assembly, deformation, etc. becomes non-uniform. Sometimes.
なお、特許文献2に記載されているクラウンロールを用いても、温度変化の影響による塗布ギャップや膜厚の経時変化や、バックアップロールやスリットダイの変形等に起因する塗布ギャップや膜厚の不均一さを改善することは困難である。
Even if the crown roll described in
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
幅方向に亘って塗液の膜厚を均一化する、或いは、膜厚の不均一さを改善することができる塗布装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems.
It is an object of the present invention to provide a coating apparatus capable of making the film thickness of a coating liquid uniform over the width direction or improving the non-uniformity of the film thickness.
以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
連続搬送される長尺シートの表面に、搬送方向と直交する幅方向に所定の幅で塗液を塗布する塗布装置であって
長尺シートに向けて塗液を吐出させるスリットダイと、
長尺シートの表面とスリットダイの先端とが所定の間隔となるように、長尺シートを塗液が塗布される面とは反対側の面側から幅方向に亘って支えつつ、当該長尺シートの搬送速度と同調して回転するバックアップロールと、
バックアップロールの表面温度を幅方向に亘って測定するロール温度測定部と、
バックアップロールの幅方向の温度プロファイルを変更するロール温度プロファイル変更部とを備え、
ロール温度プロファイル変更部は、バックアップロールを加熱するロール加熱部およびバックアップロールを冷却するロール冷却部のうち少なくとも一方を備え、
温度測定部で測定した測定結果に基づいて、ロール温度プロファイル変更部を制御する制御部とを備える。
In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is
A coating device that applies a coating liquid to the surface of a long sheet that is continuously transported with a predetermined width in the width direction orthogonal to the transport direction, and a slit die that discharges the coating liquid toward the long sheet.
While supporting the long sheet in the width direction from the surface opposite to the surface to which the coating liquid is applied so that the surface of the long sheet and the tip of the slit die are at a predetermined distance, the long sheet is supported. A backup roll that rotates in synchronization with the sheet transfer speed,
A roll temperature measuring unit that measures the surface temperature of the backup roll over the width direction,
It is equipped with a roll temperature profile change section that changes the temperature profile in the width direction of the backup roll.
The roll temperature profile changing unit includes at least one of a roll heating unit that heats the backup roll and a roll cooling unit that cools the backup roll.
It is provided with a control unit that controls a roll temperature profile changing unit based on the measurement result measured by the temperature measuring unit.
上記発明によれば、幅方向に亘って、バックアップロールの直径を適宜温調して、塗布ギャップを調節することができる。 According to the above invention, the coating gap can be adjusted by appropriately adjusting the diameter of the backup roll in the width direction.
長尺シートの温度が雰囲気温度と異なる場合や、装置内の局所的な温度変化がある場合など、温度変化の影響によりバックアップロールやスリットダイに経時的な変形が生じても、幅方向に亘って塗液の膜厚を均一化することができる。或いは、温度変化の影響を受けない場面であっても、幅方向に亘って膜厚の不均一さを改善することができる。 Even if the backup roll or slit die is deformed over time due to the influence of the temperature change, such as when the temperature of the long sheet is different from the atmospheric temperature or there is a local temperature change in the device, it extends in the width direction. The film thickness of the coating liquid can be made uniform. Alternatively, it is possible to improve the non-uniformity of the film thickness in the width direction even in a scene that is not affected by the temperature change.
以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
なお、以下の説明では、長尺シートWの搬送方向をMD方向、搬送方向に直交する幅方向をTD方向と表現する。また、説明の便宜上、水平方向をX方向,Y方向、重力方向をZ方向と呼ぶ。なお、長尺シートWは、幅方向TDがY方向を向いており、概ねX方向またはXZ方向に搬送される前提で説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the transport direction of the long sheet W is expressed as the MD direction, and the width direction orthogonal to the transport direction is expressed as the TD direction. Further, for convenience of explanation, the horizontal direction is referred to as the X direction and the Y direction, and the gravity direction is referred to as the Z direction. The long sheet W will be described on the premise that the width direction TD faces the Y direction and the long sheet W is generally conveyed in the X direction or the XZ direction.
図1は、本発明を具現化する形態の一例を含む、塗工ラインLの要部を示す側面図である。図1には、本発明に係る塗布装置1のほか、上流装置(例えば、乾燥装置DR1)や下流装置(例えば、乾燥装置DR2)が図示されている。
FIG. 1 is a side view showing a main part of a coating line L including an example of a form embodying the present invention. In addition to the
図2は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。図2には、本発明に係る塗布装置1の要部を構成する各部が図示されている。
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of an example of a form embodying the present invention. FIG. 2 shows each part constituting the main part of the
図3は、本発明を具現化する形態の一例を示すブロック図である。図3には、本発明に係る塗布装置1を構成する各要素と処理伝達方向がブロック図として示されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a form embodying the present invention. FIG. 3 shows each element constituting the
塗布装置1は、連続搬送される長尺シートWの表面に、搬送方向MDと直交する幅方向TDに所定の幅で塗液Qを塗布するものである。
具体的には、塗布装置1は、スリットダイ2、バックアップロール3、ロール温度測定部4、ロール温度プロファイル変更部5、膜厚測定部6、制御部9、シート搬送部M、塗液供給部T等を備えている。
The
Specifically, the
シート搬送部Mは、長尺シートWを所定の方向(搬送方向MD)に所定の速度で連続搬送させるものである。具体的には、シート搬送部Mは、搬送ロールR1,R2や巻取ロールR3等を備えている。
搬送ロールR1,R2は、長尺シートWを所定の姿勢で支えつつ、搬送方向MDに搬送するものである。具体的には、搬送ロールR1,R2は、搬送方向MDに長尺シートWと所定の角度だけ接触しており、必要に応じて回転モータやエンコーダが取り付けられている。より具体的には、搬送ロールR1,R2は、これら回転モータ、エンコーダが制御部9と接続されており、所定の回転速度で回転するよう構成されている。
巻取ロールR3は、塗布・乾燥後の長尺シートWを巻き取るものである。具体的には、巻取ロールR3の外周面の速度が一定になるように、回転速度が制御される。
The sheet conveying unit M continuously conveys the long sheet W in a predetermined direction (conveying direction MD) at a predetermined speed. Specifically, the sheet transport unit M includes transport rolls R1 and R2, take-up rolls R3, and the like.
The transport rolls R1 and R2 transport the long sheet W in the transport direction MD while supporting the long sheet W in a predetermined posture. Specifically, the transport rolls R1 and R2 are in contact with the long sheet W at a predetermined angle in the transport direction MD, and a rotary motor and an encoder are attached as needed. More specifically, the transport rolls R1 and R2 are configured such that these rotary motors and encoders are connected to the control unit 9 and rotate at a predetermined rotational speed.
The take-up roll R3 winds up the long sheet W after coating and drying. Specifically, the rotation speed is controlled so that the speed of the outer peripheral surface of the take-up roll R3 becomes constant.
スリットダイ2は、長尺シートWに向けて塗液Qを吐出させるものである。
具体的には、スリットダイ2は、塗液Qを供給する供給口21と、塗液Qを吐出する吐出口22と、供給口21と吐出口22を連通させるマニホールド23を備えている。
より具体的には、スリットダイ2は、スリットノズルとも呼ばれ、供給口21に塗液Qを圧送して供給すると、幅方向TDに細長いスリット状の吐出口22から塗液Qが押し出されて吐出される。
The slit die 2 discharges the coating liquid Q toward the long sheet W.
Specifically, the
More specifically, the
塗液供給部Tは、スリットダイ2に塗液Qを供給するものである。
具体的には、塗液供給部Tは、塗液Qを貯めるタンク、塗液Qを圧送するポンプ、切換バルブや流量調整機構等を備えており、スリットダイ2の供給口21と接続されている。
The coating liquid supply unit T supplies the coating liquid Q to the
Specifically, the coating liquid supply unit T includes a tank for storing the coating liquid Q, a pump for pumping the coating liquid Q, a switching valve, a flow rate adjusting mechanism, and the like, and is connected to the supply port 21 of the
バックアップロール3は、長尺シートWの表面とスリットダイ2の先端とが所定の間隔となるように(つまり、塗布ギャップが同じになるように)、長尺シートWを塗液Qが塗布される面とは反対側の面側から幅方向TDに亘って支えつつ、当該長尺シートWの搬送速度と同調して回転するものである。
具体的には、バックアップロール3は、円筒状の外形をしており、幅方向TDを回転軸3cとして回転可能な構成をしている。さらに、バックアップロール3は、回転モータ3m、エンコーダ3eが取り付けられており、搬送方向MDに長尺シートWと所定の角度だけ接触している。回転モータ3m、エンコーダ3eは、制御部9と接続されており、回転モータ3mの回転速度が制御される。
The
Specifically, the
温度測定部4は、バックアップロール3の表面温度を幅方向TDに亘って測定するものである。具体的には、温度測定部4は、バックアップロール3の表面から放射される熱や赤外線を検出し、熱量や赤外線の量、赤外線の強度に応じて電気信号を出力するものや、数値データ等を出力するものが例示できる。より具体的には、温度測定部4は、バックアップロール3の表面から放射される熱の一部を吸収し、温度に応じて起電力や内部抵抗が変化する熱検出素子(いわゆる、サーモパイルやボロメータ)や、バックアップロール3の表面から放射される赤外線を検出し、検出した赤外線の量や強度に応じて電気信号を出力する赤外線検出素子(いわゆる、フォトダイオード)等が線状に配置されたものが例示できる。そして、温度測定部4で測定されたバックアップロール3の表面温度は、熱検出素子や赤外線検出素子から出力される電気信号の強弱や数値データ等で把握することができる。
The
ロール温度プロファイル変更部5は、バックアップロール3の幅方向の温度プロファイルを変更するものである。具体的には、ロール温度プロファイル変更部5は、ロール加熱部51、加熱位置変更部53、ロール冷却部56、冷却位置変更部58を備えている。
The roll temperature profile changing unit 5 changes the temperature profile in the width direction of the
ロール加熱部51は、バックアップロール3の幅方向TDの温度プロファイルを変更するものである。
具体的には、ロール加熱部51は、バックアップロール3の幅方向TDに複数配置された加熱手段52を含んで構成されている。
加熱手段52は、バックアップロール3を局所的に加熱するものである。
具体的には、各加熱手段52は、バックアップロール3の外周面と対向配置された電熱ヒータで構成されている。より具体的には、各電熱ヒータは、非接触式または接触式でバックアップロール3の外周面に熱を伝えるものが例示できる。
The
Specifically, the
The heating means 52 locally heats the
Specifically, each heating means 52 is composed of an electric heater arranged so as to face the outer peripheral surface of the
そして、ロール加熱部51は、制御部9からの制御指令に基づいて、加熱手段52による加熱温度を調節することができる。具体的には、ロール加熱部51は、制御部9からの制御指令に基づいて、各電熱ヒータに印加する電圧や電流等が制御される。
Then, the
加熱位置変更部53は、各加熱手段52の幅方向TDの位置を各々変更するものである。具体的には、加熱位置変更部53は、制御部9からの制御指令に基づいて、加熱手段52を幅方向TDの所定位置に移動させ、所定位置で静止させるアクチュエータで構成されている。 The heating position changing unit 53 changes the position of the TD in the width direction of each heating means 52. Specifically, the heating position changing unit 53 is composed of an actuator that moves the heating means 52 to a predetermined position in the width direction TD and stops the heating means 52 at a predetermined position based on a control command from the control unit 9.
ロール冷却部56は、バックアップロール3の幅方向TDの温度プロファイルを変更するものである。
具体的には、ロール冷却部56は、バックアップロール3の幅方向TDに複数配置された冷却手段57を含んで構成されている。
冷却手段57は、バックアップロール3を局所的に冷却するものである。具体的には、各冷却手段57は、バックアップロール3の外周面と対向配置されたエアブローノズルで構成されている。より具体的には、各エアブローノズルは、切換バルブや流量調整機構等を介して圧空供給手段や冷風供給手段等に接続されている。
The
Specifically, the
The cooling means 57 locally cools the
そして、ロール冷却部56は、制御部9からの制御指令に基づいて、冷却手段57による冷却温度を調節することができる。具体的には、各冷却手段57は、制御部9からの制御指令に基づいて、各エアブローノズルから噴射されるエアの流量やエアブロー範囲等が制御される。
Then, the
冷却位置変更部58は、各冷却手段57の幅方向TDの位置を各々変更するものである。具体的には、冷却位置変更部58は、制御部9からの制御指令に基づいて、冷却手段57を幅方向TDの所定位置に移動させ、所定位置で静止させるアクチュエータで構成されている。
The cooling
膜厚測定部6は、長尺シートWの表面に塗布された塗液Qの膜厚を、幅方向TDに亘って計測するものである。
具体的には、膜厚測定部6は、X線やβ線等の透過量や透過率に基づいて、塗布された塗液Qの単位面積当たりの重量(膜厚と相関関係がある)に応じた電気信号や数値データ等を出力するものが例示できる。
より具体的には、膜厚測定部6は、長尺シートWの幅方向TDに亘ってX線やβ線等を放射する照射部61と、X線やβ線等の強度を測定する測定部62とを備えている。そして、膜厚測定部6の照射部61と測定部62とは、長尺シートWを挟むように所定の間隔で対向配置されており、乾燥装置DR2の上流側(例えば、スリットダイ2と乾燥装置DR2の間)や、乾燥装置DR2の下流側(例えば、乾燥装置DR2と搬送ロールR2の間)に設置されている。
The film
Specifically, the film
More specifically, the film
制御部9は、温度測定部4で測定したバックアップロール3の温度プロファイルの測定結果や、膜厚測定部6で計測した幅方向TDの塗液Qの膜厚分布の測定結果に基づいて、ロール温度プロファイル変更部5を制御するものである。
具体的には、制御部9は、主に以下の様な機能を備えている。
・長尺シートを連続搬送するための、シート搬送部Mの制御(具体的には、搬送ロールR1,R2や巻取ロールR3等の回転モータ等の回転速度制御)
・塗液供給部Tからスリットダイ2への供給する塗液Qの吐出ON/OFFや吐出量等の制御
・バックアップロール3の回転制御(具体的には、回転モータ3mの回転速度制御)
・ロール温度測定部4から出力される電気信号や数値データ等の入力・取得
・ロール温度プロファイル変更部5の制御(具体的には、加熱手段51や冷却手段56を制御)
・加熱位置変更部53や冷却位置変更部58の制御
・膜厚測定部6から出力される電気信号や数値データ等の入力・取得
The control unit 9 rolls based on the measurement result of the temperature profile of the
Specifically, the control unit 9 mainly has the following functions.
-Control of the sheet transport unit M for continuously transporting a long sheet (specifically, control of the rotation speed of a rotary motor or the like such as transport rolls R1 and R2 and take-up roll R3).
-Control of discharge ON / OFF and discharge amount of the coating liquid Q supplied from the coating liquid supply unit T to the slit die 2-Rotation control of the backup roll 3 (specifically, rotation speed control of the
-Input / acquisition of electrical signals, numerical data, etc. output from the roll
-Control of the roll temperature profile changing unit 5 (specifically, the heating means 51 and the cooling means 56 are controlled).
-Control of the heating position changing unit 53 and the cooling position changing unit 58-Input / acquisition of electrical signals, numerical data, etc. output from the film
具体的には、制御部CNは、コンピュータやプログラマブルロジックコントローラ等(つまり、ハードウェア)と、その実行プログラム等(つまり、ソフトウェア)で構成されている。 Specifically, the control unit CN is composed of a computer, a programmable logic controller, etc. (that is, hardware) and an execution program thereof (that is, software).
(塗布膜厚の制御フロー)
図4は、本発明を具現化する形態の一例の動作フローを示すフロー図である。
図4には、制御部CNにて各部の機器を制御し、幅方向TDの塗布膜厚を均一化するためのフローが示されている。
(Control flow of coating film thickness)
FIG. 4 is a flow chart showing an operation flow of an example of a mode embodying the present invention.
FIG. 4 shows a flow for controlling the equipment of each part by the control unit CN to make the coating film thickness in the width direction TD uniform.
先ず、シート搬送部Mを駆動して長尺シートWを連続搬送させる(ステップs10)。 First, the sheet transport unit M is driven to continuously transport the long sheet W (step s10).
そして、バックアップロール3の表面温度を幅方向TDに亘って、温度測定部4で測定する(ステップs11)。
Then, the surface temperature of the
そして、バックアップロール3の表面温度が幅方向TDに亘って基準範囲内かどうかを判定し(ステップs12)、基準範囲外の部位があれば、ロール温度プロファイル変更部を制御して、加熱位置変更部53や冷却位置変更部58の位置調節を行い、ロール加熱部51による加熱やロール冷却部56による冷却(つまり、温調)を行う(ステップs13)。
Then, it is determined whether or not the surface temperature of the
また、長尺シートWの表面に塗布された塗液Qの膜厚tを幅方向TDに亘って、膜厚測定部6で測定する(ステップs21)。
Further, the film thickness t of the coating liquid Q applied to the surface of the long sheet W is measured by the film
そして、塗布された塗液Qの膜厚tが幅方向TDに亘って基準範囲内かどうかを判定し(ステップs22)、基準範囲外の部位があれば、ロール温度プロファイル変更部を制御して、加熱位置変更部53や冷却位置変更部58の位置調節を行い、ロール加熱部51による加熱やロール冷却部56による冷却(つまり、温調)を行い、膜厚を調節する(ステップs23)。
Then, it is determined whether or not the film thickness t of the applied coating liquid Q is within the reference range over the width direction TD (step s22), and if there is a portion outside the reference range, the roll temperature profile changing portion is controlled. The positions of the heating position changing unit 53 and the cooling
その後、塗布動作開始後の経過時間や、長尺シートWの搬送距離、塗布停止指令の有無等に基づいて、塗布動作を継続するかどうかを判定する(ステップs30)。塗布を継続する場合は、上述のステップs10〜s30を繰り返す。一方、塗布を継続しない場合は、シート搬送部Mの駆動を停止させて(ステップs31)、一連のフローを終了させる。 After that, it is determined whether or not to continue the coating operation based on the elapsed time after the start of the coating operation, the transport distance of the long sheet W, the presence or absence of the coating stop command, and the like (step s30). If the coating is to be continued, the above steps s10 to s30 are repeated. On the other hand, when the coating is not continued, the driving of the sheet transport unit M is stopped (step s31) to end the series of flows.
図5は、本発明を具現化する形態の一例での塗布中および塗布後の様子を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic view showing the state during and after coating in an example of the embodiment embodying the present invention.
図5(a)(c)には、スリットダイ2とバックアップロール3を下流側から見た塗液塗布中の様子が示されており、図5(b)(d)には、長尺シートWの表面(本図では下面側)に塗液Qが塗布された後の様子が断面図として示されている。
5 (a) and 5 (c) show a state in which the slit die 2 and the
図5(a)には、バックアップロール3の右端側d1の直径、中央部d2の直径、左端側d3の直径がそれぞれ同じ状態が例示されている。
このような状態であれば、バックアップロール3で支えられた長尺シートWの表面(下面側)とスリットダイ2の先端との間隔(塗布ギャップG:具体的には、右端側G1,中央部G2,左端側G3)も各々同じである。そのため、図5(b)に示す様に長尺シートWの表面(下面側)に塗布された後の塗液Qの膜厚t(具体的には、右端側t1,中央部t2,左端側t3)も各々同じになる。
FIG. 5A illustrates a state in which the diameter of the right end side d1 of the
In such a state, the distance between the surface (lower surface side) of the long sheet W supported by the
一方、図5(c)には、バックアップロール3の右端側d1の直径が中央部d2の直径よりも小さく、中央部d2の直径よりも左端側d3の直径が大きい状態が例示されている。このような状態であれば、バックアップロール3で支えられた長尺シートWの表面(下面側)とスリットダイ2の先端との間隔(塗布ギャップG)G1〜G3は、右端側G1が中央部G2よりも広く、中央部G2よりも左端側G3が狭くなっている。そのため、図5(d)に示す様に、長尺シートWの表面(下面側)に塗布された後の塗液Qの膜厚tは、右端側t1が中央部t2よりも厚く、中央部t2よりも左端側t3が薄くなる。
On the other hand, FIG. 5C illustrates a state in which the diameter of the right end side d1 of the
そのため、制御部9は、ロール温度プロファイル変更部5を制御して、図5(a)(b)に示す様な状態に近づけることができる。
具体的には、塗液Qの膜厚tが基準範囲より厚い場合、制御部9は、加熱位置変更部53にてロール加熱部51の位置を調節しつつ、ロール加熱部51によりバックアップロール3の表面を局所的に加熱する。そうすると、バックアップロール3は、外周面から熱を吸収すると共に内部の熱伝導により、加熱された部分が加熱されていない部分と比べて直径が大きくなる。そして、バックアップロール3の直径が大きいところは、他より塗布ギャップGが狭くなり、塗布される塗液Qの膜厚tが薄くなる。
Therefore, the control unit 9 can control the roll temperature profile changing unit 5 to approach the state shown in FIGS. 5A and 5B.
Specifically, when the film thickness t of the coating liquid Q is thicker than the reference range, the control unit 9 adjusts the position of the
反対に、塗液Qの膜厚tが基準範囲より薄い場合、制御部9は、冷却位置変更部58にてロール冷却部部56の位置を調節しつつ、ロール冷却部56によりバックアップロール3の表面を局所的に冷却する。そうすると、バックアップロール3は、外周面から熱が放出すると共に内部の熱伝導により、冷却された部分が冷却されていない部分と比べて直径が小さくなる。そして、バックアップロール3の直径が小さいところは、他より塗布ギャップGが広くなり、塗布される塗液Qの膜厚tが厚くなる。
On the contrary, when the film thickness t of the coating liquid Q is thinner than the reference range, the control unit 9 adjusts the position of the
この様な構成をしているため、本発明に係る塗布装置1は、バックアップロール3の直径を適宜温調して、塗布ギャップGを調節することができる。そのため、長尺シートWの温度が雰囲気温度と異なる場合や、装置内の局所的な温度変化がある場合など、温度変化の影響によりバックアップロール3やスリットダイ2に経時的な変形が生じても、塗液Qの膜厚tを均一化することができる。或いは、温度変化の影響を受けない場面であっても、バックアップロール3やスリットダイ2の加工精度や組み付け後の垂れ下がり、変形等に起因する膜厚tの不均一さを改善することができる。
With such a configuration, the
[別の形態]
(膜厚測定部6について)
なお上述では、膜厚測定部6の具体例として、X線やβ線等の透過量や透過率に基づいて塗液Qの膜厚に応じた電気信号や数値データ等を出力する構成を例示した。この様な構成であれば、長尺シートWや塗液Qが可視光線や赤外線、紫外線等を透過しない材料であっても、所望の膜厚測定ができるので、好ましい。しかし、長尺シートWが可視光線や赤外線、紫外線等を透過させる透明体や半透明体で、塗液Qが半透明体であれば、膜厚測定部6の照射部61と測定部62は、可視光線や赤外線、紫外線等を照射・測定する構成であっても良い。
[Another form]
(About film thickness measuring unit 6)
In the above description, as a specific example of the film
また、膜厚測定部6は、上述の様な構成に限らず、長尺シートWの表面に塗液Qが塗布されている部位と塗布されていない部位の段差を測定する構成であっても良い。
Further, the film
また上述では、塗布装置1の具体例として膜厚測定部6を備え、制御部9が、膜厚測定部6で計測した幅方向TDの膜厚分布に基づいて、ロール温度プロファイル変更部5を制御する構成を示した。この様な構成であれば、予め長尺シートWの表面に塗布する塗液Qの膜厚tの目標値を設定しておき、それに近づく様に制御部9でロール温度プロファイル変更部を制御するので、好ましい。
Further, in the above description, the film
しかし、本発明を具現化する上で、膜厚測定部6は必須の構成では無く、膜厚測定部6を省いた構成であっても良い。この場合でも、予めバックアップロール3の幅方向TDの温度プロファイルと長尺シートWの表面に塗布する塗液Qされた膜厚tとの相関関係を紐付けて把握しておき、所望の温度プロファイルに近づく様に制御部9でロール温度プロファイル変更部を制御すれば、塗液Qの膜厚tを所定の範囲内に収めること(つまり、均一化)ができる。
However, in embodying the present invention, the film
(ロール温度プロファイル変更部5について)
なお上述では、塗布装置1の具体例として、ロール温度プロファイル変更部5がロール加熱部51、加熱位置変更部53、ロール冷却部56、冷却位置変更部58を備えた構成を示した。この様な構成であれば、長尺シートWの幅方向TDに亘って、きめ細かな温度調整を逐次自動制御できるため、好ましい。
(About roll temperature profile changing unit 5)
In the above description, as a specific example of the
しかし、本発明を具現化する上で、加熱位置変更部53や冷却位置変更部58は、制御部9により各々逐次自動制御する構成に限らず、作業者が手動で変更および固定する構成であっても良い。例えば、上述のアクチュエータに代えて、長尺シートWの幅方向TDに延びるレール上と、レール上をスライドし任意の位置で固定できる金具等を備えた構成であっても良い。
However, in embodying the present invention, the heating position changing unit 53 and the cooling
また、本発明を具現化する上で、加熱位置変更部53や冷却位置変更部58は、必須の構成では無く、加熱位置変更部53と冷却位置変更部58の一方または双方を省いた構成であっても良い。
Further, in embodying the present invention, the heating position changing unit 53 and the cooling
また、本発明を具現化する上で、ロール温度プロファイル変更部5は、ロール加熱部51とロール冷却部56の双方を備えず、どちらか一方を備えた構成であっても良い。
具体的には、ロール冷却部56等を省いて、ロール加熱部51のみを備えた構成やロール加熱部51と加熱位置変更部53を備えた構成としても良い。
或いは、ロール加熱部51等を省いて、ロール冷却部56のみを備えた構成やロール冷却部56と冷却位置変更部58を備えた構成としても良い。
Further, in embodying the present invention, the roll temperature profile changing unit 5 may not include both the
Specifically, the
Alternatively, the
なお上述では、ロール加熱部51として、幅方向TDに亘って加熱手段(電熱ヒータ)52を3つ備え、ロール冷却部56として、幅方向TDに亘って冷却手段(エアブローノズル)57を3つ備える構成を例示した。しかし、これら加熱手段52や冷却手段57の個数は、上述の個数に限定されず、適宜設定すれば良い。
In the above description, the
また上述では、加熱手段52や冷却手段57の具体例として、バックアップロール3の下流側に配置した例を示した。長尺シートWが連続搬送されている際、バックアップロール3は回転し続けているため、加熱手段52や冷却手段57から一方向(図ではX方向)に加熱・冷却すれば、周方向に熱が伝わる。しかし、本発明を具現化する上で、加熱手段52や冷却手段57は、バックアップロール3を一方向から加熱・冷却する構成に限らず、多方向から加熱・冷却する構成(いわゆる、多段方式)であっても良い。
Further, in the above description, as a specific example of the heating means 52 and the cooling means 57, an example in which the
また上述では、加熱手段52の具体例として、バックアップロール3の外周面と対向配置された複数の電熱ヒータを示した。電熱ヒータを用いれば、高分解能で温度制御が容易にできる。また、部分的な加熱も可能である。また、複数配置する際の個数やピッチを調節するなどして、幅方向の温度むらを均一化することが容易なため、好ましい。
Further, in the above description, as a specific example of the heating means 52, a plurality of electric heating heaters arranged to face the outer peripheral surface of the
しかし、加熱手段52は、この様な構成に限定されず、温風を吹き付ける温風ノズルをバックアップロール3の外周面と対向配置させる構成であっても良い。具体的には、温風ノズルをバックアップロール3に幅方向TDに亘って複数配置し、それぞれ異なる場所に局所的に温風を吹き付ける構成とする。この様な構成であれば、比較的容易に設置できるため、好ましい。
However, the heating means 52 is not limited to such a configuration, and may have a configuration in which the hot air nozzle for blowing warm air is arranged to face the outer peripheral surface of the
また上述では、冷却手段57の具体例として、バックアップロール3の外周面と対向配置されたエアブローノズルを示した。この様な構成であれば、比較的容易に設置できるため、好ましい。
Further, in the above description, as a specific example of the cooling means 57, an air blow nozzle arranged to face the outer peripheral surface of the
しかし、冷却手段57は、この様な構成に限定されず、バックアップロール3の内部に冷水や冷媒等を通過させるなどして、所定の温度に冷却する構成であっても良い。このような構成の場合、乾燥機を通過して高温になった長尺シートWを搬送させても、バックアップロール3を常に一定温度に冷却することができるため、好ましい。
However, the cooling means 57 is not limited to such a configuration, and may be configured to cool to a predetermined temperature by passing cold water, a refrigerant, or the like inside the
また、ロール温度プロファイル変更部5は、バックアップロール3の外周面と対向配置させたエアブローノズルにより、バックアップロール3を加熱および冷却が可能な構成としても良い。具体的には、エアブローノズルに温風および冷風を導入可能な構成とし、温風および冷風の温度や流量を調節する構成とする。
Further, the roll temperature profile changing unit 5 may have a configuration in which the
(ロール温度測定部4について)
なお上述では、塗布装置1の具体例として、バックアップロール3を挟むようにスリットダイ2の反対側にロール温度測定部4が配置されている構成を示した。しかし、本発明を具現化する上で、ロール温度測定部4はこの位置に限定されず、他の方向からバックアップロール3の表面温度を測定する構成であっても良い。さらに、図1,2で示したロール温度測定部4とロール温度プロファイル変更部5との配置を逆にした構成であっても良い。
(About roll temperature measuring unit 4)
In the above description, as a specific example of the
(スリットダイ2、バックアップロール3について)
なお上述では、塗布装置1の具体例として、長尺シートWの下面側に塗液Qを塗布べく、バックアップロール3の下方にスリットダイ2を配置した構成を示した。しかし、本発明を具現化する上で、バックアップロール3に対するスリットダイ2の配置は適宜設定し得る。
(About slit die 2 and backup roll 3)
In the above description, as a specific example of the
(塗布装置1について)
なお上述では、塗布装置1の具体例として、長尺シートWの両面に塗液を塗布し乾燥させる両面塗工ラインにおける、第2面側(図では下面側)に塗液Qを塗布する構成を示した。この様なライン構成の場合、長尺シートWの第1面側(図では上面側)に塗液Qが塗布され、乾燥装置DR1を通過した後の長尺シートWを搬送している間に、高温になっている長尺シートWからバックアップロール3に温度が伝わり、幅方向TDに亘ってバックアップロール3の直径が不均一になったり、経時変化したりすることがある。そこで、本発明を適用すれば、幅方向TDに亘って塗布ギャップG(ひいては、塗液Qの膜厚t)を均一化することができるので好ましい。
(About coating device 1)
In the above description, as a specific example of the
しかし、本発明は、このような両面塗工ラインにおける第2面側用の塗布装置に限定されず、種々の塗布装置に適用可能である。例えば、長尺シートWの片面(第1面側)に塗液Qを塗布する形態であっても、幅方向TDに亘ってバックアップロール3のやスリットダイ2の温度が部分的に雰囲気温度と異なる場合や、装置内の局所的な温度変化が生じる場合がある。このような温度変化の影響により、幅方向TDに亘ってバックアップロール3やスリットダイ2に経時的な変形が生じても、本発明を適用すれば、幅方向TDに亘って塗布ギャップG(ひいては、塗液Qの膜厚t)を均一化することができる。或いは、温度変化の影響を受けない場面であっても、幅方向TDに亘って、バックアップロールやスリットダイの加工精度や組み付け後の垂れ下がり、変形等に起因する塗布ギャップ(ひいては、塗液Qの膜厚t)の不均一さを改善することができる。
However, the present invention is not limited to the coating device for the second surface side in such a double-sided coating line, and can be applied to various coating devices. For example, even in the form of applying the coating liquid Q to one side (first side) of the long sheet W, the temperature of the
1 塗布装置
2 スリットダイ
3 バックアップロール
4 温度測定部
5 ロール温度プロファイル変更部
6 膜厚測定部
9 制御部
W 長尺シート
Q 塗液
t 膜厚
G 塗布ギャップ
51 ロール加熱部
52 加熱手段(電熱ヒータ)
53 加熱位置変更部
56 ロール冷却部
57 冷却手段(エアブローノズル)
58 冷却位置変更部
DR1 乾燥装置
DR2 乾燥装置
1
53 Heating position change
58 Cooling position change part DR1 Drying device DR2 Drying device
Claims (4)
前記長尺シートに向けて前記塗液を吐出させるスリットダイと、
前記長尺シートの表面と前記スリットダイの先端とが所定の間隔となるように、前記長尺シートを前記塗液が塗布される面とは反対側の面側から前記幅方向に亘って支えつつ、当該長尺シートの搬送速度と同調して回転するバックアップロールと、
前記バックアップロールの表面温度を前記幅方向に亘って測定するロール温度測定部と、
前記バックアップロールの前記幅方向の温度プロファイルを変更するロール温度プロファイル変更部とを備え、
前記ロール温度プロファイル変更部は、前記バックアップロールを加熱するロール加熱部および前記バックアップロールを冷却するロール冷却部のうち少なくとも一方を備え、
前記ロール温度測定部で測定した測定結果に基づいて、前記ロール温度プロファイル変更部を制御する制御部とを備えた
ことを特徴とする、塗布装置。 A coating device that applies a coating liquid to the surface of a long sheet that is continuously transported with a predetermined width in a width direction orthogonal to the transport direction, and a slit die that discharges the coating liquid toward the long sheet.
The long sheet is supported in the width direction from the surface opposite to the surface to which the coating liquid is applied so that the surface of the long sheet and the tip of the slit die are spaced apart from each other. At the same time, a backup roll that rotates in synchronization with the transport speed of the long sheet,
A roll temperature measuring unit that measures the surface temperature of the backup roll over the width direction,
A roll temperature profile changing unit for changing the temperature profile of the backup roll in the width direction is provided.
The roll temperature profile changing unit includes at least one of a roll heating unit that heats the backup roll and a roll cooling unit that cools the backup roll.
A coating device including a control unit that controls the roll temperature profile changing unit based on the measurement result measured by the roll temperature measuring unit.
前記バックアップロールの前記幅方向に複数配置された加熱手段を含み、
前記複数配置された加熱手段の前記幅方向の位置を各々変更する加熱位置変更部を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の塗布装置。 The roll temperature profile changing part is
A plurality of heating means arranged in the width direction of the backup roll are included.
The coating apparatus according to claim 1, further comprising a heating position changing portion for changing the position of each of the plurality of arranged heating means in the width direction.
前記バックアップロールの前記幅方向に複数配置された冷却手段を含み、
前記複数配置された冷却手段の前記幅方向の位置を各々変更する冷却位置変更部を備えたことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の塗布装置。 The roll temperature profile changing part is
A plurality of cooling means arranged in the width direction of the backup roll are included.
The coating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a cooling position changing portion for changing the positions of the plurality of cooling means arranged in the width direction.
前記制御部は、前記膜厚測定部で計測した前記幅方向の膜厚分布に基づいて、前記ロール温度プロファイル変更部を制御する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の塗布装置。 A film thickness measuring unit for measuring the film thickness of the coating liquid applied to the surface of the long sheet over the width direction is provided.
The control unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the roll temperature profile changing unit based on the film thickness distribution in the width direction measured by the film thickness measuring unit. Coating device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2020021903A JP2021126608A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Application device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020021903A JP2021126608A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Application device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2020021903A Pending JP2021126608A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Application device |
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Country | Link |
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2020
- 2020-02-12 JP JP2020021903A patent/JP2021126608A/en active Pending
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