JP2022149458A - Coating device - Google Patents
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Description
本発明は、塗布液を塗布する塗布部によって形成された塗膜の状態を測定する塗布装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating device for measuring the state of a coating film formed by a coating portion that applies a coating liquid.
従来、リチウムイオン電池の電池用極板は、電極材料のスラリーを塗布するダイを備える塗布装置を用いることで、ロールツーロールで搬送される基材に対して、活物質、バインダー、導電助剤、および溶媒を含む電極材料のスラリー(以下、塗布液)を塗布し、塗膜を形成することによって製造されている。 Conventionally, a battery electrode plate for a lithium-ion battery is coated with an active material, a binder, and a conductive additive on a substrate that is transported by roll-to-roll by using a coating device equipped with a die for coating electrode material slurry. , and a solvent (hereinafter referred to as coating liquid) to form a coating film.
この塗布装置による塗布液の塗布精度が、リチウムイオン電池の電池用極板の品質に直接影響する。具体的には、塗布装置による塗布液の塗布精度が悪い場合、たとえば、形成する塗膜の厚みにばらつきが生じるなど、塗膜の状態に悪影響が生じる。そして、リチウムイオン電池の電池用極板(以下、製品)の製造においては、塗膜の状態が製品の充放電量に直接影響を与えるので、塗布精度の管理が重要となっている。 The precision with which the coating liquid is applied by the coating device directly affects the quality of the battery plate of the lithium ion battery. Specifically, when the application accuracy of the coating liquid by the coating device is poor, the state of the coating film is adversely affected, for example, the thickness of the coating film formed varies. In the manufacture of lithium-ion battery electrode plates (hereinafter referred to as products), the state of the coating film directly affects the amount of charge and discharge of the product, so control of coating accuracy is important.
この塗布精度をよくするためには、塗布条件(たとえば、塗布する塗布液の流量など)を最適なものにする必要がある。そのため、実際に製品を製造する前に、塗布条件を評価して、最適な塗布条件を把握することが望まれていた。これは、実際に製品を製造するときの塗布条件と同じ塗布条件で塗膜を形成し、形成した塗膜の状態を測定することで、行うことができる。これに対し、実際に製品を製造するときに用いる塗布装置に塗膜の状態を測定する塗膜測定手段が設けられたもの(以下、塗布装置)を用いて、塗布液を塗布し、その塗布液により形成される塗膜の状態を測定することが提案されている。 In order to improve the coating accuracy, it is necessary to optimize the coating conditions (for example, the flow rate of the coating liquid to be applied). Therefore, it has been desired to evaluate the coating conditions and grasp the optimum coating conditions before actually manufacturing the product. This can be done by forming a coating film under the same coating conditions as when actually manufacturing a product, and measuring the state of the formed coating film. On the other hand, a coating device used when actually manufacturing a product is provided with a coating film measuring means for measuring the state of the coating film (hereinafter referred to as a coating device), and the coating liquid is applied and the coating It has been proposed to measure the state of the coating film formed by the liquid.
この塗布装置920は、図6に示すように、基材930を巻き出す巻出ロール921と、塗布液を塗布し、塗膜を形成するダイ922と、ダイ922により形成された塗膜の状態を測定する塗膜測定手段910と、塗布液を乾燥させる乾燥部923と、基材930を巻き取る巻取ロール924とを備えている。この塗布装置920の巻出ロール921により基材930を巻き出して、搬送方向下流側に基材930を搬送し、この搬送される基材930上にダイ922によって塗布液を塗布して塗膜を形成する。このとき、実際に製品を製造するときの塗布条件と同じ塗布条件で、基材930上に塗膜が形成されている。そして、搬送される基材930上に形成された塗膜の状態を塗膜測定手段910によって測定する。その後、乾燥部923により塗膜を乾燥させて、巻取ロール924に基材930を巻き取る。これにより、塗膜の状態を測定することができる(たとえば、下記特許文献1)。
As shown in FIG. 6, the coating device 920 includes an unwinding roll 921 for unwinding a
しかし、上記塗布装置920では、塗膜の状態の測定にかかるコストが高くなってしまうという問題があった。 However, the coating device 920 has a problem that the cost for measuring the state of the coating film increases.
具体的に説明する。上記塗布装置920では、塗布条件が最適であるか否かを評価するために、実際に製品を製造するときの塗布条件と同じ塗布条件で塗膜を形成する。すなわち、上記塗布装置920を用いて塗膜の状態を測定するためには、実際の製品の製造に用いる材料(たとえば、基材930や塗布液など)を消費して行う必要がある。当然、塗膜の状態の測定時に形成された塗膜は製品としては使用できないので、測定にかかるコストが高くなる。
A specific description will be given. In the coating device 920, in order to evaluate whether or not the coating conditions are optimum, a coating film is formed under the same coating conditions as those used when actually manufacturing a product. That is, in order to measure the state of the coating film using the coating device 920, it is necessary to consume the materials (eg, the
本発明は、上記問題を鑑みてされたものであり、従来と比較して塗膜の状態の測定にかかるコストを削減することができる塗布装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a coating apparatus capable of reducing the cost of measuring the state of a coating film as compared with the prior art.
上記課題を解決するための本発明の塗布装置は、塗布液を塗布する塗布部により形成された塗膜の状態を測定する塗布装置であって、中心軸を回転軸として所定の速度で回転する略円柱状の塗布ロールと、回転する前記塗布ロールの外周面上に塗布液を塗布して塗膜を形成する前記塗布部と、前記塗布ロールの外周面上に形成された前記塗膜の状態を測定する塗膜測定手段と、前記塗膜測定手段により測定された前記塗膜が再度前記塗布部に到達するまでに前記塗膜を前記塗布ロールの外周面上から除去する塗膜除去手段と、を有しており、前記塗布部、前記塗膜測定手段、および前記塗膜除去手段が、連続して回転する前記塗布ロールに対して動作することを特徴としている。 A coating device of the present invention for solving the above-mentioned problems is a coating device for measuring the state of a coating film formed by a coating portion that applies a coating liquid, and rotates at a predetermined speed with a central axis as a rotation axis. A substantially cylindrical coating roll, the coating section for forming a coating film by coating a coating liquid on the outer peripheral surface of the rotating coating roll, and the state of the coating film formed on the outer peripheral surface of the coating roll. and a coating film removing means for removing the coating film from the outer peripheral surface of the coating roll until the coating film measured by the coating film measuring means reaches the coating portion again. , wherein the coating section, the coating film measuring means, and the coating film removing means operate with respect to the continuously rotating coating roll.
上記塗布装置によれば、塗布部により塗布ロールの外周面上に塗膜を形成し、この形成された塗膜の状態を塗膜測定手段により測定して、この測定した塗膜を塗膜除去手段により塗布ロールの外周面上から除去する。これらの動作が、所定の速度で連続して回転する塗布ロールに対して行われるので、基材を必要とせずに、塗布液の付着が無い面への塗膜の形成と、塗膜の状態の測定を連続して何度も行うことができる。したがって、基材に塗膜を形成し、その塗膜の状態を測定していた従来のものと比べて、コストを削減することが可能となる。 According to the coating apparatus, the coating portion forms a coating film on the outer peripheral surface of the coating roll, the state of the formed coating film is measured by the coating film measuring means, and the measured coating film is removed. It is removed from the outer peripheral surface of the coating roll by means. Since these operations are performed on the coating roll that rotates continuously at a predetermined speed, a coating film can be formed on the surface where the coating liquid does not adhere and the state of the coating film can be obtained without using a substrate. measurements can be made many times in succession. Therefore, it is possible to reduce costs compared to the conventional method in which a coating film is formed on a substrate and the state of the coating film is measured.
また、前記塗膜除去手段により除去された前記塗膜を形成する塗布液を回収し、回収した前記塗布液を前記塗布部により再度塗布させる塗布液再利用手段を有している構成としてもよい。 Further, it may be configured to have a coating liquid recycling means for recovering the coating liquid forming the coating film removed by the coating film removing means and for re-coating the recovered coating liquid by the coating section. .
この構成によれば、塗布部により塗布された塗布液を再利用することができる。したがって、塗布液の消費を抑えることができ、コストをより削減することが可能となる。 According to this configuration, the coating liquid applied by the coating section can be reused. Therefore, the consumption of the coating liquid can be suppressed, and the cost can be further reduced.
また、前記塗膜除去手段が、薄板状に形成されており、前記塗膜除去手段の端部が前記塗布ロールに押し当てられることで、前記塗布ロールの外周面上から前記塗膜を掻き取って除去する構成としてもよい。 Further, the coating film removing means is formed in a thin plate shape, and the coating film is scraped off from the outer peripheral surface of the coating roll by pressing the end portion of the coating film removing means against the coating roll. It is good also as a structure which removes by
この構成によれば、複雑な機構を必要とせずに塗布ロールの外周面上から塗膜を除去することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to remove the coating film from the outer peripheral surface of the coating roll without requiring a complicated mechanism.
また、前記塗布ロールの温度を調節するロール温調手段を有している構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure which has a roll temperature control means which adjusts the temperature of the said coating roll.
この構成によれば、温度調節によって塗布ロールを所望の温度に維持することができる。したがって、塗布部による塗布液の塗布や、塗膜除去手段による塗膜の除去により、発生する摩擦熱などの熱によって、塗布ロールが加熱され、変形することを防ぐことが可能となる。 According to this configuration, the application roll can be maintained at a desired temperature by temperature control. Therefore, it is possible to prevent the application roll from being heated and deformed by heat such as frictional heat generated by the application of the application liquid by the application portion and the removal of the coating film by the coating film removing means.
また、前記塗膜測定手段により得られた結果を前記塗布ロールの連続回転中に反映させ、前記塗布部が塗布液を塗布する塗布条件を制御する塗布条件調節手段を有している構成としてもよい。 Further, the coating condition adjusting means may be provided for reflecting the results obtained by the coating film measuring means during continuous rotation of the coating roll and controlling the coating conditions for the coating portion to apply the coating liquid. good.
この構成によれば、塗布部による塗布液の塗布精度を効率よく向上させ、向上させた塗布精度を維持することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to efficiently improve the application accuracy of the application liquid by the application unit and maintain the improved application accuracy.
また、前記塗布条件調節手段は、前記塗布部が塗布する塗布液の流量を前記塗布部の幅方向にわたって調節する幅方向調節部を有している構成としてもよい。 Further, the coating condition adjusting means may have a width direction adjusting portion that adjusts the flow rate of the coating liquid applied by the coating portion across the width direction of the coating portion.
この構成によれば、塗布部が塗布する塗布液の流量を塗布部の幅方向にわたって調節することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to adjust the flow rate of the coating liquid applied by the coating portion across the width direction of the coating portion.
また、前記塗布部は、電池用極板を製造するために電極材料のスラリーを塗布するダイであってもよい。 Further, the application part may be a die for applying a slurry of an electrode material for manufacturing a battery electrode plate.
この構成によれば、ダイによって塗布した塗布液の状態を測定することができ、この測定結果に基づいて、電池が所定の充放電性能を得ることができる塗膜を形成するための塗布条件を導くことが可能となる。 According to this configuration, the state of the applied coating liquid can be measured by the die, and based on the measurement results, the coating conditions for forming a coating film that allows the battery to obtain a predetermined charge-discharge performance can be determined. can be guided.
本発明の塗布装置によれば、従来と比較して塗膜の状態の測定にかかるコストを削減することができる。 According to the coating apparatus of the present invention, it is possible to reduce the cost required for measuring the state of the coating film as compared with the conventional one.
〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態における塗布装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、水平方向をX軸方向、Y軸方向と表現し、XY平面と垂直な方向(つまり、鉛直方向)をZ軸方向と表現する。
[First Embodiment]
A coating device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the horizontal direction is expressed as the X-axis direction and the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the XY plane (that is, the vertical direction) is the Z-axis. expressed as direction.
図1は、第一実施形態における塗布装置1を概略的に示す図である。図2は、第一実施形態における塗布装置1を示す図である。図3は、図2のA-A矢視図である。図4は、第一実施形態における塗布機構のバリエーションを示す図である。
本実施形態における塗布装置1は、図1に示すように塗布液E(図2を参照)を塗布し、塗膜T(図2を参照)を形成する塗布機構20と、塗布機構20により自身の外周面上に塗膜Tが形成される塗布ロール11と、塗布ロール11の外周面上に形成された塗膜Tの状態を測定する塗膜測定手段12と、塗布ロール11の外周面上から塗膜Tを除去する塗膜除去手段13と、塗膜除去手段13により除去された塗膜Tを形成する塗布液Eを再利用する塗布液再利用手段14とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
塗布装置1は、任意の塗布条件で塗布ロール11の外周面上に塗布液Eを塗布して形成した塗膜Tの状態を測定する。この測定結果をもとに、任意の塗布条件が最適なものであるか否かを評価することができる。
The
本実施形態における塗布液Eは、たとえば、活物質、バインダー、導電助剤、および溶媒を含むスラリーのことであり、リチウムイオン電池の電池用極板(以下、製品)の材料(所謂、電極材料)として用いられる。 The coating liquid E in the present embodiment is, for example, a slurry containing an active material, a binder, a conductive aid, and a solvent, and is a material (so-called electrode material) of a battery electrode plate (hereinafter referred to as a product) of a lithium ion battery. ).
また、本実施形態における塗布条件は、塗布装置1を構成する各部の動作を制御して塗布液Eを塗布するために設定される条件のことであり、この塗布条件が塗膜Tの状態に直接影響を与える。ここでいう塗布条件は、たとえば、塗布機構20により塗布される塗布液Eの流量などのことである。また、ここでいう塗膜Tの状態とは、たとえば塗膜Tの厚みや幅のことであり、この塗膜Tの状態に基づいて塗布条件が最適なものであるか否かを評価する。
Further, the coating conditions in the present embodiment are the conditions set for controlling the operation of each part constituting the
本実施形態における塗布ロール11は、略円柱状に形成され、この円柱の中心軸を回転軸として所定の速度で連続して回転することができる。この塗布ロール11の回転速度は、制御部3(図1を参照)によって制御される。この制御部3は、たとえば、汎用のコンピュータ装置によって構成されており、設定された回転速度になるよう、塗布ロール11の回転速度を制御する。なお、塗布ロール11の回転速度は、実際に製品を製造するときに搬送される基材の搬送速度と同じ速度(たとえば、100m/min以上)であるとよい。このように所定の速度で連続して回転する塗布ロール11の外周面上に、後述する塗布機構20が塗布液Eを塗布することで、塗膜Tが形成される。
The
本実施形態における塗布機構20は、所定の速度で連続して回転する塗布ロール11の外周面上に塗布液Eを塗布し、塗膜Tを形成するためのものである。塗布機構20は、図1に示すように塗布液を塗布する塗布部21と、塗布部21に塗布液を供給する塗布液供給手段22により構成される。この塗布機構20を構成する各部の動作は、設定した塗布液Eの塗布条件に基づいて制御される。なお、塗布機構20を構成する各部の動作の制御は、前述した制御部3によって行われてもよい。
The
塗布部21は、塗布液Eを塗布するためのものである。本実施形態では、塗布部21が電極材料のスラリーを塗布するダイであるものを例に説明する。なお、塗布部21は、ダイに限られず、たとえば、インクジェット塗布用やグラビア塗布用の塗布方式に対応するものであってもよい。
The
塗布部21は、塗布液Eを塗布するためのものである。この塗布部21は、塗布ロール11の回転軸方向(図1におけるY軸方向)に沿って長く形成されている。また、塗布部21は、自身の幅方向(図1におけるY軸方向)と塗布ロール11の回転軸方向(以下、回転軸方向)とが平行となるように塗布ロール11と所定の間隔を空けて配置されている。
The
また、塗布部21は、図2および図3に示すように塗布液供給手段22に接続され、幅方向に長く塗布液Eを溜める空間であるマニホールド21aと、このマニホールド21aと繋がった幅方向に広いスリット21bと、幅方向においてスリット21bと同一の長さで開口し、塗布液Eを吐出する吐出口21cとを有している。そして、吐出口21cは、塗布ロール11の外周面と対向している。これにより、マニホールド21aに溜められた塗布液Eがスリット21bを経由して、吐出口21cから塗布ロール11の外周面上に吐出される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
塗布液供給手段22は、塗布液Eを塗布部21に供給するためのものである。この塗布液供給手段22は、図1に示すように塗布液Eを貯留する供給タンク22aと、供給タンク22aとマニホールド21aとを接続する供給流路22bと、塗布液Eを供給タンク22aからマニホールド21aに送液するポンプ22cにより構成される。これにより、供給タンク22aに貯留された塗布液Eが、ポンプ22cにより供給流路22b内で送液され、マニホールド21aに供給される。
The coating liquid supply means 22 is for supplying the coating liquid E to the
これら構成により、塗布機構20は、所定の速度で連続して回転する塗布ロール11の外周面上に塗布液Eを帯状に塗布し、塗膜Tを形成することができる。
With these configurations, the
また、本実施形態における塗布機構20は、塗布条件調節手段をさらに有している。塗布条件調節手段は、塗布機構20が塗布液Eを塗布する塗布条件を制御するためのものである。この塗布条件調節手段は、塗布機構20の各部の動作や位置を調節することで、塗布条件を制御する。そして、塗布条件調節手段は、塗布流量調節手段を有している。塗布流量調節手段は、塗布部21により塗布する塗布液Eの流量を調節するためのものである。この塗布流量調節手段は、本実施形態では、たとえば、ポンプ22cである。このポンプ22cの動作を制御することにより、マニホールド21aに供給する塗布液Eの流量が調節される。すなわち、塗布部21により塗布する塗布液Eの流量を調節することが可能となる。
In addition, the
また、本実施形態における塗布流量調節手段は、幅方向調節部23をさらに有している。この幅方向調節部23は、図3に示すように前述した供給流路22bが分岐した複数の分岐流路23aと、この分岐流路23aのそれぞれに対応したバルブ23bにより構成される。そして、これら分岐流路23aのそれぞれがマニホールド21aに接続され、これら分岐流路23aのそれぞれからマニホールド21aに供給する塗布液Eの流量がバルブ23bの開度によって調節される。ここで、分岐流路23aのそれぞれがマニホールド21aの幅方向に所定の間隔を空けて配置されているとよい。これにより、マニホールド21aに供給する塗布液Eの流量を幅方向にわたって調節できる。すなわち、塗布部21により塗布する塗布液Eの流量を幅方向にわたって精度よく調節できる。
In addition, the coating flow rate adjusting means in this embodiment further has a width direction adjusting portion 23 . As shown in FIG. 3, the width direction adjusting portion 23 is composed of a plurality of branched flow paths 23a branched from the supply flow path 22b and valves 23b corresponding to the branched flow paths 23a. Each of these branch flow paths 23a is connected to the manifold 21a, and the flow rate of the coating liquid E supplied to the manifold 21a from each of these branch flow paths 23a is adjusted by the degree of opening of the valve 23b. Here, each of the branch flow paths 23a is preferably arranged at predetermined intervals in the width direction of the manifold 21a. Thereby, the flow rate of the coating liquid E supplied to the manifold 21a can be adjusted across the width direction. That is, the flow rate of the coating liquid E applied by the
なお、幅方向調節部23は、分岐流路23aとバルブ23bにより構成されるものに限られない。たとえば、図4に示すように塗布部21の幅方向における塗布液Eの流路の複数カ所から塗布液Eを抜くことで、塗布部21により塗布される塗布液Eの塗布流量を調節する構成にしてもよい。また、塗布部21に複数のボルトを設け、これらボルトの推力を塗布部21に作用させることで、塗布部21を変形させて塗布部21の幅方向における塗布液Eの塗布流量を調節する構成としてもよい。
It should be noted that the width direction adjusting portion 23 is not limited to the branch flow path 23a and the valve 23b. For example, as shown in FIG. 4, the application liquid E is removed from a plurality of locations in the flow path of the application liquid E in the width direction of the
また、塗布条件調節手段は、塗布流量調節手段を有するものに限られない。たとえば、塗布部21と塗布ロール11間の距離を調節する機構を有していてもよい。これにより、塗布部21が形成する塗膜Tの幅を調節することができる。
Further, the coating condition adjusting means is not limited to having the coating flow rate adjusting means. For example, it may have a mechanism for adjusting the distance between the
塗膜測定手段12は、塗布機構20により所定の速度で連続して回転する塗布ロール11の外周面上に形成された塗膜Tの状態を測定するためのものである。本実施形態における塗膜測定手段12は、図2に示すように塗膜Tの厚みを測定する膜厚測定手段12a(たとえば、変位計)と、塗膜Tの幅を測定する幅測定手段12b(たとえば、エリアカメラ)とで、構成される。これら膜厚測定手段12aおよび幅測定手段12bの動作は、前述した制御部3によって制御されてもよく、これらを動作させることで、塗膜Tの厚みと幅を測定できる。
The coating film measuring means 12 measures the state of the coating film T formed on the outer peripheral surface of the
そして、塗膜測定手段12による測定結果は、本実施形態では、前述した制御部3に出力される。この出力された測定結果を確認することによって、塗布条件が最適なものであるか否かを評価することができる。
In this embodiment, the result of measurement by the coating film measuring means 12 is output to the
この評価の結果、塗布条件が最適なものでなかった場合、塗膜Tの状態が所望の状態に近づくように塗布条件調節手段によって、塗布液Eを塗布する塗布機構20の各部の動作や位置を調節することで、塗布条件を制御する。これにより、塗布条件を最適なものにすることができる。すなわち、最適な塗布条件で塗布部21が塗膜Tを形成して電池用極板を製造することができるので、電池の品質を向上させる(たとえば、充放電性能を高めるなど)ことが可能となる。
As a result of this evaluation, if the coating conditions are not optimal, the operation and position of each part of the
塗膜除去手段13は、塗膜測定手段12により測定された塗膜Tを塗布ロール11の外周面上から除去するためのものであり、図2に示すように塗布ロール11の回転方向において塗膜測定手段12と塗布部21との間に位置するよう配置されている。すなわち、少なくとも塗膜測定手段12により測定された塗膜Tが再度塗布部21に到達するまでに塗布ロール11の外周面上から除去するようになっている。また、本実施形態における塗膜除去手段13は、図2に示すように薄板状に形成されたブレード13aと、このブレード13aが取り付けられるブレードホルダー13bにより構成される。
The coating film removing means 13 is for removing the coating film T measured by the coating film measuring means 12 from the outer peripheral surface of the
ブレード13aは、回転軸方向に沿って長く形成され、自身の幅方向(図2におけるY軸方向)と、回転軸方向とが、平行になるよう塗布ロール11の外周面と対向して配置されている。このブレード13aの先端が塗布ロール11の外周面に押し付けられることで、塗布ロール11の外周面上から塗膜Tが掻き取られて、除去される。なお、ブレード13aは、たとえば、PET(ポリエチレンテレフタラート)やエポキシ樹脂、高分子ポリマーなどで形成されている。また、ブレード13aの厚みは、ブレード13aが塗布ロール11の外周面に押し付けられるときに、塗布ロール11の外周面に対してブレード13aが自然に沿うような厚みであるとよい(たとえば、0.5~1.0mm)。
The blade 13a is formed long along the direction of the rotation axis, and is arranged to face the outer peripheral surface of the
ブレードホルダー13bは、所定位置でブレード13aを保持するためのものであり、ブレード13aを自由に取り付け、取り外しすることができる構成を有している。すなわち、用途に応じてブレード13aの材質、寸法を自由に選択して使用することができる。また、ブレードホルダー13bは、ブレード13aを塗布ロール11の外周面に対して離接させる機構(不図示)を有していてもよい。これにより、塗布ロール11の摩耗を抑えることができる程度に、塗布ロール11の外周面に対するブレード13aの押し付け具合を調節することができる。
The blade holder 13b is for holding the blade 13a at a predetermined position, and has a structure in which the blade 13a can be freely attached and detached. That is, the material and dimensions of the blade 13a can be freely selected and used according to the application. Further, the blade holder 13b may have a mechanism (not shown) for separating and contacting the blade 13a with respect to the outer peripheral surface of the
また、塗膜除去手段13にブレード13aを清掃するブレード清掃手段(不図示)を設けてもよい。ブレード清掃手段は、たとえば、スポンジにより形成され、ブレード13a上の塗布液Eをブレード13aの幅方向側から掻き取るようにして除去する構成としてもよい。これにより、塗布液Eがブレード13aの先端近傍から中央に溜まることを防ぐことができる。 Also, the paint film removing means 13 may be provided with a blade cleaning means (not shown) for cleaning the blade 13a. The blade cleaning means may be formed of a sponge, for example, and may be configured to remove the coating liquid E on the blade 13a by scraping it from the width direction side of the blade 13a. Thereby, it is possible to prevent the coating liquid E from accumulating in the center from the vicinity of the tip of the blade 13a.
上記のような塗布機構20、塗膜測定手段12、および塗膜除去手段13のそれぞれは、所定の速度で連続して回転する塗布ロール11に対して動作させられている。これにより、従来のように連続して搬送される長尺の基材に塗布液Eを塗布して形成した塗膜Tの状態を測定することと同等の測定を行うことができる。具体的には、本実施形態における塗布装置1は、従来の基材の搬送速度と同じ速度で、塗布ロール11を連続して回転させ、この塗布ロール11に対して塗布液Eを塗布し、形成した塗膜Tの状態を測定して、測定後の塗膜Tを除去するので、塗布液Eの付着が無い面への塗膜Tの形成と、形成した塗膜Tの状態の測定を何度でも連続して行うことができる。
Each of the
塗布液再利用手段14は、塗膜除去手段13により除去された塗膜Tを形成する塗布液Eを再利用するためのものである。この塗布液再利用手段14は、本実施形態では、図1および図2に示すように塗膜除去手段13により除去された塗膜Tを形成する塗布液Eを回収する回収タンク14aと、この回収タンク14aに塗布液Eを導くトレー部14bと、回収タンク14aと供給タンク22aとを接続する再利用流路14cと、回収タンク14aから供給タンク22aへ塗布液Eを送液するポンプ14dにより構成される。 The coating liquid reusing means 14 is for reusing the coating liquid E that forms the coating film T removed by the coating film removing means 13 . In this embodiment, the coating liquid recycling means 14 includes a recovery tank 14a for recovering the coating liquid E forming the coating film T removed by the coating film removing means 13 as shown in FIGS. By means of a tray portion 14b that guides the coating liquid E to the recovery tank 14a, a reuse channel 14c that connects the recovery tank 14a and the supply tank 22a, and a pump 14d that feeds the coating liquid E from the recovery tank 14a to the supply tank 22a. Configured.
トレー部14bは、平板状に形成され、図2に示すように塗布液Eを回収タンク14aに導くよう塗膜除去手段13から回収タンク14aに向かって傾斜して配置されている。これにより、塗膜除去手段13により除去された塗膜Tを形成する塗布液Eを回収タンク14aに確実に回収することができる。なお、トレー部14bは、略U字型や略V字型の形状に形成してもよい。これにより、塗布液Eが飛び散ることを防ぐことができる。 The tray portion 14b is formed in a flat plate shape, and is arranged to be inclined from the coating film removing means 13 toward the recovery tank 14a so as to guide the coating liquid E to the recovery tank 14a as shown in FIG. As a result, the coating liquid E that forms the coating film T removed by the coating film removing means 13 can be reliably recovered in the recovery tank 14a. Note that the tray portion 14b may be formed in a substantially U-shaped or substantially V-shaped shape. This can prevent the coating liquid E from scattering.
そして、トレー部14bにより回収タンク14aに導かれ、回収タンク14aにより回収された塗布液Eは、再利用流路14cを通じて供給タンク22aまでポンプ14dで送液される。そして、供給タンク22aに送液された塗布液Eは再び塗布部21により塗布ロール11に塗布される。すなわち、一度塗布した塗布液Eを再利用することができる。
Then, the coating liquid E, which is guided to the recovery tank 14a by the tray portion 14b and recovered by the recovery tank 14a, is sent by the pump 14d to the supply tank 22a through the reuse channel 14c. Then, the coating liquid E sent to the supply tank 22 a is again coated on the
このように、上記第一実施形態における塗布装置1によれば、基材を用いなくても従来の塗膜Tの状態の測定と同等の測定結果を得ることができる。したがって、従来と比較して、測定にかかるコストを削減することが可能となる。また、従来のように基材に塗布された塗膜Tを乾燥させて基材を巻き取る必要がないので、塗膜Tの乾燥にかかる時間を考慮することなく、塗布液Eの塗布速度と塗布ロール11が回転する速度を上げて塗膜Tの状態を測定することができる。すなわち、従来の塗布装置による製品の生産速度を上回る速度で塗膜Tを形成し、塗膜Tの状態を測定することが可能となる。また、従来のように基材を搬送する機構や基材に塗布された塗膜を乾燥させる機構を必要としないので、装置の大型化を防ぎ、これら機構を動作させることに必要なコストを削減することが可能となる。また、塗布液再利用手段14により、塗布液Eを再利用することができる。これにより、塗布液Eの消費量を抑えることができるので、従来と比べてコストをより削減することが可能となる。
As described above, according to the
〔第二実施形態〕
次に本発明の第二実施形態における塗布装置1について図1を用いて説明する。本実施形態では、塗布装置1がフィードバック手段を有している点で第一実施形態と異なっている。
[Second embodiment]
Next, a
本実施形態では、塗布装置1は、フィードバック手段を有している。フィードバック手段は、塗膜測定手段12による測定結果を塗布中に即時に塗布機構20の塗布液Eの塗布に反映させるためのものである。本実施形態では、制御部3が、フィードバック手段である。このフィードバック手段は、塗膜測定手段12により出力された測定結果をもと塗布機構20による塗布条件が最適であるか否かを判定し、即時に塗布機構20による塗布条件が最適なものになるよう塗布条件調節手段を制御する。具体的には、フィードバック手段は、塗布機構20の塗布条件調節手段を制御することで、塗布機構20が塗布液Eを塗布する塗布条件が最適なものになるよう制御する。
In this embodiment, the
具体的に説明する。たとえば、塗布機構20により塗布ロール11の外周面上に形成した塗膜Tの状態を塗膜測定手段12により測定する。この測定結果からフィードバック手段が塗布機構20による塗布条件が最適なものでないと判定した場合、即時にフィードバック手段は、塗布機構20による塗布条件を最適なものにするために塗布条件調節手段の制御を行う。フィードバック手段は、所定の速度で連続して回転する塗布ロール11に対して、塗布液Eを塗布して塗膜Tを形成しているなかで、塗布機構20による塗布条件が最適なものになるよう塗布条件調節手段の制御を行う。これにより、塗布機構20による塗布液Eの塗布精度を効率よく向上させることが可能となる。また、向上させた塗布精度を維持することが可能となる。
A specific description will be given. For example, the state of the coating film T formed on the outer peripheral surface of the
〔第三実施形態〕
次に本発明の第三実施形態における塗布装置1について説明する。本実施形態では、塗布装置1がロール温調手段(不図示)を有している点で第一実施形態および第二実施形態と異なっている。
[Third embodiment]
Next, a
本実施形態では、塗布装置1は、図示しないロール温調手段を有している。ロール温調手段は、塗布ロール11の温度を調節するためのものであり、たとえばペルチェ効果を利用した冷却機能を備えたヒータにより構成される。このロール温調手段は、塗布ロール11の内部または/および外部に設けられ、塗布ロール11の表層を冷却する。これにより、塗布ロール11を冷却することができる。すなわち、塗布部21による塗布液Eの塗布や、塗膜除去手段13の塗膜Tの除去時に生じる摩擦熱によって塗布ロール11が加熱されるのに対して、塗布ロール11の温度を所定の温度に維持することができる。したがって、加熱による塗布ロール11の変形を防ぐことが可能となる。
In this embodiment, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述したが、各実施形態における構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の追加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。たとえば、塗布装置1が基材Wを搬送する搬送ロールや塗膜Tを乾燥する機構を有する塗布システム2(図5を参照)に設けられるものであってもよい。具体的には、図5(a)に示すように塗布装置1を塗布システム2に設け、図5(b)に示すように実際に製品を製造するために塗布システム2が基材Wを搬送し、搬送した基材Wに塗布液Eを塗布する前に塗布精度を評価できる。また、塗布装置1が塗布システム2に対して独立していてもよい。
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and additions, omissions, Substitutions and other modifications are possible. For example, the
また、上記実施形態では、塗膜測定手段12が、膜厚測定手段12aと、幅測定手段12bにより構成される例について説明したが、測定する用途に応じて適宜変更してもよい。たとえば、照明とカメラから構成されてもよい。これにより、塗布機構20が塗布液Eを塗布した塗布領域と塗布液Eを塗布しない不塗布領域を連続的に形成する所謂間欠塗布をするものであった場合でも、形成したそれぞれの領域の状態を検査することが可能となる。
In the above embodiment, the coating film measuring means 12 is composed of the film thickness measuring means 12a and the width measuring means 12b. For example, it may consist of lighting and a camera. As a result, even when the
また、上記実施形態では、塗膜除去手段13がブレード13aとブレードホルダー13bにより構成される例について説明したが、これに限られない。たとえば、塗膜Tを吸引する吸引機構により構成されてもよいし、塗膜Tを拭き取る拭き取り機構により構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the coating film removing means 13 is composed of the blade 13a and the blade holder 13b has been described, but the present invention is not limited to this. For example, it may be configured by a suction mechanism for sucking the coating film T, or may be configured by a wiping mechanism for wiping the coating film T.
また、塗膜除去手段13を複数設けてもよい。これにより、塗布ロール11の外周面上の塗膜Tを確実に除去することが可能となる。
Also, a plurality of coating film removing means 13 may be provided. This makes it possible to reliably remove the coating film T on the outer peripheral surface of the
また、塗膜除去手段13が塗布ロール11の外周面上の塗膜Tを除去した部分を拭き取る拭き取り機構を設けてもよい。これにより、塗布ロール11の外周面上の塗膜Tをより確実に除去することが可能となる。
Further, a wiping mechanism may be provided for wiping off the portion of the outer peripheral surface of the
また、上記実施形態では、塗布液再利用手段14が、回収タンク14aと、トレー部14bと、再利用流路14cと、ポンプ14dにより構成される例について説明したが、これに限られない。たとえば、供給タンク22aに塗布液Eを回収するための開口を設け、塗膜除去手段13により除去された塗膜Tを形成する塗布液Eを直接回収する構成としてもよい。すなわち、供給タンク22aと回収タンク14aを1つのタンクとして共用可能にしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the coating
また、上記実施形態では、ロール温調手段がヒータから構成されている例について説明したが、これに限られない。たとえば、塗布ロール11の外周面上から塗膜Tを塗膜除去手段13により除去し、その塗膜Tを除去された部分に再度塗布機構20により塗布液Eが塗布されるまでの間に、その部分に塗布液Eの溶媒を吹き付けることによって塗布ロール11を冷却する構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the roll temperature control means is composed of a heater has been described, but the present invention is not limited to this. For example, before the coating film T is removed from the outer peripheral surface of the
また、塗布部21または/および塗布液供給手段22の塗布液Eが流れる流路に、塗布液Eの温度を調節する機構を設けてもよい。これにより、塗布部21により塗布される塗布液Eの温度を調節することができ、安定的に塗膜Mの厚みを維持管理することができる。
Further, a mechanism for adjusting the temperature of the coating liquid E may be provided in the flow path of the
また、塗布液再利用手段14に塗布液Eの温度を調節する機構を設けてもよい。 Further, a mechanism for adjusting the temperature of the coating liquid E may be provided in the coating liquid recycling means 14 .
また、塗布流量調節手段は幅方向調節部23を有していなくてもよい。すなわち、分岐流路23aとバルブ23bを用いずに、ポンプ22cの制御のみで、塗布部21により塗布する塗布液Eの塗布流量を調節してよい。
Also, the coating flow rate adjusting means may not have the width direction adjusting portion 23 . That is, the application flow rate of the application liquid E applied by the
1 塗布装置
11 塗布ロール
12 塗膜測定手段
12a 膜厚測定手段
12b 幅測定手段
13 塗膜除去手段
13a ブレード
13b ブレードホルダー
14 塗布液再利用手段
14a 回収タンク
14b トレー部
14c 再利用流路
14d ポンプ
2 塗布装置
20 塗布機構
21 塗布部(ダイ)
21a マニホールド
21b スリット
21c 吐出口
22 塗布液供給手段
22a 供給タンク
22b 供給流路
22c ポンプ
23 幅方向調節部
23a 分岐流路
23b バルブ
3 制御部
T 塗膜
E 塗布液
W 基材
REFERENCE SIGNS
21a Manifold 21b Slit 21c Discharge port 22 Coating liquid supply means 22a Supply tank 22b Supply channel 22c Pump 23 Width direction adjusting part 23a Branch
Claims (7)
中心軸を回転軸として所定の速度で回転する略円柱状の塗布ロールと、
回転する前記塗布ロールの外周面上に塗布液を塗布して塗膜を形成する前記塗布部と、
前記塗布ロールの外周面上に形成された前記塗膜の状態を測定する塗膜測定手段と、
前記塗膜測定手段により測定された前記塗膜が再度前記塗布部に到達するまでに前記塗膜を前記塗布ロールの外周面上から除去する塗膜除去手段と、を有しており、
前記塗布部、前記塗膜測定手段、および前記塗膜除去手段が、連続して回転する前記塗布ロールに対して動作することを特徴とする塗布装置。 A coating device for measuring the state of a coating film formed by a coating portion that applies a coating liquid,
a substantially cylindrical coating roll that rotates at a predetermined speed with a central axis as a rotation axis;
the coating unit for forming a coating film by coating a coating liquid on the outer peripheral surface of the rotating coating roll;
a coating film measuring means for measuring the state of the coating film formed on the outer peripheral surface of the coating roll;
a coating film removing means for removing the coating film from the outer peripheral surface of the coating roll by the time the coating film measured by the coating film measuring means reaches the coating portion again,
A coating apparatus, wherein the coating section, the coating film measuring means, and the coating film removing means operate with respect to the continuously rotating coating roll.
前記塗膜除去手段の端部が前記塗布ロールに押し当てられることで、前記塗布ロールの外周面上から前記塗膜を掻き取って除去することを特徴とする請求項1若しくは請求項2のいずれかに記載の塗布装置。 The coating film removing means is formed in the shape of a thin plate,
3. The coating film is removed by scraping off the coating film from the outer peripheral surface of the coating roll by pressing the end of the coating film removing means against the coating roll. 1. The coating device according to claim 1.
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