JP5915171B2 - Web coating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、搬送されるウエブに対し塗工材を塗工する塗工装置に関するものである。 The present invention relates to a coating apparatus for applying a coating material to a web to be conveyed.
例えば、電池の電極を製造するシステムには、金属箔(ウエブ)を搬送しつつウエブにスラリー状の電極材(塗工材)を塗工する塗工装置が備えられている。塗工装置においては、ウエブは、搬送経路に設けられた搬送ローラに支持されて搬送される。これにより、ウエブは、搬送方向に適度な引張力が加えられた状態となるので、ばたつきが抑えられてスムーズに搬送される(例えば、特開2011−42459号公報(特許文献1)参照)。 For example, a system for manufacturing a battery electrode includes a coating apparatus that applies a slurry-like electrode material (coating material) to a web while conveying a metal foil (web). In the coating apparatus, the web is transported while being supported by transport rollers provided in the transport path. As a result, the web is in a state in which an appropriate tensile force is applied in the conveyance direction, and thus the web is smoothly conveyed while suppressing fluttering (see, for example, JP 2011-42459 A (Patent Document 1)).
塗工装置によりウエブに塗工された塗工材の表面は、塗工材がスラリー状であるため凹凸状になっていることが多い。しかし、ウエブは、搬送ローラに支持されてスムーズに搬送されるので、塗工材の表面が凹凸状になったままで電極として製造されてしまう場合がある。この場合、塗工材に含まれる活物質量が電極の場所によって変化しているので、この電極を電池に使用したときに電池性能が悪化するおそれがある。 The surface of the coating material applied to the web by the coating apparatus is often uneven since the coating material is in the form of a slurry. However, since the web is smoothly supported while being supported by the transport roller, the surface of the coating material may be manufactured as an electrode with the surface being uneven. In this case, since the amount of the active material contained in the coating material varies depending on the location of the electrode, the battery performance may be deteriorated when this electrode is used for a battery.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ウエブに塗工した塗工材の表面を平滑にすることができるウエブ塗工装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the web coating apparatus which can smooth the surface of the coating material coated on the web.
(請求項1)本発明のウエブ塗工装置は、2つの回転軸が所定距離を隔てて互いに平行に配置された第1および第2搬送用ローラを備え、少なくとも前記第1および第2搬送用ローラ間にウエブを架渡し、前記第1搬送用ローラから前記第2搬送用ローラに向けて搬送される前記ウエブの面に対し塗工材を塗工するウエブ塗工装置であって、前記塗工材を吐出する吐出口が設けられ、前記ウエブの一方面と前記吐出口とが所定のギャップ長を隔てるように前記第1および第2搬送用ローラ間に配置され、搬送される前記ウエブの一方面における支持部材により支持されていない位置に対し前記吐出口から前記塗工材を吐出する塗工材吐出装置と、前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送上流側に配置され、搬送される前記ウエブの一方面を前記ウエブの一方面の法線に対し前記ウエブの搬送上流側に鋭角の傾斜角で傾斜した方向に押圧しつつ前記ウエブの搬送方向の成分が含まれるように加振する加振装置と、を備えている。 (Claim 1) The web coating apparatus of the present invention comprises first and second transport rollers in which two rotating shafts are arranged in parallel with each other at a predetermined distance, and at least the first and second transport rollers. A web coating apparatus that applies a coating material to a surface of the web that is transported from the first transport roller toward the second transport roller between the rollers. A discharge port for discharging a work material is provided, and the one surface of the web and the discharge port are arranged between the first and second transfer rollers so as to be separated from each other by a predetermined gap length. A coating material discharge device for discharging the coating material from the discharge port to a position not supported by the support member on one side ; and the coating material discharge device between the first and second transport rollers Conveying upstream of the web Is arranged, includes conveying direction of the components of the transported is said while pressing in a direction inclined at an inclination angle of an acute angle to the transport upstream side of the web to one surface to one surface of normal line of the web of the web web And a vibration device that vibrates as described above .
(請求項2)前記加振装置は、先端が前記ウエブに接触するウエブ接触部を備え、前記ウエブ接触部は、前記傾斜角で傾斜した方向に延在し、前記傾斜角で傾斜した方向に加振するようにしてもよい。 (Claim 2) The vibration exciter includes a web contact portion whose tip is in contact with the web, the web contact portion extending in a direction inclined at the inclination angle, and in a direction inclined at the inclination angle. it may be vibrated.
(請求項3)前記第1搬送用ローラは、前記ウエブの一方面に接触して前記ウエブを搬送し、前記ウエブ塗工装置は、前記第1搬送用ローラに対し前記ウエブの搬送上流側に所定距離隔てて平行に配置され、前記第1搬送用ローラとの間で前記ウエブを架渡し可能なバックアップローラと、前記塗工材を吐出する第2吐出口が設けられ、前記バックアップローラは、前記第2吐出口と対向配置され、搬送される前記ウエブの他方面に対し前記第2吐出口から前記塗工材を吐出する第2塗工材吐出装置と、を備えるようにしてもよい。 (Claim 3) The first conveying roller contacts the one surface of the web to convey the web, and the web coating device is disposed upstream of conveying the web with respect to the first conveying roller. A backup roller that is arranged in parallel at a predetermined distance and capable of transferring the web to and from the first transport roller, and a second discharge port for discharging the coating material are provided , You may make it provide the 2nd coating material discharge apparatus which discharges the said coating material from the said 2nd discharge port with respect to the other surface of the said web conveyed oppositely to the said 2nd discharge port.
(請求項4)前記ウエブ塗工装置は、前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送下流側に配置され、搬送される前記ウエブの一方面および他方面に対し熱風を噴き付けて塗工された両面の前記塗工材を同時に乾燥する乾燥装置、を備えるようにしてもよい。 (Claim 4) The web coating apparatus is disposed between the first and second transport rollers and on the downstream side of transport of the web with respect to the coating material discharge apparatus. You may make it provide the drying apparatus which dries simultaneously the said coating material of the both surfaces coated by spraying a hot air with respect to the direction and the other side.
(請求項5)前記ウエブ塗工装置は、前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送下流側に配置され、搬送される前記ウエブの両面を挟持するウエブ保持装置、を備えるようにしてもよい。 (Claim 5) The web coating device is disposed between the first and second transport rollers and is disposed on the downstream side of transport of the web with respect to the coating material discharge device, and both surfaces of the web being transported. You may make it provide the web holding | maintenance apparatus which clamps.
(請求項6)前記ウエブ保持装置は、搬送される前記ウエブの幅方向の両端部の両面を挟持して該両端部を両外側へ引張るように回転可能な一対の第1挟持用ローラおよび一対の第2挟持用ローラを備えるようにしてもよい。 (Claim 6) The web holding device includes a pair of first clamping rollers and a pair of rollers that are rotatable so as to sandwich both ends of the web in the width direction and to pull both ends outward. The second clamping roller may be provided.
(請求項7)前記塗工材吐出装置および前記第2塗工材吐出装置は、前記塗工材を前記ウエブの幅方向の両端部を除く面に塗工可能に構成されているようにしてもよい。 (Claim 7) The coating material discharge device and the second coating material discharge device are configured such that the coating material can be applied to a surface excluding both ends in the width direction of the web. Also good.
(請求項8)前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラは、前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラ間に架渡され搬送される前記ウエブが平面状になるよう配置されているようにしてもよい。 (Claim 8) The vibration device, the coating material discharge device, and the second transport roller are bridged and transported between the vibration device, the coating material discharge device, and the second transport roller. The web may be arranged so as to be planar.
(請求項9)前記ウエブの両側縁が前記加振装置の振動振幅の中心に位置するように、前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラが配置されているようにしてもよい。 (Claim 9) The vibrating device, the coating material discharging device, and the second conveying roller are arranged so that both side edges of the web are positioned at the center of the vibration amplitude of the vibrating device. It may be.
(請求項10)前記ウエブ塗工装置は、電池の電極に使用される金属箔の面に、スラリー状の電極材を塗工可能に構成されているようにしてもよい。 (Claim 10) The web coating apparatus may be configured such that a slurry-like electrode material can be applied to a surface of a metal foil used for a battery electrode.
(請求項1)ウエブ塗工装置には、塗工材吐出装置に対しウエブの搬送上流側に配置され、搬送されるウエブの一方面を押圧しつつ高振動数の弾性波で加振する加振装置が備えられている。これにより、ウエブに塗工された塗工材の表面は、振動により凹凸が解消され平滑化されることになる。よって、ウエブの一方面全面における塗工材の品質の均一化を図ることができる。そして、加振装置は、ウエブの一方面の法線に対しウエブの搬送上流側に鋭角の傾斜角で傾斜した方向に、ウエブの一方面を押圧しつつウエブの搬送方向の成分が含まれるように加振するように配置されている。これにより、加振装置の振動にはウエブの搬送方向の成分が含まれることになるので、振動速度と搬送速度の差を小さくすることにより、加振装置のウエブ接触部とウエブの一方面との滑りを良好にして摩擦を低減することができる。よって、ウエブを傷付けずにスムーズに搬送することができる。また、加振装置のウエブ接触部を塗工材吐出装置の吐出口に近接配置し、加振装置のウエブ接触部でウエブを支持させることが可能となるので、ウエブ接触部と吐出口との間でのウエブの搬送中のばたつきを抑制することができる。よって、塗工材吐出装置の吐出口とウエブの一方面とのギャップ長の変動を抑制することができ、ウエブに塗工された塗工材の厚さを一定にしてウエブの一方面全面における塗工材の品質の均一化を図ることができる。 (Claim 1) The web coating apparatus is arranged on the upstream side of conveyance of the web with respect to the coating material discharge apparatus, and is applied with an elastic wave having a high frequency while pressing one surface of the conveyed web. A vibration device is provided. As a result, the surface of the coating material applied to the web is smoothed by eliminating the irregularities due to vibration. Therefore, it is possible to make the quality of the coating material uniform on the entire one surface of the web. The vibration device includes a component in the web conveyance direction while pressing the one surface of the web in a direction inclined at an acute angle toward the upstream side of the web conveyance with respect to the normal of the one surface of the web. It is arranged to vibrate in. As a result, the vibration of the vibration device includes a component in the web conveyance direction. Therefore, by reducing the difference between the vibration speed and the conveyance speed, the web contact portion of the vibration device and one surface of the web can be reduced. It is possible to reduce the friction by improving the slippage of the material. Therefore, it can be smoothly conveyed without damaging the web. In addition, since the web contact portion of the vibration device is disposed close to the discharge port of the coating material discharge device, and the web can be supported by the web contact portion of the vibration device, the web contact portion and the discharge port Flapping during web conveyance between the two can be suppressed. Therefore, the fluctuation of the gap length between the discharge port of the coating material discharge device and one side of the web can be suppressed, and the thickness of the coating material applied to the web is kept constant over the entire one side of the web. The quality of the coating material can be made uniform.
(請求項2)ウエブ接触部を、塗工材吐出装置の吐出口の近接位置に、確実に配置することができるので、ウエブ搬送時のばたつきを確実に抑制できる。 (Claim 2) Since the web contact portion can be reliably disposed at a position close to the discharge port of the coating material discharge device, flapping during web conveyance can be reliably suppressed.
(請求項3)ウエブ塗工装置には、搬送されるウエブの他方面に対し第2吐出口から塗工材を吐出する第2塗工材吐出装置が備えられている。これにより、ウエブの両面に塗工材を一時の搬送中に塗工することができる。よって、塗工時間の短縮化を図ることができる。 (Claim 3) The web coating apparatus is provided with a second coating material discharge device that discharges the coating material from the second discharge port to the other surface of the conveyed web. Thereby, a coating material can be applied to both surfaces of a web during temporary conveyance. Therefore, the coating time can be shortened.
(請求項4)ウエブ塗工装置には、搬送されるウエブの一方面および他方面に塗工された塗工材を熱風により乾燥する乾燥装置が備えられている。これにより、ウエブの両面に塗工された塗工材を同時に乾燥することができる。よって、塗工材を片面ずつ乾燥する場合と比較して、乾燥時間を短縮することができると共に、乾燥装置の小型化を図ることができる。また、熱風によりウエブを浮かせて非接触で搬送することができる。よって、ウエブの両面に塗工された塗工材の損傷を防止することができる。 (Claim 4) The web coating apparatus is provided with a drying apparatus for drying the coating material coated on one side and the other side of the web to be conveyed by hot air. Thereby, the coating material coated on both surfaces of the web can be simultaneously dried. Therefore, the drying time can be shortened and the drying apparatus can be downsized as compared with the case where the coating material is dried one side at a time. Further, the web can be lifted by hot air and conveyed without contact. Therefore, damage to the coating material applied on both surfaces of the web can be prevented.
(請求項5)ウエブ塗工装置には、搬送されるウエブの両面を挟持するウエブ保持装置が備えられている。これにより、ウエブ搬送時のばたつきを抑制することができ、ウエブの一方面と塗工材吐出装置の吐出口とのギャップ長の変動をさらに抑制することができる。よって、ウエブに塗工された塗工材の厚さを一定にしてウエブ全面における塗工材の品質の均一化をより一層図ることができる。 (Claim 5) The web coating apparatus is provided with a web holding apparatus for sandwiching both surfaces of the conveyed web. Thereby, flapping at the time of web conveyance can be controlled, and variation in the gap length between the one surface of the web and the discharge port of the coating material discharge device can be further suppressed. Therefore, the thickness of the coating material applied to the web can be made constant, and the quality of the coating material on the entire surface of the web can be made more uniform.
(請求項6)ウエブ保持装置には、搬送されるウエブの幅方向の両端部の両面を挟持して該両端部を両外側へ引張るように回転可能な一対の第1挟持用ローラおよび一対の第2挟持用ローラが備えられている。これにより、搬送されるウエブの平面状態を精度良く保つことができる。 (Claim 6) The web holding device includes a pair of first sandwiching rollers and a pair of rollers that are rotatable so as to sandwich both sides of the conveyed web in the width direction and pull the both ends outward. A second clamping roller is provided. Thereby, the planar state of the conveyed web can be maintained with high accuracy.
(請求項7)塗工材吐出装置および第2塗工材吐出装置は、塗工材をウエブの幅方向の両端部を除く面に塗工可能に構成されている。これにより、ウエブ保持装置はウエブの幅方向の両端部を挟持することができる。よって、ウエブ保持装置に塗工材が付着することを防止することができる。 (Claim 7) The coating material discharge device and the second coating material discharge device are configured such that the coating material can be applied to the surface excluding both ends in the width direction of the web. Thereby, the web holding | maintenance apparatus can clamp the both ends of the width direction of a web. Therefore, it is possible to prevent the coating material from adhering to the web holding device.
(請求項8)加振装置、塗工材吐出装置および第2搬送用ローラは、搬送されるウエブが平面状になるよう配置されている。これにより、加振装置の振動をウエブに十分に伝達することができる。よって、塗工材の表面を容易に平滑化することができる。 (Claim 8) The vibration device, the coating material discharge device, and the second transport roller are arranged so that the web to be transported is planar. Thereby, the vibration of the vibration exciter can be sufficiently transmitted to the web. Therefore, the surface of the coating material can be easily smoothed.
(請求項9)ウエブの両側縁が加振装置の振動振幅の中心に位置するように、加振装置、塗工材吐出装置および第2搬送用ローラが配置されている。これにより、ウエブの一方面と塗工材吐出装置の吐出口とのギャップ長の許容範囲を、加振装置の振動振幅に合わせることで、塗工材の厚さのバラツキを抑えることができる。よって、ウエブの一方面全面における塗工材の品質の均一化を図ることができる。 (Claim 9) The vibration device, the coating material discharge device, and the second conveying roller are arranged so that both side edges of the web are positioned at the center of the vibration amplitude of the vibration device. Thereby, the variation in the thickness of the coating material can be suppressed by adjusting the allowable range of the gap length between the one surface of the web and the discharge port of the coating material discharge device to the vibration amplitude of the vibration generator. Therefore, it is possible to make the quality of the coating material uniform on the entire one surface of the web.
(請求項10)ウエブ塗工装置は、電池の電極に使用される金属箔の面に、スラリー状の電極材を塗工可能に構成されている。これにより、塗工材に含まれる活物質量が電極の場所によって変化することを防止することができる。よって、この電極を電池に使用したときの電池性能を良好に保つことができる。 (Claim 10) The web coating apparatus is configured such that a slurry-like electrode material can be applied to the surface of a metal foil used for a battery electrode. Thereby, it can prevent that the amount of active materials contained in a coating material changes with the places of an electrode. Therefore, the battery performance when this electrode is used for a battery can be kept good.
(1.ウエブ塗工装置の概略構成)
本発明のウエブ塗工装置の実施の形態の概略構成を図1および図2を参照して説明する。図1および図2に示すように、本実施形態のウエブ塗工装置1は、ウエブWの一方の面Waに対し塗工材S(図3参照)を吐出する塗工材吐出装置10と、ウエブWの他方の面Wbに対し塗工材Sを吐出する第2塗工材吐出装置20と、ウエブWを加振する加振装置30と、ウエブWの両面Wa,Wbに塗工された塗工材Sを同時に乾燥する乾燥装置40と、ウエブWを挟持するウエブ保持装置50と、搬送されるウエブWを支持する第1および第2搬送用ローラ61,62と、第2塗工材吐出装置20による塗工材Sの吐出時にウエブWを支持するバックアップローラ63等とを備えて構成される。
(1. Schematic configuration of web coating device)
A schematic configuration of an embodiment of a web coating apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the web coating apparatus 1 according to the present embodiment includes a coating
ウエブWは、ロール状に巻回された状態で巻出し装置70にセットされる。そして、ロール状のウエブWは、巻出し装置70から巻出され、ウエブ塗工装置1のバックアップローラ63から第1搬送用ローラ61および第2搬送用ローラ62を経由して、巻取り装置80に巻取られる。第1搬送用ローラ61、第2搬送用ローラ62およびバックアップローラ63は、ウエブ塗工装置1の図略の装置本体にベアリングにより回転可能に支承されており、架渡されたウエブWをスムーズに搬送することができる。
The web W is set in the unwinding
ウエブ塗工装置1を構成する各装置10,20,30,40,50,61,62,63は、ウエブWの搬送上流側から搬送下流側に向かって、第2塗工材吐出装置20およびバックアップローラ63、第1搬送用ローラ61、加振装置30、塗工材吐出装置10、ウエブ保持装置50、乾燥装置40、第2搬送用ローラ62の順に配置されている。
Each of the
第1搬送用ローラ61および第2搬送用ローラ62は、各回転軸61a,62aが所定距離隔てて互いに平行に、且つ各回転軸61a,62aを通る平面Fが第1搬送用ローラ61から第2搬送用ローラ62に向けて上方に傾斜するように配置されている。第1搬送用ローラ61および第2搬送用ローラ62間には、ウエブWが架渡されている。そして、塗工材吐出装置10は、第1搬送用ローラ61から第2搬送用ローラ62に向けて搬送されるウエブWにおけるローラ側の面Wa(以下、「ウエブWの一方面Wa」という)に対し塗工材Sを吐出する。
The
塗工材吐出装置10は、塗工材Sを吐出するダイコータ11と、ダイコータ11に接続されたポンプ12等とを備えている。ダイコータ11は、既知の装置であり、スロットオリフィス(ダイ)11aと、吐出口11b等とが設けられている。吐出口11bは、ウエブWの幅よりも小さい幅で形成されている。ダイコータ11は、吐出口11bと搬送されるウエブWの一方面Waとが所定のギャップ長gを隔てるように第1および第2搬送用ローラ61,62間に配置されている。本例では、ギャップ長gは、50μm〜100μm、交差は±10μmで設定される。ポンプ12は、スクリューポンプ等の無脈動ポンプであり、塗工材Sを一定圧・一定流量で供給可能となっている。塗工材Sは、ポンプ12により図略の塗工材貯留部からダイコータ11のスロットオリフィス11aに供給されて加圧され、吐出口11bからウエブWの一方面Waに吐出される。上記ギャップ長gにおいては、ウエブWの一方面Waに塗工される塗工材Sの厚さは、40μm±2μmとなる。
The coating
また、バックアップローラ63は、第1搬送用ローラ61に対し下方に所定距離隔ててバックアップローラ63の回転軸63aが第1搬送用ローラ61の回転軸61aと平行になるように配置されている。そして、第2塗工材吐出装置20は、バックアップローラ63から第1搬送用ローラ61に向けて搬送されるウエブWの一方面Waの裏側面Wb(以下、「ウエブWの他方面Wb」という)に対し塗工材Sを吐出する。
The
第2塗工材吐出装置20は、塗工材吐出装置10と同一構成であるが、塗工材Sをバックアップローラ63に搬送支持されているウエブWの他方面Wbに吐出する点で異なる構成となっている。バックアップローラ63は、ダイコータ21の吐出口21bと対向配置されている。バックアップローラ63は、巻出し装置70から搬送されてくるウエブWを巻付けて支持し、第1搬送用ローラ61へウエブWを送り出すローラである。塗工材Sは、ポンプ22により図略の塗工材貯留部からダイコータ21のスロットオリフィス21aに供給されて加圧され、吐出口21bからバックアップローラ63に搬送支持されているウエブWの他方面Wbに吐出される。この第2塗工材吐出装置20を設けることにより、ウエブWの両面Wa,Wbに塗工材Sを一時の搬送中に塗工することができ、塗工時間の短縮化を図ることができる。
The second coating
加振装置30は、振動体31と、超音波振動子32と、超音波発振器33等とを備えている。なお、本例での超音波とは、10kHz〜1000kHzの高振動数の弾性波をいう。振動体31は、ウエブWの幅と略同一幅の直方体状に形成されている。そして、振動体31の長辺を有する一側面31aは、半円柱状に形成されている。本例では、振動体31は、20kHzで±2μmの振幅で振動するように構成されている。超音波振動子32は、例えば、PZT等の圧電素子を有する振動子であり、振動体31の一側面31aと対向する側面31bに接続されている。超音波発振器33には、超音波振動子32を振動させる発振回路が備えられている。
The
加振装置30は、塗工材吐出装置10に対しウエブWの搬送上流側に配置され、振動体31の一側面31a(以下、「ウエブ接触部31a」という)が、搬送されるウエブWの一方面Waを押圧しつつ超音波で加振する。背景技術で説明したように、ウエブWに塗工された塗工材Sの表面が凹凸状になる場合があるが、加振装置30によりウエブWを超音波振動させることにより、塗工材Sをレベリングすることができ、塗工材Sの表面の平滑化を図ることができる。また、振動体31のウエブ接触部31aは半円柱状に形成されているので、ウエブWの一方面Waが振動により傷付けられることを防止することができる。振動体31は、摩耗すると塗工材Sを汚染する場合があるので、ダイアモンドライクカーボンが被覆されたアルミニウムもしくはセラミック等で形成されている。
The
図3に示すように、加振装置30は、ウエブWの一方面Waの法線Lvに対しウエブWの搬送上流側に鋭角の傾斜角θ(本例では、45°)で傾斜した方向に、ウエブWの一方面Waを押圧しつつ加振するように配置されている。そして、加振装置30の振動体31のウエブ接触部31aから第1搬送用ローラ61の方向にウエブWを見たときに、ウエブWは、水平方向に対し伏角φ(本例では、30°〜40°)で傾斜するように、ウエブ接触部31aと第1搬送用ローラ61との間に架渡されている。このような配置とすることにより、加振装置30の振動にはウエブWの搬送方向の成分が含まれることになるので、振動速度と搬送速度の差を小さくすることにより、加振装置30の振動体31のウエブ接触部31aとウエブWの一方面Waとの滑りを良好にして摩擦を低減することができる。よって、ウエブWの一方面Waを傷付けずにウエブWをスムーズに搬送することができる。
As shown in FIG. 3, the vibrating
また、加振装置30の振動体31のウエブ接触部31aを塗工材吐出装置10の吐出口10bに近接配置し、振動体31のウエブ接触部31aでウエブWを支持させることが可能となる。例えば、図3に示すウエブ接触部31aと吐出口10bとの距離dを1mm〜5mmとすることができる。ここで、振動体31のウエブ接触部31aの代わりに、ローラもしくは振動しない固定板状部材によりウエブWを支持させることも可能である。しかし、ローラで幅広のウエブWを支持するには大径のローラが必要であり、ローラのウエブ接触部と塗工材吐出装置10の吐出口10bとが大きく離間し、ウエブWの搬送中のばたつきが発生するおそれがある。また、振動しない固定板状部材では、固定板状部材のウエブ接触部と搬送されるウエブWとの間の摩擦力が大きくなり、ウエブWの搬送中のばたつきが発生するおそれがある。一方、加振装置30の振動体31のウエブ接触部31aを塗工材吐出装置10の吐出口10bに近接配置することで、ウエブ接触部31aと吐出口10bとの間でのウエブWの搬送中のばたつきを抑制することができる。よって、塗工材吐出装置10の吐出口10bとウエブWの一方面Waとのギャップ長gの変動を抑制することができ、ウエブWに塗工された塗工材Sの厚さを一定にしてウエブWの両面Wa,Wb全面における塗工材Sの品質の均一化を図ることができる。
In addition, the
乾燥装置40は、中空箱状の乾燥室41と、複数台の熱風発生装置42等とを備えている。乾燥室41の対向する側面中央には、搬送されるウエブWを通すスリット41a,41aが設けられている。熱風発生装置42には、ファンおよびヒータ(ともに図略)が内蔵されており、発生した熱風を噴出するノズル口42aが設けられている。複数台の熱風発生装置42は、搬送されるウエブWに対し上下から熱風を噴き付け、ウエブの一方面Waおよび他方面Wbに塗工された塗工材Sを同時に乾燥可能なように、乾燥室41内の上面および底面に配列されている。これにより、塗工材Sを片面ずつ乾燥する場合と比較して、乾燥時間を短縮することができると共に、乾燥装置40の小型化を図ることができる。また、熱風によりウエブWを浮かせて非接触で搬送することができるので、ウエブWの両面Wa,Wbに塗工された塗工材Sの損傷を防止することができる。
The drying
ウエブ保持装置50は、一対の第1挟持用ローラ51,51と、一対の第2挟持用ローラ52,52等とを備えている。一対の第1挟持用ローラ51,51は、回転軸51a,51aが互いに平行に、且つ周面51b,51bが接触するように配置され、図略のモータ等により互いに逆回転可能に構成されている。一対の第2挟持用ローラ52,52も同様の構成である。ウエブ保持装置50は、一対の第1挟持用ローラ51,51との間および一対の第2挟持用ローラ52,52との間に搬送されるウエブWの幅方向の両端部We1,We2を挟持して回転可能に配置されている。これにより、ウエブ搬送時のばたつきを抑制することができる。よって、ウエブの一方面Waと塗工材吐出装置10の吐出口10bとのギャップ長gの変動をさらに抑制することができ、ウエブWに塗工された塗工材Sの厚さを一定にしてウエブW全面における塗工材Sの品質の均一化をより一層図ることができる。
The
さらに、一対の第1挟持用ローラ51,51および一対の第2挟持用ローラ52,52は、搬送されるウエブWの幅方向の両端部We1,We2の両面を挟持して該両端部を両外側へ引張るように回転可能に配置されている。すなわち、一対の第1挟持用ローラ51,51は、ウエブWの搬送上流側から見て幅方向の右端部We1の両面を挟持しているので、回転軸51a,51aは、ウエブWの幅方向に対し右回りに所定の鋭角の角度αで回転した位置で配置されている。一対の第2挟持用ローラ52,52は、ウエブWの搬送上流側から見て幅方向の左端部We2の両面を挟持しているので、回転軸52a,52aは、ウエブWの幅方向に対し左回りに所定の鋭角の角度αで回転した位置で配置されている。これにより、搬送されるウエブWの平面状態を精度良く保つことができる。
Further, the pair of
この場合、塗工材吐出装置10および第2塗工材吐出装置20は、塗工材SをウエブWの幅方向の両端部We1,We2を除く面に塗工可能に構成されていることが好ましい。これにより、ウエブ保持装置50はウエブWの幅方向の両端部We1,We2を挟持できるので、ウエブ保持装置50に塗工材Sが付着することを防止することができる。
In this case, the coating
上述の加振装置30、塗工材吐出装置10および第2搬送用ローラ62は、搬送されるウエブWが平面状になるよう配置されている。これにより、加振装置30の振動をウエブWに十分に伝達することができ、塗工材Sの表面を容易に平滑化することができる。そして、加振装置30、塗工材吐出装置10および第2搬送用ローラ62は、図4に示すように、ウエブWの両側縁Wsが加振装置30の振動振幅Aの中心に位置するように配置されている。これにより、加振装置30の振動振幅Aが、ウエブWの一方面Waと塗工材吐出装置10の吐出口10bとのギャップ長gの許容範囲±m以下となるように加振装置30を調整することで、塗工材Sの厚さのバラツキを抑えることができ、ウエブW全面における塗工材Sの品質の均一化を図ることができる。
The above-described
(2.ウエブ塗工装置の動作)
次に、ウエブ塗工装置1の動作について説明する。ここで、ウエブWは、ロール状に巻回された状態で巻出し装置70にセットされ、ウエブWの先端は、巻出し装置70から巻出され、ウエブ塗工装置1のバックアップローラ63から第1搬送用ローラ61、ウエブ保持装置50および第2搬送用ローラ62を経由して、巻取り装置80に巻取られているものとする。
(2. Operation of web coating equipment)
Next, the operation of the web coating apparatus 1 will be described. Here, the web W is set in the unwinding
ウエブ塗工装置1は、ウエブWの搬送が開始されたら、塗工材吐出装置10のポンプ12および第2塗工材吐出装置20のポンプ22を作動させ、塗工材Sを塗工材貯留部から各ダイコータ11,21の吐出口11b,21bからウエブWの一方面Waおよび他方面Wbに吐出させる。このとき、塗工材Sはダイコータ11,21から一定量で吐出され、ウエブWは一定速度で搬送されているので、ウエブWの両面Wa,Wbに付着した塗工材SはウエブWに引張られて塗工される。
When the conveyance of the web W is started, the web coating apparatus 1 operates the
ウエブ塗工装置1は、塗工材Sの塗工が開始されたら、加振装置30の超音波発振器33を作動させ、ウエブWの一方面Waを押圧して加振する。これにより、ウエブWに塗工された塗工材Sはレベリングされ、塗工材Sの表面が平滑化される。また、ウエブ保持装置50がウエブ搬送時のばたつきを抑制しているので、ウエブWに塗工された塗工材Sの厚さが均一化される。
When the coating of the coating material S is started, the web coating apparatus 1 activates the
ウエブ塗工装置1は、乾燥装置40の熱風発生装置42を作動させ、ウエブの一方面Waおよび他方面Wbに塗工された塗工材Sを同時に乾燥させる。これにより、ウエブの一方面Waおよび他方面Wbに塗工された塗工材Sは、片面ずつ乾燥する場合と比較して、短時間で乾燥される。以上の動作は、ロール状に巻回されたウエブWが巻取り装置80に全て巻取られるまで連続で行われる。
The web coating apparatus 1 operates the
(3.ウエブ塗工装置の作用効果)
ウエブ塗工装置1には、塗工材吐出装置10に対しウエブWの搬送上流側に配置され、搬送されるウエブWの一方面Waを押圧しつつ高振動数の弾性波で加振する加振装置30が備えられている。これにより、ウエブWの一方面Waに塗工された塗工材Sの表面は、振動により凹凸が解消され平滑化されることになる。よって、ウエブWの一方面Wa全面における塗工材Sの品質の均一化を図ることができる。
(3. Effects of web coating equipment)
The web coating apparatus 1 is arranged on the upstream side of the transport of the web W with respect to the coating
(4.ウエブ塗工装置の適用例)
このウエブ塗工装置1は、例えば、電池の電極を製造するシステムに組み込まれ、ウエブWとして金属箔を搬送しつつウエブWに塗工材Sとしてスラリー状の電極材を塗工する。ここで、例えば、リチウムイオン二次電池の正負極の金属箔としては、アルミニウム箔や銅箔等が用いられる。そして、リチウムイオン二次電池の正極の電極材としては、マンガン酸リチウムおよびアセチレンブラック等が用いられ、負極の電極材としては、グラファイトおよびアセチレンブラック等が用いられる。また、正負極の溶媒としては、炭酸エチレン等が用いられる。
(4. Application examples of web coating equipment)
The web coating apparatus 1 is incorporated in, for example, a system for manufacturing battery electrodes, and applies a slurry-like electrode material as a coating material S to the web W while conveying a metal foil as the web W. Here, for example, as the metal foil of the positive and negative electrodes of the lithium ion secondary battery, aluminum foil, copper foil, or the like is used. And as a positive electrode material of a lithium ion secondary battery, lithium manganate, acetylene black, etc. are used, and a graphite, acetylene black, etc. are used as a negative electrode material. Moreover, ethylene carbonate etc. are used as a solvent of a positive / negative electrode.
(5.ウエブ塗工装置の変形例)
上述の実施形態では、本発明をウエブWの一方面Waおよび他方面Wbに塗工材Sを塗工する装置に適用する場合を説明したが、ウエブWの一方面Waのみに塗工材Sを塗工する装置にも本発明を適用可能である。また、加振装置30は、超音波(10kHz〜1000kHzの高振動数の弾性波)でウエブWを加振する構成としたが、低振動数の弾性波でウエブWを加振する構成としてもよい。
(5. Modification of web coating device)
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the apparatus for applying the coating material S to the one surface Wa and the other surface Wb of the web W has been described. However, the coating material S is applied only to the one surface Wa of the web W. The present invention can also be applied to an apparatus that coats. The
また、第1搬送用ローラ61、第2搬送用ローラ62およびバックアップローラ63をウエブWの一方面Wa側に配置する構成としたが、第1搬送用ローラ61およびバックアップローラ63をウエブWの一方面Wa側に配置し、第2搬送用ローラ62をウエブWの他方面Wb側に配置する構成としてもよい。また、第1搬送用ローラ61および第2搬送用ローラ62をウエブWの一方面Wa側に配置し、バックアップローラ63をウエブWの他方面Wb側に配置する構成としてもよい。また、第1搬送用ローラ61をウエブWの一方面Wa側に配置し、第2搬送用ローラ62およびバックアップローラ63をウエブWの他方面Wb側に配置する構成としてもよい。なお、バックアップローラ63をウエブWの他方面Wb側に配置する場合、第2塗工材吐出装置20はバックアップローラ63の近傍に配置する構成とする。
Further, the first conveying
1:ウエブ塗工装置、 10:塗工材吐出装置、 11b:吐出口
20:第2塗工材吐出装置、 21b:吐出口
30:加振装置、 31:振動体、 32:超音波振動子、 33:超音波発振器
40:乾燥装置、 50:ウエブ保持装置
61:第1搬送用ローラ、 62:第2搬送用ローラ、 63:バックアップローラ
W:ウエブ、 S:塗工材
Wa:ウエブの一方面、 Wb:ウエブの他方面
We1,We2:ウエブの両端部、Ws:ウエブの両側縁。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Web coating apparatus, 10: Coating material discharge apparatus, 11b: Discharge port 20: 2nd coating material discharge apparatus, 21b: Discharge port 30: Excitation apparatus, 31: Vibrating body, 32: Ultrasonic vibrator 33: Ultrasonic oscillator 40: Drying device 50: Web holding device 61: First transport roller 62: Second transport roller 63: Backup roller W: Web S: Coating material Wa: One of the webs Direction, Wb: the other side of the web We1, We2: both ends of the web, Ws: both side edges of the web.
Claims (10)
前記塗工材を吐出する吐出口が設けられ、前記ウエブの一方面と前記吐出口とが所定のギャップ長を隔てるように前記第1および第2搬送用ローラ間に配置され、搬送される前記ウエブの一方面における支持部材により支持されていない位置に対し前記吐出口から前記塗工材を吐出する塗工材吐出装置と、
前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送上流側に配置され、搬送される前記ウエブの一方面を前記ウエブの一方面の法線に対し前記ウエブの搬送上流側に鋭角の傾斜角で傾斜した方向に押圧しつつ前記ウエブの搬送方向の成分が含まれるように加振する加振装置と、
を備えたウエブ塗工装置。 The first and second transport rollers include first and second transport rollers in which two rotation shafts are arranged in parallel with each other at a predetermined distance, and a web is bridged between at least the first and second transport rollers. A web coating apparatus that coats a coating material on the surface of the web that is transported from the second transport roller to the second transport roller;
A discharge port for discharging the coating material is provided, and the one surface of the web and the discharge port are arranged between the first and second transfer rollers so as to be separated from each other by a predetermined gap length. A coating material discharge device for discharging the coating material from the discharge port to a position not supported by the support member on one side of the web;
Between the first and second transport rollers and disposed on the upstream side of transport of the web with respect to the coating material discharge device, one surface of the transported web is set to a normal of one surface of the web A vibration device that vibrates so as to include a component in the conveyance direction of the web while pressing in a direction inclined at an acute angle on the upstream side of conveyance of the web ;
A web coating device equipped with
前記加振装置は、先端が前記ウエブに接触するウエブ接触部を備え、
前記ウエブ接触部は、前記傾斜角で傾斜した方向に延在し、前記傾斜角で傾斜した方向に加振するウエブ塗工装置。 In claim 1,
The vibration device includes a web contact portion whose tip contacts the web,
The web coating device extends in a direction inclined at the inclination angle and vibrates in the direction inclined at the inclination angle .
前記第1搬送用ローラは、前記ウエブの一方面に接触して前記ウエブを搬送し、
前記ウエブ塗工装置は、
前記第1搬送用ローラに対し前記ウエブの搬送上流側に所定距離隔てて平行に配置され、前記第1搬送用ローラとの間で前記ウエブを架渡し可能なバックアップローラと、
前記塗工材を吐出する第2吐出口が設けられ、
前記バックアップローラは、前記第2吐出口と対向配置され、搬送される前記ウエブの他方面に対し前記第2吐出口から前記塗工材を吐出する第2塗工材吐出装置と、を備えたウエブ塗工装置。 In claim 1 or 2,
The first conveying roller contacts the one surface of the web to convey the web,
The web coating apparatus is:
A backup roller that is arranged in parallel with a predetermined distance on the upstream side of conveyance of the web with respect to the first conveyance roller, and capable of transferring the web to and from the first conveyance roller;
A second discharge port for discharging the coating material is provided;
The backup roller includes a second coating material discharge device that is disposed to face the second discharge port and discharges the coating material from the second discharge port to the other surface of the web being conveyed. Web coating equipment.
前記ウエブ塗工装置は、
前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送下流側に配置され、搬送される前記ウエブの一方面および他方面に対し熱風を噴き付けて塗工された両面の前記塗工材を同時に乾燥する乾燥装置、を備えたウエブ塗工装置。 In claim 3,
The web coating apparatus is:
Between the first and second transport rollers and disposed on the downstream side of transport of the web with respect to the coating material discharge device, hot air is sprayed onto one side and the other side of the web to be transported for coating. A web coating apparatus comprising: a drying device that simultaneously dries the coated materials on both sides.
前記ウエブ塗工装置は、
前記第1および第2搬送用ローラ間であって前記塗工材吐出装置に対し前記ウエブの搬送下流側に配置され、搬送される前記ウエブの両面を挟持するウエブ保持装置、を備えたウエブ塗工装置。 In claim 3 or 4,
The web coating apparatus is:
A web coating device comprising: a web holding device disposed between the first and second transport rollers and on the downstream side of transport of the web with respect to the coating material discharge device, and sandwiching both surfaces of the transported web. Engineering equipment.
前記ウエブ保持装置は、搬送される前記ウエブの幅方向の両端部の両面を挟持して該両端部を両外側へ引張るように回転可能な一対の第1挟持用ローラおよび一対の第2挟持用ローラを備えたウエブ塗工装置。 In claim 5,
The web holding device includes a pair of first clamping rollers and a pair of second clamping rollers that can be rotated so as to sandwich both sides of both ends in the width direction of the web to be conveyed and pull the both ends outward. Web coating equipment with rollers.
前記塗工材吐出装置および前記第2塗工材吐出装置は、前記塗工材を前記ウエブの幅方向の両端部を除く面に塗工可能に構成されているウエブ塗工装置。 In claim 5 or 6,
The said coating material discharge apparatus and the said 2nd coating material discharge apparatus are web coating apparatuses comprised so that the said coating material can be applied to the surface except the both ends of the width direction of the said web.
前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラは、前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラ間に架渡され搬送される前記ウエブが平面状になるよう配置されているウエブ塗工装置。 In any one of Claims 1-7,
The vibration device, the coating material discharge device, and the second transport roller are flat between the vibration device, the coating material discharge device, and the second transport roller. A web coating device arranged in a shape.
前記ウエブの両側縁が前記加振装置の振動振幅の中心に位置するように、前記加振装置、前記塗工材吐出装置および前記第2搬送用ローラが配置されているウエブ塗工装置。 In claim 8,
The web coating apparatus in which the vibrating device, the coating material discharge device, and the second conveying roller are arranged so that both side edges of the web are positioned at the center of vibration amplitude of the vibrating device.
前記ウエブ塗工装置は、電池の電極に使用される金属箔の面に、スラリー状の電極材を塗工可能に構成されているウエブ塗工装置。 In any one of Claims 1-9,
The said web coating apparatus is a web coating apparatus comprised so that a slurry-like electrode material can be apply | coated to the surface of the metal foil used for the electrode of a battery.
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