JP6542071B2 - 塗工装置および塗工方法 - Google Patents

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Description

この発明は、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送しながら塗布部で基材上に塗工膜を塗布するとともに塗工膜が形成された基材を乾燥部で加熱して塗工膜を乾燥させる塗工装置および塗工方法に関するものである。
この種の塗工装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。この装置では、巻出し機から巻き出した基材（例えば、金属箔）が搬送ローラによって巻き取り機に搬送され、当該巻き取り機で巻き取られる。こうして長手方向に搬送される基材に対して電極材料（例えば、活物質を含有するペースト）の塗工膜が塗布された後、当該塗工膜が乾燥部によって乾燥される。このような一連の塗工プロセスによって基材への塗工膜の形成が行われている。
特開２０１４−１８４３６４号公報
ところで、基材の種類、塗工膜の種類やパターンなどの塗工条件が変わると、それに応じて乾燥部による乾燥時間の変更が必要となる場合がある。この場合、上記従来装置では、搬送速度の変更によって乾燥部の中を基材が通過する時間、つまり乾燥時間を変更している。したがって、この搬送速度の変更に応じて塗布部での塗布処理や巻き取り機での巻取条件などを変更後の搬送速度に合わせて再調整する必要がある。
このような再調整はロスタイムの発生要因となり、装置の稼働率の低下を招いている。また、調整頻度が多くなることで塗工プロセスが不安定となり、最終製品の品質低下を招くこともあった。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、搬送速度を変えることなく乾燥時間を変化させて多様な塗工条件に対応することができる、優れた稼働率で、しかも安定した品質で基材上に塗工膜を形成することができる塗工装置および塗工方法を提供することを目的とする。
この発明の第１態様は、塗工装置であって、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送する搬送部と、搬送部により搬送される基材に塗工膜を塗布する塗布部と、搬送部により塗布部から搬送されてくる基材を加熱して塗工膜を乾燥させる乾燥部と、 乾燥部内における基材の搬送経路の長さを変更する経路長変更部と、を備え、搬送部は、乾燥部内で基材の一方主面に対向して配置されて基材を搬送する第１搬送ローラと、乾燥部内で基材の他方主面に対向して配置されて基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、経路長変更部は、第１搬送ローラおよび第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、可動ローラを変位させることで基材の搬送経路の長さを変更し、乾燥部は複数の乾燥室に仕切られ、
搬送部は、塗工膜が形成された基材を複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させ、可動ローラは各乾燥室に設けられ、経路長変更部は各乾燥室内で可動ローラを独立して位置決めし、乾燥部は基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を乾燥室毎に設け、経路長変更部は各乾燥室内で可動ローラの位置に応じて乾燥領域を独立して変更することを特徴としている。
また、発明の第２態様は、塗工装置であって、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送する搬送部と、搬送部により搬送される基材に塗工膜を塗布する塗布部と、搬送部により塗布部から搬送されてくる基材を加熱して塗工膜を乾燥させる乾燥部と、乾燥部内における基材の搬送経路の長さを変更する経路長変更部と、を備え、搬送部は、乾燥部内で基材の一方主面に対向して配置されて基材を搬送する第１搬送ローラと、乾燥部内で基材の他方主面に対向して配置されて基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、経路長変更部は、第１搬送ローラおよび第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、可動ローラを変位させることで基材の搬送経路の長さを変更し、乾燥部は複数の乾燥室に仕切られ、
搬送部は、塗工膜が形成された基材を複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させ、可動ローラは各乾燥室に設けられ、経路長変更部は各乾燥室内で可動ローラを独立して位置決めし、乾燥部は、乾燥室を排気する排気機構と排気機構によって排気される気体に含まれる有機化合物の濃度を計測する濃度計とを乾燥室毎に設け、経路長変更部は、乾燥室毎に濃度計により計測される有機化合物の濃度値に応じて可動ローラを独立して位置決めすることを特徴としている。
また、この発明の第３態様は、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送しながら塗布部で基材上に塗工膜を塗布するとともに乾燥部で塗工膜が形成された基材を加熱して塗工膜を乾燥させる塗工方法であって、乾燥部として、複数の乾燥室に仕切られるとともに基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を乾燥室毎に設けたものを用い、搬送部として、乾燥部内で基材の一方主面に対向して配置されて基材を搬送する第１搬送ローラと、乾燥部内で基材の他方主面に対向して配置されて基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、塗工膜が形成された基材を複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させるものを用い、各乾燥室において第１搬送ローラおよび第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、各乾燥室内で可動ローラを独立して位置決めすることで乾燥部内における基材の搬送経路の長さを変更して乾燥時間を変化させるとともに各乾燥室内で可動ローラの位置に応じて乾燥領域を独立して変更させることを特徴としている。
また、この発明の第４態様は、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送しながら塗布部で基材上に塗工膜を塗布するとともに乾燥部で塗工膜が形成された基材を加熱して塗工膜を乾燥させる塗工方法であって、乾燥部として、複数の乾燥室に仕切られるとともに基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を乾燥室毎に設けたものを用い、搬送部として、乾燥部内で基材の一方主面に対向して配置されて基材を搬送する第１搬送ローラと、乾燥部内で基材の他方主面に対向して配置されて基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、塗工膜が形成された基材を複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させるものを用い、各乾燥室において第１搬送ローラおよび第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、各乾燥室内で可動ローラを独立して位置決めすることで乾燥部内における基材の搬送経路の長さを変更して乾燥時間を変化させるとともに各乾燥室内で可動ローラの位置に応じて乾燥領域を独立して変更させることを特徴としている。
以上のように、本発明によれば、乾燥部内を搬送される基材が加熱されて塗工膜が乾燥される。そして、乾燥部内における基材の搬送経路の長さが変更されることで、乾燥時間が変化する。このように基材が搬送される速度を変更することなく、乾燥時間を変化させることが可能である。したがって、多様な塗工条件に対応することができ、優れた稼働率で、しかも安定した品質で基材上に塗工膜を形成することができる。
本発明にかかる塗工装置の一実施形態の全体構成を示す図である。 図１の塗工装置に設けられる搬送部の一部ならびに乾燥部の構成を示す図である。 図２の乾燥部における加熱領域の切替機構の構成を示す図である。 切替機構による加熱領域の切替動作を模式的に示す図である。 図１の塗工装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。 乾燥時間の変更前における乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。 乾燥時間の変更動作中での乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。 乾燥時間の変更後における乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。
図１は本発明にかかる塗工装置の一実施形態の全体構成を示す図である。なお、図１および以降の各図には、方向関係を明確にするために、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。また、図１および以降の各図において、理解容易のため、必要に応じて、各部の寸法や数が誇張または簡略化して描かれている。
塗工装置１は、帯状基材を所定の搬送方向に搬送しながら基材の表面に活物質材料を含む塗布液を吐出して基材上に塗工膜を塗布するとともに乾燥部によって塗工膜を乾燥させることで、リチウムイオン二次電池の電極を製造するものである。塗工装置１では、上記塗工膜を塗布するために塗布部１０が設けられ、基材上の塗工膜を乾燥するために乾燥部２０が設けられ、基材搬送のために搬送部３０が設けられている。
本実施形態では、基材４０として、リチウムイオン二次電池の集電体として機能する帯状の金属箔が用いられている。ここでは、基材４０の形状は長尺のシート状とされている。また、基材４０の幅および厚さは特に限定されるものではないが、基材４０の幅は６００ｍｍ〜７００ｍｍとすることができ、基材４０の厚さは１０μｍ〜２０μｍとすることができる。また、塗工装置１において、リチウムイオン二次電池の正極が製造される場合、基材４０として例えばアルミニウム箔（Ａｌ）が使用できる。一方、負極が製造される場合、基材４０として例えば銅箔（Ｃｕ）が使用できる。
このような帯状の基材４０を搬送するために、搬送部３０は次のように構成されている。搬送部３０は、図１に示すように、巻き出しローラ３１と巻き取りローラ３２とを有している。そして、搬送部３０は、装置全体を制御する制御部５０（図４）からの回転指令に応じて駆動モータ３１ａを回転させることで、図１中の矢印ＡＲ１で示すように、巻き出しローラ３１から基材４０を塗布部１０に送り出す。また、搬送部３０は、制御部５０からの回転指令に応じて駆動モータ３２ａを回転させることで、図１中の矢印ＡＲ３で示すように、乾燥部２０で熱処理を受けた基材４０が搬出ローラ３６を介して巻き取りローラ３２で巻き取られる。このように本実施形態では、２つの駆動モータ３１ａ、３２ａを同期して駆動することで基材４０を所望の搬送速度Ｖcで搬送可能となっている。
また、搬送部３０は、図１中の矢印ＡＲ２で示すように、塗布部１０で塗布処理を受けた基材４０を水平姿勢のまま搬入ローラ３３から乾燥部２０に搬送する。この乾燥部２０では、２種類のローラ、つまり搬送ローラ３４およびフローティングローラ３５が設けられており、これらのローラ３４、３５によって基材４０は乾燥部２０の内部を通過する。なお、乾燥部２０では、フローティングローラ３５を鉛直方向Ｚに移動可能な可動ローラとし、鉛直方向Ｚにおけるフローティングローラ３５の位置決めによって基材４０の搬送経路の長さを変更する。これによって、乾燥部２０で実行される乾燥処理の時間を変化させることが可能となっている。なお、この点については後で詳述する。
塗布部１０は、電極材料として用いられる活物質の塗布液をノズル１１からバックアップローラ１２に巻き掛けられた基材４０に塗布することによって、基材４０上に塗工膜を形成する。より具体的には、ノズル１１は、図１に示すように、バックアップローラ１２と対向する位置に配置されている。ノズル１１の先端には、基材４０の幅方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に沿ったスリット状の吐出口（図示省略）が設けられている。そして、当該吐出口から塗布液がバックアップローラ１２に押圧支持された基材４０に向けて吐出される。これによって基材４０に塗工膜（図２中の符号６０）が塗布される。そして、塗工膜を鉛直上方に向けた水平状態で基材４０は搬入ローラ３３を介して乾燥部２０に搬送される。
図２は図１の塗工装置に設けられる搬送部３０の一部ならびに乾燥部２０の構成を示す図である。また、図３Ａは図２の乾燥部における加熱領域の切替機構の構成を示す図であり、図３Ｂは切替機構による加熱領域の切替動作を模式的に示す図である。また、図４は図１の塗工装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
乾燥部２０は、その内部が２枚の仕切部材２１１、２１２によって３つの乾燥室２２１〜２２３に仕切られた筐体２１を有している。これら３つの乾燥室２２１〜２２３は図１および図２に示すようにＸ方向に配列されている。この筐体２１の（−Ｘ）側面には塗布部１０から搬送されてくる基材４０、つまり、その表面４１に塗工膜６０が塗布された基材４０を第１の乾燥室２２１に搬入するための搬入口２１３が設けられる一方、（＋Ｘ）側面には乾燥部２０による乾燥処理を受けた基材４０を第３の乾燥室２２３から搬出するための搬出口２１４が設けられている。また、搬入口２１３と搬出口２１４とで挟まれるように、各仕切部材２１１、２１２には、搬送ローラ３４によって基材４０を搬送するための通路が設けられている。そして、搬入口２１３、通路および搬出口２１４を介して基材４０が乾燥室２２１〜２２３の配列順序で各乾燥室２２１〜２２３を通過可能となっている。
このように構成された筐体２１の内部では、図２に示すように、搬入口２１３の近傍位置、仕切部材２１１、２１２に設けられた貫通孔および搬出口２１４の近傍位置の各々に、搬送ローラ３４が配置されている。これらの搬送ローラ３４は、塗工膜６０が形成されていない基材裏面４２に対向して直接接触しながら基材４０を搬送方向Ｘに搬送する。
また、乾燥室２２１〜２２３の各々にフローティングローラ３５が配置されている。各フローティングローラ３５は中空のエア吹き出しドラムであり、その下方側の約半円筒壁面には気体吐出孔３５４が多数形成されている。フローティングローラ３５にはブロワー３５５（図４）が連通している。そして、制御部５０からの動作指令にしたがってブロワー３５５が作動すると、エアなどの気体が各気体吐出孔３５４から吐出され、噴射される気体により基材４０の張力とバランスをとりながら、基材４０を浮上させる。なお、フローティングローラ３５の構成および動作については、例えば特開平５−３１４３０号公報、特開２００１−３１０１４８号公報などに詳しく記載されているため、ここではフローティングローラ３５の詳しい構成説明を省略している。また、以下の説明において、各乾燥室２２１〜２２３に設けられたフローティングローラ３５を区別する際には、それぞれ「フローティングローラ３５１」、「フローティングローラ３５２」、「フローティングローラ３５３」と称する。
これらのフローティングローラ３５１〜３５３は、それぞれ乾燥室２２１〜２２３において鉛直方向Ｚに独立して昇降自在となっており、昇降機構３５６と接続されている。そして、制御部５０からの昇降指令に応じて昇降機構３５６が作動すると、フローティングローラ３５１は乾燥室２２１内で昇降され、所望の高さ位置に位置決めされる。このフローティングローラ３５１の昇降移動に同期してフローティングローラ３５１の上流側および下流側での搬送速度に差をつけることで、基材４０はフローティングローラ３５１のローラ表面から一定の間隔だけ浮上したままフローティングローラ３５１の昇降動作に追従する。その結果、乾燥室２２１での基材４０の搬送経路は変更され、それに伴って搬送長も変更される。なお、昇降動作が停止されるとともにフローティングローラ３５１の上流側および下流側での搬送速度が同じ値に戻されると、変更後の搬送経路で基材４０が搬送される。
また、その他のフローティングローラ３５２、３５３についても、フローティングローラ３５１と同様にして、それぞれ乾燥室２２２、２２３内で位置決めされて搬送長を変更可能となっている。このように本実施形態では、乾燥室２２１〜２２３内での搬送長をそれぞれ独立して調整可能となっている。
乾燥室２２１〜２２３内においてフローティングローラ３５１〜３５３が昇降する範囲、つまり搬送経路が変更される範囲に対応して複数のノズル２３が配設されている。より詳しくは、図３Ａに示すように、基材４０の搬送経路となる乾燥室２２１の内部空間２４１をＸ方向から挟み込むように一対のノズル２３が３組設けられている。これら３組のノズル対（ノズル２３、２３）は鉛直方向Ｚにおいて互いに異なる高さ位置で筐体２１の内壁および仕切部材２１１に取り付けられている。また、最上段位置に設けられるノズル２３ａ、２３ａはバルブ２５ａを介し、中段位置に設けられるノズル２３ｂ、２３ｂはバルブ２５ｂを介し、また最下段位置に設けられるノズル２３ｃ、２３ｃはバルブ２５ｃを介し、熱風の供給源たる熱風供給部８０に接続されている。
そして、制御部５０からの開成指令に応じて全バルブ２５ａ〜２５ｃが開成されると、図３Ｂ中の（ａ）欄に示すように、全ノズル２３ａ〜２３ｃから熱風が噴射され、内部空間２４１全体が高温となって基材４０を加熱する加熱領域となる（全部乾燥）。また、バルブ２５ｃを閉成したまま制御部５０からの開成指令に応じてバルブ２５ａ、２５ｂが開成されると、図３Ｂ中の（ｂ）欄に示すように、ノズル２３ａ、２３ｂから熱風が噴射され、内部空間２４１のうち上段部および中段部が加熱領域となる（上中部乾燥）。さらに、バルブ２５ｂ、２５ｃを閉成したまま制御部５０からの開成指令に応じてバルブ２５ａのみが開成されると、図３Ｂ中の（ｃ）欄に示すように、ノズル２３ａから熱風が噴射され、内部空間２４１のうち上段部および中段部が加熱領域となる（上部乾燥）。このように、本実施形態では、乾燥室２２１〜２２３毎に乾燥温度や熱風の風量などを独立して制御することができ、しかも各乾燥室２２１〜２２３での乾燥領域（図３中の梨地領域）についても上記したように３段階に切替可能となっている。
図２に戻って乾燥部２０の構成について説明を続ける。筐体２１の天井部分には、排気口２６１〜２６３がそれぞれ乾燥室２２１〜２２３に連通して設けられ、排気口２６１〜２６３を介して乾燥室２２１〜２２３をそれぞれ排気可能となっている。また、排気口２６１〜２６３にそれぞれ対応して濃度計２７１〜２７３が設けられている。これらの濃度計２７１〜２７３はそれぞれ排気口２６１〜２６３を介して排気される気体成分に含まれる有機化合物（Volatile Organic Compounds）の濃度を計測し、その計測結果を制御部５０に送信する。このように、本実施形態では、各乾燥室２２１〜２２３内での乾燥処理中に発生する有機化合物ガスの濃度をリアルタイムでモニターすることが可能となっている。
上記のように構成された塗工装置１の各部の動作を制御するために、制御部５０が設けられている。この制御部５０は、一般的なコンピュータと同様、図４に示すように、各種演算処理を行うＣＰＵ５１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のＲＯＭ５２、各種情報を記憶する読み書き自在のＲＡＭ５３、および処理プログラムやデータなどを記憶しておく固定ディスク５４などを有している。この制御部５０は、上記した巻き出し用駆動モータ３１ａ、巻き取り用駆動モータ３２ａ、ブロワー３５５、昇降機構３５６、バルブ２５ａ〜２５ｃ、濃度計２７１〜２７３および熱風供給部８０と電気的に接続されるのみらず、タッチパネル方式で種々の情報を表示するとともにオペレータからの入力を受け付ける表示入力部９０とも電気的に接続されている。
制御部５０は、固定ディスク５４に格納されている処理プログラムをＲＡＭ５３に展開し、これをＣＰＵ５１によって実行することにより、搬送部３０で基材４０をその長手方向に搬送しながら塗布部１０で基材４０上に塗工膜６０を塗布するとともに塗工膜６０が形成された基材４０を乾燥部２０で加熱して塗工膜６０を乾燥させる。また、例えば塗布液の種類や塗布量などが変更されると、それに応じて乾燥部２０での乾燥時間の変更が必要になる。そこで、本実施形態では、制御部５０のＣＰＵ５１は装置各部を次に説明するように制御して乾燥時間の変更に対応する。以下、図５Ａないし図５Ｃを参照しつつ、乾燥時間の変更動作について詳述する。
図５Ａは乾燥時間の変更前における乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。また、図５Ｂは乾燥時間の変更動作中での乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。さらに、図５Ｃは乾燥時間の変更後における乾燥部および搬送部の動作の一例を示す模式図である。例えば図５Ａに示すようにフローティングローラ３５１〜３５３がともに高さ位置Ｚ０に位置決めされている場合、各乾燥室２２１〜２２３における基材４０の搬送経路の長さ（以下「経路長」という）は同一であり、基材４０が各乾燥室２２１〜２２３を通過するのに要する時間、つまり各乾燥室２２１〜２２３での乾燥時間は同一である。なお、同図中の符号Ｖin、Ｖoutはそれぞれ乾燥部２０に対する基材４０の搬入速度および搬出速度であり、搬送部３０によって基材４０が搬送される搬送速度Ｖcに一致している。
ここで、塗工膜６０の種類やパターンなどの塗工条件を変更し、それに伴って乾燥時間の変更が必要となることがある。この場合、オペレータは表示入力部９０を介して乾燥時間の変更を制御部５０に入力することができる。例えば予め塗工条件と各乾燥室２２１〜２２３での乾燥時間との関係をレシピ形式で複数入力して記憶させておくと、オペレータはそれらのレシピを表示入力部９０に表示させ、それらから変更後のレシピを選択することで変更後の乾燥時間を簡単に設定することができる。もちろん、乾燥時間の設定方法はこれに限定されるものではなく、例えば変更後の乾燥時間が表示入力部９０を介して直接入力されるように構成してもよい。
各乾燥室２２１〜２２３での変更後の乾燥時間が設定されると、制御部５０は各フローティングローラ３５１〜３５３を昇降させて変更後の乾燥時間に対応した高さ位置に位置決めする。つまり、制御部５０は変更後の高さ位置、つまり目標高さ位置を演算し、各フローティングローラ３５１〜３５３を目標高さ位置に位置決めする。フローティングローラ３５１〜３５３の位置決めによって各乾燥室２２１〜２２３での経路長が変更され、これによって乾燥時間の変更が完了する。なお、当該昇降動作に同期して搬入速度Ｖinおよび搬出速度Ｖoutを制御することで基材４０に過大な張力を与えることなく、各フローティングローラ３５１〜３５３を位置決めすることができる。
例えば乾燥室２２２、２２３での乾燥時間を変更することなく、乾燥室２２１での乾燥時間のみを短くする場合には、図５Ｂに示すように、制御部５０はフローティングローラ３５１のみを目標高さ位置Ｚ１に向けて上昇させるとともに搬出速度Ｖoutが搬入速度Ｖinよりも大きくなるように設定する。同図では、搬出速度Ｖoutを搬送速度Ｖcに維持したまま乾燥部２０への基材４０の搬入を一時的に停止させる、つまり搬入速度Ｖinをゼロに設定しているが、速度設定はこれに限定されるものではなく、フローティングローラ３５１の移動に要する時間に応じて、搬入速度Ｖinと搬出速度Ｖoutとの速度差を制御してもよい。
フローティングローラ３５１が目標高さ位置Ｚ１に位置決めされると、制御部５０は図５Ｃに示すように搬入速度Ｖinを搬送速度Ｖcに戻す。これによって、乾燥室２２１での基材４０の搬送長は変更され、乾燥室２２１での乾燥時間の変更処理が完了する。なお、フローティングローラ３５１の移動に伴って乾燥室２２１の最下段での加熱は不要となるため、本実施形態では、制御部５０は乾燥室２２１に対応して設けられたバルブのうちバルブ２５ｃに対して閉指令を与えて閉成し、これによってノズル２３ｃから乾燥室２２１の最下段領域への熱風の噴射を停止する。これによって、乾燥室２２１での乾燥領域は上中部となり（図３Ｂ中の（ｂ）欄参照）、余分なエネルギーの浪費を防止することができる。
以上のように、本実施形態によれば、乾燥部２０で行われる乾燥処理を搬送長の変更によって調整することができるため、搬送速度Ｖcを変更することなく、種々の塗工処理を実行することができる。その結果、従来技術において問題となっていた塗工条件や巻き取り条件などの再調整が不要となり、優れた稼働率で、しかも安定した品質で基材４０の表面４１に塗工膜６０を形成することができる。
また、上記実施形態では、乾燥室２２２１〜２２３毎に乾燥時間を変更することができ、しかも加熱温度や熱風風量などを個別に設定することができる。したがって、従来技術よりも汎用性が高く、高精度な乾燥処理を行うことができる。
また、各乾燥室２２２１〜２２３では、基材４０の搬送長に応じた乾燥ツール、つまりノズル２３から熱風が噴射され、加熱領域を変更可能となっている。したがって、余分なエネルギーの浪費を防止し、優れたエネルギー効率を有している。
また、上記実施形態では、基材４０の両主面のうち塗工膜６０が塗布された表面４１に対向するローラをフローティングローラ３５１〜３５３で構成しているため、塗工膜６０と直接接触するのを防止し、塗工膜６０を安定して形成することができる。
さらに、上記実施形態では、濃度計２７１〜２７３によって乾燥室２２１〜２２３から排気される気体成分に含まれる有機化合物ガスの濃度がそれぞれリアルタイムでモニターされ、それらに関する情報が制御部５０に与えられている。そこで、有機化合物ガスの濃度が設定値を超えると、排気中の有機化合物ガスの濃度が設定値以下となるようにフローティングローラ３５１〜３５３を移動させて乾燥時間を調整するように構成してもよい。このように排気中の有機化合物ガスの濃度を設定値以下に抑制しながら塗工処理および乾燥処理を行うことができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、基材４０の表面４１に対向するローラを全てフローティングローラ３５１〜３５３で構成しているが、塗工膜６０との接触が問題ない場合には、一般的な搬送ローラを用いて搬送するように構成してもよい。例えば上記実施形態のように複数の乾燥室が配設されている場合、後段側に搬送されてきた時点で既にある程度、塗工膜６０は乾燥しているため、後段側では搬送ローラを基材４０の表面４１に直接接触させるように構成することができる場合がある。
また、上記実施形態では、乾燥部２０に３つの乾燥室２２１〜２２３を設けているが、乾燥室の数は「３」に限定されるものではなく、任意である。
また、上記実施形態では、加熱手段として熱風を噴射するノズルを用いているが、巻装手段はこれに限定されるものではなく、例えばヒータや赤外線ランプなどの加熱手段を用いることができる。
また、上記実施形態では、基材４０の表面４１に塗工膜６０を形成する塗工装置１に対して本発明を適用しているが、基材４０の裏面４２に塗工膜を形成する塗工装置や基材４０の表裏面４１、４２に塗工膜を形成する塗工装置に対しても本発明を適用することができる。ここで、基材４０の裏面４２に塗工膜を塗布する場合には、裏面４２に対向する搬送ローラ３４についてはフローティングローラで構成するのが望ましい。
また、上記実施形態では、基材４０を塗布部１０から乾燥部２０に水平搬送する塗工装置１に対して本発明を適用しているが、上下方向に傾斜して搬送する、例えば塗布部１０から乾燥部２０に上り勾配または下り勾配で搬送する塗工装置に対しても本発明を適用することができる。
以上説明したように、上記実施形態においては、制御部５０が本発明の「経路長変更部」として機能している。また、基材４０の表面４１および裏面４２がそれぞれ本発明の「基材の一方主面」および「基材の他方主面」に相当している。また、フローティングローラ３５が本発明の「第１搬送ローラ」および「可動ローラ」の一例に相当し、搬送ローラ３４が本発明の「第２搬送ローラ」の一例に相当している。また、表示入力部９０が本発明の「入力部」の一例に相当している。また、ノズル２３、バルブ２５ａ〜２５ｃおよび熱風供給部８０が本発明の「加熱機構」として機能している。さらに、排気口２６１〜２６３が本発明の「排気機構」として機能している。
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明は、例えば搬送部が、乾燥部内で基材の一方主面に対向して配置されて基材を搬送する第１搬送ローラと、乾燥部内で基材の他方主面に対向して配置されて基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、経路長変更部が、第１搬送ローラおよび第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、可動ローラを変位させることで基材の搬送経路の長さを変更するように構成してもよい。
また、塗布部が基材の一方主面に塗工膜を塗布し、第１搬送ローラが、ローラ表面に形成される複数の気体吐出孔から気体を噴射して気体により基材の一方主面をローラ表面から浮上させて基材を搬送するように構成してもよい。
また、塗布部が基材の他方主面に塗工膜を塗布し、第２搬送ローラが、ローラ表面に形成される複数の気体吐出孔から気体を噴射して気体により基材の他方主面をローラ表面から浮上させて基材を搬送するように構成してもよい。
また、乾燥部が複数の乾燥室に仕切られ、搬送部が、塗工膜が形成された基材を複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させ、可動ローラが各乾燥室に設けられ、経路長変更部が各乾燥室内で可動ローラを独立して位置決めするように構成してもよい。
また、乾燥部が基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を乾燥室毎に設け、経路長変更部が各乾燥室内で可動ローラの位置に応じて乾燥領域を独立して変更するように構成してもよい。
また、塗工膜が形成された基材に対する乾燥時間が入力される入力部を備え、経路長変更部が入力部に入力された乾燥時間に応じて可動ローラを位置決めするように構成してもよい。
さらに、乾燥部が、乾燥室を排気する排気機構と排気機構によって排気される気体に含まれる有機化合物の濃度を計測する濃度計とを乾燥室毎に設け、経路長変更部が、乾燥室毎に濃度計により計測される有機化合物の濃度値に応じて可動ローラを独立して位置決めするように構成してもよい。
この発明は、長尺帯状の基材をその長手方向に搬送しながら塗布部で基材上に塗工膜を塗布するとともに塗工膜が形成された基材を乾燥部で加熱して塗工膜を乾燥させる塗工技術全般に適用することができる。
１…塗工装置
１０…塗布部
２０…乾燥部
３０…搬送部
３４…（第２）搬送ローラ
３５，３５１〜３５３…フローティングローラ（第１搬送ローラ）
４０…基材
４１…（基材の）表面
４２…（基材の）裏面
５０…制御部（経路長変更部）
６０…塗工膜
９０…表示入力部
２２１〜２２３…乾燥室
２７１〜２７３…濃度計
３５４…気体吐出孔
Ｘ…（基材の）長手方向
Ｖc…搬送速度

Claims (7)

  1. 長尺帯状の基材をその長手方向に搬送する搬送部と、
    前記搬送部により搬送される基材に塗工膜を塗布する塗布部と、
    前記搬送部により前記塗布部から搬送されてくる基材を加熱して前記塗工膜を乾燥させる乾燥部と、
    前記乾燥部内における前記基材の搬送経路の長さを変更する経路長変更部と、を備え、
    前記搬送部は、前記乾燥部内で前記基材の一方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第１搬送ローラと、前記乾燥部内で前記基材の他方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、
    前記経路長変更部は、前記第１搬送ローラおよび前記第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、前記可動ローラを変位させることで前記基材の搬送経路の長さを変更し、
    前記乾燥部は複数の乾燥室に仕切られ、
    前記搬送部は、前記塗工膜が形成された前記基材を前記複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させ、
    前記可動ローラは各乾燥室に設けられ、
    前記経路長変更部は各乾燥室内で前記可動ローラを独立して位置決めし、
    前記乾燥部は前記基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を前記乾燥室毎に設け、
    前記経路長変更部は各乾燥室内で前記可動ローラの位置に応じて前記乾燥領域を独立して変更する
    ことを特徴とする塗工装置。
  2. 長尺帯状の基材をその長手方向に搬送する搬送部と、
    前記搬送部により搬送される基材に塗工膜を塗布する塗布部と、
    前記搬送部により前記塗布部から搬送されてくる基材を加熱して前記塗工膜を乾燥させる乾燥部と、
    前記乾燥部内における前記基材の搬送経路の長さを変更する経路長変更部と、を備え、
    前記搬送部は、前記乾燥部内で前記基材の一方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第１搬送ローラと、前記乾燥部内で前記基材の他方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、
    前記経路長変更部は、前記第１搬送ローラおよび前記第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、前記可動ローラを変位させることで前記基材の搬送経路の長さを変更し、
    前記乾燥部は複数の乾燥室に仕切られ、
    前記搬送部は、前記塗工膜が形成された前記基材を前記複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させ、
    前記可動ローラは各乾燥室に設けられ、
    前記経路長変更部は各乾燥室内で前記可動ローラを独立して位置決めし、
    前記乾燥部は、前記乾燥室を排気する排気機構と前記排気機構によって排気される気体に含まれる有機化合物の濃度を計測する濃度計とを前記乾燥室毎に設け、
    前記経路長変更部は、前記乾燥室毎に前記濃度計により計測される有機化合物の濃度値に応じて前記可動ローラを独立して位置決めする
    ことを特徴とする塗工装置。
  3. 請求項１または２に記載の塗工装置であって、
    前記塗布部は前記基材の一方主面に前記塗工膜を塗布し、
    前記第１搬送ローラは、ローラ表面に形成される複数の気体吐出孔から気体を噴射して前記気体により前記基材の一方主面を前記ローラ表面から浮上させて前記基材を搬送する塗工装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の塗工装置であって、
    前記塗布部は前記基材の他方主面に前記塗工膜を塗布し、
    前記第２搬送ローラは、ローラ表面に形成される複数の気体吐出孔から気体を噴射して前記気体により前記基材の他方主面を前記ローラ表面から浮上させて前記基材を搬送する塗工装置。
  5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の塗工装置であって、
    前記塗工膜が形成された前記基材に対する乾燥時間が入力される入力部を備え、
    前記経路長変更部は前記入力部に入力された乾燥時間に応じて前記可動ローラを位置決めする塗工装置。
  6. 長尺帯状の基材をその長手方向に搬送部により搬送しながら塗布部で前記基材上に塗工膜を塗布するとともに乾燥部で前記塗工膜が形成された前記基材を加熱して前記塗工膜を乾燥させる塗工方法であって、
    前記乾燥部として、複数の乾燥室に仕切られるとともに前記基材に加熱して乾燥させる乾燥領域を変更可能な加熱機構を前記乾燥室毎に設けたものを用い、
    前記搬送部として、前記乾燥部内で前記基材の一方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第１搬送ローラと、前記乾燥部内で前記基材の他方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、前記塗工膜が形成された前記基材を前記複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させるものを用い、
    各乾燥室において前記第１搬送ローラおよび前記第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、各乾燥室内で前記可動ローラを独立して位置決めすることで前記乾燥部内における前記基材の搬送経路の長さを変更して乾燥時間を変化させるとともに各乾燥室内で前記可動ローラの位置に応じて前記乾燥領域を独立して変更させる
    ことを特徴とする塗工方法。
  7. 長尺帯状の基材をその長手方向に搬送部により搬送しながら塗布部で前記基材上に塗工膜を塗布するとともに乾燥部で前記塗工膜が形成された前記基材を加熱して前記塗工膜を乾燥させる塗工方法であって、
    前記乾燥部として、複数の乾燥室に仕切られるとともに前記乾燥室を排気する排気機構と前記排気機構によって排気される気体に含まれる有機化合物の濃度を計測する濃度計とを前記乾燥室毎に設けたものを用い、
    前記搬送部として、前記乾燥部内で前記基材の一方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第１搬送ローラと、前記乾燥部内で前記基材の他方主面に対向して配置されて前記基材を搬送する第２搬送ローラとを有し、前記塗工膜が形成された前記基材を前記複数の乾燥室の配列順序で各乾燥室を通過させるものを用い、
    各乾燥室において前記第１搬送ローラおよび前記第２搬送ローラのうちの少なくとも１つを可動ローラとし、前記乾燥室毎に前記濃度計により計測される有機化合物の濃度値に応じて前記可動ローラを独立して位置決めすることで前記乾燥部内における前記基材の搬送経路の長さを変更して乾燥時間を変化させることを特徴とする塗工方法。
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