JP7904115B2 - 塗工装置 - Google Patents

Description

本開示は、塗工装置に関する。

特開２０２２－４１５０１号公報には、第１のマニホールドと、第１のマニホールドに接続された複数の第２の流路と、複数の第２の流路に接続された第２のマニホールドを含むダイと、を備える塗工装置が開示されている。第１のマニホールドには、タンクから塗液が供給される。第１のマニホールドは、各第２流路に対して均一に塗液を供給する機能を有している。第２のマニホールドは、幅方向における塗液の圧みを調整する機能を有している。第２のマニホールドから流出した塗液は、ダイの吐出口から基材に向けて吐出される。

特開２０２２－４１５０１号公報

特開２０２２－４１５０１号公報に記載される塗工装置では、第１のマニホールドの上流側の端部から各第２の流路を経由して第２のマニホールドに至るまでの流路距離が互いに異なるため、圧力損失の分布が不均一になる。また、第１のマニホールド内におけるせん断速度分布に不均一が生じることにより、第１のマニホールド内に淀みが生じる。このため、例えば間欠塗工時や塗液の粘度変化時に、幅方向における流量分布に変動が生じる。その結果、第２のマニホールドから吐出される塗液の厚みにバラツキが生じる。

本開示の目的は、塗工マニホールドから流出する塗液の幅方向における流量分布の変動を抑制することが可能な塗工装置を提供することである。

本開示の一局面に従った塗工装置は、基材に塗液を供給することによって前記基材に塗膜を形成する塗工装置であって、前記基材に前記塗液を供給するための塗工マニホールドと、前記塗工マニホールドに前記塗液を供給する供給流路と、前記供給流路と前記塗工マニホールドとを連結する連結流路と、を備え、前記連結流路は、少なくとも一つの分岐部を含み、前記少なくとも一つの分岐部は、流路距離が互いに等しい二つの分岐流路に分岐している。

本開示によれば、塗工マニホールドから流出する塗液の幅方向における流量分布の変動を抑制することが可能な塗工装置を提供することができる。

本開示の一実施形態における塗工装置を概略的に示す断面図である。 塗工装置を概略的に示す斜視図である。 連結流路を概略的に示す図である。 連結流路の変形例を概略的に示す図である。 連結流路の変形例を概略的に示す図である。

本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本開示の一実施形態における塗工装置を概略的に示す断面図である。図２は、塗工装置を概略的に示す斜視図である。塗工装置１は、ロール１０で搬送される基材２０に塗液３０を塗工する装置である。本実施形態では、塗液３０として、蓄電セルの電極に用いられるスラリーが用いられ、基材２０として、アルミニウム等からなる電極箔が用いられている。ただし、基材２０及び塗液３０は、これらに限られない。

図１及び図２に示されるように、塗工装置１は、ダイ１００と、供給流路２００と、連結流路３００と、流量調整弁４００と、を備えている。

ダイ１００は、基材２０に対して塗液３０を塗工（供給）する。ダイ１００は、塗工マニホールド１１０を含んでいる。塗工マニホールド１１０は、基材２０に対して幅方向（ロール１０の回転軸と平行な方向）に均一な厚みで塗液３０を吐出する機能を有している。

ダイ１００は、塗工マニホールド１１０の流出口につながったスリット部１１２と、スリット部１１２につながった吐出口１１４と、を有している。塗工マニホールド１１０から流出した塗液３０は、スリット部１１２を介して吐出口１１４から基材２０に吐出される。これにより、基材２０に塗膜３２（図１を参照）が形成される。

供給流路２００は、塗工マニホールド１１０に塗液３０を供給するための流路である。供給流路２００には、塗液３０を貯留するタンク２１０からポンプ２２０によって塗液３０が送られる。

連結流路３００は、供給流路２００と塗工マニホールド１１０とを連結している。連結流路３００は、塗工マニホールド１１０に流入する塗液３０を幅方向に平準化させる機能を有している。連結流路３００は、少なくとも一つの分岐部３１０を有している。図２及び図３では、７つの分岐部３１０が示されている。ただし、分岐部３１０の数は、７に限られない。なお、図１では、連結流路３００が簡略的に単一の流路として示されている。

分岐部３１０は、流路距離が互いに等しい二つの分岐流路Ａ，Ｂに分岐する形状を有している。つまり、分岐部３１０は、一つの上流側端部３２０と、二つの下流側端部３３０と、を有している。二つの分岐流路Ａ，Ｂは、第１分岐流路Ａと、第２分岐流路Ｂと、を有している。第１分岐流路Ａの上流側の端部および第２分岐流路Ｂの上流側の端部は、前記上流側端部３２０を構成している。第１分岐流路Ａの下流側の端部および第２分岐流路Ｂの下流側の端部は、前記下流側端部３３０を構成している。なお、流路距離は、各分岐流路Ａ，Ｂの中心軸の長さを意味する。図３は、各分岐流路Ａ，Ｂの中心軸が示されている。

以下、供給流路２００の下流側の端部につながった分岐部３１０を「第１分岐部３１１」と表記し、第１分岐部３１１の各下流側端部３３０につながった分岐部３１０を「第２分岐部３１２」と表記し、第２分岐部３１２の各下流側端部３３０につながった分岐部３１０を「第３分岐部３１３」と表記する。図２及び図３に示される形態では、連結流路３００は、一つの第１分岐部３１１と、二つの第２分岐部３１２と、四つの第３分岐部３１３と、を有している。

第１分岐部３１１は、供給流路２００から分岐している。第１分岐部３１１の上流側端部３２０は、供給流路２００の下流側の端部につながっている。第１分岐部３１１は、供給流路２００から送られる塗液３０を受け入れる部位である。第１分岐部３１１は、供給流路２００の下流側の端部の径よりも大きな外形を有している。本実施形態では、第１分岐部３１１は、供給流路２００の上方に配置されている。ただし、第１分岐部３１１は、供給流路２００の下方に配置されてもよいし、第１分岐部３１１及び供給流路２００は、実質的に同一面内に配置されてもよい。

図２に示されるように、第１分岐部３１１は、幅方向における外側に向かうにしたがって次第に塗工マニホールド１１０に近づく形状を有する案内面３１１ｓを有している。案内面３１１ｓは、湾曲している。

各第２分岐部３１２は、第１分岐部３１１から分岐している。第２分岐部３１２の上流側端部３２０は、第１分岐部３１１の下流側端部３３０につながっている。

各第３分岐部３１３は、第２分岐部３１２から分岐している。第３分岐部３１３の上流側端部３２０は、第２分岐部３１２の下流側端部３３０につながっている。本実施形態では、各第３分岐部３１３に、流量調整弁４００が設けられている。ただし、流量調整弁４００は、第２分岐部３１２に設けられてもよい。

上述のように各分岐流路Ａ，Ｂは、互いに流路距離が等しく形成されている。すなわち、上記各分岐部３１１～３１３において、上流側端部３２０と二つの下流側端部３３０のうちの一方との間の流路距離は、上流側端部３２０と二つの下流側端部３３０のうちの他方との間の流路距離と等しい。

以上に説明したように、本実施形態における塗工装置１では、分岐部３１０が流路距離が互いに等しい二つの分岐流路Ａ，Ｂに分岐しているため、分岐部３１０における圧力損失の分布が均一化される。よって、塗工マニホールド１１０から流出する塗液３０の幅方向における流量分布の変動が抑制される。したがって、間欠塗工時等において、先に連結流路３００及び塗工マニホールド１１０に供給された塗液３０が先に吐出される。

また、第１分岐部３１１は、案内面３１１ｓを有しているため、第１分岐部３１１内における塗液３０の淀みの発生が抑制される。

なお、図４に示されるように、塗工装置１は、２つ以上の供給流路２００を有していてもよい。この場合、連結流路３００は、各供給流路２００と塗工マニホールド１１０とを連結する。また、この場合、各供給流路２００にポンプ２２０が設けられる。

上記実施形態において、図５に示されるように、分岐部３１０は、合流流路Ｃを有していてもよい。図５に示される例では、４つの第３分岐部３１３のうち中央の一対の第３分岐部３１３が合流流路Ｃを有している。具体的に、前記一対の第３分岐部３１３の一方における第２分岐流路Ｂと、前記一対の第３分岐部３１３の他方における第１分岐流路Ａと、が合流することによって合流流路Ｃを形成している。この例では、下流側端部３３０の数は、７である。

図５に示される例では、各上流側端部３２０に流量調整部３４０が形成されることが好ましい。流量調整部３４０は、各分岐流路Ａ，Ｂの流量を調整する。流量調整部３４０は、第１分岐部３１１の上流側端部３２０に形成された第１調整部３４１と、第２分岐部３１２の上流側端部３２０に形成された第２調整部３４２と、第３分岐部３１３の上流側端部３２０に形成された第３調整部３４３と、を有している。各調整部３４１～３４３は、ノッチで構成されている。各調整部３４１～３４３は、各第３分岐部３１３の下流側端部３３０に塗液３０が均等に分配される位置に形成される。なお、流量調整部３４０は、三方弁で構成されてもよいが、ノッチで構成されることにより、圧力損失の発生を低減しながら流量を調整することが可能となる。

上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

［態様１］
基材に塗液を供給することによって前記基材に塗膜を形成する塗工装置であって、
前記基材に前記塗液を供給するための塗工マニホールドと、
前記塗工マニホールドに前記塗液を供給する供給流路と、
前記供給流路と前記塗工マニホールドとを連結する連結流路と、を備え、
前記連結流路は、少なくとも一つの分岐部を含み、
前記少なくとも一つの分岐部は、流路距離が互いに等しい二つの分岐流路に分岐している、塗工装置。

この塗工装置では、分岐部が流路距離が互いに等しい二つの分岐流路に分岐しているため、分岐部における圧力損失の分布が均一化される。よって、塗工マニホールドから流出する塗液の幅方向における流量分布の変動が抑制される。なお、流路距離は、各分岐流路の中心軸の長さである。

［態様２］
前記少なくとも一つの分岐部は、
前記二つの分岐流路の各々の上流側の端部を構成する一つの上流側端部と、
前記二つの分岐流路の各々の下流側の端部を構成する二つの下流側端部と、を有し、
前記上流側端部と前記二つの下流側端部のうちの一方との間の流路距離は、前記上流側端部と前記二つの下流側端部のうちの他方との間の流路距離と等しい、態様１に記載の塗工装置。

［態様３］
前記上流側端部には、前記二つの分岐流路の各々の流量を調整する流量調整部が設けられている、態様２に記載の塗工装置。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 塗工装置、１０ 基材、２０ ロール、３０ 塗液、３２ 塗膜、１００ ダイ、１１０ 塗工マニホールド、１１２ スリット、１１４ 吐出口、２００ 供給流路、２１０ タンク、２２０ ポンプ、３００ 連結流路、３１０ 分岐部、３１１ 第１分岐部、３１１ｓ 案内面、３１２ 第２分岐部、３１３ 第３分岐部、３２０ 上流側端部、３３０ 下流側端部、３４０ 流量調整部、４００ 流量調整弁、Ａ 第１分岐流路、Ｂ 第２分岐流路、Ｃ 合流流路。

Claims (1)

1. 基材に塗液を供給することによって前記基材に塗膜を形成する塗工装置であって、
   前記基材に前記塗液を供給するための塗工マニホールドと、
   前記塗工マニホールドに前記塗液を供給する供給流路と、
   前記供給流路と前記塗工マニホールドとを連結する連結流路と、を備え、
   前記連結流路は、少なくとも一つの分岐部を含み、
   前記少なくとも一つの分岐部は、流路距離が互いに等しい二つの分岐流路に分岐しており、
   前記少なくとも一つの分岐部は、
   前記二つの分岐流路の各々の上流側の端部を構成する一つの上流側端部と、
   前記二つの分岐流路の各々の下流側の端部を構成する二つの下流側端部と、を有し、
   前記上流側端部と前記二つの下流側端部のうちの一方との間の流路距離は、前記上流側端部と前記二つの下流側端部のうちの他方との間の流路距離と等しく、
   前記上流側端部には、前記二つの分岐流路の各々の流量を調整する流量調整部が設けられており、
   前記流量調整部は、ノッチで構成されており、
   前記少なくとも一つの分岐部は、前記供給流路の下流側の端部につながっており、前記供給流路の上方に配置された第１分岐部を含み、
   前記第１分岐部は、上下方向と直交する幅方向における外側に向かうにしたがって次第に前記塗工マニホールドに近づくように湾曲する形状を有する案内面を有し、
   前記案内面は、平面視において、前記供給流路の下流側の端部を基準として前記ノッチとは反対側に形成されている、塗工装置。