KR101213323B1

KR101213323B1 - 양면 도공 장치

Info

Publication number: KR101213323B1
Application number: KR1020100135277A
Authority: KR
Inventors: 쓰토무 니시오; 다카오 도쿠모토
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-12-24
Also published as: TW201138988A; PT2347832E; CN102125906A; KR20110085869A; JP5048090B2; TWI417145B; EP2347832B1; EP2347832A1; US20110174215A1; CN102125906B; US8714103B2; JP2011147864A

Abstract

도막의 두께를 일정하게 할 수 있는 양면 도공 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 양면 도공 장치는 웨브재(W)를 지지하는 백업 롤러와, 백업 롤러에 대향해서 배치되어, 웨브재(W)의 제1면에 도료를 도포하는 제1도장 헤드와, 웨브재(W)의 제1면의 비도장 부분에 맞닿도록 환상으로 돌출하고, 외주에 분위기를 흡입하는 흡착 구멍(14)이 개구되는 복수의 지지부(11)를 구비하는 흡착 롤러(4)와, 흡착 롤러(4)에 대향해서 배치되어, 웨브재(W)의 제2면에 도료를 도포하는 제2도장 헤드(3)를 가진다.

Description

양면 도공 장치{DOUBLE SIDE COATING DEVICE}

본 발명은, 웨브재(web material)의 양면에 도료를 도포하는 양면 도공 장치에 관한 것이다.

웨브재의 양면에 도료를 도포할 필요가 있는 경우, 일반적으로는, 편면(片面) 도공 장치를 이용하여, 한쪽 면에 도료를 도포해서 도료를 건조하고 나서 감은 웨브재를 다시 편면 도공 장치에 세트해서 이면(裏面)에 도료를 도포하고 있다.

전기 자동차 등에 대한 요구가 고조됨에 따라, 이차 전지의 고밀도화와 저가격화가 강하게 요구되고 있다. 이차 전지 셀의 제조에 있어서는, 금속박(金屬箔) 전극의 양면에 활물질을 더욱 균일하게 도포할 수 있는 도공 장치가 요구되고 있다.

일반적으로, 다이 헤드(die-head)에 의해 도료를 도포하는 도공 장치는 백업 롤러에 감긴 웨브재에 대향하도록 다이를 배치함으로써, 웨브재와 다이 헤드의 간극을 일정하게 유지하여, 도막(塗膜)의 두께를 일정하게 하고 있다. 웨브재의 양면을 도장 가능하게 하기 위해서, 웨브재를 백업 롤러에 감은 상태에서 도장하는 다이 헤드를 2개 설치하려고 하면, 웨브재를 2번째의 백업 롤러에 감기 전에 최초의 다이 헤드로 도포된 도료를 건조하지 않으면 안 되므로, 2개의 드라이어(dryer)가 필요하기 때문에 장치가 길어져서, 설비 비용이 높아진다.

특허문헌 1 및 2에는, 웨브재를 끼우도록 해서 2개의 다이 헤드를 배치한 도공 장치가 기재되어 있지만, 도장 시에 웨브재를 지지할 수 없으므로, 다이 헤드의 사이에서 웨브재가 진동하여, 다이 헤드와 웨브재의 간극이 변화되어, 도막의 두께가 고르지 않게 된다.

특허문헌 3에는, 다이 헤드의 직전에 웨브재를 끼우는 롤러를 배치하고, 다이 헤드의 직후에 웨브재의 양측의 도장되지 않은 마진 부분을 끼워서 장력을 부여하는 롤러를 배치한 발명이 기재되어 있다. 그러나, 이 도공 장치에 있어서도, 다이 헤드의 사이에서 도장되는 순간의 웨브재는 지지되고 있지 않아서, 웨브재의 진동을 완전히 방지하는 것은 어렵다.

특허문헌 4에는, 표면에 설치한 다수의 작은 구멍으로부터 공기를 분출하는 롤러에 의해, 웨브재의 도장된 면을 공기 부상시킨 상태에서 지지하고, 이 공기 부상 롤러에 대향하도록 배치한 다이 헤드에 의해 반대 면을 도장하는 도공 장치가 기재되어 있다. 이 경우도, 웨브재를 지지하는 공기층의 두께를 일정하게 유지하기는 어려워서, 다이 헤드와 웨브재의 간극이 변동해서 막 두께가 고르지 않게 된다.

특허문헌 5에는, 일정한 피치로 홈이 형성되어, 웨브재와 반대 방향으로 회전하는 홈 롤러에 의해, 웨브재의 도장면을 지지하고, 홈 롤러에 대향하는 다이 헤드로 웨브재의 반대 면을 도장하는 발명이 기재되어 있다. 이 발명에서는, 홈 롤러에 지지되는 순간에, 홈의 정점이 맞닿는 부분에 도포되어 있는 도료가 홈의 바닥 부분으로 밀려나오기 때문에, 도료의 물성에 따라 웨브재가 홈 롤러로부터 분리되었을 때에 도막의 두께를 균일하게 회복할 수 있는 경우에만 적용할 수 있다.

일본국 특개평 3-72976호 공보 일본국 특개평 10-216603호 공보

JP

2008-284528

A

일본국 특개평 2-214564호 공보 일본국 특개평 7-185436호 공보

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 도막의 두께를 일정하게 할 수 있는 양면 도공 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 양면 도공 장치는, 웨브재를 지지하는 백업 롤러와, 상기 백업 롤러에 대향해서 배치되어, 상기 웨브재의 제1면에 도료를 도포하는 제1도장 헤드와, 상기 웨브재의 상기 제1면의 비도장 부분에 맞닿도록 환상(環狀)으로 돌출하고, 외주(外周)에 분위기를 흡입하는 흡착 구멍이 개구(開口)되는 복수의 지지부를 구비하는 흡착 롤러와, 상기 흡착 롤러에 대향해서 배치되어, 상기 웨브재의 제2면에 도료를 도포하는 제2도장 헤드를 구비하고, 상기 흡착 롤러는 외관과, 상기 외관의 내측에 끼워져 장착(嵌裝)된 내관으로 이루어지고, 상기 외관은 상기 지지부와, 상기 지지부의 사이에 설치되어, 다수의 작은 구멍이 개구되는 정압 패드부를 구비하고, 상기 내관은 내부에 진공 소스에 접속되는 흡인 헤더 유로와 가스 소스에 접속되는 압력 헤더 유로가 축 방향으로 평행하게 연신하여 획정되어 있고, 외측에 상기 지지부 및 상기 정압 패드부에 각각 대향하는 소정 범위에 서로 격리된 흡인 접속 홈 및 압력 접속 홈이 형성되어 있으며, 상기 흡인 헤더 유로와 상기 흡인 접속 홈을 접속하는 흡인 연통 구멍, 및 상기 압력 헤더 유로와 상기 압력 접속 홈을 접속하는 압력 연통 구멍이 설치되어 있는 것으로 한다.

이 구성에 의하면, 제2도장 헤드에 의해 웨브재의 제2면을 도장할 때, 웨브재의 제1면의 도장되지 않은 부분, 즉 마진 부분을 지지부가 흡착해서 지지하므로, 웨브재의 위치가 엄밀하게 유지되어, 두께가 균일한 도막을 형성할 수 있다.

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또한, 정압 패드부는 웨브재의 지지부의 사이에 당겨져 걸쳐져 있는 부분을, 제2도장 헤드에 의한 도료의 토출 압력이나 제1면의 도료의 중량에 의해 꺼지지 않도록, 가스압에 의해 지지할 수 있어, 도막의 두께를 폭 방향으로 균일하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 양면 도공 장치는 상기 흡착 롤러의 하류에, 다수의 관통 구멍이 뚫린 무단(無端) 벨트와, 상기 무단 벨트의 뒤쪽에서 상기 관통 구멍을 통해서 상기 웨브재를 흡인하는 흡인 체임버(chamber)를 구비하고, 상기 웨브재의 양단의 상기 비도장 부분에 각각 맞닿고, 하류측의 간격이 넓어지도록 걸쳐진 한 쌍의 흡인 컨베이어를 더 구비해도 좋다.

이 구성에 의하면, 흡인 컨베이어에 의해 웨브재를 폭 방향으로 펼칠 수 있으므로, 도포된 도료의 무게에 의해 웨브재에 반송 방향의 주름이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 양면 도공 장치에 있어서, 상기 제1도장 헤드는 상기 웨브재의 상기 제1면에 복수의 줄무늬 형상으로 도료를 도포하고, 상기 흡착 롤러의 상기 지지부는 상기 웨브재의 상기 복수의 줄무늬 형상의 도료 사이의 부분을 흡착하는 위치에도 설치되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 폭이 넓은 웨브재에 병렬해서 도막을 형성할 수 있으므로, 많은 양을 처리할 수 있다.

본 발명에 의하면, 웨브재의 제2면을 도장할 때에, 흡착 롤러에 의해 웨브재의 도장의 마진 부분을 흡착해서 지지하므로, 웨브재가 진동하지 않아, 두께가 균일한 도막을 형성할 수 있다. 또한, 제2면을 도장할 때에, 흡착 롤러가 제1면의 도막에는 접촉하지 않으므로, 제2면을 도장하기 전에 제1면의 도막을 건조할 필요가 없다. 이 때문에, 설비의 설치 공간이 작고, 에너지 소비도 적다.

도 1은 본 발명의 참고예의 양면 도공 장치의 부분 사시도.
도 2는 도 1의 양면 도공 장치의 흡착 롤러의 사시도.
도 3은 도 1의 흡착 롤러 및 제2도장 헤드의 축방향 단면도.
도 4는 도 2의 흡착 롤러의 지지부의 지름 방향 단면도.
도 5는 도 2의 흡착 롤러의 정압 패드부의 지름 방향 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 형태의 양면 도공 장치의 흡착 롤러의 축방향 단면도.
도 7은 도 6의 흡착 롤러의 정압 패드부의 지름 방향 단면도.

이제, 본 발명의 참고예에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에, 본 발명의 참고예의 양면 도공 장치의 도공에 관련된 부분의 구성을 나타낸다. 본 참고예의 양면 도공 장치는 웨브재(W)의 제1면(이면)에, 도료를 등간격(等間隔)의 3개의 줄무늬 형상으로 도포하는 제1도장 헤드(코팅 다이)(1)와, 제1도장 헤드(1)가 대향하는 위치에서 웨브재(W)의 제2면을 지지하는 백업 롤러(2)와, 웨브재(W)의 제2면(표면)에 도료를 제1면의 도료와 표리(表裏) 일치하는 3개의 줄무늬 형상으로 도포하는 제2도장 헤드(코팅 다이)(3)와, 제2도장 헤드(3)가 대향하는 위치에서 웨브재(W)의 제1면을 지지하는 흡착 롤러(4)를 구비한다.

또한, 이 양면 도공 장치는 백업 롤러(2)와 흡착 롤러(4)의 사이 및 흡착 롤러(4)의 하류에, 웨브재(W)의 제1면의 양단의 도장되지 않은 비도장 부분(마진 부분)을 흡착하는, 하류측의 간격이 넓어진 한 쌍의 흡인 컨베이어(5, 6)를 각각 구비한다.

흡인 컨베이어(5, 6)는 2개의 풀리(7)의 사이에 당겨져 걸쳐져서, 웨브재(W)의 반송 속도보다도 조금 높은 속도로 회전 구동되는 무단 벨트(8)와, 무단 벨트(8)의 이면에 개구되어, 내부가 진공 흡인되는 흡인 체임버(9)를 구비한다. 무단 벨트(8)에는 다수의 관통 구멍(10)이 설치되어 있어, 흡인 체임버(9)는 관통 구멍(10)을 통해서 무단 벨트(8)의 표면에 근접하는 웨브재(W)를 흡인한다.

흡인 컨베이어(5, 6)의 각각의 쌍은, 하류측의 간격이 조금 넓어지도록 서로 경사지게 배치되고, 웨브재(W)/무단 벨트(8)??의 관통 구멍(10)에 의해 흡착되고 있는 부분의 거리가 넓어지도록 이동한다. 흡인 컨베이어(5, 6)의 흡인력은 웨브재(W)의 장력이 높아지면, 흡인 컨베이어(5, 6)의 표면 상에서 웨브재(W)가 미끄러질 정도이며, 연속해서 웨브재(W)의 폭을 넓힘으로써, 상류측의 웨브재(W)에까지 폭방향으로 장력을 부여할 수 있다.

도 2에, 흡착 롤러(4)를 상세히 나타낸다. 흡착 롤러(4)는 웨브재(W)의 제1면의 양단 및 줄무늬 형상으로 도포된 도료 사이의 비도장 부분에 맞닿도록, 각각, 환상으로 돌출하는 지지부(11)를 구비하는 외관(12)과, 외관(12)의 내부에 배치되어, 일단(一端)에 도시하지 않은 진공 소스가 접속되는 내관(13)으로 이루어진다. 내관(13)은 고정되어 있고, 외관(12)은 도시하지 않은 구동 기구에 의해 구동되어, 내관(13)의 둘레로 회전한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 흡착 롤러(4)의 지지부(11)는 그 외주에, 내측까지 관통한 다수의 흡착 구멍(14)이 동일 피치로 개구되어 있고, 내관(13)의 개구부(15)에 연통함으로써, 분위기를 흡입하게 되어 있다. 이에 따라, 지지부(11)는, 웨브재(W)를 흡착해서 지지할 수 있다. 또한 개구부(15)는 지지부(11)가 웨브재(W)를 흡착해야 할 각도 범위에 대응해서 개구되어 있고, 그 이외의 부분에서는 흡착 구멍(14)의 진공 흡인을 차단해서 웨브재(W)를 개방시킨다.

또한, 본 참고예의 양면 도공 장치는 흡착 롤러(4)의 지지부(11) 사이의 오목부에, 각각, 지지부(11)가 웨브재(W)를 흡착하는 각도 범위에 대략 대응하는 크기의 정압 패드(16)가 배치되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 정압 패드(16)는 지지부(11)의 외주면의 내측에 위치하고, 지지부(11)가 흡착 지지하고 있는 웨브재(W)와의 사이에 간극을 형성하는 4분의 1의 원통 외면을 가지는 중공 구조를 가지며, 그 표면에 다수의 작은 구멍(17)이 설치되어 있다. 정압 패드(16)에는, 도시하지 않은 압축공기 소스가 접속되어, 작은 구멍(17)으로부터 웨브재(W)의 도장된 부분을 향해서 공기를 분사하게 되어 있다.

정압 패드(16)는, 웨브재(W)의 제1면에 도포된 도료의 무게나 제2면에 도포되는 도료의 토출압에 대향하여, 웨브재(W)가 흡착 롤러(4)측으로 휘어지지 않도록 지지한다. 따라서, 정압 패드(16)의 공기압은 매우 저압이면 좋고, 분사한 공기에 의해 제1면의 도료의 표면을 거칠어지지 않도록 할 필요가 있다.

이렇게, 본 참고예의 양면 도공 장치에서는 제1도장 헤드(1)가 도장한 웨브재(W)의 제1면과 반대측의 제2면을 제2도장 헤드(3)에 의해 도장할 때, 흡착 롤러(4)가 지지부(11)의 외주면에 웨브재(W)의 제1면을 밀접시키도록 흡인해서 지지하므로, 웨브재(W)의 제2면과 제2도장 헤드(3)의 간극이 일정하게 유지되어, 결과적으로 제2도장 헤드(3)에 의해 도포되는 도막의 두께를 일정하게 할 수 있다.

계속해서, 도 6 및 도 7에 본 발명의 하나의 실시 형태의 양면 도공 장치에 관련된 흡착 롤러(18)를 나타낸다. 이 흡착 롤러(18)는 외관(19)과 내관(20)으로 이루어지고, 외관(19)은 환상으로 돌출하고, 그 외주면에 방사상으로 흡착 구멍(21)이 개구되어 웨브재의 비도장 부분을 흡착하는 지지부(22)와, 지지부(22)의 사이에 설치되어, 전체적으로 다수의 작은 구멍(23)이 개구되는 정압 패드부(24)를 구비한다.

내관(20)에는 축방향으로 평행하게 연신(延伸)하는 2개의 유로가 획정(劃定)되어 있으며, 한쪽이 도시하지 않은 진공 소스에 접속되는 흡인 헤더 유로(25)이고, 다른 쪽이 도시하지 않은 압축공기 소스에 접속되는 압력 헤더 유로(26)이다. 또한, 내관(20)의 외측에는 지지부(22) 및 정압 패드부(24)에 각각 대향하는 위치의 약 90도의 범위에, 서로 격리된 흡인 접속 홈(27) 및 압력 접속 홈(28)이 형성되어 있고, 또한, 흡인 헤더 유로(25)와 흡인 접속 홈(27)을 접속하는 흡인 연통 구멍(29) 및, 압력 헤더 유로(26)와 압력 접속 홈(28)을 접속하는 압력 연통 구멍(30)이 설치되어 있다.

이상의 구성에 의해, 흡착 롤러(18)는 제2도장 헤드(3)에 대향하는 약 90도의 각도 범위에서만, 흡착 구멍(21)으로부터 분위기를 흡인해서 웨브재(W)의 비도장 부분을 지지부(22)의 외주면에 흡착하고, 또한, 정압 패드부(24)의 작은 구멍(23)으로부터 공기를 분사해서 웨브재(W)의 휘어짐을 방지한다.

1… 제1도장 헤드
2… 백업 롤러
3… 제2도장 헤드
4… 흡착 롤러
5, 6… 흡인 컨베이어
8… 무단 벨트
9… 흡인 체임버
10… 관통 구멍
11… 지지부
14… 흡착 구멍
16… 정압 패드
17… 작은 구멍
18… 흡착 롤러
19… 외관
20… 내관
21… 흡착 구멍
22… 지지부
23… 작은 구멍
24… 정압 패드부
25… 흡인 헤더 유로
26… 압력 헤더 유로
27… 흡인 접속 홈
28… 압력 접속 홈
29… 흡인 연통 구멍
30… 압력 연통 구멍
W… 웨브재

Claims

웨브재를 지지하는 백업 롤러와,
상기 백업 롤러에 대향해서 배치되어, 상기 웨브재의 제1면에 도료를 도포하는 제1도장 헤드와,
상기 웨브재의 상기 제1면의 비도장 부분에 맞닿도록 환상(環狀)으로 돌출하고, 외주(外周)에 분위기를 흡입하는 흡착 구멍이 개구되는 복수의 지지부를 구비하는 흡착 롤러와,
상기 흡착 롤러에 대향해서 배치되어, 상기 웨브재의 제2면에 도료를 도포하는 제2도장 헤드를 구비하고,
상기 흡착 롤러는 외관과, 상기 외관의 내측에 끼워져 장착(嵌裝)된 내관으로 이루어지고,
상기 외관은 상기 지지부와, 상기 지지부의 사이에 설치되어, 다수의 작은 구멍이 개구되는 정압 패드부를 구비하고,
상기 내관은 내부에 진공 소스에 접속되는 흡인 헤더 유로와 가스 소스에 접속되는 압력 헤더 유로가 축 방향으로 평행하게 연신하여 획정되어 있고, 외측에 상기 지지부 및 상기 정압 패드부에 각각 대향하는 소정 범위에 서로 격리된 흡인 접속 홈 및 압력 접속 홈이 형성되어 있으며, 상기 흡인 헤더 유로와 상기 흡인 접속 홈을 접속하는 흡인 연통 구멍, 및 상기 압력 헤더 유로와 상기 압력 접속 홈을 접속하는 압력 연통 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 양면 도공 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 흡착 롤러의 하류에, 다수의 관통 구멍이 뚫린 무단 벨트와, 상기 무단 벨트의 뒤쪽에서 상기 관통 구멍을 통해서 상기 웨브재를 흡인하는 흡인 체임버를 구비하고, 상기 웨브재의 양단의 상기 비도장 부분에 각각 맞닿고, 하류측의 간격이 넓어지도록 걸쳐진 한 쌍의 흡인 컨베이어를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 양면 도공 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1도장 헤드는 상기 웨브재의 상기 제1면에 복수의 줄무늬 형상으로 도료를 도포하고,
상기 흡착 롤러의 상기 지지부는 상기 웨브재의 상기 복수의 줄무늬 형상의 도료 사이의 부분을 흡착하는 위치에도 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 양면 도공 장치.
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