KR101787288B1 - 비수전해액 이차전지용 세퍼레이터 가열장치 및 그 제조방법 - Google Patents

비수전해액 이차전지용 세퍼레이터 가열장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

건조 장치는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함한다. 제1 원통 부재는 일단부측의 외주면의 표면 온도가 타단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높고, 제2 원통 부재는 타단부측의 외주면의 표면 온도가 일단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높다.

Description

필름 가열 장치 및 필름 제조 방법{FILM HEATING DEVICE AND FILM PRODUCTION METHOD}
본 발명은, 외주면에 감긴 필름을 가열하는 원통 부재를 구비한 필름 가열 장치 및 당해 필름 가열 장치를 사용한 필름 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 필름의 제조 공정에 있어서, 가열한 원통 형상의 롤러의 외주면에 필름을 맞닿게 함으로써, 필름을 건조시키는 필름 건조 장치가 사용되고 있다.
이러한 기술에 관련하여, 원통 부재의 내부에 열 매체 유체를 순환 통류시킴으로써, 원통 부재의 외주면에 맞닿는 시트 형상의 처리물을 소정의 온도로 가열하여 건조시키는 건조 롤러 장치가 알려져 있다(특허문헌 1). 이 장치에서는, 건조 롤러 본체를 구성하는 원통 부재의 외주면의 온도를 균일화하기 위한 열 매체 유체가, 원통 부재의 내부에 형성된 공간에 배치된 코어를 관통하는 통류로를 통하여 원통 부재에 유입되고, 원통 부재의 내주벽과 코어의 외주벽과의 사이의 통류로를 통하여 원통 부재로부터 유출된다.
또한, 가열 매체를 나선 형상으로 통류시킨 원통 부재의 외주면에 일정한 장력을 유지하여 감긴 필름을 가열하는 건조 롤러 장치가 알려져 있다(특허문헌 2). 이 장치에서는, 원통 부재의 내부에, 원통 부재의 한쪽의 단부면으로부터 다른 쪽의 단부면을 향하여 가열 매체를 통과시키는 배관이 다중 나선 형상으로 배치되어, 복수의 원통 부재의 외주면을 따라 필름을 일정한 장력을 유지시켜 맞닿게 한다.
일본 공개 특허 공보 「특개 제2007-168222호 공보(2007년 07월 05일 공개)(도 1 내지 도 4, [0003], [0004])」 일본 공개 특허 공보 「특개 제2013-223947호 공보(2013년 10월 31일 공개)(도 1 내지 도 3, 도 5, [0004], [0005], [0019], [0022])」
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 원통 부재의 외주면에 있어서의 열 분포가 균일해지지 않아, 외주면에 감긴 필름을 균일하게 건조시키는 것이 곤란하다는 과제가 있다.
예를 들어, 특허문헌 1의 구성에서는, 통류로를 형성하는 코어가 원통 부재의 한쪽의 단부면측까지 설치되어 있기 때문에, 통류로로부터 뜨거운 상태에서 토출된 열 매체 유체가 원통 부재의 내주벽의 한쪽의 단부면측에 공급되어, 내주벽의 한쪽의 단부면측의 온도가 과도하게 상승한다. 그로 인해, 원통 부재의 폭 방향에 있어서의 외주면의 열 분포가 균일해지지 않는다.
또한, 특허문헌 2의 구성에서는, 원통 부재의 외주면의 열 분포를 완전히 균일하게 할 수 없어, 각 원통 부재는 폭 방향으로 불균일한 동일한 열 분포가 된다. 그로 인해, 맞닿게 하는 원통 부재의 수에 따라, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량의 차가 커진다.
본 발명의 일 실시 형태는 상기 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그의 목적은 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 가열 장치 및 필름 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치는, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고, 상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 필름의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고, 상기 제1 원통 부재는, 폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높고, 상기 제2 원통 부재는, 폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높은 것을 특징으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치는, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고, 상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 필름의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고, 상기 제1 원통 부재는 폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되고, 상기 제2 원통 부재는 폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 제조 방법은, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 필름 제조 방법이며, 상기 가열 공정은, 폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제1 공정과, 폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 제조 방법은, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 필름 제조 방법이며, 상기 가열 공정은, 폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제1 공정과, 폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 가열 장치 및 당해 필름 가열 장치를 사용한 필름 제조 방법을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은, 실시 형태 1에 관한 리튬 이온 이차 전지의 단면 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지의 상세 구성을 도시하는 모식도이다.
도 3은, 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지의 다른 구성을 도시하는 모식도이다.
도 4는, 상기 다른 구성의 내열층이 적층된 세퍼레이터 원단인 내열 세퍼레이터의 원단을 도시하는 도면이다.
도 5는, 상기 내열 세퍼레이터 원단을 건조시키는 건조 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 6의 (a)는, 상기 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, (b)는 상기 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7의 (a)는, 실시 형태 2에 관한 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, (b)는 상기 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 8의 (a)는, 실시 형태 3에 관한 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, (b)는 상기 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 9의 (a)는, 실시 형태 4에 관한 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, (b)는 상기 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
〔실시 형태 1〕
본 발명의 실시의 일 형태에 대해서, 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 리튬 이온 이차 전지, 전지용의 세퍼레이터, 내열 세퍼레이터에 대하여 순서대로 설명한다.
<리튬 이온 이차 전지>
리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수 전해액 이차 전지는 에너지 밀도가 높고, 그로 인해 현재, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등의 기기, 자동차, 항공기 등의 이동체에 사용하는 전지로서, 또한 전력의 안정 공급에 이바지하는 정치용 전지로서 널리 사용되고 있다.
도 1은, 리튬 이온 이차 전지(1)의 단면 구성을 도시한 모식도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)는 캐소드(11)와, 세퍼레이터(12)와, 애노드(13)를 구비한다. 리튬 이온 이차 전지(1)의 외부에 있어서, 캐소드(11)와 애노드(13)의 사이에, 외부 기기(2)가 접속된다. 그리고, 리튬 이온 이차 전지(1)의 충전 시에는 방향 A로, 방전 시에는 방향 B로, 전자가 이동한다.
<세퍼레이터>
세퍼레이터(12)는 리튬 이온 이차 전지(1)의 정극인 캐소드(11)와, 그 부극인 애노드(13)의 사이에, 이들에 협지되도록 배치된다. 세퍼레이터(12)는 캐소드(11)와 애노드(13)의 사이를 분리하면서, 이들 사이에서의 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 다공질 필름이다. 세퍼레이터(12)는, 그 재료로서, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 포함한다.
도 2는, 도 1에 도시된 리튬 이온 이차 전지(1)의 상세 구성을 도시한 모식도이며, 도 2의 (a)는 통상의 구성을 도시하고, 도 2의 (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 승온했을 때의 모습을 도시하고, 도 2의 (c)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온했을 때의 모습을 도시한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(12)에는 다수의 구멍(P)이 설치되어 있다. 통상, 리튬 이온 이차 전지(1)의 리튬 이온(3)은 구멍(P)을 통해서 왕래할 수 있다.
여기서, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(1)의 과충전 또는 외부 기기의 단락에 기인하는 대전류 등에 의해, 리튬 이온 이차 전지(1)는 승온하는 경우가 있다. 이 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어, 구멍(P)이 폐색된다. 그리고, 세퍼레이터(12)는 수축한다. 이에 의해, 리튬 이온(3)의 왕래가 정지되므로, 상술한 승온도 정지된다.
그러나, 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하는 경우, 세퍼레이터(12)는 급격하게 수축된다. 이 경우, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(12)는 파괴되는 경우가 있다. 그리고, 리튬 이온(3)이 파괴된 세퍼레이터(12)로부터 누출되므로, 리튬 이온(3)의 왕래는 정지되지 않는다. 따라서, 승온은 계속된다.
<내열 세퍼레이터>
도 3은, 도 1에 도시된 리튬 이온 이차 전지(1)의 다른 구성을 도시한 모식도이며, 도 3의 (a)는 통상의 구성을 도시하고, 도 3의 (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온했을 때의 모습을 도시한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)는 내열층(4)을 더 구비해도 된다. 내열층(4)과, 세퍼레이터(12)는 내열 세퍼레이터(12a)(세퍼레이터)를 형성하고 있다. 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 캐소드(11)측의 편면에 적층되어 있다. 또한, 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 애노드(13)측의 편면에 적층되어도 되고, 세퍼레이터(12)의 양면에 적층되어도 된다. 그리고, 내열층(4)에도 구멍(P)과 동일한 구멍이 설치되어 있다. 통상, 리튬 이온(3)은 구멍(P)과 내열층(4)의 구멍을 통해서 왕래한다. 내열층(4)은, 그 재료로서, 예를 들어 전방향족 폴리아미드(아라미드 수지)을 포함한다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하고, 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어도, 내열층(4)이 세퍼레이터(12)를 보조하고 있으므로, 세퍼레이터(12)의 형상은 유지된다. 따라서, 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어, 구멍(P)이 폐색되는 것에 그친다. 이에 의해, 리튬 이온(3)의 왕래가 정지되므로, 상술한 과방전 또는 과충전도 정지된다. 이와 같이, 세퍼레이터(12)의 파괴가 억제된다.
<내열 세퍼레이터 원단(세퍼레이터 원단)의 제조 공정>
리튬 이온 이차 전지(1)의 내열 세퍼레이터(12a)의 제조는 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용해서 행할 수 있다. 이하에서는, 세퍼레이터(12)가 그 재료로서 주로 폴리에틸렌을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 세퍼레이터(12)가 다른 재료를 포함하는 경우에도, 마찬가지의 제조 공정에 의해, 내열 세퍼레이터(12a)를 제조할 수 있다.
예를 들어, 열가소성 수지에 무기 충전제 또는 가소제를 첨가해서 필름 성형한 후, 상기 무기 충전제 및 상기 가소제를 적당한 용매로 제거하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 세퍼레이터(12)가, 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌 수지로 형성되어 이루어지는 폴리올레핀 세퍼레이터인 경우에는, 이하에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다.
이 방법은, (1) 초고분자량 폴리에틸렌과, 무기 충전제(예를 들어, 탄산칼슘, 실리카) 또는 가소제(예를 들어, 저분자량 폴리올레핀, 유동 파라핀)를 혼련해서 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻는 혼련 공정, (2) 폴리에틸렌 수지 조성물을 사용해서 필름을 성형하는 압연 공정, (3) 공정 (2)에서 얻어진 필름 속에서 무기 충전제 또는 가소제를 제거하는 제거 공정, 및 (4) 공정 (3)에서 얻어진 필름을 연신해서 세퍼레이터(12)를 얻는 연신 공정을 포함한다. 또한, 상기 공정 (4)를 상기 공정 (2)와 (3) 사이에서 행할 수도 있다.
제거 공정에 의해, 필름 중에 다수의 미세 구멍이 설치된다. 연신 공정에 의해 연신된 필름의 미세 구멍은 상술한 구멍(P)이 된다. 이에 의해, 소정의 두께와 투기도를 갖는 폴리에틸렌 미다공막인 세퍼레이터(12)가 형성된다.
또한, 혼련 공정에 있어서, 초고분자량 폴리에틸렌 100중량부와, 중량 평균 분자량 1만 이하의 저분자량 폴리올레핀 5 내지 200중량부와, 무기 충전제 100 내지 400중량부를 혼련해도 된다.
그 후, 도공 공정에 있어서, 세퍼레이터(12)의 표면에 내열층(4)을 형성한다. 예를 들어, 세퍼레이터(12)에, 아라미드/NMP(N-메틸-피롤리돈) 용액(도공액)을 도포하고, 아라미드 내열층인 내열층(4)을 형성한다. 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 편면에만 설치되어도, 양면에 설치되어도 된다. 또한, 내열층(4)으로서, 알루미나/카르복시메틸셀룰로오스 등의 필러를 포함하는 혼합액을 도공해도 된다.
또한, 도공 공정에 있어서, 세퍼레이터(12)의 표면에, 폴리불화비닐리덴/디메틸아세트아미드 용액(도공액)을 도포(도포 공정)하고, 그것을 응고(응고 공정)시킴으로써 세퍼레이터(12)의 표면에 접착층을 형성할 수도 있다. 접착층은 세퍼레이터(12)의 편면에만 설치되어도, 양면에 설치되어도 된다.
도공액을 세퍼레이터(12)에 도공하는 방법은 균일하게 웨트 코팅할 수 있는 방법이라면 특별히 제한은 없으며, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 모세관 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 바 코터법, 그라비아 코터법, 다이 코터법 등을 채용할 수 있다. 내열층(4)의 두께는 도공 웨트 막의 두께, 도공액 내의 바인더 농도와 필러 농도의 합으로 나타나는 고형분 농도, 필러의 바인더에 대한 비를 조절함으로써 제어할 수 있다.
또한, 도공할 때에 세퍼레이터(12)를 고정 또는 반송하는 지지체로서는, 수지제의 필름, 금속제의 벨트, 드럼 등을 사용할 수 있다.
<내열 세퍼레이터 원단의 구성>
도 4는, 세퍼레이터 원단(12c)에 내열층(4)이 적층된 내열 세퍼레이터 원단(필름)(12b)을 도시하는 도면이다. 도 4의 (a)는 내열 세퍼레이터 원단(12b)이 권취되는 형태를 나타내고 있고, 도 4의 (b)는 내열 세퍼레이터 원단(12b)의 평면도를 나타내고, 도 4의 (c)는 도 4의 (b)에 도시되는 면(CC)에 따른 단면도를 도시한다.
상술한 제조 방법에 의해, 세퍼레이터 원단(12c)에 내열층(4)이 적층된 내열 세퍼레이터 원단(이하, 간단히 「세퍼레이터 원단」이라고 함)(12b)을 제조할 수 있다. 제조된 세퍼레이터 원단(12b)은 원통 형상의 코어(53)에 권취된다(도 4의 (a)). 또한, 이상의 제조 방법으로 제조되는 대상은 세퍼레이터 원단(12b)에 한정되지 않는다. 이 제조 방법은 도공 공정을 포함하지 않아도 된다. 이 경우, 제조되는 대상은 내열층(4)이 적층되지 않은 세퍼레이터 원단(12c)이다. 이하에서는, 주로 기능층으로서 내열층(4)을 갖는 세퍼레이터 원단(필름)(12b)을 예로 들어 설명하지만, 기능층을 갖지 않은 세퍼레이터(필름) 및 세퍼레이터 원단(필름 원단)에 대해서도, 마찬가지의 처리(공정)를 행할 수 있다.
<건조 장치(21)의 구성>
도 5는, 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시키는 건조 장치(21)의 구성을 도시하는 모식도이다. 건조 장치(필름 가열 장치)(21)는, 세퍼레이터 원단(12c)에 내열층(4)이 도포된 세퍼레이터 원단(12b)을 가열하고, 건조시킨다. 건조 장치(21)에는, 세퍼레이터 원단(12b)이 화살표 A1의 방향을 따라서 공급된다. 세퍼레이터 원단(12b)은 2개의 반송 롤러(31)에 의해 반송되고, 좌우 2열로 교대로 배치된 5개의 제1 건조 롤러(22)와 5개의 제2 건조 롤러(122)에 교대로 감겨서 반송된다.
그리고, 건조 후의 세퍼레이터 원단(12b)은 6개의 다른 반송 롤러(31)에 의해 반송되고, 화살표 A2로 나타내는 방향을 따라서 건조 장치(21)로부터 반출된다.
도 6의 (a)는 건조 장치(21)에 설치된 제1 건조 롤러(22)의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, 도 6의 (b)는 건조 장치(21)에 설치된 제2 건조 롤러(122)의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
(제1 건조 롤러(22))
제1 건조 롤러(22)는 제1 원통 부재(23)를 구비한다. 제1 원통 부재(23)는 외주면(S3)과, 내주면(S4)과, 일단부(제1 일단부)(E1)측의 내측 단부면(S1)과, 일단부(E1)와는 반대측의 타단부(제1 타단부)(E2)측의 내측 단부면(S2)을 갖는다.
제1 원통 부재(23)의 내부는 온수(열 매체)(H)로 채워져 있다. 세퍼레이터 원단(12b)은 외주면(S3)에 감겨서 반송된다.
제1 원통 부재(23)의 타단부(E2)측에, 원통 형상의 배출관(25)이 설치된다. 또한, 제1 원통 부재(23)의 타단부(E2)측에, 배출관(25)을 통과하여 제1 원통 부재(23)의 내부에 삽입되는 원통 형상의 토출관(24)이 설치된다. 배출관(25)의 내주면과 토출관(24)의 외주면과의 사이에, 온수(H)를 배출하는 배출구(30)가 형성된다.
토출관(24)은, 배출구(30)보다도 소직경의 직선상 관 형상을 갖고 있다. 그로 인해, 배출구(30)를 통과하여 제1 원통 부재(23)의 내부에 삽입되는 토출관(24)의 조립 작업이 단순하며 또한 간소해진다.
이 토출관(24)은, 제1 원통 부재(23)의 내측 단부면(S1) 근방까지 연장되어 있고, 선단에 토출구(26)를 갖는다. 토출관(24)의 토출구(26)로부터 내측 단부면(S1)을 향하여 토출된 온수(H)는 내주면(S4)을 따라 내측 단부면(S1)측으로부터 내측 단부면(S2)측으로 흐른다. 토출구(26)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는, 내측 단부면(S1) 및 내주면(S4)을 거쳐서 내측 단부면(S2)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제1 원통 부재(23)는, 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 높아지고, 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 낮아진다.
또한, 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도는, 예를 들어 외주면(S3) 중 건조시에 세퍼레이터 원단(12b)에 맞닿는 맞닿음 영역의 일단부(E1)측의 연단(緣端) 부분의 온도를, 둘레 방향을 따라 균등하게 6군데 계측한 경우의 평균 온도로서 특정된다. 또한, 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도는, 예를 들어 상기 맞닿음 영역의 타단부(E2)측의 연단 부분의 온도를, 둘레 방향을 따라 균등하게 6군데 계측한 경우의 평균 온도로서 특정된다.
(제2 건조 롤러(122))
제2 건조 롤러(122)는 제2 원통 부재(123)를 구비한다. 제2 원통 부재(123)는 외주면(S13)과, 내주면(S14)과, 타단부(제2 타단부)(E12)측의 내측 단부면(S11)과, 타단부(E12)와는 반대측의 일단부(제2 일단부)(E11)측의 내측 단부면(S12)을 갖는다.
제2 원통 부재(123)의 내부는 온수(H)로 채워져 있다. 세퍼레이터 원단(12b)은 외주면(S13)에 감겨서 반송된다.
제2 원통 부재(123)의 일단부(E11)측에, 원통 형상의 배출관(125)이 설치된다. 또한, 제2 원통 부재(123)의 일단부(E11)측에, 배출관(125)을 통과하여 제2 원통 부재(123)의 내부에 삽입되는 원통 형상의 토출관(124)이 설치된다. 배출관(125)의 내주면과 토출관(124)의 외주면과의 사이에, 온수(H)를 배출하는 배출구(130)가 형성된다.
토출관(124)은, 배출구(130)보다도 소직경의 직선상 관 형상을 갖고 있다. 그로 인해, 배출구(130)를 통과하여 제2 원통 부재(123)의 내부에 삽입되는 토출관(124)의 조립 작업이 단순하며 또한 간소해진다.
이 토출관(124)은, 제2 원통 부재(123)의 내측 단부면(S11) 근방까지 연장되어 있고, 선단에 토출구(126)를 갖는다. 토출관(124)의 토출구(126)로부터 내측 단부면(S11)을 향하여 토출된 온수(H)는 내주면(S14)을 따라 내측 단부면(S11)측으로부터 내측 단부면(S12)측으로 흐른다. 토출구(126)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는, 내측 단부면(S11) 및 내주면(S14)을 거쳐서 내측 단부면(S12)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제2 원통 부재(123)는, 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 낮아지고, 타단부(E12)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 높아진다.
또한, 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도는, 예를 들어 외주면(S13) 중 건조시에 세퍼레이터 원단(12b)에 맞닿는 맞닿음 영역의 일단부(E11)측의 연단부의 온도를, 둘레 방향을 따라 균등하게 6군데 계측한 경우의 평균 온도로서 특정된다. 또한, 타단부(E12)측의 외주면(S13)의 표면 온도는, 예를 들어 상기 맞닿음 영역의 타단부(E12)측의 연단 부분의 온도를, 둘레 방향을 따라 균등하게 6군데 계측한 경우의 평균 온도로서 특정된다.
제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)는, 제1 원통 부재(23)의 일단부(E1)와 제2 원통 부재(123)의 일단부(E11)가 인접하고, 또한 제1 원통 부재(23)의 타단부(E2)와 제2 원통 부재(123)의 타단부(E12)가 인접하도록, 각각의 폭 방향(축 방향)이 대략 일치하는 방향으로, 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다.
<건조 장치(21)의 동작>
제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)는, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)과의 폭 방향에 있어서의 열 분포가 반대로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)은, 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있다.
그로 인해, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 교대로 맞닿게 함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
즉, 일단부(E1)측의 표면 온도가 타단부(E2)측의 표면 온도보다도 높은 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)에 세퍼레이터 원단(12b)을 감는 동작(제1 공정)과, 타단부(E12)측의 표면 온도가 일단부(E11)측의 표면 온도보다도 높은 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 감는 동작(제2 공정)을 교대로 행함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다(가열 공정). 따라서, 세퍼레이터 원단(12b)을 균일에 가까운 상태로 가열하고, 건조시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제2 건조 롤러(122)(제2 원통 부재(123))는 제1 건조 롤러(22)(제1 원통 부재(23))의 방향을 폭 방향으로 대략 180도 회전시킨 구성이다. 그로 인해, 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)에 대하여 상이한 방향으로부터 온수(H)가 공급되기 때문에, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과, 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)과의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 반대로 하는 것이 용이해진다.
또한, 동일 구조의 건조 롤러를 제1 건조 롤러(22) 또는 제2 건조 롤러(122)로서 구분 지어 사용함으로써, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)과의 폭 방향의 표면 온도를 서로 보완하는 열 분포로 하는 것이 용이함과 동시에, 건조 장치(21)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
단, 외주면(S3)과 외주면(S13)과의 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포로 되어 있으면 되고, 제1 건조 롤러(22)와 제2 건조 롤러(122)는 서로 다른 구조의 건조 롤러의 조합이어도 된다(실시 형태 4).
<실시 형태 1의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 건조 장치(21)는, 내부에 온수(H)를 흘림으로써 외주면(S3·S13)에 감긴 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시키는 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)를 포함한다.
제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)는 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되어 있고, 제1 원통 부재(23)는 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도보다도 높아지고, 제2 원통 부재(123)는 타단부(E12)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도보다도 높아져 있다.
건조 장치(21)에서는, 제1 원통 부재(23)와 제2 원통 부재(123)는 외주면(S3·S13)의 폭 방향에 있어서의 열 분포가 반대가 되어 있다. 그로 인해, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 교대로 맞닿게 함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시 형태에 따르면, 세퍼레이터 원단(12b)을 균일에 가까운 상태로 가열하고, 건조시키는 것이 가능한 건조 장치(21)를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 토출관(24·124)으로부터 온수(H)를 토출하는 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 열 매체로서, 예를 들어 가열유, 증기를 사용해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 원통 부재(23)와 제2 원통 부재(123)가 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되는 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하면, 제1 원통 부재(23)와 제2 원통 부재(123)의 배치 순서는 반드시 교대가 아니어도 되고, 주기적이지 않아도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 건조 장치(21)에 배치되는 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)가 동수인 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 건조 장치(21)에는, 적어도 1개의 제1 원통 부재(23) 및 적어도 1개의 제2 원통 부재(123)가 배치되어 있으면 되고, 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)의 수가 서로 상이해도 된다. 단, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 관점에서, 건조 장치(21)에 배치되는 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123)는 동수인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 건조 장치(21)에 의해 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시키는 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 세퍼레이터 원단(12b) 이외의 띠 형상 필름, 종이, 천, 또는 이들의 복합물, 가공물 등의 웹을 건조시키기 위하여 본 발명의 일 실시 형태를 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치를, 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시키는 건조 장치(21)에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 필름의 건조뿐만 아니라, 접힌 자국 내기, 주름 펴기, 어닐 등의 필름을 가열하는 각종 처리에 본 발명의 일 실시 형태를 적합하게 적용할 수 있다.
〔실시 형태 2〕
본 발명의 다른 실시 형태에 대해서, 도 7에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일 부호를 부기하고, 그의 설명을 생략한다.
<건조 장치의 구성>
도 7의 (a)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러(22a)의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, 도 7의 (b)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러(122a)의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
본 실시 형태에 따른 건조 장치에서는, 제1 건조 롤러(22a) 및 제2 건조 롤러(122a)가 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다.
(제1 건조 롤러(22a))
제1 건조 롤러(22a)는 제1 원통 부재(23a)와, 토출관(24a)을 구비한다. 토출관(24a)은 제1 원통 부재(23a)의 일단부(E1)측에 설치되고, 그의 외주면에 형성된 복수의 토출구(26a)로부터 제1 원통 부재(23a)의 내주면(S4)을 향하여 온수(H)를 토출한다.
토출관(24a)의 토출구(26a)로부터 내주면(S4)을 향하여 토출된 온수(H)는 내주면(S4)을 따라 내측 단부면(S1)측으로부터 내측 단부면(S2)측으로 흐른다. 토출구(26a)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는 내주면(S4)을 거쳐서 내측 단부면(S2)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제1 원통 부재(23a)는, 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 높아지고, 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 낮아진다.
(제2 건조 롤러(122a))
제2 건조 롤러(122a)는 제2 원통 부재(123a)와, 토출관(124a)을 구비한다. 토출관(124a)은 제2 원통 부재(123a)의 타단부(E12)측에 설치되고, 그의 외주면에 형성된 복수의 토출구(126a)로부터 제2 원통 부재(123a)의 내주면(S14)을 향하여 온수(H)를 토출한다.
토출관(124a)의 토출구(126a)로부터 내주면(S14)을 향하여 토출된 온수(H)는 내주면(S14)을 따라 내측 단부면(S11)측으로부터 내측 단부면(S12)측으로 흐른다. 토출구(126a)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는 내주면(S14)을 거쳐서 내측 단부면(S12)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제2 원통 부재(123a)는, 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 낮아지고, 타단부(E2)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 높아진다.
<건조 장치의 동작>
제1 건조 롤러(22a) 및 제2 건조 롤러(122a)는, 제1 원통 부재(23a)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)이 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있다.
그로 인해, 제1 원통 부재(23a)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 교대로 맞닿게 함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
<실시 형태 2의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 건조 장치에서는, 일단부(E1)측으로부터 공급된 온수(H)가, 제1 원통 부재(23a)의 내주면(S4)을 따라 일단부(E1)측으로부터 타단부(E2)측으로 흘러서 타단부(E2)측으로부터 배출되고, 타단부(E12)측으로부터 공급된 온수(H)가, 제2 원통 부재(123a)의 내주면(S14)을 따라 타단부(E12)측으로부터 일단부(E11)측으로 흘러서 일단부(E11)측으로부터 배출된다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 원통 부재(23a)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)과의 폭 방향의 표면 온도를 서로 보완하는 열 분포로 하는 것이 용이함과 동시에, 건조 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
〔실시 형태 3〕
본 발명의 다른 실시 형태에 대해서, 도 8에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일 부호를 부기하고, 그의 설명을 생략한다.
<건조 장치의 구성>
도 8의 (a)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러(22b)의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, 도 8의 (b)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러(122b)의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
본 실시 형태에 따른 건조 장치에서는, 제1 건조 롤러(22b) 및 제2 건조 롤러(122b)가 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되어 있다.
(제1 건조 롤러(22b))
제1 건조 롤러(22b)는 제1 원통 부재(23b)를 구비한다. 제1 원통 부재(23b)의 주벽(周壁)(W1)은 일단부(E1)측의 두께가, 타단부(E2)측의 두께보다도 얇아져 있다. 제1 원통 부재(23b)의 일단부(E1)측의 주벽(W1)의 두께를 타단부(E2)측의 주벽(W1)의 두께보다도 얇게 함으로써, 일단부(E1)측의 주벽(W1)의 열 저항이 타단부(E2)측의 주벽(W1)의 열 저항보다도 작아진다. 그로 인해, 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도보다도 높아지도록, 제1 원통 부재(23b)의 외주면(S3)의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
(제2 건조 롤러(122b))
제2 건조 롤러(122b)는 제2 원통 부재(123b)를 구비한다. 제2 원통 부재(123b)의 주벽(W11)은 타단부(E12)측의 두께가, 일단부(E11)측의 두께보다도 얇아져 있다. 제2 원통 부재(123b)의 타단부(E12)측의 주벽(W11)의 두께를 일단부(E11)측의 주벽(W11)의 두께보다도 얇게 함으로써, 타단부(E12)측의 주벽(W11)의 열 저항이 일단부(E11)측의 주벽(W11)의 열 저항보다도 작아진다. 그로 인해, 타단부(E12)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도보다도 높아지도록, 제2 원통 부재(123b)의 외주면(S13)의 열 분포를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
<건조 장치의 동작>
제1 건조 롤러(22b) 및 제2 건조 롤러(122b)는, 제1 원통 부재(23a)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)이 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있다.
그로 인해, 제1 원통 부재(23b)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123b)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 교대로 맞닿게 함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
<실시 형태 3의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 건조 장치에서는, 제1 원통 부재(23b)의 주벽(W1)은, 일단부(E1)측의 두께가 타단부(E2)측의 두께보다도 얇고, 제2 원통 부재(123b)의 주벽(W11)은, 타단부(E12)측의 두께가 일단부(E11)측의 두께보다도 얇아져 있다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 원통 부재(23b)의 주벽(W1) 및 제2 원통 부재(123b)의 주벽(W11)의 두께를 변경함으로써, 제1 원통 부재(23b)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123b)의 외주면(S13)과의 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되도록 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
〔실시 형태 4〕
본 발명의 다른 실시 형태에 대해서, 도 9에 기초하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일 부호를 부기하고, 그의 설명을 생략한다.
<건조 장치의 구성>
도 9의 (a)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제1 건조 롤러(22)의 구성을 나타내는 모식 단면도이고, 도 9의 (b)는 본 실시 형태에 따른 건조 장치에 설치된 제2 건조 롤러(122a)의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
상기 실시 형태에서는, 동일 구조의 건조 롤러의 방향을 폭 방향에 대략 180도 회전시켜서 교대로 배치함으로써, 동일 구조의 건조 롤러를 제1 건조 롤러 및 제2 건조 롤러로서 기능시키는 예를 나타내었다.
단, 제1 건조 롤러 및 제2 건조 롤러는, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면과의 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있으면 좋다. 그로 인해, 서로 다른 구조의 제1 건조 롤러 및 제2 건조 롤러를 조합해도 된다.
예를 들어, 도 6의 (a)에 도시되는 제1 건조 롤러(22) 및 도 7의 (b)에 도시되는 제2 건조 롤러(122a)가, 세퍼레이터 원단(12b)의 반송 방향을 따라서 교대로 배치되어 있어도 된다.
상술한 바와 같이, 제1 건조 롤러(22)에서는, 토출구(26)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는, 내측 단부면(S1) 및 내주면(S4)을 거쳐서 내측 단부면(S2)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제1 원통 부재(23)는, 일단부(E1)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 높아지고, 타단부(E2)측의 외주면(S3)의 표면 온도가 상대적으로 낮아진다.
또한, 제2 건조 롤러(122a)에서는, 토출구(126a)로부터 뜨거운 상태에서 토출된 온수(H)는 내주면(S14)을 거쳐서 내측 단부면(S12)에 도달할 때까지의 사이에 온도가 서서히 저하된다. 그로 인해, 제2 원통 부재(123a)는, 일단부(E11)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 낮아지고, 타단부(E2)측의 외주면(S13)의 표면 온도가 상대적으로 높아진다.
<건조 장치의 동작>
제1 건조 롤러(22) 및 제2 건조 롤러(122a)는, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)은, 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되도록 조정되어 있다.
그로 인해, 제1 원통 부재(23)의 외주면(S3)과 제2 원통 부재(123a)의 외주면(S13)에 세퍼레이터 원단(12b)을 교대로 맞닿게 함으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
<실시 형태 4의 효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 건조 장치에서는, 타단부(E2)측으로부터 공급되어서 일단부(E1)측에서 토출관(24)으로부터 토출된 온수(H)가, 제1 원통 부재(23)의 내주면(S4)을 따라 일단부(E1)측으로부터 타단부(E2)측으로 흘러서 타단부(E2)측으로부터 배출되고, 타단부(E12)측으로부터 공급된 온수(H)가, 제2 원통 부재(123a)의 내주면(S14)을 따라 타단부(E12)측으로부터 일단부(E11)측으로 흘러서 일단부(E11)측으로부터 배출된다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123a)에 대하여 동일한 방향(타단부(E2·E12)측)으로부터 온수(H)가 공급되기 때문에, 제1 원통 부재(23) 및 제2 원통 부재(123a)에 대한 온수(H)의 공급 구조를 간략화하는 것이 가능하게 된다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합해서 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
〔통합〕
본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치는, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고, 상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 필름의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고, 상기 제1 원통 부재는, 폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높고, 상기 제2 원통 부재는, 폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높은 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에서는, 제1 원통 부재와 제2 원통 부재는 외주면의 폭 방향에 있어서의 열 분포가 반대가 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면은, 폭 방향의 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있다. 그로 인해, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면에 필름을 맞닿게 함으로써, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 가열 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치에서는, 복수의 상기 제1 원통 부재 및 복수의 상기 제2 원통 부재를 포함하고, 상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 교대로 배치되어 있어도 된다.
상기의 구성에 의하면, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재에 필름을 교대로 맞닿게 하기 위해서, 필름에의 가열 효율을 향상시키면서, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 용이해진다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치에서는, 상기 제1 타단부측으로부터 공급되어서 상기 제1 일단부측에서 제1 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측에서 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고, 상기 제2 일단부측으로부터 공급되어서 상기 제2 타단부측에서 제2 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되어도 된다.
상기의 구성에서는, 동일 구조의 원통 부재의 방향을 폭 방향으로 대략 180도 회전시켜서 배치함으로써, 상기 원통 부재를 제1 원통 부재 또는 제2 원통 부재로서 구분 지어 사용할 수 있다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면과의 폭 방향의 표면 온도를 서로 보완하는 열 분포로 하는 것이 용이함과 동시에, 필름 가열 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치에서는, 상기 제1 일단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측으로부터 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고, 상기 제2 타단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되어도 된다.
상기의 구성에서는, 동일 구조의 원통 부재의 방향을 폭 방향으로 대략 180도 회전시켜서 배치함으로써, 상기 원통 부재를 제1 원통 부재 또는 제2 원통 부재로서 구분 지어 사용할 수 있다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면과의 폭 방향의 표면 온도를 서로 보완하는 열 분포로 하는 것이 용이함과 동시에, 필름 가열 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치에서는, 상기 제1 타단부측으로부터 공급되어서 상기 제1 일단부측에서 제1 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측으로부터 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고, 상기 제2 타단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되어도 된다.
상기의 구성에서는, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재에 대하여 동일한 방향(타단부측)으로부터 열 매체가 공급된다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재에 대한 열 매체의 공급 구조를 간략화하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치에서는, 상기 제1 원통 부재의 주벽은, 상기 제1 일단부측의 두께가 상기 제1 타단부측의 두께보다도 얇고, 상기 제2 원통 부재의 주벽은, 상기 제2 타단부측의 두께가 상기 제2 일단부측의 두께보다도 얇아도 된다.
상기의 구성에서는, 제1 원통 부재의 제1 일단부측의 주벽의 두께를 제1 타단부측의 주벽의 두께보다도 얇게 함으로써, 제1 일단부측의 주벽의 열 저항이 제1 타단부측의 주벽의 열 저항보다도 작아진다. 그로 인해, 제1 일단부측의 표면 온도가 제1 타단부측의 표면 온도보다도 높아지도록, 제1 원통 부재의 외주면의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
마찬가지로, 제2 원통 부재의 제2 타단부측의 주벽의 두께를 제2 일단부측의 주벽의 두께보다도 얇게 함으로써, 제2 타단부측의 주벽의 열 저항이 제2 타단부측의 주벽의 열 저항보다도 작아진다. 그로 인해, 제2 타단부측의 표면 온도가 제2 일단부측의 표면 온도보다도 높아지도록, 제2 원통 부재의 외주면의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재의 주벽의 두께를 변경함으로써, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재의 외주면의 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되도록 적절하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 가열 장치는, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고, 상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 필름의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고, 상기 제1 원통 부재는, 폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되고, 상기 제2 원통 부재는, 폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에서는, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재에 대하여 열 매체가 상이한 방향으로부터 공급되기 때문에, 제1 원통 부재와 제2 원통 부재에 있어서, 외주면의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 반대로 하는 것이 용이해진다. 그로 인해, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면에 필름을 맞닿게 함으로써, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기의 구성에 의하면, 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 가열 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 제조 방법은, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 필름 제조 방법이며, 상기 가열 공정은 폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제1 공정과, 폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 방법에서는, 제1 원통 부재와 제2 원통 부재는, 외주면의 폭 방향의 열 분포가 반대가 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 원통 부재의 외주면과 제2 원통 부재의 외주면은, 폭 방향의 표면 온도가 서로 보완되는 열 분포가 되어 있다. 그로 인해, 제1 공정과 제2 공정을 거침으로써, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기의 방법에 의하면, 가열 공정에 있어서 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 제조 방법을 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 필름 제조 방법은, 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 필름을 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 필름 제조 방법이며, 상기 가열 공정은, 폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제1 공정과, 폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 필름을 감는 제2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 방법에서는, 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재에 대하여, 열 매체가 상이한 방향으로부터 공급되기 때문에, 제1 원통 부재와 제2 원통 부재에 있어서, 외주면의 폭 방향에 있어서의 열 분포를 반대로 하는 것이 용이해진다. 그로 인해, 제1 공정과 제2 공정을 거침으로써, 필름의 폭 방향에 부여되는 열량(열 이력)을 전체적으로 대략 균등화하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기의 방법에 의하면, 가열 공정에 있어서 필름을 균일에 가까운 상태로 가열하는 것이 가능한 필름 제조 방법을 실현할 수 있다.
12b 세퍼레이터 원단(필름)
21 건조 장치(필름 가열 장치)
23, 23a, 23b 제1 원통 부재
24, 24a 토출관(제1 토출관)
123, 123a, 123b 제2 원통 부재
124, 124a 토출관(제2 토출관)
E1 일단부(제1 일단부)
E2 타단부(제1 타단부)
E11 일단부(제2 일단부)
E12 타단부(제2 타단부)
H 온수(열 매체)

Claims (9)

  1. 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고,
    상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고,
    상기 제1 원통 부재는, 폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높고,
    상기 제2 원통 부재는, 폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 외주면의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 외주면의 표면 온도보다도 높은 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 상기 제1 원통 부재 및 복수의 상기 제2 원통 부재를 포함하고,
    상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 타단부측으로부터 공급되어 상기 제1 일단부측에서 제1 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측으로부터 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고,
    상기 제2 일단부측으로부터 공급되어 상기 제2 타단부측에서 제2 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 일단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측으로부터 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고,
    상기 제2 타단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 타단부측으로부터 공급되어 상기 제1 일단부측에서 제1 토출관으로부터 토출된 열 매체가, 상기 제1 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제1 일단부측으로부터 상기 제1 타단부측으로 흘러서 당해 제1 타단부측으로부터 배출되고,
    상기 제2 타단부측으로부터 공급된 열 매체가, 상기 제2 원통 부재의 내주면을 따라서 상기 제2 타단부측으로부터 상기 제2 일단부측으로 흘러서 당해 제2 일단부측으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 원통 부재의 주벽(周壁)은 상기 제1 일단부측의 두께가 상기 제1 타단부측의 두께보다도 얇고,
    상기 제2 원통 부재의 주벽은 상기 제2 타단부측의 두께가 상기 제2 일단부측의 두께보다도 얇은 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  7. 내부에 열매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 가열시키는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 포함하고,
    상기 제1 원통 부재 및 상기 제2 원통 부재는 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터의 반송 방향을 따라서 배치되어 있고,
    상기 제1 원통 부재는, 폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되고,
    상기 제2 원통 부재는, 폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 가열 장치.
  8. 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 제조 방법이며,
    상기 가열 공정은
    폭 방향의 일단부인 제1 일단부측의 표면 온도가 폭 방향의 타단부인 제1 타단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 감는 제1 공정과,
    폭 방향의 타단부인 제2 타단부측의 표면 온도가 폭 방향의 일단부인 제2 일단부측의 표면 온도보다도 높은 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 감는 제2 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 제조 방법.
  9. 내부에 열 매체를 흐르게 함으로써 외주면에 감긴 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 가열하는 제1 원통 부재 및 제2 원통 부재를 사용한 가열 공정을 포함하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 제조 방법이며,
    상기 가열 공정은
    폭 방향의 일단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제1 원통 부재의 외주면에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 감는 제1 공정과,
    폭 방향의 일단부와는 반대측의 타단부측으로부터 열 매체가 공급되는 상기 제2 원통 부재의 외주면에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 감는 제2 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터 제조 방법.
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