(57)【要約】【課題】ウエブ自体に長手方向における湾曲や、部分的な弛み等の癖が存在する場合にあっても、それらに起因する塗布むらの発生を防止し、塗液を薄膜で均一に塗布することが可能なウエブ塗工装置を提供する。【解決手段】走行中のウエブの表面に、該ウエブの幅方向に延びる塗液供給手段のスリット状吐出口から吐出される所定の塗液を連続的または間欠的に塗布していくウエブ塗工装置において、ウエブ走行方向に見てスリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に、一面が走行中のウエブによって形成される加圧室または減圧室を設けるとともに、該加圧室または減圧室を通過中のウエブを、該加圧室または減圧室の内部に対して離反、接近する方向に局所的に変位可能に支持することを特徴とするウエブ塗工装置。【選択図】図１
2012050962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中のウエブの表面に、該ウエブの幅方向に延びる塗液供給手段のスリット状吐出口から吐出される所定の塗液を連続的または間欠的に塗布していくウエブ塗工装置において、ウエブ走行方向に見て前記スリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に、一面が走行中のウエブによって形成される加圧室または減圧室を設けるとともに、該加圧室または減圧室を通過中のウエブを、該加圧室または減圧室の内部に対して離反、接近する方向に局所的に変位可能に支持することを特徴とするウエブ塗工装置。
【請求項２】
前記加圧室または減圧室が、ウエブの反塗工面側に設けられている、請求項１に記載のウエブ塗工装置。
【請求項３】
前記加圧室または減圧室が、加圧気体を室内に導入することにより、または、室内から気体を吸引することにより形成されている、請求項１または２に記載のウエブ塗工装置。
【請求項４】
前記加圧室または減圧室が、一面が走行中のウエブによって形成されるとともに、他の面がチャンバ形成部材によって形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のウエブ塗工装置。
【請求項５】
前記塗液供給手段のスリット状吐出口が、ウエブの空中パス上に配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載のウエブ塗工装置。
【請求項６】
前記塗液供給手段のウエブ走行方向前後に、ウエブの走行経路を前記スリット状吐出口の出口位置に決めるウエブ搬送ロールが設けられており、前記加圧室または減圧室が、上流側のウエブ搬送ロールの上流側および下流側のウエブ搬送ロールの下流側の少なくとも一方の位置に設けられている、請求項５に記載のウエブ塗工装置。
【請求項７】
前記加圧室または減圧室が、ウエブの空中パス上に設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載のウエブ塗工装置。
【請求項８】
前記ウエブが金属箔からなる、請求項１〜７のいずれかに記載のウエブ塗工装置。
【請求項９】
前記ウエブが樹脂フィルムからなる、請求項１〜７のいずれかに記載のウエブ塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中のウエブに所定の塗液を連続的または間欠的に塗布していくウエブ塗工装置に関し、とくに、ウエブ自体に湾曲や弛み等の癖が存在する場合にも塗液を薄膜で均一に塗布することが可能なウエブ塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエブ、例えば金属箔や樹脂フィルムの表面に、所定の塗液を薄膜で均一に塗布することが要求されることは多い。例えば、図４に示すように、アルミ箔や銅箔等の金属箔１０１上に、極薄膜の(例えば、ドライ状態かウエット状態かで異なるものの、０．５〜１５μｍ程度の)アンカー塗工層１０２を設け、その上に比較的厚いオーバー塗工層１０３を設けることがある。例えば２次電池やキャパシタ等において、オーバー塗工前にこのようなアンカー塗工を施すことで、金属箔１０１上に物質が析出することを防止することができる。また、金属箔１０１とオーバー塗工層１０３との密着性を向上できるので、電池性能の向上等や長期耐久性の向上等が期待されている。また、光学フィルム用途等では、ウエット状態で０．５〜１μｍ程度の薄膜の塗工が要求されることがある。
【０００３】
このような薄膜の塗工を均一な厚みで行うための一般的な手法として、例えば図５に示すように、ウエブ１１１をバックアップロール１１２上に走行させ、バックアップロール１１２上に塗液供給手段としての塗布ヘッド１１３を配置し、塗布ヘッド１１３のスリット状吐出口１１４の出口とバックアップロール１１２の表面との間の間隙を、ウエブ１１１に塗布されるウエット状態での膜厚と同等か僅かに大きい寸法に精度よく調整して、走行中のウエブ１１１に連続的または間欠的に塗膜１１５を塗工していく手法が知られている(本願では、「オンロール塗工」と呼ぶ)。しかしこのオンロール塗工においては、各部材自体や組み付けに極めて高い精度が要求され、その精度要求に応えることが難しい場合が多く、とくにスリット状吐出口１１４の出口とバックアップロール１１２の表面との間の間隙に極めて高い精度が要求される。このような手法においては、たとえ高精度の間隙調整を行うことができたとしても、その間隙部に異物等が進入した場合には、その異物の噛み込みにより、顕著な塗布欠陥が生じたり、場合によってはウエブ１１１が破断するおそれも生じる。また、ウエブ１１１の走行に伴う随伴気流の巻き込み等により、ウエブ１１１の長手方向に延びウエブ１１１の幅方向に分布する多数のスジ状の塗布むら(スジ状の色むらとなって現れることが多い)が生じることがある。このようなスジ状の塗布むらは、ウエブ１１１自体にその幅方向における厚みむらが存在する場合や、上記組み付けの精度が悪い場合にも発生することがある。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば図６に示すように、塗布ヘッド１２１に、スリット状吐出口１２２の出口近傍に開口する減圧吸引口１２３を設け、塗工部の上流側において減圧するとともに随伴気流によるエアー混入を抑えるようにした塗工方式が知られている。このような塗工方式では、上述の随伴気流に起因するスジ状の塗布むらの問題は軽減されるものの、スリット状吐出口１２２の出口とバックアップロール１１２の表面との間の間隙に極めて高い精度が要求されることに変わりはないため、上述の異物噛み込みによる塗布欠陥やウエブ破断の問題、さらにはウエブ１１１自体の幅方向における厚みむらや組み付けの精度が悪いことに起因するスジ状の塗布むらの問題は依然として残る。
【０００５】
このような残された問題に対し、例えば図７に示すように、走行されるウエブ１１１のフリーパス(空中パス)(例えば、ロール１３１、１３２間に形成した空中パス)上に塗布ヘッド１１３を配置し、走行中のウエブ１１１を、塗布ヘッド１１３のスリット状吐出口１１４の出口に対し近づく方向と離れる方向とに多少変位可能に張設した方式が知られている(本願では、「オフロール塗工」と呼ぶ)(例えば、特許文献１)。このようなオフロール塗工方式は、スリット状吐出口１１４の出口とウエブ１１１の表面との間隙を実質的にゼロにしつつ（つまり、ウエブ１１１をスリット状吐出口１１４の出口に接触させつつ）、少なくとも異物噛み込みによるウエブ１１１の破断のおそれを除去することが可能であるため、薄膜塗工のためには有効な手法の一つである。しかしながら、このように単にオフロール塗工方式を採用するだけでは、ウエブ１１１自体の癖(長手方向に湾曲していたり、部分的に弛み等の平面性が悪い部位が存在していたりすることがある)や、走行ウエブ１１１のばたつき等により、塗布ヘッド１１３の先端部（スリット状吐出口１１４の出口部）でウエブ１１１が幅方向において不均一に接触することがあり(例えば、接触圧が不均一になったり、局部的に接触しない部位が生じたりすることがあり)、それに起因してスジ状や局部的な塗布むらが生じることがある。ウエブ１１１のばたつきは、ロール１３１、１３２間距離を縮めることである程度抑えることは可能であるが、上記のようなウエブ１１１自体の癖に起因する塗布むらについては、抑えることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５１７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、上記のような実情に鑑み、とくに、ウエブ自体に長手方向における湾曲や、部分的な弛み等の癖が存在する場合にあっても、それらに起因する塗布むらの発生を防止し、塗液を薄膜で均一に塗布することが可能な、さらに、望ましくは、異物噛み込みに起因するトラブルの発生を防止するとともに組み付け精度等に起因するスジ状の塗布むらの発生を防止可能な、薄膜均一塗工が要求される用途に好適なウエブ塗工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るウエブ塗工装置は、走行中のウエブの表面に、該ウエブの幅方向に延びる塗液供給手段のスリット状吐出口から吐出される所定の塗液を連続的または間欠的に塗布していくウエブ塗工装置において、ウエブ走行方向に見て前記スリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に、一面が走行中のウエブによって形成される加圧室または減圧室を設けるとともに、該加圧室または減圧室を通過中のウエブを、該加圧室または減圧室の内部に対して離反、接近する方向に局所的に変位可能に支持することを特徴とするものからなる。
【０００９】
このような本発明に係るウエブ塗工装置においては、塗液供給手段のスリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に加圧室または減圧室が設けられ、そこを通過中のウエブに対し、加圧室の場合にはウエブに加圧力が作用し、該加圧力によりウエブが加圧室の内部に対して離反する方向に局所的に変位可能となり、減圧室の場合にはウエブに吸引力が作用し、該吸引力によりウエブが減圧室の内部に対して接近する方向に局所的に変位可能となる。ウエブ自体に長手方向における湾曲(蛇行状の湾曲を含む)が存在する場合には、長手方向において該長手方向と直交する方向に延びる、ある距離離れた２本の基準線を考えた場合、該基準線間の長さが、ウエブの幅方向における一方の端縁と他方の端縁とで異なることが多く、その場合には、例えばロール間のウエブフリーパス(空中パス)上でウエブに平面性不良（つまり、いずれかの部位に弛みが発生する状態）が生じることが多い。また、ウエブ自体に部分的な弛み等の癖が存在する場合にも、そのウエブがそのままの状態で走行されてしまうことがある。このようにウエブ自体に長手方向における湾曲や部分的な弛み等の癖が存在する場合、その状態のままウエブが塗工部（つまり、塗液供給手段のスリット状吐出口の出口部）に至ると、前述したように塗布むら発生の原因となる。そこで本発明では、上記の如くスリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置において、加圧室または減圧室からウエブに作用する力によりウエブが該加圧室または減圧室の内部に対して離反、接近する方向に局所的に変位されることによって、塗布むら発生の原因となるウエブ自体の癖が加圧室または減圧室の位置で局所変位によって吸収され、スリット状吐出口の位置では実質的にウエブ自体の癖が現れないようにすることが可能になる。この癖を吸収するための局所変位は、加圧室または減圧室からウエブに作用する加圧力または吸引力によって行われ、該加圧力または吸引力は走行中のウエブに対して必要な領域全体にわたって常時作用するから、癖の吸収も実質的に必要な領域全体にわたって自動的に行われることになる。このようにウエブ自体の癖がスリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置で吸収されることにより、スリット状吐出口の位置ではウエブ自体の癖が実質的に現れなくなり、該癖による塗工への影響が除去され、所望の均一な塗工、とくに薄膜の均一塗工が可能になる。なお、加圧室または減圧室は塗液供給手段のスリット状吐出口の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に設ければよく、下流側に配設される場合にあっても、下流側でのウエブ自体の癖吸収効果を、ウエブ自体を介して上流側のスリット状吐出口の位置へ波及させることが可能である。ただし、ウエブ自体の癖を吸収した状態でウエブをスリット状吐出口の位置へと送り、より確実に所望の均一塗工を可能ならしめるためには、少なくとも加圧室または減圧室をスリット状吐出口の上流側に設けておくことがより好ましい。
【００１０】
上記本発明に係るウエブ塗工装置においては、上記加圧室または減圧室は、ウエブの反塗工面側に設けられていることが好ましい。とくに、加圧室または減圧室がスリット状吐出口の下流側に設けられる場合には、塗工されたウエブが加圧室または減圧室の位置を通過することになるので、塗工面に接触等により悪影響を与えないように、反塗工面側に設けられていることが好ましい。加圧室または減圧室がスリット状吐出口の上流側に設けられる場合には、ウエブの表面を傷つけない限り、塗工面側に設けることも可能である。
【００１１】
また、本発明に係るウエブ塗工装置においては、加圧室または減圧室の構成はとくに限定されないが、該加圧室または減圧室は、例えば加圧気体(例えば、加圧空気)を室内に導入することにより、または、室内から気体(例えば、空気)を吸引することにより形成することができる。また、加圧室または減圧室のより具体的な構成としては、一面が前述の如く走行中のウエブによって形成されるとともに、他の面が、例えば、チャンバ形成部材によって形成されている構成を採用できる。
【００１２】
また、本発明に係るウエブ塗工装置においては、塗工部については、オンロール塗工の形態を採用することも可能ではあるが、基本的には、塗液供給手段のスリット状吐出口がウエブの空中パス上に配置されるオフロール塗工とされることがより好ましい。すなわち、基本的にオフロール塗工とすることにより、オンロール塗工の欠点である異物噛み込みに起因するトラブルや組み付け精度等に起因するスジ状の塗布むらの発生を防止可能にしつつ（つまり、オフロール塗工の長所はそのまま活かしつつ）、前述した加圧室または減圧室の設置によりウエブ自体の癖の吸収が可能になり、該癖による塗工への影響が除去されて、所望の均一な塗工、とくに薄膜の均一塗工が可能になる。
【００１３】
また、本発明に係るウエブ塗工装置における望ましい形態として、上記塗液供給手段のウエブ走行方向前後に、ウエブの走行経路をスリット状吐出口の出口位置に決めるウエブ搬送ロールが設けられており、上記加圧室または減圧室が、上流側のウエブ搬送ロールの上流側および下流側のウエブ搬送ロールの下流側の少なくとも一方の位置に設けられている形態を挙げることができる。すなわち、ウエブ走行方向前後にウエブ搬送ロールを設けることにより、まず、所望のオフロール塗工形態を完成させ、そのウエブ搬送ロールを含むオフロール塗工形態の前後の少なくとも一方の位置に本発明における加圧室または減圧室を設けることにより、上述したようなウエブ自体の癖の吸収機能を安定して発揮させ、オフロール塗工の長所を最大限活かしつつ、加圧室または減圧室設置による薄膜の均一塗工を達成できるようにしたものである。
【００１４】
さらに、本発明に係るウエブ塗工装置においては、上記加圧室または減圧室をロール上に、つまりウエブ搬送ロール上に設けることも可能であるが、ある広さを有するウエブ自体の弛み等の癖を吸収するために使用されることを考慮すると、加圧室または減圧室の一面を形成する走行中のウエブが平面形態を保持していることが好ましく、この点から、加圧室または減圧室がウエブの空中パス上に設けられている形態が好ましい。
【００１５】
本発明におけるウエブの種類としてはとくに限定されず、均一な塗液塗布が要求されるあらゆるウエブに対して本発明を適用可能である。代表的には、前述したように、本発明におけるウエブとして、金属箔や樹脂フィルムを使用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るウエブ塗工装置によれば、とくに、ウエブ自体に長手方向における湾曲や、部分的な弛み等の癖が存在する場合にあっても、加圧室または減圧室を設けてそれらの癖をスリット状吐出口とは完全に異なる位置で適切に吸収できるようにしたので、該ウエブ自体の癖に起因する塗布むらの発生を防止でき、塗液を薄膜で均一に塗布することが可能になる。また、塗工部に関しては基本的にオフロール塗工方式を採用し、それに本発明特有の加圧室または減圧室の設置構成を加えることで、異物噛み込みに起因するトラブルの発生を防止するとともに組み付け精度等に起因するスジ状の塗布むらの発生も防止しつつ、上記ウエブ自体の癖に起因する塗布むらの発生を防止でき、望ましい薄膜均一塗工を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施態様に係るウエブ塗工装置の概略縦断面図である。
【図２】ウエブ自体の癖を例示した概略平面図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係るウエブ塗工装置の概略縦断面図である。
【図４】金属箔へのアンカー塗工形態の一例を示す概略断面図である。
【図５】従来のオンロール塗工方式の一例を示す斜視図である。
【図６】従来の吸引機構を備えたオンロール塗工方式の一例を示す斜視図である。
【図７】従来のオフロール塗工方式の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係るウエブ塗工装置を示している。図１において、１はウエブ塗工装置を示しており、該ウエブ塗工装置１においては、走行中のウエブ２の空中パス３上に塗液供給手段としての塗布ヘッド４が配置されており、オフロール方式の塗工が行われるようになっている。この走行中のウエブ２の表面(片面)上に、該ウエブ２の幅方向に延びる塗布ヘッド４のマニホールド５からスリット状吐出口５を通してその出口から吐出される所定の塗液が、塗膜７として連続的または間欠的に塗布されていくようになっている。図１に示す形態では、ウエブ２の空中パス３はウエブ搬送ロール８、９間で形成されており、かつ、ウエブ搬送ロール８の上流側にさらにウエブ搬送ロール１０が設けられて、ウエブ搬送ロール１０、８間のウエブ走行経路も空中パス１１に形成されている。
【００１９】
このようにオフロール塗工方式に構成されたウエブ塗工装置１において、ウエブ走行方向(矢印方向)に見てスリット状吐出口５の上流側および下流側の少なくとも一方の位置に、本実施態様では、上記ウエブ搬送ロール１０、８間の空中パス１１上でウエブ２の反塗工面側の位置に、一面が走行中のウエブ２によって形成される加圧室または減圧室１２が設けられている。より具体的には、加圧室または減圧室１２の一面１３が走行中のウエブ２によって形成されるとともに、他の面が、チャンバ形成部材１４によって形成されており、一面１３とチャンバ形成部材１４によって囲まれる部分が加圧室または減圧室１２として形成されている。この加圧室または減圧室１２が、加圧室に構成される場合には加圧気体(例えば、加圧空気)が導入され、または、減圧室に構成される場合には室内から気体(例えば、空気)が吸引されるようになっている。符号１５は導入される加圧気体または吸引される気体を示している。走行中のウエブ２に、例えば図２（Ａ）に示すような長手方向Ｙ−Ｙにおける湾曲２１や、図２（Ｂ）に示すような部分的な弛み２２等のウエブ２自体の癖が存在する場合、この加圧室または減圧室１２による加圧力または吸引力により、走行中のウエブ２に局所変位１６が必要な領域（その癖を吸収するのに必要な領域）にわたって自動的に生じる。図１に示した例では、チャンバ形成部材１４によって減圧室１２が形成され、その内部から気体が吸引され、発生した吸引力によって走行中のウエブ２に減圧室１２の内部に接近する方向の局所変位１６が生じる場合が例示されている。加圧室の場合には逆向きの局所変位が生じる。このような局所変位１６により、上述の長手方向における湾曲や部分的な弛み等のウエブ２自体の癖が、塗工用の空中パス３の上流側の空中パス１１で事前に吸収され、空中パス３上では、走行中のウエブ２は所望の位置のパス上で精度よく弛み等の存在しない平面形態に保たれる。その結果、スリット状吐出口５から吐出される塗液は、安定して、所望の薄膜の均一な厚みの塗膜７を形成できるようになる。
【００２０】
なお、上記実施態様においては、加圧室または減圧室１２を形成するチャンバ形成部材１４として寸法固定のものを例示したが、例えば、チャンバ形成部材１４のウエブ側開口寸法、とくにウエブ走行方向に開口寸法を変更調整可能に構成しておけば、必要に応じて加圧室または減圧室１２からウエブ２に働く加圧力または吸引力の作用領域の面積を変更でき、適切に作用領域の面積を変更することにより、一層良好にウエブ２自体の癖を吸収して薄膜の均一塗工の達成を目指すことが可能となる。
【００２１】
また、上記実施態様においては、塗布ヘッド４を配置した塗工部では、基本的にオフロール塗工方式が採用されているので、走行中のウエブ２はスリット状吐出口６の出口位置において該出口に近づく方向と離れる方向とに適度な自由度を持ち、オンロール塗工の欠点である異物噛み込みに起因するトラブルや組み付け精度等に起因するスジ状の塗布むらの発生は適切に防止される。
【００２２】
図３は、本発明の第２実施態様に係るウエブ塗工装置３１を示しており、塗工部の上流側と下流側の両方に加圧室または減圧室を設けた例を示している。本実施態様では、塗工部の下流側に加圧室または減圧室を設けた構成以外は、実質的に図１に示した第１実施態様と同じであるので、同じ構成の部位については図１で使用したのと同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２３】
本実施態様に係るウエブ塗工装置３１においては、塗工部の下流側に、より正確にはウエブ搬送ロール９の下流側の反塗工面側の空中パス３２上に、加圧室または減圧室３３が設けられている。加圧室または減圧室３３は、加圧室または減圧室１２と同様に、一面３４が走行中のウエブ２によって形成されるとともに、他の面が、チャンバ形成部材３５によって形成されている。この加圧室または減圧室３３が、加圧室に構成される場合には加圧気体(例えば、加圧空気)が導入され、または、減圧室に構成される場合には室内から気体(例えば、空気)が吸引されるようになっている。
【００２４】
このように塗工部の下流側に加圧室または減圧室３３が配設される場合にあっても、その下流側位置でウエブ２自体の癖吸収効果を発現できるから、そこで得られた癖吸収効果を、連続的に繋がっているウエブ２自体を介して上流側のスリット状吐出口６の位置へと波及させることが可能であり、それによって塗工部の上流側に加圧室または減圧室を設ける場合と同様の作用効果が期待できる。図３に示したように、塗工部の上流側と下流側の両方に加圧室または減圧室１２、３３を設けると、塗工部の上流側と下流側の両方からのウエブ２自体の癖吸収効果が得られるので、より高い薄膜均一塗工効果が期待できる。なお、加圧室または減圧室１２、３３の空中パスの入口部分と出口部分に比較的小径のロールを配置し（図示略）、それら小径ロールをウエブ走行方向における概略シール手段として機能させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係るウエブ塗工装置は、均一な塗工が求められるあらゆるウエブの塗工に適用でき、とくに金属箔や樹脂フィルムへの薄膜塗工が求められる用途に好適である。
【符号の説明】
【００２６】
１、３１  ウエブ塗工装置
２  ウエブ
３、１１、３２  空中パス
４  塗布ヘッド
５  マニホールド
６  スリット状吐出口
７  塗膜
８、９、１０  ウエブ搬送ロール
１２、３３  加圧室または減圧室
１３、３４  一面
１４、３５  チャンバ形成部材
１５  加圧気体または吸引される気体
１６  局所変位
２１  ウエブの湾曲
２２  ウエブの部分的な弛み
【図１】
2012050962.tif 000003
【図２】
2012050962.tif 000004
【図３】
2012050962.tif 000005
【図４】
2012050962.tif 000006
【図５】
2012050962.tif 000007
【図６】
2012050962.tif 000008
【図７】
2012050962.tif 000009