間歇涂敷裝置以及涂膜形成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供間歇涂敷裝置以及涂膜形成系統(tǒng)。該間歇涂敷裝置能夠減少從切換單元向噴嘴傳遞的振動。涂敷噴嘴(11)向基體材料(5)噴出涂敷液。供給配管(30)與涂敷噴嘴(11)相連接,涂敷液朝向涂敷噴嘴(11)流動。切換單元(32)通過反復(fù)切換供給配管(30)的開閉,間歇性地從涂敷噴嘴(11)噴出涂敷液。噴嘴基座(50)載置有涂敷噴嘴(11)。切換單元基座(60)與噴嘴基座(50)分開,載置有切換單元(32)。
【專利說明】間歇涂敷裝置以及涂膜形成系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及間歇性地從噴嘴朝向基體材料涂敷涂敷液的間歇涂敷裝置以及具有該間歇涂敷裝置的涂膜形成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,在制造鋰離子電池等化學(xué)電池時,使用了如下涂敷裝置,S卩,從噴嘴向作為基體材料的金屬箔上噴出粘度比較高的電極材料的涂敷液,從而在上述金屬箔上形成涂敷膜。作為這樣的涂敷裝置,存在進(jìn)行間歇涂敷的涂敷裝置,其中,間歇涂敷是指,斷續(xù)地涂敷電極材料,從而交替形成涂敷區(qū)域和非涂敷區(qū)域(例如,專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I所公開的進(jìn)行間歇涂敷的裝置中,從具有微小的狹縫狀噴出口的狹縫模具(slot die)斷續(xù)地噴出涂敷液。在該裝置中,從涂敷液貯藏單元與狹縫模具相連接的涂敷液輸送路徑分支而設(shè)置有溢流路徑,通過三通閥反復(fù)切換路徑,從而進(jìn)行間歇涂敷。在不進(jìn)行涂敷時流入溢流路徑的涂敷液向涂敷液貯藏單元回流。
[0004]另外,專利文獻(xiàn)2中公開了與本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 30193號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011 - 83719號公報(bào)
[0009]在進(jìn)行間歇涂敷時,高精度地維持狹縫模具的噴出口和基體材料之間的間隔變得重要。這是因?yàn)?,若噴出口相對于基體材料發(fā)生變動,則無法以所期望的形狀高精度地形成涂敷區(qū)域。
[0010]這樣,例如通過三通閥反復(fù)切換路徑來進(jìn)行間歇涂敷,但是路徑的切換伴隨著機(jī)械性的動作(配管的開閉),因此隨著該切換而在三通閥產(chǎn)生振動。并且,若該振動向噴出口傳遞,則噴出口和基體材料之間的間隔可能發(fā)生變動。如上所述,這并不優(yōu)選。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的,其目的在于提供能夠減少從切換單元向噴嘴傳遞的振動的間歇涂敷裝置。
[0012]鑒于上述問題,技術(shù)方案I的發(fā)明是一種間歇涂敷裝置,用于間歇性地從噴嘴朝向基體材料涂敷涂敷液,其特征在于,具有:噴嘴;供給配管,其與所述噴嘴相連接,在該供給配管中,涂敷液朝向所述噴嘴流動;切換單元,其通過反復(fù)切換所述供給配管的開閉,間歇性地從所述噴嘴朝向所述基體材料噴出所述涂敷液;噴嘴基座,其載置有所述噴嘴;切換單元基座,其與所述噴嘴基座分開,載置有所述切換單元。
[0013]另外,技術(shù)方案2的發(fā)明,在技術(shù)方案I的發(fā)明的涂敷裝置的基礎(chǔ)上,其特征在于,還具有:噴嘴移動單元,其使所述噴嘴基座移動,來調(diào)整所述噴嘴相對于所述基體材料的位置;切換移動單元,其使所述切換單元向與借助所述噴嘴移動單元的所述噴嘴基座的移動方向相同的方向移動。
[0014]另外,技術(shù)方案3的發(fā)明,在技術(shù)方案2所述的間歇涂敷裝置的基礎(chǔ)上,其特征在于,所述噴嘴移動單元使所述噴嘴基座沿著水平方向移動;所述切換移動單元能夠使所述切換單元沿著任意水平方向自由移動,所述噴嘴的移動經(jīng)由所述供給配管傳遞,由此使所述切換單元向與所述移動方向相同的方向移動。
[0015]另外,技術(shù)方案4的發(fā)明,在技術(shù)方案I至3中任一技術(shù)方案所述的間歇涂敷裝置的基礎(chǔ)上,其特征在于,還具有振動抑制單元,該振動抑制單元設(shè)置在所述切換單元基座上,抑制振動從所述切換單元向所述噴嘴傳遞。
[0016]另外,技術(shù)方案5的發(fā)明是一種涂膜形成系統(tǒng),包括:技術(shù)方案I中4中任一技術(shù)方案所述的間歇涂敷裝置;干燥單元,其對通過所述間歇涂敷裝置涂敷有所述涂敷液的所述基體材料進(jìn)行加熱處理,來使所述涂敷液干燥;搬運(yùn)單元,其將所述基體材料依次搬運(yùn)至所述間歇涂敷裝置以及所述干燥單元。
[0017]在間歇涂敷裝置中,將噴嘴和切換單元之間的供給配管設(shè)定得短。這是為了將通過切換單元切換的供給配管的開閉情況迅速地反映在通過噴嘴進(jìn)行的間歇性的噴出(即,噴出/停止)動作上。并且,彼此配置于近距離的構(gòu)件一般載置于同一體的基座狀構(gòu)件上。
[0018]另一方面,根據(jù)技術(shù)方案1、技術(shù)方案5的發(fā)明,這樣配置于近距離的噴嘴和切換單元分別載置于分開獨(dú)立的噴嘴基座和切換單元基座上。通過切換單元切換供給配管的開閉的動作伴隨著機(jī)械的變化,因此產(chǎn)生振動,但是在本發(fā)明中該振動難以經(jīng)由基座傳遞至噴嘴。噴嘴的振動使間歇涂敷的精度惡化,但是在本發(fā)明中能夠抑制這樣的間歇涂敷的精度惡化。
[0019]在技術(shù)方案2的發(fā)明中,噴嘴和切換單元之間的位置關(guān)系難以發(fā)生變化,因此能夠減小在供給配管中產(chǎn)生的應(yīng)力。尤其,在間歇涂敷裝置中,噴嘴和切換單元之間的距離短。因此,若固定切換單元的位置,則隨著噴嘴移動,在供給配管中會產(chǎn)生比較大的應(yīng)力。因此,在間歇涂敷裝置中,優(yōu)選能夠減小應(yīng)力的技術(shù)方案2的發(fā)明。
[0020]另一方面,在技術(shù)方案2的發(fā)明中,切換單元移動。因此,切換單元的上游側(cè)(與噴嘴一側(cè)相反的一側(cè))的構(gòu)件,例如用于貯存涂敷液的貯存單元和切換單元之間的相對位置可能發(fā)生變化。然而,從提高間歇涂敷的精度的角度出發(fā),將切換單元的上游側(cè)的配管長度設(shè)定得短的必要性小。因此,能夠?qū)⒃撆涔荛L度設(shè)定得長。若這樣將配管長度設(shè)定得長,則隨著切換單元的移動而產(chǎn)生的配管的應(yīng)力小,難以產(chǎn)生問題。
[0021]根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明,切換移動單元能夠使切換單元沿著任意水平方向自由移動,因此能夠不對切換移動單元和噴嘴移動單元進(jìn)行對位。
[0022]另外,在固定噴嘴的位置來進(jìn)行間歇涂敷時,切換單元能夠因自身的切換動作而沿著水平方向移動,因此振動難以經(jīng)由切換單元基座向噴嘴傳遞。
[0023]根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明,能夠進(jìn)一步抑制振動的傳遞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是示出組裝有本發(fā)明的間歇涂敷裝置的涂膜形成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖2是示出本發(fā)明的間歇涂敷裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖3是示出本發(fā)明的間歇涂敷裝置的局部概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0027]圖4是示出本發(fā)明的間歇涂敷裝置的局部概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0028]圖5是示出本發(fā)明的間歇涂敷裝置的局部概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]其中,附圖標(biāo)記說明如下:
[0030]1:涂膜形成系統(tǒng)
[0031]5:基體材料
[0032]10:間歇涂敷裝置
[0033]11:涂敷噴嘴
[0034]30:供給配管
[0035]32:切換單元(供給閥)
[0036]50:噴嘴基座
[0037]51:噴嘴移動單元(噴嘴用移動機(jī)構(gòu))
[0038]60:切換單?;?閥基座)
[0039]61:切換移動單元(閥用移動機(jī)構(gòu))
[0040]70:干燥部
[0041]80:搬運(yùn)機(jī)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面,一邊參照附圖,一邊對于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043]<涂膜形成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)>
[0044]圖1是示出組裝有本發(fā)明的間歇涂敷裝置的涂膜形成系統(tǒng)I的整體結(jié)構(gòu)的圖。此夕卜,在圖1以及之后的各圖中,為了便于理解,根據(jù)需要夸大或簡化各部的尺寸或數(shù)量來進(jìn)行描述。
[0045]該涂膜形成系統(tǒng)I是如下裝置,即,在作為基體材料的金屬箔上涂敷作為電極材料的活性物質(zhì)的涂敷液,對上述涂敷液進(jìn)行干燥處理來制造鋰離子二次電池的電極。涂膜形成系統(tǒng)I具有間歇涂敷裝置10、干燥部70以及搬運(yùn)機(jī)構(gòu)80。另外,涂膜形成系統(tǒng)I具有用于管理整個系統(tǒng)的控制部90。
[0046]基體材料5是發(fā)揮鋰離子二次電池的集電體的功能的金屬箔。在通過涂膜形成系統(tǒng)I制造鋰離子二次電池的正極的情況下,例如能夠使用鋁箔(Al)作為基體材料5。另外,在通過涂膜形成系統(tǒng)I制造負(fù)極的情況下,例如能夠使用銅箔(Cu)作為基體材料5?;w材料5為長條的片材狀金屬箔,基體材料5的寬度及厚度不受特別的限定,例如能夠?qū)挾仍O(shè)為600mm?700mm,將厚度設(shè)為10 μ m?20 μ m。
[0047]長條的基體材料5從開卷輥81送出并通過卷繞輥82被卷繞,從而依次搬運(yùn)至間歇涂敷裝置10、干燥部70。搬運(yùn)機(jī)構(gòu)80具有上述開卷輥81、卷繞輥82以及多個輔助輥83。此外,輔助輥83的個數(shù)以及配置位置,并不限定于圖1的例子,能夠根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行增減。
[0048]干燥部70對利用間歇涂敷裝置10形成在基體材料5上的涂敷液的涂膜進(jìn)行干燥處理。干燥部70對被搬運(yùn)機(jī)構(gòu)80搬運(yùn)的基體材料5進(jìn)行加熱,從而使溶劑從涂敷液蒸發(fā)來進(jìn)行干燥處理。干燥部70例如也可以具有預(yù)熱部、主干燥部、退火部、冷卻部等,其中,預(yù)熱部使涂敷液的涂膜的溫度緩慢地上升;主干燥部使涂膜的溫度上升至規(guī)定溫度來進(jìn)行主要的加熱;退火部將涂膜加熱至更高的溫度來除去膜中的變形和殘留應(yīng)力;冷卻部對已被加熱的涂膜進(jìn)行冷卻。
[0049]〈涂敷裝置〉
[0050]圖2是示出本發(fā)明的間歇涂敷裝置10的概略結(jié)構(gòu)的圖。間歇涂敷裝置10具有涂敷噴嘴11、貯存罐20、供給配管30、37以及循環(huán)配管40作為主要構(gòu)件。貯存罐20貯存作為鋰離子二次電池的電極材料的活性物質(zhì)的溶液作為涂敷液。在通過涂膜形成系統(tǒng)I制造正極的情況下,作為正極材料的涂敷液,例如貯存作為正極活性物質(zhì)的鈷酸鋰(LiCoO2)、作為導(dǎo)電助劑的碳(C)、作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯(PVDF)、作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合液。也能夠使用鎳酸鋰(LiN12)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)等作為正極活性物質(zhì),來代替鈷酸鋰。
[0051]另一方面,在通過涂膜形成系統(tǒng)I制造負(fù)極的情況下,作為負(fù)極材料的涂敷液,例如在貯存罐20中貯存作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨(graphite)、作為粘結(jié)劑的PVDF、作為溶劑的NMP的混合液。作為負(fù)極活性物質(zhì),也能夠使用硬碳、鈦酸鋰(Li4Ti5012)、硅合金、錫合金等來代替石墨。另外,針對正極材料以及負(fù)極材料這兩者,作為粘結(jié)劑,能夠使用苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)等來代替PVDF,作為溶劑,能夠使用水(H2O)等來代替NMP。而且,在使用SBR作為粘結(jié)劑且使用水來作為溶劑的情況下,也能夠并用羧甲基纖維素(CMC)作為增粘劑。上述正極材料以及負(fù)極材料的涂敷液是分散有固體(微粒)的漿液,粘度均大于等于IPa.s (帕斯卡秒),通常具有沉浮性(thixotropy)。
[0052]也可以在貯存罐20上附設(shè)有攪拌機(jī)以及空氣加壓單元等。攪拌機(jī)對貯存在貯存罐20中的涂敷液進(jìn)行攪拌來使?jié)舛确植季鶆???諝饧訅簡卧獙⒏邏旱目諝馑腿胭A存罐20內(nèi)的氣相部分,從而對所貯存的涂敷液的液面進(jìn)行加壓。
[0053]貯存罐20和涂敷噴嘴11通過供給配管30、37連通連接。供給配管37用于朝向供給閥32供給貯存在貯存罐20中的涂敷液。供給配管30用于朝向涂敷噴嘴11供給來自供給閥32的涂敷液。作為供給配管30、37,能夠使用不銹鋼管或者樹脂管(包括柔性配管,下面也相同)。在供給配管37的路徑途中安裝有泵31,在供給配管30的路徑途中安裝有過濾器33以及注射器36。另外,從供給配管37的路徑途中進(jìn)行分支而設(shè)置有循環(huán)配管40。在泵31的下游側(cè)(接近涂敷噴嘴11的一側(cè))的位置,循環(huán)配管40的基端側(cè)與供給配管37相連接,而循環(huán)配管40的前端側(cè)與貯存罐20相連接。
[0054]泵31設(shè)置在與循環(huán)配管40的連接部位的上游側(cè)(接近貯存罐20的一側(cè)),該泵31被控制部90控制,來將貯存在貯存罐20中的電極材料的涂敷液加壓輸送至供給配管37。供給閥32被控制部90控制,來反復(fù)開閉供給配管30的流路。由此,反復(fù)切換向涂敷噴嘴11供給涂敷液的動作和停止向涂敷噴嘴11供給涂敷液的動作。過濾器33安裝在供給閥32與供給配管30的路徑上的和循環(huán)配管40相連接的連接部位之間,該過濾器33從在供給配管30中朝向涂敷噴嘴11流動的涂敷液中除去異物。注射器36設(shè)置在供給閥32和涂敷噴嘴11之間。注射器36被控制部90控制,在關(guān)閉供給閥32時,該注射器36從供給配管30吸引涂敷液。由此,迅速地停止從涂敷噴嘴11噴出涂敷液的動作。
[0055]涂敷噴嘴11是沿著基體材料5的寬度方向設(shè)置有狹縫狀的噴出口 Ila的狹縫噴嘴。涂敷噴嘴11通過噴出口 11a,將經(jīng)由供給配管37、30送來的涂敷液涂敷在以按壓支撐在支撐輥12上的狀態(tài)移動的基體材料5的表面上。在涂敷噴嘴11上設(shè)置有用于調(diào)整支撐輥12和噴出口 Ila之間的間隔的噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51以及用于規(guī)定姿勢的姿勢調(diào)整機(jī)構(gòu)(省略圖示)。
[0056]在供給配管37的路徑途中分支而設(shè)置的循環(huán)配管40的前端側(cè)與貯存罐20相連接。與供給配管30、37同樣地,作為循環(huán)配管40,也能夠使用不銹鋼管或者樹脂管。循環(huán)配管40用于使從貯存罐20送出并流入供給配管30的涂敷液向貯存罐20回流。在循環(huán)配管40上安裝有循環(huán)閥41以及過濾器43。循環(huán)閥41被控制部90控制,來開閉循環(huán)配管40的流路。過濾器43設(shè)置在循環(huán)閥41和貯存罐20之間,該過濾器43從在循環(huán)配管40中朝向貯存罐20流動的涂敷液中除去異物。
[0057]當(dāng)關(guān)閉循環(huán)閥41并打開供給閥32時,從貯存罐20送出的涂敷液在整個供給配管37,30中流動,并供給至涂敷噴嘴11。
[0058]另一方面,當(dāng)關(guān)閉供給閥32并打開循環(huán)閥41時,從貯存罐20送出的涂敷液流動至供給配管37的途中并流入循環(huán)配管40,再次向貯存罐20回流。S卩,供給閥32反復(fù)切換將從貯存單元送入的涂敷液經(jīng)由供給配管30向涂敷噴嘴11送出的動作、和停止將從貯存單元送入的涂敷液經(jīng)由供給配管30向涂敷噴嘴11送出的動作,從而發(fā)揮使涂敷液間歇性地從涂敷噴嘴11噴出的切換單元的功能。
[0059]另外,隨著關(guān)閉供給閥32,注射器36從供給配管30抽出涂敷液。由此,噴出口 Ila的涂敷液被吸引至供給閥32側(cè),從而抑制涂敷液流下的情況。
[0060]通過控制部90適當(dāng)?shù)乜刂崎_閉供給閥32以及循環(huán)閥41的時刻(timing),并反復(fù)切換該開閉,從而在基體材料5的規(guī)定位置上以規(guī)定寬度間歇性地涂敷涂敷液。
[0061]另外,在圖2的例子中,附設(shè)有壓力計(jì)35。壓力計(jì)35例如設(shè)置在供給配管37的與循環(huán)配管40相連接的連接部位和泵31之間的位置上。壓力計(jì)35測量出的測定值輸出至控制部90??刂撇?0例如能夠控制泵31的驅(qū)動速度(轉(zhuǎn)速),以使該壓力成為所期望的值。
[0062]這樣,在間歇涂敷裝置中,如上述那樣,通過對設(shè)置在供給配管30的基端的供給閥32進(jìn)行開閉控制,能夠控制從設(shè)置在供給配管30的前端上的涂敷噴嘴11噴出涂敷液的間歇涂敷。另外,在關(guān)閉供給閥32時,注射器36從供給配管30吸引涂敷液,由此迅速地停止從涂敷噴嘴11噴出的動作。
[0063]因此,供給配管30的配管長度對間歇涂敷的響應(yīng)性帶來影響。這里說的響應(yīng)性指,從打開/關(guān)閉供給閥32起,到從涂敷噴嘴11噴出涂敷液/停止噴出涂敷液為止的時間上的響應(yīng)性。配管長度越長,該響應(yīng)性越低。若更詳細(xì)說明,則其理由如下:在流動于供給配管30中的涂敷液中包含微小氣泡,該微小氣泡起到緩沖器(cush1n)的作用,從而難以吸引從涂敷噴嘴11流下的涂敷液。并且,配管長度越長,包含越多微小氣泡,因此更難以吸引涂敷液。因此,即使在關(guān)閉供給閥32時注射器36吸引涂敷液,在配管長度長的情況下,也存在涂敷液從涂敷噴嘴11流下的可能性。由此,導(dǎo)致響應(yīng)性惡化。
[0064]另外,還能夠?qū)⑷缦路矫孀鳛轫憫?yīng)性惡化的主要原因來進(jìn)行研究,S卩,隨著設(shè)置在供給配管30的基端上的供給閥32開閉而發(fā)生的涂敷液的壓力變化要傳遞至設(shè)置在供給配管30的前端上的涂敷噴嘴11,需要時間。從該角度來說,也是供給配管30越長,越使響應(yīng)性惡化。
[0065]并且,在間歇涂敷裝置中,從涂敷噴嘴11噴出涂敷液/停止噴出涂敷液的時刻,對涂膜的形成位置以及形狀帶來影響,因此優(yōu)選響應(yīng)性高。因此,在間歇涂敷裝置中,將供給閥32和涂敷噴嘴11之間的距離設(shè)定得短。
[0066]如上所述,在間歇涂敷裝置中,將供給閥32和涂敷噴嘴11之間的距離設(shè)定得短,因此一般將供給閥32和涂敷噴嘴11載置于同一基座上。
[0067]圖3是示出間歇涂敷裝置的一部分的一例的示意性的立體圖。在圖3中,為了便于觀察圖,省略了貯存罐20、泵31、過濾器33、43、壓力計(jì)35、注射器36以及移動機(jī)構(gòu)51、61。
[0068]在本實(shí)施方式中,與上述情況無關(guān)地,如圖3所示,將供給閥32和涂敷噴嘴11分別載置于分開獨(dú)立的閥基座60和噴嘴基座50上。噴嘴基座50和閥基座60彼此分離。
[0069]由于開閉供給閥32的動作伴隨著機(jī)械性的動作,因此供給閥32因反復(fù)的開閉動作而產(chǎn)生振動。例如在I秒內(nèi)切換該開閉幾次以上,因此產(chǎn)生幾Hz以上的振動。
[0070]然而,在本實(shí)施方式中,載置有供給閥32的閥基座60和載置有涂敷噴嘴11的噴嘴基座50是獨(dú)立的。因此,與供給閥32和涂敷噴嘴11載置于相同的基座的結(jié)構(gòu)相比,能夠抑制從供給閥32經(jīng)由基座向涂敷噴嘴11傳遞的振動。
[0071]若涂敷噴嘴11振動,則會使涂敷膜(也稱為涂膜)的形狀的精度降低,但是由于在本實(shí)施方式中能夠抑制涂敷嗔嘴11的振動,因此能夠抑制該精度降低。換而目之,能夠降低為了提高涂敷膜的形狀的精度而采用難以振動的閥作為供給閥32的必要性,能夠采用更低廉的閥。
[0072]此外,如上所述,在打開供給閥32時關(guān)閉循環(huán)閥41,在關(guān)閉供給閥32時打開循環(huán)閥41,因此循環(huán)閥41也產(chǎn)生與供給閥32同樣的振動。因此,如圖3所示,優(yōu)選將循環(huán)閥41也載置于與噴嘴基座50分開的基座上。由此,能夠抑制來自供給閥32以及循環(huán)閥41的振動向涂敷噴嘴11傳遞的情況。在圖3的例子中,供給閥32和循環(huán)閥41載置于同一閥基座60上。
[0073]另外,噴嘴基座50以及閥基座60可以安裝在共同的基臺上,也可以分別安裝在不同的獨(dú)立的基臺上。即使是前者,由于噴嘴基座50和基臺分開獨(dú)立,閥基座60和基臺也分開獨(dú)立,因此與噴嘴基座50和閥基座60形成為一體的情況相比,能夠抑制從供給閥32和/或循環(huán)閥41向涂敷噴嘴11傳遞的振動。
[0074]另外,注射器36可以設(shè)置在噴嘴基座50以及閥基座60中的任一個上。從響應(yīng)性這角度來說,優(yōu)選將注射器36設(shè)置于涂敷噴嘴11附近,因此優(yōu)選設(shè)置在噴嘴基座50上。另一方面,通過注射器36吸引涂敷液的動作也伴隨機(jī)械性的動作,因此從抑制振動的角度來說,注射器36也可以設(shè)置在閥基座60上。
[0075]<移動機(jī)構(gòu)>
[0076]如上所述,在涂敷噴嘴11上設(shè)置有噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51,該噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51用于調(diào)整該涂敷噴嘴11相對于支撐輥12的位置(參照圖2)。作為噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51,例如能夠采用能夠沿著兩個軸移動且能夠進(jìn)行有源控制的公知的移動機(jī)構(gòu)。噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51安裝在噴嘴基座50上,使噴嘴基座50移動。由此,使固定在噴嘴基座50上的涂敷噴嘴11也移動。例如,通過使涂敷噴嘴11遠(yuǎn)離支撐輥12,擴(kuò)大涂敷噴嘴11和支撐輥12之間的空間,從而對涂敷噴嘴11進(jìn)行維護(hù)。
[0077]為了提高間歇涂敷裝置的響應(yīng)性,需要將供給閥32和涂敷噴嘴之間的距離設(shè)定得短。即,將供給配管30的配管長度設(shè)定得短。但是,為了能夠在供給閥32的位置被固定的狀態(tài)下使涂敷噴嘴11靈活地移動,考慮使用柔性配管作為供給配管30,但是配管長度短的柔性配管的撓性通常低。因此,能夠用作供給配管30的配管的種類變少,使成本增加。
[0078]圖4是示出間歇涂敷裝置的一部分的一例的立體圖。在圖4中,與圖3同樣地,為了便于觀察圖,適當(dāng)?shù)厥÷愿鹘Y(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,如圖1、圖4的例子那樣,優(yōu)選設(shè)置用于使供給閥32移動的閥用移動機(jī)構(gòu)61。閥用移動機(jī)構(gòu)61例如安裝在閥基座60上,從而能夠使閥基座60移動。由此,相對于閥基座60固定的供給閥32也能夠移動。
[0079]另外,閥用移動機(jī)構(gòu)61使供給閥32向與噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51的移動方向相同的方向移動。換而言之,閥用移動機(jī)構(gòu)61追隨涂敷噴嘴11的移動來使供給閥32移動。由此,能夠一邊抑制涂敷噴嘴11和供給閥32之間的相對位置變動,一邊使涂敷噴嘴11移動。因此,能夠抑制隨著涂敷噴嘴11移動而產(chǎn)生的供給配管30的彎曲應(yīng)力。
[0080]因此,例如能夠采用形狀固定的配管(例如,不銹鋼配管)來作為供給配管30。另夕卜,也能夠采用配管長度短且比較難以彎曲的柔性配管。即,使能夠采用的配管的種類變多。
[0081]此外,例如在圖4的例子中,供給配管30彎曲成大致直角。在本間歇涂敷裝置中,涂敷噴嘴11和供給閥32之間的距離短,因此供給配管30需要以非常小的曲率半徑彎曲。使柔性配管以這樣小的曲率半徑彎曲,對通常流通的柔性配管而言是困難的。因此,在該情況下,優(yōu)選采用例如不銹鋼等形狀固定且預(yù)先制造成彎曲的形狀的配管。換而言之,通過利用閥用移動機(jī)構(gòu)61,能夠采用形狀固定的配管作為供給配管30,由此,與采用柔性配管的情況相比,能夠使供給閥32和涂敷噴嘴11的設(shè)置自由度提高。
[0082]另外,在本實(shí)施方式中,由于供給閥32移動,因此供給配管30的上游側(cè)的構(gòu)件(例如貯存罐20或者泵31等)和供給閥32之間的位置關(guān)系發(fā)生變動。因此,該構(gòu)件和供給閥32之間的配管,優(yōu)選采用柔性配管。然而,在供給閥32的上游側(cè),從提高間歇涂敷的響應(yīng)性的角度出發(fā),限制配管長度的必要性小。因此,能夠?qū)⒃诠┙o閥32的上游側(cè)采用的柔性配管的長度設(shè)定得充分長。這樣能夠?qū)⒊跏紶顟B(tài)的配管長度設(shè)定得長,因此即使供給閥32移動,在該柔性配管上產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力也小。因此,即使固定該構(gòu)件的位置也不產(chǎn)生問題。
[0083]<閥用移動機(jī)構(gòu)的具體例>
[0084]閥用移動機(jī)構(gòu)61只要采用發(fā)揮追隨噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51的移動的追隨功能的任意移動機(jī)構(gòu)即可。例如,在噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51以及閥用移動機(jī)構(gòu)61為被控制部90控制的公知的移動機(jī)構(gòu)的情況下,也可以通過控制部90實(shí)現(xiàn)閥用移動機(jī)構(gòu)61的追隨功能?;蛘?,也可以通過使噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51以及閥用移動機(jī)構(gòu)61機(jī)械性地連動來實(shí)現(xiàn)閥用移動機(jī)構(gòu)61。
[0085]其中,優(yōu)選噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51能夠使噴嘴基座50沿著水平方向移動,閥用移動機(jī)構(gòu)61能夠使供給閥32沿著任意水平方向自由移動。根據(jù)這樣的閥用移動機(jī)構(gòu)61,涂敷噴嘴11的移動經(jīng)由供給配管30傳遞至供給閥32,由此使供給閥32向與涂敷噴嘴11的移動方向相同的方向移動。
[0086]作為閥用移動機(jī)構(gòu)61,能夠采用輥結(jié)構(gòu)。該輥結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的轉(zhuǎn)動體(例如球體等),該轉(zhuǎn)動體設(shè)置在閥基座60和基臺63之間。另外,該轉(zhuǎn)動體以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定在閥基座60上,通過使該轉(zhuǎn)動體滾動,能夠使閥基座60相對于基臺63沿著任意水平方向自由移動。此外,轉(zhuǎn)動體也可以以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定在基臺63上。
[0087]若采用這樣的閥用移動機(jī)構(gòu)61,則在進(jìn)行間歇涂敷時,供給閥32隨著自身的開閉動作而沿著水平方向自由移動。因此,隨著開閉供給閥32而產(chǎn)生的振動能量以供給閥32的水平運(yùn)動的方式被消耗,因此能夠抑制向供給配管30側(cè)傳遞的振動。從抑制經(jīng)由供給配管30傳遞的振動的角度出發(fā),可以采用柔性配管,但是這里由于如上述那樣抑制向供給配管30傳遞的振動,因此也可以采用例如由不銹鋼等形成的剛性更高的配管。
[0088]另外,供給閥32沿著水平方向自由移動,因此與供給閥32固定的情況相比,還能夠抑制從供給閥32向閥基座60側(cè)(進(jìn)而向基臺63側(cè))傳遞的振動。因此,能夠進(jìn)一步減少振動經(jīng)由基臺63向涂敷噴嘴11傳遞的情況。另外,也可以追加利用具有撓性的支撐構(gòu)件連接噴嘴基座50和閥基座60之間的結(jié)構(gòu)。
[0089]另外,能夠不對噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51和閥用移動機(jī)構(gòu)61進(jìn)行對位。更詳細(xì)地說明,例如考慮將能夠使上述閥和噴嘴向一個方向移動的移動機(jī)構(gòu)用作噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51和閥用移動機(jī)構(gòu)61。此時,為了在不使涂敷噴嘴11和供給閥32之間的相對位置變動的狀態(tài)下使涂敷噴嘴11移動,需要將噴嘴用移動機(jī)構(gòu)51和閥用移動機(jī)構(gòu)61高精度地平行配置。然而,在圖4的例子中,閥用移動機(jī)構(gòu)61能夠沿著任意水平方向自由移動。因此,即使不進(jìn)行對位,只要使涂敷噴嘴11移動,其移動力經(jīng)由供給配管30傳遞至供給閥32,從而使供給閥32向與涂敷噴嘴11相同的方向移動。因此,能夠提高安裝閥用移動機(jī)構(gòu)61時的操作性。
[0090]此外,在圖4的例子中,設(shè)置有3個閥用移動機(jī)構(gòu)61,該3個閥用移動機(jī)構(gòu)61分別在3個部位支撐閥基座60。假如,在4個以上的部位支撐閥基座60,則因閥用移動機(jī)構(gòu)61的高度的偏差而使閥基座60晃蕩,但是由于在此在3個部位進(jìn)行支撐,因此能夠避免該晃蕩。
[0091]另外,閥用移動機(jī)構(gòu)61并不限定于輥結(jié)構(gòu),也可以具有能夠沿著水平方向橫向滑動的一對板構(gòu)件。例如通過使一對板構(gòu)件的相面對的面以低的摩擦系數(shù)進(jìn)行接觸,能夠使一對板構(gòu)件相對地進(jìn)行橫向滑動。該板構(gòu)件中的一個固定在閥基座60的下表面上,另一個固定在基臺63的上表面上。由此,能夠使閥基座60相對于基臺63沿著任意水平方向自由移動。
[0092]但是,如果采用輥結(jié)構(gòu),則轉(zhuǎn)動體與閥基座60或者基臺63之間的接觸面積小,因此閥基座60或者基臺63難以磨損。因此,壽命比較長。
[0093]<振動抑制構(gòu)件>
[0094]也可以設(shè)置用于抑制從供給閥32向涂敷噴嘴11傳遞的振動的振動抑制構(gòu)件。例如,作為振動抑制構(gòu)件64,能夠利用由橡膠、膠狀材料或者泡沫苯乙烯等形成且吸收振動的構(gòu)件。圖5是簡單示出用于支撐供給閥32的部分的概略結(jié)構(gòu)的圖。在圖5的例子中,振動抑制構(gòu)件64的形狀為板狀,安裝在供給閥32和閥基座60之間。由此,抑制振動從供給閥32向閥基座60傳遞的情況,進(jìn)而能夠抑制振動從供給閥32進(jìn)一步向涂敷噴嘴11傳遞。或者,振動抑制構(gòu)件也可以設(shè)置在閥基座60和基臺63之間(閥基座60和閥用移動機(jī)構(gòu)61之間,或者閥用移動機(jī)構(gòu)61和基臺63之間)。這樣也能夠抑制振動。
[0095]此外,就圖4、圖5所示的能夠沿著任意水平方向自由移動的閥用移動機(jī)構(gòu)61而言,由于能夠抑制振動傳遞,因此也能夠理解為振動抑制構(gòu)件的一種。
[0096]另外,在圖4的例子中,供給配管30由多個配管構(gòu)成。也可以在上述配管的接頭上安裝例如由橡膠、膠狀材料或者泡沫苯乙烯等形成且吸收振動的振動抑制構(gòu)件。由此,能夠抑制供給閥32的振動經(jīng)由供給配管30向涂敷噴嘴11傳遞的情況。
[0097]另外,配管上的過濾器的設(shè)置位置并不限定于上述實(shí)施方式的例子,也可以設(shè)置在供給配管30的路徑上的與循環(huán)配管40相連接的連接部位和泵31之間,或者供給閥32和涂敷噴嘴11之間。而且,過濾器并不是必須的構(gòu)件,也可以不設(shè)置過濾器。
[0098]另外,涂敷噴嘴11并不限定于具有一個狹縫狀噴出口 Ila的狹縫噴嘴,可以是具有多個狹縫的噴嘴,也可以是從大致圓形的噴出口噴出涂敷液的噴嘴。
[0099]另外,成為利用本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)行涂敷處理的對象的涂敷液并不限定于鋰離子二次電池的電極材料,例如也可以是太陽能電池材料(電極材料、封固材料)的涂敷液、電子材料的絕緣膜或保護(hù)膜的涂敷液、包括燃料電池用的催化劑的涂敷液。在將粘度比較高的涂敷液涂敷在基體材料上時,能夠優(yōu)選利用本發(fā)明的技術(shù)。因此,在涂敷顏料或粘接劑的涂敷液時,也可以利用本發(fā)明的技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種間歇涂敷裝置,用于間歇性地從噴嘴朝向基體材料涂敷涂敷液,其特征在于, 具有: 噴嘴; 供給配管,其與所述噴嘴相連接,在該供給配管中,涂敷液朝向所述噴嘴流動; 切換單元,其通過反復(fù)切換所述供給配管的開閉,間歇性地從所述噴嘴朝向所述基體材料噴出所述涂敷液; 噴嘴基座,其載置有所述噴嘴; 切換單元基座,其與所述噴嘴基座分開,載置有所述切換單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇涂敷裝置,其特征在于, 還具有: 噴嘴移動單元,其使所述噴嘴基座移動,來調(diào)整所述噴嘴相對于所述基體材料的位置; 切換移動單元,其使所述切換單元向與借助所述噴嘴移動單元的所述噴嘴基座的移動方向相同的方向移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的間歇涂敷裝置,其特征在于, 所述噴嘴移動單元使所述噴嘴基座沿著水平方向移動, 所述切換移動單元能夠使所述切換單元沿著任意水平方向自由移動,所述噴嘴的移動經(jīng)由所述供給配管傳遞至所述切換移動單元,由此使所述切換單元向與所述移動方向相同的方向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的間歇涂敷裝置,其特征在于, 還具有振動抑制單元,該振動抑制單元設(shè)置在所述切換單元基座上,抑制振動從所述切換單元向所述噴嘴傳遞。
5.一種涂膜形成系統(tǒng),其特征在于, 包括: 權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的間歇涂敷裝置; 干燥單元,其對通過所述間歇涂敷裝置涂敷有所述涂敷液的所述基體材料進(jìn)行加熱處理,來使所述涂敷液干燥; 搬運(yùn)單元,其將所述基體材料依次搬運(yùn)至所述間歇涂敷裝置以及所述干燥單元。
【文檔編號】B05C5/02GK104069984SQ201410108277
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】早川允規(guī) 申請人:大日本網(wǎng)屏制造株式會社