米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 株式会社ヒラノテクシード

発明の名称 両面塗工型塗工装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−216603
公開日 平成10年(1998)8月18日
出願番号 特願平9−21547
出願日 平成9年(1997)2月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】蔦田 璋子 (外1名)
発明者 吉永 英俊 / 上田 和人 / 入江 伸晶 / 橋本 顕愛
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】ウエブの搬送路の両側に設けられた一対のダイと、前記各ダイの内部に設けられた塗工液の液溜め部と、前記各ダイの先端部にウエブの幅方向に沿って設けられた塗工液を吐出する吐出口と、前記液溜め部から前記吐出口に至る塗工液の吐出通路と、前記各液溜め部に塗工液を供給する塗工液供給手段とよりなり、走行するウエブに前記一対の吐出口より同じ量の塗工液をそれぞれ吐出して、ウエブの両面に塗工液を塗工する両面塗工型塗工装置において、前記吐出通路の途中に、前記ダイの幅方向と平行な回転軸を有する略円柱形をなした弁体が回転するロータリー弁を配し、前記ロータリー弁を回動させる駆動手段とを有したことを特徴とする両面塗工型塗工装置。
【請求項2】前記駆動手段は、前記弁体を正回転と逆回転を繰返すようにして前記吐出通路を開閉することを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項3】前記略円柱形の弁体は、前記弁体の円周部の一部を軸方向に沿って切欠いて流路部を形成したことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項4】前記一対のダイのうち少なくとも一のダイを、前記搬送路とは直交する方向に移動させるためのダイ移動手段を設けて、前記一対のダイの間隔を可変とすることを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項5】前記一対のダイに設けられたロータリー弁を回動させる前記駆動手段は、前記一対のロータリー弁にそれぞれ個々に設けられ、前記一対の駆動手段を個々に動作させることにより、前記一対のロータリー弁による前記吐出通路の開閉のタイミングを個々に変えて、ウエブの両面にそれぞれ異なる間欠塗工を行うことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項6】前記吐出通路において、塗工液の吐出が可能な吐出空間と、塗工液の吐出が不可能な閉塞空間とをウエブの幅方向に沿って交互に形成したことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項7】ウエブの搬送速度Vを検出する搬送速度検出手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記搬送速度検出手段からの搬送速度Vによって、前記定量ポンプの回転数NをN=(D×W×V)/(K1 ×Q)
(但し、Dはウエットの設定塗工厚、Wはウエブの設定塗工幅、Qは定量ポンプの1回転当りの吐出量、K1 は定数である。)となるように制御する第1制御手段とが設けられたことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項8】ウエブの搬送速度Vを検出する搬送速度検出手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、ウエブの幅方向の平均塗工厚Dp を検出する塗工厚検出手段と、前記搬送速度検出手段からの搬送速度V及び塗工厚検出手段からの平均塗工厚Dp によって前記定量ポンプの回転数NをN=(Ds ×V×K0 )/Dp(但し、Ds はウエットの設定塗工厚、K0 は定数である。)となるように制御する第2制御手段とが設けられたことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項9】前記液溜め部の内圧を測定する圧力測定手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記ロータリー弁が開状態から閉状態へ回転するときに、前記圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように前記定量ポンプの回転数を減少させる第3制御手段とが設けられたことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
【請求項10】前記液溜め部の内圧を測定する圧力測定手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記ロータリー弁が閉状態から開状態へ回転するときに、前記圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように前記定量ポンプの回転数を増加させる第4制御手段とが設けられたことを特徴とする請求項1記載の両面塗工型塗工装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状の布帛、プラスチックフィルム、金属シート、ガラス板、網状の金属シートまたは多孔性の金属シート等のウエブの両面に塗工液を同時に塗工することができる両面塗工型塗工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、携帯電話や携帯情報端末の普及により、これに使用されるスパイラル電極型リチウム電池の量産が盛んとなっている。そして、このリチウム電池の量産に際しては、銅箔やアルミニウム箔の帯状のフープ材(すなわち、ウエブ)に電極活性物質を主体とするスラリー合材(すなわち、塗工液)を、ウエブの長さ方向に塗布部分と無塗布部分とを交互に形成する、いわゆる間欠塗工する必要があり、そのうえ、ウエブの両面の同じ位置に塗工液を塗布する必要がある。
【0003】そのため本出願人は先に、ウエブの両面に塗工液が塗工可能な塗工装置を提供した(特開平8−206567号)。
【0004】この塗工装置は、ウエブの搬送路の両側に一対のダイを設けている。このダイの内部には、塗工液の液溜部と塗工液の吐出口が設けられ、液溜部に塗工液を供給することによって、吐出口からウエブの両面に塗工液を塗工する。この場合に、吐出口は固定リップ部と可動リップ部とより形成され、可動リップ部がエアシリンダによって上下動可能に配されており、これにより吐出口を開閉できるものである。
【0005】この塗工装置において間欠塗工をする場合には、ウエブを搬送路に沿って移動させるとともに、一対のダイから塗工液を吐出させる。そして、塗工部を作る場合には可動リップ部を動かして吐出口を開いた状態にして塗工液を吐出させ、無塗工部を作る場合にはエアシリンダによって可動リップ部を動かして吐出口を閉じた状態にする。これによって吐出口から塗工液が出ないためウエブの両面に無塗工部を作ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の塗工装置においてはエアシリンダによって可動リップ部を動作させる構造であるために、可動リップ部の動作の反応を極端に早くすることができず、無塗工部または塗工部の間隔を一定以上小さくすることができないという問題点があった。
【0007】また、ウエブ7に塗工部7aと無塗工部7bを交互に形成する場合に、塗工部7aの塗り始めの位置7dと塗り終りの位置7eとに、図17に示すように、塗工液が他の部分より多くの量が塗工されて盛り上がるという現象が発生する。
【0008】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、塗工部と無塗工部を順次形成する場合に、迅速にこれら部分を形成して間欠塗工ができ、かつ、この塗工部が全ての部分において平らな両面塗工型塗工装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の両面塗工型塗工装置は、ウエブの搬送路の両側に設けられた一対のダイと、前記各ダイの内部に設けられた塗工液の液溜め部と、前記各ダイの先端部にウエブの幅方向に沿って設けられた塗工液を吐出する吐出口と、前記液溜め部から前記吐出口に至る塗工液の吐出通路と、前記各液溜め部に塗工液を供給する塗工液供給手段とよりなり、走行するウエブに前記一対の吐出口より同じ量の塗工液をそれぞれ吐出して、ウエブの両面に塗工液を塗工する両面塗工型塗工装置において、前記吐出通路の途中に、前記ダイの幅方向と平行な回転軸を有する略円柱形をなした弁体が回転するロータリー弁を配し、前記ロータリー弁を回動させる駆動手段とを有したものである。
【0010】請求項2の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記駆動手段は、前記弁体を正回転と逆回転を繰返すようにして前記吐出通路を開閉するものである。
【0011】請求項3の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記略円柱形の弁体は、前記弁体の円周部の一部を軸方向に沿って切欠いて流路部を形成したものである。
【0012】請求項4の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記一対のダイのうち少なくとも一のダイを、前記搬送路とは直交する方向に移動させるためのダイ移動手段を設けて、前記一対のダイの間隔を可変とするものである。
【0013】請求項5の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記一対のダイに設けられたロータリー弁を回動させる前記駆動手段は、前記一対のロータリー弁にそれぞれ個々に設けられ、前記一対の駆動手段を個々に動作させることにより、前記一対のロータリー弁による前記吐出通路の開閉のタイミングを個々に変えて、ウエブの両面にそれぞれ異なる間欠塗工を行うものである。
【0014】請求項6の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記吐出通路において、塗工液の吐出が可能な吐出空間と、塗工液の吐出が不可能な閉塞空間とをウエブの幅方向に沿って交互に形成したものである。
【0015】請求項7の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、ウエブの搬送速度Vを検出する搬送速度検出手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記搬送速度検出手段からの搬送速度Vによって、前記定量ポンプの回転数NをN=(D×W×V)/(K1 ×Q)
(但し、Dはウエットの設定塗工厚、Wはウエブの設定塗工幅、Qは定量ポンプの1回転当りの吐出量、K1 は定数である。)となるように制御する第1制御手段とが設けられたものである。
【0016】請求項8の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、ウエブの搬送速度Vを検出する搬送速度検出手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、ウエブの幅方向の平均塗工厚Dp を検出する塗工厚検出手段と、前記搬送速度検出手段からの搬送速度V及び塗工厚検出手段からの平均塗工厚Dp によって前記定量ポンプの回転数NをN=(Ds ×V×K0 )/Dp(但し、Ds はウエットの設定塗工厚、K0 は定数である。)となるように制御する第2制御手段とが設けられたものである。
【0017】請求項9の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記液溜め部の内圧を測定する圧力測定手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記ロータリー弁が開状態から閉状態へ回転するときに、前記圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように前記定量ポンプの回転数を減少させる第3制御手段とが設けられたものである。
【0018】請求項10の両面塗工型塗工装置は、請求項1のものにおいて、前記液溜め部の内圧を測定する圧力測定手段と、1回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、前記ロータリー弁が閉状態から開状態へ回転するときに、前記圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように前記定量ポンプの回転数を増加させる第4制御手段とが設けられたものである。
【0019】
【作 用】請求項1の両面塗工型塗工装置の塗工状態について説明する。
【0020】ウエブを搬送路に沿って搬送させる。この搬送路の両側に設けられた一対のダイの吐出口から走行するウエブに対し同じ量の塗工液が吐出されて、ウエブの両面に塗工液が吐出される。
【0021】この場合に、吐出通路の途中に設けられたロータリー弁を駆動手段によって回動させることによって吐出通路が開閉される。吐出通路が開状態においては吐出口から塗工液が吐出され、吐出通路が閉状態においては吐出口からの塗工液の吐出が停止する。そのため、ウエブの両面に対し塗工部と無塗工部とが交互に形成され、間欠塗工が可能となる。
【0022】請求項2の駆動手段においては、弁体を正回転と逆回転を繰り返して吐出通路を開閉する。すなわち、弁体を一回転させることにより吐出通路を開閉する構造でないため、吐出通路の開閉を迅速に行うことができる。
【0023】請求項3のロータリー弁における略円柱形の弁体が回転する場合に、流路部と吐出通路が一致した場合に塗工液が流れ、これ以外の状態では塗工液の吐出が停止する。
【0024】請求項4の両面塗工型塗工装置においては、一対のダイのうち少なくとも1つのダイをダイ移動手段によって移動させることができるため、一対のダイの間隔を変化させることができる。
【0025】そのため、異なる厚みのウエブを走行させることができる。また、ウエブに継目がある場合には、このダイ移動手段によって一対のダイの間隔を大きくして、この継目部分がスムーズに一対のダイの間を走行させるように配慮することができる。
【0026】請求項5の両面塗工型塗工装置においては、ロータリー弁にそれぞれ駆動手段が設けられているため、この駆動手段によるロータリー弁の動作状態をそれぞれ変えて吐出通路の開閉のタイミングを変えることにより、ウエブの両面にそれぞれ異なる間欠塗工を行うことができる。
【0027】請求項6の両面塗工型塗工装置においては、吐出通路に吐出空間と閉塞空間がウエブの幅方向に沿って交互に形成されているため、ウエブの両面にストライプ塗工を行うことができると共に、パッチ塗工を行うことができる。
【0028】請求項7の両面塗工型塗工装置においては、定量ポンプの回転数Nを、N=(D×W×V)/(K1 ×Q)
となるように第1制御手段によって制御する。すると、ウエブの設定された塗工厚に必要な塗工液が常に定量ポンプから一定量供給される。そのため、常に同じ塗工厚でウエブの両面に塗工液を塗工することができる。
【0029】請求項8の両面塗工型塗工装置においては、定量ポンプの回転数Nを、N=(Ds ×V×K0 )/Dpとなるように第2制御手段によって制御する。すると、ウエブの塗工厚に必要な塗工液が定量ポンプから一定量供給される。そのため、ウエブの塗工量が両面において常に同一で、かつ、均一となる。
【0030】請求項9の両面塗工型塗工装置においては、ロータリー弁が開状態から閉状態へ回転するときに、圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように定量ポンプの回転数を減少させるために、ウエブに塗工部を形成する場合に、塗工部の塗り終りの位置に、塗工液が他の部分より多くの量が塗工されて盛り上がるという現象が発生しない。
【0031】請求項10の両面塗工型塗工装置においては、ロータリー弁が閉状態から開状態へ回転するときに、圧力測定手段で検知する圧力が一定になるように定量ポンプの回転数を増加させるために、ウエブに塗工部を形成する場合に、塗工部の塗り始めの位置に、塗工液が他の部分より多くの量が塗工されて盛り上がるという現象が発生しない。
【0032】
【発明の実施の形態】
第1の実施例以下、本発明の第1の実施例の両面塗工型の塗工装置10について図1〜図10に基づいて説明する。なお、実施例の説明において、上下及び左右とは、図1、図2、図5、図7、図8における上下左右を言う。また、これら図面の表裏の方向が前後方向となる。さらに、この前後方向が、ウエブ7の幅方向となる。
【0033】[a.塗工システムの説明]まず、図1に基いて、塗工装置10を有した塗工システム1の全体構造について説明する。
【0034】符号2は、塗工装置10を設置するための設置台である。
【0035】符号3は、ウエブ7を巻回して収納している引出しロールである。
【0036】符号4,4,4は、引出しロール3からウエブ7をインフィードローラへ案内するための3個の案内ローラである。
【0037】符号122はインフィードローラであり、符号123はインフィードローラ122を駆動させるためのインフィードモータであり、符号124はインフィードローラ122と対向して設けられたニップローラである。
【0038】符号126は、インフィードローラ122から搬送されたウエブ7を、テンションローラヘ案内する案内ローラである。
【0039】符号128は、塗工装置10の下方に設けられたテンションローラであって、これにはウエブ7の張力を測定するテンション測定装置129が設けれている。そして、ウエブ7は、テンションローラ128を通過後に塗工装置10に搬送される。
【0040】符号5は、塗工装置10の上方に設けられた乾燥装置である。この乾燥装置5は、塗工装置10によって両面に塗工液8が塗工されたウエブ7に熱風を噴射して乾燥させるものである。
【0041】符号130はアウトフィードローラであり、符号134はアウトフィードローラ130を駆動させるためのアウトフィードモータであり、符号132はアウトフィードローラ130と対向して設けられたニップローラである。
【0042】符号6は、乾燥装置5を経たウエブ7を巻回する収納ロールである。
【0043】[b.塗工装置の説明]次に、図2〜図7に基づいて、塗工装置10について説明する。
【0044】(左右一対のダイの構造)符号12,14は、ウエブ7へ塗工液8を塗工するための左右一対のダイであって、これら一対のダイ12,14の間の搬送路を、ウエブ7が下から上に向かって垂直方向に移動し、ダイ12,14の吐出口32から塗工液8をウエブ7の両面へそれぞれ吐出する。一対のダイ12,14の幅は、ウエブ7の幅と略同じ大きさにそれぞれ形成されている。
【0045】以下、この左右一対のダイ12,14の構造について説明するが、ダイ12,14は、左右対称であるため、まず左側のダイ12について説明する。
【0046】左側のダイ12は、上下に分割することができるように上部材16と下部材18とより形成されている。
【0047】下部材18は、搬送路の方向、すなわち、右側に行くほど先細りとなるように形成されている。
【0048】下部材18の上面には、凹部が形成され、この凹部が液溜部22となっている。この液溜部22の右側は傾斜面を成し、その右側程容積が小さくなっている。また、液溜部22の下面の左側は塗工液8の流入口20が貫通している。流入口20には、後述する定量ポンプから塗工液を供給するためのホース52が接続されている。
【0049】液溜部22の平面形状は、図6に示すように、下部材18の外形に沿った形状となっている。また、流入口20がその中央部に設けられている。なお、この液溜部22の平面形状は、流入口20から両側に広がるように扇形に形成してもよい。
【0050】上部材16は、下部材18に被さるもので、上部材16と下部材18は複数本の固定ボルト24によって固定されている。
【0051】上部材16は、下部材18の液溜部22を覆う部分である上部材本体26と、この右側に、別体に設けられた先端部材28とより構成されている。上部材本体26の右側下面及び先端部材28の下面と、下部材18の右側上面とより形成された空間が吐出通路30となっている。この吐出通路30の右端部が吐出口32となっている。
【0052】上部材26には、液溜部22の圧力を調整するための圧力センサ50が設けられている。
【0053】以下、この吐出通路30付近の構造について説明する。
【0054】吐出口32を構成する下部材18と先端部材28の右端部とは、人間の唇のように突き出たリップ構造を成している。また、このリップ構造の右端部、すなわち、下部材18の右端面34と先端部材28の右端面36とは搬送されるウエブ7に対し平行となっている。
【0055】下部材18と上部材本体26とより形成される吐出通路30の部分には、ロータリー弁37が設けられている。
【0056】上部材本体26と下部材18の間には、ダイ12の幅方向に沿って断面円形の孔が構成されている。この孔がロータリー弁37の弁筒38を構成している。
【0057】この弁筒38には、吐出通路30を開閉するための弁体40が配されている。図7に示すように、この弁体40は円柱形を成し、その上部が軸方向に沿って切欠かれて流路部42が形成されている。また、この弁体40は、ダイ12の左右両側部より突出している。
【0058】次に、先端部材28と上部材本体26との取付け構造について説明する。
【0059】上部材本体26の右端部の上面より支持部44が右上方に突出している。そして、先端部材28は、上部材本体26の右端面に接触するように配され、ボルト46によって固定されている。なお、ボルト46と上部材本体26のネジ孔とは完全に固定できるようになっているが、ボルト46が貫通する先端部材28のネジ孔の径は、ボルト46のネジ部分より若干の余裕があり、先端部材28が、上部材本体26に対し上下動できるようになっている。
【0060】また、上部材本体26より突出した支持部44から先端部材28の上面に対しダイ12の幅方向に沿って複数本の調整ボルト48が当接されている。この調整ボルト48を調整することにより、先端部材28が上下動できる。
【0061】この調整ボルト48を設けているのは次の理由による。
【0062】先端部材28は、ダイ12の幅方向に沿って全ての部分に設けられ、吐出口32を形成しているものであるが、吐出口32の大きさ、すなわち、下部材34の右端部と先端部材28の右端部との間の距離が幅方向に均一でないと、ウエブに対し同じ量の塗工ができない。しかし、金属で形成された先端部材28は、幅方向に沿って多少の反りが発生するため、この反りによって吐出口32の大きさが幅方向の位置によっては異なってくる場合がある。そのため、この調整を行うために調整ボルト48で先端部材28の反りを調整するものである。
【0063】そして、右側のダイ14は、上記で説明した左側のダイ12と左右対称に同じ構成で形成されている。
【0064】この一対のダイ12,14の間に位置する搬送路の下方両側には一対の案内ローラ54,56が設けられている。この一対の案内ローラ54,56は、ウエブ7が垂直方向に搬送できるようにするためのものである。
【0065】(ロータリ弁37を回動させる構造)一対のダイ12,14にそれぞれ設けられたロータリー弁37を動作させる構造について説明する。
【0066】まず、左側のダイ12の構造から説明する。
【0067】前記したように左側のダイ12の前面には、弁体40が突出している。そのため、図3に示すように弁体40とサーボモータ58とが、ユニバーサルジョイント60を介して接続されている。これにより、サーボモータ58が回転すると弁体40も回転できる。
【0068】右側のダイ14においても、弁体40に対しサーボモータ62がユニバーサルジョイント64を介して接続されている。
【0069】このサーボモータ58とサーボモータ62とは、モータ固定ダイ66によって設置台2に固定されている。
【0070】(支持装置の構造)左右一対のダイ12,14を支持する支持装置68について図2に基づいて説明する。
【0071】設置台2の上面には、レール台70が設けられている。このレール台70の上には、左右一対の台車72,74が設けられている。
【0072】左側の台車72の左面からは回動自在にネジ棒76が突出し、このネジ棒76には移動用のモータ78の回転軸が接続されている。これにより、モータ78を回転させることによって、ネジ棒76が回動して、これに伴い台車72がレール台70の上を左右方向に移動できる。
【0073】台車72の上には、ブラケット80が設けられている。このブラケット80の上面は水平方向に対し約15°の傾斜面82を有している。この傾斜面82に左側のダイ12が固定されている。これによって、ダイ12は水平面に対し15°の傾きをもって固定できる。
【0074】右側の台車74においてもネジ棒84とモータ86が設けられ、台車74が左右方向に移動自在となっている。また、台車74の上面には傾斜面90を有するブラケット88が設けられ、この傾斜面90の上面に右側のダイ14が固定されている。
【0075】台車72,74及びレール台70には、塗工液8が流れるホース52が取付けられる。
【0076】[c.塗工装置10の制御システムの説明]図8は、塗工装置10の制御部92を中心とした制御系統のブロック図である。この制御部92は、既存のコンピュータよりなり、塗工装置10を操作するための操作部94を有している。
【0077】図8に記載され、今までの説明で出てこなかった装置について説明する。
【0078】符号96は、左側のダイ12にホース52を介して塗工液8を定量だけ塗工液タンク98から供給する定量ポンプであって、ポンプモータ100によって動作する。
【0079】符号102は、右側のダイ14にホース52を介して塗工液タンク104の塗工液8を定量だけ供給する定量ポンプであって、ポンプモータ106によって動作する。なお、両定量ポンプ96,102共にポンプモータ100,106によって動作するが、これら定量ポンプ96,102の一回転当たりの塗工液8の圧送量は常に一定である。そのため、塗工液8の供給量を増加させるためには、ポンプモータ100,106の回転数を上げることによって行うことができる。また、ポンプモータ100,106の回転数Nが時間的に一定であれば、供給される塗工液8の量も一定となる。
【0080】符号108,110は、ウエブ7の両面の塗工厚をそれぞれ検出する塗工厚検出装置であって、β線や赤外線で測定を行う厚み計等よりなる。この塗工厚検出装置108,110は、ウェットまたはドライ状態の塗工液8の塗工厚さを測定するものである。
【0081】塗工厚検出装置108,110は、ウエブ7の幅方向に沿って一定速度で移動しつつ、その塗工厚を検出するものである。塗工厚検出装置108,110は、ウエブ7の幅方向に沿って複数(例えば7つ)に分割した各区間部のそれぞれの両面の塗工厚の平均値を移動しながら検出する。そして検出した複数の区画部のそれぞれの両面の平均塗工厚を、計測した両面の塗工厚とする。
【0082】そして、制御部92には、下記のモータが接続され、それぞれの回転数を制御することができる。
【0083】(1) ポンプモータ100,106(2) 左側の台車72を移動させるためのモータ78と右側の台車74を移動させるためのモータ86(3) ロータリー弁37,37を回転させるためのサーボモータ58,62(4) インフィールドモータ123(5) アウトフィードモータ134また、制御部92には、左右一対のダイ12,14にそれぞれ設けられている圧力センサ50,50の信号が入力し、液溜部22,22の内部圧力を測定している。テンション測定装置129によってウエブ7の張力も測定している。
【0084】さらに、塗工厚検出装置108,110からの信号によってウエブ7の両面の塗工厚を測定している。
【0085】この制御部92の制御動作については後から詳しく説明する。
【0086】[d.塗工装置で塗工されるウエブの種類]この塗工装置10によって塗工されるウエブ7は、網状のアルミ製のシートであって、塗工液8としてはリチウムマンガンオキサイトを主成分とするスラリー合材である。このウエブに塗工液8を塗工するとリチウム電池の電極部材となる。なお、これ以外に、ウエブの種類としては、長尺状の布帛、プラスチックフィム、金属シート、多孔性の金属シート及びガラス板にも塗工液を塗工することができる。
【0087】[e.ウエブの搬送状態]ウエブ7の搬送状態について説明する。
【0088】引出しロール3から引出されたウエブ7は、3個の案内ローラ4,4,4を通過して、インフィードローラ122に至る。
【0089】ウエブ7は、インフィードローラ122とニップローラ124の間を通り、案内ローラ126を通過してテンションローラ128に至る。
【0090】ウエブ7はテンションローラ128を通過後に塗工装置10に搬送される。
【0091】塗工後が完了したウエブ7は、乾燥装置5の中を通り塗工液の乾燥を行う。
【0092】塗工液が乾燥したウエブ7は、アウトフィードローラ130とニップローラ132の間を通り、収納ロール6に巻回される。
【0093】ここで、ウエブ7の搬送速度Vは、インフィードモータ123によって決定される。すなわち、ウエブ7をインフィードローラ122とニップローラ124とで挟んで、インフィードローラ122を駆動させることによってウエブ7が搬送速度Vで搬送される。
【0094】アウトフィードローラ130もインフィードローラ122と同じ回転速度で回転さるようにアウトフィードモータ134を制御する。これにより、アウトフィードローラ130とニップローラ132とで挟まれたウエブ7は搬送速度Vで搬送する。
【0095】また、ウエブ7は、網状のアルミ製のシートであるために高い張力をかけると伸びるため、ウエブ7を低い張力で、かつ、一定の張力で搬送する必要がある。そのために、テンションローラ128に設けられたテンション測定装置129でその張力を常に監視し、測定した張力が高くなれば、アウトフィードローラ130の回転速度をインフィードローラ122の回転速度より落として、ウエブ7を撓ませ張力を低くするように、フィードバック制御を行う。
【0096】[f.塗工装置の塗工動作の説明]
(初期状態の設定)塗工装置10によって両面塗工する前の初期状態の設定方法について説明する。
【0097】まず、左右一対のダイ12,14は、ウエブ7の搬送路を中心に左右対称に設置する。そして、ウエブ7の左面と左側のダイ12の右端面の距離と、ウエブ7の右面から右側のダイ14の左端面の距離が等しくなるようにする。この設定は、台車72,74を移動させることによって行う。
【0098】これら調整は、塗工を行う前に試験的に塗工を行って微調整を行う。
【0099】(塗工中の状態)次に、塗工装置10によってウエブ7の両面に塗工液8を塗工する場合について説明する。
【0100】(1) ウエブ7の両面に全面にわたって塗工液を塗工する場合ウエブ7を案内ローラ54,56を使用して一対の左右ダイ12,14の間を垂直方向に下から上に移動するように配置する。
【0101】ロータリー弁37の弁体40は、吐出通路30が開状態になるように、サーボモータ58,62によって調整する。そして、この状態を保持するため両モータ58,62を停止させる。
【0102】定量ポンプ96,102から左右一対のダイ12,14の液溜部22,22に塗工液8を一定量供給する。
【0103】このようにすると、液溜部22内部の塗工液8は、吐出口32の方向に向かって流れ出す。この場合に、弁体40は開状態となっているため塗工液の流れが遮断されることがない。
【0104】以上のように塗工すると、図9(a)に示すように、ウエブの両面に塗工液が塗工される。そして、左右一対のダイ12,14から同じ量の塗工液8がウエブ7の両面に塗工されるため、両面が同じ塗工厚で塗工される。この場合に、図9(b)に示すように、ウエブ7が網状の金属シートであっても、網状によって形成された貫通孔9内部にも同量の塗工液8が含浸され、両面が同じ塗工厚、かつ、同じ位置に塗工される。これにより、リチウム電池の電極部材としては、好適なものとなる。
【0105】また、ウエブ7に継目がある場合には、一対の台車72,74を移動させて、一対のダイ12,14の間隔を大きくしてやり、この継目部分がスムーズに一対のダイ12,14の間を走行できるようにする。
【0106】(2) ウエブの両面に間欠塗工を行う場合図10に示すようにウエブ7の両面に間欠塗工を行う場合には、ロータリー弁37を動作させる。すなわち、ウエブの両面に塗工部を形成する場合には、図7の実線に示すように弁体40を開状態にして、吐出通路30に塗工液が流れるようにして、吐出口32から塗工液を吐出する。一方、塗工液を塗工しない部分である無塗工部を形成する場合には、図7の二点鎖線に示すように弁体40を閉状態にして吐出通路30を遮断する。これによって無塗工部を形成できる。
【0107】この間欠塗工を行う場合の弁体40の動きは、図7に示すように、弁体40が吐出通路30を開閉するように時計方向の回転と反時計方向の回転とを交互に繰り返すように行う。すなわち、弁体40を一方向に回転させて開閉を行うのでなく、弁体40を揺れるように回転させて吐出通路30の開閉を行う。
【0108】このような開閉動作を行う理由としては、弁体40の回転角度をθだけ回転させればよいからである。すなわち、弁体40を一回転(360°)させて吐出通路30の開閉を行うと、サーボモータ58,62の回転速度によって、その開閉のタイミングが決定される。しかし、このように揺れるように弁体40を回転させるとサーボモータ58,62は、回転角度θを回転させるだけでその開閉を行うことができるので、開閉のタイミングを迅速に行うことができる。この効果としては、無塗工部と塗工部とを形成する場合に、搬送方向に沿う塗工部または無塗工部の長さを、サーボモータ58,62の回転速度に依存することなく、目的の長さに合わせて塗工することができる。簡単にいうと、弁体40の開閉動作を迅速に行うことができるため、無塗工部または塗工部の長さを非常に短くすることができる。
【0109】(3) ウエブの両面に異なる模様の間欠塗工を行う場合上記の(2) におけるウエブの間欠塗工は、両面が同じ模様の塗工を行う場合について説明したが、この塗工装置10においては、ウエブ7の両面に異なる模様の間欠塗工を行うことができる。
【0110】左側のサーボモータ58と右側のサーボモータ62の回転のタイミングを変化させると、左側の弁体40と右側の弁体40の開閉のタイミングが異なってくる。そのため、ウエブ7の両面に吐出される塗工液のタイミングが異なり、ウエブ7の両面において異なる個所で塗工部と無塗工部を交互に形成できる。
【0111】[g.塗工装置の制御方法の内容]次に、塗工装置10の3種類の制御方法について説明する。
【0112】(第1の制御方法)本実施例の塗工装置10はダイ12,14から同じ量の塗工液8を圧力をかけつつ噴射してウエブ7に塗工する方法であるため、塗工厚は定量ポンプ96,102の吐出量によって決定される。すなわち、この定量ポンプ96,102の単位時間当たりの吐出量は搬送速度とウエブ7の塗工幅と塗工厚の積、すなわち塗工量の体積によって決定される。
【0113】なお、この場合の塗工厚はウェット状態の塗工厚である。また、単位時間当たりの塗工液8の吐出量は、定量ポンプ96,102の回転数によって決定される。なお、ここで重要なのは、ウエブ7の両面の塗工厚を同じにするために、ダイ12,14から同じ量の塗工液8を噴射する必要があり、そのためには、定量ポンプ96と定量ポンプ102とを同じように動作させて同じ吐出量を吐出することである。
【0114】したがって、定量ポンプ96,102の回転数N(rpm)は、(1)式によって決定される。
【0115】
N=(D×W×V)/(K1×Q) …… (1)
(但し、Dはウエットの塗工厚(mm)、Wは塗工幅(mm)、Vは搬送速度(m/分) 、Qは定量ポンプ96,102の1回転当りの吐出量(cc/REV)、K1は定数である。)
Qは定量ポンプ96,102のポンプ形式が決まれば定数と考えることができるので、(1)式は、N=(D×W×V)/K2 …… (2)
(但し、K2=K1×Qである。)のようになる。
【0116】したがって、ウェットの塗工厚Dと塗工幅Wを制御部92に操作部94を介して数値入力し、ウエブ7の搬送速度VをAD変換器を介して制御部92に入力すれば、制御部92は(2)式によって求めたポンプ回転数Nになるように定量ポンプ96,102の回転用モータ100,106を制御する。
【0117】これにより、搬送速度Vの変化に定量ポンプ96,102の回転数Nが自動的に追従して、搬送速度Vが変化しても常に同じ塗工厚及び同じ塗工幅で塗工液8を塗工することができる。
【0118】(第2の制御方法)塗工作業中には塗工厚や塗工幅の変化は通常行わないため、(2)式における塗工厚Dと塗工幅Wは定数と考えられる。したがって、(2)式は、N=K3×V …… (3)
(但し、K3=D×W/K2 …… (3′)である。)のように表される。
【0119】ところで、上記K3は塗工厚Dを含んでいるが、塗工厚Dは変動する場合があるので、塗工厚検出装置108,110によってそれぞれの面の全塗工幅に対する平均値Dpを測定して、このDpの変動をK3に反映させる必要がある。そのため、K3は、(3′)式とは異なる観点から注目して、すなわち、塗工厚のみから注目すると下記のように与えられる。
【0120】K3=Ds/Dp×K0 …… (4)
(但し、Dsは設定塗工厚及びK0は定数である。)
(4)式で求めた計算を(3)式に代入することにより、設定塗工厚に対応する定量ポンプ96,102の回転数Nが(5)式のようになる。
【0121】
N=(Ds×V×K0)/Dp …… (5)
これにより、搬送速度Vの変化に定量ポンプ96,102の回転数Nが自動的に追従するだけでなく、塗工厚の変化に対しても対応することができるので、常に同じ塗工厚及び塗工幅で塗工液8を塗工することができる。
【0122】以上2つの制御方法によりウエブ7の塗工厚が制御されており、これによりウエブ7の両面に同じ厚さの均一な塗工ができる。
【0123】(第3の制御方法)上記で説明した第1の制御方法及び第2の制御方法は、ウエブ7の両面に連続して塗工液を塗工する場合について説明したが、第3の制御方法は、間欠塗工を行う場合の制御方法について説明する。
【0124】すなわち、無塗工部と塗工部を形成する場合の制御について図16のフローチャートに基づいて説明する。
【0125】ステップ1において、ウエブ7に塗工液を塗工しないで所定長さ搬送させて無塗工部を形成する。
【0126】ステップ2において、弁体40を閉状態から開状態になるように所定角度だけ回転させる。すると液溜め部22の内圧が下降し始める。
【0127】ステップ3において、液溜め部22の内圧が下降し始めるのを圧力センサ50が検知する。
【0128】ステップ4において、定量ポンプ96,102の回転数を上昇させて塗工液8の供給量を増やし、液溜め部22の内圧を一定に保持する。
【0129】ステップ5において、弁体40が完全に開状態になった場合には、ステップ6に進み、そうでない場合は、ステップ2からステップ4の動作を続ける。
【0130】ステップ7において、液溜め部22の内圧を一定に保持されるように定量ポンプ96,102の回転数を一定にする。
【0131】ステップ7において、塗工液を塗工しつつウエブ7を所定長さ搬送させて塗工部を形成する。この場合には、上記の2つの制御方法を使用する。
【0132】ステップ8において、ウエブ7を所定長さ搬送させると、無塗工部を次に形成するために弁体40を開状態から閉状態になるように所定角度だけ回転させる。すると液溜め部22の内圧が上昇し始める。
【0133】ステップ9において、液溜め部22の内圧が上昇し始めるのを圧力センサ50が検知する。
【0134】ステップ10において、定量ポンプ96,102の回転数を下げて塗工液8の供給量を減らし、液溜め部22の内圧を一定に保持する。
【0135】ステップ11において、弁体40が完全に閉状態になった場合には、ステップ11に進み、そうでない場合は、ステップ8からステップ11の動作を続ける。ステップ12において、定量ポンプ96,102の回転を停止させる。そして、ステップ1に戻る。
【0136】これにより、常に液溜め部22の内圧を一定にしつつ塗工部を形成するために図17のような塗工部の塗り始めの位置と、塗り終りの位置とに、塗工液が他の部分より多くの量が塗工されて盛り上がるという現象が発生しない。
【0137】なお、さらに、盛り上がる現象を防止するために、一対のダイ12,14の間隔をモータ76,86で調節してもよい。具体的には、塗り始めの位置と、塗り終りの位置のときに、一対のダイ12,14の間隔を通常の塗工時より大きくする。
【0138】第2の実施例次に、図12〜図14に基づいて、塗工装置10の第2の実施例について説明する。
【0139】本実施例の塗工装置10はストライプ塗工ができるものであり、第1の実施例の塗工装置10と異なる点は、上部材16と下部材18の間にストライプ塗工用のストライプ塗工部材150を設けた点にある。ここで、ストライプ塗工とは、ウエブの幅方向において、塗工区間と無塗工区間とを交互に形成するものである。
【0140】このストライプ塗工部材106は板状であり、図11及び図12に示すように、先端部材28と下部材18との間に設けられている吐出通路30に挟みこむように固定されているものである。そして、ストライプ塗工において塗工部を形成する場合には、ストライプ塗工部材150を配置せず、無塗工部を形成する場合にのみストライプ塗工部材150を挟み込むものである。すなわち、ストライプ塗工部150を設けたところが吐出通路30に閉塞部を形成し、このストライプ塗工部材150を配置していない位置には吐出空間が形成される。
【0141】なお、間欠塗工とは、ウエブの搬送方向に沿って塗工区間と無塗工区間とを交互に形成することをいう。
【0142】この塗工装置10に、上記のストライプ塗工部材150を設けると、ストライプ塗工と間欠塗工とを同時に行うことができるため、図13に示すように、格子状に塗工区間を形成できるいわゆるパッチ塗工を実現することができる。
【0143】このパッチ塗工を行うためには、ロータリー弁37を開閉させつつ、ストライプ塗工部材150を設けるものである。
【0144】変 更 例[a.弁体の形状の変更例]弁体40の変更例としては、図14に示すように、断面円形の弁体40の中央部に貫通口152を設け、この貫通口152に塗工液が流れるようにしてもよい。
【0145】[b.ウエブの片面にのみ塗工を行う場合]上記実施例ではウエブの両面に塗工を行うために、ウエブ7の両側に一対のダイ12,14を設けたが、このダイ12は、ウエブ7の片面だけにも塗工を行うことができる。
【0146】図17に示すように、ウエブ7をバックアップロール154によって搬送させるとともに、バックアップロール154の左側にダイ12を配する。
【0147】そして、ダイ12から塗工液を間欠的に吐出させることにより、バックアップロール154によって搬送されるウエブ7の片面に間欠塗工を行うことができる。
【0148】[c.ブラケット80,88の変更例]左右のブラケット80,88の傾斜面82,90を傾き自在にすると、ダイ12の傾斜角度を自由に調整することができる。
【0149】例えば、上記実施例では、リップ構造の右端部、すなわち、下部材18の右端面34と先端部材28の右端面36とは搬送されるウエブ7に対し平行となっているが、塗工液の粘度が小さく流れ易い場合には、傾斜面82,90の傾きを大きくして下部材18の右端面34が先端部材28の右端面36より突出させて塗工液がこぼれ落ちないようにしてもよい。
【0150】
【発明の効果】以上により、本発明の両面塗工型塗工装置であると、ロータリー弁を駆動手段によって動作させることにより、ウエブの両面に間欠塗工を行うことが可能である。
【0151】また、左右のロータリー弁にそれぞれ駆動手段を設けることにより、ウエブの両面にそれぞれ異なるパターンの間欠塗工を行うことも可能である。
【0152】さらに、吐出通路に吐出空間と閉塞空間を交互に設けることにより、ストライプ塗工も可能となるとともに、ロータリー弁を動作させることにより、パッチ塗工も可能となる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013