JP2009172513A - Method and apparatus for coating - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、帯状シートの表面に、塗工ダイによりペースト材料を所定の塗工膜幅、所定の塗工膜厚さに塗工する塗工方法、及び塗工装置に関するものである。 The present invention relates to a coating method and a coating apparatus for applying a paste material to a surface of a belt-like sheet with a coating die with a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness.
帯状のシートの表面にペースト材料を連続的に塗工し、乾燥させた後、シートを巻いて電池を製造することが行われている。このとき、塗工されたペーストのシートに対する位置ズレ、塗工されたペーストの塗工膜幅のバラツキ、塗工されたペーストの塗工膜厚のバラツキが電池の性能に悪影響を与えるため、製造工程で管理されている。
ここで、長い帯状シートに対して、ペーストが連続的に塗工され、長い帯状シートを多重に巻いて電池を構成するため、ペーストの塗工膜幅のバラツキやペーストの塗工膜厚のバラツキは積算されることとなる。このため、塗工されたペーストの塗工膜幅や塗工膜厚の公差は極めて小さな値で管理されている。
しかし、これらのズレやバラツキを、インラインで無くすことは困難であった。
例えば、特許文献1には、透過エックス線量に基づいて塗工領域を判定し、ペーストフィーダ(塗工ダイ)を塗工膜幅方向に駆動することにより、帯状シートに対する塗工境界位置のズレを補正する技術が開示されている。
A paste material is continuously applied on the surface of a belt-like sheet, dried, and then rolled to produce a battery. At this time, the positional deviation of the coated paste with respect to the sheet, the variation in the coating film width of the coated paste, and the variation in the coating film thickness of the coated paste will adversely affect the battery performance. It is managed in the process.
Here, the paste is continuously applied to the long belt-like sheet, and the long belt-like sheet is wound in multiple layers to constitute the battery. Therefore, the paste coating film width variation and the paste coating film thickness variation Will be accumulated. For this reason, the tolerance of the coating film width and the coating film thickness of the applied paste is managed with extremely small values.
However, it has been difficult to eliminate these deviations and variations in-line.
For example, in Patent Document 1, a coating region is determined based on a transmitted X-ray dose, and a paste feeder (coating die) is driven in the coating film width direction, thereby shifting the coating boundary position with respect to the belt-like sheet. Techniques for correcting are disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示された発明では、次のような問題があった。
すなわち、塗工されたペーストの、帯状シートに対する位置ズレに対応することはできるが、塗工されたペーストの塗工膜幅のバラツキ自体を補正することはできなかった。また、ペーストの塗工膜厚のバラツキ、特に塗工膜の両端部における膜厚のバラツキを補正することもできなかった。
However, the invention disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
That is, although the applied paste can cope with the positional deviation with respect to the belt-like sheet, the variation in the coating film width of the applied paste itself cannot be corrected. Further, it was not possible to correct the variation in the coating film thickness of the paste, particularly the variation in the film thickness at both ends of the coating film.
この発明は上記問題点を解決するためのものであって、インラインで塗工膜幅、または塗工膜厚を制御し、管理することのできる塗工方法、及び塗工装置を提供することを目的とする。 This invention is for solving the above-mentioned problems, and provides a coating method and a coating apparatus capable of controlling and managing the coating film width or coating film thickness in-line. Objective.
上記目的を達成するために、本発明の塗工方法、又は塗工装置は、次の構成を有している。
(1)帯状シートの表面に、塗工ダイによりペースト材料を所定の塗工膜幅、所定の塗工膜厚さに塗工する塗工方法であって、塗工膜幅または塗工膜厚を計測する計測工程と、計測工程の計測値に基づいて、塗工ダイを帯状シートに対して、塗工面とは異なる方向に移動するフィードバック工程とを有する。
(2)(1)に記載する塗工方法において、前記計測工程で計測した前記塗工膜幅に基づいて、前記塗工ダイと前記塗工面との距離を変化されることを特徴とする。
(3)(1)に記載する塗工方法において、前記計測工程で計測した前記塗工膜厚に基づいて、前記塗工ダイの前記塗工面に対する傾きを変化させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the coating method or the coating apparatus of the present invention has the following configuration.
(1) A coating method in which a paste material is applied to a surface of a belt-like sheet with a coating die to a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness, and the coating film width or coating film thickness And a feedback step of moving the coating die with respect to the belt-like sheet in a direction different from the coating surface based on the measurement value of the measurement step.
(2) In the coating method described in (1), the distance between the coating die and the coating surface is changed based on the coating film width measured in the measurement step.
(3) In the coating method described in (1), an inclination of the coating die with respect to the coating surface is changed based on the coating film thickness measured in the measurement step.
(4)(1)乃至(3)に記載する塗工方法のいずれか1つにおいて、複数の塗工ダイにより複数条の塗工面を同時に形成すること、前記帯状シート端面からの前記塗工膜の位置を計測し、その計測値に基づいて、前記複数の塗工ダイを個別に前記塗工膜幅方向に移動させることを特徴とする。
(5)(1)乃至(4)に記載する塗工方法のいずれか1つにおいて、前記塗工膜幅方向に走査して、前記塗工膜厚の分布を計測することにより、前記塗工膜幅または前記塗工膜厚、及び前記塗工膜位置を計測することを特徴とする。
(4) In any one of the coating methods described in (1) to (3), a plurality of coating surfaces are simultaneously formed by a plurality of coating dies, and the coating film from the end face of the belt-like sheet The position is measured, and the plurality of coating dies are individually moved in the coating film width direction based on the measured value.
(5) In any one of the coating methods described in (1) to (4), the coating is performed by scanning in the coating film width direction and measuring the distribution of the coating film thickness. The film width or the coating film thickness, and the coating film position are measured.
(6)帯状シートの表面に、塗工ダイによりペースト材料を所定の塗工膜幅、所定の塗工膜厚さに塗工する塗工装置であって、塗工膜幅または塗工膜厚を計測する計測手段と、計測手段が計測した計測値に基づいて、塗工ダイを帯状シートに対して、塗工面とは異なる方向に移動する塗工ダイ移動手段とを有する。
(7)(6)に記載する塗工装置において、前記計測手段が計測した前記塗工膜幅に基づいて、前記塗工ダイ移動手段が前記塗工ダイと前記塗工面との距離を変化されることを特徴とする。
(6) A coating apparatus for applying a paste material to a surface of a belt-like sheet with a coating die to a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness, the coating film width or the coating film thickness And a coating die moving means for moving the coating die with respect to the belt-like sheet in a direction different from the coating surface based on the measurement value measured by the measuring means.
(7) In the coating apparatus described in (6), the distance between the coating die and the coating surface is changed by the coating die moving unit based on the coating film width measured by the measuring unit. It is characterized by that.
(8)(6)に記載する塗工装置において、前記計測手段が計測した前記塗工膜厚に基づいて、前記塗工ダイ移動手段が前記塗工ダイの前記塗工面に対する傾きを変化させることを特徴とする。
(9)(6)乃至請求項(8)に記載する塗工装置のいずれか1つにおいて、複数条の塗工面を同時に形成する複数の塗工ダイと、前記帯状シート端面からの前記塗工膜の位置を計測し、その計測値に基づいて、前記複数の塗工ダイを個別に前記塗工膜幅方向に移動させる制御手段を有することを特徴とする。
(8) In the coating apparatus described in (6), the coating die moving unit changes the inclination of the coating die with respect to the coating surface based on the coating film thickness measured by the measuring unit. It is characterized by.
(9) In any one of the coating apparatuses according to (6) to (8), a plurality of coating dies that simultaneously form a plurality of coating surfaces, and the coating from the end face of the belt-like sheet It has a control means for measuring the position of the film, and individually moving the plurality of coating dies in the coating film width direction based on the measured value.
次に、上記構成を有する本発明の塗工方法、塗工装置の作用・効果について説明する。
本発明の計測手段として、例えば、レーザ変位計を用いて、塗工面の幅方向に走査すれば、0.1μm〜1μmの分解能で、塗工膜幅及び塗工膜厚を計測することができる。ここで、塗工膜厚は実際の製造工程においてほとんど変化しないが、塗工膜幅は、実際の製造工程において、ペーストのロットが変わって固形分率が変化することにより、簡単に変化してしまう。ペーストの固形分率をプラスマイナス1%以内で管理したとしても、塗工膜幅は0.2%程度変化してしまう。
長い帯状シートに対して、ペーストが連続的に塗工され、長い帯状シートを多重に巻いて電池を製造するため、ペーストの塗工膜幅のバラツキが0.2%もあると、塗工膜幅の端部において、塗工膜のある位置と塗工膜のない位置が存在するため、バラツキが積算され、巻き取られたシートの全体の厚みにバラツキができ、電池の性能に悪影響を及ぼす恐れがある。
Next, the operation and effect of the coating method and the coating apparatus of the present invention having the above-described configuration will be described.
As the measuring means of the present invention, for example, if a laser displacement meter is used to scan in the width direction of the coating surface, the coating film width and coating film thickness can be measured with a resolution of 0.1 μm to 1 μm. . Here, the coating film thickness hardly changes in the actual manufacturing process, but the coating film width easily changes in the actual manufacturing process by changing the paste lot and the solid content ratio. End up. Even if the solid content rate of the paste is controlled within plus or minus 1%, the coating film width changes by about 0.2%.
Since a paste is continuously applied to a long belt-like sheet and a battery is manufactured by wrapping long belt-like sheets in multiple layers, the coating film has a coating film width variation of 0.2%. Since there are positions where there is a coating film and a position where there is no coating film at the edge of the width, variations are accumulated, and the overall thickness of the wound sheet can vary, which adversely affects battery performance. There is a fear.
ペーストの塗工は、ロールを自動交換しながら、連続的に行われる。したがって、ロールへの塗工位置と無関係に、ペーストのロットが変更されるため、ペーストのロットが変更された時点から、ペーストの固形分率が変わり、塗工膜幅が変化してしまい、電池の性能に悪影響を与える恐れがある。そして、連続的に塗工しているため、塗工工程を中断して、塗工膜幅を調整することができない。
一方、本発明者は、塗工ダイと帯状シートとの距離と、塗工膜幅とが、ほぼリニアな関係で変化することを発見した。それも、塗工ダイと帯状シートとの距離を0.1μmのレベルで変化させることにより、塗工面の幅を0.01〜0.1mmのレベルで制御できることを発見した。
The paste is applied continuously while automatically changing the roll. Therefore, since the lot of the paste is changed regardless of the position of application to the roll, the solid content ratio of the paste changes and the coating film width changes from the time when the lot of the paste is changed. May adversely affect performance. And since it coats continuously, a coating process cannot be interrupted and a coating film width | variety cannot be adjusted.
On the other hand, the present inventor has found that the distance between the coating die and the belt-like sheet and the coating film width change in a substantially linear relationship. It was also discovered that the width of the coated surface can be controlled at a level of 0.01 to 0.1 mm by changing the distance between the coating die and the belt-like sheet at a level of 0.1 μm.
本発明の計測手段(例えば、レーザ変位計)は、例えば、帯状シートを幅方向に走査しており、ペーストのロットが変わったときに、塗工膜幅と塗工膜厚との変化を迅速かつ正確に測定し、その計測値に基づいて、塗工ダイと帯状シートとの距離を変化させることにより、塗工膜の幅を所定値に制御している。
これにより、ペーストのロットが変わって、ペーストの固形分率が変化して、塗工膜幅が変化しても、計測手段が、塗工膜幅を迅速かつ正確に計測して、塗工ダイと帯状シートとの距離を変化させているので、インラインで塗工面の塗工膜幅を精確に制御することができ、電池の性能を高めることができる。
The measuring means (for example, a laser displacement meter) of the present invention, for example, scans a belt-like sheet in the width direction, and quickly changes the coating film width and the coating film thickness when the paste lot changes. And the width | variety of a coating film is controlled to the predetermined value by measuring correctly and changing the distance of a coating die and a strip | belt-shaped sheet | seat based on the measured value.
As a result, even if the lot of the paste changes, the solid content ratio of the paste changes, and the coating film width changes, the measuring means measures the coating film width quickly and accurately, and the coating die Therefore, the coating film width on the coating surface can be accurately controlled in-line, and the battery performance can be improved.
以上説明した作用効果は、塗工膜の両端における塗工膜厚にバラツキが発生した場合にも、同様に適用可能である。すなわち、レーザ変位計で測定した塗工膜の両端における塗工膜厚にバラツキ傾きが発生した場合には、塗工ダイを帯状シートの塗工面に対して、塗工膜厚のバラツキと逆向きに傾斜させることにより、塗工膜厚のバラツキを修正することができる。塗工ダイを塗工面に対して傾斜させるとは、塗工ダイと塗工面との距離を塗工ダイの両端で違えることを意味する。 The functions and effects described above can be applied in the same manner even when the coating film thickness varies at both ends of the coating film. In other words, if there is a variation in the coating film thickness at both ends of the coating film measured with a laser displacement meter, the coating die faces away from the coating film thickness variation with respect to the coating surface of the belt-like sheet. By inclining, the variation in the coating film thickness can be corrected. Inclining the coating die with respect to the coating surface means that the distance between the coating die and the coating surface is different at both ends of the coating die.
また、レーザ変位計による計測は、帯状シートの端面も計測しており、帯状シートの端面から塗工膜の開始位置までの距離も計測している。この計測値により、帯状シートに対する塗工膜の幅方向の位置を計測し、塗工ダイを幅方向に移動させることにより、塗工膜の位置を制御することができる。
本発明では、生産効率をあげるために、1本の帯状シートに対して、3台の塗工ダイを用いて、同時に3条の塗工膜を塗工している。そして、塗工された後の帯状シートを2箇所で切断して、3本の塗工シートを作り、巻き取りを行い電池を製造しているので、第2条目及び第3条目の塗工膜開始位置の、切断前の帯状シート端面からの位置精度を高くすることが必要となる。その位置精度を維持するために、帯状シートに対する塗工膜の位置制御が重要となる。
本発明によれば、帯状シートの端面から第1条塗工膜の開始位置、第2条塗工膜の開始位置、及び第3条塗工膜の開始位置を、各々別々の塗工ダイにより、制御しているので、帯状シート端面からの各条塗工膜の開始位置を正確に制御することができる。
Further, the measurement by the laser displacement meter also measures the end face of the belt-like sheet, and also measures the distance from the end face of the belt-like sheet to the start position of the coating film. The position of the coating film can be controlled by measuring the position in the width direction of the coating film with respect to the belt-like sheet and moving the coating die in the width direction based on the measured value.
In the present invention, in order to increase production efficiency, three strips of coating film are simultaneously applied to one belt-like sheet using three coating dies. And since the belt-shaped sheet | seat after being coated is cut | disconnected in two places, three coating sheets are made, and it winds up and manufactures the battery, The coating film of the 2nd item and the 3rd item | stripes It is necessary to increase the position accuracy of the start position from the end face of the belt-like sheet before cutting. In order to maintain the positional accuracy, it is important to control the position of the coating film with respect to the belt-like sheet.
According to the present invention, the start position of the first strip coating film, the start position of the second strip coating film, and the start position of the third strip coating film from the end face of the belt-like sheet are respectively separated by separate coating dies. Therefore, the starting position of each strip coating film from the end face of the belt-like sheet can be controlled accurately.
以下、本発明における塗工方法、及び塗工装置を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図2に、塗工・乾燥工程の全体構成を示し、図1に塗工装置の正面図を示す。帯状シート20が巻かれた供給ローラ21から供給される帯状シート20は、バックアップローラ22を巻回して、測定用ローラ23を巻回して、乾燥炉25内に入る。バックアップローラ22の下面には、帯状シート20に対してペースト材料を塗工する塗工ダイ11が設置されている。測定用ローラ23の対向する位置には、計測手段であるレーザ変位計24が設置されている。
乾燥炉25を出た帯状シート20は、ローラ26、ローラ27を巻回した後、巻き取りローラ28に巻き取られる。
Hereinafter, an embodiment which embodies a coating method and a coating apparatus in the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 shows the overall configuration of the coating / drying process, and FIG. 1 shows a front view of the coating apparatus. The belt-
The belt-
帯状シート20の表面には、図1に示すように、塗工ダイ11A、11B、11Cにより、ペーストが塗布された3条の塗工膜10A、10B、10Cが形成される。図3に模式的に1台の塗工ダイ11により、帯状シート20に対して、塗工膜10を塗工している図を示す。また、図4に図3の側面断面図を示す。塗工ダイ11内の供給部11b内のペースト材が、供給流路11aを通って、帯状シート20に塗工される。塗工ダイ11と帯状シート表面(塗工面)との距離をGとする。図3に示すように、塗工ダイ11は、帯状シート20に対して、近づく方向(Gを小さくする方向)、または遠ざかる方向(G大きくする方向)に移動可能である。また、図中左右方向にも移動可能である。
塗布された塗工膜10は、乾燥炉25内を通過することにより乾燥される。そして、巻き取りローラ28に巻き取られて次の工程に搬送される。
ここで、塗工工程、乾燥工程は連続的に行われている。そして、供給ローラ21及び巻き取りローラ28は、順次新しいものと交換される。供給ローラ21や巻き取りローラ28を交換する時にも、塗工工程と乾燥工程を連続して稼動するために、図示しないバッファが、供給ローラ21とバックアップローラ22との間、及び巻き取りローラ28とローラ27の間に設置されている。
As shown in FIG. 1, three strips of
The applied
Here, the coating process and the drying process are performed continuously. The
次に、本発明の塗工装置について詳しく説明する。図1に示すように、バックアップローラ22に巻回された帯状シート20の直下に3台の塗工ダイ11A、11B、11Cが各々独立して設置されている。塗工ダイ11をバックアップローラ22に巻回された帯状シート20に対して移動する機構を図5に示す。
塗工ダイ11が固定して戴置された上下ベース12の右端には、位置決めピン12aが直立し、左端には、位置決めピン12bが直立している。位置決めピン12aに対向する位置に位置決め駒15が図中矢印B方向に摺動可能に付設されている。位置決め駒15の下面は、僅かな角度の傾斜面15aを形成している。図5では、見やすくするために、傾斜面15aを大きな傾斜角度を備えるように記載しているが、実際の傾斜面15aは、長さ1mmに対して高さが0.1μm程度変化するだけの極めて小さな角度の傾斜面である。位置決め駒15は、図示しないモータにより矢印B方向に移動される。
Next, the coating apparatus of the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 1, three coating dies 11 </ b> A, 11 </ b> B, and 11 </ b> C are independently installed immediately below the belt-
A
位置決めピン12bに対向する位置に位置決め駒14が図中矢印A方向に摺動可能に付設されている。位置決め駒14の下面は、僅かな角度の傾斜面14aを形成している。図5では、見やすくするために、傾斜面14aを大きな傾斜角度を備えるように記載しているが、実際の傾斜面14aは、長さ1mmに対して高さが0.1μm程度変化するだけの極めて小さな角度の傾斜面である。位置決め駒14は、図示しないモータにより矢印A方向に移動される。位置決め駒15を摺動させるモータと、位置決め駒14を摺動させるモータとは、別のモータであり、個別に制御される。
上下ベース12は、左右ベース13に上下方向に摺動可能に保持されている。また、上下ベース12は、左右ベース13に固定された右空気圧シリンダ17、及び左空気圧シリンダ16により、上向きに付勢されている。
上下ベース12が2つの空気圧シリンダ16、17により上向きに付勢されているため、位置決めピン12aは位置決め駒15の傾斜面15aに当接し、位置決めピン12bは位置決め駒14の傾斜面14aに当接している。
A
The upper and
Since the upper and
上下ベース12と、それを保持する左右ベース13との間には、μmレベルでは当然ガタが存在する。上下ベース12と塗工ダイ11とは、剛性が強く高さ方向の製作精度も高いので、塗工ダイ11の左上端での高さ、すなわち帯状シート20との距離は、位置決め駒14の傾斜面14aの位置により一義的に決定される。また、塗工ダイ11の右上端での高さ、すなわち帯状シート20との距離は、位置決め駒15の傾斜面15aの位置により一義的に決定される。
例えば、位置決め駒14が左方向にわずかに移動して、傾斜面14aが位置決めピン12bと当接する位置が、0.1μmだけ帯状シート20側に近づいたとすると、塗工ダイ11の左上端と帯状シート20との距離は、0.1μmだけ近づくこととなる。
There is naturally a backlash between the upper and
For example, if the
位置決め駒14と位置決め駒15とを共に外側方向に同じ距離移動させれば、その傾斜分に相当する距離分、0.1μmレベルで、塗工ダイ11と帯状シート20との距離を近づけることができる。また、位置決め駒14と位置決め駒15とを共に内側方向に同じ距離移動させれば、その傾斜分に相当する距離、0.1μmレベルで、塗工ダイ11と帯状シート20との距離を遠ざけることができる。
また、0.1μmから数μmのレベルであれば、位置決め駒14、15のうち一方のみ移動させた場合に、ガイド装置のガタ分により、塗工ダイ11が帯状シート20に対して、その分だけ傾斜した状態となる。
If the
If the level is from 0.1 μm to several μm, when only one of the
左右ベース13は、ガイドレール18に左右方向に移動可能に保持されている。また、左右ベース13は、図示しないボールネジと連結されており、ボールネジの回転により、塗工ダイ11を帯状シート20に対して、塗工膜10の幅方向に移動可能である。塗工ダイ11A、11B、11Cは、各々上下ベース12A、12B、12C、左右ベース13A、13B、13C等を備えており、各塗工ダイ11A、11B、11Cは、他の塗工ダイと関係なく独立して、帯状シート20との距離関係、傾斜関係、幅方向位置関係を変化させることができる。
The left and
次に、レーザ変位計24による計測について説明する。図1に示すように、レーザ変位計24は、計測用ローラ23に巻回された帯状シート20に対して、塗工面の10の幅方向に沿って移動可能にレール29上に保持されている。レーザ変位計24は、レーザ光を発信し、対称面からの反射光を受信することにより、対象面までの距離を0.1μmの分解能で計測する。レーザ変位計24は、図示しないボールネジにより、レール29上を図1の実線で示す位置から、仮想線で示す位置まで走査する。1回の走査に要する時間は、20秒程度である。帯状シート20の速度は、40m/分なので、10mから20mおきに計測していることとなる。
ここで、レーザ変位計24は、計測ローラ23の回転ムラも計測してしまう。本実施例では、予め計測ローラ23の回転ムラを計測しておき、それを補正しているので、塗工面の膜厚を正確に計測することができる。
Next, measurement by the
Here, the
レーザ変位計24で計測した実測値のデータを図6に示す。横軸は、帯状シートの幅方向における位置を示し、縦軸は膜厚を示す。H1は、帯状シート20の無い計測用ローラ23の表面高さを示している。H2は、帯状シート20の厚みを示している。HA、HB、HCは、塗工膜10A、10B、10Cの塗布されたペーストの膜厚を示している。塗工膜10の膜厚は、乾燥前のウエットの状態では、50〜100μmであり、乾燥後のドライ状態では、20〜40μmである。また、WA、WB、WCは、塗工膜10A、10B、10Cの塗工膜幅の長さを示している。
本実施例では、ペーストの固形分率の変化に伴う塗工膜10の塗工膜幅W、及び膜厚Hの変化を計測することを目的としているため、ウエット状態の塗工膜10の膜厚を計測している。
Data of actual measurement values measured by the
In this embodiment, the purpose is to measure changes in the coating film width W and the film thickness H of the
次に、本発明の塗工方法について説明する。
図8に、ペーストの固形分率と塗工膜10の塗工膜幅との関係を示す。横軸がペーストの固形分率(単位%)を示し、縦軸が塗工膜幅W(単位mm)を示している。図中Mで示す点線は、固形分率の変化と塗工膜幅Wの変化との関係を示している。
ペーストの固形分率が38%から40%に変化すると、塗工膜幅Wは約0.3mm減少する。固形分率が変化した場合、それと相関してペーストの粘度が変化することを本発明者は確認した。すなわち、固形分率が38%では、粘度が700mPa・秒 at 1rpmであり、固形分率が40%では、粘度が1500mPa・秒 at 1rpmに変化する。粘度が高くなることにより、ペーストの流動性が悪くなるため、塗工膜幅Wが減少するものと考えられる。
Next, the coating method of the present invention will be described.
FIG. 8 shows the relationship between the solid content ratio of the paste and the coating film width of the
When the solid content of the paste changes from 38% to 40%, the coating film width W decreases by about 0.3 mm. The present inventor confirmed that the viscosity of the paste changes in correlation with the change in the solid content rate. That is, when the solid content rate is 38%, the viscosity is 700 mPa · sec at 1 rpm, and when the solid content rate is 40%, the viscosity changes to 1500 mPa · sec at 1 rpm. It is considered that the coating film width W decreases because the fluidity of the paste deteriorates due to the increase in viscosity.
本実施例では、レーザ変位計24により、帯状シート20に対して10〜20m間隔で、塗工膜幅Wを計測しているので、ペーストのロットが変わって固形分率が変化して、塗工膜10の塗工膜幅が変化した場合には、速やかに位置決め駒14及び位置決め駒15を左右に移動させて、塗工ダイ11と帯状シート20との距離を、0.1μmのレベルで変化させているため、塗工膜幅Wをインラインで正確に制御することができる。すなわち、ペーストの固形分率が上昇して、塗工膜幅Wが短くなった場合には、位置決め駒14、15をモータにより外側方向に僅かに移動させる。これにより、傾斜面14a、15aの位置決めピン12b、12aの当接する位置が、帯状シート20側に0.1μmのレベルで移動し、塗工ダイ11が帯状シート20に対して、0.1μmのレベルで近づく。
In the present embodiment, the coating film width W is measured at intervals of 10 to 20 m with respect to the belt-
塗工ダイ11と帯状シート20との距離であるギャップGと塗工膜10の塗工膜幅Wとの関係を図7に示す。横軸がギャップG(単位μm、1マスが1μm)を示し、縦軸が塗工膜10の塗工膜幅W(単位mm、1マスが1mm)を示している。
塗工ダイ11と帯状シート20とのギャップGと塗工膜10の塗工膜幅Wとは、リニアな関係を示している。ギャップGを減少させれば、塗工膜幅Wは長くなる。ここで、塗工膜幅Wを約1mm長くさせるには、ギャップGを約2μm変化させる必要がある。本発明が問題としている塗工膜幅Wのバラツキは、0.3mm程度のものであるので、ギャップGとしては、0.1μmレベルで制御する必要がある。
塗工ダイ11を帯状シート20に対して近づけることにより、塗工膜幅Wを0.1mmのレベルで長くすることができる。
FIG. 7 shows the relationship between the gap G, which is the distance between the coating die 11 and the belt-
The gap G between the coating die 11 and the belt-
By bringing the coating die 11 closer to the belt-
一方、ペーストの固形分率が減少して、塗工膜幅Wが長くなった場合には、位置決め駒14、15をモータにより内側に僅かに移動させる。これにより、傾斜面14a、15aの位置決めピン12b、12aの当接する位置が、帯状シート20から遠ざかる方向に0.1μmのレベルで移動し、塗工ダイ11が帯状シート20に対して、0.1μmのレベルで遠ざかる。
塗工ダイ11を帯状シート20に対して遠ざけることにより、塗工膜幅Wを0.1mmのレベルで短くすることができる。
On the other hand, when the solid content rate of the paste is reduced and the coating film width W is increased, the
By moving the coating die 11 away from the belt-
図8に、ペーストの固形分率と塗工膜10の塗工膜幅との関係を示す。横軸がペーストの固形分率(単位%)を示し、縦軸が塗工膜幅W(単位mm)を示している。図中Mで示す点線は、固形分率の変化と塗工膜幅Wの変化との関係を示している。ペーストの固形分率が38%から40%に変化すると、塗工膜10の塗工膜幅Wは約0.3mm減少する。これは、従来技術である。
図中Nで示す実線は、本実施例の塗工方法・塗工装置により、レーザ変位計24で計測した塗工膜幅に応じて、塗工ダイ11と帯状シート20との距離をフィードバック制御により変化させた場合のデータである。本実施例によれば、ペーストの固形分率が、38%から40%に変化しても、塗工膜幅Wは、ほとんど変化していないことがわかる。
3台の塗工ダイ11A、11B、11Cにより、3条同時塗工している各々の塗工膜10A、10B、11Cの塗工膜幅WA、WB、WCを個別に制御できるため、同時に塗工していても、各々の塗工膜幅WA、WB、WCを各別に正確に制御することができる。
FIG. 8 shows the relationship between the solid content ratio of the paste and the coating film width of the
The solid line indicated by N in the figure is feedback control of the distance between the coating die 11 and the belt-
Three coating dies 11A, 11B, and 11C can individually control the coating film widths WA, WB, and WC of the three
次に、塗工膜10の塗工膜厚の制御について説明する。
レーザ変位計24は、塗工膜幅Wと同時に塗工膜10の膜厚を計測している。塗工膜10の膜厚が幅方向でバラツキがある場合には、塗工ダイ11を帯状シート20に対して、僅かに傾斜させることにより、膜厚のバラツキをなくすことができる。
すなわち、塗工膜10の膜厚が、例えば、右端の膜厚が左端の膜厚より1μm程度厚かった場合には、位置決め駒15のみを僅かに外側に移動することにより、塗工ダイ11の右端のみを0.1μmレベルで帯状シート20から遠ざける。塗工ダイ11は、帯状シート20に対して、0.1μmレベルで傾くことになる。
これにより、塗工膜10の右端における膜厚が減少して、塗工膜10の右端における膜厚と左端における膜厚とを均一化することができる。
今の例では、右端の膜厚を薄くしたが、膜厚の絶対値を考慮して、左端の膜厚を増加する制御を行っても良い。
Next, control of the coating film thickness of the
The
In other words, when the film thickness of the
Thereby, the film thickness in the right end of the
In the present example, the film thickness at the right end is reduced, but control for increasing the film thickness at the left end may be performed in consideration of the absolute value of the film thickness.
次に、塗工膜10の帯状シートの一端からの位置制御について説明する。本実施例では、帯状シート20に対して、3台の塗工ダイ11A、11B、11Cにより、3条の塗工膜10A、10B、10Cを同時に塗工している。そして、乾燥工程が終了した後工程において、帯状シート20の左端部から所定の距離で帯状シートを2箇所で切断している。そのため、左端から数えて2条目の塗工膜10B、3条目の塗工膜10Cの左端からの位置を、正確に維持する必要度が高い。
本実施例では、帯状シート20の左端からの塗工膜10A、10B、10Cの各々の開始位置を、レーザ変位計24により計測し、開始位置にずれがある場合には、左右ベース13A、13B、13Cを個別にガイドレール18上を移動させずれをなくすように制御しているため、塗工膜10A、10B、10Cの各々の開始位置を、帯状シート20の左端から所定の距離に正確に維持することができる。
Next, position control of the
In this embodiment, the start positions of the
以上、詳細に説明したように、本実施例の塗工方法、塗工装置によれば、帯状シート20の表面に、塗工ダイ11によりペースト材料を所定の塗工膜幅、所定の塗工膜厚さに塗工する塗工方法であって、塗工膜幅Wを計測する計測工程と、計測工程の計測値に基づいて、塗工ダイ11を帯状シート20に対して、塗工膜10との距離を0.1μmのレベルで変化させているので、塗工するペーストの固形分率が変化して、塗工膜10の塗工膜幅Wが0.1mmのレベルで変化した場合に、その僅かな変化に対応して、塗工膜幅Wを正確に制御することを、インラインで行うことができる。
また、計測工程で計測した塗工膜厚に基づいて、塗工ダイ11の塗工膜10に対する傾きを変化させている。すなわち、塗工膜厚が塗工膜10の右端と左端とで僅かに相違した場合でも、塗工ダイ11の帯状シート20の塗工面に対する距離を、塗工ダイ11の右端のみ、または左端のみを、1μmのレベルで変化させることができる。これにより、塗工膜10の膜厚の幅向でのバラツキをなくすことができる。
As described above in detail, according to the coating method and the coating apparatus of the present embodiment, the paste material is applied to the surface of the belt-
Moreover, the inclination with respect to the
また、複数の塗工ダイ11A、11B、11Cにより複数条の塗工膜10A、10B、10Cを同時に形成すること、帯状シート20の端面からの塗工膜10A、10B、10Cの位置を計測し、その計測値に基づいて、複数の塗工ダイ11A、11B、11Cを個別に塗工膜幅方向に移動させているので、後工程で帯状シート20の一端を基準として、複数個所で切断する場合に、基準端から塗工膜10A、10B、10Cの開始位置の精度が正確に制御されているため、切断面から塗工膜10B、10Cの位置を正確に維持することができる。
また、レーザ変位計24を塗工膜10の幅方向に走査して、塗工膜厚の分布を計測することにより、塗工膜幅または塗工膜厚、及び塗工膜位置を計測しているので、インラインの計測値を用いて、塗工膜幅W、塗工膜厚H、及び塗工膜位置を正確に制御することができる。
Further, a plurality of
Further, by scanning the
また、帯状シート34の表面に、塗工ダイ11によりペースト材料を所定の塗工膜幅、所定の塗工膜厚さに塗工する塗工装置であって、塗工膜幅または塗工膜厚を計測するレーザ変位計24と、レーザ変位計24が計測した計測値に基づいて、塗工ダイ移動手段が塗工ダイ11と帯状シート20の塗工面との距離を変化させているので、塗工するペーストの固形分率が変化して、塗工膜10の塗工膜幅Wが0.1mmのレベルで変化した場合に、その僅かな変化に対応して、塗工膜幅Wを正確に制御することを、インラインで行うことができる。
また、レーザ変位計24が計測した塗工膜厚Hに基づいて、塗工ダイ移動手段が塗工ダイ11の帯状シート20の塗工面に対する傾きを変化させているので、塗工膜10の膜厚の幅向でのバラツキをなくすことができる。
また、複数条の塗工面を同時に形成する複数の塗工ダイ11A、11B、11Cと、帯状シート20の端面からの塗工膜10A、10B、10Cの位置を計測し、その計測値に基づいて、複数の塗工ダイ11A、11B、11Cを個別に塗工膜幅方向に移動させる制御手段を有するので、後工程で帯状シート20の一端を基準として、複数個所で切断する場合に、基準端から塗工膜10A、10B、10Cの開始位置の精度が正確に制御されているため、切断面から塗工膜10B、10Cの位置を正確に維持することができる。
In addition, the coating apparatus is a coating apparatus that applies the paste material to the surface of the belt-like sheet 34 with the coating die 11 to a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness, and the coating film width or the coating film Based on the
Further, since the coating die moving means changes the inclination of the coating die 11 with respect to the coating surface of the belt-
In addition, the positions of the coating dies 11A, 11B, and 11C that simultaneously form a plurality of coating surfaces and the
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
例えば、本実施例では、塗工膜10の塗工膜幅Wを計測するのに、レーザ変位計24を用いているが、CCDカメラで画像を撮像して、画像処理することにより、塗工膜幅Wを演算しても良い。
また、本実施例では、塗工ダイ11と帯状シート20の塗工面との距離の変化を、位置決め駒14、15と空気圧シリンダ16、17との組み合わせにより行っているが、弾性変形可能なフレームにより塗工ダイ11を保持して、フレームに力を加えて0.1μmのレベルで弾性変形させる方法を用いても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
For example, in this embodiment, the
In this embodiment, the distance between the coating die 11 and the coating surface of the belt-
10 塗工膜
11 塗工ダイ
12 上下ベース
13 左右ベース
14、15 位置決め駒
20 帯状シート
24 レーザ変位計
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記塗工膜幅または前記塗工膜厚を計測する計測工程と、
前記計測工程の計測値に基づいて、前記塗工ダイを前記帯状シートに対して、塗工面とは異なる方向に移動するフィードバック工程とを有することを特徴とする塗工方法。 In the coating method in which the paste material is applied to the surface of the belt-like sheet with a coating die with a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness,
A measuring step for measuring the coating film width or the coating film thickness;
A coating method comprising: a feedback step of moving the coating die with respect to the belt-like sheet in a direction different from the coating surface based on the measurement value of the measurement step.
前記計測工程で計測した前記塗工膜幅に基づいて、前記塗工ダイと前記塗工面との距離を変化されることを特徴とする塗工方法。 In the coating method according to claim 1,
The coating method characterized in that the distance between the coating die and the coating surface is changed based on the coating film width measured in the measuring step.
前記計測工程で計測した前記塗工膜厚に基づいて、前記塗工ダイの前記塗工面に対する傾きを変化させることを特徴とする塗工方法。 In the coating method according to claim 1,
A coating method, wherein an inclination of the coating die with respect to the coating surface is changed based on the coating film thickness measured in the measuring step.
複数の塗工ダイにより複数条の塗工面を同時に形成すること、
前記帯状シート端面からの前記塗工膜の位置を計測し、その計測値に基づいて、前記複数の塗工ダイを個別に前記塗工膜幅方向に移動させることを特徴とする塗工方法。 In any one of the coating methods as described in Claim 1 thru | or 3,
Forming multiple coated surfaces simultaneously with multiple coating dies,
A coating method comprising: measuring a position of the coating film from the end face of the belt-like sheet, and individually moving the plurality of coating dies in the coating film width direction based on the measured value.
前記塗工膜幅方向に走査して、前記塗工膜厚の分布を計測することにより、前記塗工膜幅または前記塗工膜厚、及び前記塗工膜位置を計測することを特徴とする塗工方法。 In any one of the coating methods as described in Claim 1 thru | or 4,
The coating film width or the coating film thickness, and the coating film position are measured by scanning in the coating film width direction and measuring the distribution of the coating film thickness. Coating method.
前記塗工膜幅または前記塗工膜厚を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した計測値に基づいて、前記塗工ダイを前記帯状シートに対して、塗工面とは異なる方向に移動する塗工ダイ移動手段とを有することを特徴とする塗工装置。 In the coating device that applies the paste material to the surface of the belt-like sheet with a coating die with a predetermined coating film width and a predetermined coating film thickness,
Measuring means for measuring the coating film width or the coating film thickness;
A coating apparatus comprising: a coating die moving unit that moves the coating die with respect to the belt-like sheet in a direction different from a coating surface based on a measurement value measured by the measuring unit.
前記計測手段が計測した前記塗工膜幅に基づいて、前記塗工ダイ移動手段が前記塗工ダイと前記塗工面との距離を変化されること制御手段を有することを特徴とする塗工装置。 In the coating device according to claim 6,
A coating apparatus comprising: a control unit that changes the distance between the coating die and the coating surface based on the coating film width measured by the measuring unit. .
前記計測手段が計測した前記塗工膜厚に基づいて、前記塗工ダイ移動手段が前記塗工ダイの前記塗工面に対する傾きを変化させる制御手段を有することを特徴とする塗工装置。 In the coating device according to claim 6,
The coating apparatus, wherein the coating die moving means has control means for changing an inclination of the coating die with respect to the coating surface based on the coating film thickness measured by the measuring means.
複数条の塗工面を同時に形成する複数の塗工ダイと、
前記帯状シート端面からの前記塗工膜の位置を計測し、その計測値に基づいて、前記複数の塗工ダイを個別に前記塗工膜幅方向に移動させる制御手段を有することを特徴とする塗工装置。 In any one of the coating apparatuses as described in Claim 6 thru | or 8,
A plurality of coating dies that simultaneously form a plurality of coated surfaces;
It has a control means for measuring the position of the coating film from the end face of the belt-like sheet, and individually moving the plurality of coating dies in the coating film width direction based on the measured value. Coating equipment.
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