JP2012187554A - コータ装置、及びコータヘッドと被塗布体との距離を求める方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コータヘッドと液体が塗布される被塗布体との距離を迅速かつ高精度に測定する。
【解決手段】コータヘッド１１は、保持部２に面し第１の開口１２と同一面上に位置する第２の開口２０を備えた少なくとも１つの内側空間部２１を有している。距離測定器２２は、被塗布体３または保持部２、及び第２の開口の位置２０に設けられレーザ光を反射する遮へい体２３ａを測定位置として、内側空間部２１を通してレーザ光を出射することにより、被塗布体３または保持部２と距離測定器２２との距離である第１の距離Ｄ１、及び遮へい体２３ａと距離測定器２２との距離である第２の距離Ｄ２を、同時にまたは別々に測定する。距離算出器２２は、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２との差分に基づき、コータヘッド１１の第１の開口１２と被塗布体３または保持部２との距離である第３の距離Ｄ３を算出する。
【選択図】図２

Description

本発明はコータ装置に関し、特に液体を吐出するコータヘッドと液体が塗布される被塗布体との距離を求める機構及び方法に関する。

２次電池の製造工程では、回転するロータに保持されたシート材の上に電極材料を薄く（１００〜１５０μｍ程度）塗布する必要がある。膜厚の精度は電池の性能及び品質に大きく影響し、一例では、膜厚は１μｍのオーダーで制御される。従って、液体状の電極材料を吐出するコータヘッドとロータまたはシート材とのギャップを高精度で制御することが重要であり、そのためには、ギャップを高精度で測定することが重要である。従来はコータヘッドとロータとの間にシムを入れてギャップを測定し、コータヘッドの左右の位置決め機構（モータ）を手動で操作していた。そのため、作業者による測定のばらつきが大きく、ギャップを高精度で調整することは難しかった。

一般に、液体を吐出するノズルと液体が塗布される被塗布体との間のギャップを高精度で測定する技術としては様々なものが知られている。

特許文献１には、スリットノズルと基板との間隔を測定する方法が開示されている。基板載置部の側面に上下方向に変位可能な測長子が設けられ、測長子の先端が基板載置部の上面と一致するまで、測長子がスリットノズルの先端で押し下げられる。スリットノズルの側面には距離測定センサが固定されており、このときの距離測定センサと基板載置部上面との間隔が距離測定センサによって測定される。測定された間隔は基準値となる。スリットノズルを上下させると、距離測定センサと基板載置部上面との間隔が同様にして測定される。この値と基準値との差分を求めることで、スリットノズルと基板との間隔が得られる。

特許文献２には、ダイのリップ先端部と基板が載置されるテーブルとの間隔を測定する方法が開示されている。ダイの一方の側にレーザ光の投光器が、ダイを挟んでその反対側にレーザ光の受光器が設置されている。リップ先端部と基板との間隙に向けて投光器からレーザ光を出射し、受光器がレーザ光を受光する。リップを基板に対して近づけていくと、リップが基板に当接し光路が塞がれるため、受光量がゼロとなる。ダイに取り付けられた距離測定センサはこのときの基板との距離を測定し、これを基準値とする。ダイが上下した場合は、距離測定センサで基板との距離を測定し、基準値の差分を求める。この差分がダイのリップ先端部と基板が載置されるテーブルとの間隔となる。

特許文献３には、塗工ロールと塗工用スロットダイとの間隔を測定する方法が開示されている。スロットダイの側面に測定器取付ブロックが取り付けられており、その端部はスロットダイのリップ前面と同一面にされている。測定器取付ブロックは長手方向に延びる貫通孔を備えており、貫通孔にはマイクロメータが収容されている。測定器取付ブロックと塗工ロールの間にブロックゲージを挟み、その状態でマイクロメータをブロックゲージに当接させ、マイクロメータの測定値をリセットする。その後ブロックゲージを取り外し、マイクロメータを塗工ロールに当接するまで変位させる。そのときのマイクロメータの位置が塗工ロールとスロットダイとの間隔となる。

特開２００７−８３１３１号公報 特許３０２２５６２号公報 特開２００６−１１０４８６号公報

コータヘッドは、洗浄、交換、塗布条件の変更（例えばシートの表面に塗布するか裏面に塗布するか）等の目的で、定期的な取り外しが必要となる。従って、その都度人手によって、ダイの位置調整作業が必要となり、生産性の低下を招いていた。塗工条件によっては塗料の温度が変化し、ロータやコータヘッドが熱膨張を生じ、ギャップそのものが変動することもある。

特許文献１、２に記載された技術は、ダイと基板等とが接触している状態でギャップの基準値を求めているため、ダイの先端を他の物体に当接させる工程が必須となる。しかし、高い寸法精度が求められるダイの先端に他の物体を当接させることは、ダイの品質管理上好ましくない。特許文献３に記載された技術は、ダイ自体が他の物体と当接することはないが、調整作業が煩雑である。

本発明は、以上の事情に鑑み、コータヘッドと、液体が塗布される被塗布体またはその保持部との距離を、迅速かつ高精度に、かつ非接触方式にて測定することのできるコータ装置及び距離の算出方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によれば、コータ装置は、液体が塗布される被塗布体を保持するようにされた保持部と、液体を被塗布体に向けて吐出するスリット状の第１の開口を備えたコータヘッドと、レーザ光を測定位置に照射し測定位置で反射された反射光を検出することによって測定位置までの距離を測定する距離測定器と、コータヘッドの第１の開口と被塗布体または保持部との距離を算出する距離算出器と、を有している。コータヘッドは、保持部に面し第１の開口と同一面上に位置する第２の開口を備えた少なくとも１つの内側空間部をさらに有している。距離測定器は、被塗布体または保持部、及び第２の開口の位置に設けられレーザ光を反射する遮へい体を測定位置として、内側空間部を通してレーザ光を出射することにより、被塗布体または保持部と距離測定器との距離である第１の距離、及び遮へい体と距離測定器との距離である第２の距離を、同時にまたは別々に測定する。距離算出器は、第１の距離と第２の距離との差分に基づき、コータヘッドの第１の開口と被塗布体または保持部との距離である第３の距離を算出する。

このように、第３の距離は、被塗布体または保持部と距離測定器との距離である第１の距離と、第２の開口の位置に設けられレーザ光を反射する遮へい体と距離測定器との距離である第２の距離との差分に基づき算出される。第３の距離の算出に差分を用いているため、距離測定器を高精度で取り付けることが不要である。塗布工程中にコータヘッド等が熱変形しても、測定精度への影響はない。しかも、第１及び第２の距離は距離測定器によって容易に求めることができる。以上より、迅速かつ高精度な測定が可能である。さらに、非接触方式であるので、コータヘッドなどへの品質への影響も低減される。

本発明の他の実施態様によれば、液体が塗布される被塗布体が保持された保持部と、液体を被塗布体に向けて吐出する第１の開口を備えたコータヘッドと、を備え、コータヘッドは保持部に面し第１の開口と同一面上に位置する第２の開口を備えた少なくとも１つの内側空間部をさらに有するコータ装置において、コータヘッドと被塗布体または保持部との間の距離を求める方法が提供される。この方法は、内側空間部及び第２の開口を通してレーザ光を被塗布体または保持部に照射し、被塗布体または保持部で反射された反射光を検出することによって、被塗布体または保持部と距離測定器との距離である第１の距離を測定することと、内側空間部を通してレーザ光を第２の開口の位置に設けられた遮へい体に照射し、遮へい体で反射された反射光を検出することによって、遮へい体と距離測定器との距離である第２の距離を測定することと、第１の距離と第２の距離との差分に基づき、コータヘッドの第１の開口と被塗布体との距離を算出することと、を含んでいる。

本発明によれば、コータヘッドと、液体が塗布される被塗布体またはその保持部との距離を、迅速かつ高精度に、かつ非接触方式にて測定することのできるコータ装置及び距離の算出方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るコータ装置の側面図である。 図１の２Ａ−２Ａ線から見たコータヘッドとロータの上面図である。 コータヘッドとロータの部分詳細図である。 本発明のギャップ計測方法を示すフロー図である。 ２次元レーザ変位計で検出された距離の分布を示す概念図である。 第１の実施形態の変形例のコータ装置におけるコータヘッドとロータの上面図である。 第２の実施形態のコータ装置の、コータヘッドとロータの上面図である。 第３の実施形態のコータ装置の、コータヘッドとロータの上面図である。 第４の実施形態のコータ装置の、コータヘッドとロータの上面図である。

以下、図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態を説明する。本発明は２次電池の生産に好適に用いることができる他、半導体装置などに適用することができる。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るコータ装置の側面図である。図１（ａ）〜（ｃ）はコータ装置の様々な運転状態を示しており、図１（ａ）はコータヘッドが原点位置にある状態を、図１（ｂ）はコータヘッドが退避位置にある状態を、図１（ｃ）はコータヘッドが運転中の状態をそれぞれ示している。図２は図１の２Ａ−２Ａ線から見たコータヘッドとロータの上面図である。図３はコータヘッドとロータの部分詳細図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は各々、図２の３Ａ−３Ａ線、３Ｂ−３Ｂ線、３Ｃ−３Ｃ線に沿った断面図である。

コータ装置１は、回転可能なロータ２を有している。ロータ２上には予め箔状のシート材（被塗布体３）が巻かれ、その上に後述するコータヘッド１１によって、電極材料などの塗料（液体４）が塗布される。ロータ２は、被塗布体３であるシート材を保持するようにされた保持部２である。本実施形態では、保持部２は被塗布体３が外周面に保持されるようにされた回転可能なロータ２であるが、平板状の保持部であってもよい。

コータ装置１は、液体４を被塗布体３に向けて吐出するスリット状の第１の開口１２を備えたコータヘッド１１を有している。第１の開口１２はコータヘッド１１の平面状の先端面１１ｇを含む仮想面内に位置している。コータヘッド１１は上部ヘッド１１ａと下部ヘッド１１ｂとに２分割されており、その隙間に厚さ０．６〜１ｍｍ程度の第１のシム１１ｃが挟み込まれている。第１のシム１１ｃは概ね矩形状の平板であり、一辺が切り欠かれている。切欠部は液体供給部１１ｄとともに第１の開口１２を形成している。下部ヘッド１１ｂには液体供給部１１ｄに液体４を供給する液体供給路１１ｅが形成されている。コータヘッド１１は、架台１４に搭載されたダイステージ１３に固定されている。

コータヘッド１１は、コータヘッド移動装置１０によって、保持部２に対してｘ方向へ相対移動することができる。コータヘッド移動装置１０は、コータヘッド１１が搭載されたダイステージ１３と、一対のコッタ（第１のコッタ１５ａ及び第２のコッタ１５ｂ）と、第１のコッタ１５ａに連結されたパルスモータ１６ａと、第２のコッタ１５ｂに連結されたシリンダ１７と、を有している。第１のコッタ１５ａはモータ駆動軸１６ｂ（ボールネジ）を介してパルスモータ１６ａに連結され、ｘ方向への移動を規制されつつ、上下方向（ｚ方向）に移動することができる。第２のコッタ１５ｂはダイステージ１３上に固定されており、背面に連結されたシリンダ１７からロータ２側に向かう加圧力を受ける。

第１及び第２のコッタ１５ａ，１５ｂは各々、同一の傾斜角を有する傾斜面１５ｃ，１５ｄを備えており、傾斜面１５ｃ，１５ｄを介して互いに当接することができる。第２のコッタ１５ｂがシリンダ１７で加圧された状態でパルスモータ１６ａを駆動し、モータ駆動軸１６ｂに取り付けられた第１のコッタ１５ａが上昇すると、第２のコッタ１５ｂはロータ２側に移動する。この結果、ダイステージ１３はガイド１８を介して、架台１４上をｘ方向（ロータ２に近づく向き）に移動する。第１のコッタ１５ａが下降すると、第２のコッタ１５ｂは第１のコッタ１５ａに押されてシリンダ１７側に移動し、ダイステージ１３はガイド１８を介して架台１４上を反対方向に移動する。コータヘッド移動装置１０はこのようにしてコータヘッド１１をｘ方向に移動させることができる。図１（ａ）の破線は、コータヘッド１１とともに移動する部材の範囲を示している。

第２のコッタ１５ｂの水平（ｘ方向）移動量は傾斜面１５ｃ，１５ｄの傾斜角に依存しており、傾斜角が小さいほど第１のコッタ１５ａの上下（ｚ方向）移動量に対する第２のコッタ１５ｂの水平移動量が小さくなる。つまり、コッタはモータ駆動軸１６ｂ（ボールネジ）に負荷を加えず、傾斜した角度に応じて移動分解能を向上させることができる。例えば、モータ駆動軸１６ｂが２５ｍｍ移動したときにダイステ−ジ１３が１ｍｍ移動する設計にしておく。パルスモータ１６ａの予め決められた回転量に相当する量、例えば２５μｍステップで第１のコッタ１５ａを上昇させると、コータヘッド１１は１μｍステップでロータ２に接近または離反する。このように傾斜角を小さく選択することによって、第２のコッタ１５ｂの水平移動量をより精密に制御することができる。

コータヘッド移動装置１０は、第１の開口１２の長手方向Ｌ（ｙ方向）の両端側に各々設けられている。各コータヘッド移動装置１０は独立に作動することができるため、コータヘッド１１をロータ２の回転軸２ａに対して平行に揃えることができる。これによって、コータヘッド１１と保持部２または被塗布体３との間隔を、コータヘッド１１の第１の開口１２の長手軸Ｌに沿って均一となるように制御することができる。

図２を参照すると、コータヘッド１１は、保持部２に面する第２の開口２０を備えた、少なくとも１つ、好ましくは第１の開口１２の長手方向（ｙ方向）両端側に各々設けられた内側空間部２１をさらに有している。第２の開口２０は第１の開口１２と同一面に、第１の開口１２に隣接して設けられている。第２の開口２０はコータヘッド１１の平面状の先端面１１ｇを含む仮想面内に位置している。従って、第１の開口１２と第２の開口２０は同一の仮想面内に位置している。

具体的には上部ヘッド１１ａと下部ヘッド１１ｂとに挟まれた空間の、第１のシム１１ｃの外側領域に第２のシム１１ｆが設けられており、第２のシム１１ｆは、第２のシム１１ｆを貫通する貫通孔２１を備えている。他の実施形態では、第２のシム１１ｆを設けず、第１のシム１１ｃに隣接する空間を貫通孔として用いてもよい。第２の開口２０の位置には後述する距離測定器２２から照射されるレーザ光を反射する遮へい体２３ａが設けられている。

コータ装置１はさらに距離測定器２２を有している。距離測定器２２はレーザ光を測定位置に照射し測定位置で反射された反射光を検出することによって測定位置までの距離を測定する。本実施形態では、距離測定器２２は２次元レーザ変位計である。距離測定器２２は第１の開口１２の長手方向Ｌ両端側に各々設けられており、各々がコータヘッド移動装置１０と組み合わされている。距離測定器２２は、内側空間部２１のロータ２と反対側の端部２１ａに接して設けられ、内側空間部２１及び第２の開口２０を通して被塗布体３または保持部２を直視可能な位置に設けられている。内側空間部２１は貫通孔の形状である必要はなく、測定位置にレーザ光を照射可能でかつ反射光を検出可能である限り、任意の形状であってよい。ただし、内側空間部２１の形状及び距離測定器２２の取付位置は、レーザ光が、測定対象表面の測定位置における法面と垂直に引いた法線に沿って照射され、反射光が距離測定器２２に戻ってくるように選択されていることが望ましい。測定位置は被塗布体３、保持部２または遮へい体２３ａであり、詳細は後述する。

２次元レーザ変位計２２は、上部ヘッド１１ａと下部ヘッド１１ｂとの間の第１のシム厚さに等しい間隙に、図示しない発光部と受光部を備え、レーザ光をロータ２に向けて照射する。２次元レーザ変位計２２は、レーザ光の照射範囲内で、レーザ変位計２２からの距離を２次元情報として取得することができる。２次元レーザ変位計２２は、レーザ光の一部が被塗布体３または保持部２で反射し、他の少なくとも一部が遮へい体２３ａで反射される。このため、２次元レーザ変位計２２は、レーザ光の一部で被塗布体３または保持部２までの距離を測定し、他の一部で遮へい体２３ａまでの距離を測定することができる。

遮へい体２３ａは一定厚さｔの平板であり、保持部（ロータ）２に面する面が第１の開口１２、従って第２の開口２０と同一面上に位置している。遮へい体２３ａはレーザ光を反射可能であれば材料は限定されない。

コータ装置１は、コータヘッド１１の第１の開口１２と被塗布体３または保持部２との距離を算出する距離算出器２４を有している。距離算出器２４は、距離測定器２２の測定結果に基づき、コータヘッド１１の第１の開口１２と被塗布体３または保持部２との距離を算出する。距離算出器２４は、演算器などの専用回路として設けてもよいし、コータ装置１の制御部（図示せず）の一部として設けてもよい。具体的な機能については後述する。

コータ装置１は、被塗布体３または保持部２のレーザ光の照射位置に空気を噴射する空気噴射器２５を有していてもよい。レーザ光の照射位置は、液体４の流路を形成する第１のシム１１ｃの外側に位置しているため、吐出した液体４または流路から漏えいする液体４で照射位置が汚染される可能性は低い。しかし、レーザ光の照射位置に向けてエアを吹き出す機構を付加することによって、液体４の付着を積極的に防止することができる。

次に、図４を参照してコータヘッド１１と被塗布体３または保持部２との距離の測定方法及び自動調整方法を説明する。本実施形態ではレーザ光は被塗布体３であるシート材に照射され、コータヘッド１１と被塗布体３との距離が測定されるとするが、シート材の幅またはレーザ光の照射位置によっては、ロータ２、すなわち保持部２とコータヘッド１１との距離を測定する場合もあり得る。保持部２とコータヘッド１１との距離を測定する場合も同様に考えることができる。被塗布体３と距離測定器２２との距離を第１の距離Ｄ１、遮へい体２３ａと距離測定器２２との距離を第２の距離Ｄ２、コータヘッド１１の第１の開口１２と被塗布体３との距離を第３の距離Ｄ３とする。第３の距離Ｄ３はギャップという場合もある。

（ステップＳ１）まず、図１（ｂ）に示す退避位置から図１（ａ）に示す原点位置まで、ダイステージ１３を復帰させる。具体的には、コータヘッド１１の前後方向（ｘ方向）にリニアスケール（図示せず）を設置しておき、コータヘッド１１がロータ２に接触する直前まで、左右のコータヘッド移動装置１０を用いてダイステージ１３を高速移動させる。移動は手動で行ってもよい。図１（ａ）は原点位置に復帰したダイステージ１３を示している。本ステップはギャップの粗調整が目的であり、例えば、目的のギャップが１２０μｍの場合、ギャップが１４０μｍ程度となるまでダイステージ１３を移動させる。レーザ変位計の計測範囲は数ｍｍ程度しかなく、その範囲外では測定精度が保証されないため、粗調整の場合はリニアスケールを用いることが望ましい。望ましくは原点位置で第１のコッタ１５ａと第２のコッタ１５ｂが面接触するが、必ずしもその必要はない。

（ステップＳ２）ステップＳ１の終了時点で左右のギャップが異なる場合があるため、ギャップが大きい方のパルスモータ１６ａだけを駆動して左右のギャップを同一にする。具体的には、図１（ａ）の状態から、リニアスケールを参照しながら、一方のシリンダ１７をさらに前進させるとともに、パルスモータ１６ａを駆動し第１のコッタ１５ａを上昇させる。シリンダ１７は第２のコッタ１５ｂを常時ロータ２側に加圧しているため、一方のパルスモータ１６ａを駆動し、第１のコッタ１５ａを引き上げていくと、第２のコッタ１５ｂが傾斜面１５ｄに沿ってロータ２側に押し出される。この結果、コータヘッド１１の第１の開口１２の長手方向Ｌがロータ２の回転軸２ａと平行になり、ギャップが第１の開口１２の長手方向Ｌに沿ってほぼ均一化される。

（ステップＳ３）次にこの位置から、レーザ変位計の値を参照しながら、左右のコータヘッド移動装置１０でギャップを所定の値に調整する。具体的には、左右の独立したコータヘッド移動装置１０（パルスモータ１６ａ）によって、コータヘッド１１の両端部を同時にかつ微少量（例えば０.１μｍステップ）ずつ動かし、ダイステージ１３をロータ２に近づけていく。コータヘッド移動装置１０の作動原理はステップＳ２で説明したのと同様である。この間、ギャップを常時測定し、ギャップが左右で不均一にならないようにしながら、コータヘッド１１を所定のギャップとなるまで移動させて、調整を完了する（図１（ｃ））。

ここで、ギャップの測定方法についてさらに詳細に述べる。２次元レーザ変位計２２が内側空間部２１に向けてレーザ光を出射すると、レーザ光の一部は内側空間部２１及び第２の開口２０を通して、測定対象である被塗布体３に照射され、被塗布体３で反射された反射光が２次元レーザ変位計２２で検出される。これによって、第１の距離Ｄ１を測定することができる。レーザ光の他の一部は内側空間部２１を通して、第２の開口２０の位置に設けられた測定対象である遮へい体２３ａに照射され、遮へい体２３ａで反射された反射光が２次元レーザ変位計２２で検出される。これによって、第２の距離Ｄ２を測定することができる。このように、２次元レーザ変位計２２は一回のレーザ光の照射で、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とを同時に測定することができる。

図５は２次元レーザ変位計２２で検出された距離の分布を示している。同図では長さ方向ｙの値の小さい部分が被塗布体３との距離を、大きい部分が遮へい体２３ａとの距離を示している。従って、この分布を分析することによって、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２を求めることができる。

コータ装置１において重要であるのはコータヘッド１１の第１の開口１２と被塗布体３とのギャップ（第３の距離Ｄ３）である。距離算出器２４は、第３の距離Ｄ３を、第１の距離Ｄ１から第２の距離Ｄ２と平板の厚さｔとを引いた値として算出する（Ｄ３＝Ｄ１−Ｄ２−ｔ）。第１の開口１２と第２の開口２０は同一の仮想面内に位置しているため、コータヘッド１１がロータ２の回転軸２ａと平行であれば、第３の距離Ｄ３は第１の開口１２と被塗布体３とのギャップに一致する。厳密に平行でない場合は、左右の２次元レーザ変位計２２での測定結果から得られた２つのＤ３の値を平均して第１の開口１２と被塗布体３とのギャップとすることもできる。平板の厚さｔは既知であり、第１及び第２の距離Ｄ１，Ｄ２は２次元レーザ変位計２２によって正確に求められているので、単純な演算によって第３の距離Ｄ３を高精度で求めることができる。

本実施形態の変形例では、図６に示すように、遮へい体２３ｂを２次元レーザ変位計２２に面する面が第２の開口２０と同一面上に位置するように設けることができる。この場合、第３の距離Ｄ３は、第１の距離Ｄ１から第２の距離Ｄ２を引いた値として算出することができる（Ｄ３＝Ｄ１−Ｄ２）。

本実施形態の長所は以下のように整理することができる。

まず、本実施形態では第１及び第２の距離Ｄ１，Ｄ２の測定がコータヘッド１１及びロータ２に対して非接触で行われるため、コータヘッド１１やロータ２を損傷させるおそれが少ない。

次に、コータヘッド１１ないしレーザ変位計２２の位置調整の時間が節約でき、生産性の向上を図ることができる。コータヘッド１１は洗浄などの目的で取り外すことがあり、その際レーザ変位計２２を取り外すこともあり得る。レーザ変位計２２を取り外さない場合でも、コータヘッド１１の取り付けの際のコータヘッド１１の位置ずれによってレーザ変位計２２の位置がずれる可能性がある。従って、コータヘッド１１ないしレーザ変位計２２の取付位置は、高精度で調整する必要がある。本実施形態では、コータヘッド１１の取り付け位置が数１００μｍ程度のオーダーでずれても、レーザ変位計２２の計測範囲内のずれであれば、第３の距離Ｄ３を高精度で測定することができる。これは、本実施形態ではコータヘッド１１の先端までの距離と被塗布体３までの距離とを測定し、その差分を求めているため、コータヘッド１１の取り付け位置の誤差がギャップ計測の誤差とならないためである。本実施形態では、コータヘッド１１の取り付けに過大な労力を必要とすることなく、所望の距離Ｄ３を容易かつ高精度で得ることができる。

さらに、ギャップをリアルタイムで計測できるため、ロータ２の温度上昇による熱膨張や液体の温度変化によるコータヘッド１１の熱膨張の影響を含めてギャップを計測できる。このため、より均一な塗膜厚さを実現できる。ロータ２の回転中もギャップをリアルタイムに計測できるため、ロータ２の回転ぶれも測定することができる。

（第２の実施形態）
図７は、本実施形態のコータ装置１におけるコータヘッド１１とロータ２の上面図である。本実施形態では、距離測定器２２は、レーザ光が被塗布体３または保持部２で反射されるように設けられた第１のレーザ変位計２２ａと、レーザ光が遮へい体２３ａで反射されるように設けられた第２のレーザ変位計２２ｂと、を有している。第１及び第２の距離Ｄ１，Ｄ２の測定方法及び第３の距離Ｄ３の算出方法は第１の実施形態と同様であるが、平面的な距離分布を求める必要がないため、一般的なレーザ変位計を用いることができる。

（第３の実施形態）
図８は、本実施形態のコータ装置１におけるコータヘッド１１とロータ２の上面図である。本実施形態では、遮へい体２３ｃは、レーザ光が照射されない第１の位置Ｐ１とレーザ光が照射される第２の位置Ｐ２との間を移動可能に設けられている。図では便宜上、遮へい体２３ｃが第１の位置Ｐ１にある状態を左側に、遮へい体２３ｃが第２の位置Ｐ２にある状態を右側に示している。本実施形態の遮へい体２３ｃは、移動することによってレーザ光の透過または遮断するシャッタ構造を有している。遮へい体２３ｃは、距離測定器２２に面する面が第２の開口２０と同一面上に位置している。距離測定器２２は、遮へい体２３ｂが第１の位置Ｐ１にあるときに第１の距離Ｄ１を測定し、遮へい体２３ｂが第２の位置Ｐ２にあるときに第２の距離Ｄ２を測定する。従って、距離算出器２４は、第１の距離Ｄ１から第２の距離Ｄ２を引いた値を第３の距離３として求めることができる。本実施形態では、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２を別々に測定するため、一般的なレーザ変位計を用いることができる。

（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態のコータ装置１におけるコータヘッド１１とロータ２の上面図である。本実施形態は、基本的な構成は第３の実施形態と同じであるが、遮へい体２３ｄは、ロータ２に面する面が第２の開口２０と同一面上に位置している。コータヘッド１１に切欠が設けられており、一定の厚さｔを有する平板状の遮へい体２３ｄが切欠き内をスライドする。距離測定器２２は、第１の距離Ｄ１から第２の距離Ｄ２と平板の厚さｔとを引いた値を第３の距離Ｄ３として求めることができる。コータヘッド１１とロータ２間のギャップは数１００μｍのため、本実施形態は、シャッタ構造をギャップ内に収めることが難しい場合に有効である。

１ コータ装置
２ ロータ（保持部）
３ 被塗布体
４ 液体（塗料）
１０ コータヘッド移動装置
１１ コータヘッド
１２ 第１の開口
１３ ダイステージ
１５ａ，１５ｂ 第１、第２のコッタ
１６ａ パルスモータ
１７ シリンダ
２０ 第２の開口
２１ 内側空間部
２２ 距離測定器（レーザ変位計）
２３ａ〜２３ｄ 遮へい体
Ｄ１〜Ｄ３ 第１〜第３の距離

Claims (10)

1. 液体が塗布される被塗布体を保持するようにされた保持部と、
   前記液体を前記被塗布体に向けて吐出するスリット状の第１の開口を備えたコータヘッドと、
   レーザ光を測定位置に照射し該測定位置で反射された反射光を検出することによって該測定位置までの距離を測定する距離測定器と、
   前記コータヘッドの前記第１の開口と前記被塗布体または前記保持部との距離を算出する距離算出器と、を有し、
   前記コータヘッドは、前記保持部に面し前記第１の開口と同一面上に位置する第２の開口を備えた少なくとも１つの内側空間部をさらに有し、
   前記距離測定器は、前記被塗布体または前記保持部、及び前記第２の開口の位置に設けられ前記レーザ光を反射する遮へい体を前記測定位置として、前記内側空間部を通してレーザ光を出射することにより、前記被塗布体または前記保持部と前記距離測定器との距離である第１の距離、及び前記遮へい体と前記距離測定器との距離である第２の距離を、同時にまたは別々に測定し、
   前記距離算出器は、前記第１の距離と前記第２の距離との差分に基づき、前記コータヘッドの前記第１の開口と前記被塗布体または前記保持部との距離である第３の距離を算出する、コータ装置。
2. 前記遮へい体は一定厚さの平板であり、該平板の前記保持部に面する面が前記第２の開口と同一面上に位置しており、前記距離算出器は、前記第１の距離から前記第２の距離と前記平板の厚さとを引いた値を前記第３の距離として求める、請求項１に記載のコータ装置。
3. 前記遮へい体は前記距離測定器に面する面が前記第２の開口と同一面上に位置しており、前記距離算出器は、前記第１の距離から前記第２の距離を引いた値を前記第３の距離として求める、請求項１に記載のコータ装置。
4. 前記距離測定器は、レーザ光の一部が前記被塗布体または前記保持部で反射し、他の少なくとも一部が前記遮へい体で反射されるように設けられた２次元レーザ変位計であり、前記２次元レーザ変位計は一回のレーザ光の照射で、前記第１の距離と前記第２の距離とを同時に測定する、請求項２または３に記載のコータ装置。
5. 前記距離測定器は、レーザ光が前記被塗布体または前記保持部で反射されるように設けられた第１のレーザ変位計と、レーザ光が前記遮へい体で反射されるように設けられた第２のレーザ変位計と、を有している、請求項２または３に記載のコータ装置。
6. 前記遮へい体は、レーザ光が照射されない第１の位置とレーザ光が照射される第２の位置との間を移動可能に設けられ、前記距離測定器は、前記遮へい体が前記第１の位置にあるときに前記第１の距離を測定し、前記遮へい体が前記第２の位置にあるときに前記第２の距離を測定する、請求項２または３に記載のコータ装置。
7. 前記被塗布体または前記保持部のレーザ光の照射位置に空気を噴射する空気噴射器を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のコータ装置。
8. 前記保持部は前記被塗布体が外周面に保持されるようにされた回転可能なロータであり、前記距離測定器は前記第１の開口の長手方向の両端側に各々設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載のコータ装置。
9. 前記コータヘッドを前記保持部に対して相対移動させる、前記各距離測定器と組み合わされたコータヘッド移動装置を有する、請求項８に記載のコータ装置。
10. 液体が塗布される被塗布体が保持された保持部と、前記液体を前記被塗布体に向けて吐出する第１の開口を備えたコータヘッドと、を備え、前記コータヘッドは前記保持部に面し前記第１の開口と同一面上に位置する第２の開口を備えた少なくとも１つの内側空間部をさらに有するコータ装置において、前記コータヘッドと前記被塗布体または前記保持部との間の距離を求める方法であって、
    前記内側空間部及び前記第２の開口を通してレーザ光を前記被塗布体または前記保持部に照射し、前記被塗布体または前記保持部で反射された反射光を検出することによって、前記被塗布体または前記保持部と前記距離測定器との距離である第１の距離を測定することと、
    前記内側空間部を通してレーザ光を前記第２の開口の位置に設けられた遮へい体に照射し、前記遮へい体で反射された反射光を検出することによって、前記遮へい体と前記距離測定器との距離である第２の距離を測定することと、
    前記第１の距離と前記第２の距離との差分に基づき、前記コータヘッドの前記第１の開口と前記被塗布体との距離を算出することと、を含む方法。

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