JP2014226634A - 両面塗工システム - Google Patents

Abstract

【課題】基材の両面に塗工液を位置精度よく塗工できると共に、量産性に優れた全体としてコンパクトな両面塗工システムを提供する。
【解決手段】搬送される長尺の基材（100）の両面に対して、基材（100）の幅方向における両端側に未塗工部（100c）を残すように塗工液をそれぞれ塗工するグラビアキス塗工型の第１及び第２塗工装置（5a ,5b）と、基材（100）の搬送方向における第１及び第２塗工装置（5a ,5b）よりも上流側の位置で基材（100）の幅方向におけるエッジの位置を検出するエッジ検出器（7）と、を備え、エッジ検出器（7）で検出された基材（100）のエッジの検出位置が基準位置に対してずれたときに、第１及び第２塗工装置（5a ,5b）を基材（100）のエッジ位置のずれに追随するように移動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、基材を搬送しながらこの基材の両面に塗工液を連続的に塗工する両面塗工システムに関する。

特許文献１には、長尺の基材（集電体）をロールツーロール方式で搬送しながらバックアップロールで支持し、この基材をバックアップロールとこれに対向して配置されたダイコータとの間隙を通過させ、その過程でダイコータにより基材の表面に活物質を含む塗工液を塗工して活物質層を形成するダイ塗工型の塗工システム（極板の製造装置）が開示されている。

この塗工システムでは、バックアップロールに供給される基材の端部位置を走行ライン制御センサにて測定した後、測定された端部位置と基準位置とのズレ幅を検出し、このズレ幅だけダイコータのノズル位置を基材の進行方向に対して垂直方向に移動させることにより、基材の端部と活物質層の端部との距離を一定に保持するようにしている。

特許文献１に開示のようなダイ塗工方式の塗工システムでは、バックアップロールで基材の片面を支持しながらその支持箇所に対応する基材の反対面にダイコータで塗工液を塗工するため、基材の片面を塗工した後に塗工済みの面を乾燥させないと、その反対面を塗工するに際して基材をバックアップロールで支持できない。そのため、基材の両面に塗工を施す場合には、基材の片面を塗工した後にその塗工済みの面を乾燥させてから基材を一旦巻き取り、次いで基材の反対面を塗工する方法が一般的である。

特開２００３−２４２９６９号公報

しかし、上記のように基材を片面の塗工後に一旦巻き取る方法で基材の両面に塗工を施す場合には、基材を一旦巻き取る手間に加え、基材を片面ずつ塗工する度に乾燥させることになるため、ある程度時間を要する乾燥工程を２度に亘って行う必要があり、処理効率が悪く、量産性に劣る。

また、基材の片面だけを塗工した後に乾燥させると、これに起因して基材の幅方向における両端部にカールやシワが発生する場合がある。この場合、特許文献１に開示の塗工システムを用いて片面塗工済みの基材の反対面を塗工しても、基材の端部に生じたカールやシワの具合に応じて走行ライン制御センサで測定される基材の端部位置が変わるため、基材の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化を正確には検出できない。その結果、基材の両面に塗工液を位置精度良く塗工できず、基材の両面で未塗工部の寸法が合わなくなる。

さりとて、基材を一旦巻き取らずに基材の両面に連続塗工できるようにダイ塗工型の塗工システムを構築するとなると、乾燥工程を行う装置を２台配置しなければならならず、依然として量産性に劣る上にシステム全体が大型化するという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材の両面に塗工液を位置精度よく塗工できると共に、量産性に優れた全体としてコンパクトな両面塗工システムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、基材の両面を塗工する各塗工装置にグラビアキス塗工型の塗工装置を採用し、これら両方の塗工装置を基材の搬送に伴う幅方向のずれに対応させてそれぞれ移動させるようにした。

具体的には、本発明は、基材を搬送しながらこの基材の両面に塗工液を連続的に塗工する両面塗工システムを対象とし、以下の解決手段を講じたものである。

すなわち、本発明の一態様は、長尺の基材をロールツーロール方式で搬送する複数のガイドローラと、複数のガイドローラによって搬送される基材の両面に対して、この基材の幅方向における両端側に未塗工部を残すように塗工液をそれぞれ塗工する第１塗工装置及び第２塗工装置と、両面に塗工液が塗工された基材を乾燥させる乾燥機と、を備える。第１塗工装置及び第２塗工装置は、各々、複数のガイドローラのうち隣り合うガイドローラの間に位置するグラビアキス塗工型の塗工装置である。

そして、本発明の一態様は、第１塗工装置及び第２塗工装置を基材の幅方向に移動させる移動機構と、少なくとも基材の搬送方向における第１塗工装置及び第２塗工装置よりも上流側の位置で基材の幅方向におけるエッジの位置を検出するエッジ検出手段と、基材の正規位置での走行時における基材のエッジの基準位置に対してエッジ検出手段で検出された基材のエッジの検出位置がずれたときに、移動機構を駆動させることで第１塗工装置及び第２塗工装置を基材のエッジ位置のずれに追随するように移動させるコントローラと、をさらに備えることを特徴とする。

この本発明の一態様では、グラビアキス塗工型の第１塗工装置及び第２塗工装置によって基材の両面に塗工液がそれぞれ塗工される。グラビアキス塗工型の第１塗工装置及び第２塗工装置は、各々、ガイドローラの間に位置し、基材の塗工を施す面とは反対側の面をバックアップロールで支持しないで基材の表面に塗工液を塗工する装置であるので、基材の両面に連続的に塗工を施すことができる。これにより、基材を片面ずつ塗工する度に乾燥させる必要がなくなるので、基材の両面に塗工液を塗工した後にその基材の塗工済みの両面を１台の乾燥機でまとめて乾燥させることができ、塗工システム全体の大きさをコンパクトにできる。さらに、乾燥工程を２度に亘って行う必要がないことから、量産性を向上させることができる。

また、本発明の一態様によると、エッジ検出手段により、基材の搬送方向における第１塗工装置及び第２塗工装置よりも上流側の位置で基材の幅方向におけるエッジの位置が検出される。このとき、本発明の一態様では、基材の片面だけを塗工した後に乾燥させることをしないので、基材の幅方向における端部にカールやシワが発生することが抑えられている。したがって、この基材の端部は平坦な状態にあるので、エッジ検出手段により基材の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化を正確に検出することができる。そして、本発明の一態様では、基材のエッジの検出位置が基準位置に対してずれたときに、コントローラによって移動機構が駆動されて、第１塗工装置及び第２塗工装置が基材のエッジ位置のずれに追随するように移動するので、これら両塗工装置により基材の両面に塗工液を位置精度良く塗工することができ、その結果、基材の両面で未塗工部の寸法を正確に合わせることができる。

本発明の一態様の両面塗工システムにおいて、第１塗工装置と第２塗工装置とは基材の搬送方向に距離をあけて配置されていてもよい。この場合には、エッジ検出手段が、基材の搬送方向における第１塗工装置及び第２塗工装置よりも上流側の位置で基材のエッジの位置を検出する第１エッジ検出器と、第１塗工装置と第２塗工装置との間で基材のエッジの位置を検出する第２エッジ検出器と、を備え、コントローラが、第１塗工装置及び第２塗工装置のうち基材の搬送方向における上流側に位置する塗工装置を第１エッジ検出器で検出された基材のエッジの検出位置に基づいて移動させ、第１塗工装置及び第２塗工装置のうち基材の搬送方向における下流側に位置する塗工装置を第２エッジ検出器で検出された基材のエッジの検出位置に基づいて移動させることが好ましい。

このような構成では、第１塗工装置及び第２塗工装置のうち基材の搬送方向における下流側に位置する一方の塗工装置を、第１塗工装置と第２塗工装置との間で第２エッジ検出器により検出した基材のエッジ位置に基づいて移動させるので、上流側に位置する他方の塗工装置で基材に塗工を施すことの影響により基材が幅方向にずれても、下流側に位置する塗工装置をその基材のずれに追随するように移動させることができる。これにより、エッジ検出手段が１つのエッジ検出器であってこの１つのエッジ検出器で検出された基材のエッジ位置に基づき第１塗工装置及び第２塗工装置の両方を移動させる場合に比べて、基材の両面で未塗工部の寸法をより正確に合わせることができる。上記構成は、上流側に位置する塗工装置が螺旋状に延びる複数本の斜線彫刻溝を外周面に有するグラビアロール（斜線グラビア版）を回転させて基材の表面に塗工液を塗工する装置である場合に、当該塗工装置による塗工に伴って基材が幅方向にずれ易いため、特に有効である。

さらに、本発明の一態様の両面塗工システムにおいて、基材は、金属箔の両面に電池用の活物質層が当該基材の幅方向における未形成部を残した状態で両面にそれぞれ形成されて構成され、第１塗工装置及び第２塗工装置が活物質層を覆うように難燃材を含む塗工液を塗工するものであってもよい。

このような構成によれば、難燃材を含む塗工液で活物質層を確実に覆ってこの塗工液を乾燥させてなる耐熱保護層を位置精度良く形成することができ、品質の良い電池用の電極材を得ることができる。

ところで、電池用の電極材における活物質層は、高密度化のニーズがあることから、その形成後にプレス工程によって圧縮される。このため、活物質層が形成された金属箔はプレス工程で幅方向や長さ方向に不均一に延ばされることとなり、金属箔の幅方向における端部が基材の長さ方向に波打つように湾曲した状態となる場合がある。この場合には、何ら対策を講じていないと、基材の端部における湾曲状態の具合に応じてエッジ検出手段で検出される基材のエッジ位置が変わってしまい、基材の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化を正確には検出できないおそれがある。

このことから、本発明の一態様の両面塗工システムは、エッジ検出手段により基材のエッジを検出する位置に対して基材の搬送方向における上流側手前に、基材の幅方向における両端部のみをそれぞれ支持する一対の端部支持ローラをさらに備えることが好ましい。

このように基材のエッジを検出する位置の手前で一対の支持ローラにより基材の幅方向における両端部を支持していれば、支持ローラの接触により基材の両端部をなるべく平坦な状態にして基材のエッジを検出する位置、つまりエッジ検出手段に基材を送ることができ、基材のエッジ位置が基材の端部における湾曲状態の具合に応じて変わることを抑え、エッジ検出手段により基材の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化を正確に検出することができる。

本発明の一態様によれば、基材の両面に塗工液を位置精度よく塗工できると共に、量産性に優れた全体としてコンパクトな両面塗工システムを実現することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る両面塗工システムの構成図である。 図２は、本発明の実施形態１に係る塗工ゾーンの概略構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る塗工装置の縦断面図である。 図４は、本発明の実施形態１に係る塗工ゾーンのシステム構成を示す模式図である。 図５は、本発明の実施形態１で処理対象とする基材の断面図である。 図６は、本発明の実施形態１に係る両面塗工システムで塗工を施した基材の断面図である。 図７は、本発明の実施形態１の変形例に係る両面塗工システムの塗工ゾーンの一部及びその手前の構成図である。 図８は、本発明の実施形態２に係る塗工ゾーンの概略構成を示す斜視図である。 図９は、本発明の実施形態２に係る塗工ゾーンのシステム構成を示す模式図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
この実施形態１では、基材の両面に対して塗工液を片面ずつ塗工する２つの塗工装置の位置を、１つのエッジ検出器で検出された基材の幅方向におけるエッジの位置に基づき、基材の搬送に伴う幅方向のずれに対応させてそれぞれ移動させる両面塗工システムについて説明する。

本実施形態の両面塗工システム１の概略構成を図１に示す。両面塗工システム１は、図１に示すように、長尺の基材１００をロールツーロール方式で搬送しながら、搬送中の基材１００の両面１００ａ，１００ｂに塗工液をそれぞれ塗工した後に乾燥させる一連の処理を連続実行するシステムである。基材１００は、柔軟なシート状の部材であり、芯材にロール状に巻かれた状態で両面塗工システム１にセットされる。

本実施形態で処理対象とする基材１００の断面構造を図５に示す。基材１００は、図５に示すように、例えば、金属箔１０１の両面に電池用の活物質層１０２が予めそれぞれ形成されて構成されている。活物質層１０２は、基材１００の幅方向における両端側に未形成部分、つまり金属箔１０１の露出部分を同じ幅で残した状態に形成されている。本実施形態の両面塗工システム１は、このような基材１００の両面１００ａ，１００ｂに対し、活物質層１０２を覆うと共に幅方向における両端側に未塗工部１００ｃを残すように難燃材を含む塗工液を塗工して、耐熱保護層１０３を形成する（図６参照）。

両面塗工システム１は、図１に示すように、巻出し装置２、巻取り装置３、複数のガイドローラ４ａ，４ｂ，４ｃ、第１塗工装置５ａ、第２塗工装置５ｂ、移動用アクチュエータ６、エッジ検出器７、センターポジション検出器８、端部把持装置９、フローティングドライヤー１０、及びコントローラ１１を備えている。

コントローラ１１は、制御プログラムなどの各種ソフトウェアと、これらソフトウェアを実装したコンピュータなどのハードウェアとで構成されており、両面塗工システム１の全体を総合的に制御している。すなわち、巻出し装置２、巻取り装置３、第１塗工装置５ａ、第２塗工装置５ｂ、移動用アクチュエータ６、端部把持装置９、フローティングドライヤー１０の動作は、コントローラ１１によって制御される（図４参照）。

巻出し装置２は、ロール状の基材１００を支持すると共に基材１００を巻き出す支持部２ａと、この支持部２ａに同期して基材１００を所定の速度と張力で送り出す上流側送り機構２ｂとを有している。上流側送り機構２ｂは、基材１００の両面を挟み込む一対の送出ローラ２ｃを有し、これら一対の送出ローラ２ｃを互いに逆方向に回転させることにより、基材１００を一定の速度と張力で送り出す。

巻出し装置２から送り出された基材１００は、互いに平行な姿勢に設置された回転自在な複数のガイドローラ４ａ，４ｂ，４ｃに支持されながら搬送され、塗装及び乾燥が行われる処理ゾーン１ａを経て、巻取り装置３に巻き取られる。処理ゾーン１ａの前半には、塗工処理が行われる塗工ゾーン１ｂが位置し、処理ゾーン１ａの後半には、乾燥処理が行われる乾燥ゾーン１ｃが位置している。

巻取り装置３は、基材１００をロール状に巻き取ると共に支持する支持部３ａと、この支持部３ａに同期して処理ゾーン１ａから基材１００を引き込む下流側送り機構３ｂとを有し、巻出し装置２と連動して作動する。下流側送り機構３ｂは、基材Ｓの両面を挟み込む一対の引込ローラ３ｃを有し、これら一対の引込ローラ３ｃを互いに逆方向に回転させることにより、基材１００を一定の速度で巻取り装置３の支持部３ａ側に引き込み、この支持部３ａにセットされた芯材に巻き付けていく。

塗工ゾーン１ｂの概略構成を図２に示す。塗工ゾーン１ｂには、図２に示すように、第１ガイドローラ４ａ、第２ガイドローラ４ｂ、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂが配置されており、これら各ガイドローラ４ａ，４ｂ及び各塗工装置５ａ，５ｂは、システム全体をコンパクトに構成するための配置を採っている。

具体的には、第１ガイドローラ４ａ及び第２ガイドローラ４ｂは、鉛直方向（上下方向）に互いに間隔をあけて基材１００の搬送方向における上流側から下流側に向かってこの順に配置されており、基材１００に対して同じ面（以下、第２塗工面という）１００ｂ側に位置している。基材１００は、これら両ガイドローラ４ａ，４ｂに第２塗工面１００ｂが接することにより、第１ガイドローラ４ａ及び第２ガイドローラ４ｂとの間を、鉛直方向を上向きに走行するように案内される。

第１塗工装置５ａは、第１ガイドローラ４ａと第２ガイドローラ４ｂとの間に位置しており、これら両ガイドローラ４ａ，４ｂの間を走行する基材１００を介して第１ガイドローラ４ａ及び第２ガイドローラ４ｂとは反対側に配置されている。この第１塗工装置５ａは、第１ガイドローラ４ａと第２ガイドローラ４ｂとの間を張力が付与された緊張状態で走行する基材１００の片面、つまり第２塗工面１００ｂとは反対側の面（以下、第１塗工面という）１００ａに側方から接しており、その第１塗工面１００ａに塗工液を塗工する。

基材１００は、第２ガイドローラ４ｂに巻き掛けられることにより、張力が付与された緊張状態で略鉛直方向から略水平方向に案内される。第１塗工面１００ａは、第２ガイドローラ４ｂに接しないため、第１塗工装置５ａで塗工した塗工液が乾燥していなくても、第２ガイドローラ４ｂで基材１００を支持しながら案内できる。

第２塗工装置５ｂは、基材１００の搬送方向における第２ガイドローラ４ｂよりも下流側に位置し、第２ガイドローラ４ｂに巻き掛けられて略水平方向に延びる基材１００の下側、つまり基材１００に対して第１ガイドローラ４ａ及び第２ガイドローラ４ｂと同じ側に配置されている。この第２塗工装置５ｂは、第２ガイドローラ４ｂから略水平方向に張力が付与された緊張状態で走行する基材１００の第２塗工面１００ｂに下方から接しており、その第２塗工面１００ｂに塗工液を塗工する。

この両面塗工システム１では、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂに、いずれも同じ塗工装置（以下、包括的に塗工装置という）５が用いられている。塗工装置５の構成を、第２塗工装置５ｂを例にして図３に示す。

塗工装置５は、図３に示すように、グラビアキス塗工型の塗工装置５であり、小径グラビアロール１５及び塗工液供給部３０を備えている。グラビアキス塗工型の塗工装置５は、基材１００の塗工を施す面とは反対側の面をバックアップロールで支持しないで基材１００の表面に塗工液を塗工する装置である。これにより、本実施形態の両面塗工システム１は、基材１００の両面１００ａ，１００ｂに連続的に塗工を施すことができる。

小径グラビアロール１５は、基材１００の幅よりも長い円柱状の部材であり、図示しない支持部材に回転可能に支持されている。この小径グラビアロール１５は、基材１００の走行に連動した回転速度で、回転軸Ｊを中心に、所定の回転方向に回転するように制御される。小径グラビアロール１５の回転方向は、正転及び逆転のいずれでもよく、使用条件に応じて任意に設定できる。本実施形態では、例えば、小径グラビアロール１５の回転方向が、基材１００との接触位置Ｐにおいて、基材１００の走行方向とは逆向きに設定されている（リバース方式）。

小径グラビアロール１５の外径Ｄは、４５ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内に設定されている。小径グラビアロール１５の外周面には、塗工液を保持するための所定パターンのセルが設けられた塗布部１６が設けられている。セルは、格子や斜線などの彫刻溝からなる。塗布部１６は、基材１００の塗工領域Ｒに対応した幅を有し、その塗工領域Ｒに対応して位置決めされている。この塗布部１６には、塗工液供給部３０から塗工液が供給される。

塗工液供給部３０は、小径グラビアロール１５に沿って延びるように小径グラビアロール１５に隣接して配置されていて、細長い角柱の外観形状を呈している。この塗工液供給部３０は、チャンバ−３１、ドクターブレード３２、及びシールブレード３３を備えている。

チャンバ−３１は、図２及び図３に示すように、小径グラビアロール１５が位置する前方に解放されたコ字状の縦断面を有する細長いメインケース３６と、このメインケース３６の両端に取り付けられるサイドカバー３７とを有している。このチャンバ−３１の内部には、図３に示すように塗工液を貯留する液溜め部３８が形成されている。

メインケース３６は、小径グラビアロール１５に対向して配置される細長い帯板形状の後壁部３６ａと、この後壁部３６ａの上下方向における両端縁から互いに平行に小径グラビアロール１５に向かって突出する上壁部３６ｂ及び下壁部３６ｃとを有している。上壁部３６ｂ及び下壁部３６ｃは、互いに同じ寸法の細長い帯板形状をしている。サイドカバー３７は、図２に示すように、メインケース３６の各側端部に締結して固定され、メインケース３６の側端部を塞いでいる。サイドカバー３７における小径グラビアロール１５側の側縁には、円弧状のシール部３７ａが設けられている。このシール部３７ａは、小径グラビアロール１５の外周面に密接させた状態で固定されている。

メインケース３６の後壁部３６ａには、図示しない送液配管及び返液配管が接続されている。チャンバ−３１内の液溜め部３８は、これら両配管を介して、塗工液を貯留する貯留タンクと連通していて、これら両配管及び貯留タンクと共に塗工液の循環路を構成している。そして、塗工装置５の作動時には、図示しないポンプの駆動により塗工液を循環路に循環させることで、送液配管及び返液配管を通じて貯留タンクから液溜め部３８に塗工液が供給される。

ドクターブレード３２は、図３に示すように、一方の長辺部分に刃先が形成された細長い刃物状の部材である。このドクターブレード３２の他方の長辺部分は、チャンバ−３１の上壁部３６ｂの突出端に対し、支持バー３９で押さえ付けた状態でボルト止めにより取り付けられている。上壁部３６ｂの突出端面は、下壁部３６ｃ側の端がそれとは反対側の端よりも相対的に大きく突出した傾斜面に形成されている。それにより、刃先のあるドクターブレード３２の先端側が、小径グラビアロール１５に向かって斜め下方に延びている。このドクターブレード３２の先端は、小径グラビアロール１５の塗布部１６に密接している。

シールブレード３３は、ドクターブレード３２と同様な部材であり、チャンバ−３１の下壁部３６ｃの突出端に対し、支持バー３９で押さえ付けた状態でボルト止めにより取り付けられている。下壁部３６ｃの突出端面は、上壁部３６ｂ側の端がそれとは反対側の端よりも相対的に大きく突出した傾斜面に形成されている。それにより、刃先のあるシールブレード３３の先端側が、小径グラビアロール１５に向かって斜め上方に延びている。このシールブレード３３の先端も、小径グラビアロール１５の塗布部１６に密接している。

このように、メインケース３６の両側端がサイドカバー３７で塞がれると共に、これら両サイドカバー３７のシール部３７ａ、ドクターブレード３２及びシールブレード３３が小径グラビアロール１５に密接していることで、チャンバ−３１内の液溜め部３８は密閉された状態になっている。これにより、塗工装置５は、小径グラビアロール１５と塗工液供給部３０とを略水平方向に並べた横置きが可能になっている。

塗工装置５を横置きした場合、液溜め部３８は常に塗工液が充満した状態に保持されるので、その液溜め部３８内の塗工液が、小径グラビアロール１５の塗布部１６に常に供給されると共に、この塗布部１６が接する基材１００の表面に安定して供給される。また、塗工液供給部３０は、塗工装置５を横置きした状態で、小径グラビアロール１５よりも上下方向に小さく、小径グラビアロール１５の後方に収まるサイズに形成されている。

具体的には、横置きした塗工装置５を小径グラビアロール１５の回転軸Ｊの方向から見たとき、上壁部３６ｂ、支持バー３９、ボルトなどを含めた塗工液供給部３０の最上端は、小径グラビアロール１５の上端に接する接線Ｔｕよりも下方に位置し、且つ、下壁部３６ｃ、支持バー３９及びボルトなどを含めた塗工液供給部３０の最下端は、小径グラビアロール１５の下端に接する接線Ｔｌよりも上方に位置している。すなわち、塗工液供給部３０の最下端及び最上端の双方は、小径グラビアロール１５の下端及び上端に接する一対の接線Ｔｕ，Ｔｌの間に隙間を隔てて位置している。

このような塗工液供給部３０を備えた塗工装置５は、横置きすることで、小径グラビアロール１５の塗工液供給部３０とは反対側に充分なスペースを確保できる。このことを利用して、図２に示すように、第２塗工装置５ｂは、基材１００の搬送方向における第２ガイドローラ４ｂの下流側近傍に設置されている。他方、第１塗工装置５ａも、基材１００の搬送方向における第２ガイドローラ４ｂの上流側近傍に設置されている。

第１塗工装置５ａと第２塗工装置５ｂとは、第２ガイドローラ４ｂの上流側及び下流側の両側に隣接して位置し、両者の基材１００との接触位置Ｐが近い上に、第２ガイドローラ４ｂが互いの間に位置している。このため、基材１００が搬送に伴って幅方向にずれたとしても、その影響を効果的に抑制できる。

そして、本実施形態の両面塗工システム１は、これら第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂを基材１００の搬送に伴う幅方向のずれに対応して移動させる構成を有している。これら第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂを移動させるためのシステム構成を図４に示す。

第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂには、図４に示すように、移動用アクチュエータ６がそれぞれ連結されている。移動用アクチュエータ６は、例えば、動力源となるサーボモータと、このサーボモータにより駆動されるボールねじ機構などで構成されていて、コントローラ１１からの指令に応じて第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂを基材１００の幅方向に移動させる。この移動用アクチュエータ６は、本発明の移動機構を構成している。

さらに、これら第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂよりも基材１００の搬送方向における上流側であって第１ガイドローラ４ａの近傍位置には、エッジ検出器７が設置されている。エッジ検出器７は、基材１００の幅方向におけるエッジの位置を検出するセンサであって、検出した基材１００のエッジ位置を示す信号をコントローラ１１に送信する。エッジ検出器７は、本発明のエッジ検出手段を構成している。このエッジ検出器７には、例えば、基材１００の幅方向における端部を介して発信された超音波を受信することで基材のエッジ位置を検出する超音波式の位置検出センサが好適に用いられる。

そして、コントローラ１１は、移動用アクチュエータ６の駆動を制御する移動機構制御部１２を有している。移動機構制御部１２は、エッジ検出器７で検出された基材１００のエッジの検出位置を示す信号を受信し、この検出位置が、基材１００の正規位置での走行時における基材１００のエッジの基準位置に対してずれたときに、移動用アクチュエータ６を駆動させて、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂを基材１００のエッジ位置のずれに追随するように移動させる。これによって、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂにより基材１００の両面に塗工液を位置精度よく塗工することができる。

また、塗工ゾーン１ｂには、移動用アクチュエータ６で移動させた第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂの位置を初期設定の位置に戻すためのセンターポジション検出器８が設置されている。このセンターポジション検出器８は、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂが初期設定の位置に位置することを検出するセンサであって、これら両塗工装置５ａ，５ｂの位置を示す信号をコントローラ１１の移動機構制御部１２に送信する。移動機構制御部１２は、ユーザーによって第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂを初期設定の位置に戻す指令が図示しない操作パネルを介して入力された場合に、センターポジション検出器８からの信号に基づき、移動用アクチュエータ６を駆動させて、両塗工装置５ａ，５ｂを初期設定の位置に移動させる。

上記塗工ゾーン１ｂにて両面に塗工が施された基材１００は、乾燥ゾーン１ｃにおいて、直ちにフローティングドライヤー１０に搬入されて、乾燥処理が行われる。

フローティングドライヤー１０は、公知の横長な乾燥機であり、走行する基材１００を搬送しながら乾燥させることができる。フローティングドライヤー１０の内部には、上下各方向からドライエアーを基材１００に向けて吹き付ける送風機１０ａが、上下で互い違いに設置されている。フローティングドライヤー１０の上流側の端部には、基材１００が送り込まれる搬入口１０ｂが形成され、下流側の端部には、基材１００を搬出する搬出口１０ｃが形成されている。

フローティングドライヤー１０の外側で搬出口１０ｃの近傍には、第３ガイドローラ４ｃが設置されている。この第３ガイドローラ４ｃは、フローティングドライヤー１０の搬出口１０ｃから搬出された基材１００を支持すると共に巻取り装置３へと案内する。

他方、第２塗工装置５ｂとフローティングドライヤー１０との間においてフローティングドライヤー１０の搬入口１０ｂの近傍には、端部把持装置９が設置されている。

端部把持装置９は、基材１００の両端にある未塗工部１００ｃをそれぞれ挟持する一対の把持機構９ａで構成されている。各把持機構９ａは、回転自在な上下一対のニップローラ９ｂを有し、これら一対のニップローラ９ｂで基材１００の未塗工部１００ｃを上下から挟み込む。

このように、端部把持装置９で基材１００両端側の未塗工部１００ｃを挟持することにより、フローティングドライヤー１０に安定して基材１００を送り込みながら、フローティングドライヤー１０の内部で基材１００がばたつくことの影響が第２塗工装置５ｂに及ぶのを抑制できる。

さらに、フローティングドライヤー１０及び端部把持装置９を第２塗工装置５ｂに隣接して配置することが可能になり、そうすることで、端部把持装置９と第２ガイドローラ４ｂとの協働により、基材１００と第２塗工装置５ｂとの接触状態を安定させることができる。したがって、第２塗工装置５ｂの塗工状態の安定化が図れる上に、両面塗工システム１の全体をコンパクトに構成することができる。

−実施形態１の効果−
この実施形態１によると、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂにグラビアキス塗工型の塗工装置を採用しているので、基材１００の両面１００ａ，１００ｂに連続的に塗工を施すことができる。そして、基材１００を片面ずつ塗工する度に乾燥させず、基材１００の両面に塗工を施した後にその基材１００の塗工済みの両面１００ａ，１００ｂを１台のフローティングドライヤーでまとめて乾燥させるので、塗工システム１全体の大きさをコンパクトに構成することができる。さらに、乾燥工程が１度で済むから、量産性を向上させることができる。

また、この実施形態１によると、基材１００の片面だけを塗工した後に乾燥させることをしないので、基材１００の幅方向における端部にカールやシワが発生することが抑えられる。したがって、エッジ検出器７により基材１００の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化を正確に検出することができる。そして、基材１００のエッジの検出位置が基準位置に対してずれたときに、移動用アクチュエータ６が駆動されて、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂが基材１００のエッジ位置のずれに追随するように移動するので、これら両塗工装置５ａ，５ｂにより、基材１００の両面１００ａ，１００ｂに塗工液を位置精度良く塗工することができ、その結果、基材１００の両面１００ａ，１００ｂで未塗工部１００ｃの寸法を正確に合わせることができる。

−実施形態１の変形例−
上記実施形態１の変形例を図７に示す。図７は、本変形例に係る両面塗工システム１の塗工ゾーン１ｂの一部及びその手前の構成図である。両面塗工システム１は、図７に示すように、エッジ検出器７により基材１００のエッジを検出する位置に対して基材１００の搬送方向における上流側手前に、基材１００の幅方向における両端部、つまり活物質層１０２の未形成部のみをそれぞれ支持する一対の端部支持ローラ１３をさらに備えることが好ましい。

このように基材１００のエッジを検出する位置の手前で一対の端部支持ローラ１３により基材１００の幅方向における両端部を支持していれば、基材１００が活物質層１０２の形成後にプレス工程によって圧縮されることでその幅方向における端部が長さ方向に波打つように湾曲した状態となっていても、端部支持ローラ１３の接触により基材１００がその両端部をなるべく平坦な状態にして基材１００のエッジを検出する位置、つまりエッジ検出器７に送られる。これにより、基材１００のエッジ位置が基材１００の端部における湾曲状態の具合に応じて変わることを抑え、エッジ検出器７により基材１００の幅方向のずれに応じたエッジ位置の変化をより正確に検出することができる。

《発明の実施形態２》
この実施形態２では、第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂの位置を、別々のエッジ検出器で検出された基材１００の幅方向におけるエッジの位置に基づき、基材１００の搬送に伴う幅方向のずれに対応させてそれぞれ移動させる両面塗工システム１について説明する。

なお、本実施形態では、塗工ゾーン１ｂの構成が上記実施形態１と異なる他は両面塗工システム１について上記実施形態１と同様に構成されているので、構成の異なる塗工ゾーン１ｂの構成についてのみ説明し、同一の構成箇所は図１〜図３に基づく上記実施形態１の説明に譲ることにして、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の両面塗工システム１の塗工ゾーン１ｂの概略構成を図８に、該塗工ゾーン１ｂのシステム構成を図９にそれぞれ示す。この両面塗工システム１の塗工ゾーン１ｂには、図８に示すように、塗工装置５ａ，５ｂ毎にエッジ検出器７ａ，７ｂが設けられている。具体的には、第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂの２つのエッジ検出器が基材１００の搬送方向における上流側から下流側に向かってこの順に設置されている。これら第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂには、超音波式の位置検出センサが好適に用いられる。第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂは、本発明のエッジ検出手段を構成している。また、センターポジション検出器８も、塗工装置５ａ，５ｂ毎に設けられている。

第１エッジ検出器７ａは、基材１００の搬送方向における第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂよりも上流側の位置であって第１ガイドローラ４ａの上流側近傍に設置されていて、この位置での基材１００の幅方向におけるエッジの位置を検出する。他方、第２エッジ検出器７ｂは、第１塗工装置５ａと第２塗工装置５ｂとの間、より具体的には第２ガイドローラ４ｂと第２塗工装置５ｂとの間に設置されていて、この位置での基材１００の幅方向におけるエッジの位置を検出する。

そして、コントローラ１１は、図９に示すように、第１塗工装置５ａの移動用アクチュエータ６の駆動を制御する第１移動機構制御部１２ａと、第２塗工装置５ｂの移動用アクチュエータ６の駆動を制御する第２移動機構制御部１２ｂとを有している。第１移動機構制御部１２ａは、第１エッジ検出器７ａで検出された基材１００のエッジの検出位置が基準位置に対してずれたときに、第１塗工装置５ａを、これに連結された移動用アクチュエータ６を駆動させることでその基材１００のエッジ位置のずれに追随するように移動させる。また、第２移動機構制御部１２ｂは、第２エッジ検出器７ｂで検出された基材１００のエッジの検出位置が基準位置に対してずれたときに、第２塗工装置５ｂを、これに連結された移動用アクチュエータ６を駆動させることでその基材１００のエッジ位置のずれに追随するように移動させる。

−実施形態２の効果−
本実施形態の両面塗工システム１では、第１塗工装置５ａと第２塗工装置５ｂとの間で第２エッジ検出器７ｂにより検出した基材１００のエッジ位置に基づいて第２塗工装置５ｂを移動させるので、第１塗工装置５ａで基材１００に塗工を施すことの影響により基材１００が幅方向にずれても、第２塗工装置５ｂをその基材１００のずれに追随するように移動させることができる。これにより、エッジ検出手段が１つのエッジ検出器７であってこの１つのエッジ検出器７で検出された基材１００のエッジ位置に基づき第１塗工装置５ａ及び第２塗工装置５ｂの両方を移動させる場合に比べて、基材１００の両面で未塗工部１００ｃの寸法をより正確に合わせることができる。

このような構成は、第１塗工装置５ａの小径グラビアロール１５が螺旋状に延びる複数本の斜線彫刻溝を外周面に有する、いわゆる斜線グラビア版である場合に、当該塗工装置５ａによる塗工に伴って基材１００が幅方向にずれ易いため、特に有効である。

なお、上記実施形態１及び２では、第１塗工装置５ａが基材１００の搬送方向における上流側に、第２塗工装置５ｂが基材１００の搬送方向における下流側にそれぞれ設置されているとしたが、本発明はこれに限らず、第２塗工装置５ｂが基材１００の搬送方向における下流側に、第１塗工装置５ａが基材１００の搬送方向における下流側にそれぞれ設置されていても構わない。

また、上記実施形態１ではエッジ検出器７に、上記実施形態２では第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂに超音波式の位置検出センサがそれぞれ好適に用いられるとしたが、本発明はこれに限らず、これらエッジ検出器７、第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂとしては、赤外線式やエアー式の位置検出センサをそれぞれ採用することも可能である。

さらに、上記実施形態１の変形例の両面塗工システム１においてエッジ検出器７による基材１００のエッジを検出する位置の上流側手前に設置された一対の端部支持ローラ１３は、上記実施形態２の両面塗工システム１において、第１エッジ検出器７ａ及び第２エッジ検出器７ｂによる基材１００のエッジを検出する位置の上流側手前にそれぞれ設置されていてもよい。

その他、上記実施形態１及び２では、処理対象とする基材１００として金属箔１０１の両面に活物質層１０２がそれぞれ形成されたものを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、基材１００が活物質層１０２の形成されていない金属箔１０１であって、両面塗工システム１が、この基材１００の両面に対して活物質を含む塗工液を塗工した後に乾燥させることで活物質層１０２を形成するものであってもよい。また、両面塗工システム１は、その他の基材１００に対して塗工を施すものであっても構わない。

以上説明したように、本発明は、基材を搬送しながらこの基材の両面に塗工液をそれぞれ塗工する両面塗工システムについて有用であり、特に、基材の両面に塗工液を位置精度良く塗工できると共に、量産性に優れ、全体としてコンパクトであることが要望される両面塗工システムに適している。

１ 両面塗工システム
４ａ，４ｂ，４ｃ 第１〜第３ガイドローラ
５ａ 第１塗工装置
５ｂ 第２塗工装置
６ エッジ検出器（エッジ検出手段）
６ａ 第１エッジ検出器（エッジ検出手段）
６ｂ 第２エッジ検出器（エッジ検出手段）
７ 移動用アクチュエータ（移動機構）
９ フローティングドライヤー（乾燥機）
１１ コントローラ
１３ 端部支持ローラ
１００ 基材
１０１ 金属箔
１０２ 活物質層
１００ｃ 未塗工部

Claims (4)

1. 長尺の基材をロールツーロール方式で搬送する複数のガイドローラと、
   各々前記複数のガイドローラのうち隣り合うガイドローラの間に位置し、前記複数のガイドローラによって搬送される基材の両面に対して、該基材の幅方向における両端側に未塗工部を残すように塗工液をそれぞれ塗工するグラビアキス塗工型の第１塗工装置及び第２塗工装置と、
   両面に塗工液が塗工された前記基材を乾燥させる乾燥機と、
   前記第１塗工装置及び第２塗工装置を前記基材の幅方向に移動させる移動機構と、
   少なくとも前記基材の搬送方向における前記第１塗工装置及び第２塗工装置よりも上流側の位置で前記基材の幅方向におけるエッジの位置を検出するエッジ検出手段と、
   前記基材の正規位置での走行時における前記基材のエッジの基準位置に対して前記エッジ検出手段で検出された前記基材のエッジの検出位置がずれたときに、前記移動機構を駆動させることで前記第１塗工装置及び第２塗工装置を前記基材のエッジ位置のずれに追随するように移動させるコントローラと、を備える
   ことを特徴とする両面塗工システム。
2. 請求項１に記載された両面塗工システムにおいて、
   前記第１塗工装置と前記第２塗工装置とは前記基材の搬送方向に距離をあけて配置され、
   前記エッジ検出手段は、前記基材の搬送方向における前記第１塗工装置及び第２塗工装置よりも上流側の位置で前記基材のエッジの位置を検出する第１エッジ検出器と、前記第１塗工装置と前記第２塗工装置との間で前記基材のエッジの位置を検出する第２エッジ検出器と、を備え、
   前記コントローラは、前記第１塗工装置及び第２塗工装置のうち前記基材の搬送方向における上流側に位置する塗工装置を前記第１エッジ検出器で検出された前記基材のエッジの検出位置に基づいて移動させ、前記第２塗工装置及び第２塗工装置のうち前記基材の搬送方向における下流側に位置する塗工装置を前記第２エッジ検出器で検出された前記基材のエッジの検出位置に基づいて移動させる
   ことを特徴とする両面塗工システム。
3. 請求項１又は２に記載された両面塗工システムにおいて、
   前記基材は、金属箔の両面に電池用の活物質層が当該基材の幅方向における両端側に未形成部を残した状態でそれぞれ形成されて構成され、
   前記第１塗工装置及び第２塗工装置は、前記活物質層を覆うように難燃材を含む塗工液を塗工する
   ことを特徴とする両面塗工システム。
4. 請求項３に記載された両面塗工システムにおいて、
   前記エッジ検出手段により前記基材のエッジを検出する位置に対して前記基材の搬送方向における上流側手前に、前記基材の幅方向における両端部のみをそれぞれ支持する一対の端部支持ローラをさらに備える
   ことを特徴とする両面塗工システム。

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