JP2016055341A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性能の向上と騒音発生の抑制との両立を図ることのできるプレス装置を提供する。【解決手段】プレス装置は、一対のプレスロール２１，２２と、それらプレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａに一端が当接した状態のドクターブレード２４，２５とを有する。塗布部Ｇが形成された負極用金属箔３１がプレスロール２１，２２の間を通過することにより、同塗布部Ｇが加圧される。ドクターブレード２４，２５の一端とプレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａとの接触部分Ｔ１，Ｔ２の少なくとも一部が、プレスロール２１，２２の回転軸Ｌ１，Ｌ２方向に対して傾斜した方向に延びている。【選択図】図２

Description

本発明は、プレスロールの加圧面に付着した異物を除去するためのドクターブレードを有するプレス装置に関するものである。

従来、一対のプレスロールを有するプレス装置がある。このプレス装置では、プレス体（加圧対象物）が、回転するプレスロールの間を通過することによって加圧される。また、加圧面に付着した異物を除去するためのドクターブレードを備えたプレス装置もある。このドクターブレードは、平板形状であり、一端がプレスロールの加圧面に当接している。そして、プレスロールの回転に伴い移動してきた加圧面の異物が、ドクターブレードによって掻き取られることで除去される。

こうしたプレス装置では、異物除去が繰り返されることによってドクターブレードが摩耗したり変形したりすることにより、ドクターブレードの振動が大きくなって騒音を発生してしまう。

そうした騒音発生を抑えるための装置としては例えば特許文献１の装置がある。この装置は、プリンタなどの画像形成装置であり、回転する像担持体ロールと、同像担持体ロールの表面に不要に残ったトナーを除去するブレードとを有する。そして、この装置では騒音が大きくなったときに、像担持体ロールとブレードとの接触圧を高くする等してそれらの接触部分に作用する摩擦力が大きくされる。これにより、ブレードの振動、ひいては騒音発生が抑えられる。

特開２０１０−１４５４３０号公報

上記プレス装置では、プレスロールによる加圧体の加圧に際して、プレスロールの加圧面に付着した異物が同加圧面に食い込んでしまうために、そうした異物をドクターブレードで掻き取るといったように異物除去が行われる。そのため、単にロール表面に付着した異物をブレードで除去するものと比較して、ドクターブレードに作用する力が大きくなり易い。こうしたプレス装置において、特許文献１の装置のようにドクターブレードの振動を抑えるべく同ブレードとプレスロールとの接触部分の摩擦力を大きくすると、ドクターブレードに作用する力が更に大きくなるために耐久性能の低下を招いてしまう。

この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、耐久性能の向上と騒音発生の抑制との両立を図ることのできるプレス装置を提供することにある。

上記課題を達成するためのプレス装置は、一対のプレスロールと、前記プレスロールの加圧面に一端が当接した状態のドクターブレードと、を有して、回転する前記プレスロールの間をプレス体が通過することで前記プレス体を加圧する。前記ドクターブレードの一端と前記プレスロールの加圧面との接触部分の少なくとも一部が、前記プレスロールの回転軸方向に対して傾斜した方向に延びている。

ドクターブレードの一端とプレスロールの加圧面との接触部分の全てがプレスロールの回転軸と平行に延びる構造のプレス装置では、加圧面からの異物除去に際して異物からドクターブレードに伝達される力が、ほぼプレスロールの円周方向の力だけになる。そのため、異物からドクターブレードに伝達される力が集中し易く、ドクターブレードの摩耗や変形を招き易い。

この点、上記プレス装置によれば、ドクターブレードの一端とプレスロールの加圧面との接触部分がプレスロールの回転軸方向に対して傾斜している部分では、加圧面からの異物除去に際して異物からドクターブレードに伝達される力が、プレスロールの円周方向の力だけでなく、回転軸方向の力を含むようになる。そのため、異物からドクターブレードに伝達される力を分散させることができ、ドクターブレードの摩耗や変形を抑えることができる。したがって、ドクターブレードの耐久性能を向上させることができる。しかも、ドクターブレードの摩耗や変形が抑えられる分だけ、同ブレードの振動を抑えることができるため、騒音発生を抑えることもできる。

上記プレス装置において、前記接触部分の全ての部分は、前記回転軸方向における一方の端部から他方の端部に向かうに連れて前記プレスロールの円周方向における一方側の位置になる形状であることが好ましい。

上記プレス装置によれば、プレスロールの加圧面のいずれの部分に異物が付着した場合であっても、異物除去に際して同異物からドクターブレードに伝達される力が、プレスロールの回転軸方向の力を含むようになる。そのため、異物からドクターブレードに伝達される力を好適に分散させることができる。

上記プレス装置において、前記接触部分は、前記プレスロールの円周方向において一方向に凸の湾曲形状であることが好ましい。
また上記プレス装置において、前記接触部分は、前記プレスロールの円周方向において一方向に凸の屈曲形状であることが好ましい。

これらプレス装置によれば、一方向に湾曲する形状や、一方向に屈曲する形状といった単純な形状を採用することにより、上記接触部分を、プレスロールの回転軸方向に対して傾斜した方向に延びている形状にすることができる。

上記プレス装置において、前記接触部分は、前記加圧面の前記回転軸方向における中央線を対称軸とする線対称の形状であることが好ましい。
上記プレス装置によれば、プレスロールとドクターブレードとの接触部分に作用する摩擦力のうちの同プレスロールの回転軸方向に作用する摩擦力を、加圧面の上記回転軸方向における中央線を対称軸として、その両側で対称にすることができる。そのため、プレスロールやドクターブレードを回転軸方向に移動させるように上記摩擦力が作用することが抑えられるため、プレス装置の安定性を高めることができる。

本発明によれば、耐久性能の向上と騒音発生の抑制との両立を図ることができる。

一実施形態のプレス装置を備えた生産設備を模式的に示す略図。 プレス装置を示す斜視図。 プレスロール及びドクターブレードを示す斜視図。 プレスロール及びドクターブレードを示す斜視図。 他の実施形態のプレスロール及びドクターブレードを示す斜視図。 他の実施形態のドクターブレードを示す斜視図。 他の実施形態のプレスロールを示す側面図。 他の実施形態のドクターブレードを示す斜視図。 他の実施形態のプレスロールを示す側面図。 他の実施形態のプレスロール及びドクターブレードを示す斜視図。

以下、プレス装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のプレス装置２０は、負極電極を生産する生産設備１０の一部である。なお、負極電極は、蓄電装置（二次電池や、電気二重層コンデンサ）の電極組立体の一部を構成し、セパレータを介して交互に正極電極と積層されるものである。また、負極電極は、矩形状の負極用金属箔の両面に矩形状の負極用活物質層を有するものである。

生産設備１０は、長尺帯状の負極用金属箔３１（本実施形態では銅箔）を供給する供給装置４０と、負極用金属箔３１に活物質合剤を塗布して、活物質合剤の層である塗布部Ｇを形成する塗工装置４１と、塗布部Ｇを乾燥させる乾燥装置４２とを備える。さらに、生産設備１０は、乾燥後の塗布部Ｇを加圧するプレス装置２０と、塗布部Ｇが形成された負極用金属箔３１を巻き取る巻取装置４３とを備える。なお、活物質合剤は、負極活物質、導電助剤、及びバインダ（結着剤）を混合し、溶媒を添加して混練したスラリー状のものである。

供給装置４０は、長尺帯状の負極用金属箔３１が巻装された供給ロール４０ａを備える。なお、負極用金属箔３１は長手方向が供給ロール４０ａの周方向に延びる状態で供給ロール４０ａに巻装されている。供給ロール４０ａは、支持装置によって回転可能に支持されている。

塗工装置４１は第１スリットダイ４１ａを備え、この第１スリットダイ４１ａの吐出口（図示略）は、負極用金属箔３１の下方において、負極用金属箔３１の第１面３１ａに対向配置されている。また、塗工装置４１は第２スリットダイ４１ｂを備え、この第２スリットダイ４１ｂの吐出口（図示略）は、負極用金属箔３１の上方において、負極用金属箔３１の第２面３１ｂに対向配置されている。

そして、供給ロール４０ａから送り出された負極用金属箔３１の第１面３１ａに、第１スリットダイ４１ａの吐出口から活物質合剤が連続的に塗布されて、第１面３１ａに塗布部Ｇの層が形成される。また、供給ロール４０ａから送り出された負極用金属箔３１の第２面３１ｂに、第２スリットダイ４１ｂの吐出口から活物質合剤が連続的に塗布されて、第２面３１ｂに塗布部Ｇの層が形成される。

乾燥装置４２は乾燥機４２ａを備える。この乾燥機４２ａは熱源からの熱により空気を加熱するとともに、内部を通過する負極用金属箔３１に周囲から熱風を供給する。巻取装置４３は、巻取ロール４３ａを備える。巻取ロール４３ａは、一定の回転速度で回転して、塗布部Ｇが形成された負極用金属箔３１を巻取る。この巻取りに伴い、塗布部Ｇが形成された負極用金属箔３１が順次乾燥機４２ａ内を通過するようになるため、その通過に際して同塗布部Ｇが乾燥されるようになる。乾燥装置４２を通過した後において塗布部Ｇは、プレス装置２０によってロールプレスされる。本実施形態では、負極用金属箔３１の両面に設けられた塗布部Ｇが、プレス装置２０によって加圧されるプレス体である。

プレス装置２０は、円柱状の一対のプレスロール２１，２２を備える。これらプレスロール２１，２２は、一定の間隔を置いて、外周面同士が対向する位置に配置されている。また、一対のプレスロール２１，２２は、互いに異なる方向に回転する。そしてプレス装置２０では、一対のプレスロール２１，２２の間を、両面に塗布部Ｇが設けられている負極用金属箔３１が通過する。このとき負極用金属箔３１の両面の塗布部Ｇが、一対のプレスロール２１，２２に挟み込まれることによって加圧される。詳しくは、一方のプレスロール２１の外周面（加圧面２１ａ）によって負極用金属箔３１の第１面３１ａの塗布部Ｇが加圧されるとともに、他方のプレスロール２２の外周面（加圧面２２ａ）によって負極用金属箔３１の第２面３１ｂの塗布部Ｇが加圧される。

図２に示すように、プレス装置２０は、２枚の平板形状のドクターブレード２４，２５を有している。一方のドクターブレード２４は短手方向の一端がプレスロール２１の加圧面２１ａに当接した状態で配置されており、他方のドクターブレード２５は短手方向の一端がプレスロール２２の加圧面２２ａに当接した状態で配置されている。

図３に示すように、ドクターブレード２５は、プレスロール２２の回転軸Ｌ２に対して傾斜した状態で配置されている。また、ドクターブレード２５の一端であり、プレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分Ｔ２は、一方向に湾曲した形状である。さらに、上記接触部分Ｔ２は、その全ての部分が、回転軸Ｌ２方向における一方の端部（図３の左側）から他方の端部（図３の右側）に向かうに連れて上記プレスロール２２の円周方向における一方側（回転方向前側：図３の上側）の位置になる形状である。

図４に示すように、ドクターブレード２４は、プレスロール２１の回転軸Ｌ１に対して傾斜した状態で配置されている。また、ドクターブレード２４の一端であり、プレスロール２１の加圧面２１ａとの接触部分Ｔ１は、一方向に湾曲した形状である。さらに、上記接触部分Ｔ１は、その全ての部分が、プレスロール２１の回転軸Ｌ１方向における一方の端部（図４の左側）から他方の端部（図４の右側）に向かうに連れて上記プレスロール２１の円周方向における一方側（回転方向前側：図４の下側）の位置になる形状である。

上記プレス装置２０では、プレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａに異物Ｍが付着した場合に、その異物Ｍが以下のように除去される。
図３に示すように、プレスロール２２の加圧面２２ａに異物Ｍが付着すると、この異物Ｍが、プレスロール２２の回転に伴い移動してドクターブレード２５の一端に突き当たる。これにより、異物Ｍは、ドクターブレード２５の一端によってプレスロール２２の加圧面２２ａの表面から掻き取られて除去される。

また図４に示すように、プレスロール２１の加圧面２１ａに異物Ｍが付着した場合には、異物Ｍが、プレスロール２１の回転に伴い移動してドクターブレード２４の一端に突き当たる。これにより、異物Ｍは、ドクターブレード２４の一端によってプレスロール２１の加圧面２１ａの表面から掻き取られて除去される。

本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）ドクターブレード２４，２５の短手方向の一端であって、プレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａとの接触部分Ｔ１，Ｔ２がプレスロール２１，２２の回転軸Ｌ１，Ｌ２方向に対して傾斜している。この傾斜している部分では、加圧面２１ａ，２２ａからの異物Ｍの除去に際して異物Ｍからドクターブレード２４，２５に伝達される力が、プレスロール２１，２２の円周方向の力（図３及び図４に矢印Ｂ１で示す力）だけでなく、回転軸Ｌ１，Ｌ２方向の力（図３及び図４に矢印Ｂ２で示す力）を含むようになる。そのため、異物Ｍからドクターブレード２４，２５に伝達される力を分散させることができ、ドクターブレード２４，２５の摩耗や変形を抑えることができる。したがって、ドクターブレード２４，２５の耐久性能を向上させることができる。しかも、ドクターブレード２４，２５の摩耗や変形が抑えられる分だけ、同ブレード２４，２５の振動を抑えることができるため、騒音発生を抑えることもできる。ちなみに、接触部分Ｔ１，Ｔ２の全てがプレスロール２１，２２の回転軸Ｌ１，Ｌ２と平行に延びる構造のプレス装置では、加圧面２１ａ，２２ａからの異物除去に際して異物からドクターブレード２４，２５に伝達される力が、ほぼプレスロール２１，２２の円周方向の力だけになる。そのため、異物からドクターブレード２４，２５に伝達される力が集中し易く、ドクターブレード２４，２５の摩耗や変形を招き易い。

（２）プレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａに付着した異物Ｍは、負極用金属箔３１の塗布部Ｇへの加圧時に、加圧面２１ａ，２２ａの表面において円周方向に押し込まれる。仮に、プレスロール２１，２２の回転に際してドクターブレード２４，２５から異物Ｍに対して円周方向の力（図３及び図４に矢印Ａ１で示す力）のみが作用する構成を採用すると、その力が加圧面２１ａ，２２ａに異物Ｍを更に押し込むように作用する。そのため、この場合には加圧面２１ａ，２２ａから異物Ｍを除去し難く、異物Ｍの除去に際してドクターブレード２４，２５に伝達される力が大きくなり易い。

この点、上記プレス装置２０では、ドクターブレード２４，２５から異物Ｍに対して、円周方向の力（図３及び図４に矢印Ａ１で示す力）が作用することに加えて、回転軸Ｌ１，Ｌ２方向の力（図３及び図４に矢印Ａ２で示す力）が作用する。そのため、プレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａにおいて円周方向に押し込まれた異物Ｍが円周方向と交差する方向から押圧されるようになって、異物Ｍが除去され易くなる。しかも、異物Ｍの除去が容易になる分だけ、異物Ｍからドクターブレード２４，２５に伝達される力が小さくなって、ドクターブレード２４，２５の摩耗や変形を抑えることができる。

（３）上記接触部分Ｔ１，Ｔ２の全ての部分は、回転軸Ｌ１，Ｌ２方向における一方の端部から他方の端部に向かうに連れてプレスロール２２の円周方向における一方側の位置になる形状である。そのため、プレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａのいずれの部分に異物Ｍが付着した場合であっても、異物Ｍの除去に際して同異物Ｍからドクターブレード２４，２５に伝達される力が回転軸Ｌ１，Ｌ２方向の力（図３及び図４に矢印Ｂ２で示す力）を含むようになる。したがって、異物Ｍからドクターブレード２４，２５に伝達される力を好適に分散させることができる。

（４）ドクターブレード２４，２５の接触部分Ｔ１，Ｔ２はプレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａの幅方向全体にわたり設定されている。そのため、加圧面２１ａ，２２ａから剥離した異物Ｍの少なくとも一部をプレスロール２１，２２の側方に誘導することができる。例えば上側に配置されるプレスロール２２の加圧面２２ａから剥離した異物Ｍを、回転軸Ｌ２方向における加圧面２２ａの一方の端部（図２の右奥）に誘導することができる。そのため、加圧面２２ａから剥離させた異物Ｍを負極用金属箔３１の上面（詳しくは、第２面３１ｂ及び塗布部Ｇ）以外に排出することができ、同異物Ｍがプレス装置２０を通過した後の負極用金属箔３１上に落下することを抑制することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
○ 図５に示すように、ドクターブレード３５の短手方向の一端であるプレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分を、プレスロール２２の円周方向において一方向に凸の湾曲形状にしてもよい。また、もう一つのドクターブレードの短手方向の一端であるプレスロール２１の加圧面２１ａとの接触部分についても同様に、プレスロール２１の円周方向において一方向に凸の湾曲形状にすることができる。なお、この場合、ドクターブレードにおけるプレスロール２１，２２の加圧面２１ａ，２２ａとの接触部分の形状は、プレスロール２１，２２の回転方向前側に向かって凸の湾曲形状（図５に示す形状）に限らず、プレスロール２１，２２の回転方向後ろ側に向かって凸の湾曲形状でもよい。こうしたプレス装置によれば、一方向に湾曲する形状といった単純な形状を採用することにより、上記接触部分を、プレスロール２１，２２の回転軸Ｌ１，Ｌ２方向に対して傾斜した方向に延びている形状にすることができる。

○ 図６に示すように、ドクターブレード４５を一方向に湾曲した板状の部材にしてもよい。この場合には、図７に示すように、ドクターブレード４５の短手方向の一端であるプレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分が同加圧面２２ａの回転軸Ｌ２方向における中央線Ｌ３を対称軸とする線対称の形状になるように、ドクターブレード４５を配置してもよい。こうしたプレス装置によれば、ドクターブレード５５の接触部分に作用する摩擦力のうちの回転軸Ｌ２方向に作用する摩擦力を、加圧面２２ａの回転軸Ｌ２方向における中央線Ｌ３を対称軸として、その両側で対称にすることができる。なお、上記接触部分は、中央線Ｌ３を対称軸とする線対称の形状でなくてもよい。また、もう一つのドクターブレードについても同様に、一方向に湾曲した形状の部材にしてもよい。

○ 図８及び図９に示すように、ドクターブレード５５の短手方向の一端であって、プレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分を、プレスロール２２の円周方向において一方向に凸の屈曲形状にしてもよい。この場合、図８に示すように、ドクターブレード５５は一方向に屈曲した板状の部材である。また、もう一つのドクターブレードの短手方向の一端であるプレスロール２１の加圧面２１ａとの接触部分についても同様に、プレスロール２１の円周方向において一方向に凸の屈曲形状にすることができる。なお、ドクターブレードの接触部分の形状は、プレスロール２１，２２の回転方向後ろ側に向かって凸の屈曲形状（図９に示す形状）に限らず、プレスロール２１，２２の回転方向前側に向かって凸の屈曲形状でもよい。こうしたプレス装置によれば、一方向に屈曲する形状といった単純な形状を採用することにより、上記接触部分を、プレスロール２１，２２の回転軸Ｌ１，Ｌ２方向に対して傾斜した方向に延びている形状にすることができる。

また、図８及び図９に示すプレス装置は、ドクターブレード５５の短手方向の一端であって、プレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分が、プレスロール２２の加圧面２２ａの回転軸Ｌ２方向における中央線Ｌ３を対称軸とする線対称の形状である。こうしたプレス装置によれば、ドクターブレード５５の接触部分に作用する摩擦力のうちの回転軸Ｌ２方向に作用する摩擦力を、加圧面２２ａの回転軸Ｌ２方向における中央線Ｌ３を対称軸として、その両側で対称にすることができる。そのため、プレスロール２２やドクターブレード５５を回転軸Ｌ２方向に移動させるように上記摩擦力が作用することが抑えられるため、プレス装置の安定性を高めることができる。なお、上記接触部分は、中央線Ｌ３を対称軸とする線対称の形状でなくてもよい。

○ 図１０に示すように、ドクターブレード６５を回転軸Ｌ２方向に並んだ状態で配置されている複数（図１０に示す例では６枚）のブレード６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆによって構成してもよい。この場合には、各ブレード６５ａ〜６５ｆの長手方向の一端がプレスロール２２の加圧面２２ａとの接触部分になる。

Ｇ…塗布部、Ｌ１，Ｌ２…回転軸、Ｌ３…中央線、Ｔ１，Ｔ２…接触部分、２０…プレス装置、２１，２２…プレスロール、２１ａ，２２ａ…加圧面、２４，２５，３５，４５，５５，６５…ドクターブレード。

Claims (5)

1. 一対のプレスロールと、前記プレスロールの加圧面に一端が当接した状態のドクターブレードと、を有して、回転する前記プレスロールの間をプレス体が通過することで前記プレス体を加圧するプレス装置において、
   前記ドクターブレードの一端と前記プレスロールの加圧面との接触部分の少なくとも一部が、前記プレスロールの回転軸方向に対して傾斜した方向に延びていることを特徴とするプレス装置。
2. 前記接触部分の全ての部分は、前記回転軸方向における一方の端部から他方の端部に向かうに連れて前記プレスロールの円周方向における一方側の位置になる形状である請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記接触部分は、前記プレスロールの円周方向において一方向に凸の湾曲形状である請求項１に記載のプレス装置。
4. 前記接触部分は、前記プレスロールの円周方向において一方向に凸の屈曲形状である請求項１に記載のプレス装置。
5. 前記接触部分は、前記加圧面の前記回転軸方向における中央線を対称軸とする線対称の形状である請求項１または請求項３または請求項４に記載のプレス装置。