JP2019163903A - 乾燥装置、塗工膜形成装置、および乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗工膜の幅方向の乾燥ムラを抑制できる乾燥装置、塗工膜形成装置、および乾燥方法を提供する。【解決手段】この乾燥装置は、シート状の基材９を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、搬送経路上の基材９に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥部と、塗工液の乾燥の程度を測定する測定部と、各部を制御する制御部とを備える。乾燥部は、基材９の幅方向に配列され、乾燥強度を調整可能な複数の加熱ユニット６０を有する加熱部５１０を含む。測定部は、加熱部５１０の上流側において測定を行う。制御部は、測定部の測定結果に基づいて、幅方向の位置毎に、加熱ユニット６０の乾燥強度を変更するこれにより、塗工膜の幅方向の乾燥ムラを抑制できる。【選択図】図４

Description

本発明は、シート状の基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥装置、当該乾燥装置を備えた塗工膜形成装置、およびシート状の基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥方法に関する。

従来、リチウムイオン二次電池等の化学電池の製造工程では、シート状の基材（例えば金属箔）の表面に、電極膜となる塗工膜を形成する処理が行われる。当該処理においては、例えば、長尺帯状の基材をいわゆるロールトゥロール方式で搬送しつつ、基材の表面に電極材料を含む塗工液を塗布する。その後、基材をさらに搬送しつつ、基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる。基材の表面に塗布された塗工膜を乾燥させる従来の乾燥装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１の乾燥装置は、基材が通過する乾燥炉と、乾燥炉内に熱風を吹き出す機構とにより、塗工膜を乾燥させる。

特開２０１１−８０７１８号公報

このような乾燥装置において、塗工膜に対して均一に熱風を吹き付けると、塗工膜の端部から乾燥が進行する。端部と、その他の部分との乾燥の程度が異なると、乾燥の進行に伴い、塗工膜にひび割れ等の不良が生じる虞がある。特に、長尺帯状の基材においては、搬送方向には張力が掛かっているが、搬送方向に直交する幅方向には張力がかかっていない。このため、塗工膜の幅方向の端部に不良が生じやすい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、塗工膜の幅方向の乾燥ムラを抑制できる乾燥装置、塗工膜形成装置、および乾燥方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、シート状の基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥装置であって、前記基材を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送経路上の前記基材に塗布された前記塗工液を乾燥させる乾燥部と、前記塗工液の乾燥の程度の幅方向の分布を測定する測定部と、各部を制御する制御部と、を備え、前記乾燥部は、前記基材の幅方向に配列され、乾燥強度を調整可能な複数の加熱ユニットを有する加熱部を含み、前記測定部は、前記加熱部の上流側において測定を行い、前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、幅方向の位置毎に、前記加熱ユニットの前記乾燥強度を変更する。

本願の第２発明は、第１発明の乾燥装置であって、前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、前記塗工液の幅方向端部が幅方向中央よりも乾燥の程度が大きいと判断した場合、幅方向端部における乾燥の程度と、幅方向中央における乾燥の程度との差が大きい程、幅方向端部に配置された前記加熱ユニットの乾燥強度を低下させる。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の乾燥装置であって、前記測定部は、前記塗工液の画像を取得する画像取得部を含む。

本願の第４発明は、第１発明または第２発明の乾燥装置であって、前記測定部は、前記塗工液の温度分布を測定する。

本願の第５発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの乾燥装置であって、前記加熱ユニットはそれぞれ、前記基材の表面に対して熱風を供給する熱風供給機構である。

本願の第６発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの乾燥装置であって、前記加熱ユニットはそれぞれ、前記基材の表面に対して赤外線を照射する赤外線照射機構である。

本願の第７発明は、第１発明ないし第６発明のいずれかの乾燥装置であって、搬送方向に配列された複数の前記乾燥部と、前記乾燥部のそれぞれに対応する複数の前記測定部と、を備える。

本願の第８発明は、長尺帯状の基材の表面に塗工膜を形成する塗工膜形成装置であって、第１発明ないし第７発明のいずれかの乾燥装置と、前記乾燥部よりも上流側において、前記基材の表面に前記塗工液を塗布する塗工部と、を備える。

本願の第９発明は、シート状の基材を所定の搬送経路に沿って搬送しつつ、前記基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥方法であって、ａ）前記塗工液の乾燥の程度を測定する測定工程と、ｂ）前記工程ａ）の測定結果に基づいて、幅方向に配列された複数の加熱ユニットのそれぞれについて、乾燥強度を決定する乾燥強度決定工程と、ｃ）前記工程ｂ）の決定に基づいて、前記加熱ユニットを駆動させ、前記塗工液の乾燥処理を行う乾燥工程と、を有する。

本願の第１発明〜第９発明によれば、測定部の測定した塗工液の乾燥の程度の幅方向の分布に基づいて、加熱部による乾燥強度の幅方向の分布を調整可能である。これにより、塗工膜の幅方向の乾燥ムラを抑制できる。

塗工膜形成装置の構成を示した図である。 塗工膜形成装置内の各部と制御部との接続構成を示したブロック図である。 乾燥部の構成を示した図である。 乾燥部の構成を示した図である。 塗工膜形成装置において塗工・乾燥処理を開始するときに行う初期動作流れを示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．塗工膜形成装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る塗工膜形成装置１の構成を示した図である。この塗工膜形成装置１は、長尺帯状の基材９を長手方向に搬送しつつ、基材９の表面に、塗工液を塗布し、その後に塗工液を乾燥させて塗工膜を形成する装置である。本実施形態の塗工膜形成装置１は、電極材料である活物質を含む塗工液を塗工して塗工膜を形成することにより、リチウムイオン二次電池の電極を製造する装置である。基材９には、例えば、銅箔やアルミニウム箔などの金属箔が用いられる。図１に示すように、塗工膜形成装置１は、搬送部１０、塗工部２０、３つの乾燥部３０、３つの測定部４０および制御部９０を有する。

搬送部１０は、基材９を所定の搬送経路に沿って搬送する機構である。本実施形態の搬送部１０は、基材９の長手方向が搬送方向となるように、基材９を搬送する。搬送部１０は、巻き出しローラ１１、複数の搬送ローラ１２、および巻き取りローラ１３を有する。基材９は、巻き出しローラ１１から送り出され、複数の搬送ローラ１２により規定される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ１２は、水平軸を中心として回転することによって、基材９を搬送経路の下流側へ案内する。また、複数の搬送ローラ１２に基材９が接触することで、基材９に搬送方向の張力が付与される。これにより、搬送中における基材９の弛みや皺が抑制される。搬送後の基材９は、巻き取りローラ１３へ回収される。なお、搬送ローラ１２の位置や数は、必ずしも図１の通りでなくてもよい。

搬送部１０は、さらに、乾燥部３０よりも搬送経路の上流側に配置されたバックアップローラ１４を有する。バックアップローラ１４は、円柱形状のローラであり、基材９の裏面に接触しつつ、水平軸を中心として回転する。これにより、バックアップローラ１４は、基材９の裏面を支持するとともに、搬送ローラの役割も兼ねる。

塗工部２０は、搬送部１０により搬送される基材９の表面に、塗工液を塗布する機構である。塗工部２０は、塗工ノズル２１、給液配管２２、塗工液供給源２３および開閉弁２４を有する。

塗工ノズル２１は、バックアップローラ１４に支持された基材９の表面に対向する。塗工ノズル２１には、例えば、幅方向（基材９の長手方向に直交する水平方向）に沿って延びるスリット状の吐出口を有する、いわゆるスリットノズルが用いられる。

塗工ノズル２１は、給液配管２２を介して、塗工液供給源２３に接続されている。また、給液配管２２には、開閉弁２４が介挿されている。このため、開閉弁２４を開放すると、塗工液供給源２３から給液配管２２を通って塗工ノズル２１に塗工液が供給され、塗工ノズル２１の吐出口から、バックアップローラ１４に支持された基材９の表面へ向けて、塗工液が吐出される。これにより、基材９の表面に塗工液が塗布される。

なお、塗工ノズル２１は、必ずしもバックアップローラ１４に支持された基材９の表面に対して、塗工液を吐出するものでなくてもよい。例えば、隣り合うローラの間に掛け渡された基材９の表面に対して、塗工液を吐出するものであってもよい。

３つの乾燥部３０は、塗工部２０よりも搬送経路の下流側に配置されている。乾燥部３０はそれぞれ、搬送経路上の基材９に塗布された塗工液を乾燥させる。具体的には、各乾燥部３０は、搬送部１０により搬送される基材９を、乾燥炉５０内において加熱する。これにより、基材９の表面に塗布された塗工液中の溶剤が気化する。その結果、塗工液が乾燥して、塗工膜が形成される。

３つの測定部４０は、それぞれ、３つの乾燥部３０の複数の後述する加熱部５１０，５２０の上流側に配置される。すなわち、３つの測定部４０は、３つの乾燥部３０のそれぞれに対応する。測定部４０はそれぞれ、基材９上の塗工液の乾燥の程度の幅方向の分布を測定する。

本実施形態の測定部４０は、基材９の表面に塗工された塗工液の画像を取得する画像取得部である。測定部４０には、ＣＣＤカメラ等の撮像装置が用いられる。また、測定部４０は、乾燥部３０の乾燥炉５０の内部に配置される。しかしながら、測定部４０は、他の位置に配置されてもよい。例えば、測定部４０は、乾燥炉５０の上流側に配置されてもよいし、乾燥炉５０の外部から透明な窓を介して乾燥炉５０内を搬送される基材９上の塗工液の画像を取得してもよい。

制御部９０は、塗工膜形成装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１中に概念的に示したように、制御部９０は、ＣＰＵ等の演算処理部９０１、ＲＡＭ等のメモリ９０２、およびハードディスクドライブ等の記憶部９０３を有するコンピュータにより構成されている。図２は、塗工膜形成装置１内の制御系統を示したブロック図である。図２に示すように、制御部９０は、搬送部１０と、塗工部２０の開閉弁２４と、乾燥部３０の後述する第１給気ブロワ５１３、第１ヒータ５１４、第２給気ブロワ５２３、第２ヒータ５２４、第１排気ブロワ５３３、および第２排気ブロワ５４３と、測定部４０と、それぞれ電気的に接続されている。

制御部９０は、記憶部９０３に記憶されたコンピュータプログラムやデータを、メモリ９０２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムおよびデータに基づいて、演算処理部９０１が演算処理を行うことにより、塗工膜形成装置１内の各部を動作制御する。これにより、塗工膜形成装置１における塗工・乾燥処理が進行する。

図２に示すように、制御部９０は、演算処理部９０１によるプログラム処理によってソフトウェア的に実現される機能処理部として、後述する加熱ユニット６０毎の乾燥強度を決定する乾燥強度決定部９１を有する。

乾燥強度決定部９１は、測定部４０の測定結果に基づいて、複数の乾燥部３０の各加熱ユニット６０の乾燥強度を決定する。本実施形態では、乾燥強度決定部９１は、測定部４０の取得した画像に基づいて、塗工液の色の分布から塗工液の乾燥の程度を判断する。例えば、活物質のバインダとしてスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）を用いる場合、乾燥前は黒色であるのに対し、乾燥後は薄い灰色となる。このため、乾燥強度決定部９１は、測定部４０の取得した画像から、塗工液の各部分の色を解析することによって、その乾燥の程度を判断することができる。

ここで、３つの乾燥部３０を上流側から順に第１乾燥部３１、第２乾燥部３２および第３乾燥部３３と称する。また、３つの測定部４０を上流側から順に第１測定部４１、第２測定部４２および第３測定部４３と称する。乾燥強度決定部９１は、第１測定部４１の測定結果（取得画像）に基づいて、第１乾燥部３１に含まれる各加熱ユニット６０の乾燥強度を決定する。乾燥強度決定部９１は、第２測定部４２の測定結果に基づいて、第２乾燥部３２に含まれる各加熱ユニット６０の乾燥強度を決定する。また、乾燥強度決定部９１は、第３測定部４３の測定結果に基づいて、第３乾燥部３３に含まれる各加熱ユニット６０の乾燥強度を決定する。

＜２．乾燥部の構成＞
続いて、乾燥部３０のより詳細な構成について説明する。３つの乾燥部３０はそれぞれ同等の構成である。本実施形態では、３つの乾燥部３０と、上記の搬送部１０および制御部９０によって本発明の乾燥装置が構成される。

図３は、乾燥部３０の構成を示した図である。図３に示すように、乾燥部３０は、乾燥炉５０、第１熱風供給機構５１、第２熱風供給機構５２、第１排気機構５３、および第２排気機構５４を有する。

乾燥炉５０は、塗工液を乾燥させるための処理空間を内部に有する筐体である。乾燥炉５０の一方の端面には、基材９の搬入口５０１が設けられている。また、乾燥炉５０の他方の端面には、基材９の搬出口５０２が設けられている。搬送部１０により搬送される基材９は、搬入口５０１から乾燥炉５０の内部へ搬入され、乾燥炉５０の内部において乾燥処理を受けた後、搬出口５０２から乾燥炉５０の外部へ搬出される。すなわち、乾燥炉５０の内部には、基材９の搬送経路の一部分が配置されている。

本実施形態では、乾燥炉５０の内部において、基材９は、塗工液が塗布された処理面を上側に向けた状態で、水平に搬送される。ただし、乾燥炉５０内における基材９の姿勢は、必ずしも水平でなくてもよい。

乾燥炉５０の内部には、複数の第１加熱部５１０、複数の第２加熱部５２０、複数の第１排気部５３０、および、複数の排気部５４０が設けられている。第１加熱部５１０および第１排気部５３０は、乾燥炉５０内の基材９の搬送経路よりも上側の空間に配置される。また、第１加熱部５１０および第１排気部５３０は、基材９の上面に対向して配置される。第２加熱部５２０および第２排気部５４０は、乾燥炉５０内の基材９の搬送経路よりも下側の空間に配置される。また、第２加熱部５２０および第２排気部５４０は、基材９の下面に対向して配置される。

乾燥部３０の稼働時には、図２中の白抜き矢印のように、複数の第１加熱部５１０および複数の第２加熱部５２０から基材９へ向けて、熱風が吐出される。また、図２中のハッチング付きの矢印のように、乾燥炉５０内の気体が、複数の第１排気部５３０および複数の第２排気部５４０へ吸い込まれる。乾燥炉５０内の基材９は、これらの給排気により生じる圧力によって、所定の高さに浮上した状態で搬送される。

第１熱風供給機構５１は、複数の第１加熱部５１０を介して、乾燥炉５０の内部へ熱風を供給する。図３に示すように、第１熱風供給機構５１は、第１共通配管５１１、複数の第１分岐配管５１２、第１給気ブロワ５１３、第１ヒータ５１４、および複数の第１加熱部５１０を有する。

第１共通配管５１１の上流側の端部は、第１給気ブロワ５１３に接続される。第１共通配管５１１の下流側の端部と、複数の第１分岐配管５１２の上流側の端部とは、互いに接続される。また、各第１分岐配管５１２の下流側の端部は、それぞれ第１加熱部５１０と接続される。第１共通配管５１１には、第１共通配管５１１内の気体を加熱するヒータ５１４が介挿される。第１加熱部５１０は、第１共通配管５１１および第１分岐配管５１２を介して供給された熱風を基材９へ向かって吐出する給気口である。

第１給気ブロワ５１３および第１ヒータ５１４を動作させると、第１給気ブロワ５１３から第１共通配管５１１内に空気が送り込まれ、当該空気が第１ヒータ５１４において加熱されて、熱風となる。その後、熱風は各第１分岐配管５１２へ分岐して流れ、複数の第１加熱部５１０から基材９の上面に向けて、熱風が吐出される。

第２熱風供給機構５２は、複数の第２加熱部５２０を介して、乾燥炉５０の内部へ熱風を供給する。第２熱風供給機構５２は、第２共通配管５２１、複数の第２分岐配管５２２、第２給気ブロワ５２３、第２ヒータ５２４、および複数の第２加熱部５２０を有する。

第２共通配管５２１の上流側の端部は、第２給気ブロワ５２３に接続される。第２共通配管５２１の下流側の端部と、複数の第２分岐配管５２２の上流側の端部とは、互いに接続される。また、各第２分岐配管５２２の下流側の端部は、それぞれ第２加熱部５２０と接続される。第２共通配管５２１には、第２共通配管５２１内の気体を加熱するヒータ５２４が介挿される。第２加熱部５２０は、第２共通配管５２１および第２分岐配管５２２を介して供給された熱風を基材９へ向かって吐出する給気口である。

第２給気ブロワ５２３および第２ヒータ５２４を動作させると、第２給気ブロワ５２３から第２共通配管５２１内に空気が送り込まれ、当該空気が第２ヒータ５２４において加熱されて、熱風となる。その後、熱風は各第２分岐配管５２２へ分岐して流れ、複数の第２加熱部５２０から基材９の下面に向けて、熱風が吐出される。

第１排気機構５３は、乾燥炉５０の内部から、複数の第１排気部５３０を介して気体を排出する。第１排気機構５３は、第１集合配管５３１、複数の第１個別配管５３２、第１排気ブロワ５３３、および複数の第１排気部５３０を有する。

第１集合配管５３１の下流側の端部は、第１排気ブロワ５３３に接続される。第１集合配管５３１の上流側の端部と、複数の第１個別配管５３２の下流側の端部とは、互いに接続される。また、各第１個別配管５３２の上流側の端部は、それぞれ第１排気部５３０と接続される。第１排気部５３０は、第１個別配管５３２および第１集合配管５３１を介して乾燥炉５０内の気体を外部へと排出するための排気口である。

第１排気ブロワ５３３を動作させると、第１集合配管５３１および複数の第１個別配管５３２の内部に負圧が生じる。これにより、乾燥炉５０内の気体が、複数の第１排気部５３０を介して複数の第１個別配管５３２へと吸い込まれる。そして、複数の第１個別配管５３２内の気体は、下流側へ流れて、第１集合配管５３１へ合流する。その後、第１集合配管５３１内の気体は、第１排気ブロワ５３３によって、塗工膜形成装置１の設置された工場内の排気ラインへ排出される。

第２排気機構５４は、乾燥炉５０の内部から、複数の第２排気部５４０を介して気体を排出する。第２排気機構５４は、第２集合配管５４１、複数の第２個別配管５４２、第２排気ブロワ５４３、および複数の第２排気部５４０を有する。

第２集合配管５４１の下流側の端部は、第２排気ブロワ５４３に接続される。第２集合配管５４１の上流側の端部と、複数の第２個別配管５４２の下流側の端部とは、互いに接続される。また、各第２個別配管５４２の上流側の端部は、それぞれ第２排気部５４０と接続される。第２排気部５４０は、第２個別配管５４２および第２集合配管５４１を介して乾燥炉５０内の気体を外部へと排出するための排気口である。

第２排気ブロワ５４３を動作させると、第２集合配管５４１および複数の第２個別配管５４２の内部に負圧が生じる。これにより、乾燥炉５０内の気体が、複数の第２排気部５４０を介して複数の第２個別配管５４２へと吸い込まれる。そして、複数の第２個別配管５４２内の気体は、下流側へ流れて、第２集合配管５４１へ合流する。その後、第２集合配管５４１内の気体は、第２排気ブロワ５４３によって、工場内の排気ラインへ排出される。

乾燥部３０において乾燥処理を行う際には、第１熱風供給機構５１、第２熱風供給機構５２、第１排気機構５３および第２排気機構５４を同時に動作させる。これにより、第１加熱部５１０および第２加熱部５２０から乾燥炉５０内に熱風が供給されるとともに、乾燥炉５０内の気体が第１排気部５３０および第２排気部５４０を介して排出される。これにより、基材９上に塗布された塗工液を熱風乾燥させるとともに、乾燥炉５０内の圧力が上昇するのが抑制される。

なお、本実施形態では、基材９の搬送経路の上方において、３つの第１加熱部５１０と１つの第１排気部５３０とが、搬送方向に沿って交互に配置されている。また、基材９の搬送経路の下方において、複数の第２加熱部５２０は、搬送方向に沿って間隔を空けて配列され、その上流側および下流側の端部付近に、それぞれ第２排気部５４０が配置されている。ただし、複数の第１加熱部５１０、複数の第２加熱部５２０、複数の第１排気部５３０、および複数の第２排気部５４０は、乾燥炉５０内の他の位置に配置されていてもよい。例えば、第１加熱部５１０と第１排気部５３０とが、搬送方向に沿って１つずつ交互に配置されていてもよい。

続いて、第１加熱部５１０の詳細な構成について説明する。図４は、搬送方向から見た第１加熱部５１０および第２加熱部５２０の構成を示した図である。

図４に示すように、第１加熱部５１０はそれぞれ、複数の加熱ユニット６０を有する。図４の例では、第１加熱部５１０は、７つの加熱ユニット６０を有する。１つの第１加熱部５１０に含まれる複数の加熱ユニット６０は、搬送経路に直交する方向（基材９の幅方向）に配列される。

本実施形態では、第１分岐配管５１２は、主配管７１および７つの末端配管７２とにより構成される。主配管７１の上流側の端部は、第１共通配管５１１の下流側の端部と接続される。主配管７１の下流側の端部は、７つの末端配管７２の上流側の端部と接続される。各末端配管７２の下流側の端部は、それぞれ加熱ユニット６０に接続される。末端配管７２のそれぞれには、風量調整ダンパ７３が介挿される。風量調整ダンパ７３は、制御部９０からの指令に従って、末端配管７２内を通過する熱風の風量を調整可能である。これにより、各加熱ユニット６０から吐出する熱風の風量を調整可能である。すなわち、各加熱ユニット６０は、個々に、その乾燥強度を調整可能である。

＜３．塗工膜形成処理の流れについて＞
続いて、塗工膜形成装置１における乾燥処理を含む塗工膜形成処理の流れについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、塗工膜形成装置１における塗工膜形成処理の流れを示したフローチャートである。

図５に示すように、塗工膜形成装置１において、塗工処理および乾燥処理を含む塗工膜形成処理を開始すると、搬送部１０による基材９の搬送が開始される（ステップＳ１）。また、基材９の搬送開始の前後において、各乾燥部３０において、予熱動作が開始される。

巻き出しローラ１１から送り出された基材９がバックアップローラ１４に達すると、塗工ノズル２１によって塗工液が塗布される（ステップＳ２）。

続いて、塗工液が塗布された基材９が乾燥部３０へと達し、乾燥部３０による乾燥工程が開始される（ステップＳ３）。乾燥工程では、まず、各乾燥部３０へと達した基材９は、測定部４０によってその画像が撮影される。すなわち、測定部４０によって、塗工液の乾燥の程度が測定される（ステップＳ４）。

そして、取得された当該画像に基づいて、制御部９０の乾燥強度決定部９１が、各乾燥部３０における加熱ユニット６０毎の乾燥強度を決定する（ステップＳ５）。具体的には、第１乾燥部３１における各加熱ユニット６０の乾燥強度は、第１測定部４１の取得した画像に基づいて決定される。第２乾燥部３２における各加熱ユニット６０の乾燥強度は、第２測定部４２の取得した画像に基づいて決定される。また、第３乾燥部３３における各加熱ユニット６０の乾燥強度は、第３測定部４３の取得した画像に基づいて決定される。

その後、乾燥強度決定部９１は、各乾燥部３０の各加熱ユニット６０の乾燥強度を、ステップＳ５において決定した乾燥強度に変更する（ステップＳ６）。具体的には、制御部９０が、各乾燥部３０の各風量調整ダンパ７３の開口度を変更する。

続いて、制御部９０は、乾燥処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、基材９のうち、塗工液が塗布された部分が全ての乾燥部３０を通過したか否かが判断される。ステップＳ７において乾燥処理が終了していないと判断すると、制御部９０は、ステップＳ４へと戻る。本実施形態では、各乾燥部３０における乾燥程度の測定（ステップＳ４）、乾燥強度の決定（ステップＳ５）および乾燥強度の変更（ステップＳ６）は、定期的（例えば１０秒毎）に行われる。

ステップＳ７において乾燥処理が終了したと判断すると、制御部９０は、乾燥処理を終了する（ステップＳ８）。

上記の乾燥処理において、各測定部４０は、例えば、各加熱ユニット６０の幅方向の位置に対応する領域毎に乾燥の程度を測定する。本実施形態の場合、測定部４０は、幅方向に配列された７つの加熱ユニット６０に対応する７つの幅方向の領域毎に、取得した画像の色レベルを、複数段階（例えば５段階）に振り分ける。そして、全ての領域の色レベルが同一段階の場合、塗工液の乾燥の程度が一様であると判断する。

各測定部４０の測定した塗工液の乾燥の程度が、幅方向において一様である場合、上述のように、その後乾燥部３０において幅方向に一様の乾燥強度で乾燥処理を行うと、幅方向両端部において、幅方向中央に比べて乾燥が進みやすい。そこで、乾燥強度決定部９１は、幅方向両端部に配置される加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量が、幅方向中央に配置される加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量よりも小さい状態を基本の乾燥強度として設定しておく。例えば、乾燥強度決定部９１は、幅方向両端部に配置される加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量が、幅方向中央に配置される加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量の約３０〜９０％となるように調整する。この際、具体的には、乾燥強度決定部９１は、幅方向両端部に配置される加熱ユニット６０に対応する風量調整ダンパ７３の開口度を、幅方向中央に配置される加熱ユニット６０に対応する風量調整ダンパ７３の開口度よりも小さくする。

具体例として、基本の乾燥強度は、例えば、７つの加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量が、幅方向の一端から他端まで順に８０％、８０％、１００％、１００％、１００％、８０％、８０％となるように設定する。このように、乾燥強度決定部９１は、乾燥部３０において、測定部４０によって計測された塗工液の乾燥の程度が一様であった場合でも、幅方向両端部に配置される加熱ユニット６０の乾燥強度を、幅方向中央に配置される加熱ユニット６０の乾燥強度よりも小さくすることが好ましい。

そして、乾燥強度決定部９１は、幅方向中央の領域に比べて乾燥が進んでいる領域がある場合、当該領域、もしくは当該領域およびその隣接領域の乾燥強度を低下させる。例えば、幅方向両端部の領域が幅方向中央の領域よりも１段階乾燥が進んでいると判断すると、７つの加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量が、幅方向の一端から他端まで順に７０％、８０％、１００％、１００％、１００％、８０％、７０％となるように設定する。さらに、幅方向両端部の領域が幅方向中央の領域よりも２段階乾燥が進んでいると判断すると、例えば、７つの加熱ユニット６０から吐出される熱風の風量が、幅方向の一端から他端まで順に６０％、７０％、１００％、１００％、１００％、７０％、６０％となるように設定する。

このように、乾燥光度決定部９１は、測定部４０の測定結果に基づいて幅方向両端部が幅方向中央よりも乾燥の程度が大きいと判断した場合、幅方向端部における乾燥の程度と、幅方向中央における乾燥の程度との差が大きい程、乾燥部３０の幅方向端部に配置された加熱ユニット６０の乾燥強度を低下させる。すなわち、幅方向中央よりも乾燥が進んでいる領域がある場合、当該領域と幅方向中央の領域との乾燥の程度の差が大きい程、当該領域における乾燥強度を低下させる。一方で、幅方向中央よりも乾燥が遅れている領域がある場合、当該領域と幅方向中央の領域との乾燥の程度の差が大きい程、当該領域における乾燥強度を上昇させる。

なお、上記の乾燥処理において、基材９上の塗工液が第１乾燥部３１へ達した時点では、まだ塗工液に対して積極的な乾燥処理は行われていない。このため、ステップＳ３における測定結果として、塗工液の乾燥の程度が、幅方向において一様である可能性が高い。このため、最も上流側の乾燥部３０である第１乾燥部３１においては、第１測定部４１によるフィードバック制御を省略してもよい。また、第１乾燥部３１において、第１測定部４１は複数の第１加熱部５１０の上流側ではなく、複数の第１加熱部５１０の搬送方向の略中央に配置してもよい。このようにすれば、第１測定部４１が、ある程度乾燥処理が施された塗工液の乾燥の程度を測定できる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、基材９上の塗工液の乾燥の程度の幅方向の分布を測定する測定部４０として、画像を取得する撮像装置が用いられていたが、本発明はこれに限られない。測定部は、基材９上の塗工液の幅方向の温度分布を測定するものであってもよい。このような測定部として、例えば、サーモグラフィーカメラや、放射温度計等の他の装置が用いられてもよい。

また、上記の実施形態では、複数の第１加熱部５１０、複数の第２加熱部５２０、複数の第１排気部５３０、および複数の第２排気部５４０が、全て基材９の上面または下面に対向していた。しかしながら、本発明の乾燥部３０は、基材９に対向していない加熱部５１０，５２０または排気部５３０，５４０を有していてもよい。

また、上記の実施形態では、基材９の上面を加熱する第１加熱部５１０は、幅方向の乾燥強度の分布を変更可能であった。一方、基材９の下面を加熱する第２加熱部５２０については、その乾燥強度が幅方向において均一であった。しかしながら、本発明はこの限りではない。基材９の下面を加熱する第２加熱部５２０についても、第１加熱部５１０と同様に、幅方向の乾燥強度の分布を変更可能であってもよい。

また、上記の実施形態では、乾燥炉５０内に熱風として加熱された空気を供給していた。しかしながら、熱風として空気以外の気体を用いてもよい。例えば、基材または塗工膜の酸化を防止する必要性が高い場合には、窒素ガスやアルゴンガス等のいわゆる不活性ガスを加熱して、乾燥炉５０内に供給してもよい。

また、上記の実施形態では、乾燥部３０ごとに乾燥炉５０が設けられていたが、本発明はこれに限られない。複数の乾燥部３０が、共通の乾燥炉５０を有していてもよい。

また、上記の実施形態では、乾燥部３０の各加熱ユニット６０は、基材９の表面に対して熱風を吐出する熱風供給機構であったが、本発明はこれに限られない。乾燥部の各加熱ユニットは、例えば、基材の表面に対して赤外線を照射する赤外線照射機構であってもよい。この場合、測定部の測定結果に基づいて、幅方向の位置毎に、赤外線照射機構から照射される赤外線の強度を変更すればよい。

また、上記の実施形態の塗工膜形成装置１は、長尺帯状の基材９に対して塗工・乾燥処理を行う装置であった。しかしながら、本発明の塗工膜形成装置は、所定の大きさに切り離されたシート状の基材に対して塗工・乾燥処理を行う、枚様式の塗工膜形成装置であってもよい。

また、上記の実施形態の塗工膜形成装置１は、基材９の一方の面のみに塗工・乾燥処理を行う装置であった。しかしながら、本発明の塗工膜形成装置は、基材の両面に対して塗工・乾燥処理を行うものであってもよい。また、本発明の乾燥部は、基材の両面に対して乾燥処理を行うものであってもよい。

また、上記の実施形態の塗工膜形成装置１は、リチウムイオン二次電池の電極を製造する装置であった。しかしながら、本発明の塗工膜形成装置は、リチウムイオン二次電池以外の各種電池の製造工程に用いられるものであってもよい。例えば、燃料電池の製造工程において、基材である電解質膜を搬送しながら、電解質膜の表面に触媒インクを塗布し、当該触媒インクを乾燥させる装置であってもよい。また、本発明の塗工膜形成装置は、半導体、液晶表示装置、太陽電池パネル、フレキシブルデバイスなどに用いられる各種フレキシブル基材の表面に、レジスト膜等の塗工膜を形成するものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 塗工膜形成装置
９ 基材
１０ 搬送部
２０ 塗工部
３０ 乾燥部
４０ 測定部
６０ 加熱ユニット
９０ 制御部
９１ 乾燥強度決定部
５１０ 第１加熱部

Claims (9)

1. シート状の基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥装置であって、
   前記基材を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送経路上の前記基材に塗布された前記塗工液を乾燥させる乾燥部と、
   前記塗工液の乾燥の程度の幅方向の分布を測定する測定部と、
   各部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記乾燥部は、前記基材の幅方向に配列され、乾燥強度を調整可能な複数の加熱ユニットを有する加熱部を含み、
   前記測定部は、前記加熱部の上流側において測定を行い、
   前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、幅方向の位置毎に、前記加熱ユニットの前記乾燥強度を変更する、乾燥装置。
2. 請求項１に記載の乾燥装置であって、
   前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、前記塗工液の幅方向端部が幅方向中央よりも乾燥の程度が大きいと判断した場合、幅方向端部における乾燥の程度と、幅方向中央における乾燥の程度との差が大きい程、幅方向端部に配置された前記加熱ユニットの乾燥強度を低下させる、乾燥装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の乾燥装置であって、
   前記測定部は、前記塗工液の画像を取得する画像取得部を含む、乾燥装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の乾燥装置であって、
   前記測定部は、前記塗工液の温度分布を測定する、乾燥装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の乾燥装置であって、
   前記加熱ユニットはそれぞれ、前記基材の表面に対して熱風を供給する熱風供給機構である、乾燥装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の乾燥装置であって、
   前記加熱ユニットはそれぞれ、前記基材の表面に対して赤外線を照射する赤外線照射機構である、乾燥装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の乾燥装置であって、
   搬送方向に配列された複数の前記乾燥部と、
   前記乾燥部のそれぞれに対応する複数の前記測定部と、
   を備える、乾燥装置。
8. 長尺帯状の基材の表面に塗工膜を形成する塗工膜形成装置であって、
   請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の乾燥装置と、
   前記乾燥部よりも上流側において、前記基材の表面に前記塗工液を塗布する塗工部と、
   を備える、塗工膜形成装置。
9. シート状の基材を所定の搬送経路に沿って搬送しつつ、前記基材の表面に塗布された塗工液を乾燥させる乾燥方法であって、
   ａ）前記塗工液の乾燥の程度を測定する測定工程と、
   ｂ）前記工程ａ）の測定結果に基づいて、幅方向に配列された複数の加熱ユニットのそれぞれについて、乾燥強度を決定する乾燥強度決定工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）の決定に基づいて、前記加熱ユニットを駆動させ、前記塗工液の乾燥処理を行う乾燥工程と、
   を有する、乾燥方法。

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