JP2020032373A

JP2020032373A - グラビア塗工装置、及び塗料の塗工方法

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Publication number: JP2020032373A
Application number: JP2018161758A
Authority: JP
Inventors: 祐良山口; Masayoshi Yamaguchi
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: JP6975894B2

Abstract

【課題】帯状電極に転写される塗料の厚みを安定させることができるグラビア塗工装置、及び塗料の塗工方法を提供すること。【解決手段】帯状電極５０を蛇行させた状態で挟み込む一対のグラビアロール２１を有し、帯状電極５０の両面に塗料Ｆを転写する転写部２０と、帯状電極５０の幅方向Ｙに対して一対のグラビアロールの軸線ｍ１，ｍ２を傾斜させた状態にすることが可能な移動体を有する傾斜部３０と、帯状電極５０の凹凸を確認する計測部４０と、計測部４０により確認された凹凸に基づき移動体を動作させる制御部７０と、を備え、制御部７０は、帯状電極５０の凹部５２ｂが形成されている裏面５０ｂに対向する第２グラビアロール２１ｂを凹部５２ｂに向けて近接させるように移動体を動作させ、帯状電極５０の凸部５２ａが形成されている表面５０ａに対向する第１グラビアロール２１ａを凸部５２ａから離間させるように移動体を動作させる。【選択図】図１

Description

本発明は、グラビア塗工装置、及び塗料の塗工方法に関する。

従来、搬送方向の上流から下流に向かって搬送される帯状電極の片面に塗料としてのセラミックスラリーを塗工するグラビア塗工装置が知られている（特許文献１参照）。グラビア塗工装置は、グラビアロールと、一対のニアロールとを備えている。一対のニアロールは、帯状電極をグラビアロールに向かって押圧することにより帯状電極に張力を作用させている。この状態で、グラビアロールが回転することによりグラビアロールの表面には貯留部の内部のセラミックスラリーが転写され、グラビアロールの表面に転写されたセラミックスラリーは、帯状電極の片面に塗工される。なお、帯状電極は、電極の一部をなす活物質合剤で形成される活物質層を備えている。活物質層は、帯状電極の片面に設けられている。セラミックスラリーは、活物質層上に転写されている。帯状電極の活物質層は、ロールプレス機に通されることで所定の密度及び厚さになっている。

特開２０１７−２１２１７２号公報

上記のグラビア塗工装置において、帯状電極の両面にセラミックスラリーを塗工することが考えられる。この場合、上記のグラビア塗工装置では、一対のグラビアロールを使用する。一対のグラビアロールは、帯状電極の両面にそれぞれ対向するように設けられる。一対のグラビアロールは、帯状電極を蛇行させた状態で挟み込むように設けられる。この状態で一対のグラビアロールをそれぞれ回転させることで帯状電極の両面にセラミックスラリーが塗工される。

ところで、帯状電極はロールプレス機に通されることで帯状電極の活物質層の表面には凹凸が形成され、帯状電極の厚みが厚い部分と薄い部分とが形成されることがある。また、帯状電極に形成される凹凸は、搬送方向に直交する帯状電極の幅方向における一端部又は他端部に形成される。凹凸が形成された帯状電極の両面にセラミックスラリーを塗工した場合、帯状電極の凸部では、グラビアロールが必要以上に押し付けられてしまい、セラミックスラリーの厚さが厚くなり過ぎる。また、帯状電極の凹部では、グラビアロールを押し付けることができず、セラミックスラリーの厚さが薄くなる。よって、帯状電極におけるセラミックスラリーの厚さにばらつきが生じる。

本発明は、このような従来の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、帯状電極に転写される塗料の厚みを安定させることができるグラビア塗工装置、及び塗料の塗工方法を提供することにある。

上記課題を解決するためのグラビア塗工装置は、搬送方向の上流から下流に向かって搬送される帯状電極の両面に塗料を転写するグラビア塗工装置であって、前記帯状電極の両面にそれぞれ対向するように設けられることで前記帯状電極を蛇行させた状態で挟み込む一対のグラビアロールを有し、前記帯状電極の両面に前記塗料を転写する転写部と、前記一対のグラビアロールの両端に設けられ、前記搬送方向に直交する前記帯状電極の幅方向に対して前記一対のグラビアロールの軸線を傾斜させた状態にすることが可能な移動体を有する傾斜部と、前記一対のグラビアロールよりも前記搬送方向の上流に設けられ、前記帯状電極の凹凸を確認する計測部と、前記計測部により確認された前記凹凸に基づき前記移動体を動作させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認される場合、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凹部に向けて近接させるように前記移動体を動作させ、前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認される場合、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凸部から離間させるように前記移動体を動作させる。

これによれば、帯状電極に凹部が形成されているときグラビアロールは凹部に向けて近接するためグラビアロールを凹部に向けて押し付けることができる。帯状電極に凸部が形成されているときグラビアロールを凸部から離間させるためグラビアロールが必要以上に凸部に押し付けられることが抑制される。したがって、帯状電極に転写される塗料の厚みを安定させることができる。

上記のグラビア塗工装置において、前記制御部は、前記計測部により前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認された場合、前記凹部に転写される前記塗料の厚さが規定範囲の下限値となる深さ規定値よりも前記凹部の深さが大きければ、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記帯状電極に近接させるように、且つ前記帯状電極に転写される前記塗料の厚さが前記規定範囲に収まるように前記移動体を動作させ、前記計測部により前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認された場合、前記凸部に転写される前記塗料の厚さが規定範囲の上限値となる高さ規定値よりも前記凸部の高さが大きければ、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記帯状電極から離間させるように、且つ前記帯状電極に転写される前記塗料の厚さが前記規定範囲に収まるように前記移動体を動作させるとよい。

これによれば、帯状電極の凹部に塗料が転写されたときの塗料の厚さが規定範囲内に収まらないとき、又は帯状電極の凸部に塗料が転写されたときの塗料の厚さが規定範囲内に収まらないとき、移動体によりグラビアロールを傾斜させる。よって、帯状電極へのグラビアロールの押し付け度合いを変化させることで帯状電極に形成される凹凸により塗料の厚さを規定範囲内に収めることができる。したがって、帯状電極に転写される塗料の厚さをより安定させることができる。

上記課題を解決するための塗料の塗工方法は、搬送方向の上流から下流に向かって搬送される帯状電極の両面に対する塗料の塗工方法であって、前記帯状電極の両面にそれぞれ対向するように設けられることで前記帯状電極を蛇行させた状態で挟み込む一対のグラビアロールを有し、前記帯状電極の両面に前記塗料を転写する転写部と、前記一対のグラビアロールの両端に設けられ、前記搬送方向に直交する前記帯状電極の幅方向に対して前記一対のグラビアロールの軸線を傾斜させた状態にすることが可能な移動体を有する傾斜部と、前記一対のグラビアロールよりも前記搬送方向の上流に設けられ、前記帯状電極の凹凸を確認する計測部と、前記計測部により確認された前記凹凸に基づき前記移動体を動作させる制御部と、を備えたグラビア塗工装置を用い、前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認される場合、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凹部に向けて近接させるように前記移動体を前記制御部により動作させ、且つ前記一対のグラビアロールを回転させ、前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認される場合、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凸部から離間させるように前記移動体を前記制御部により動作させ、且つ前記一対のグラビアロールを回転させる。

これによれば、帯状電極に凹部が形成されているときグラビアロールは凹部に向けて近接するためグラビアロールを凹部に向けて押し付けた状態で帯状電極に塗料を塗工することができる。帯状電極に凸部が形成されているときグラビアロールを凸部から離間させるためグラビアロールが必要以上に凸部に押し付けられることで塗料が塗工され過ぎることが抑制される。したがって、帯状電極に転写される塗料の厚みを安定させることができる。

この発明によれば、帯状電極に転写される塗料の厚みを安定させることができる。

グラビア塗工装置の概略図。第１グラビアロールに設けられる傾斜部の概略図。第２グラビアロールに設けられる傾斜部の概略図。計測部による帯状電極の凹凸の確認方法を示す概略図。帯状電極の塗料の厚さの規定範囲を示した概略図。第１グラビアロールの傾斜状態を示した概略図。第２グラビアロールの傾斜状態を示した概略図。第１グラビアロールに設けられる傾斜部の変更例を示した概略図。第２グラビアロールに設けられる傾斜部の変更例を示した概略図。

以下、グラビア塗工装置及び塗料の塗工方法を具体化した実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。本実施形態のグラビア塗工装置は、蓄電装置の電極となる電極部材を製造する過程で用いられる。

図１に示すように、グラビア塗工装置１は、搬送方向Ｘの上流から下流に向かって搬送される帯状電極５０の両面に塗料Ｆを転写する装置である。帯状電極５０は、長尺金属箔５１の両面に活物質層５２を形成することで構成されている。帯状電極５０は、長尺金属箔５１の両面に活物質ペーストを塗工した後、乾燥させることで活物質層前駆体を形成し、当該活物質層前駆体をロールプレス機に通すことにより所定の密度と厚さを有する活物質層５２を形成することで構成される。

グラビア塗工装置１は、搬送部１０と、転写部２０と、乾燥部６０とを備えている。搬送部１０は、帯状電極５０を搬送方向Ｘの上流から下流に向かって搬送する。転写部２０は、帯状電極５０の両面に塗料Ｆを転写する。乾燥部６０は、帯状電極５０の両面に転写された塗料Ｆを乾燥させる。

搬送部１０は、供給リール１１と、第１搬送ローラ１２と、巻取リール１３と、第２搬送ローラ１４とを備えている。供給リール１１は、搬送方向Ｘの上流に設けられる。供給リール１１は、帯状電極５０が巻回されている。供給リール１１は、巻回された帯状電極５０を搬送方向Ｘの上流から下流に向けて供給する機能を有している。第１搬送ローラ１２は、供給リール１１から供給される帯状電極５０を転写部２０に搬送する。巻取リール１３は、転写部２０により帯状電極５０に転写された塗料Ｆを乾燥部６０により乾燥させることにより形成される保護層５３を備えた電極部材５５を巻き取る。第２搬送ローラ１４は、乾燥部６０を通過した電極部材５５を巻取リール１３に供給する。

転写部２０は、一対のグラビアロール２１と、貯留部２２と、ドクターブレード２３とを備えている。一対のグラビアロール２１は、帯状電極５０の両面にそれぞれ対向するように設けられている。一対のグラビアロール２１に挟み込まれることで帯状電極５０は、蛇行させた状態となっている。貯留部２２は、一対のグラビアロール２１のそれぞれに接続されている。貯留部２２には、塗料Ｆが貯留されている。ドクターブレード２３は、一対のグラビアロール２１のそれぞれの外周面２１ｃに付着した余分な塗料Ｆを掻き取る機能を有している。なお、塗料Ｆとしてはセラミックスラリーが採用されている。一対のグラビアロール２１のそれぞれは、回転軸２４を備えている。一対のグラビアロール２１のそれぞれの軸線ｍ１，ｍ２は、回転軸２４の軸線と一致している。一対のグラビアロール２１は、回転軸２４の両端に設けられているモータ２５（図２及び図３参照）によりそれぞれ搬送方向Ｘとは反対側に回転する。一対のグラビアロール２１が回転することで貯留部２２に貯留された塗料Ｆが、一対のグラビアロール２１の外周面２１ｃに転写される。一対のグラビアロール２１のうち帯状電極５０の表面５０ａに対向するものを第１グラビアロール２１ａとする。一対のグラビアロール２１のうち帯状電極５０の裏面５０ｂに対向するものを第２グラビアロール２１ｂとする。第２グラビアロール２１ｂは、第１グラビアロール２１ａよりも搬送方向Ｘの下流側に位置している。なお、帯状電極５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂとは、本実施形態においては活物質層５２上の表面のことを示している。

このように構成されたグラビア塗工装置１では、搬送方向Ｘの上流から下流に向かって供給リール１１から供給される帯状電極５０が第１搬送ローラ１２により転写部２０に向けて搬送される。転写部２０に向けて搬送された帯状電極５０の表面５０ａには、第１グラビアロール２１ａにより塗料Ｆが転写される。第１グラビアロール２１ａにより帯状電極５０の表面５０ａに塗料Ｆが転写された後、第２グラビアロール２１ｂにより帯状電極５０の裏面５０ｂに塗料Ｆが転写される。転写部２０により塗料Ｆが転写された帯状電極５０は、乾燥部６０に搬送され、塗料Ｆを乾燥させる。塗料Ｆを乾燥させることにより保護層５３が形成された電極部材５５は、第２搬送ローラ１４を通じて巻取リール１３により巻き取られる。

また、本実施形態のグラビア塗工装置１は、一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を搬送方向Ｘに直交する帯状電極５０の幅方向Ｙ（図１中の紙面奥行き方向、及び紙面手前方向）に対して傾斜させる機能を有している。当該機能を実現するためにグラビア塗工装置１は、傾斜部３０と、計測部４０と、制御部７０とを備えている。

傾斜部３０は、一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させる機構である。傾斜部３０は、一対のグラビアロール２１のそれぞれに設けられている。第１グラビアロール２１ａに設けられる傾斜部３０は、第１グラビアロール２１ａと帯状電極５０とが接触している領域Ｒ１における中央部Ｐ１と第１グラビアロール２１ａの回転軸２４の軸線ｍ１とを通り、帯状電極５０の幅方向Ｙに対して直交する基準線Ｌ１が延びる方向Ｚ１に向かって延びるように設けられている。第２グラビアロール２１ｂに設けられる傾斜部３０は、第２グラビアロール２１ｂと帯状電極５０とが接触している領域Ｒ２における中央部Ｐ２と第２グラビアロール２１ｂの回転軸２４の軸線ｍ２とを通り、帯状電極５０の幅方向Ｙに対して直交する基準線Ｌ２が延びる方向Ｚ２に向かって延びるように設けられている。

計測部４０は、帯状電極５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂの凹凸を確認するための撮像装置である。計測部４０は、一対のグラビアロール２１よりも搬送方向Ｘの上流に設けられている。計測部４０は、搬送方向Ｘにおいて供給リール１１と第１搬送ローラ１２の間に設けられている。計測部４０は、例えばステレオカメラが採用されている。

制御部７０は、計測部４０により確認された帯状電極５０の凹凸に基づき傾斜部３０を動作させることで一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させる機能を有している。制御部７０は、帯状電極５０の表面５０ａの凹凸の撮像データＥを計測部４０から取り込む。制御部７０は、撮像データＥに基づき傾斜部３０を動作させることで一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態にする。

傾斜部３０についてより詳しく説明する。第１グラビアロール２１ａ及び第２グラビアロール２１ｂに設けられている傾斜部３０の構成は同様であるため、一例として第１グラビアロール２１ａに設けられている傾斜部３０の構成を説明し、第２グラビアロール２１ｂに設けられている傾斜部３０の構成については図示のみとする。

図２及び図３に示すように、傾斜部３０は、第１グラビアロール２１ａの両端を方向Ｚ１に向かって移動させるリニアスライダである。傾斜部３０は、方向Ｚ１に向かって延びるリニアレール３１と、リニアレール３１上を方向Ｚ１に向かって移動可能な移動体３２と、移動体３２を動作させる図示しない駆動源を備えている。リニアレール３１には、基準線Ｌ１に沿って設けられる溝３１ａを備えている。移動体３２は、リニアレール３１上を移動可能となるように溝３１ａに取り付けられている。移動体３２は、移動体３２の内部で基準線Ｌ１及び軸線ｍ１に直交する軸線ｍ３を回転中心として回動自在（図２中のＣ方向）に設けられたリング部材３３（図２中の破線で示す）を有している。リング部材３３には、第１グラビアロール２１ａの両端に設けられているモータ２５が固定されている。そのため、移動体３２は、駆動源の動力によりリニアレール３１上を方向Ｚ１に向かって移動したときに第１グラビアロール２１ａの軸線ｍ１を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態にすることが可能である。

次に、帯状電極５０の両面に形成される可能性のある凹凸、及び塗料Ｆの厚さについて説明する。
図４及び図５に示すように、帯状電極５０がロールプレス機に通されたとき、帯状電極５０の活物質層５２の一部が帯状電極５０の一端部Ｌ（図４中の活物質層５２の左端部）近傍又は他端部Ｒ（図４中の活物質層５２の右端部）近傍に向けて押し込まれてしまい帯状電極５０にうねりが生じることがある。帯状電極５０のうねりとは、帯状電極５０の活物質層５２が波打つように皺が形成されることにより帯状電極５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂに凹凸が形成されることである。ここで、帯状電極５０をロールプレス機に通したときに帯状電極５０の一端部Ｌの表面５０ａに凸部５２ａが形成されると、裏面５０ｂに凹部５２ｂが形成され、凸部５２ａ及び凹部５２ｂが帯状電極５０の幅方向Ｙにおいて互いに対応する位置に形成される。これは、表面５０ａに凹部５２ｂが形成され、裏面５０ｂに凸部５２ａが形成されているときも同様である。また、帯状電極５０の幅方向Ｙにおいて、帯状電極５０の一端部Ｌ又は他端部Ｒから帯状電極の中央部に向かって所定範囲Ｒ３内に凸部５２ａ及び凹部５２ｂが形成されうる。本実施形態のロールプレス機によって帯状電極５０の活物質層５２に所定の密度と厚さを与える工程は、ロールプレス機の製品仕様や活物質層５２の製造条件を変更せずに実施される。よって、帯状電極５０における凸部５２ａ及び凹部５２ｂが形成されうる所定範囲Ｒ３はほぼ決まった位置に形成され、その範囲は微小である。

ところで、塗料Ｆの厚さが薄すぎると蓄電装置の電極の抵抗が低下してしまい、塗料Ｆの厚さが厚すぎると蓄電装置の電極の抵抗が必要以上に増加してしまうことが考えられる。そのため、本実施形態では、塗料Ｆ（保護層５３）の厚みには、蓄電装置の性能を安定的に発揮することができる規定範囲Ｔｒを設けている。規定範囲Ｔｒには、上限値Ｔｍａｘ及び下限値Ｔｍｉｎが設定されている。帯状電極５０の活物質層５２に凹凸が形成されていない場合に帯状電極５０に塗料Ｆを転写したとき、塗料Ｆの厚さは規定範囲Ｔｒに収まる厚さＴａとなる。帯状電極５０の活物質層５２に凹凸の凸部５２ａが形成されている場合に帯状電極５０に塗料Ｆを転写したとき、凸部５２ａに第１グラビアロール２１ａが押し付けられ過ぎてしまい、塗料Ｆの厚さは厚さＴａよりも大きい厚さＴｂとなる。また、帯状電極５０の活物質層５２に凹凸の凹部５２ｂが形成されている場合に帯状電極５０に塗料Ｆを転写したとき、凹部５２ｂに第２グラビアロール２１ｂを押し付けることができず、塗料Ｆの厚さは厚さＴａよりも小さい厚さＴｃとなる。厚さＴｂ，Ｔｃは、帯状電極５０の活物質層５２の上面からの凸部５２ａの高さｈ、凹部５２ｂの深さｄによって決まる。すなわち、凸部５２ａの高さｈ、凹部５２ｂの深さｄがある程度大きいと塗料Ｆの厚さは、規定範囲Ｔｒに収まらない。そこで本実施形態では、凹部５２ｂの深さｄが、深さ規定値ｄｔｈより大きくなるとき、凹部５２ｂに転写される塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらないと判断する。また、凸部５２ａの高さｈが、高さ規定値ｈｔｈより大きくなるとき、凸部５２ａに転写される塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらないと判断する。深さ規定値ｄｔｈは、凹部５２ｂに塗料Ｆを実験的に転写することにより塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒの下限値Ｔｍｉｎとなる値である。高さ規定値ｈｔｈは、凸部５２ａに塗料Ｆを実験的に転写することにより塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒの上限値Ｔｍａｘとなる値である。なお、図４及び図５に示す厚さＴｂ，Ｔｃは、塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらない場合を一例として記載している。

また、帯状電極５０の表面５０ａに形成される凸部５２ａの高さｈが高さ規定値ｈｔｈより大きくなる状態になると、裏面５０ｂに形成される凹部５２ｂの深さｄが深さ規定値ｄｔｈより大きくなる状態になる。これは、表面５０ａに凹部５２ｂが、裏面５０ｂに凸部５２ａが形成されているときでも同様である。本実施形態では、帯状電極５０の一端部Ｌの表面５０ａに凸部５２ａが、裏面５０ｂに凹部５２ｂが形成されていることを前提として説明する。

図４に示すように、計測部４０は、帯状電極５０の表面５０ａを所定周期で撮影している。制御部７０は、計測部４０により撮影された帯状電極５０の表面５０ａの撮像データＥを取り込む。制御部７０は、撮像データＥに基づき帯状電極５０の表面５０ａから計測部４０までの距離Ｈｔｈを演算する。距離Ｈｔｈは、既存のステレオカメラの距離測定により演算される。また、制御部７０は、帯状電極５０の活物質層５２に塗料Ｆが転写されるときに塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに含まれるときの計測部４０から帯状電極５０の表面５０ａまでの距離Ｈを記憶している。制御部７０は、記憶された距離Ｈから距離Ｈｔｈを差し引いた差分を演算している。制御部７０は、当該差分が「０」より大きいときには帯状電極５０の表面５０ａに凸部５２ａが、当該差分が「０」より小さいときには帯状電極５０の表面５０ａに凹部５２ｂが形成されていることを判定する。また、制御部７０は、当該差分が、「０」であるときには帯状電極５０の表面５０ａに凸部５２ａ又は凹部５２ｂが形成されていないと判定する。ここで、当該差分が「０」より大きいとき、その差分は凸部５２ａの高さｈとなり、当該差分が「０」より小さいとき、その差分は凹部５２ｂの深さｄとなる。そして、制御部７０は、凸部５２ａの高さｈが高さ規定値ｈｔｈより大きいか否かを判定する。また、制御部７０は、帯状電極５０に凸部５２ａが形成されていると判定した場合、撮像データＥに基づき凸部５２ａが帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに形成されているか、帯状電極５０の他端部Ｒ寄りに形成されているかを判定する。

制御部７０の傾斜部３０の制御について図６及び図７を用いて説明する。図６では第１グラビアロール２１ａに接続される傾斜部３０の制御について、図７では第２グラビアロール２１ｂに接続される傾斜部３０の制御について説明する。なお、傾斜部３０において、帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに設けられている移動体３２を第１移動体３２ａ、帯状電極５０の他端部Ｒ寄りに設けられている移動体３２を第２移動体３２ｂと区別して説明する。

図６に示すように、制御部７０が帯状電極５０の凸部５２ａが帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに形成され、凸部５２ａの高さｈが高さ規定値ｈｔｈより大きいと判定するときを考える。このとき、制御部７０は、計測部４０により帯状電極５０の凸部５２ａが確認されてから所定時間後に第１グラビアロール２１ａの両端に接続された傾斜部３０を動作させることで第１グラビアロール２１ａの軸線ｍ１を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態にする。制御部７０は、帯状電極５０の凸部５２ａが形成されている表面５０ａに対向する第１グラビアロール２１ａを帯状電極５０の凸部５２ａから離間させるように傾斜部３０の駆動源を制御することで第１移動体３２ａを移動させる。制御部７０は、第２移動体３２ｂを第１移動体３２ａと反対側に移動させる。制御部７０は、帯状電極５０の凸部５２ａに塗料Ｆが転写された後、第１グラビアロール２１ａの軸線ｍ１を帯状電極５０の幅方向Ｙと平行となるように第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂを動作させ、第１グラビアロール２１ａを傾斜させる制御を終了する。

ここで、例えば帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の中央部寄りに凸部５２ａが形成されているときを考える。このとき、第１グラビアロール２１ａを凸部５２ａから離間させるように傾斜部３０を動作させると、凸部５２ａの高さｈによっては帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りと、第１グラビアロール２１ａとが離間し過ぎてしまい、帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに塗料Ｆが転写されないことが考えられる。その点、本実施形態の帯状電極５０の凸部５２ａの高さｈは微小である。よって、帯状電極５０の凸部５２ａの高さｈは、第１グラビアロール２１ａを凸部５２ａから離間させるように動作させたとしても、第１グラビアロール２１ａにより帯状電極５０に表面５０ａに塗料Ｆを転写できる程度の高さである。

第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂのリニアレール３１上での移動量は、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内に形成される凸部５２ａと、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りの部分と、帯状電極５０の他端部Ｒ寄りの部分とに転写される塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まることを予め実験的に確認した上で設定されている。第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂのリニアレール３１上での移動量は、ロールプレス機の製品仕様や帯状電極５０の搬送方向Ｘに向けての搬送速度等に変更がない状態を前提として設定されている。また、当該所定時間とは、計測部４０により帯状電極５０に凸部５２ａが確認されてから、帯状電極５０の凸部５２ａが第１グラビアロール２１ａと帯状電極５０とが接触している領域Ｒ１の中央部Ｐ１に至るまで（図１参照）の時間を示している。当該所定時間を設定する理由は、帯状電極５０の凸部５２ａが形成されている部分から領域Ｒ１の中央部Ｐ１に至るまでの間には凹凸が形成されていない、もしくは塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まる凹凸があることが考えられるためである。帯状電極５０の凸部５２ａが領域Ｒ１の中央部Ｐ１に至るまでの間に凹凸が形成されていない、もしくは塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まる凹凸が形成されている状態で、第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂが動作してしまう場合を考える。その場合、帯状電極５０に転写される塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まる状態であっても、第１グラビアロール２１ａが必要以上に帯状電極５０に押し付けられたり、第１グラビアロール２１ａが帯状電極５０から離間したりすることで、塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらない可能性がある。よって、本実施形態では所定時間の設定が必要である。

図７に示すように、制御部７０は、帯状電極５０の一端部Ｌ寄りの表面５０ａに凸部５２ａが形成されていると判定したとき、帯状電極５０の一端部Ｌ寄りの裏面５０ｂに凹部５２ｂが形成されていると判定する。制御部７０は、凸部５２ａの高さｈが高さ規定値ｈｔｈより大きいとき、帯状電極５０の裏面５０ｂの凹部５２ｂの深さｄが深さ規定値ｄｔｈより大きいと判定する。制御部７０が帯状電極５０の凹部５２ｂが帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに形成され、凹部５２ｂの深さｄが深さ規定値ｄｔｈより大きいときを考える。制御部７０は、計測部４０により帯状電極５０の凹部５２ｂが確認されてから所定時間後に第２グラビアロール２１ｂの両端に接続された傾斜部３０を動作させることで第２グラビアロール２１ｂの軸線ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態にする。制御部７０は、帯状電極５０の凹部５２ｂが形成されている裏面５０ｂに対向する第２グラビアロール２１ｂを帯状電極５０の凹部５２ｂに近接させるように傾斜部３０の駆動源を制御することで第１移動体３２ａを移動させる。制御部７０は、第２移動体３２ｂを第１移動体３２ａと反対側に移動させる。制御部７０は、帯状電極５０の凹部５２ｂに塗料Ｆが転写された後、第２グラビアロール２１ｂの軸線ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙと平行となるように第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂを動作させ、第２グラビアロール２１ｂを傾斜させる制御を終了する。

ここで、例えば帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の中央部寄りに凹部５２ｂが形成されているときを考える。このとき、第２グラビアロール２１ｂを凹部５２ｂに近接させるように傾斜部３０を動作させると、凹部５２ｂの深さｄによっては帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに第２グラビアロール２１ｂが押し付けられ過ぎてしまう。ひいては、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに塗料Ｆが転写され過ぎてしまうことが考えられる。その点、本実施形態の帯状電極５０の凹部５２ｂの深さｄは微小である。よって、帯状電極５０の凹部５２ｂの深さｄは、第２グラビアロール２１ｂを凹部５２ｂに近接させるように動作させたとしても、第２グラビアロール２１ｂにより帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りに塗料Ｆが転写され過ぎない程度の深さである。

第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂのリニアレール３１上での移動量は、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内に形成される凹部５２ｂと、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３における帯状電極５０の一端部Ｌ寄りの部分と、帯状電極５０の他端部Ｒ寄りの部分とに転写される塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まることを予め実験的に確認した上で設定されている。第１移動体３２ａ及び第２移動体３２ｂのリニアレール３１上での移動量は、ロールプレス機の製品仕様や帯状電極５０の搬送方向Ｘに向けての搬送速度等に変更がない状態を前提として設定されている。また、当該所定時間は、計測部４０により帯状電極５０に凹部５２ｂ（凸部５２ａ）が確認されてから、帯状電極５０の凹部５２ｂが第２グラビアロール２１ｂと帯状電極５０とが接触している領域Ｒ２の中央部Ｐ２に至るまで（図１参照）の時間を示している。当該所定時間を設定する理由は、上記した制御部７０による第１グラビアロール２１ａに接続される傾斜部３０の制御での説明で記載した理由と同じであるため説明は割愛する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
計測部４０により帯状電極５０に凹凸が確認された場合、制御部７０は、帯状電極５０の凸部５２ａの高さｈ及び凹部５２ｂの深さｄを演算する。制御部７０は、凸部５２ａの高さｈに基づき帯状電極５０の凹凸に塗料Ｆを転写したときに塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらないとき、第１グラビアロール２１ａを帯状電極５０の凸部５２ａから離間するように移動体３２を動作させる。また、制御部７０は、凹部５２ｂの深さｄに基づき帯状電極５０の凹凸に塗料Ｆを転写したときに塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒに収まらないとき、第２グラビアロール２１ｂを帯状電極５０の凹部５２ｂに近接させるように移動体３２を動作させる。これにより、制御部７０は、一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態にさせる。制御部７０により一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させた状態で、一対のグラビアロール２１をモータ２５により回転させることで帯状電極５０の凸部５２ａ及び凹部５２ｂに対して規定範囲Ｔｒに収まるような塗料Ｆの厚さで塗料Ｆを転写させる。

本実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、帯状電極５０に凹部５２ｂが形成されているとき第２グラビアロール２１ｂは凹部５２ｂに向けて近接するため第２グラビアロール２１ｂを凹部５２ｂに向けて押し付けることができる。帯状電極５０に凸部５２ａが形成されているとき第１グラビアロール２１ａを凸部５２ａから離間させるため第１グラビアロール２１ａが必要以上に凸部５２ａに押し付けられることが抑制される。したがって、帯状電極５０に転写される塗料Ｆの厚みを安定させることができる。

（２）本実施形態では、帯状電極５０の凹部５２ｂに塗料Ｆが転写されたときの塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒ内に収まらないとき、又は帯状電極５０の凸部５２ａに塗料Ｆが転写されたときの塗料Ｆの厚さが規定範囲Ｔｒ内に収まらないとき、移動体３２によりグラビアロール２１を傾斜させる。よって、帯状電極５０へのグラビアロール２１の押し付け度合いを変化させることで、帯状電極５０に形成される凹凸により塗料Ｆの厚さを規定範囲Ｔｒ内に収めることができる。したがって、帯状電極５０に転写される塗料Ｆの厚さをより安定させることができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇本実施形態では、帯状電極５０の一端部Ｌの表面５０ａに凸部５２ａが、裏面５０ｂの凹部５２ｂが形成されていることを前提としていたが、例えば、凸部５２ａ及び凹部５２ｂが帯状電極５０の他端部Ｒに設けられていることを前提としてもよい。

〇本実施形態では、例えば、帯状電極５０の所定範囲Ｒ３内で形成される凸部５２ａ及び凹部５２ｂの位置に応じて一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２の帯状電極５０の幅方向Ｙにおける傾斜度合いを変更してもよい。

〇計測部４０は、帯状電極５０の表面５０ａの凹凸を確認していたが、裏面５０ｂの凹凸を確認するように変更してもよい。また、帯状電極５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂの両者の凹凸を確認できるように計測部４０を増やしてもよい。

〇例えば、上記変更例のように帯状電極５０の両面の凹凸を確認できるように計測部４０を設けたとすると、第１グラビアロール２１ａは、帯状電極５０の表面５０ａの凹凸に応じて、第２グラビアロール２１ｂは、帯状電極５０の裏面５０ｂの凹凸に応じて帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させられるように変更してもよい。このようにすることで、例えば本願の発明者が発見した凹部５２ｂの深さｄが深さ規定値ｄｔｈよりも大きくなっているとき、凸部５２ａの高さｈが高さ規定値ｈｔｈよりも大きくなっていることと異なる事象が生じたとしても、帯状電極５０の両面の状態に応じて一対のグラビアロール２１を傾斜させることができる。そのため、より適切に塗料Ｆの厚さを安定させることができる。

〇制御部７０は、凸部５２ａの高さｈ、及び凹部５２ｂの深さｄを演算していたが、これに限らない。例えば、計測部４０に画像処理制御部を設け、撮像データＥに基づき画像処理制御部が凸部５２ａの高さｈ、及び凹部５２ｂの深さｄを演算するようにしてもよい。このように変更したとき、制御部７０は、画像処理制御部による演算結果である凸部５２ａの高さｈ、及び凹部５２ｂの深さｄのデータを取得し、取得したデータ、深さ規定値ｄｔｈ、及び高さ規定値ｈｔｈに基づき一対のグラビアロール２１を傾斜させてもよい。

〇計測部４０により凸部５２ａ又は凹部５２ｂが確認されてから、凸部５２ａ又は凹部５２ｂが帯状電極５０と一対のグラビアロール２１とが接触している領域Ｒ１，Ｒ２の中央部Ｐ１，Ｐ２まで至るまでの所定時間は、制御部７０に予め記憶されていてもよいし、制御部７０により適宜演算されるものであってもよい。

〇計測部４０は、ステレオカメラでなく単眼カメラでもよい。単眼カメラを採用する場合、制御部７０の内部又は上述した画像処理制御部等にメモリを設ける。メモリには、帯状電極５０の凸部５２ａの高さｈ毎の撮像データ、及び帯状電極５０の凹部５２ｂの深さｄ毎の撮像データを記憶する。計測部４０により撮像された帯状電極５０の凹凸の撮像データＥをメモリの撮像データと比較して凸部５２ａの高さｈ、及び凹部５２ｂの深さｄを算出するようにしてもよい。

〇計測部４０は、レーザの反射を利用して帯状電極５０の凹凸を確認する装置であってもよい。このように変更した場合、計測部４０は、計測部４０と帯状電極５０との間をレーザが往復する時間を確認している。計測部４０は、当該往復時間によって帯状電極５０の凹凸を確認する。そして、制御部７０は、計測部４０により凹凸が確認された場合、計測部４０により確認された往復時間を取得する。制御部７０は、往復時間に応じた凸部５２ａの高さｈ、又は凹部５２ｂの深さｄを上記メモリに記憶しておき、往復時間に基づきメモリを参照することで凸部５２ａの高さｈ、凹部５２ｂの深さｄを演算してもよい。また、上記の変更例のように計測部４０で凸部５２ａの高さｈ、又は凹部５２ｂの深さｄを演算するようにしてもよい。

〇傾斜部３０は、方向Ｚ１，Ｚ２に延びるように設けられるようにしていたが、これに限らない。例えば、一対のグラビアロール２１と帯状電極５０とが接触している領域Ｒ１，Ｒ２における任意の接触箇所と一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２とを通り、帯状電極５０の幅方向Ｙに対して直交する基準線が延びる方向に延びるように設けられていてもよい。

〇傾斜部３０は、方向Ｚ１，Ｚ２に延びるリニアレール３１を備えていたが、これに限らない。例えば、リニアレール３１を湾曲するように設けてもよい。
図８及び図９に示すように、リニアレール３１は、第１移動体３２ａを動作させない状態で第２移動体３２ｂを動作させたとき、第２移動体３２ｂを動作させない状態で第１移動体３２ａを動作させたときに一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２が帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させることができる程度に湾曲していればよい。また、このように変更することで移動体３２のリング部材３３を割愛し、移動体３２にはモータ２５が固定されるように変更される。

〇傾斜部３０の移動体３２は、リニアレール３１上を移動可能に設けられていたが、例えば移動体３２を有しており、一対のグラビアロール２１の軸線ｍ１，ｍ２を帯状電極５０の幅方向Ｙに対して傾斜させる状態にできるのであれば、リニアレール３１上を移動するものに限らない。

〇搬送部１０は、供給リール１１及び巻取リール１３を備え、第１搬送ローラ１２及び第２搬送ローラ１４を割愛した構成を採用してもよい。
〇転写部２０は、一対のグラビアロール２１及び貯留部２２を備え、ドクターブレード２３を割愛した構成としてもよい。

〇帯状電極５０は、長尺金属箔５１に活物質層５２が塗工されることで構成されているが、長尺金属箔５１は、活物質層５２を塗工できるのであれば、織物状や網状のシートで構成されていてもよい。

１…グラビア塗工装置、２０…転写部、２１…一対のグラビアロール、２１ａ…第１グラビアロール、２１ｂ…第２グラビアロール、３０…傾斜部、３２…移動体、３２ａ…第１移動体、３２ｂ…第２移動体、４０…計測部、５０…帯状電極、５２ａ…凸部、５２ｂ…凹部、７０…制御部、ｍ１，ｍ２…軸線、Ｘ…搬送方向、Ｙ…帯状電極の幅方向、Ｆ…塗料、ｈ…凸部の高さ、ｄ…凹部の深さ、ｄｔｈ…深さ規定値、ｈｔｈ…高さ規定値、Ｔｒ…規定範囲、Ｔｍａｘ…規定範囲の上限値、Ｔｍｉｎ…規定範囲の下限値、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ…塗料の厚さ。

Claims

搬送方向の上流から下流に向かって搬送される帯状電極の両面に塗料を転写するグラビア塗工装置であって、
前記帯状電極の両面にそれぞれ対向するように設けられることで前記帯状電極を蛇行させた状態で挟み込む一対のグラビアロールを有し、前記帯状電極の両面に前記塗料を転写する転写部と、
前記一対のグラビアロールの両端に設けられ、前記搬送方向に直交する前記帯状電極の幅方向に対して前記一対のグラビアロールの軸線を傾斜させた状態にすることが可能な移動体を有する傾斜部と、
前記一対のグラビアロールよりも前記搬送方向の上流に設けられ、前記帯状電極の凹凸を確認する計測部と、
前記計測部により確認された前記凹凸に基づき前記移動体を動作させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認される場合、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凹部に向けて近接させるように前記移動体を動作させ、前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認される場合、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凸部から離間させるように前記移動体を動作させることを特徴とするグラビア塗工装置。
前記制御部は、
前記計測部により前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認された場合、前記凹部に転写される前記塗料の厚さが規定範囲の下限値となる深さ規定値よりも前記凹部の深さが大きければ、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記帯状電極に近接させるように、且つ前記帯状電極に転写される前記塗料の厚さが前記規定範囲に収まるように前記移動体を動作させ、
前記計測部により前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認された場合、前記凸部に転写される前記塗料の厚さが規定範囲の上限値となる高さ規定値よりも前記凸部の高さが大きければ、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記帯状電極から離間させるように、且つ前記帯状電極に転写される前記塗料の厚さが前記規定範囲に収まるように前記移動体を動作させることを特徴とする請求項１に記載のグラビア塗工装置。
搬送方向の上流から下流に向かって搬送される帯状電極の両面に対する塗料の塗工方法であって、
前記帯状電極の両面にそれぞれ対向するように設けられることで前記帯状電極を蛇行させた状態で挟み込む一対のグラビアロールを有し、前記帯状電極の両面に前記塗料を転写する転写部と、前記一対のグラビアロールの両端に設けられ、前記搬送方向に直交する前記帯状電極の幅方向に対して前記一対のグラビアロールの軸線を傾斜させた状態にすることが可能な移動体を有する傾斜部と、前記一対のグラビアロールよりも前記搬送方向の上流に設けられ、前記帯状電極の凹凸を確認する計測部と、前記計測部により確認された前記凹凸に基づき前記移動体を動作させる制御部と、を備えたグラビア塗工装置を用い、
前記帯状電極に前記凹凸の凹部が確認される場合、前記帯状電極の前記凹部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凹部に向けて近接させるように前記移動体を前記制御部により動作させ、且つ前記一対のグラビアロールを回転させ、
前記帯状電極に前記凹凸の凸部が確認される場合、前記帯状電極の前記凸部が形成されている面に対向する前記グラビアロールを前記凸部から離間させるように前記移動体を前記制御部により動作させ、且つ前記一対のグラビアロールを回転させることを特徴とする塗料の塗工方法。