JP3411037B2 - 間欠塗工方法およびそれに用いられる装置 - Google Patents
間欠塗工方法およびそれに用いられる装置Info
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Description
一定厚みで塗付する方法およびその装置に関し、特に、
基材シートに対して所定長さの塗付区間と無塗付区間と
を交互に形成するための間欠塗工方法およびその装置に
関する。
は、次のような間欠塗工技術が要求される。電池の集電
体となる幅400mm厚さ10μm程度の銅箔やアルミニウム
箔の帯状のフープ材が基材シートで、電極活物質を主体
とするスラリー合剤が塗料である。基材シートの例えば
30cmの区間に塗料を一定の厚みで塗付し、つづく5cmの
区間には塗料をまったく塗付しないというように、長尺
の基材シートに対して所定長さの塗付区間と無塗付区間
とを交互に形成する。そして、最終的には無塗布区間に
おいて基材シートを切断して各電池用の電極シートと
し、この電極シートをセパレータを介して他極を構成す
る電極シートと共に巻回して電池ケース内に組込むので
ある。
代表的な方法として、第10〜12図に示すようなリバース
ロールコータと呼ぶ塗工装置を使用した次のような方法
がある。
を供給するドラム10と、基材シート3に塗料6を間欠塗
工する間欠塗工部20と、塗工された塗料6を乾燥させる
乾燥炉21と、乾燥炉21を通過した基材シート3を巻き取
る巻取りロール22とからなり、第11図に示すように供給
ドラム10から巻き出されて基材シート3は、ガイドロー
ル11a、11bを通過した後、フィードロール9,9を通り、
更にガイドロール8を経て間欠塗工部20に案内されるよ
うになっている。
コーティングロール1(以下Cロールという)は矢印a
方向に所定速度で回転し、バッキングロール2(以下B
ロールという)はCロール1と反対方向(矢印b方向)
に回転する。基材シート3はBロール2に沿って矢印c
方向に走行され、Cロール1とBロール2との間を通過
する。
Dロールという)と称されている調節器が固定設置(回
転しない)されており、Cロール1とDロール4との間
に所定の間隔が保たれている。そして、ホッパー5に溜
まっている塗料6がCロール1の周面に付着し、Cロー
ル1とDロール4との最小間隔部分を通過することで、
基材シート3に塗付される塗料6はその間隔に対応した
付着量(厚み)に制御される。
制御された塗料層6aは、基材シート3がBロール2に沿
ってCロール1との間を通過する際に、基材シート3側
に転写塗付される。これで基材シート3上に、制御され
た一定の厚みの塗料層6bが連続的に塗工されることにな
る。
ル2をその回転軸と直交方向に平行移動させる間欠移動
機構を付設し、一定時間毎に矢印d方向に変位させてC
ロール1から大きく引き離し、Cロール1から基材シー
ト3に塗料層6aが転写されないようにする。また所定時
間後にBロール2を矢印e方向に変位させて元の位置に
戻し、Cロール1上の塗料層6aを基材シート3に転写塗
付する。以上の動作を繰り返すことで前述の間欠塗工を
行うことができる。このようにして間欠塗工が施された
基材シート3はガイドロール7を通って、前記乾燥炉21
に導入され、その後乾燥炉21を通過した基材シート3は
巻取りロール22に巻き取られる。
材シート3の走行に歪が生じてしまい、高精度な塗工が
できないという問題があった。その原因は、塗付工程か
ら無塗付工程に移行する際のBロール2の動きにある。
すなわち、Bロール2がCロール1から離間する時に、
ガイドロール7、8は固定的であるため、基材シート3
はガイドロール7と8の間で弛むことになる。それで
も、この基材シート3には巻き取りロール22により一定
のテンションが付加されているため、この弛みは短時間
(数分の1秒間)のうちに解消されていく。しかしなが
ら、ガイドロール7とBロール2の間の距離及びガイド
ロール8とBロール2の間の距離は短かいため、Bロー
ル2がCロール1から離間する時にこれらロール2、
7、8の間に張設された基材シート3がガイドロール7
及び8との接触点を基点として変位する角度は比較的大
きなものとなり、Bロール2が離間後復帰する時に基材
シート3の弛み部にしわや筋が発生することがあった。
したがって、このしわや筋のために基材シート3に塗料
2が不均一に塗工されてしまい塗工ムラが発生し、非常
に好ましくない結果を導くことになる。例えば前述した
スパイラル電極形リチウム電池の量産ラインの例では、
間欠塗工したシート状電極を圧延する工程で上述した塗
工ムラに起因して、塗料厚みの大きい部分では合剤の局
部脱落が起きやすくなったり、塗料厚みの小さい部分で
は金属箔からなる集電体が局部的に過度に圧延されて切
れ易くなったりした。また、シート状電極をセパレータ
とともにスパイラル状に巻き込む工程で、前記塗工ムラ
のために巻きずれが起きやすくなる。これらはいずれも
円滑な生産を妨げる原因になる。さらに、電池として完
成した後でも、前記の塗工ムラの部分においては正極、
負極の最適な電気的容量バランスが崩れ、特にスパイラ
ル形リチウム二次電池において活物質の有効利用が妨げ
られる。例えば、前記二次電池の場合、正極側にのみ盛
り上がった部分が存在したときは、負極容量が相対的に
正極より小となり、電池の充電時に負極側のその部分に
おいてデンドライト発生が起き易くなり、そうなると電
極間の短絡が問題になる。
ので、その目的は、歪のない安定した走行を確保すると
ともに、基材シート3の全体に亘ってしわや筋が発生し
て塗工ムラが発生することを防止できるようにした間欠
塗工方法およびそれに用いられる装置を提供することを
目的とする。
て配設したCロールとBロールとの間に基材シートを密
着搬送して該Cロールに付着させるスラリー状の塗料を
該基材シートの上面に転写する一方、該Bロールを該C
ロールから離れる方向に間欠的に移動することによって
該基材シート上に該塗料を間欠的に転写塗布し、次いで
該基材シートを該Bロールの上面から該Bロールから離
れて配設された第1のガイドロールの上面を通して乾燥
炉に導き、その後該乾燥炉を通してから巻取ロールに巻
取る間欠塗工方法において、該Bロールを該Cロールか
ら離れる方向に間欠的に移動させる際に該第1のガイド
ロールを該Bロールと一体的に移動させることである。
材シートを、第2のガイドロールの後方周面部を通過さ
せた後に前記Cロールと前記Bロールとの間に密着搬送
させるとともに、前記Bロールを前記Cロールから離れ
る方向に間欠的に移動させる際に前記第2のガイドロー
ルを前記Bロール並びに前記第1のガイドロールと同時
に移動させることである。
前記基材シートを、前記第2のガイドロールのほぼ鉛直
下のフィードロールに沿って通過させた後に前記第2の
ガイドロールに沿って通過させることである。
ルとを横方向に近接配置し、該両ロールの間に基材シー
トを密着搬送して該Cロールに付着させるスラリー状の
塗料を該基材シートの上面に転写する一方、該Bロール
を該Cロールから離れる方向に間欠的に移動する手段に
よって該基材シート上に該塗料を間欠的に転写塗布し、
該基材シートを該Bロールの上面から該Bロールから離
れて配設された第1のガイドロールの上面を通して該B
ロールより下流側に設けた乾燥炉を通過させ次いで巻取
ロールに巻き取るようにしてなる間欠塗工装置におい
て、該Bロールと該乾燥炉との間に該基材シートに圧接
する第1のガイドロールを配設し、該第1のガイドロー
ルと該Bロールとを一体的なフレームに取り付け、該フ
レームを前記間欠移動手段によって間欠移動するように
する。
材シートの前記Bロールより上流側に第2のガイドロー
ルを配設するとともに前記基材シートが前記第2のガイ
ドロールの後方周面部を通って前記バッキングロールに
導入されるようにし、前記第1のガイドロールと前記第
2のガイドロールと前記Bロールとを一体的なフレーム
に取り付けることである。
材シートの前記第2のガイドロールより上流側にフィー
ドロールを前記第2のガイドロールのほぼ鉛直下に配設
することである。
ば、BロールをCロールから離れる方向に移動させる際
には、第1のガイドロールをBロールと一体的に移動さ
せるため、両ロール間の距離は常に一定で、その間に弛
みは発生しない。ところが、Bロールと第1のガイドロ
ールが後退することにより、第2のガイドロールより下
流側における基材シートには第2のガイドロールと第1
のガイドロールより下流側の乾燥炉中のガイドロールと
の間において弛みが生ずる。しかしながら、このように
弛みが生じても、これに引き続いて基材シートが後方の
巻取ロールのテンションにより後方に移動するとき、こ
の基材シートは乾燥炉中のガイドロールを基点として後
方に揺動することになり、その変位角は極めて小さなも
のであるから、基材シート上にしわや筋が発生するのを
防止することができ、塗工精度を向上できる。
過させた後にCロールとBロールとの間に密着搬送さ
せ、BロールをCロールから離れる方向に間欠的に移動
させる際に、第2のガイドロールをBロール並びに第1
のガイドロールと同時に移動させる場合には、Bロール
と第2のガイドロールとの間には基材シートの弛みは生
じない。したがって、基材シートの安定した走行を確保
できるとともに基材シートにしわや筋が生じることを防
止でき塗工精度を向上できる。
下のフィードロールに沿って通過させた後に第2のガイ
ドロールに沿って通過させた場合には、第2のガイドロ
ールをBロール並びに第1のガイドロールと同時に水平
方向に移動させた際に、この移動の前後においてフィー
ドロールと第2のガイドロールとの距離変化が、フィー
ドロールが第2のガイドロールのほぼ鉛直下に位置しな
い場合に比し、小さくなる。したがって、フィードロー
ルと第2のガイドロールとの間には、基材シートの弛み
は生じないため、基材シートの安定した走行を確保でき
るとともに基材シートにしわや筋が生じることを防止で
き塗工精度を向上できる。
びそれに用いられる装置の一部構成図である。
びそれに用いられる装置の要部斜視図である。
びそれに用いられる装置の要部正面図である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その1である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その2である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その3である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その4である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その5である。
びそれに用いられる装置の一部構成および動作を示す工
程図その6である。
る装置の一部構成図である。
法とそれに用いられる装置を示し、その構成及びその動
作過程のうち前出の第10〜12図に示されたものと共通す
る部分については同一の符号を付して詳しい説明は省略
する。
ように、Bロール2をCロール1から離れる方向に移動
させる際に、第1のガイドロール7と第2のガイドロー
ル8とBロール1とを一体的な移動フレーム31に取り付
け、この移動フレーム31を水平方向(矢印のe及びd方
向)に移動させる間欠移動機構30が備えられている。
ぼ鉛直下に配置され、かつ第2のガイドロール8からフ
ィードロール9までの距離D2が、Bロール2がCロール
1から離れた時のBロール2の移動距離(即ち移動フレ
ーム31の移動距離)D1の90倍から210倍の範囲に設定さ
れている。
ように、固定フレーム36の壁部36aを跨ぐように配設さ
れている。即ち、この移動フレーム31には固定フレーム
36の壁部36aを挾んで内側壁31aと外側壁31bが水平基板3
1cに一体的に取り付けられ、この水平基板31cの下面に
は凹溝ブロック31dが取り付けられ、この凹溝ブロック3
1dの凹溝は固定フレーム36上に設けられたガイドレール
32に摺動自在に嵌合している。また、水平基板31c上に
は垂直な軸受板31eが設けられ、この軸受板31eにBロー
ル2が回転自在に支承されている。軸受板31eの後面に
はこれに一体的に取り付けられ後方に延長するL字形ア
ーム31fが設けられ、このアーム31fの後部上端には第1
のガイドロール7が回転自在に支承されている。また、
前記移動フレーム31の内側壁31aには第2のガイドロー
ル8が回転自在に支承され、またその外側壁31bの下方
後面には固定フレーム36に固着されたエアーシリンダ33
のピストンロッド33aの先端が取り付けられている。こ
のエアシリンダ33は本発明の前記間欠移動機構30の主要
部を構成するもので、その後端部にはピストンロッド33
aのストローク調節用螺子34が取り付けられている。移
動フレーム31を挾んでエアーシリンダ33と対称な固定フ
レーム36の外側面上にはストッパー35が取り付けられて
いる。ストッパー35の上方側の固定フレーム36の立壁に
はCロール1が回転自在に支承されている。
のガイドロール7及び第2のガイドロール8が固定フレ
ーム36に対して一体的に移動するように取り付けられて
いる。そして、エアーシリンダ33の前端部に圧縮空気を
圧送するとともにその後端部を脱気することによって、
ピストンロッド33aが収縮して移動フレーム31をそれに
取り付けられたロール2、7、8と共に所定量後退さ
せ、Cロール1とBロール2との間に隙間を形成する。
一方、エアーシリンダ33の後端部に圧縮空気を圧送する
と共にその前端部を脱気することによってピストンロッ
ド33aは伸張して移動フレーム31がストッパー35に当接
する位置まで前進させ、この位置においてはCロール1
は基材シート3を介してBロール2に当接することにな
る。
第4図、第5図のように、基材シート3はCロール1と
Bロール2との間を密着して搬送され、Cロール1とD
ロール4との間隔は大きく設定されている。このときの
Cロール1とDロール4との間隔で制御されたCロール
1上の厚い塗料層6aが基材シート3に転写塗付されて一
定厚みの塗料層6bとなる。
うに、Dロール4が矢印f方向に変位してCロール1と
の間隔を狭める。これによりその厚みが制御されたCロ
ール1上の塗料層6cはごく薄くなる。この薄い塗料層6c
の先頭が基材シート3への転写位置に達する時点で、第
7図のようにエアーシリンダー33に駆動された移動フレ
ーム31が矢印d方向に移動することによりBロール2が
同方向に変位してCロール1から大きく離れる。する
と、転写位置においてCロール1側の塗料層が厚い6aか
ら薄い6cに切り替わるのとほぼ同時に、Bロール2がC
ロール1から離間する。これにより、基材シート3側の
塗料層6bの末端がきっぱりと跡切れる。
2のガイドロール8とは、このBロール2とともに移動
フレーム31に一体的に取り付けられているためBロール
2と同期して平行移動する。したがって、Bロール2と
第1のガイドロール7との間及びBロール2と第2のガ
イドロール8との間には、基材シート3の弛みは生じな
い。
2のガイドロール8のほぼ鉛直下に配置され、かつ第2
のガイドロール8からフィードロール9までの距離D2
が、Bロール2がCロール1から離れた時のBロール2
の移動距離D1の90倍から210倍の範囲であるので、フィ
ードロールと第2のガイドロールとの間には、基材シー
ト3の弛みは生じない。
ることなく歪のない安定した走行を続けるのでシート3
にしわや筋が生じない。なお、この時点より以前にDロ
ール4は矢印g方向に変位して元のCロール1との間隔
が大なる位置に戻っている。
所定長さの無塗付区間が形成される。その後、転写位置
に再び厚い塗料層6aが達すると、移動フレーム31が矢印
c方向に移動することによりBロール2が同方向に変位
して元のCロール1との間隔が小なる位置に戻り、Cロ
ール1上の塗料層6aが基材シート3に転写塗付されて塗
布区間の形成が再開される。以上の動作を繰り返すこと
で所望の間欠塗工が行われる。
び第2のガイドロール7、8をBロール2と共に取り付
け、これら3つのロールが一緒に移動する例について示
したが、本発明は上記実施例に限られず、第2のガイド
ロール8については固定フレーム36に取り付け、第1の
ガイドロール7とBロール2のみを移動フレーム31に取
り付けるようにしても良い。この場合にBロール2と第
1のガイドロール7とは同時に移動(後退)するため、
両ロール間の距離は常に一定で、その間の弛みは発生し
ない。ところが、Bロール2と第1のガイドロール7が
後退することにより、第2のガイドロール8より下流側
における基材シート3には第2のガイドロール8と第1
のガイドロール7より下流側の乾燥炉中のガイドロール
との間において弛みが生ずる。しかしながら、このよう
に弛みが生じても、これに引き続いて基材シート3が後
方の巻取ロールのテンションにより後方に移動すると
き、この基材シート3は乾燥炉中のガイドロールを基点
として後方に揺動することになり、その変位角は極めて
小さなものであるから、基材シート上にしわや筋が発生
するのを防止することができる。
方向に移動するようにしているが、この移動方向は水平
方向に限られず、斜め上方または斜め下方に移動するよ
うにしても良い。この場合、前記実施例において、固定
フレーム36に取り付けられるガイドレール32を傾斜して
配設することによって実現できる。
用いられる装置によれば、Bロールと第1のガイドロー
ルとを一体的なフレームに取り付け、Bロールの移動の
際にこれと共に第1のガイドロールも移動するようにし
たので、この移動時に基材シートが弛み、これに引き続
いて基材シートが後方の巻取ロールのテンションにより
後方に移動するとき、この基材シートは乾燥炉中のガイ
ドロールを基点として後方に揺動することになり、その
変位角は極めて小さなものであるから、基材シート上に
しわが発生するのを防止することができる。
し、基材シートを第2のガイドロールの後方周面部を通
してBロールに導入するようにし、Bロールの移動の際
にこれと共に第1のガイドロール並びに第2のガイドロ
ールを移動するようにした場合には、基材シートはこの
後方への移動時に第2のガイドロールとBロールの間で
は弛むことがないので、塗工時に基材シートにしわが発
生する恐れはない。
に配設して、フィードロールから第2のガイドロールま
での距離を、BロールがCロールから離れる方向に移動
した際のBロールの移動距離の90倍から210倍の範囲で
あるようにした場合には、前記Bロールの移動の際にフ
ィードロールと第2のガイドロールとの間の弛みも実質
上完全に防止することができる。
Claims (12)
- 【請求項1】横方向に並べて配設したコーティングロー
ルとバッキングロールとの間に基材シートを密着搬送し
て該コーティングロールに付着させるスラリー状の塗料
を該基材シートの上面に転写する一方、該バッキングロ
ールを該コーティングロールから離れる方向に間欠的に
移動することによって該基材シート上に該塗料を間欠的
に転写塗布し、次いで該基材シートを該バッキングロー
ルの上面から該バッキングロールから離れて配設された
第1のガイドロールの上面を通して乾燥炉に導き、その
後該乾燥炉を通してから巻取ロールに巻取る間欠塗工方
法において、該バッキングロールを該コーティングロー
ルから離れる方向に間欠的に移動させる際に該第1のガ
イドロールを該バッキングロールと一体的に移動させて
なることを特徴とする間欠塗工方法。 - 【請求項2】前記第1のガイドロールを前記バッキング
ロールと同時に移動させる際の前記間欠移動が、水平方
向の移動であることを特徴とする請求項1に記載の間欠
塗工方法。 - 【請求項3】前記基材シートを、第2のガイドロールの
後方周面部を通過させた後に前記コーティングロールと
前記バッキングロールとの間に密着搬送させるととも
に、前記バッキングロールを前記コーティングロールか
ら離れる方向に間欠的に移動させる際に前記第2のガイ
ドロールを前記バッキングロール並びに前記第1のガイ
ドロールと同時に移動させてなることを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の間欠塗工方法。 - 【請求項4】前記基材シートを、前記第2のガイドロー
ルのほぼ鉛直下のフィードロールに沿って通過させた後
に前記第2のガイドロールに沿って通過させたことを特
徴とする請求項3に記載の間欠塗工方法。 - 【請求項5】前記フィードロールから前記第2のガイド
ロールまでの距離が、前記バッキングロールが前記コー
ティングロールから離れる方向に移動された際の前記バ
ッキングロールの移動距離の90倍から210倍の範囲であ
ることを特徴とする請求項4に記載の間欠塗工方法。 - 【請求項6】前記塗料が電極活物質を主体とすることを
特徴とする請求項1及至5の何れか1項に記載の間欠塗
工方法。 - 【請求項7】前記基材シートが金属箔の帯状フープ材で
あることを特徴とする請求項1及至6の何れか1項に記
載の間欠塗工方法。 - 【請求項8】コーティングロールとバッキングロールと
を横方向に近接配置し、該両ロールの間に基材シートを
密着搬送して該コーティングロールに付着させるスラリ
ー状の塗料を該基材シートの上面に転写する一方、該バ
ッキングロールを該コーティングロールから離れる方向
に間欠的に移動する手段によって該基材シート上に該塗
料を間欠的に転写塗布し、該基材シートを該バッキング
ロールの上面から該バッキングロールから離れて配設さ
れた第1のガイドロールの上面を通して該バッキングロ
ールより下流側に設けた乾燥炉を通過させ次いで巻取ロ
ールに巻き取るようにしてなる間欠塗工装置において、
該バッキングロールと該乾燥炉との間に該基材シートに
圧接する第1のガイドロールを配設し、該第1のガイド
ロールと該バッキングロールとを一体的なフレームに取
り付け、該フレームを前記間欠移動手段によって間欠移
動するようにしてなることを特徴とする間欠塗工装置。 - 【請求項9】前記基材シートの前記バッキングロールよ
り上流側の第2のガイドロールを配設するとともに該基
材シートが該第2のガイドロールの後方周面部を通って
該バッキングロールに導入されるようにし、前記第1の
ガイドロールと該第2のガイドロールと前記バッキング
ロールとを一体的なフレームに取り付けてなることを特
徴とする請求項8に記載の間欠塗工装置。 - 【請求項10】前記基材シートの前記第2のガイドロー
ルより上流側にフィードロールを前記第2のガイドロー
ルのほぼ鉛直下に配設したことを特徴とする請求項10に
記載の間欠塗工装置。 - 【請求項11】前記フィードロールから前記第2のガイ
ドロールまでの距離が、前記バッキングロールが前記コ
ーティングロールから離れる方向に移動した際の前記バ
ッキングロールの移動距離が90倍から210倍の範囲であ
ることを特徴とする請求項10に記載の間欠塗工装置。 - 【請求項12】前記間欠移動手段が前記フレームを水平
方向に移動させるようにしてなることを特徴とする請求
項8及至11の何れか1項に記載の間欠塗工装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP1994/000319 WO1995023031A1 (fr) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Procede et dispositif de couchage intermittent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3411037B2 true JP3411037B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14098224
Family Applications (1)
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