JP7371397B2 - Web conveyance device - Google Patents
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Description
本発明は、ウエブ搬送装置に関する。 The present invention relates to a web conveyance device.
ウエブ搬送装置において、搬送されるウエブに掛かる張力を適切な範囲とすることが重要である。張力が小さいと、ウエブに弛みが発生し、搬送不良やしわの原因となる。一方、張力が大きすぎると、ウエブが過度な緊張状態となり、搬送途中でウエブが分断されてしまう場合がある。 In a web conveyance device, it is important to keep the tension applied to the web being conveyed within an appropriate range. If the tension is low, slack will occur in the web, leading to poor conveyance and wrinkles. On the other hand, if the tension is too large, the web will be under excessive tension, and the web may be split during conveyance.
従来、ウエブに掛かる張力を適切な範囲とする方法としては、特許文献1に記載されるように、ローラの回転数によって張力を調整する方法が知られている。具体的には、テンションピック等により、ウエブに掛かる張力を検出し、搬送方向の上流側と下流側とに位置するニップローラの回転数を制御することで、ウエブに掛かる張力を調整する。例えば、上流側のローラの回転数を大きくし、下流側のローラの回転数を小さくすると、ウエブの張力を小さくすることができる。
Conventionally, as a method for adjusting the tension applied to the web within an appropriate range, a method is known in which the tension is adjusted by changing the number of rotations of a roller, as described in
しかしながら、従来の張力調整方法では、張力を検出するステップとローラの回転数を制御するステップとがあり、張力の変化に対して応答時間がかかってしまう場合があった。 However, the conventional tension adjustment method includes a step of detecting the tension and a step of controlling the number of rotations of the roller, and it sometimes takes a long time to respond to a change in the tension.
例えば、電池の電極シートの製造等においては、集電体シートに塗布材である電極材料を塗布した後、塗布材の定着等を目的として、塗布材を加圧するプレスローラが設けられる場合がある。プレスローラは、搬送初期の塗布材が塗布されていないウエブが搬送されているときには作動せず、塗布材が塗布された面がプレスローラの設置された位置に到達した際に初めて加圧を開始する構成とするのが一般的である。このような構成とすると、ウエブの搬送過程において、プレスローラが作動するタイミングで、ウエブに掛かる張力が瞬間的に変化する。従来の張力調整方法では、瞬間的な張力変化に対応できずに、ウエブに過度な緊張状態や弛み状態が発生し、ウエブが分断されたり、しわが発生したりする虞があった。 For example, in the production of battery electrode sheets, after applying an electrode material as a coating material to a current collector sheet, a press roller may be provided to press the coating material for the purpose of fixing the coating material. . The press roller does not operate when the web is being conveyed without any coating material applied at the beginning of conveyance, and only starts applying pressure when the surface coated with the coating material reaches the position where the press roller is installed. It is common to have a configuration in which: With such a configuration, the tension applied to the web changes instantaneously at the timing when the press roller operates during the web conveyance process. Conventional tension adjustment methods cannot cope with instantaneous changes in tension, resulting in excessive tension or slack in the web, which may cause the web to be split or wrinkled.
本発明は、ウエブに掛かる張力の変化に対して応答性に優れるウエブ搬送装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a web conveyance device that is highly responsive to changes in tension applied to a web.
本発明に係るウエブ搬送装置は、ウエブを搬送するウエブ搬送装置において、前記ウエブを支持する複数の支持ローラと、前記複数の支持ローラによって支持された前記ウエブの張力を調整する張力調整装置とを備える。前記張力調整装置は、基台と、前記ウエブに当接する調整用ローラと、前記調整用ローラの回転軸方向を長手方向とし、前記調整用ローラを前記調整用ローラの中心軸回りに回転可能に支持する支持台と、前記基台に対して前記支持台を、前記調整用ローラが前記調整用ローラの回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドするガイド部材と、前記支持台の長手方向における中央において前記基台に対して前記支持台を付勢し、前記支持台を付勢することにより、前記調整用ローラに対して、前記ウエブ側への付勢力を付与する付勢部材とを備える。前記ガイド部材は前記支持台の長手方向のそれぞれの端部において前記調整用ローラと反対側に向けて立設された一対のガイド軸部と、前記基台に固定されているとともに、前記一対のガイド軸部が挿通された状態で前記一対のガイド軸部を挿通方向に移動可能にガイドする一対のガイド筒部とを備える。 A web conveyance device according to the present invention includes a plurality of support rollers that support the web, and a tension adjustment device that adjusts the tension of the web supported by the plurality of support rollers. Be prepared. The tension adjustment device includes a base, an adjustment roller that comes into contact with the web, and a rotational axis direction of the adjustment roller being a longitudinal direction, and the adjustment roller is rotatable around a central axis of the adjustment roller. a support base to support; a guide member that guides the support base with respect to the base so that the adjustment roller is movable in a direction perpendicular to the rotational axis direction of the adjustment roller; a biasing member that biases the support base against the base at the center in the longitudinal direction, and applies a bias force to the adjustment roller toward the web side by biasing the support base; Equipped with. The guide member is fixed to the base, and includes a pair of guide shafts that are erected at each end of the support base in the longitudinal direction toward the opposite side of the adjustment roller, and is fixed to the base. A pair of guide cylinder portions are provided that guide the pair of guide shaft portions so as to be movable in the insertion direction in a state where the guide shaft portions are inserted.
本発明に係るウエブ搬送装置は、張力調整装置を備えることにより、ウエブに掛かる張力の変化に対して即座に応答し、ウエブに掛かる張力を調整することができる。また、ウエブは、搬送方向に対する張力の他に、搬送方向に直交する幅方向に対する張力が不均一になることもある。張力調整装置において、調整用ローラは、回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドされ、付勢部材によってウエブ側への付勢力が調整されている。ガイドによる作用及び付勢力の調整作用により、ウエブに作用する搬送方向の張力及び幅方向の張力を所望の範囲に調整することができる。その結果、ウエブに作用する搬送方向及び幅方向における張力の不均一化を抑制することができる。そして、ウエブの搬送方向の撓み及び幅方向の撓みを抑制することができる。 By including the tension adjustment device, the web conveyance device according to the present invention can immediately respond to changes in the tension applied to the web and adjust the tension applied to the web. Further, in addition to the tension in the transport direction, the web may also have uneven tension in the width direction perpendicular to the transport direction. In the tension adjustment device, the adjustment roller is guided so as to be movable in a direction perpendicular to the direction of the rotation axis, and the urging force toward the web is adjusted by the urging member. By the action of the guide and the adjustment action of the biasing force, the tension in the transport direction and the tension in the width direction acting on the web can be adjusted to a desired range. As a result, it is possible to suppress ununiformity of the tension acting on the web in the conveying direction and the width direction. In addition, it is possible to suppress the deflection of the web in the transport direction and the width direction.
(1.ウエブ処理システム100の構成)
ウエブ処理システム100の構成について、図1を参照して説明する。ウエブ処理システム100は、ウエブを搬送しながら所定の処理を施すシステムである。本例において、ウエブ処理システム100は、ウエブWとしての電極シート等を製造するシステムを例にあげて説明する。ただし、ウエブ処理システム100は、電極シートの製造に限られるものではなく、他の処理を施すものとすることもできる。
(1. Configuration of web processing system 100)
The configuration of the
また、ウエブWの一例としての電極シートは、集電体シートの片面又は両面に、活物質を含む電極材料が塗布されている。本例では、電極シートは、集電体シートの両面に電極材料が塗布されている場合を例にあげる。また、電極シートは、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ等であるが、これらに限られるものではない。 Further, in the electrode sheet as an example of the web W, an electrode material containing an active material is coated on one or both sides of a current collector sheet. In this example, an example is given in which the electrode sheet has an electrode material coated on both sides of a current collector sheet. Moreover, the electrode sheet is, for example, a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, etc., but is not limited to these.
ウエブ処理システム100は、集電体シートに電極材料を塗布、乾燥、プレス、検査等の処理を施す場合を例にあげる。ただし、ウエブ処理システム100は、全処理の一部のみの処理を施すこともできる。ウエブ処理システム100は、例えば、プレス処理のみを施すこともできる。
For example, the
ウエブ処理システム100は、図1に示すように、巻出装置110、ウエブ搬送装置120と、処理装置130、及び、巻取装置140を備える。巻出装置110は、ウエブWを巻回されたローラから、ウエブWを巻出す装置である。本例では、ウエブ処理システム100は、上記全処理を施すシステムであるため、巻出装置110が巻出すウエブWは、集電体シートである。ただし、ウエブ処理システム100が例えばプレス処理のみを施す場合には、巻出装置110が巻出すウエブWは、集電体シートに電極材料が塗布された状態のシートとなる。
As shown in FIG. 1, the
ウエブ搬送装置120は、巻出装置110から巻出されたウエブWを搬送する装置である。ウエブ搬送装置120は、複数のローラを備えており、ウエブWが所定の張力を維持した状態で搬送する。
The
本例においては、処理装置130は、塗布装置131、乾燥装置132、プレス装置133、及び、検査装置134を備える。処理装置130は、例えば、プレス装置133のみを備えるようにしてもよい。塗布装置131は、ウエブ搬送装置120により搬送されているウエブWとしての集電体シートの片面又は両面に、スラリーからなる電極材料を塗布する。
In this example, the
乾燥装置132は、塗布装置131の下流(後工程)に配置されている。乾燥装置132は、塗布装置131による処理後において、ウエブ搬送装置120により搬送されているウエブW(集電体シートとスラリーからなる電極材料とを含む)に熱を加える。つまり、乾燥装置132は、塗布装置131により塗布されたスラリーからなる電極材料を乾燥させる。
The
プレス装置133は、乾燥装置132の下流(後工程)に配置されている。プレス装置133は、乾燥装置132による処理後において、ウエブ搬送装置120により搬送されているウエブW(集電体シートと乾燥された電極材料とを含む)をプレスする。具体的には、プレス装置133は、乾燥装置132により乾燥された電極材料を集電体シートの両面からプレスする。プレス装置133は、電極材料をプレスすることにより、電極材料の密度を高める。また、プレス装置133は、電極シートの厚みを均一化する機能も有する。
The
検査装置134は、プレス装置133の下流(後工程)に配置されている。検査装置134は、プレス装置133による処理後において、ウエブ搬送装置120により搬送されているウエブW(集電体シートとプレス後の電極材料とを含む)を検査する。具体的には、検査装置134は、プレス装置133によりプレスされた電極シートの状態を検査する。
The
(2.第一例)
(2-1.プレス装置133及びウエブ搬送装置120の詳細構成)
次に、プレス装置133及びウエブ搬送装置120の詳細構成について、図2を参照して説明する。ただし、ウエブ搬送装置120は、プレス装置133に関連する範囲である一部分について説明する。プレス装置133及びウエブ搬送装置120の一部分は、プレスシステムを構成する。
(2. First example)
(2-1. Detailed configuration of
Next, detailed configurations of the
ウエブ搬送装置120は、ウエブWの搬送方向上流側(図2の右側)から下流側(図2の左側)へ搬送する。ここで、ウエブWの一例である電極シートは、集電体シートSと、集電体シートSの両面に塗布された電極材料Mとを備える。なお、図2は、搬送方向において、電極材料Mの先端位置が、プレス装置133を通過した直後に位置する場合を図示する。
The
ウエブ搬送装置120は、ウエブWを支持する複数の支持ローラ1,2を備える。本例においては、複数の支持ローラ1,2は、上流側支持ローラ1及び下流側支持ローラ2を備える。ただし、ウエブ搬送装置120は、複数の支持ローラとして、上流側支持ローラ1及び下流側支持ローラ2の他に、1つ以上の支持ローラを備えるようにしてもよい。
The
上流側支持ローラ1は、前工程に位置する乾燥装置132により処理されたウエブWを両面から挟み込む。上流側支持ローラ1は、例えば、一対のローラを備えるニップローラにより構成される。そして、上流側支持ローラ1は、少なくとも一方のローラが送り駆動力を有する。つまり、上流側支持ローラ1が、ウエブWを下流側へ搬送する。
The
下流側支持ローラ2は、上流側支持ローラ1よりも下流側に位置する。下流側支持ローラ2は、上流側支持ローラ1と同様に、一対のローラを備えるニップローラにより構成される。そして、下流側支持ローラ2は、搬送されるウエブWを両面から挟み込む。さらに、下流側支持ローラ2における少なくとも一方のローラが送り駆動力を有する。つまり、下流側支持ローラ2が、ウエブWをさらに下流側へ搬送する。そして、上流側支持ローラ1の駆動ローラと下流側支持ローラ2における駆動ローラとは、同期して回転駆動される。
The
プレス装置133は、搬送されるウエブWを挟んで配置される一対のプレスローラ133a,133bを備える。一対のプレスローラ133a,133bは、同期して回転駆動され、且つ、対向する方向に接近離間動作を行う。一対のプレスローラ133a,133bは、ウエブWの搬送方向において、上流側支持ローラ1と下流側支持ローラ2との間に介在して配置されている。ここで、一対のプレスローラ133a,133bの回転駆動は、上流側支持ローラ1及び下流側支持ローラ2と同期している。
The
一対のプレスローラ133a,133bは、離間距離がウエブWの厚みより大きい場合には、ウエブWに非接触状態となり、ウエブWに圧力を付与することはない。一方、一対のプレスローラ133a,133bの離間距離がウエブWの厚み以下である場合には、ウエブWに対して、ウエブWの厚み方向から圧力を印加する。従って、一対のプレスローラ133a,133bは、ウエブの厚みを小さくする機能と有する。ここで、一対のプレスローラ133a,133bは、同期して回転駆動されるため、ウエブWに対して下流側へ搬送する力を発揮する。
When the distance between the
一対のプレスローラ133a,133bは、ウエブWをウエブ搬送装置120にセットする際には、ウエブWから離間させておく。そして、一対のプレスローラ133a,133bがウエブWから離間している場合には、上流側支持ローラ1と下流側支持ローラ2との間に存在するウエブWは、上流側支持ローラ1及び下流側支持ローラ2によって搬送されることになる。
The pair of
一対のプレスローラ133a,133bは、接近離間動作を行うことにより、ウエブWに付与する圧力を調整することができる。つまり、ウエブWである電極シートの電極材料の厚み、密度等を調整することが可能となる。このとき、上流側支持ローラ1と下流側支持ローラ2との間に存在するウエブWは、上流側支持ローラ1、下流側支持ローラ2及び一対のプレスローラ133a,133bによって搬送されることになる。
The pair of
ウエブ搬送装置120は、上流側支持ローラ1及び下流側支持ローラ2に加えて、張力調整装置3を備える。張力調整装置3は、上流側支持ローラ1と下流側支持ローラ2との間の領域に設置されている。張力調整装置3は、当該領域を搬送されるウエブWの張力を所定範囲に調整する機能を有する。張力調整装置3は、受動的にウエブWの張力を調整することができる。
The
張力調整装置3は、ウエブWの搬送方向において、上流側支持ローラ1と一対のプレスローラ133a,133bとの間の領域、又は、下流側支持ローラ2と一対のプレスローラ133a,133bとの間の領域に設置される。本例では、張力調整装置3は、上流側支持ローラ1と一対のプレスローラ133a,133bとの間の領域に設置する場合を例にあげる。
The
張力調整装置3は、張力調整装置本体3aを備える。張力調整装置本体3aは、調整用ローラ10と、ガイド部材20と、付勢部材30とを備える。調整用ローラ10は、中心軸回りに回転可能であって、ウエブWの一方面に当接する。ガイド部材20は、調整用ローラ10が調整用ローラ10の回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドする。ガイド部材20は、調整用ローラ10がウエブWに当接する位置の頂点と調整用ローラ10の中心軸とを通る方向に、調整用ローラ10が移動可能となるようにガイドする。付勢部材30は、調整用ローラ10に対して、ガイド部材20にガイドされる方向のうち、調整用ローラ10がウエブW側に移動する方向への付勢力を付与する。
The
張力調整装置3は、張力調整装置本体3aに加えて、上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cを備える。ただし、張力調整装置3は、上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cを備えない構成とすることもできる。
The
上流側ガイドローラ3bは、ウエブWの搬送方向において、調整用ローラ10の上流側に位置し、下流側ガイドローラ3cは、調整用ローラ10の下流側に位置する。上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cは、調整用ローラ10が当接するウエブWの面とは反対側の面に当接する。
The
調整用ローラ10、上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cの中心を結ぶ形状は、例えば、調整用ローラ10を頂点とする二等辺三角形とする。上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cは、ウエブWを調整用ローラ10にガイドする機能を有する。
The shape connecting the centers of the
調整用ローラ10、上流側ガイドローラ3b及び下流側ガイドローラ3cは、ウエブWがそれぞれのローラを通過する際に、その搬送方向を変化させる。例えば、図4の場合には、上流側ガイドローラ3bは、ウエブWの上面に当接し、ウエブWの搬送方向を上方に変化させる。調整用ローラ10は、ウエブWの下面に当接し、ウエブWの搬送方向を下方に変化させる。下流側ガイドローラ3cは、ウエブWの上面に当接し、ウエブWの搬送方向をプレスローラ133a,133bの方向(図中左方向)に変化させる。
The
ここで、上流側ガイドローラ3b、調整用ローラ10、及び、下流側ガイドローラ3cのそれぞれの回転軸方向長さは、ウエブWの幅以上を有する。従って、上流側ガイドローラ3b、調整用ローラ10、及び、下流側ガイドローラ3cは、ウエブWの幅方向全長に当接する。
Here, the length of each of the
このような構成とすると、調整用ローラ10にウエブWの張力が伝達されやすく、ウエブWの張力変化に対する張力調整装置本体3aの応答性に特に優れる。また、このとき、調整用ローラ10と上流側ガイドローラ3bとにより形成される領域において、ウエブWの搬送方向は、ガイド部材20によるガイド方向に対して傾斜することが好ましい。同様に、調整用ローラ10と下流側ガイドローラ3cとにより形成される領域において、ウエブWの搬送方向は、ガイド部材20によるガイド方向に対して傾斜することが好ましい。このような構成とすると、調整用ローラ10におけるウエブWの折り返し角度を、360°よりも小さな角度にすることができるとともに、搬送の前準備として、人手でウエブWを挿通する際の作業性に優れる。さらに、調整用ローラ10の外周面において、調整用ローラ10がウエブWに当接する角度範囲は、180°より小さい角度にすることができる。
With such a configuration, the tension of the web W is easily transmitted to the
(2-2.張力調整装置本体3aの構成)
張力調整装置本体3aの構成の一例について、図3及び図4を参照して説明する。張力調整装置本体3aは、調整用ローラ10、基台40、支持台50、ガイド部材20、付勢部材30、付勢部材支持軸60、及び、付勢力調整部70を備える。
(2-2. Configuration of tension adjustment device
An example of the configuration of the tension adjustment device
調整用ローラ10は、円筒外周面を有する。調整用ローラ10は、回転軸方向両端に、中心軸線上に位置する円柱軸部11を有する。また、調整用ローラ10の円筒外周面は、ウエブWの一方面に当接する。調整用ローラ10の回転軸方向長さは、ウエブWの幅以上を有する。調整用ローラ10は、ウエブWの幅方向全長に当接する。
The
基台40は、図示しない固定部材に固定されている。基台40は、固定板41、天板42、補強板43を備える。固定板41は、固定部材に固定される面を有する。天板42は、固定板41に直交するように、固定板41の上側に一体に設けられている。補強板43は、固定板41及び天板42に直交するように、固定板41及び天板42に一体に設けられる。
The
支持台50は、調整用ローラ10を、調整用ローラ10の中心軸回りに回転可能に支持する。支持台50は、基台40に対して移動可能に設けられている。支持台50は、支持台本体51と、一対のL字状支持部52とを備える。支持台本体51は、長尺板状に形成されており、基台40の天板42に対向し、且つ、天板42に対して距離を隔てて設けられている。一対のL字状支持部52は、支持台本体51の長手方向の両端の上面に固定されている。一対のL字状支持部52の立設部は、相互に対向するように設けられている。一対のL字状支持部52の立設部は、図示しない軸受を介して、調整用ローラ10を自由回転可能に支持する。
The support stand 50 supports the
ガイド部材20は、調整用ローラ10がウエブWに当接する位置の頂点と調整用ローラ10の中心軸とを通る方向に、調整用ローラ10が移動可能となるようにガイドする。そして、ガイド部材20は、基台40に対して支持台50を、調整用ローラ10の回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドする。
The
ガイド部材20は、一対のガイド軸部21と、一対のガイド筒部22とを備える。一対のガイド軸部21は、支持台50の支持台本体51の下面(調整用ローラ10とは反対側の面)に、支持台本体51の長手方向の端側にそれぞれ固定されている。ガイド軸部21は、支持台本体51に直交する方向に延びるように設けられている。
The
一対のガイド筒部22は、基台40の天板42の長手方向の端側にそれぞれ固定されている。ガイド筒部22の軸方向は、基台40の天板42に直交する方向に一致する。そして、一対のガイド筒部22には、一対のガイド軸部21が移動可能に挿通されており、一対のガイド軸部21の移動方向をガイドする。つまり、ガイド軸部21とガイド筒部22とによって、調整用ローラ10は、調整用ローラ10の中心軸線の方向を変えずに平行移動する。
The pair of
ここで、本例においては、ガイド軸部21が支持台50に固定され、ガイド筒部22が基台40に固定される構成としたが、固定対象を反対にしてもよい。つまり、ガイド軸部21が基台40に固定され、ガイド筒部22が支持台50に固定される構成としてもよい。
Here, in this example, the
付勢部材30は、調整用ローラ10に対して、ウエブW側への付勢力を付与する。すなわち、調整用ローラ10は、ガイド部材20にガイドされる方向のうち、調整用ローラ10がウエブW側に移動する方向へ付勢される。付勢部材30は、基台40に対して支持台50を付勢し、支持台50を付勢することにより、調整用ローラ10に対して付勢力を付与する。付勢部材30は、コイルバネ、板バネ、又は、ゴム弾性を有するゴム若しくはエラストマーにより形成することができる。付勢部材30は、コイルバネにより形成されることが好ましい。コイルバネは、耐久性に優れるとともに、所望の弾性率のものを入手しやすい。
The biasing
付勢部材30は、付勢部材支持軸60に支持されている。付勢部材支持軸60は、支持台50の支持台本体51の下面(調整用ローラ10とは反対側の面)に、支持台本体51の長手方向の中央に固定されている。付勢部材支持軸60は、2つのガイド軸部21の中間に位置する。付勢部材支持軸60は、支持台本体51に直交する方向に延びるように設けられている。付勢部材支持軸60は、基台40の天板42の中央に形成された孔を挿通する。
The biasing
付勢力調整部70は、付勢部材30の付勢力を調整可能なユニットである。付勢力調整部70は、図4に示すように、固定部材71、及び、調整ネジ72を備える。固定部材71は、基台40の天板42のうち、調整用ローラ10とは反対側の面に固定されている。固定部材71には、基台40の天板42の中央孔と同心となるように雌ネジが形成されている。
The biasing
調整ネジ72は、固定部材71の雌ネジに螺合される。調整ネジ72は、螺合位置を変更することにより、固定部材71に対する固定位置が調整される。調整ネジ72の軸方向端面は、付勢部材30の一端を受ける面である。つまり、付勢部材30は、調整ネジ72の軸方向端面と、支持台50の支持台本体51の面との間に挟持されている。そして、調整ネジ72の位置を調整することにより、付勢部材30の付勢力を調整することができる。
The
(2-3.張力調整装置3の動作)
張力調整装置3の動作について、図5A-図5Cを参照して説明する。ウエブWに適切な張力が掛けられているとき、図5Aに示すように、調整用ローラ10の中心軸線はR0(基準位置)に位置し、調整用ローラ10は当該位置でウエブWを搬送する。この状態を「基準状態」という。
(2-3. Operation of tension adjustment device 3)
The operation of the
ウエブWに掛かる張力が所定値より小さくなると、図5Bに示すように、付勢部材30が伸張変形し、調整用ローラ10の中心軸線は、基準位置R0よりもウエブW側であるR1の位置に移動する。調整用ローラ10の中心軸線がR1の位置にあるとき、基準状態に比べ、ウエブWが搬送される経路が長くなり、ウエブWの弛み状態が解消される。このとき、付勢部材30の反発力により、ウエブWに掛かる張力は、増大し、適切な張力の範囲とすることができる。
When the tension applied to the web W becomes smaller than a predetermined value, the biasing
一方、ウエブWに掛かる張力が所定値より大きくなると、図5Cに示すように、付勢部材30が収縮変形し、調整用ローラ10の中心軸線は、基準位置R0よりもウエブWとは反対側であるR2の位置に移動する。調整用ローラ10の中心軸線がR2の位置にあるとき、基準状態に比べ、ウエブWが搬送される経路が短くなり、ウエブWの緊張状態が解消される。このとき、ウエブWに掛かっていた余剰な張力が、付勢部材30に吸収され、ウエブWに掛かる張力が減少し、適切な張力の範囲とすることができる。
On the other hand, when the tension applied to the web W becomes larger than a predetermined value, the biasing
ここで、ウエブWに掛かる張力の適切な範囲とは、ウエブWを円滑に搬送できる範囲で適宜決定すればよい。例えば、電池の電極シートの製造においては、ウエブWに掛かる張力が100Nを超えると、ウエブWが分断される可能性が高くなる。そのため、ウエブWに掛かる張力を30~70N程度の範囲で制御することが好ましい。適切な弾性率を有する付勢部材30を選定することで、ウエブWに掛かる張力を所望の範囲とすることができる。
Here, the appropriate range of the tension applied to the web W may be appropriately determined within a range that allows the web W to be transported smoothly. For example, in the production of battery electrode sheets, if the tension applied to the web W exceeds 100N, there is a high possibility that the web W will be divided. Therefore, it is preferable to control the tension applied to the web W within a range of approximately 30 to 70N. By selecting the biasing
さらに、ウエブWは、搬送方向に対する張力の他に、搬送方向に直交する幅方向に対する張力が不均一になることもある。張力調整装置3において、調整用ローラ10は、回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドされ、付勢部材30によってウエブW側への付勢力が調整されている。ガイドによる作用及び付勢力の調整作用により、ウエブWに作用する搬送方向の張力及び幅方向の張力を所望の範囲に調整することができる。その結果、ウエブWに作用する搬送方向及び幅方向における張力の不均一化を抑制することができる。そして、ウエブWの搬送方向の撓み及び幅方向の撓みを抑制することができる。特に、調整用ローラ10がウエブWの幅方向全長に亘って当接することにより、上記効果を効果的に発揮することができる。
Furthermore, in addition to the tension in the transport direction, the web W may also have uneven tension in the width direction perpendicular to the transport direction. In the
(2-4.ウエブ搬送装置120の動作)
次に、プレスシステムにおけるウエブ搬送装置120の動作について、図6A-図6Cを参照しつつ、ウエブWの張力の挙動について図7を参照して説明する。ここで、図7は、プレスローラ133a,133bの上流側に位置するウエブWの張力を示す。そして、比較するために、図7において、実線にて張力調整装置3を備える構成について示し、破線にて張力調整装置3を備えない構成について示す。
(2-4. Operation of web conveyance device 120)
Next, the operation of the
図6Aは、電極シートであるウエブWにおける電極材料Mの先端位置が、プレス装置133の一対のプレスローラ133a,133bの搬送方向上流側に位置する状態である。このとき、プレスローラ133a,133bは、ウエブWに当接していない。そして、調整用ローラ10は、基準位置(図5Aに示す位置)に位置する。また、図7の実線において、このときのウエブWの張力は、時刻T1に対応する。つまり、ウエブWの張力は、一定値となる。
FIG. 6A shows a state in which the tip of the electrode material M in the web W, which is an electrode sheet, is located upstream of the pair of
ウエブWをさらに搬送させて、電極材料Mの先端位置が、プレスローラ133a,133bを通過する。その直後に、図6Bに示すように、プレスローラ133a,133bを接近させて、ウエブWに当接させる。プレスローラ133a,133bは回転駆動されているが、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接する瞬間において、ウエブWには、プレスローラ133a,133bとの摩擦力が作用する。そのため、図7の時刻T2に示すように、プレスローラ133a,133bよりも上流側において、ウエブWの張力が瞬間的に減少する。
As the web W is further conveyed, the tip end position of the electrode material M passes through
このとき、図6Bに示すように、調整用ローラ10は、基準位置よりもウエブW側に移動する(図5Bに示す)。ここで、図7の破線にて示すように、時刻T2において、ウエブWの張力は大きく減少する。一方、図7の実線にて示すように、時刻T2において、ウエブWの張力は、時刻T1に比べて小さくなっているものの、破線で示す張力に比べて大きい。これは、張力調整装置3の作用によるものである。
At this time, as shown in FIG. 6B, the
そして、時刻T2の直後においては、ウエブWの張力は僅かに小さくなる。このときのウエブWの張力は、図7の実線と破線とを比較すると、張力調整装置3を備える構成の方が大きくなる。ウエブWをさらに搬送させて、電極材料Mの先端位置が十分に下流へ搬送されたとき、図6Cに示すようになる。また、この時位の張力は、図7の時刻T3に示すようになる。
Immediately after time T2, the tension of the web W becomes slightly smaller. Comparing the solid line and the broken line in FIG. 7, the tension of the web W at this time is greater in the configuration including the
このように、張力調整装置3は、付勢部材30の伸縮によりウエブWに掛かる張力を調整することができる。特に、張力調整装置3は、従来のローラの回転数により張力を調整する方法に比べ、張力の変化に即座に応答することができる。特に、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接した瞬間において、ウエブWの張力は瞬間的に減少する。しかし、張力調整装置3の作用によって、ウエブWの張力の減少量を抑制することができる。さらに、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接してから時間経過後においても、ウエブWの張力の減少量を抑制することができる。従って、ウエブWの張力を所望の範囲にすることができる。
In this way, the
また、上述したように、ウエブWは、搬送方向に対する張力の他に、搬送方向に直交する幅方向に対する張力が不均一になることもある。張力調整装置3の作用により、ウエブWの張力を所望の範囲に調整することにより、ウエブWが各種ローラと適切な圧力で当接し、搬送方向の張力に加えて幅方向の張力の不均一化も抑制することができる。
Further, as described above, in addition to the tension in the transport direction, the web W may have uneven tension in the width direction perpendicular to the transport direction. By adjusting the tension of the web W to a desired range by the action of the
(3.第二例)
第一例においては、張力調整装置3は、プレスローラ133a,133bの上流側に配置した。第二例におけるウエブ搬送装置120は、プレスローラ133a,133bの上流側及び下流側のそれぞれに、張力調整装置3を配置する。
(3. Second example)
In the first example, the
第二例におけるプレス装置133及びウエブ搬送装置120の詳細構成について、図8を参照して説明する。つまり、一方の張力調整装置3は、ウエブWの搬送方向において、上流側支持ローラ1とプレスローラ133a,133bとの間の領域に設置される。他方の張力調整装置3は、ウエブWの搬送方向において、下流側支持ローラ2とプレスローラ133a,133bとの間の領域に設置される。ここで、2つの張力調整装置3の構成は、同一であり、第一例にて説明した構成を採用する。
The detailed configuration of the
次に、ウエブWの張力の挙動について、図7及び図9を参照して説明する。ここで、図7は、上述したとおりであって、プレスローラ133a,133bの上流側に位置するウエブWの張力を示す。図9は、プレスローラ133a,133bの下流側に位置するウエブWの張力を示す。また、比較するために、図7及び図9において、実線にて張力調整装置3を備える構成について示し、破線にて張力調整装置3を備えない構成について示す。
Next, the behavior of the tension of the web W will be explained with reference to FIGS. 7 and 9. Here, FIG. 7 is as described above and shows the tension of the web W located upstream of the
図7及び図9において、時刻T1は、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接する前のときである。時刻T2は、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接した瞬間である。時刻T3は、プレスローラ133a,133bがウエブWに当接してから十分に時間経過した後である。
In FIGS. 7 and 9, time T1 is before the
プレスローラ133a,133bがウエブWに当接した瞬間(時刻T2)において、図7に示すように、上流側のウエブWの張力は減少するのに対して、図9に示すように、下流側のウエブWの張力は増大する。ただし、張力調整装置3の作用によって、上流側のウエブWの張力の減少量が抑制され、且つ、下流側のウエブWの張力の上昇量が抑制される。
At the moment when the
プレスローラ133a,133bがウエブWに当接してから時間経過後において(時刻T3)、図7に示すように、上流側のウエブWの張力は基準状態(時刻T1)よりは減少しているが、その減少量は張力調整装置3の作用によって抑制されている。また、図9に示すように、下流側のウエブWの張力は基準状態(時刻T1)よりは増大しているが、その上昇量は張力調整装置3の作用によって抑制されている。
After a period of time has passed since the
つまり、張力調整装置3をプレスローラ133a,133bの上流側と下流側に設置することで、ウエブWの過度な緊張を抑制しつつ、過度な弛みを抑制できる。さらに、その後の定常状態においても、張力調整装置3の作用により、ウエブWの張力を所望の範囲にすることができる。
That is, by installing the
(4.その他)
第一例においては、張力調整装置3は、プレスローラ133a,133bの上流側に設置した。第二例においては、張力調整装置3は、プレスローラ133a,133bの上流側と下流側の両者に設置した。この他に、張力調整装置3は、プレスローラ133a,133bの下流側のみに設置するようにしてもよい。この場合、ウエブWの緊張を抑制することができる。
(4. Others)
In the first example, the
また、張力調整装置3は、プレスローラ133a,133bを備えないウエブ搬送装置に対しても設置することができる。例えば、巻出装置110、塗布装置131、乾燥装置132、検査装置134、巻取装置140、図示しない切断装置等によりウエブWの張力が変化し得る任意の箇所に張力調整装置3を設置することができる。張力調整装置3の作用により、ウエブWの張力変化を抑制し、ウエブWの張力を所望の範囲にすることができる。
Furthermore, the
1:上流側支持ローラ、 2:下流側支持ローラ、 3:張力調整装置、 3a:張力調整装置本体、 3b:上流側ガイドローラ、 3c:下流側ガイドローラ、 10:調整用ローラ、 20:ガイド部材、 30:付勢部材、 40:基台、 50:支持台、 60:付勢部材支持軸、 70:付勢力調整部、 100:ウエブ処理システム、 110:巻出装置、 120:ウエブ搬送装置、 130:処理装置、 131:塗布装置、 132:乾燥装置、 133:プレス装置、 133a,133b:プレスローラ、 134:検査装置、 140:巻取装置、 M:電極材料、 R0:基準位置、 S:集電体シート、 W:ウエブ 1: Upstream support roller, 2: Downstream support roller, 3: Tension adjustment device, 3a: Tension adjustment device main body, 3b: Upstream guide roller, 3c: Downstream guide roller, 10: Adjustment roller, 20: Guide Member, 30: Biasing member, 40: Base, 50: Support stand, 60: Biasing member support shaft, 70: Biasing force adjustment section, 100: Web processing system, 110: Unwinding device, 120: Web conveying device , 130: Processing device, 131: Coating device, 132: Drying device, 133: Press device, 133a, 133b: Press roller, 134: Inspection device, 140: Winding device, M: Electrode material, R0: Reference position, S : Current collector sheet, W: Web
Claims (9)
前記ウエブを支持する複数の支持ローラと、
前記複数の支持ローラによって支持された前記ウエブの張力を調整する張力調整装置と、
を備え、
前記張力調整装置は、
基台と、
前記ウエブに当接する調整用ローラと、
前記調整用ローラの回転軸方向を長手方向とし、前記調整用ローラを前記調整用ローラの中心軸回りに回転可能に支持する支持台と、
前記基台に対して前記支持台を、前記調整用ローラが前記調整用ローラの回転軸方向に対して直交する方向へ移動可能にガイドするガイド部材と、
前記支持台の長手方向における中央において前記基台に対して前記支持台を付勢し、前記支持台を付勢することにより、前記調整用ローラに対して、前記ウエブ側への付勢力を付与する付勢部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、
前記支持台の長手方向のそれぞれの端部において前記調整用ローラと反対側に向けて立設された一対のガイド軸部と、
前記基台に固定されているとともに、前記一対のガイド軸部が挿通された状態で前記一対のガイド軸部を挿通方向に移動可能にガイドする一対のガイド筒部と、
を備える、ウエブ搬送装置。 In the web conveyance device that conveys the web,
a plurality of support rollers that support the web;
a tension adjustment device that adjusts the tension of the web supported by the plurality of support rollers;
Equipped with
The tension adjustment device includes:
The base and
an adjustment roller that comes into contact with the web;
a support base that supports the adjustment roller rotatably around a central axis of the adjustment roller, with the rotational axis direction of the adjustment roller being the longitudinal direction;
a guide member that guides the support base with respect to the base so that the adjustment roller can move in a direction perpendicular to a rotational axis direction of the adjustment roller;
By biasing the support base against the base at the center in the longitudinal direction of the support base and biasing the support base, a biasing force is applied to the adjustment roller toward the web side. a biasing member that
Equipped with
The guide member is
a pair of guide shaft portions erected at each longitudinal end of the support base toward a side opposite to the adjustment roller;
a pair of guide tube portions that are fixed to the base and movably guide the pair of guide shaft portions in the insertion direction when the pair of guide shaft portions are inserted therethrough;
A web conveyance device comprising :
前記付勢部材は、コイルバネにより形成されているとともに、前記付勢部材支持軸が挿通されることにより前記付勢部材支持軸の外周側に位置した状態で前記付勢部材支持軸に支持されている、請求項1に記載のウエブ搬送装置。 The biasing member is formed of a coil spring, and is supported by the biasing member support shaft while being positioned on the outer peripheral side of the biasing member support shaft by being inserted through the biasing member support shaft. The web conveyance device according to claim 1.
送り駆動力を有する上流側支持ローラと、
送り駆動力を有し、前記ウエブの搬送方向において下流側に配置され、前記ウエブの搬送方向において前記上流側支持ローラとの間にプレスローラを介在して配置される下流側支持ローラと、
を備え、
前記張力調整装置は、前記ウエブの搬送方向において前記上流側支持ローラと前記プレスローラとの間に配置される、請求項1-3の何れか1項に記載のウエブ搬送装置。 The plurality of support rollers are
an upstream support roller having a feed driving force;
a downstream support roller having a feed driving force and disposed on the downstream side in the web conveyance direction, with a press roller interposed between the downstream support roller and the upstream support roller in the web conveyance direction;
Equipped with
4. The web conveyance device according to claim 1, wherein the tension adjustment device is disposed between the upstream support roller and the press roller in the conveyance direction of the web.
送り駆動力を有する上流側支持ローラと、
送り駆動力を有し、前記ウエブの搬送方向において下流側に配置され、前記ウエブの搬送方向において前記上流側支持ローラとの間にプレスローラを介在して配置される下流側支持ローラと、
を備え、
前記張力調整装置は、前記ウエブの搬送方向において前記下流側支持ローラと前記プレスローラとの間に設置される、請求項1-3の何れか1項に記載のウエブ搬送装置。 The plurality of support rollers are
an upstream support roller having a feed driving force;
a downstream support roller having a feed driving force and disposed on the downstream side in the web conveyance direction, with a press roller interposed between the downstream support roller and the upstream support roller in the web conveyance direction;
Equipped with
The web conveyance device according to claim 1, wherein the tension adjustment device is installed between the downstream support roller and the press roller in the conveyance direction of the web.
前記ウエブの搬送方向において前記調整用ローラの上流側及び下流側に配置され、前記ウエブを前記調整用ローラにガイドする2つのガイドローラを備え、
前記ガイドローラと前記調整用ローラとが形成する領域において、前記ウエブの搬送方向は、前記ガイド部材によるガイド方向に対して傾斜する請求項1-3の何れか1項に記載のウエブ搬送装置。 The tension adjustment device further includes:
comprising two guide rollers that are arranged upstream and downstream of the adjustment roller in the web conveyance direction and guide the web to the adjustment roller,
4. The web conveyance device according to claim 1, wherein in a region formed by the guide roller and the adjustment roller, the conveyance direction of the web is inclined with respect to the guide direction by the guide member.
前記付勢部材の付勢力を調整可能な付勢力調整部を備える、請求項1-7の何れか1項に記載のウエブ搬送装置。 The tension adjustment device further includes:
The web conveyance device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a biasing force adjustment section that can adjust the biasing force of the biasing member.
前記張力調整装置は、前記付勢部材の付勢力を調整可能な付勢力調整部を備え、 The tension adjustment device includes a biasing force adjustment section that can adjust the biasing force of the biasing member,
前記付勢力調整部は、前記基台に固定されるとともに前記基台の前記中央孔と同心となる雌ネジが形成された固定部材と、前記雌ネジに螺合されて前記固定部材に対する固定位置が調整されるとともに前記中央孔と同心となる筒状の調整ネジとを備え、 The biasing force adjustment section includes a fixing member that is fixed to the base and has a female screw formed therein that is concentric with the central hole of the base, and a fixing member that is screwed into the female screw and has a fixing position relative to the fixing member. and a cylindrical adjustment screw that is adjusted and is concentric with the central hole,
前記付勢部材支持軸は、前記中央孔及び前記調整ネジを挿通しており、 The biasing member support shaft is inserted through the center hole and the adjustment screw,
前記付勢部材は、前記支持台と前記調整ネジとの間に挟持されているとともに、前記調整ネジの前記固定位置を調整することにより前記付勢部材の付勢力が調整される、請求項2に記載のウエブ搬送装置。 2. The biasing member is sandwiched between the support base and the adjustment screw, and the biasing force of the biasing member is adjusted by adjusting the fixing position of the adjustment screw. The web conveyance device described in .
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