KR102117768B1 - 도공 장치 및 도공 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 장척상의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 제 1 기재 및 제 2 기재를 접속한 상태로 제 1 기재 및 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하면서 제 1 기재 및 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 장치에 있어서, 중첩 영역을 고정밀도로 특정한다.
(해결 수단) 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재를 부여하는 식별 부여부와, 식별 부여부에 의해 제 1 기재 또는 제 2 기재에 부여된 식별 부재를 검지하여 검지 정보를 출력하는 검지부와, 검지 정보에 기초하여 중첩 영역을 특정하는 중첩 영역 특정부를 구비하고 있다.

Description

도공 장치 및 도공 방법{COATING APPARATUS AND COATING METHOD}
이 발명은, 장척상 (長尺狀) 의 제 1 기재의 후단부에 장척상의 제 2 기재의 선단부를 접속하여 제 1 기재 및 제 2 기재를 연속적으로 반송하면서 제 1 기재 및 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 장치 및 도공 방법에 관한 것이다.
도공 장치로서, 집전체로서 기능하는 금속 등의 도전체 시트나 표면에 금속 박막이 형성된 수지 시트 등의 장척상의 기재를 롤·투·롤 방식으로 소정의 반송 경로를 따라 반송하면서 기재에 도공막을 형성하는 장치가 알려져 있다. 이 도공 장치에서는, 도공막의 형성을 연속적으로 실시하기 위해서, 예를 들어 일본 공개특허공보 2014-46303호에 기재되어 있는 바와 같이, 기재를 롤상으로 감아 돌린 원단 (原反) 을 2 개 준비해 두고, 일방의 원단에 있어서의 기재의 잔량이 적어지면, 기재의 공급원을 다른 일방의 원단으로 전환하고 있다. 이 전환 동작을 실행하기 위해서, 기재의 전환 기능을 갖는 권출부가 형성되어 있다. 권출부에는, 기재가 감긴 예비의 원단이 형성되어 있다. 그리고, 하나의 원단에 감긴 기재가 당해 하나의 원단으로부터 권출됨으로써 기재의 잔량이 감소하면, 하나의 원단으로부터 권출되는 기재와 예비의 원단에 감긴 기재를 양면 테이프 등에 의해 접속시킨다. 이에 따라, 기재 공급부로부터 공급되는 기재를, 하나의 원단에 감긴 기재로부터, 예비의 원단에 감긴 기재로 전환하고, 기재를 연속적으로 공급 가능하게 되어 있다.
상기한 바와 같이 양면 테이프 등에 의해 2 개의 기재를 접속하는 경우, 나중에 상세히 서술하는 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 하나의 원단으로부터 권출되는 기재의 후단부와, 예비의 원단으로부터 권출되는 기재의 선단부를 중첩시키고 있다. 이 때문에, 도공 품질의 관점에서 도공막의 재료인 도공액의 중첩 영역으로의 공급을 정지시키는 것이 요망되는 경우가 있다. 또, 중첩 영역은 기재의 이음매 부분이며, 기재보다 두껍게 되어 있다. 따라서, 도공액을 기재에 토출하는 노즐과의 간섭를 회피하기 위해서, 필요에 따라 노즐을 토출 위치로부터 퇴피시키는 것이 적합한 경우도 있다.
이와 같은 요망를 실현하기 위해서는, 중첩 영역을 검지하는 것이 중요해진다. 그러나, 종래에 있어서는 중첩 영역을 고정밀도로 검출하기 위한 구체적인 기술은 제공되어 있지 않고, 오퍼레이터에 의한 육안 관찰에 의지하지 않을 수 없었다. 요컨대, 오퍼레이터의 눈으로 이음매 (중첩 영역) 를 확인하여, 수동으로 노즐을 토출 위치로부터 퇴피시키는 한편, 이음매가 토출 위치를 통과하는 것을 확인한 후, 재접근시켜 도공를 재개하고 있었다. 그 결과, 24 시간 연속적으로 자동 생산하는 공장에서는 상기 도공 장치를 사용할 수 없었다. 또, 기재의 연속 반송은 계속되고 있기 때문에, 오퍼레이터에 의한 매뉴얼 동작을 수반하는 분만큼 도공 로스가 되어 버려, 이것이 생산 효율의 저하를 초래하는 요인의 하나가 되고 있었다.
이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 장척상의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 제 1 기재 및 제 2 기재를 접속한 상태로 제 1 기재 및 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하면서 제 1 기재 및 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 장치에 있어서, 중첩 영역을 고정밀도로 특정할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 발명의 하나의 양태는, 장척상의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 제 1 기재 및 제 2 기재를 접속한 상태로 제 1 기재 및 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하면서 제 1 기재 및 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 장치로서, 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재를 부여하는 식별 부여부와, 식별 부여부에 의해 제 1 기재 또는 제 2 기재에 부여된 식별 부재를 검지하여 검지 정보를 출력하는 검지부와, 검지 정보에 기초하여 중첩 영역을 특정하는 중첩 영역 특정부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 이 발명의 다른 양태는, 도공 방법으로서, 장척상의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 제 1 기재 및 제 2 기재를 접속한 상태로 제 1 기재 및 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하는 공정과, 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재를 부여하는 공정과, 식별 부재를 검지하여 중첩 영역을 특정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
제 1 기재와 제 2 기재가 접속되는 중첩 영역에서는, 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부가 중첩되어 있다. 그래서, 본 발명에서는, 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재가 부여되고, 그 식별 부재를 검지함으로써 중첩 영역이 특정된다.
이상과 같이, 제 1 기재의 후단부 및 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 부여된 식별 부재를 검지하고 있기 때문에, 중첩 영역을 고정밀도로 특정할 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 도공 장치의 일 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 도공 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a 는, 원단의 전환 동작의 제 1 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3b 는, 원단의 전환 동작의 제 2 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3c 는, 원단의 전환 동작의 제 3 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3d 는, 원단의 전환 동작의 제 4 스텝을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 1 은 본 발명에 관련된 도공 장치의 일 실시형태를 나타내는 도면이다. 또, 도 2 는 도 1 에 나타내는 도공 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도공 장치 (100) 는, 롤·투·롤 방식으로 반송되는 시트상의 기재 (S) 에 대하여 페이스트상 도공액을 도공하는 장치이며, 예를 들어 리튬 이온 2 차 전지와 같은 전지용 전극의 제조에 사용할 수 있는 것이다. 이하의 각 도면에 있어서의 방향을 통일적으로 나타내기 위해서, 도 1 에 나타내는 바와 같이 XYZ 직교 좌표계를 설정한다. 여기서 XY 평면은 수평면이고, X 축은 기재 (S) 의 폭 방향으로 연장되는 축인 한편, Y 축은 X 축과 직교하고, 기재 (S) 의 반송 방향으로 연장되는 축이다. Z 축은 연직축을 나타내고, (-Z) 방향이 연직 하향 방향을 나타낸다.
이 도공 장치 (100) 는, 도공액을 기재 (S) 에 공급하여 도포하는 도포부 (1) 를 가지고 있다. 이 도포부 (1) 는, 도포해야 할 도공액을 내부에 저류하는 탱크 (11) 와, 그 탱크 (11) 로부터 공급되는 도공액을 토출하는 1 개의 노즐 (12) 을 구비하고 있다. 노즐 (12) 은 X 방향으로 연장 형성되어 있고, X 방향으로 연장되는 토출구 (도시 생략) 로부터 도공액을 토출 가능하게 되어 있다. 이 노즐 (12) 은 송액계 (13) 를 통해서 탱크 (11) 와 접속되어 있다. 송액계 (13) 는 도 1 에 나타내는 바와 같이 탱크 (11) 와 노즐 (12) 사이를 접속하는 배관 (131) 과, 그 배관 (131) 의 도중에 개재 삽입되어 배관 (131) 에 도공액을 유통시키는 펌프 (132) 를 가지고 있다. 펌프 (132) 는, 고점도의 도공액을 안정된 유량으로 송출할 수 있는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 펌프로는 예를 들어 나사 펌프를 사용할 수 있으며, 예를 들어 1 축 나사 펌프의 1 종인 모노 펌프를 적합하게 적용할 수 있다. 펌프 (132) 의 동작은 제어 유닛 (2) 에 의해 제어되고, 노즐 (12) 로부터의 도공액의 토출 및 토출 정지를 전환 가능하게 되어 있다.
노즐 (12) 의 토출구와 대향하는 위치에 기재 (S) 가 반송 유닛 (3) 에 의해 소정의 반송 경로를 따라 이송된다. 반송 유닛 (3) 은 기재 (S) 를 권출하는 권출부 (31) 를 가지고 있다. 권출부 (31) 에서는, 장척 시트상의 기재 (S) 를 롤상으로 권취하여 이루어지는 원단 (311a, 311b) 이 2 개 세트되어 있다. 그리고, 권출부 (31) 는 일방의 원단 (311a) 으로부터 기재 (S) 를 권출하는 한편, 원단 (311a) 에서의 기재 (S) 의 잔량이 적어지면, 타방의 원단 (311b) 으로부터 기재 (S) 를 권출함과 함께 당해 기재 (S) 의 선단부를 원단 (311a) 으로부터 권출된 기재 (S) 의 후단부와 접속하여 기재 (S) 를 연속적으로 도포부 (1) 를 향해서 반송 가능하게 되어 있다. 또한, 원단 (311a, 311b) 으로부터 기재 (S) 를 구별하여 설명할 때에는, 원단 (311a) 으로부터의 기재를 「기재 (Sa)」 라고 칭하는 한편, 원단 (311b) 으로부터의 기재를 「기재 (Sb)」 라고 칭한다. 또, 기재 (Sa) 의 후단부와 기재 (Sb) 의 선단부가 접속되어 권출부 (31) 로부터 권출되는 기재를 「기재 (S)」 라고 칭한다. 또한, 권출부 (31) 의 구성 및 동작에 대해서는 나중에 상세히 서술한다.
반송 유닛 (3) 은, 권출부 (31) 로부터 권출되고, 도포부 (1) 를 경유하여 반송 방향 (Ds) 으로 반송되는 기재 (S) 를 권취하기 위해서, 백업 롤러 (33) 및 권취 롤러 (34) 를 가지고 있다. 즉, 권출부 (31) 로부터의 기재 (S) 는 백업 롤러 (33) 의 표면에 감아 걸려 있고, 백업 롤러 (33) 의 표면을 통과한 기재 (S) 가 권취 롤러 (34) 에 의해 권취된다. 또한, 본 실시형태에서는, 백업 롤러 (33) 및 권취 롤러 (34) 의 사이에 있어서는, 기재 (S) 는 대략 평탄한 자세를 유지하여 반송되어 있고, 이 때의 기재 (S) 의 반송 방향 (Ds) 은 (+Y) 방향이다.
요컨대, 반송 유닛 (3) 은, 도포 대상물인 기재 (S) 를 유지하는 수단으로서의 기능 및 이것을 반송하는 수단으로서의 기능을 갖는다. 반송 유닛 (3) 은 또한, 도 2 에 나타내는 바와 같이 제어 유닛 (2) 으로부터의 제어 지령에 따라, 권출부 (31) 의 각 부를 구동하는 권출 구동 기구 (35) 와 권취 롤러 (34) 를 회전 구동시키는 권취 구동 기구 (36) 를 가지고 있다.
이와 같이 반송 유닛 (3) 에 의해 지지·반송되는 기재 (S) 의 주면 (主面) 중, 일방면이 백업 롤러 (33) 에 맞닿아 있는 부분의 타방면에 대향하도록, 노즐 (12) 이 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 노즐 (12) 과 대향 배치된 백업 롤러 (33) 의 표면에 기재 (S) 가 감아 걸림으로써, 기재 (S) 가 노즐 (12) 과 대향한다. 그리고, 제어 유닛 (2) 으로부터의 지령에 따라 노즐 (12) 로부터 도공액이 토출되고, 기재 (S) 의 표면에 도포된다. 기재 (S) 가 화살표 (Ds) 방향으로 반송됨으로써, 노즐 (12) 을 기재 (S) 에 대하여 상대적으로 주사 이동시키면서 도공액을 기재 (S) 에 도포할 수 있다. 기재 (S) 표면 중, 이면측이 백업 롤러 (33) 에 맞닿는 영역에 노즐 (12) 을 대향시킨 상태에서 도공액을 도포함으로써, 소정의 토출 위치에 위치 결정된 노즐 (12) 과 기재 표면의 갭을 안정적으로 유지하면서 도포를 실시할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 노즐 (12) 은 상기 토출 위치와 토출 위치로부터 반(反) 백업 롤러 측으로 이간한 이간 위치의 사이에서 이동 가능하게 구성됨과 함께 노즐 이동 기구 (14) (도 2) 와 접속되어 있다. 이 노즐 이동 기구 (14) 가 제어 유닛 (2) 으로부터의 이동 지령에 따라 작동함으로써 노즐 (12) 은 토출 위치와 이간 위치에 선택적으로 위치 결정된다.
토출 위치에 위치 결정된 노즐 (12) 의 토출구로부터 일정량으로 연속적으로 도공액이 토출되면, 기재 (S) 의 표면에는 도공액에 의한 웨트막 (도시 생략) 이 Y 방향으로 연장되어 형성된다. 여기서 예를 들어, 집전체로서 기능하는 금속 등의 도전체 시트를 기재 (S) 로서 시용하고, 도공액으로서 활물질 재료를 포함하는 페이스트를 사용함으로써, 집전체층의 표면에 활물질층을 적층하여 이루어지는 전지용 전극를 제조하는 것이 가능하다. 이와 같은 도공액은 일반적으로 비교적 고점도이며, 예를 들어 전단 속도 10 s-1 에 있어서의 점도가 50 ㎩·s 내지 300 ㎩·s 정도의 것을 사용할 수 있다. 또, 기재 (S) 로는, 예를 들어 수지 시트의 표면에 금속 박막이 형성된 것이어도 된다.
또, 반송 유닛 (3) 에 의한 기재 (S) 의 반송 방향에 있어서, 백업 롤러 (33) 보다 하류측이고 권취 롤러 (34) 보다 상류측의 위치에, 경화 유닛 (4) 이 형성되어 있다. 경화 유닛 (4) 은, 그 내부에 통송 되는 기재 (S) 에 형성된 웨트막에 대하여 예를 들어 건조 공기, 열풍, 적외선 등을 공급함으로써 도공액의 용매 성분의 휘발을 촉진하고, 웨트막을 건조 경화시켜 도공막을 형성한다. 도공액이 특정한 전자파에 감응하여 경화하는 재료를 포함하는 것인 경우에는, 당해 전자파를 도공액에 조사하도록 구성되어도 된다. 기재 (S) 의 반송 경로를 따른 경화 유닛 (4) 의 길이는, 도공액의 경화 시간에 대응한다.
이와 같이 도공 장치 (100) 에서는, 기재 (S) 를 반송 방향 (Ds) 으로 반송하면서 도공막을 연속적으로 형성하면서, 일방의 원단 (311a) 에 있어서의 기재 (Sa) 의 잔량이 적어지면, 권출부 (31) 에 의해 기재 (Sa) 의 후단부에 타방의 원단 (311b) 으로부터의 기재 (Sb) 를 접속하여 기재 (S) 의 연속 공급을 실시한다.
이 권출부 (31) 에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 권출 롤러 (312a), 보조 롤러 (313a), 권출 롤러 (312b) 및 보조 롤러 (313b) 가 폭 방향 (X) 으로 연장되는 회동축 (314a) 을 중심으로 등각도 간격 (90˚) 으로 방사상으로 배치됨과 함께, 회동축 (314a) 둘레에 일체적으로 회동 가능하게 되어 있고, 소위 터릿 기구 (314) 가 구성되어 있다. 터릿 기구 (314) 의 회동축 (314a) 은 권출 구동 기구 (35) 와 접속되고, 권출 구동 기구 (35) 에 의해 터릿 기구 (314) 가 도 1 의 지면에 있어서 반시계 방향으로 회동됨으로써 나중에 도 3a ∼ 3d 를 참조하면서 상세히 서술하도록 기재 전환을 실시한다.
또, 기재 전환을 실시할 때에는, 잔량이 적어진 원단 (311a) 으로부터 기재 (Sa) 를 분리하는 절단 동작과, 원단 (311a) 으로부터 분리된 기재 (Sa) 의 후단부와 원단 (311b) 으로부터 권출된 기재 (Sb) 의 선단부를 접속하는 접속 동작을 실행할 필요가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 절단 기구 (315) 와 가압 기구 (316) 가 형성되어 있다.
절단 기구 (315) 는, 폭 방향 (X) 으로 연장 형성된 회동축 (315a) 둘레에 자유롭게 회동할 수 있는 아암 부재 (315b) 와, 아암 부재 (315b) 의 선단부에 장착된 커터 부재 (315c) 를 가지고 있다. 그리고, 절단 기구 (315) 의 회동축 (315a) 은 권출 구동 기구 (35) 와 접속되고, 권출 구동 기구 (35) 에 의해 아암 부재 (315b) 가 도 1 의 지면에 있어서 시계 방향으로 회동됨으로써 커터 부재 (315c) 가 대기 위치 (도 1 중의 실선 위치) 로부터 절단 위치 (도 3b 의 실선 위치) 로 이동하여 기재 (Sa) 를 절단한다.
가압 기구 (316) 는, 폭 방향 (X) 으로 연장 형성된 회동축 (316a) 둘레에 자유롭게 회동할 수 있는 아암 부재 (316b) 와, 아암 부재 (316b) 의 선단부에 장착된 가압 롤러 (316c) 를 가지고 있다. 그리고, 가압 기구 (316) 의 회동축 (316a) 은 권출 구동 기구 (35) 와 접속되고, 권출 구동 기구 (35) 에 의해 아암 부재 (316b) 가 도 1 의 지면에 있어서 반시계 방향으로 회동됨으로써 가압 롤러 (316c) 가 기재 (Sa) 의 후단부를 원단 (311b) 에 가압한다. 이 가압 타이밍에서, 미리 오퍼레이터에 의해 기재 (Sb) 의 선단부의 표면에 첩부 (貼付) 된 양면 테이프 (TP) 가 가압 위치로 이동하고 있다. 따라서, 기재 (Sa) 의 후단부와 기재 (Sb) 의 선단부가 서로 겹치는 중첩 영역에 있어서, 기재 (Sa) 의 후단부와 기재 (Sb) 의 선단부가 양면 테이프 (TP) 에 의해 접속된다 (도 3c 참조).
또, 권출부 (31) 에는, 고정 롤러 (318a), 기재 (S) 에 인가되는 장력에 따라 점선 화살표 방향으로 자유롭게 요동할 수 있는 텐션 롤러 (318b) 및 고정 롤러 (318c) 가 형성되어 있고, 터릿 기구 (314) 로부터 권출되는 기재 (S) 를 도포부 (1) 에 안정적으로 안내한다.
또한, 권출부 (31) 에는, 중첩 영역을 검지하기 위해서 검지용 테이프 (도 3b ∼ 3d 중의 부호 51) 를 기재 (Sb) 의 선단부에 부여하는 검지용 테이프 부여부 (5) 및 검지용 테이프를 검지하는 검지 센서 (6) 가 형성되어 있다. 검지용 테이프 부여부 (5) 는 기재 (Sb) 의 선단부 중 중첩 영역을 제외한 영역, 특히 중첩 영역에 인접하는 영역에 검지용 테이프를 부여하는 것이 적합하다. 또, 검지용 테이프로는 기재 (S) 와 재질이나 색 등이 상이하고, 기재 (S) 의 반송 중에 박리되지 않을 정도의 점착성을 갖는 것이 적합하다. 예를 들어 기재 (S) 와 상이한 색을 갖는 테이프를 검지용 테이프로서 기재 (Sb) 의 선단부에 부여하는 경우, 기재 (S) 에 대한 검지용 테이프의 색의 상이를 검지하는 컬러 센서를 검지 센서 (6) 로서 사용하는 것이 적합하다.
검지 센서 (6) 로부터 출력되는 검지 정보는 제어 유닛 (2) 에 송신된다. 제어 유닛 (2) 은 도 2 에 나타내는 바와 같이 CPU 등에 의해 구성되는 연산 처리부 (21) 와 프로그램 등을 기억하는 기억부 (22) 를 가지고 있다. 연산 처리부 (21) 는 기억부 (22) 에 미리 기억되어 있는 프로그램에 따라서 장치 각 부를 제어하여 원단 (311a) 으로부터 권출되는 기재 (Sa) 에 대한 도공 처리, 원단 (311a) 으로부터 원단 (311b) 으로의 전환 처리 및 원단 (311b) 으로부터 권출되는 기재 (Sb) 에 대한 도공 처리를 실시한다. 특히 전환 처리에 있어서는, 연산 처리부 (21) 는 상기 검지 정보를 해석하여 기재 (Sa, Sb) 가 부분적으로 서로 겹쳐진 상태로 접속된 중첩 영역을 특정하고, 그것에 기초하여 펌프 (132) 의 동작을 전환함으로써 도공액의 공급과 공급 정지를 제어함과 함께 노즐 이동 기구 (14) 를 제어하여 중첩 영역이 백업 롤러 (33) 를 통과하는 동안만 노즐 (12) 을 토출 위치로부터 퇴피 위치로 이동시키고, 기재 (S) 로부터 이간시킨다. 이와 같이, 연산 처리부 (21) 는 본 발명의 「중첩 영역 특정부」, 「공급 제어부」 및 「노즐 위치 제어부」 로서 기능하고, 원단 (311a) 으로부터 원단 (311b) 으로의 전환 동작을 실행한다. 또한, 도 2 중의 부호 7 은 다음에 설명하는 도공 처리 (전환 처리를 포함한다) 의 진행 상황이나 이상의 발생 등을 필요에 따라 오퍼레이터에게 알림과 함께 오퍼레이터로부터의 각종 정보의 입력를 접수하기 위한 조작 표시 유닛을 나타내고 있다.
도 3a 내지 도 3d 는 원단의 전환 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도공 장치 (100) 에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 도포부 (1) 로의 기재 (S) 의 권출을 실시하는 소정의 기재 권출 위치에 위치 결정된 원단 (311a) 으로부터 기재 (S (Sa)) 를 권출부 (31) 로부터 권출하고, 반송 방향 (Ds) 으로 기재 (S) 를 반송하면서 도포부 (1) 에 의한 도공액의 공급 및 경화 유닛 (4) 에 의한 건조 경화를 실시하여 도공막을 기재 (S) 에 형성한다. 이 기재 (Sa) 에 대한 도공 처리를 계속해서 실시함으로써 원단 (311a) 에서의 기재 잔량이 감소해 간다. 그래서, 본 실시형태에서는, 연산 처리부 (21) 는 기재 잔량이 일정값에 도달하면, 기재 (Sa) 에 대한 도공 처리를 일정 시간 동안만 계속하면서 원단의 전환 동작을 병행하여 실시한다.
이 원단의 전환 동작에서는, 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 터릿 기구 (314) 가 권출 구동 기구 (35) 에 의해 반시계 방향으로 약 160˚ 회동하여 원단 (311a) 을 기재 권출 위치로부터 이간시킴과 함께 원단 (311b) 을 기재 권출 위치에 가까이 한다. 이와 같은 회동축 (314a) 을 중심으로 하는 원단 (311a, 311b) 의 선회 동작에 연동하여 권출 롤러 (312a, 312b) 를 시계 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 권출 롤러 (312b) 측에서는, 원단 (311b) 이 시계 방향으로 회전하고, 그 선단부 (Sbf) (도 3c 참조) 가 기재 (Sa) 를 향해서 권출된다. 한편, 권출 롤러 (312a) 측에서는, 원단 (311a) 으로부터 기재 (Sa) 가 권출되어 보조 롤러 (313a) 에 감아 걸린다. 또 기재 (Sa) 의 권출에 연동하여 가압 롤러 (316c) 가 기재 권출 위치의 근방에 위치하는 원단 (311b) 을 향해서 이동하고, 기재 (Sa) 를 원단 (311b) 의 선단부 (Sbf) 로 밀어보내고, 기재 (Sa, Sb) 를 서로 겹쳐 중첩 영역 (Rs) (도 3c 참조) 을 형성한다. 이 원단 (311b) 의 선단부 (Sbf) 의 표면에는, 미리 양면 테이프 (TP) 가 첩부되어 있다. 따라서, 도 3a 에 나타내는 상태로부터 원단 (311a, 311b) 의 권출이 진행되면, 양면 테이프 (TP) 가 가압 롤러 (316c) 의 바로 아래 위치로 이송되고, 중첩 영역 (Rs) 에서 기재 (Sa, Sb) 를 접속한다. 이 때문에, 그 이후에 대해서는 원단 (311b) 으로부터 권출되는 기재 (Sb) 가 기재 (S) 로서 도포부 (1) 를 향해서 반송된다.
이렇게 하여 양면 테이프 (TP) 에 의한 기재 (Sa, Sb) 의 접속이 완료되면, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 커터 부재 (315c) 가 대기 위치 (점선 위치) 로부터 절단 위치 (실선 위치) 로 이동하여 기재 (Sa) 를 절단한다. 이에 따라 기재 (Sa) 가 원단 (311a) 으로부터 분리되고, 기재 (Sa) 의 후단부 (Sar) 와 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 가 서로 겹쳐 있는 영역, 요컨대 중첩 영역 (Rs) (도 3c 참조) 의 범위가 확정된다. 한편, 상기 분리에 의해, 그 이후에 있어서는 원단 (311a) 으로부터의 도포부 (1) 로의 기재 공급은 정지된다. 또, 상기 기재 공급의 정지와 교체하여, 중첩 영역 (Rs) 에 뒤이어 기재 (Sb) 가 단독으로 기재 (S) 로서 도포부 (1) 를 향해서 반송 가능해진다.
또, 중첩 영역 (Rs) 을 특정하기 위한 식별 부재를 기재 (S) 에 장착하기 위해서, 본 실시형태에서는 상기 절단 처리에 동기하여 검지용 테이프 부여부 (5) 에 장착된 모터나 실린더 등이 작동한다. 이에 따라, 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 중 중첩 영역 (Rs) 에 인접하는 인접 영역 (도 3c 중의 부호 Rb) 에 검지용 테이프 (51) 가 부여된다. 이 인접 영역은, 기재 (S) 의 반송 방향 (Ds) 에 있어서 중첩 영역 (Rs) 에 대하여 상류측에 위치하는 영역을 의미하고 있고, 기재 (S) 의 반송에 수반하여 중첩 영역 (Rs) 과 함께 반송 방향 (Ds) 으로 보내진다.
그리고, 상기와 같이 하여 기재 (Sa) 의 분리가 완료되면, 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 커터 부재 (315c) 가 대기 위치 (실선 위치) 로 되돌아간다. 또, 중첩 영역 (Rs) 이 가압 위치를 통과하면, 가압 롤러 (316c) 도 원래의 대기 위치 (실선 위치) 로 되돌아간다. 또한, 터릿 기구 (314) 가 권출 구동 기구 (35) 에 의해 반시계 방향으로 더 약 20˚ 회동하여 원단 (311b) 을 기재 권출 위치로 이동시키고, 위치 결정한다.
이와 같이 터릿 기구 (314) 를 180˚ 회동시키는 동안에, 기재 (Sa) 의 후단부 (Sar) 와 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 의 부분적인 중첩, 양면 테이프 (TP) 에 의한 중첩 영역 (Rs) 에서의 기재 접속 그리고 기재 (Sa) 의 절단 처리를 실시함으로써 원단 전환이 실시된다. 또한, 원단 전환 동작을 실시하고 있는 동안도 기재 (Sa) 에 대한 도공액의 도포가 도포부 (1) 에서 실시된다. 또, 그 때에 권출부 (31) 에서는 상기 원단 전환 동작에 기인하여 기재 (S) 의 권출량이 변동하는 경우가 있지만, 그것은 텐션 롤러 (318b) 의 변위에 의해 흡수된다. 이에 따라, 안정되게 권출부 (31) 로부터 도포부 (1) 에 기재 (S) 를 반송할 수 있다.
원단 전환 동작 후에 있어서는, 중첩 영역 (Rs) 이 도포부 (1) 를 향해서 반송되지만, 그것에 추종하도록 검지용 테이프 (51) 가 첩부된 인접 영역 (Rb) 도 도포부 (1) 를 향해서 반송된다. 그리고, 도 3d 에 나타내는 바와 같이, 중첩 영역 (Rs) 이 노즐 (12) 과 대향하는 위치, 요컨대 도공액의 공급을 수용하는 위치에 도달하기 바로 앞에서, 검지용 테이프 (51) 가 검지 센서 (6) 의 검지 범위에 도달한다. 이 타이밍에서 검지 센서 (6) 로부터 검지용 테이프 (51) 를 검지한 취지의 검지 정보가 제어 유닛 (2) 에 송신된다. 이 검지 정보를 받은 제어 유닛 (2) 에서는, 중첩 영역 (Rs) 이 도포부 (1) 의 바로 앞에 도달해 있는 취지를 연산 처리부 (21) 는 특정한다. 또한, 중첩 영역 (Rs) 의 특정에 따라 연산 처리부 (21) 는 펌프 (132) 의 동작을 정지시켜 도공액의 공급 정지를 실시함과 함께 노즐 (12) 을 토출 위치로부터 퇴피 위치로 이동시키고, 위치시킨다.
이러한 도공액의 공급 정지 및 노즐 (12) 의 퇴피는 중첩 영역 (Rs) 이 백업 롤러 (33) 를 통과하는 동안만 계속된다. 한편, 중첩 영역 (Rs) 의 통과 후에 있어서는, 기재 (Sb) 만이 기재 (S) 로서 반송되어 오기 때문에, 중첩 영역 (Rs) 의 통과 타이밍에서 연산 처리부 (21) 는 노즐 (12) 을 토출 위치로 이동시킨다. 그리고, 토출 준비가 완료하면, 연산 처리부 (21) 는 펌프 (132) 를 작동시켜 기재 (S (Sb)) 에 도공액을 공급하고, 웨트막의 형성을 재개한다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 원단 (311a) 으로부터 권출된 기재 (Sa) 의 후단부 (Sar) 와 원단 (311b) 으로부터 권출된 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 가 서로 겹쳐져 양면 테이프 (TP) 에 의해 접속된 중첩 영역 (Rs) 의 근방에 검지용 테이프 (51) 를 부여하고, 당해 검지용 테이프 (51) 를 검지 센서 (6) 로 검지함으로써 중첩 영역 (Rs) 을 특정하고 있다. 이와 같이 기재 (S) 와 상이한 색을 갖는 검지용 테이프 (51) 를 사용하여 중첩 영역 (Rs) 의 특정을 실시하고 있기 때문에, 중첩 영역 (Rs) 을 고정밀도로 특정할 수 있다.
또, 검지용 테이프 (51) 의 검지에 기초하여 노즐 (12) 로부터의 도공액의 공급 및 공급 정지를 실시하고 있다. 이 때문에, 기재 (Sa) 에 대하여 중첩 영역 (Rs) 의 바로 가까이의 영역, 요컨대 기재 (Sa) 의 후단부 (Sar) 중 중첩 영역 (Rs) 에 인접하는 인접 영역 (Ra) (도 3c 참조) 에도 도공막을 형성하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 기재 (Sb) 에 대하여 중첩 영역 (Rs) 의 바로 가까이의 영역, 요컨대 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 중 중첩 영역 (Rs) 에 인접하는 인접 영역 (Rb) (도 3c 참조) 으로부터 도공막의 형성을 개시하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 검지용 테이프 (51) 의 검지에 기초하여, 중첩 영역 (Rs) 이 백업 롤러 (33) 중 노즐 (12) 의 토출구와 대향하는 위치를 통과하는 동안만 노즐 (12) 을 이간 위치에 위치 결정하고 있다. 이 때문에, 노즐 (12) 이 중첩 영역 (Rs) 과 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 토출 위치에 위치하는 노즐 (12) 의 백업 롤러 (33) 와의 갭이 중첩 영역 (Rs) 의 두께 (= 기재 (Sa) 의 두께 + 양면 테이프 (TP) 의 두께 + 기재 (Sb) 의 두께) 보다 충분히 넓은 경우에는, 상기 노즐 (12) 의 이동은 불필요하다.
이와 같이 본 실시형태에 있어서는, 기재 (Sa, Sb) 가 각각 본 발명의 「제 1 기재」 및 「제 2 기재」 의 일례에 상당하고 있다. 또, 검지 센서 (6) 가 본 발명의 「검지부」 의 일례에 상당하고, 이 검지 센서 (6) 로 검지용 테이프 (51) 를 검지한 시점에서 중첩 영역 (Rs) 이 도포부 (1) 의 바로 앞에 도달하였다는 정보가 본 발명의 「중첩 영역에 관한 정보」 의 일례에 상당하고 있다. 또, 검지용 테이프 부여부 (5) 및 검지용 테이프 (51) 가 각각 본 발명의 「식별 부여부」 및 「식별 부재」 의 일례에 상당하고 있다. 또, 기재 (Sb) 의 선단부의 표면이 본 발명의 「제 1 기재의 후단부와 중첩되는 주면」 의 일례에 상당하고 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 여러 가지 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 「식별 부재」 로서 검지용 테이프 (51) 를 사용하고 있지만, 잉크 등의 인쇄 재료를 사용해도 된다. 예를 들어 검지용 테이프 부여부 (5) 대신에 잉크를 기재 (S) 에 토출하여 마크 등을 인쇄하는 인자 헤드를 사용해도 되고, 이 경우, 인자 헤드가 본 발명의 「식별 부여부」 의 일례에 상당한다.
또, 상기 실시형태에서는, 양면 테이프 (TP) 가 가압 롤러 (316c) 의 바로 아래 위치로 이송되어 기재 접속이 실행된 타이밍에서 검지용 테이프 (51) 를 기재 (Sb) 에 부여하고 있고, 양면 테이프 (TP) 의 위치에 따라 검지용 테이프 (51) 를 부여하고 있다. 여기서, 단순한 타이밍 제어가 아니라, 양면 테이프 (TP) 를 센서에 의해 검지한 것을 트리거로서 검지용 테이프 (51) 를 기재 (Sb) 에 부여하도록 구성해도 된다. 또, 기재 (Sa, Sb) 의 접속은 양면 테이프 (TP) 에 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 실시형태에서는, 검지용 테이프 (51) 를 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 중 인접 영역 (Rb) 에 부여하고 있지만, 검지용 테이프 (51) 나 인쇄 재료 등의 식별 부재의 부여 위치는 이것에 한정되는 것이 아니라, 기재 (Sa) 의 인접 영역 (Ra) 이나 중첩 영역 (Rs) 에 부여해도 된다. 또, 기재 표면에 검지용 테이프 (51) 를 부여하고 있지만, 기재 이면에 부여해도 된다. 요점은, 기재 (Sa) 의 후단부 (Sar) 및 기재 (Sb) 의 선단부 (Sbf) 중 적어도 일방에 상기 식별 부재를 부여하면 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 검지용 테이프 부여부 (5) 및 검지 센서 (6) 를 권출부 (31) 의 내부에 배치하고 있지만, 이들의 배치 형성 위치는 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 검지용 테이프 부여부 (5) 등의 식별 부여부를 권출부 (31) 에 배치하는 한편, 검지 센서 (6) 의 검지부를 권출부 (31) 와 도포부 (1) 의 사이에 배치해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는 기재 (S) 로서 집전체가 되는 금속막을, 도공막으로서 활물질 재료를 사용하여 전지용 전극를 제조하지만, 이 발명에 적용 대상이 되는 기재 및 도공막 (도공액) 의 재료는 이것에 한정되지 않고 임의이다.
이 발명은, 장척상의 제 1 기재의 후단부에 장척상의 제 2 기재의 선단부를 접속하여 제 1 기재 및 제 2 기재를 연속적으로 반송하면서 제 1 기재 및 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 기술 전반에 적용 가능하다.
5 : 검지용 테이프 부여부 (식별 부여부)
6 : 검지 센서 (검지부)
12 : 노즐
21 : 연산 처리부 (중첩 영역 특정부, 공급 제어부, 노즐 위치 제어부)
51 : 검지용 테이프 (식별 부재)
100 : 도공 장치
311a, 311b : 원단
Ds : 반송 방향
Rs : 중첩 영역
Sa : (제 1) 기재
Sar : (제 1 기재의) 후단부
Sb : (제 2) 기재
Sbf : (제 2 기재의) 선단부

Claims (6)

  1. 장척상 (長尺狀) 의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단 (原反) 으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재를 접속한 상태로 상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하면서 상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재에 노즐로부터 도공액을 공급하여 도공막을 형성하는 도공 장치로서,
    상기 제 1 기재의 후단부 및 상기 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재를 부여하는 식별 부여부와,
    상기 식별 부여부에 의해 상기 제 1 기재 또는 상기 제 2 기재에 부여된 상기 식별 부재를 검지하여 검지 정보를 출력하는 검지부와,
    상기 검지 정보에 기초하여 상기 중첩 영역을 특정하는 중첩 영역 특정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중첩 영역 특정부에 의해 특정된 상기 중첩 영역에 관한 정보에 기초하여 상기 중첩 영역에 대한 도공액의 공급 및 공급 정지를 제어하는 공급 제어부를 구비하는, 도공 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도공액의 공급을 정지하고 있는 동안, 상기 노즐을 상기 중첩 영역으로부터 이간시키는 노즐 위치 제어부를 구비하는, 도공 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재의 접속은 상기 원단으로부터 권출되기 전에 상기 제 2 기재의 선단부 중 상기 제 1 기재의 후단부와 중첩되는 주면 (主面) 에 첩부 (貼付) 된 양면 테이프로 실시되고,
    상기 식별 부여부는 상기 양면 테이프의 위치에 따라 상기 식별 부재의 부여를 제어하는, 도공 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 부여부는 검지용 테이프 또는 인쇄 재료를 상기 식별 부재로서 부여하는, 도공 장치.
  6. 장척상의 제 1 기재의 후단부에 대하여 롤상의 원단으로부터 권출된 장척상의 제 2 기재의 선단부를 부분적으로 서로 겹침과 함께 서로 겹쳐진 중첩 영역에서 상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재를 접속한 상태로 상기 제 1 기재 및 상기 제 2 기재를 반송 방향으로 반송하는 공정과,
    상기 제 1 기재의 후단부 및 상기 제 2 기재의 선단부 중 적어도 일방에 식별 부재를 부여하는 공정과,
    상기 식별 부재를 검지하여 상기 중첩 영역을 특정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 도공 방법.
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