KR20120014081A

KR20120014081A - 양면 도공 기재용 반송 장치

Info

Publication number: KR20120014081A
Application number: KR1020127000424A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 와타나베
Original assignee: 도레 엔지니아린구 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-02-15
Also published as: CN102470389B; TWI446974B; WO2011001648A1; JPWO2011001648A1; TW201100179A; CN102470389A; US20120103252A1; US8875651B2

Abstract

양면 도공(塗工) 기재(基材)용 반송 장치(1)에 관하여 설명한다. 표면 도공용 다이 헤드(3)및 이면 도공용 다이 헤드(4)는, 기재(1)의 표리(表裏) 양면에 도공액(塗工液)을 도공한다. 건조로(乾燥爐, 5)는, 기재(1)에 부착한 도공액을 건조하는 것으로, 기재(1)의 표리 양면에 도공막을 형성한다. 제1 및 제2 회전체 유닛(20A, 20B)은, 기재(1)의 폭 방향 양단부(兩端部)에 각각으로 독립하여 설치되어 있다. 제1 및 제2 회전체 유닛은, 각각, 한 쌍의 회전체인 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)와, 회전체 선회부(旋回部)(23)를 가지고 있다. 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)는, 기재(1)의 폭 방향 양단부를 표리면으로부터 파지(把持)한다. 회전체 선회부(23)는, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 회전축이 기재 반송 방향에 수직인 선에 대하여 기재 폭 방향 외측으로부터 보아 기재 반송 방향 하류 측으로 기울도록, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 방향을 각각 제1 회전체 유닛(20A)과 제2 회전체 유닛(20B)에서 개별적으로 변경할 수 있다.

Description

양면 도공 기재용 반송 장치{CONVEYANCE DEVICE FOR BASE MATERIAL HAVING BOTH SURFACES COATED WITH COATING SOLUTION}

본 발명은, 2차 전지나 연료 전지 등의 전극에 이용되는 표리(表裏) 양면에 도공액(塗工液)이 도공(塗工)된 양면 도공 기재(基材)의 반송(搬送) 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 2차 전지나 연료 전지 등의 전극에는, 양면 도공 기재가 이용된다. 양면 도공 기재는, 심체(芯體)로 되는 기재의 표리 양면에 활물질이 함유된 도공액이 도공되어 도공면이 형성된 것이다.

양면 도공 기재의 제조 공정은, 통상은, 처음에, 심체로 되는 기재의 표면을 표면 도공용 다이 헤드(die head)에 의하여 도공하는 스텝과, 대략 동시에 이면을 이면 도공용 다이 헤드에 의하여 도공하는 스텝과, 다음으로, 양면 도공된 기재를 건조로(乾燥爐)로 반송하여 양 도공면을 건조하는 스텝과, 양면 도공 기재를 옮겨 감는 스텝을 가지고 있다.

양면 도공 기재의 반송에 관해서는, 양면 대략 동시에 도공이 완료되어 건조로에 이를 때까지는 도공면은 젖은 상태이기 때문에, 장척(長尺)의 롤 등으로의 지지가 불가능하다. 나아가, 건조로 내에 있어서는, 예를 들어, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 건조로 내에서는, 건조로 내의 상부 및 하부에 설치된 가스 분사 노즐로부터의 가스의 분사에 의하여, 도공 기재가 지지되고 있다.

그 때문에, 양면 도공 기재의 반송에서는, 안정한 지지부라고 하면 기재에의 이면 도공점에 있어서의 이면 도공용 다이 헤드 및 백업 롤러뿐이다. 즉, 도공점으로부터 건조로 내의 건조 공정 중까지는 도공 기재는 부유 상태이기 때문에, 반송 중의 도공 기재는 불안정한 상태로 되어, 반송 중의 기재에 털럭거림이 일어나거나 주름이 생기거나 하기 쉽다.

그래서, 본원 출원인에 의한 선출원인 일본국 특허 출원 특원2005－213037호(특허 문헌 2)에서는, 양면 도공 기재의 폭 방향의 미도공(未塗工) 부분인 양단부(兩端部)에, 기재의 표리면 측으로부터 파지(把持)하여 지지하는 한 쌍의 회전체를 각각 배치하고 있다. 그리고, 양단부에 배치된 한 쌍의 회전체의, 반송 방향에 대한 방향을 링크 기구에 의한 연동으로 동시에 조정 변경하여, 기재를 폭 방향 외측으로 긴장시키는 것으로, 기재의 털럭거림의 방지나 주름 펴기를 행하고 있다.

특허 문헌 1：일본국 공개특허공보 특개2001－111078호 특허 문헌 2： 일본국 공개특허공보 특개2007－29789호

양면 도공 기재의 생산에 있어서는, 생산 조건에 의하여 기재나 도공된 도공액의 중량은 매번 변동하기 때문에 기재의 털럭거림의 정도도 그때마다 변동한다. 또한, 기재의 폭 방향 좌우 각각에 정도가 다른 털럭거림이 생기는 일이 있다. 이들 현상에 관해서는, 특허 문헌 2에 기재된 바와 같은, 기재를 지지하는 기재 양단부에 배치된 한 쌍의 회전체의 움직임을 연동하여 조정 변경하는 구성에서는 기재의 폭 방향 좌우에서 다른 복잡한 털럭거림이나 주름까지 해소할 수 없어, 기재가 불량품으로 되는 문제가 나오고 있다.

나아가, 반송되는 양면 도공 기재는 전술한 바와 같이, 도공용 다이 헤드와 건조로 내의 가스 분사 노즐로부터의 가스 분사에 의한 지지이기 때문에, 그 사이의 기재는 기재 반송 방향 및 기재 폭 방향에서 현수선(懸垂線) 상태로 된다. 게다가 기재 및 도공액의 중량이 영향을 끼쳐, 도공용 다이 헤드의 액 토출부에서의 기재의 폭 방향 좌우에 있어서의 기재와의 접촉 압력이 불균일하게 되어, 접촉 압력이 높은 부분에서는 도공액이 나오기 어려운 현상이 생겨 도공 두께의 고르지 못함이 병발(倂發)하는 문제도 있다

이와 같은 문제점을 해결하는 수단으로서, 전술한 특허 문헌 2에 기재된 기재 지지의 구성을 채용한다고 하여도 해결까지는 이르지 않고 있다.

본 발명은, 양면 도공 기재의 반송 시에 생기는 기재의 폭 방향 좌우에서 다른 복잡한 털럭거림 현상이나 주름의 발생 등을 줄이고, 그것에 의하여 도공용 다이 헤드의 토출부에서의 도공 두께의 고르지 못함이 생기기 어려운 양면 도공 기재용 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 태양(態樣)을 설명한다. 이들 태양은, 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.

본 발명의 일 견지(見地)에 관련되는 양면 도공 기재용 반송 장치는, 표면 도공용 다이 헤드 및 이면 도공용 다이 헤드와, 건조로와, 제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛과 구비하고 있다. 표면 도공용 다이 헤드 및 이면 도공용 다이 헤드는, 기재의 표리 양면에 도공액을 도공하기 위한 장치이다. 건조로는, 기재에 부착한 도공액을 건조하는 것으로, 기재의 표리 양면에 도공막을 형성하기 위한 장치이다. 제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛은, 이면 도공용 다이 헤드의 반송 방향 하류 측 또는 상류 측에, 기재의 폭 방향 양단부에 각각으로 독립하여 설치된 장치이다. 제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛은, 각각, 한 쌍의 회전체와, 회전체 선회부(旋回部)를 가지고 있다. 한 쌍의 회전체는, 기재의 폭 방향 양단부를 표리면으로부터 파지한다. 회전체 선회부는, 한 쌍의 회전체의 회전축이 기재 반송 방향에 수직인 선에 대하여 기재 폭 방향 외측으로부터 보아 기재 반송 방향 하류 측으로 기울도록, 한 쌍의 회전체의 방향을 각각 제1 회전체 유닛과 제2 회전체 유닛에서 개별적으로 변경할 수 있다.

이 장치에서는, 양면 도공 기재의 반송에 있어서, 그 기재의 양단부에 표리면으로부터 기재를 파지하는 회전체 유닛을 각각 독립하여 설치하고, 각각의 동작을 개별적으로 변경하는 것에 의하여, 기재의 반송 시에 생기는 기재의 털럭거림 현상이나 주름의 발생 등을 확실히 줄일 수 있는 것과 함께, 기재에의 도공부에 있어서의 도공 두께의 고르지 못함의 병발도 줄일 수 있다. 이 결과, 기재의 반송이 안정하여, 양품(良品)의 기재를 얻을 수 있다.

제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛은, 각각, 한 쌍의 회전체를 개별적으로 기재의 반송 방향으로 이동시키는 이동 장치를 더 가져도 무방하다.

제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛은, 각각, 기재의 표리면으로부터 한 쌍의 회전체에 의하여 기재를 파지하고 있는 파지력을 개별적으로 변경하는 파지력 가변 장치를 더 가져도 무방하다.

제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛에서는, 기재의 표리면으로부터 기재를 파지하고 있는 한 쌍의 회전체의 일방(一方)을 구동륜(驅動輪)으로 하고, 타방(他方)을 종동륜(從動輪)으로 하여도 무방하다. 그 경우, 제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛은, 각각, 구동륜의 회전 속도를 기재 반송 속도에 따라 개별적으로 변경하는 회전 속도 가변 장치를 더 가진다.

회전체 선회부는, 기재 반송 방향에 대한 한 쌍의 회전체의 경사 각도를 0 ~ 20도의 범위로 조정할 수 있어도 무방하다.

제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛을 기재 반송 방향에 복수 배치하고, 모든 회전체 유닛의 회전 속도, 경사 각도 또는 파지력을 개별적으로 설정할 수 있어도 무방하다.

본 발명에 의하면, 양면 도공 기재의 반송에 있어서, 그 기재의 양단부에 표리면으로부터 기재를 파지하는 회전체 유닛을 각각 독립하여 설치하고, 각각의 동작을 개별적으로 변경할 수 있다. 따라서, 기재의 반송이 안정하여, 양품의 기재를 얻을 수 있다.

도 1a는 본 발명인 양면 도공 기재의 반송 장치 전체를 도시하는 개략도이고, 회전체 유닛이 이면 도공용 다이 헤드와 건조로의 사이에 위치하는 경우를 도시하는 도면이다.
도 1b는 회전체 유닛이 백업 롤러와 이면 도공용 다이 헤드의 사이에 위치하는 경우를 도시하는 도면이다.
도 1c는 회전체 유닛이 백업 롤러와 이면 도공용 다이 헤드의 사이, 및, 이면 도공용 다이 헤드와 건조로 사이의 2개소에 위치하는 경우를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있어서의 「II 방향으로부터 본 도면」이며, 회전체 유닛의 배치를 평면으로부터 본 도면이다.
도 3은 도 2에 있어서의 「III－III 방향으로부터 본 도면」이며, 회전체 유닛의 배치를 정면으로부터 본 도면이다.
도 4는 도 2에 있어서의 「IV－IV 방향으로부터 본 도면」이며, 회전체 유닛을 측면으로부터 본 도면이다.
도 5는 도 4에 있어서의 「V 방향으로부터 본 도면」이다.
도 6은 기재 반송 방향에 대한 회전체 유닛의 방향을 도시하는 평면도이다.
도 7은 회전체 유닛을 제어하는 제어반의 블록 구성도이다

(1) 양면 도공 기재용 반송 장치

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명한다.

도 1a는, 본 발명인 양면 도공 기재의 반송 장치의 전체를 도시하는 개략도이다. 반송 장치(100)는, 2차 전지나 연료 전지 등의 전극의 심체로 되는 기재(1)의 양면에 도공액을 도포하기 위한 장치이다. 반송 장치(100)는, 주로, 반송 방향 상류 측으로부터 하류 측을 향하여, 백업 롤러(2) 및 표면 도공용 다이 헤드(3), 이면 도공용 다이 헤드(4), 회전체 유닛(20), 및 건조 장치(5)를 가지고 있다. 덧붙여, 반송 장치(100)에 있어서, 기재(1)를 반송하기 위한 각종 롤러나 모터는 도시하고 있지 않다.

백업 롤러(2) 및 표면 도공용 다이 헤드(3)는, 수평 방향으로 대향하고 있다. 기재(1)는, 비스듬히 하방(下方)으로부터 백업 롤러(2)와 다이 헤드(3)의 대향부로 이동하여, 나아가 백업 롤러(2)에 의하여 방향이 바꾸어지고 그 이후는 수평 방향으로 이동시켜진다. 표면 도공용 다이 헤드(3)는, 활물질이 함유된 도공액을 기재(1)의 표면에 도공하기 위한 장치이다. 이면 도공용 다이 헤드(4)는, 기재(1)를 하방으로부터 지지하고 있고, 활물질이 함유된 도공액을 기재(1)의 이면에 도공하기 위한 장치이다. 건조로(5)는, 도공액이 도포된 기재(1)를 건조하기 위한 장치이다.

건조로(5) 내에서는, 도공면을 건조시키기 위한 가스를 분출하는 가스 분출 노즐(6)이 상하에 설치되어 있고, 양면 도공된 양면 도공 기재(1)가 분출 가스에 의하여 부유 상태로 반송된다.

회전체 유닛(20)은, 이면 도공용 다이 헤드(4)와 건조로(5)의 입구와의 사이에 배치되어 있고, 구체적으로는, 회전체 유닛(20)은, 양면 도공 기재(1)의 폭 방향 양단부의 미도공부에 배치된 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)을 가지고 있다. 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 각각, 한 쌍의 회전체를 가지고 있다(후술).

이하, 회전체 유닛(20)의 설명에 관해서는, 제1 회전체 유닛(20A)과 제2 회전체 유닛(20B)은 좌우 대칭의 마찬가지의 구조이기 때문에, 제1 회전체 유닛(20A)만을 설명한다.

도 1b는, 제2 실시 형태로서, 회전체 유닛(20)이 백업 롤러(2)와 이면 도공용 다이 헤드(4)와의 반송 방향 사이에 배치되는 경우를 도시하고 있다.

도 1c는, 제3 실시 형태로서, 회전체 유닛(20)이 백업 롤러(2)와 이면 도공용 다이 헤드(4)의 사이, 및, 이면 도공용 다이 헤드(4)와 건조로(5)의 입구와의 사이의 2개소에 배치되는 경우를 도시한 것이다. 이 실시예에서는, 합계 4개의 회전체 유닛이 설치되어 있는 것이 된다.

(2) 회전체 유닛

제1 회전체 유닛(20A)은, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 반송 장치(100)를 구성하는 프레임(7)에 설치되어 있다. 제1 회전체 유닛(20A)은, 한 쌍의 회전체인 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)와, 회전체 선회부(23)와, 유닛 구동부(24)를 가지고 있다. 프리 롤러(21)는, 기재(1)의 표면(8)에 있어서의 기재 폭 방향 양단부의 미도공 부분에 접한다. 구동 롤러(22)는, 기재(1)의 이면(9)에 있어서의 기재 폭 방향 양단부의 미도공 부분에 접한다. 회전체 선회부(23)는, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)를 선회시키기 위한 기구이다. 유닛 이동부(24)는, 회전체 선회부(23)를 기재 반송 방향 및 기재 폭 방향으로 이동시키기 위한 기구이다.

(2－1) 유닛 이동부

유닛 이동부(24)에 있어서, 회전체 선회부(23)를 기재 반송 방향으로 이동시키는 구조를 설명한다. 유닛 이동부(24)는, 주로, LM 가이드(25)와, 베이스(26)와, 브래킷(27)과, 유닛 이동용 서보모터(servomotor)(28)를 가지고 있다. 베이스(26)는, 기재 반송 방향으로 연장되는 부재이며, 프레임(7)에 고정되어 있다. LM 가이드(25)는, 기재 반송 방향으로 연장되어 있고, 베이스(26)에 장착되어 있다. 브래킷(27)은, LM 가이드(25)에 계합(係合, 걸어 맞춤)하여 기재 반송 방향으로 이동 가능하다. 브래킷(27)은, 나아가, 기재 폭 방향으로 연장되는 부분(27a)을 가지고 있다. 이동용 서보모터(28)는, 베이스(26)에 장착구(30)에 의하여 고정되어 있다. 모터(28)의 출력축에는 나사축(31)이 연결되고, 나사축(31)은 브래킷(27)의 나사 구멍에 나합(螺合, 나사를 끼워 맞추는 것)하고 있다. 이상의 구조에 의하여, 모터(28)가 회전하면, 나사축(31)의 회전에 의하여 브래킷(27)이 LM 가이드(25)를 따라 기재 반송 방향으로 이동한다.

이 기재 반송 방향으로의 이동은, 기재 폭 방향 양단부에 독립하여 배치되는 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B) 각각이 개별적으로 이동(도 2의 L1 방향)하는 것이 가능하고, 이동 거리도 각각 임의로 조정 가능하다. 그 때문에, 반송 중의 기재(1)에 복잡한 털럭거림이나 주름이 생겨도 회전체 유닛(20)을 털럭거림이나 주름의 억제에 최적인 위치에 세트할 수 있다.

다음으로, 유닛 이동부(24)에 있어서, 회전체 선회부(23)를 기재 폭 방향(도 2의 L2 방향)으로 이동시키는 구조를 설명한다. 유닛 이동부(24)는, LM 가이드(29)와, 나사축(45)과, 폭결정 서보모터(46)를 더 가지고 있다. LM 가이드(29)는, 기재 폭 방향으로 연장되어 있고, 브래킷(27)의 기재 폭 방향으로 연장되는 부분(27a)에 장착되어 있다. 폭결정 서보모터(46)는, 브래킷(27)에 장착되어 있다. 폭결정 서보모터(46)의 출력축에는 나사축(45)이 연결되고, 나사축(45)은 회전체 선회부(23)의 브래킷(34)(후술)의 하부에 나합하고 있다. 이상에 서술한 구조에 의하여, 폭결정 서보모터(46)가 회전하면, 나사축(45)과 브래킷(34)의 나사 작용에 의하여, 브래킷(34) 및 회전체 선회부(23)가 LM 가이드(29) 상을 기재 폭 방향으로 이동한다.

이 기재 폭 방향으로의 이동은, 기재 폭 방향 양단부에 독립하여 배치되는 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B) 각각이 개별적으로 이동(도 2의 L2 방향)하는 것이 가능하고, 이동거리도 각각 임의로 조정 가능하다. 그 때문에, 반송 중의 기재에 복잡한 털럭거림이나 주름이 생겨도 회전체 유닛(20)을 털럭거림이나 주름의 억제에 최적인 위치에 세트할 수 있다.

이와 같이, 회전체 선회부(23), 즉, 프리 롤러(21)와 구동 롤러(22)로 이루어지는 한 쌍의 회전체에 의한 기재의 양단부 파지 위치의 폭 방향으로의 이동 조정은, 통상 10mm정도 밖에 없는 기재의 양단부 미도공부를 정도(精度) 좋게 파지하기 위하여 불가결한 것이며, 본 기능에 의하면 그 파지 위치를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 2차 전지나 연료 전지용 전극의 생산 조건으로서, 기재의 폭 치수의 변경이 왕왕(往往) 행하여지지만, 그와 같은 생산 조건의 변경에도 용이하게 대응할 수 있다.

(2－2) 회전체 선회부

도 4 및 도 5에는, 회전체 선회부(23)가 도시되어 있다. 이 회전체 선회부(23)는, 제1 회전체인 프리 롤러(21)와 제2 회전체인 슬립식 구동 롤러(22)를 소정 각도 선회하기 위한 구조이다.

회전체 선회부(23)는, 선회용 서보모터(32)와, 선회용 감속기(33)와, L형 브래킷(34)과, 선회 부재(35)와, 에어 실린더(42)와, 연결판(44)과, 스프링압 링크 기구(10)를 가지고 있다. L형 브래킷(34)은, 전술과 같이, LM 가이드(29)에 계합하여 장착되어 있고, 나아가 나사축(45)에 나합하고 있다. L형 브래킷(34)에는, 선회용 감속기(33) 및 선회용 서보모터(32)가 장착되어 있다. 선회 부재(35)는, 선회용 감속기(33)의 출력축(도시하지 않음)에 하부(35a)가 고착되어 있다.

이상의 구조에 의하여, 선회용 서보모터(32)가 회전하면, 선회 부재(35)가(즉, 회전체 선회부(23)도) 회전한다. 회전체 선회부(23)는, 연직 방향으로 연장된 회전 중심선 O1의 둘레를 회전 가능하게 되어 있다.

다음으로, 프리 롤러(21)와 구동 롤러(22)를 선회 부재(35)에 장착하기 위한 구조에 관하여 설명한다.

프리 롤러(21)를 선회 부재(35)에 장착하기 위한 구조는, 에어 실린더(42)와, 연결판(44)과, 스프링압 링크 기구(10)에 의하여 구성되어 있다. 에어 실린더(42)는, 선회 부재(35)의 상부(45b)로부터 매달린 상태로 붙어 있다. 연결판(44)은, 스프링압 링크 기구(10)를 선회 부재(35)에 연결하고 있다. 프리 롤러(21)는, 스프링압 링크 기구(10)에 대하여, 회전축(43)을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다.

구동 롤러(22)를 선회 부재(35)에 장착하는 구조는, 회전용 서보모터(36)와, 회전용 감속기(37)와, 베어링(41)과, 회전축(39)에 의하여 구성되어 있다. 베어링(41)은 선회 부재(35)에 장착되어 있고, 구동 롤러(22)를 회전축(39)을 중심으로 회전 가능하게 지지하고 있다.

서보모터(36) 및 회전용 감속기(37)는 서로 연결되어 있고, 회전용 감속기(37)가 선회 부재(35)에 고정되어 있다. 구동 롤러(22)의 회전축(39)은, 회전용 감속기(37)의 출력축(38)에 커플링(coupling, 40)에 의하여 연결되어 있다.

이와 같은 구성으로부터, 회전용 서보모터(36)의 회전에 의하여, 회전용 감속기(37)를 통하여 구동 롤러(22)가 회전한다.

(2－3) 회전체의 선회 동작

프리 롤러(21)와 구동 롤러(22)의 선회의 방향을 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 양 회전축(39, 43)이 기재 반송 방향에 수직인 방향에 대하여 기재 폭 방향 외측으로부터 보아 기재(1)의 반송 방향의 하류 측으로 기우는 방향으로, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)가 선회 가능하다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이 기재 양단의 프리 롤러(21)와 구동 롤러(22)의 각 쌍이, 기재 반송 방향 하류단이 상류 측단보다 기재 폭 방향 외측에 위치하도록, 흔들린다. 그리고, 그 최대 흔들림 각도(θ1)는 20도이고, 즉 실제로 회전축(39, 43)이 흔들릴 수 있는 것은, 0 ~ 20도의 범위이다. 바꾸어 말하면, 제1 회전체 유닛(20A)에 있어서, 회전축(39, 43)은, 기재 반송 방향에 수직인 직선 S1과, 직선 S1에 대하여 회전 중심선 O1을 중심으로 θ1 회동(回動, 정방향 역방향으로 원운동 함)한 위치에 있는 직선 S2와의 사이에서 회동 가능하다. 다른 표현으로는, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 방향은, 기재 반송 방향에 평행인 직선 S3에 대하여 기재 폭 방향 내측으로 θ1만큼 기운 직선 S4와의 사이에서 변동할 수 있다.

상기 흔들림 각도 또는 기울기 각도는, 실질 1, 2도 정도에서 충분히 효과가 얻어지는 경우가 많다. 또한, 일반적인 도공 조건에 있어서는, 상기 각도가 5도 이내이면, 실제의 운용에 적용할 수 있다. 다만, 보기 드물게, 기재에 도포하는 도공액의 중량이 무거운 경우나, 기재와 한 쌍의 회전체와의 마찰이 적은 경우 등, 기재를 외측으로 끌어당기는 힘을 늘리고 싶을 때는, 상기 각도를 5도 이상 20도 이하로 설정하는 것으로, 기재의 느슨함이나 주름을 막을 수 있다.

(2－4) 그 외의 특징

또한, 구동 롤러(22)의 회전 속도에 관해서는, 기재(1)의 반송 속도의 수%의 증속으로 기재에 양호한 긴장 상태를 만들어 내는 것이 가능하다(예를 들어, 기재 반송 속도 10m/min에서, 그 1%의 증속).

이상과 같이, 기재 양단부에서 프리 롤러(21)와 구동 롤러(22)를 한 쌍 단위로 개개로 흔드는 조정이나, 구동 롤러(22)를 개별적으로 구동하는 것에 의하여, 반송 중의 기재 전면에 걸쳐 외측으로의 긴장 상태를 호적하게 유지할 수 있기 때문에 털럭거림이나 주름의 발생이 없고 안정한 반송이 가능하다. 그 때문에, 특히 이면 도공용 다이 헤드의 토출부에서의 기재와의 접촉 압력값이 균일하게 되기 때문에, 토출부에서의 도공 두께의 고르지 못함도 해소한다.

덧붙여, 구동 롤러(22)의 구동에 관해서는, 만약 구동 롤러(22)가 구동되지 않고 종동 회전하면 반송 시의 기재에 부하가 걸려, 기재 반송 속도에 흐트러짐이 생겨 진동의 발생의 우려가 있지만, 그것도 억제할 수 있다. 다만, 상기 문제가 생기지 않고 또한 생겨도 심각하지 않은 경우에는, 한 쌍의 회전체의 양방을 프리 롤러로 하여도 무방하다.

한편, 프리 롤러(21)에 관해서는, 에어 실린더(42)의 신축에 의한 상하 동작에 의하여 기재에 대한 파지력을 조정할 수 있다. 나아가, 에어 실린더(42)에 의한 파지력 설정 후, 전술의 스프링압 링크식에 의한 프리 롤러(21)의 장착 방식에 의하여 프리 롤러(21)가 기재 양단부 표면의 부착물 등의 대소(大小)에 따라 상하동이 가능하다. 이상에 의하여, 항상 양호한 기재 양단부 표면을 유지 가능하다.

덧붙여, 2차 전지나 연료 전지용의 전극에 따라서는, 양면 도공이 시행되는 기재에 극박(極薄)이고 연약한 것을 이용하는 경우도 있어, 그와 같은 경우에, 상기 파지력이 일정해서는 기재의 파지부에 상처나 파단(破斷) 등이 생기는 일이 있기 때문에 이와 같은 프리 롤러(21)에서의 파지력의 제어는 매우 유효하다.

(3) 제어 구성

본 발명의 양면 도공 기재의 반송 장치(100)에 있어서의 회전체 유닛(20)의 동작 제어는, 여러 가지의 전기적인 기기나 계기 등을 구비한 제어반(51)에 의하여 행하여진다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 제어반(51)에는, 제어 컨트롤러(53), 조작 스위치(55), 및 표시 패널(57)이 설치되어 있어, 여러 가지의 전기적인 기기나 계기 등을 조작할 수 있다. 제어 컨트롤러(53)는, CPU, RAM 및 ROM이라고 하는 메모리를 가지는 컴퓨터이다. 제어 컨트롤러(53)는, 메모리(53a)를 가지고 있다. 오퍼레이터가 조작 스위치(55)를 조작하면, 조작 신호가 제어 컨트롤러(53)에 입력된다. 제어 컨트롤러(53)는, 표시 패널(57)에 현재의 각 기기의 상태를 표시 가능하다. 제어 컨트롤러(53)에는, 기재(1)의 속도를 검출하는 인코더(59)로부터의 검출 신호가 입력된다. 또한, 제어 컨트롤러(53)에는, 단부 위치 검출기(61)로부터의 검출 신호가 입력된다. 단부 위치 검출기(61)는, 회전체 유닛(20)의 근방의 상류 측 또는 하류 측에, 기재(1)의 폭 방향의 각각의 단부의 위치를 측정할 수 있는 레이저 변위계(變位計) 혹은 센서이다.

제어 컨트롤러(53)에는, 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B), 이동용 서보모터(28), 회전용 서보모터(36), 에어 실린더(42), 폭결정 서보모터(46)가 각각 접속되어 있다. 제어 컨트롤러(53)는, 이동용 서보모터(28)끼리, 회전용 서보모터(36)끼리, 에어 실린더(42)끼리, 폭결정 서보모터(46)끼리에 대하여, 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)에서 다른 제어 신호를 송신할 수 있다. 또한, 제어 컨트롤러(53)로는, 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B), 이동용 서보모터(28), 회전용 서보모터(36), 에어 실린더(42), 폭결정 서보모터(46)로부터, 각각의 상태를 검출한 검출 신호가 송신된다.

그렇게 하는 것으로 생산 품종마다, 회전체 선회부(23)의 흔들림 각도, 회전용 서보모터(36)의 회전 속도, 에어 실린더(42)의 압력 등을 등록 데이터로서 메모리(53a)에 등록하여 두고, 적의(適宜) 데이터를 읽어내어 사용할 수 있다. 그 때문에, 생산 품종에 최적인, 회전체 유닛(20)의 경사 각도, 구동 롤러(22)의 회전 속도, 기재(1)를 협지(挾持)하는 1쌍의 회전체의 파지력의 데이터를 적의 읽어내어 사용할 수 있어, 품종 변경에 수반하는 작업 시간을 삭감할 수 있다.

또한, 회전체 선회부(23)의 각도, 회전용 서보모터(36)의 회전 속도, 에어 실린더(42)의 압력 등을, 도공 운전 중에 변경하거나 미조정(微調整)하거나 하여도 무방하다. 그렇게 하는 것으로, 반송 중의 기재에 털럭거림이나 주름의 발생이 있었다고 하여도, 곧바로 수정할 수 있다. 그 결과, 불량품의 발생을 막을 수 있다.

회전용 서보모터(36)의 회전 속도의 제어는, 단위 시간당의 회전수 제어로 하는 경우뿐만 아니라, 구동 토크(torque) 제어에 의하여 행하여도 무방하다.

나아가, 회전체 유닛(20)의 구동 롤러(22)의 회전 속도는, 폭 방향의 좌우에 있어서 같은 정도로 하여도 무방하고, 개별적으로 다른 설정으로 하여도 무방하다.

회전체 유닛(20)의 경사 각도는, 폭 방향의 좌우에 있어서 대칭으로 되도록 하여도 무방하고, 좌우 비대칭으로 하여도 무방하다. 이들 운전 조건은, 실제로 발생하는 털럭거림이나 주름의 정도를 보면서 조정하는 것으로, 기재의 털럭거림이나 주름의 발생을 막을 수 있다.

또한, 회전용 서보모터(36)의 회전 속도의 설정값은, 회전체 선회부(23)의 흔들림 각도가 커지는 것에 따라, 수%의 증속 설정을 하는 것이 바람직하다. 그렇게 하는 것으로, 구동 롤러(22)의 기재의 반송 방향의 속도 성분이, 기재의 실 반송 속도와 동등 이상으로 되어, 기재의 털럭거림이나 주름의 발생을 막을 수 있다.

제어 컨트롤러(53)는, 단부 위치 검출기(61)로부터의 신호를 감시하여, 기재(1)의 단부의 위치가 미리 규정한 범위로부터 벗어난 경우에, 회전체 유닛(20)의 경사 각도나, 구동 롤러(22)의 회전 속도를 조절하는 것과 같은 자동 제어를 행하여도 무방하다. 그렇게 하는 것으로, 기재(1)가 반송 중에 폭 방향으로 사행(蛇行)하는 양을 측정하여, 회전체 유닛(20)의 경사 각도나 구동 롤러(22)의 회전 속도를 조정하면, 기재(1)의 사행량을 규정값의 범위 내로 들어가게 하는 것과 같은 자동 보정 제어를 할 수 있다.

(4) 특징

상기 실시 형태의 특징은 하기와 같이 표현할 수 있다. 양면 도공 기재용 반송 장치(1)는, 표면 도공용 다이 헤드(3) 및 이면 도공용 다이 헤드(4)와, 건조로(5)와 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)과 구비하고 있다. 표면 도공용 다이 헤드(3) 및 이면 도공용 다이 헤드(4)는, 기재(1)의 표리 양면에 도공액을 도공하기 위한 장치이다. 건조로(5)는, 기재(1)에 부착한 도공액을 건조하는 것으로, 기재(1)의 표리 양면에 도공막을 형성하기 위한 장치이다. 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 이면 도공용 다이 헤드(4)의 반송 방향 하류 측 또는 상류 측에, 기재(1)의 폭 방향 양단부에 각각으로 독립하여 설치된 장치이다. 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 각각, 한 쌍의 회전체인 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)와, 회전체 선회부(23)를 가지고 있다. 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)는, 기재(1)의 폭 방향 양단부를 표리면으로부터 파지한다. 회전체 선회부(23)는, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 회전축이 기재 반송 방향에 수직인 선에 대하여 기재 폭 방향 외측으로부터 보아 기재 반송 방향 하류 측으로 기울도록, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 방향을 각각 개별적으로 변경할 수 있다.

이 장치에서는, 양면 도공 기재(1)의 반송에 있어서, 기재(1)의 양단부에 표리면으로부터 기재(1)를 파지하는 회전체 유닛을 각각 독립하여 설치하고, 각각의 동작을 개별적으로 변경하는 것에 의하여, 기재(1)의 반송 시에 생기는 기재(1)의 털럭거림 현상이나 주름의 발생 등을 확실히 방지할 수 있는 것과 함께, 기재(1)로의 도공부에 있어서의 도공 두께의 고르지 못함의 병발도 막을 수 있기 때문에, 기재(1)의 반송이 안정하여, 양품의 기재(1)를 얻을 수 있다.

제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 각각, 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)를 개별적으로 기재(1)의 반송 방향으로 이동시키는 이동 장치(25, 26, 27, 28, 30, 31)를 더 가지고 있다.

제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 각각, 기재(1)의 표면(8) 및 이면(9)으로부터 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)에 의하여 기재(1)를 파지하고 있는 파지력을 개별적으로 가변하는 에어 실린더(42)를 더 가지고 있다.

제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)에서는, 기재(1)의 표리면으로부터 기재(1)를 파지하고 있는 한 쌍의 회전체의 일방을 구동륜(구동 롤러(22))으로 하고 타방을 종동륜(프리 롤러(21))으로 하고 있다. 그 경우, 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)은, 각각, 구동 롤러(22)의 회전 속도를 기재 반송 속도에 따라 개별적으로 변경하는 회전용 서보모터(36)를 더 가진다.

회전체 선회부(23)는, 기재 반송 방향에 대한 프리 롤러(21) 및 구동 롤러(22)의 경사 각도를 0 ~ 20도의 범위로 조정할 수 있다.

(5) 제2 ~ 제4 실시 형태

양면 기재의 반송 장치에 있어서의 회전체 유닛(20)의 배치에 관해서이지만, 기재로의 양면 동시 도공 시, 도공액의 팽윤(膨潤)이 격렬하게 이면 도공 전에 기재의 폭 방향으로 긴장을 주는 것이 필요한 경우도 있다.

그와 같은 경우, 제2 실시 형태로서, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 회전체 유닛(20)을 백업 롤러(2)와 이면 도공용 다이 헤드(4)의 사이에 배치할 수도 있다. 또한, 나아가 제3 실시 형태로서, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 회전체 유닛(20)을 백업 롤러(2)와 이면 도공용 다이 헤드(4)의 사이, 및, 이면 도공용 다이 헤드(4)와 건조로(5)의 입구와의 사이의 2개소에 배치할 수도 있다.

그런데, 양면 도공 조건에 따라서는 반송되는 기재에 예기치 못한 복잡한 털럭거림이나 주름이 발생하는 것을 생각할 수 있다. 그 경우, 당연히 기재 폭 방향으로의 긴장력을 늘릴 필요가 있지만, 기재 양단부에 각 1세트의 회전체 유닛(20)의 배치로는 그 긴장력이 부족하여 복잡한 털럭거림이나 주름의 발생을 억제할 수 없을 수도 있다.

그래서, 제4 실시 형태로서, 제1 회전체 유닛(20A) 및 제2 회전체 유닛(20B)을 기재 반송 방향에 복수 배치하여, 모든 회전체 유닛의 구동 롤러(22)의 회전 속도 또는 회전체 유닛(20)의 경사 각도 또는 파지력을 개별적으로 설정할 수 있다. 이것에 의하여, 상기 긴장력을 확보할 수 있어, 양호한 상태에서 기재 반송을 행할 수 있다.

나아가, 제4 실시 형태에서는, 기재 반송 방향의 상류에 위치하는 백업 롤러(2) 부분으로부터, 이면 도공용 다이 헤드(3), 하류에 위치하는 건조로(5)에 걸쳐서, 서서히 반송 속도가 증가하도록 회전용 서보모터(36)의 회전 속도를 설정하여도 무방하다. 그렇게 하는 것으로, 기재의 반송 방향에 적절한 인장력이 작용하여, 기재의 털럭거림이나 주름의 발생을 막을 수 있다.

(6) 다른 실시 형태

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 쓰인 복수의 실시 형태 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합 가능하다.

1 : 기재
2 : 백업 롤러
3 : 표면 도공용 다이 헤드
4 : 이면 도공용 다이 헤드
5 : 건조로
6 : 가스 분출 노즐
7 : 프레임
8 : 표면
9 : 이면
10 : 스프링압 링크 기구
20 : 회전체 유닛
20A : 제1 회전체 유닛
20B : 제2 회전체 유닛
21 : 프리 롤러(회전체)
22 : 구동 롤러(회전체)
23 : 회전체 선회부
24 : 유닛 이동부
25 : LM 가이드(이동 장치)
26 : 베이스(이동 장치)
27 : 브래킷(이동 장치)
28 : 이동용 서보모터
29 : LM 가이드(이동 장치)
30 : 장착구
31 : 나사축
32 : 선회용 서보모터
33 : 선회용 감속기
34 : 브래킷
35 : 선회 부재
36 : 회전용 서보모터(회전 속도 가변 장치)
37 : 회전용 감속기
38 : 출력축
39 : 회전축
40 : 커플링
41 : 베어링
42 : 에어 실린더(파지력 가변 장치)
43 : 회전축
44 : 연결판
45 : 나사축
46 : 폭결정 서보모터
51 : 제어반
53 : 제어 컨트롤러
53a : 메모리
55 : 조작 스위치
57 : 표시 패널
59 : 인코더
61 : 단부 위치 검출기
100 : 반송 장치(양면 도공 기재용 반송 장치)
101 : 반송 장치
102 : 반송 장치

Claims

기재(基材)의 표리(表裏) 양면에 도공액(塗工液)을 도공(塗工)하기 위한 표면 도공용 다이 헤드(die head) 및 이면 도공용 다이 헤드와,
상기 기재에 부착한 도공액을 건조하는 것으로, 상기 기재의 상기 표리 양면에 도공막을 형성하는 건조로(乾燥爐)와,
상기 이면 도공용 다이 헤드의 반송 방향 하류 측 또는 상류 측에, 상기 기재의 폭 방향 양단부(兩端部)에 각각으로 독립하여 설치된 제1 회전체 유닛 및 제2 회전체 유닛을 구비하고,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛은, 각각,
상기 기재의 상기 폭 방향 양단부를 상기 표리면으로부터 파지(把持)하는 한 쌍의 회전체와,
상기 한 쌍의 회전체의 회전축이 기재 반송 방향에 수직인 선에 대하여 기재 폭 방향 외측으로부터 보아 기재 반송 방향 하류 측으로 기울도록, 상기 한 쌍의 회전체의 방향을 제1 회전체 유닛과 제2 회전체 유닛에서 각각 개별적으로 변경할 수 있는 회전체 선회부(旋回部)를 가지는
양면 도공 기재용 반송 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛은, 각각, 상기 한 쌍의 회전체를 개별적으로 상기 기재의 반송 방향으로 이동시키는 이동 장치를 더 가지는, 양면 도공 기재용 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛은, 각각, 상기 기재의 상기 표리면으로부터 상기 한 쌍의 회전체에 의하여 상기 기재를 파지하고 있는 파지력을 개별적으로 변경하는 파지력 가변 장치를 더 가지는, 양면 도공 기재용 반송 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛에서는, 상기 기재의 상기 표리면으로부터 상기 기재를 파지하고 있는 상기 한 쌍의 회전체의 일방(一方)을 구동륜(驅動輪)으로 하고, 타방(他方)을 종동륜(從動輪)으로 하고 있고,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛은, 각각, 상기 구동륜의 회전 속도를 기재 반송 속도에 따라 개별적으로 변경하는 회전 속도 가변 장치를 더 가지는, 양면 도공 기재용 반송 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전체 선회부는, 기재 반송 방향에 대한 상기 한 쌍의 회전체의 경사 각도를 0 ~ 20도의 범위로 조정할 수 있는, 양면 도공 기재용 반송 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전체 유닛 및 상기 제2 회전체 유닛을 기재 반송 방향에 복수 배치하고,
모든 회전체 유닛의 회전 속도, 경사 각도 또는 파지력을 개별적으로 설정할 수 있는, 양면 도공 기재용 반송 장치.