(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工液の粘度変化に対処可能な塗工手法を提供する。【解決手段】間欠バルブ２００は、シリンダー２０２に組み込まれた第１弁体２１０と第２弁体２２０とを備える。第１弁体２１０は、シリンダー内を１次側シリンダー室２０２ａと２次側シリンダー室２０２ｂに区画し、シリンダー内周壁に沿って摺動しつつシリンダー軸心方向に進退するよう駆動可能とされ、貫通孔２１２を有する。第２弁体２２０は、貫通孔２１２の閉塞を含めその開口状況を可変に、第１弁体２１０に対して相対的に駆動可能である。そして、第１弁体２１０のシリンダー軸心方向の駆動制御と第２弁体２２０の開口状況の可変駆動制御とを併用して、貫通孔２１２を経た１次側シリンダー室２０２ａから２次側シリンダー室２０２ｂへの流体通過と２次側シリンダー室２０２ｂに通過した流体の下流側への圧送を図る。【選択図】図２
2014058987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給源から供給を受けた流体を供給圧に基づいて下流側に送り込むバルブであって、
シリンダーと、
該シリンダーに組み込まれて前記シリンダーを前記流体の供給を受ける１次側と流体の圧送側の２次側とに区画した上で、シリンダー内周壁に沿って摺動しつつシリンダー軸心方向に進退するよう駆動可能とされ、前記１次側から前記２次側に貫通した流体通過孔を有する第１弁体と、
前記第１弁体に対して相対的に駆動可能とされ、該相対的な駆動により前記流体通過孔の開口状況を前記流体通過孔の閉塞を含めて可変する第２弁体と、
前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記開口状況を可変する前記第２弁体の相対的な駆動制御とを併用して、前記流体通過孔を経た前記１次側から前記２次側への流体通過と前記２次側に通過した流体の下流側への送り込みを図る弁体制御部とを備える
バルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブであって、
前記弁体制御部は、
前記流体の粘度変化または該粘度変化に対応するパラメータを検出し、該検出した流体の粘度変化に応じて、前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記第２弁体の前記相対的な駆動制御とを調整する
バルブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバルブであって、
前記弁体制御部は、
前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおいて、
圧送開始時の原位置に位置する前記第１弁体の前記流体通過孔が開口するように前記第２弁体を駆動制御した後に、前記第２弁体を前記流体通過孔が閉塞される側に駆動制御する第１制御と、
前記流体通過孔が閉塞された状態のまま前記第１弁体を前記原位置から前記２次側に向けて駆動制御した後に、前記流体通過孔が開口するように前記第２弁体を駆動制御する第２制御とを実行する
バルブ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバルブであって、
前記弁体制御部は、
前記液体の下流側への圧送停止のタイミングにおいて、
前記流体通過孔が閉塞される側への前記第２弁体の駆動制御に続き、前記流体通過孔が閉塞された状態のまま前記第１弁体を前記原位置に復帰するよう駆動制御する
バルブ。
【請求項５】
前記第２弁体は、前記第１弁体と相対的に離間可能とされ、前記第１弁体と重なることで前記流体通過孔を閉塞し、前記第１弁体から離れることで前記流体通過孔を開口する請求項３または請求項４に記載のバルブ。
【請求項６】
請求項５に記載のバルブであって、
前記弁体制御部は、
前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおける前記第２制御に続き、前記流体通過孔が開口する側への前記第２弁体の駆動制御を行ったまま、前記第１弁体を前記シリンダー軸心方向に沿って進退させて前記２次側のシリンダー内容積を可変しつつ、前記開口した前記流体通過孔から流体を継続供給する
バルブ。
【請求項７】
前記第２弁体は、前記流体通過孔と重なる貫通孔を備えて前記第１弁体に対して相対的に回転可能とされ、回転により前記貫通孔と前記流体通過孔との重なり状況を変えることで、前記流体通過孔の開口状況を可変とする請求項３または請求項４に記載のバルブ。
【請求項８】
請求項７に記載のバルブであって、
前記弁体制御部は、
前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおける前記第２制御に続き、前記第２弁体を駆動制御して前記流体通過孔の開口程度が増減するように前記流体通過孔の開口状況を可変させつつ、前記開口した前記流体通過孔から流体を継続供給する
バルブ。
【請求項９】
塗工液を吹き付けた吹き付け痕を塗工液層として基材に間欠的に形成する塗工装置であって、
前記基材に対向して前記塗工液を吹き付けるダイヘッドと、
塗工液タンクから前記ダイヘッドに到る塗工液管路に設けられ、前記塗工液タンクから供給を受けた塗工液を、該塗工液の供給圧に基づいて前記ダイヘッドに間欠的に送り込む間欠バルブとを備え、
該間欠バルブは、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のバルブとされ、前記弁体制御部は、前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記開口状況を可変する前記第２弁体の相対的な駆動制御とを併用して、前記流体通過孔を経た前記１次側から前記２次側への塗工液通過と前記２次側に通過した塗工液の前記ダイヘッドへの間欠的な送り込みを図る
塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給を受けた流体を下流側に圧送するバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
こうしたバルブは、下流側への流体圧送を間欠的に行えることから、例えば、塗工液を吹き付けた吹き付け痕を塗工液層として基材に間欠的に形成する塗工装置に多用される。こうした塗工装置の適用範囲は広まりつつある。例えば、リチウム−イオン電池製造工程において、長尺のアルミ箔等の基材に電極材料である黒鉛、コークス等の分散液を間欠的に吹き付け塗工する手法が提案されている（例えば、下記特許文献１）。こうした手法は、プロトン伝導性を有する電解質膜（例えば、固体高分子膜）の両膜面にアノードとカソードの両電極を薄膜形成した膜電極接合体にも適用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３８２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特許文献で提案されたバルブ構成は、その明細書に明記されているように、バルブ構成材の板厚等のスペックを塗工液の粘度に応じて設定している。このため、粘度変化を来さないようにした塗工液の間欠塗工には支障はないものの、塗工液の粘度変化が起きる状況では、こうした粘度変化への対応が困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の適用例として実施することができる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、流体供給源から供給を受けた流体を供給圧に基づいて下流側に送り込むバルブが提供される。このバルブは、シリンダーと、該シリンダーに組み込まれて前記シリンダーを前記流体の供給を受ける１次側と流体の圧送側の２次側とに区画した上で、シリンダー内周壁に沿って摺動しつつシリンダー軸心方向に進退するよう駆動可能とされ、前記１次側から前記２次側に貫通した流体通過孔を有する第１弁体と、前記第１弁体に対して相対的に駆動可能とされ、該相対的な駆動により前記流体通過孔の開口状況を前記流体通過孔の閉塞を含めて可変する第２弁体と、前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記開口状況を可変する前記第２弁体の相対的な駆動制御とを併用して、前記流体通過孔を経た前記１次側から前記２次側への流体通過と前記２次側に通過した流体の下流側への送り込みを図る弁体制御部とを備える。上記形態のバルブでは、シリンダーの２次側に通過した流体を供給圧に基づいて下流側に送り込む際の上記制御、つまり、第１弁体をシリンダー軸心方向に進退駆動する制御と、流体通過孔の開口状況を可変に第２弁体を第１弁体に対して相対的に駆動する制御とにおいて、何らかの制御意図を持たせた制御を可能とする。そして、シリンダー軸心方向の第１弁体の進退駆動および流体通過孔の開口状況の可変をもたらす第２弁体の相対的な駆動は、流体送り込みの状況に影響を及ぼす。この結果、上記形態のバルブによれば、流体の粘度変化に対応した制御意図を持った弁体制御をなすことで、その制御意図に沿った流体送り込みが可能となることから、流体の粘度変化に対応させた下流側への流体送り込みを図ることが可能となる。この他、流体の粘度が変化しないような機器構成やその制御も不要となる。
【０００７】
（２）上記形態のバルブにおいて、前記弁体制御部を、前記流体の粘度変化または該粘度変化に対応するパラメータを検出し、該検出した流体の粘度変化に応じて、前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記第２弁体の前記相対的な駆動制御とを調整するようにできる。こうすれば、流体の粘度が変化しても、粘度変化による流体の下流側への送り込み状況の変化を抑制できるので、流体の粘度変化に拘わらず流体の圧送の品質維持、例えば圧送量の均等化等を図ることが可能となる。
【０００８】
（３）上記したいずれかの形態のバルブにおいて、前記弁体制御部を、前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおいて、圧送開始時の原位置に位置する前記第１弁体の前記流体通過孔が開口するように前記第２弁体を駆動制御した後に、前記第２弁体を前記流体通過孔が閉塞される側に駆動制御する第１制御と、前記流体通過孔が閉塞された状態のまま前記第１弁体を前記原位置から前記２次側に向けて駆動制御した後に、前記流体通過孔が開口するように前記第２弁体を駆動制御する第２制御とを実行するようにできる。こうすれば、第１制御における第２弁体の駆動制御による流体通過孔の開口により、シリンダーの２次側には、流体供給源からの供給圧で流体が流れ込む。これにより、シリンダーの２次側圧力の上昇を図ることができる。そして、第１制御におけるその後の第２弁体の駆動制御による流体通過孔の閉塞により、シリンダーの２次側に流れ込んだ流体を保持する。その上で、第２制御における流体通過孔の閉塞状態のままの第１弁体の原位置から２次側への駆動により、その駆動量に合致した量の流体を、バルブ下流側の流体供給先に向けて供給して流体供給先での流体取扱に備えることができる。この際、第１弁体の駆動量や駆動速度は、弁体制御部により制御可能である。よって、第１弁体の駆動量や駆動速度の調整を経て、流体の粘度変化の影響を抑制することも可能となる他、圧力差がある状況下での流体圧送開始に伴うサージ圧についても、その抑制が可能となる。そして、第２制御における流体通過孔の開口側への第２弁体の駆動後は、開口した流体通過孔とシリンダーの２次側領域を経て、流体を流体供給先に継続して圧送できる。この結果、流体供給先が流体吹き付けを図るダイヘッドであれば、そのダイヘッドからの流体吹き付け開始時の吹き付け状態の安定化が可能となる。
【０００９】
（４）上記したいずれかの形態のバルブにおいて、前記弁体制御部を、前記液体の下流側への圧送停止のタイミングにおいて、前記流体通過孔が閉塞される側への前記第２弁体の駆動制御に続き、前記流体通過孔が閉塞された状態のまま前記第１弁体を前記原位置に復帰するよう駆動制御するようにできる。こうすれば、流体通過孔の閉塞により流体の圧送を遮断した上で、流体供給先の側から残留流体をシリンダーの２次側領域に吸引できる。この結果、流体供給先が流体吹き付けを図るダイヘッドであれば、そのダイヘッドからの流体吹き付け停止時の吹き付け状態の安定化が可能となる。
【００１０】
（５）上記したいくつかの形態のバルブにおいて、前記第２弁体を、前記第１弁体と相対的に離間可能とされ、前記第１弁体と重なることで前記流体通過孔を閉塞し、前記第１弁体から離れることで前記流体通過孔を開口するようにできる。こうすれば、第２弁体を第１弁体と相対的に離間するよう駆動制御することで、流体通過孔の開口状況をその閉塞を含めて簡便に可変できる。
【００１１】
（６）上記形態のバルブにおいて、前記弁体制御部を、前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおける前記第２制御に続き、前記流体通過孔が開口する側への前記第２弁体の駆動制御を行ったまま、前記第１弁体を前記シリンダー軸心方向に沿って進退させて前記２次側のシリンダー内容積を可変しつつ、前記開口した前記流体通過孔から流体を継続供給するようにできる。流体通過孔が開口する側へ第２弁体が駆動して第２弁体が第１弁体から離れると、１次側に供給された流体は、第１弁体と第２弁体との間に入り込んでから第１弁体の流体通過孔を通過して２次側に入り込む。こうした２次側への流体の入り込み挙動は、バルブへの流体供給源の供給圧脈動や流体の粘度変化の影響を受けて変わる。この形態のバルブでは、第１弁体の進退に伴う２次側のシリンダー内容積の可変状況は、弁体制御部により制御可能であることから、２次側のシリンダー内容積を調整することで、供給圧脈動や流体の粘度変化の影響を抑制することも可能となる。よって、バルブから流体供給先への流体供給に際しては、安定した供給圧で流体を継続して圧送できる。
【００１２】
（７）上記したいくつかの形態のバルブにおいて、前記第２弁体を、前記流体通過孔と重なる貫通孔を備えて前記第１弁体に対して相対的に回転可能とされ、回転により前記貫通孔と前記流体通過孔との重なり状況を変えることで、前記流体通過孔の開口状況を可変とするようにできる。こうすれば、第２弁体を第１弁体と相対的に回転するよう駆動制御することで、流体通過孔の開口状況をその閉塞を含めて簡便に可変できる。
【００１３】
（８）上記形態のバルブにおいて、前記弁体制御部を、前記液体の下流側への圧送開始のタイミングにおける前記第２制御に続き、前記第２弁体を駆動制御して前記流体通過孔の開口程度が増減するように前記流体通過孔の開口状況を可変させつつ、前記開口した前記流体通過孔から流体を継続供給するようにできる。第２弁体の駆動に伴う流体通過孔の開口状況の可変は、流体通過孔を通過する流体の流量の変更を来す。その一方、１次側に供給された流体が流体通過孔を通過して２次側に入り込む際の流体の挙動は、バルブへの流体供給源の供給圧脈動や流体の粘度変化の影響を受けて変わる。この形態のバルブでは、第２弁体の駆動に伴う流体通過孔の開口状況、即ち流体通過孔を通過する流体の流量は、弁体制御部により制御可能であることから、第２弁体の駆動に伴う流体通過孔の開口状況を調整することで、供給圧脈動や流体の粘度変化の影響を抑制することも可能となる。よって、バルブから流体供給先への流体供給に際しては、安定した供給圧で流体を継続して圧送できる。
【００１４】
（９）本発明の他の形態によれば、塗工液を吹き付けた吹き付け痕を塗工液層として基材に間欠的に形成する塗工装置が提供される。この塗工装置は、前記基材に対向して前記塗工液を吹き付けるダイヘッドと、塗工液タンクから前記ダイヘッドに到る塗工液管路に設けられ、前記塗工液タンクから供給を受けた塗工液を、前記ダイヘッドに間欠的に圧送する間欠バルブとを備え、該間欠バルブは、上記したいずれかの形態のバルブとされ、前記弁体制御部は、前記第１弁体の前記シリンダー軸心方向の駆動制御と前記開口状況を可変する前記第２弁体の相対的な駆動制御とを併用して、前記流体通過孔を経た前記１次側から前記２次側への塗工液通過と前記２次側に通過した塗工液の前記ダイヘッドへの間欠的な送り込みを図る。上記形態の塗工装置では、塗工液をダイヘッドに間欠的に送り込む間欠バルブを上記したいずれかの形態のバルブとすることから、塗工液の粘度変化に対処した上で、高品質での塗工液の吹出と吹出停止とダイヘッドへの安定した供給圧での塗工液圧送とにより、基材に、高い精度で塗工液層を間欠的に形成できる。
【００１５】
本発明は、例えば、流体の圧送方法や塗工液の間欠塗工方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態としての塗工装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【図２】間欠バルブ２００を拡大して模式的に示す説明図である。
【図３】弁体構成と弁体駆動の様子を示す説明図である。
【図４】間欠塗工に際しての間欠バルブ２００の駆動プロセスを各構成材の駆動状況とダイヘッド１１２からペースト吹き付けの様子と合わせて示す説明図である。
【図５】第１弁体２１０と第２弁体２２０の駆動状況を塗工ダイ内圧Ｐ２の推移と合わせて示す説明図である。
【図６】基材Ｋに塗工液層Ｓを間欠的に形成した際の塗工性能評価項目を示す説明図である。
【図７】塗工性能を示したグラフである。
【図８】第２実施形態の間欠バルブ２００Ａを拡大して模式的に示す説明図である。
【図９】弁体構成と弁体駆動の様子を示す説明図である。
【図１０】第２弁体２２０Ａの回転推移と貫通孔２１２の開口状況との関係を示す説明図である。
【図１１】間欠塗工に際しての間欠バルブ２００Ａの駆動プロセスを各構成材の駆動状況とダイヘッド１１２からペースト吹き付けの様子と合わせて示す説明図である。
【図１２】第１弁体２１０と第２弁体２２０Ａの駆動状況を塗工ダイ内圧Ｐ２の推移と合わせて示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明の第１実施形態としての塗工装置１００の概略構成を示すブロック図である。本実施例では、燃料電池の発電単位となるセルに組み込まれる膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly／ＭＥＡ）の製造を意図しており、基材Ｋは、プロトン伝導性を有するフッ素系の電解質樹脂からなる電解質膜である。そして、この基材Ｋ（電解質膜）に形成する塗工液層Ｓを電極とすべく、基材Ｋに吹き付ける塗工液を、触媒ペーストとする。この触媒ペーストは、触媒を担持したカーボン粒子等をフッ素系の電解質樹脂と共にバインダーに分散させたものであり、定常時のペースト粘度は１０００ｃｐｓ程度である。
【００１８】
図示するように、塗工装置１００は、間欠塗工機器群１１０と制御機器群４００とを備える。間欠塗工機器群１１０は、基材Ｋに対向したダイヘッド１１２と、触媒ペーストのタンク１１４とを有し、タンク１１４からダイヘッド１１２に到る管路をペースト圧送管路１１６とし、当該管路から分岐してタンク１１４に戻る管路をリターン管路１１７とする。塗工装置１００は、このペースト圧送管路１１６に、タンクの側からポンプ１１８と間欠バルブ２００とを備え、ポンプ１１８は、タンク１１４から触媒ペーストを吸引して、その触媒ペーストをダイヘッド１１２に向けて圧送する。間欠バルブ２００は、イン側ペースト圧送管路１１６ａを経てポンプ１１８から供給を受けた触媒ペーストを、アウト側ペースト圧送管路１１６ｂを経てダイヘッド１１２に間欠的に圧送する。この間欠バルブ２００の構成と間欠圧送の様子については、後述する。また、間欠塗工機器群１１０は、リターン管路１１７にリリーフバルブ１１９を備え、当該バルブオンの間において、ポンプ１１８の圧送する触媒ペーストをリターン管路１１７を経てタンク１１４に循環させる。
【００１９】
この他、間欠塗工機器群１１０は、ペースト圧送管路１１６に第１圧力センサー１２１を、ダイヘッド１１２に第２圧力センサー１２２を、タンク１１４に温度センサー１２３を備える。第１圧力センサー１２１は、ペースト圧送管路１１６におけるペースト圧送圧力Ｐ０を検出してその検出圧力を後述の制御装置４１０に出力する。第２圧力センサー１２２は、ダイヘッド１１２のダイ内圧Ｐｄを検出してその検出圧力を後述の制御装置４１０に出力する。温度センサー１２３は、タンク１１４に貯留された触媒ペーストの温度を検出してその検出圧力を後述の制御装置４１０に出力する。この場合、温度センサー１２３にて、ペースト圧送管路１１６を流れる触媒ペーストの温度を検出するようにすることもできる。そして、制御装置４１０は、入力を受けた触媒ペースト温度に基づいて、触媒ペーストの粘度をマップ等を参照して演算する。
【００２０】
制御機器群４００は、制御装置４１０と、第１サーボモーター４２０と、第２サーボモーター４３０と、これらモーターのドライバーユニット４２２、４３２とを備える。制御装置４１０は、ポンプ１１８を定常状態で運転制御する一方、間欠バルブ２００とリリーフバルブ１１９とを駆動制御し、ポンプ１１８の圧送する触媒ペーストの供給先を間欠バルブ２００とリリーフバルブ１１９のいずれかに切り換える。ダイヘッド１１２は、この切り換えに伴って間欠バルブ２００が駆動して後述のペースト圧送を行っている間（リリーフバルブ１１９は閉弁）において、図中に白抜き矢印で示すように所定速度で移動する基材Ｋに触媒ペーストを吹き付け、基材Ｋに触媒ペーストの吹き付け痕としての塗工液層Ｓを形成する。塗工液層Ｓが形成されると、制御装置４１０は、触媒ペーストの供給先をリリーフバルブ１１９の側に切り換えるので、ダイヘッド１１２への触媒ペースト圧送および触媒ペーストの吹き付けは停止し、触媒ペーストは、リターン管路１１７を経てタンク１１４に戻る。この間にも、基材Ｋは移動し、制御装置４１０は、上記した制御を繰り返すので、間欠塗工機器群１１０は、触媒ペーストの吹き付け痕としての塗工液層Ｓを基材Ｋに間欠的に形成する。
【００２１】
ドライバーユニット４２２は、制御装置４１０の制御下で、第１サーボモーター４２０を駆動制御しつつ、モーター付属のエンコーダーからモーター駆動量を入力する。そして、第１サーボモーター４２０は、間欠バルブ２００が有する後述の第１弁体２１０と動力伝達機器４２４にて接続され、この第１弁体２１０をドライバーユニット４２２の制御を受けて駆動する。ドライバーユニット４３２についても同様であり、第２サーボモーター４３０は、間欠バルブ２００が有する後述の第２弁体２２０と動力伝達機器４３４にて接続され、この第２弁体２２０をドライバーユニット４３２の制御を受けて駆動する。本実施形態では、第１弁体２１０と第２弁体２２０は、進退駆動をすれば足りることから、上記の両動力伝達機器は、例えばリニアレール或いはボールネジを含んで構成される。
【００２２】
次に、間欠バルブ２００の構成について説明する。図２は間欠バルブ２００を拡大して模式的に示す説明図、図３は弁体構成と弁体駆動の様子を示す説明図である。
【００２３】
図２に示すように、間欠バルブ２００は、シリンダー２０２と第１弁体２１０と第２弁体２２０とを有する。シリンダー２０２は、円筒状の中空体であり、イン側ペースト圧送管路１１６ａとアウト側ペースト圧送管路１１６ｂと接続されている。第１弁体２１０は、シリンダー２０２に嵌合して摺動可能な外径の円盤状をなして、等ピッチで貫通孔２１２を有し、第１弁体シャフト２１４で支えられる。そして、この第１弁体２１０は、シリンダー２０２に組み込まれて、シリンダー２０２を、イン側ペースト圧送管路１１６ａの側の１次側シリンダー室２０２ａと、アウト側ペースト圧送管路１１６ｂの側の２次側シリンダー室２０２ｂとに区画する。第１弁体２１０は、こうしてシリンダー２０２に組み込まれると、第１弁体シャフト２１４を介して駆動力を受けることで、シリンダー内周壁に沿って摺動しつつシリンダー軸心方向に進退するよう駆動し、貫通孔２１２は、１次側シリンダー室２０２ａから２次側シリンダー室２０２ｂへの触媒ペーストの通過孔となる。
【００２４】
第２弁体２２０は、第１弁体２１０より小径の円盤状をなして、第２弁体シャフト２２２で支えられ、当該シャフトを貫通するシャフト貫通孔２２４を有する。シャフト貫通孔２２４は、第１弁体２１０が有する第１弁体シャフト２１４が円滑に摺動可能な径とされ、図３に示すように、このシャフト貫通孔２２４には、第１弁体シャフト２１４が第２弁体２２０の側から挿入される。この状態で、第１弁体２１０は、第２弁体２２０と共に既述したようにシリンダー２０２に組み込まれる。
【００２５】
第１弁体２１０は、その第１弁体シャフト２１４を第１サーボモーター４２０（図１参照）と接続する動力伝達機器４２４が第１サーボモーター４２０の正逆回転駆動力を変換した直進の進退駆動力を受ける。第２弁体２２０は、その第２弁体シャフト２２２を第２サーボモーター４３０（図１参照）と接続する動力伝達機器４３４が第１サーボモーター４２０の正逆回転駆動力を変換した直進の進退駆動力を受ける。この両弁体への駆動力伝達は、それぞれのサーボモーターにより独立になされることから、第１弁体２１０と第２弁体２２０は、シリンダー２０２の内部において、それぞれ個別にシリンダー軸心方向に進退可能であると共に、第１弁体２１０に第２弁体２２０が重なった状態のまま、両弁体はシリンダー軸心方向に進退可能となる。こうした弁体駆動が可能であることから、第２弁体２２０は、第１弁体２１０に対して相対的に離間可能に進退する。そして、第２弁体２２０は、図２〜図３に示すように、第１弁体２１０と重なることで第１弁体２１０の貫通孔２１２を全て閉塞する。その一方、第２弁体２２０は、第１弁体２１０から離れることで貫通孔２１２を開口する。つまり、第２弁体２２０は、１次側シリンダー室２０２ａにおいて、第１弁体２１０との間に弁体間隙２２８（図３参照）を形成し、この弁体間隙２２８を、第１弁体２１０に対する相対的な離間駆動により、値ゼロから相対的な離間駆動量まで可変とする。
【００２６】
次に、間欠バルブ２００を用いた間欠塗工の様子について説明する。図４は間欠塗工に際しての間欠バルブ２００の駆動プロセスを各構成材の駆動状況とダイヘッド１１２からペースト吹き付けの様子と合わせて示す説明図、図５は第１弁体２１０と第２弁体２２０の駆動状況を塗工ダイ内圧Ｐ２の推移と合わせて示す説明図である。
【００２７】
この駆動プロセスは、基材Ｋに対して塗工液層Ｓを間欠的に形成する間に、制御装置４１０にて繰り返される。そして、制御装置４１０は、そのスタートにおいて、第１弁体２１０に第２弁体２２０を重ねた状態で両弁体を原位置ｙ０に位置させる。このスタート状態では、ポンプ１１８（図１参照）は、図示しない塗工開始スイッチ等の操作を受けて制御装置４１０にて運転制御下にあり、ポンプ回転数で定まるペースト圧送圧力Ｐ０で、触媒ペーストをシリンダー２０２の１次側シリンダー室２０２ａに圧送している。また、ダイヘッド１１２においては、後述するように一つの塗工液層Ｓの塗工の最終段階にてダイヘッド内の触媒ペーストの吸込を行うことから、触媒ペーストは、ダイヘッド１１２もしくはアウト側ペースト圧送管路１１６ｂに留まり、ダイヘッド１１２および間欠バルブ２００のシリンダー２０２における２次側シリンダー室２０２ｂは、ほぼ大気圧となっている。
【００２８】
制御装置４１０は、第１圧力センサー１２１（図１参照）の検出圧力により、間欠バルブ２００に到るペースト圧送管路１１６内のペースト圧送が所定の安定状況にあると判断すると、塗工動作の開始処理を行う（ステップＳ１００）。このステップＳ１００では、制御装置４１０は、第１弁体２１０を原位置ｙ０に位置させたまま、第２弁体２２０の後退駆動と第１弁体２１０に重なる原位置ｙ０への復帰駆動（前進駆動）を順次実行する。この第２弁体２２０の進退駆動は、制御装置４１０の制御を受けたドライバーユニット４３２が第２サーボモーター４３０をパルス駆動することでなされる。第２弁体２２０の後退駆動により、第２弁体２２０は第１弁体２１０から離間して、その後の復帰駆動により第２弁体２２０が第１弁体２１０に重なるまでの間において、第１弁体２１０の貫通孔２１２は開口される。よって、１次側シリンダー室２０２ａまで圧送されていた触媒ペーストは、図示するように第２弁体２２０の周囲から弁体間隙２２８に入り込んで貫通孔２１２を通過し、ペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに流れ込む。これにより、２次側シリンダー室２０２ｂおよびダイヘッド１１２の内圧（ダイ内圧）は、図５に示すように上昇し、上記の第２弁体２２０の復帰駆動に伴う貫通孔２１２の閉塞により、間欠バルブ２００は、２次側シリンダー室２０２ｂに触媒ペーストを保持する。
【００２９】
上記のステップＳ１００では、触媒ペーストがペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに流れ込んでも、ダイヘッド１１２からペースト吹き付けが起きないように、第２弁体２２０の上記の後退駆動量やその速度、および貫通孔２１２の閉塞までの経過時間が設定されている。本実施形態では、第２弁体２２０を第２サーボモーター４３０で進退駆動させるので、ダイヘッド１１２からペースト吹き付けが起きないように、モーターへの出力パルスが定められている。この場合、第２弁体２２０の周囲から両弁体の間を経て貫通孔２１２を通過するペースト通過状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、第２サーボモーター４３０へのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペーストの通過状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト通過状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合に２次側シリンダー室２０２ｂに流れ込むペースト量とほぼ同量の触媒ペーストが流れ込むよう、第２サーボモーター４３０へのパルス出力を調整すればよい。この場合、触媒ペーストの粘度は、既述したように制御装置４１０にて触媒ペースト温度から演算される。なお、ペースト粘度を直接計測するようにすることもできる。
【００３０】
制御装置４１０は、第２圧力センサー１２２（図１参照）の検出圧力により、ダイヘッド１１２におけるダイ内圧の上昇を確認すると、ダイ内圧を所定の塗工ダイ内圧Ｐ２まで昇圧させて塗工処理を開始する（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０では、制御装置４１０は、第２弁体２２０にて貫通孔２１２が閉塞された状態のまま、第１弁体２１０を第２弁体２２０と共に原位置ｙ０から中間位置ｙ１まで前進駆動させる。この両弁体の前進駆動は、第１弁体２１０については、制御装置４１０の制御を受けたドライバーユニット４２２が第１サーボモーター４２０をパルス駆動することでなされる。第２弁体２２０については、制御装置４１０の制御を受けたドライバーユニット４３２が第２サーボモーター４３０をパルス駆動することでなされる。ペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに入り込んでいた触媒ペースト（ステップＳ１００）は、上記の両弁体の前進駆動により圧力が高められてダイヘッド１１２に圧送され、その圧送量は、両弁体の前進駆動量、即ち原位置ｙ０から中間位置ｙ１までの２次側シリンダー室２０２ｂの内容積で定まる。
【００３１】
上記のステップＳ１１０では、２次側シリンダー室２０２ｂの内圧がダイヘッド１１２からの触媒ペーストの塗工圧（塗工ダイ内圧Ｐ２）よりΔＰｎだけ高くなってダイヘッド１１２からの触媒ペーストの塗工が実際に開始されるよう、上記の両弁体の前進駆動量やその速度が設定されている。本実施形態では、第１、第２の両弁体をそれぞれのサーボモーターで進退駆動させるので、上記した内圧上昇やペースト塗工が起きるように、モーターへの出力パルスが定められている。この場合、２次側シリンダー室２０２ｂからダイヘッド１１２に達するペースト到達状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、第１、第２の両サーボモーターへのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペースト到達状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト到達状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合とほぼ同様のペースト到達状況となるよう、第１、第２の両サーボモーターへのパルス出力を調整すればよい。
【００３２】
制御装置４１０は、ステップＳ１１０にてペースト塗工を開始したことから、続くステップＳ１２０では、第１弁体２１０と第２弁体２２０とを共に中間位置ｙ１から更に前進駆動させつつ、第１弁体２１０については、これを、繰り返し前後退させる。つまり、図５に示すように、第２弁体２２０については、これを定速で中間位置ｙ１から最終位置ｙ２まで前進させ、こうして前進する第２弁体２２０に対して、第１弁体２１０を、貫通孔２１２が閉塞されないように繰り返し前後退させる。この最終位置ｙ２は、後述の塗工停止に伴うペースト吸引に足りる位置として規定されている。つまり、原位置ｙ０から最終位置ｙ２までのシリンダー内容積がペースト吸引量と合致するよう、最終位置ｙ２が規定されている。第２弁体２２０がこの最終位置ｙ２に到達した後は、第２弁体２２０を最終位置ｙ２に位置させたまま第１弁体２１０を、貫通孔２１２が閉塞されないように繰り返し前後退させる。第１弁体２１０のこの進退駆動により、２次側シリンダー室２０２ｂの内容積は第１弁体２１０の進退駆動範囲において広狭変化する。そして、こうした第１弁体２１０の進退駆動は、第１弁体２１０に対する第２弁体２２０の相対的な進退駆動に他ならず、第２弁体２２０は、図３に示す弁体間隙２２８を広狭変更することになる。これにより、第２弁体２２０は、弁体間隙２２８を隔てて第１弁体２１０から離間するので、第１弁体２１０の貫通孔２１２は、継続して開口する。よって、触媒ペーストは、１次側シリンダー室２０２ａから弁体間隙２２８を経て貫通孔２１２を通過して２次側シリンダー室２０２ｂに入り込み、ペースト圧送圧力Ｐ０に基づいてダイヘッド１１２から基材Ｋに吹き付けられる。そして、触媒ペーストは継続して供給されるので、搬送される基材Ｋに塗工液層Ｓが形成される。この場合、ダイヘッド１１２における塗工ダイ内圧Ｐ２は、触媒ペーストがダイヘッド１１２に達するまでの圧力損失によりペースト圧送圧力Ｐ０より低くなる。しかも、第１弁体２１０の上記の進退駆動により、ダイヘッド１１２への触媒ペーストの圧送をその圧力を所定範囲で高低させつつ、ダイヘッド１１２に触媒ペーストを圧送する。
【００３３】
上記のステップＳ１２０における第１弁体２１０と第２弁体２２０の駆動状況は、既述した第１、第２のサーボモーターのパルス制御で規定でき、原位置ｙ０から中間位置ｙ１への弁体移動速度、並びに、第１弁体２１０の進退駆動量（２次側シリンダー室２０２ｂの内容積可変量）やその速度は、サーボモーターへのパルス出力調整により種々設定できる。そして、第２弁体２２０が弁体間隙２２８を隔てて第１弁体２１０から離間している間での塗工液層Ｓの形成過程において、制御装置４１０は、塗工ダイ内圧Ｐ２が所定の圧力範囲内に収まるよう、第１弁体２１０と第２弁体２２０とを進退駆動する。つまり、制御装置４１０は、第１圧力センサー１２１と第２圧力センサー１２２（図１参照）のセンサー出力に基づいて、図５に示すように、第１弁体２１０の進退駆動量Δｙｎや駆動速度を調整して、塗工ダイ内圧Ｐ２を所定の圧力範囲内に収まるようにする。図５に示すように、２次側シリンダー室２０２ｂのシリンダー内圧は、ペースト圧送圧力Ｐ０の高低推移（脈動）が反映して推移すると共に、ペースト圧送圧力Ｐ０より触媒ペースト供給に伴う圧力損失分だけ小さい。塗工ダイ内圧Ｐ２は、間欠バルブ２００および当該バルブからダイヘッド１１２までの触媒ペースト供給に伴う圧力損失分だけ、２次側シリンダー室２０２ｂのシリンダー内圧より小さい。よって、２次側シリンダー室２０２ｂのシリンダー内圧と塗工ダイ内圧Ｐ２の差分ΔＰｎが所定範囲内となるように、制御装置４１０は、第１弁体２１０の進退駆動量Δｙｎや駆動速度を調整することになる。本実施形態では、第１弁体２１０を第１サーボモーター４２０で進退駆動させるので、第１サーボモーター４２０へのパルス出力を調整することで、上記した圧力の均等化とこれに伴うダイヘッド１１２への安定した供給量でのペースト供給に加え、触媒ペーストの粘度変化による弁体間隙２２８や貫通孔２１２のペーストの通過状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト通過状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合より第１弁体２１０の駆動速度を高めるよう、第１サーボモーター４２０へのパルス出力を調整すればよい。
【００３４】
制御装置４１０は、塗工液層Ｓの形成サイズに合致する時間に亘って上記のステップＳ１２０を継続すると、塗工終了動作を開始する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０では、制御装置４１０は、最終位置ｙ２に位置する第２弁体２２０に第１弁体２１０が重なるように、第１弁体２１０を後退駆動させ、貫通孔２１２を閉塞する。これにより、ダイヘッド１１２への触媒ペーストの供給が停止する。制御装置４１０は、ステップＳ１３０に続き、第１弁体２１０と第２弁体２２０とを共に後退駆動して、両弁体を原位置ｙ０に復帰させる（ステップＳ１４０）。これにより、２次側シリンダー室２０２ｂの容積が拡張することから、アウト側ペースト圧送管路１１６ｂおよびダイヘッド１１２に残留している触媒ペーストを吸引して、ダイヘッド１１２からのペースト吹き付けを確実に停止する。よって、ダイヘッド１１２からのペースト吹き付け停止時の吹き付け状態の安定化させて、塗工液層Ｓの形状についても安定させることができる。制御装置４１０は、ステップＳ１４０で塗工を停止すると、基材Ｋで隣り合う塗工液層Ｓの間隔形成に相当する時間を待機して（ステップＳ１５０）、既述したステップＳ１００に移行して、次の塗工液層Ｓを形成する。
【００３５】
ステップＳ１４０における第１弁体２１０と第２弁体２２０の原位置ｙ０への復帰駆動の際の駆動速度は、サーボモーターへのパルス出力調整により変更できる。そして、弁体復帰に伴う触媒ペーストの吸引状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、サーボモーターへのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペーストの吸引状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト吸引状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合と同じ程度にペースト吸引が起きるよう、サーボモーターへのパルス出力を調整すればよい。
【００３６】
次に、間欠バルブ２００を有する第１実施形態の塗工装置１００の塗工性能について説明する。図６は基材Ｋに塗工液層Ｓを間欠的に形成した際の塗工性能評価項目を示す説明図である。性能評価に当たっては、図６に示す塗工液層Ｓを基材Ｋに２００パターン形成し、各塗布パターンにおける実際の塗工長と塗工幅、およびパターン間の未塗工間隔を実測した。その上で、実測値と塗工狙いである塗工長、塗工幅および未塗工間隔との誤差を加算平均して評価した。評価対比となる比較例は、図１における間欠バルブ２００を既存の二方向弁に置換した塗工装置である。塗工液層Ｓの形成には、カーボン含有のフッ素系溶液をダイヘッド１１２から吹き付けることとし、その粘度は１０００ｃｐｓ前後に調整済みである。そして、性能評価を行う都合から粘度がなるべく変化しないよう、図１のペースト圧送管路１１６を含む配管系を約５０℃に温度調整して、上記溶液をダイヘッド１１２から吹き付けた。この際の塗工条件は、塗工速度１ｍ／ｍｉｎ、塗工厚み１００μｍ（Ｗｅｔ）、塗工幅１５０ｍｍ、塗工長３００ｍｍ、未塗工長１００ｍｍである。二方向弁を用いた塗工装置と、本実施形態の塗工装置１００とで上記の条件で形成した塗工液層Ｓについて、それぞれ上記の実測を行い、その誤差を求めた。図７は塗工性能を示したグラフである。この図７に示すように、本実施形態の塗工装置１００は、基材Ｋに高い精度で塗工液層Ｓを間欠形成できる性能を有することが実証された。塗工液をカーボン含有のアルコール系溶液に代えて性能評価を行ったところ、図７と同様の結果が得られたので、本実施形態の塗工装置１００は、塗工液の成分性状に拘わらず基材Ｋに高い精度で塗工液層Ｓを間欠形成できる性能を有することが実証された。なお、カーボン含有のアルコール系溶液の塗工に際しては、配管系を２５℃に温度調整した。
【００３７】
以上説明したように、第１実施形態の塗工装置１００によれば、２次側シリンダー室２０２ｂに保持した触媒ペーストの圧送（ステップＳ１１０）と、その後の塗工ダイ内圧Ｐ２の維持下での触媒ペーストの継続供給（ステップＳ１２０）、貫通孔２１２の閉塞による供給停止（ステップＳ１３０）、並びに、弁体復帰による触媒ペースト吸引（ステップＳ１４０）とを行うことで、基材Ｋに高い精度で塗工液層Ｓを間欠形成できる。しかも、第１実施形態の塗工装置１００では、２次側シリンダー室２０２ｂに保持した触媒ペーストの圧送（ステップＳ１１０）を図る際の弁体駆動の様子、塗工ダイ内圧Ｐ２の維持下での触媒ペーストの継続供給（ステップＳ１２０）を図る際の弁体駆動の様子、貫通孔２１２の閉塞による供給停止（ステップＳ１３０）を図る際の弁体駆動の様子、並びに、弁体復帰による触媒ペースト吸引（ステップＳ１４０）を図る際の弁体駆動の様子を、触媒ペーストの粘度変化に対応して調整可能とする。この結果、第１実施形態の塗工装置１００によれば、触媒ペーストの粘度が変化しても、粘度変化によるダイヘッド１１２の側へのペースト圧送状況の変化を抑制できるので、触媒ペーストの粘度変化に対処して基材Ｋに高い精度で塗工液層Ｓを間欠形成できる。この他、触媒ペーストの粘度が変化しないような機器構成やその制御も不要とできる。
【００３８】
また、本実施形態の塗工装置１００では、ステップＳ１００の塗工動作開始を行うことで、塗工に先立ってシリンダー２０２の２次側シリンダー室２０２ｂの圧力上昇を図って、ダイヘッド１１２への触媒ペーストの圧送およびダイヘッド１１２からのペースト吹き出しに備える。このため、圧力差がある状況下でのダイヘッド１１２へのペースト圧送開始に伴うサージ圧の発生を抑制できるので、ダイヘッド１１２からのペースト吹き付け開始時の吹き付け状態を安定化させて、塗工液層Ｓの形状についても安定させることができる。しかも、２次側シリンダー室２０２ｂの圧力上昇を図るための第１弁体２１０と第２弁体２２０の駆動状況を、サーボモーターのパルス出力調整を経て、触媒ペーストの粘度変化の影響を抑制するようにすることもできるので、粘度変化に対する汎用性も高まる。
【００３９】
また、本実施形態の塗工装置１００では、間欠塗工に関与する間欠バルブ２００において、第２弁体２２０を第１弁体２１０に対して相対的に離間可能とする。その上で、第２弁体２２０が第１弁体２１０に重なることで、第１弁体２１０の貫通孔２１２を閉塞し、第１弁体２１０から離れることで貫通孔２１２を開口する。このため、第２弁体２２０を第１弁体２１０と相対的に離間するよう駆動制御することで、貫通孔２１２の開口状況をその閉塞を含めて簡便に可変できる。
【００４０】
次に、第２実施形態について説明する。この実施形態では、第１弁体２１０が有する貫通孔２１２の開口状況を可変とした点に特徴がある。図８は第２実施形態の間欠バルブ２００Ａを拡大して模式的に示す説明図、図９は弁体構成と弁体駆動の様子を示す説明図である。なお、既述した実施形態と同一の構成については同じ符号を用いて、詳細な説明についてはこれを省略する。
【００４１】
図８〜図９に示すように、間欠バルブ２００Ａは、シリンダー２０２に貫通孔２１２を等ピッチで有する第１弁体２１０を組み込んで備え、第１弁体２１０により、シリンダー２０２を１次側シリンダー室２０２ａと２次側シリンダー室２０２ｂとに区画する。第２弁体２２０Ａは、第１弁体２１０と同径の円盤状をなして、等ピッチで貫通孔２２６を有し、第２弁体シャフト２２２で支えられる。そして、第２弁体２２０Ａのシャフト貫通孔２２４には、第１弁体２１０の第１弁体シャフト２１４が挿入され、第１弁体２１０の下面に第２弁体２２０Ａの上面が重なるようにされる。この状態で、第１弁体２１０は、第２弁体２２０と共にシリンダー２０２に組み込まれ、第２弁体２２０Ａは、第１弁体２１０に対して相対的に回転可能とされる。
【００４２】
第１弁体２１０は、既述したように、動力伝達機器４２４を介して第１サーボモーター４２０の駆動力を受け、シリンダー内周壁に沿って摺動しつつシリンダー軸心方向に進退駆動する。第２弁体２２０Ａに第２サーボモーター４３０の駆動力を伝達する動力伝達機器４３４は、第１実施例と異なり、第２サーボモーター４３０の正逆回転駆動力を、図示しないギヤやプーリー等により第２弁体シャフト２２２を介して第２弁体２２０Ａにそのまま伝達する。よって、第２弁体２２０Ａは、その上面を第１弁体２１０の下面に重ねたまま、第１弁体２１０に対する相対的な回転状況に応じて、貫通孔２２６を第１弁体２１０の貫通孔２１２に重ねる。図１０は第２弁体２２０Ａの回転推移と貫通孔２１２の開口状況との関係を示す説明図である。この図１０に示すように、第２弁体２２０Ａは、第２サーボモーター４３０の回転駆動力を受けて正逆回転駆動すると、その正逆回転推移に応じて貫通孔２１２と貫通孔２２６の重なり状況を変えることで、貫通孔２１２を、閉塞状況から全開状況まで可変とする。そして、既述したように、第１、第２の両弁体への駆動力伝達は、それぞれのサーボモーターにより独立になされることから、第１弁体２１０は、第２弁体２２０と重なったまま、シリンダー２０２の内部において、シリンダー軸心方向に進退駆動する。第２弁体２２０Ａは、第１弁体２１０の進退位置に拘わらず、第１弁体２１０に対して相対的に正逆回転し、既述したように貫通孔２１２の開口状況を可変とする。なお、図９〜図１０においては、貫通孔２１２と貫通孔２２６とを異形形状としているが、第１実施形態のように円形とすることもできる。
【００４３】
この第２実施形態の間欠バルブ２００Ａを用いた間欠塗工の様子は、次のようになる。図１１は間欠塗工に際しての間欠バルブ２００Ａの駆動プロセスを各構成材の駆動状況とダイヘッド１１２からペースト吹き付けの様子と合わせて示す説明図、図１２は第１弁体２１０と第２弁体２２０Ａの駆動状況を塗工ダイ内圧Ｐ２の推移と合わせて示す説明図である。
【００４４】
この第２実施形態の駆動プロセスにあっても、基材Ｋに対して塗工液層Ｓを間欠的に形成する間に、制御装置４１０にて繰り返される。そして、スタートでは、第１弁体２１０に第２弁体２２０Ａを重ねた状態で両弁体を原位置ｙ０に位置させると共に、第２弁体２２０Ａを、第１弁体２１０の貫通孔２１２が閉塞される回転位置に置く。スタート状態におけるポンプ１１８の駆動状況、ダイヘッド１１２や２次側シリンダー室２０２ｂの圧力状況は既述したとおりである。
【００４５】
ステップＳ１００の塗工動作の開始処理では、制御装置４１０は、第１弁体２１０と第２弁体２２０Ａとを原位置ｙ０に位置させたまま、貫通孔２１２を開口する側への第２弁体２２０Ａの回転駆動（正転駆動）と貫通孔２１２を閉塞する側への第２弁体２２０Ａの復帰駆動（逆転駆動）を順次実行する。この第２弁体２２０Ａの正逆転駆動は、制御装置４１０の制御を受けたドライバーユニット４３２が第２サーボモーター４３０をパルス駆動することでなされる。そして、第２弁体２２０Ａが正転駆動してから復帰駆動するまでの間において、第１弁体２１０の貫通孔２１２は、一旦開口して閉じられる。よって、１次側シリンダー室２０２ａまで圧送されていた触媒ペーストは、図示するように第２弁体２２０Ａの貫通孔２２６と第１弁体２１０の貫通孔２１２とを通過して、ペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに流れ込む。これにより、２次側シリンダー室２０２ｂおよびダイヘッド１１２の内圧（ダイ内圧）は、図１２に示すように上昇し、上記の第２弁体２２０の復帰駆動に伴う貫通孔２１２の閉塞により、間欠バルブ２００Ａは、２次側シリンダー室２０２ｂに触媒ペーストを保持する。
【００４６】
上記のステップＳ１００では、触媒ペーストがペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに流入しても、ダイヘッド１１２からペースト吹き付けが起きないように、第２弁体２２０Ａの上記の正転駆動量やその回転速度、および貫通孔２１２の閉塞までの経過時間が設定されている。本実施形態では、第２弁体２２０Ａを第２サーボモーター４３０で正逆回転駆動させるので、ダイヘッド１１２からペースト吹き付けが起きてしまうようなペースト流入が起きないように、モーターへの出力パルスが定められている。この場合、第２弁体２２０Ａは、その有する貫通孔２２６と貫通孔２１２との重なり状況を変えることで、貫通孔２１２の開口状況を変える絞りとして機能する。よって、貫通孔２２６と貫通孔２１２との重なりで定まる絞りを通過するペースト通過状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、第２サーボモーター４３０へのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペーストの通過状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト通過状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合に２次側シリンダー室２０２ｂに流れ込むペースト量とほぼ同量の触媒ペーストが流れ込むよう、第２サーボモーター４３０へのパルス出力を調整すればよい。
【００４７】
続くステップＳ１１０では、制御装置４１０は、既述したようにダイ内圧を所定の塗工ダイ内圧Ｐ２まで昇圧させて塗工処理を開始する。このステップＳ１１０では、制御装置４１０は、第２弁体２２０にて貫通孔２１２が閉塞された状態のまま、第１弁体２１０を第２弁体２２０と共に原位置ｙ０から中間位置ｙ１まで前進駆動させる。この両弁体の前進駆動は、制御装置４１０の制御を受けたドライバーユニット４２２が第１サーボモーター４２０をパルス駆動することでなされる。つまり、第２弁体２２０Ａは、既述したように第１弁体２１０に重なったままで回転することから、第１サーボモーター４２０にて第１弁体２１０を前進駆動させれば、必然的に第２弁体２２０Ａも前進する。ペースト圧送圧力Ｐ０で２次側シリンダー室２０２ｂに入り込んでいた触媒ペースト（ステップＳ１００）は、既述したように、上記の両弁体の前進駆動により圧力が高められてダイヘッド１１２に圧送される。そして、２次側シリンダー室２０２ｂの内圧がダイヘッド１１２からの触媒ペーストの塗工圧（塗工ダイ内圧Ｐ２）よりΔＰｎだけ高くなってダイヘッド１１２からの触媒ペーストの塗工が実際に開始されるよう、上記の両弁体の前進駆動量やその速度が設定されている。本実施形態では、第１、第２の両弁体を第１サーボモーター４２０で進退駆動させるので、上記した内圧上昇やペースト塗工が起きるように、モーターへの出力パルスが定められている。この場合、２次側シリンダー室２０２ｂからダイヘッド１１２に達するペースト到達状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、第１サーボモーター４２０へのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペースト到達状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト到達状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合とほぼ同様のペースト到達状況となるよう、第１サーボモーター４２０へのパルス出力を調整すればよい。
【００４８】
続くステップＳ１２０では、第１弁体２１０と第２弁体２２０Ａとを共に中間位置ｙ１から更に最終位置ｙ２まで前進駆動させつつ、第２弁体２２０Ａについては、これを、図１２に示すように、弁体の前進駆動当初は、貫通孔２１２の開口状況が絞られる側に駆動する。これは、中間位置ｙ１からの更なる弁体の前進駆動により、ダイヘッド１１２へのペースト圧送量が増えることから、過剰な増加を来さないよう、貫通孔２１２の開口状況を、弁体移動量に応じて絞るようにするためである。この絞りの程度については、第２弁体２２０Ａの回転駆動量で定まり、パルス出力の調整により調整可能である。よって、絞られた貫通孔２１２を通過して２次側シリンダー室２０２ｂに流入する触媒ペーストの流入状況が、触媒ペーストの粘度によらずほぼ同様となるようにできる。例えば、粘度が高くなると絞られた貫通孔２１２のペースト通過状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、絞りの程度を緩めるようよう、第２サーボモーター４３０へのパルス出力を調整すればよい。そして、弁体が最終位置ｙ２にまで前進駆動すれば、それ以上の弁体の前進は起きないことから、第２弁体２２０Ａについては、貫通孔２１２の開口状況がほぼ同じ程度の絞りとなるよう第１弁体２１０に対して相対的に回転駆動制御する。これにより、第１弁体２１０の貫通孔２１２は、第２弁体２２０Ａの回転駆動状況で定まる絞りの程度で継続して開口する。よって、触媒ペーストは、１次側シリンダー室２０２ａからこの貫通孔２１２を通過して２次側シリンダー室２０２ｂに入り込み、ペースト圧送圧力Ｐ０に基づいてダイヘッド１１２から基材Ｋに吹き付けられる。そして、触媒ペーストは継続して供給されるので、搬送される基材Ｋに塗工液層Ｓが形成される。
【００４９】
上記のステップＳ１２０における第１弁体２１０と第２弁体２２０Ａの駆動状況は、既述した第１、第２のサーボモーターのパルス制御で規定でき、原位置ｙ０から中間位置ｙ１への弁体移動速度、並びに、第２弁体２２０Ａの回転駆動量（貫通孔２１２の絞り可変量）やその速度は、サーボモーターへのパルス出力調整により種々設定できる。そして、第２弁体２２０Ａの回転駆動にて貫通孔２１２の開口状況が規定されている間での塗工液層Ｓの形成過程において、制御装置４１０は、塗工ダイ内圧Ｐ２が所定の圧力範囲内に収まるよう、第２弁体２２０Ａを正逆回転駆動する。図１２では、ペースト圧送圧力Ｐ０がほぼ一定として両弁体の駆動状況を示しているので、第２弁体２２０Ａの正逆回転駆動による貫通孔２１２の開度状況調整はさほど必要としない。ところが、図５に示したようにペースト圧送圧力Ｐ０の高低推移（脈動）する場合には、制御装置４１０は、第１圧力センサー１２１と第２圧力センサー１２２（図１参照）のセンサー出力に基づいて、図１２に二点鎖線で示すように、第２弁体２２０Ａの正逆回転駆動量や駆動速度を調整して、塗工ダイ内圧Ｐ２を所定の圧力範囲内に収まるようにできる。しかも、第２弁体２２０Ａの正逆回転駆動量や駆動速度を、触媒ペーストの粘度変化を考慮して調整すれば、触媒ペーストの粘度変化に対処して塗工ダイ内圧Ｐ２を所定の圧力範囲内に収まるようにできる。
【００５０】
塗工液層Ｓの形成サイズに合致する時間に亘ってのステップＳ１２０の継続に続き、制御装置４１０は、ステップＳ１３０の塗工終了動作を開始する。このステップＳ１３０では、制御装置４１０は、第２弁体２２０Ａを第１弁体２１０の貫通孔２１２が閉塞されるように回転駆動させる。これにより、ダイヘッド１１２への触媒ペーストの供給が停止する。制御装置４１０は、ステップＳ１３０に続き、第１弁体２１０と第２弁体２２０とを共に後退駆動して、両弁体を原位置ｙ０に復帰させる（ステップＳ１４０）。これにより、２次側シリンダー室２０２ｂが拡張することから、アウト側ペースト圧送管路１１６ｂおよびダイヘッド１１２に残留している触媒ペーストを吸引して、ダイヘッド１１２からのペースト吹き付けを確実に停止する。よって、ダイヘッド１１２からのペースト吹き付け停止時の吹き付け状態の安定化させて、塗工液層Ｓの形状についても安定させることができる。制御装置４１０は、ステップＳ１４０で塗工を停止すると、基材Ｋで隣り合う塗工液層Ｓの間隔形成に相当する時間を待機して（ステップＳ１５０）、既述したステップＳ１００に移行して、次の塗工液層Ｓを形成する。
【００５１】
ステップＳ１４０における第１弁体２１０と第２弁体２２０の原位置ｙ０への復帰駆動の際の駆動速度は、第１サーボモーター４２０へのパルス出力調整により変更できる。そして、弁体復帰に伴う触媒ペーストの吸引状況は、触媒ペーストの粘度によって変化するが、サーボモーターへのパルス出力を調整することで、触媒ペーストの粘度変化によるペーストの吸引状況変化を抑制するようにできる。例えば、粘度が高くなると上記のペースト吸引状況は、低粘度の場合より低くなるので、ペースト粘度が高くなれば、低粘度の場合と同じ程度にペースト吸引が起きるよう、サーボモーターへのパルス出力を調整すればよい。
【００５２】
以上説明した第２実施形態において、既述した塗工性能を調べたところ、第１実施形態と同様、基材Ｋに高い精度で塗工液層Ｓを間欠形成できた。こうしたことから、第２実施形態によっても、２次側シリンダー室２０２ｂに保持した触媒ペーストの圧送（ステップＳ１１０）と、その後の塗工ダイ内圧Ｐ２の維持下での触媒ペーストの継続供給（ステップＳ１２０）、貫通孔２１２の閉塞による供給停止（ステップＳ１３０）、並びに、弁体復帰による触媒ペースト吸引（ステップＳ１４０）とを行うことで、触媒ペーストの粘度変化にも対処して、既述した効果を奏することができる。
【００５３】
また、第２実施形態では、間欠塗工に関与する間欠バルブ２００Ａにおいて、第２弁体２２０Ａを第１弁体２１０に対して相対的に正逆回転可能とする。その上で、第２弁体２２０Ａが有する貫通孔２２６と第１弁体２１０の貫通孔２１２との重なり状況を、第２弁体２２０Ａの回転により変えて、貫通孔２１２の開口状況を閉塞を含めて可変とする。このため、第２弁体２２０Ａを第１弁体２１０と相対的に回転駆動制御することで、貫通孔２１２の開口状況をその閉塞を含めて簡便に可変できる。
【００５４】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００５５】
また、上記の実施形態では、第２弁体２２０を１次側シリンダー室２０２ａの側に組み込んだが、第２弁体２２０を２次側シリンダー室２０２ｂの側に組み込むこともできる。この場合には、第１弁体２１０の第１弁体シャフト２１４にシャフト貫通孔を空け、当該貫通孔に第２弁体２２０の第２弁体シャフト２２２を挿入すればよい。第２実施形態の間欠バルブ２００Ａでも同様である。
【００５６】
更に、第２実施形態では、第２弁体２２０Ａを正逆回転するようにしたが、第１弁体２１０に重なって一方方向にのみ回転するようにすることもできる。
【００５７】
この他、触媒ペーストを塗工液として燃料電池用の膜電極接合体を製造する場合を例に上げて説明したが、触媒ペースト以外の塗工液を間欠的に吹き付けて塗工液層を基板に間欠的に形成するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１００…塗工装置
１１０…間欠塗工機器群
１１２…ダイヘッド
１１４…タンク
１１６…ペースト圧送管路
１１６ａ…イン側ペースト圧送管路
１１６ｂ…アウト側ペースト圧送管路
１１７…リターン管路
１１８…ポンプ
１１９…リリーフバルブ
１２１…第１圧力センサー
１２２…第２圧力センサー
１２３…温度センサー
１５０…塗工幅
２００…間欠バルブ
２００Ａ…間欠バルブ
２０２…シリンダー
２０２ａ…１次側シリンダー室
２０２ｂ…２次側シリンダー室
２１０…第１弁体
２１２…貫通孔
２１４…第１弁体シャフト
２２０…第２弁体
２２０Ａ…第２弁体
２２２…第２弁体シャフト
２２４…シャフト貫通孔
２２６…貫通孔
２２８…弁体間隙
４００…制御機器群
４１０…制御装置
４２０…第１サーボモーター
４２２…ドライバーユニット
４２４…動力伝達機器
４３０…第２サーボモーター
４３２…ドライバーユニット
４３４…動力伝達機器
Ｓ…塗工液層
Ｋ…基材
ｙ０…原位置
ｙ１…中間位置
ｙ２…最終位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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