(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイとバックアップロールとの間の塗工間隙を適正に制御できる塗工装置を提供する。【解決手段】制御部３４は、この検出した両端部の位置に関する座標と、走行速度とに基づいて、ウエブＷの塗工部分の幅寸法Ｍを測定する。制御部３４は、測定した幅寸法Ｍ＜基準幅寸法Ｍ０のときは、ダイ１２とバックアップロール１４との塗工間隙ａを大きくし、幅寸法Ｍ＜準幅寸法Ｍのときは、塗工間隙ａを小さくするフィードバック制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のウエブを搬送するバックアップロールと、
走行する前記ウエブに塗工液を塗工するダイと、
前記ダイに前記塗工液を供給するポンプと、
前記ダイを前記バックアップロールに対し接近させたり、又は、退避させることにより、前記ダイにおける塗工液の吐出口と前記ウエブとの塗工間隙を調整する移動手段と、
前記ウエブに塗工された塗工部分の幅方向の幅寸法を測定する幅測定手段と、
前記測定した幅寸法が、予め設定した基準幅寸法より広いときは、前記塗工間隙を大きくし、前記測定した幅寸法が、前記基準幅寸法より狭いときは、前記塗工間隙を小さくするフィードバック制御を行う制御手段と、
を有したことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記ウエブにおける前記塗工部分の塗工厚さを検出する厚さ検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記厚さ検出手段が検出した検出塗工厚さが、予め設定した基準厚さより小さいときは、前記ポンプの塗工液の供給量を多くし、前記検出塗工厚さが、前記基準厚さより大きいときは、前記ポンプの塗工液の供給量を少なくするフィードバック制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
前記幅測定手段は、前記塗工部分の両端部の位置を検出する端部検出手段を有し、
前記幅測定手段は、前記端部検出手段が検出した前記塗工部分の両端部の位置から前記幅寸法を計算する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状のウエブに塗工液をダイによって塗工する塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィルム、布帛、紙、金属箔、金属メッシュなどの長尺状のウエブに塗工液をダイによって塗工する塗工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この塗工装置は、ウエブがバックアップロール上を搬送され、このウエブにダイから塗工液を吐出して塗工する。
【０００４】
上記塗工装置において、ダイとバックアップロールとの塗工間隙の調整は、従来、作業者の経験で行われてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７９１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ダイとバックアップロールとの塗工間隙が広いと、ネックインによって、塗工部分の両端部が盛り上がり、又は、かすれ等の塗工の不具合が発生するという問題点がある。また、逆に塗工間隙が狭い場合には、ダイの上流より塗工液がフローを起こし、ポンプから定量供給された塗工液が全量塗工されず、塗工厚みの適正化が図れないという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ダイとバックアップロールとの間の塗工間隙を適正に制御できる塗工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、長尺状のウエブを搬送するバックアップロールと、走行する前記ウエブに塗工液を塗工するダイと、前記ダイに前記塗工液を供給するポンプと、前記ダイを前記バックアップロールに対し接近させたり、又は、退避させることにより、前記ダイにおける塗工液の吐出口と前記ウエブとの塗工間隙を調整する移動手段と、前記ウエブに塗工された塗工部分の幅方向の幅寸法を測定する幅測定手段と、前記測定した幅寸法が、予め設定した基準幅寸法より広いときは、前記塗工間隙を大きくし、前記測定した幅寸法が、前記基準幅寸法より狭いときは、前記塗工間隙を小さくするフィードバック制御を行う制御手段と、を有したことを特徴とする塗工装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、塗工部分の幅寸法を基準幅寸法にフィードバック制御することにより、塗工間隙を適正な大きさに制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例を示す塗工装置の説明図である。
【図２】ダイとウエブの平面図である。
【図３】塗工装置の制御状態を示すフローチャートである。
【図４】変更例のダイとウエブの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例の塗工装置１０について図１に基づいて説明する。
【００１２】
本実施例の塗工装置１０は、長尺状のウエブＷ（例えば、リチウムイオン電池の電極部材である金属箔）に塗工液を塗工するものであり、塗工ヘッドとしてはダイ１２を用いている。塗工厚さとしては２０〜１００μｍである。
【００１３】
（１）塗工装置１０の構成
まず、塗工装置１０の構成について説明する。
【００１４】
図１に示すように、バックアップロール１４によってウエブＷが下から上に搬送され、このバックアップロール１４の側方にダイ１２が配置されている。ダイ１２は、上部ヘッド１６と、この上部ヘッド１６の下面に取り付けられた下部ヘッド１８とから構成され、先端にいくほど先細りとなっている。ダイ１２の幅方向の寸法は、ウエブＷより幅広に構成されている。下部ヘッド１８には、液溜め部２０が設けられ、液溜め部２０から、ダイ１２の先端部に向かってスリット２２が設けられている。すなわち、上部ヘッド１６と下部ヘッド１８との間にシム１７が挟まれており、これによりスリット２２が形成され、このスリット２２の先端部が塗工液の吐出口となる。シム１７は、図２に示すように略コの字状をなし、上部ヘッド１６の下面と、下部ヘッド１８の上面との間に挟持されるものであり、このシムの両端部の間隔ｂが、ダイ１２におけるスリット２２の幅方向の寸法、すなわち、キャビティ幅ｂとなる。なお、ウエブＷの幅をＬとすると、塗工部分の幅寸法Ｍは、Ｌ＞Ｍである。そして、ウエブＷに塗工される塗工部分の塗工幅Ｍは、キャビティ幅ｂよりも０．５〜１０ｍｍ広く塗工される。液溜め部２０の下部であって、かつ、幅方向の中心には塗工液入口２４が開口している。
【００１５】
塗工装置１０は、塗工液を貯留しているタンク２６と、タンク２６に貯留されている塗工液をダイ１２の液溜め部２０に圧送するポンプ２８を有している。ポンプ２８とダイ１２の塗工液入口２４の間には、塗工液を圧送するための給液配管３０が配されている。
【００１６】
給液配管３０の途中には、給液バルブ３２が設けられている。この給液バルブ３２は、アクチュエータにより開閉する。
【００１７】
ダイ１２を水平方向に移動させて、ダイ１２をウエブＷから退避、又は、ダイ１２をウエブＷに近づけてニップさせる移動装置３８が設けられている。この移動装置３８は、コッター又はＡＣサーボモータにより移動可能であり、１μｍ単位でダイ１２の位置を調整できる。そして、この移動装置３８によって、ダイ１２とバックアップロール１４との間隙である塗工間隙ａを調整できる。
【００１８】
（２）塗工装置１０の電気的構成
次に、塗工装置１０の電気的構成について図１に基づいて説明する。
【００１９】
コンピュータよりなる制御部３４にはバックアップロール１４を回転させる走行モータ３６、ポンプ２８のポンプモータ、給液バルブ３２のアクチュエータ、移動装置３８の移動モータとがそれぞれ接続されている。
【００２０】
また、この制御部３４には、ウエブＷに塗工された塗工部分の厚さである塗工厚さｈを検出する厚み検出センサ４０と、塗工部分の両端部を検出する端部検出センサ４２が接続されている。この端部検出センサ４２は、光電管、光ファイバー、画像処理装置（ＣＣＤカメラなど）等のセンサ部分を、ウエブＷの幅方向に移動させながら、塗工部分の両端部を検出する。そして、制御部３４は、この検出した両端部の位置に関する座標と、走行速度とに基づいて、ウエブＷの塗工部分の幅寸法Ｍを測定する。例えば、ｘ方向をウエブＷの幅方向、ｙ方向を走行方向と設定し、検出された塗工部分の右端部の座標が（Ｒｘ，Ｒｙ）、左端部の座標が（Ｌｘ，Ｌｙ）、走行速度をＶ、端部検出センサ４２が右端部から左端部まで移動する時間をｔとすると、塗工幅Ｍ＝｜Ｒｘ−Ｒｙ｜となる。このように制御部３４は、端部検出センサからの検出信号によって幅寸法Ｍを測定しているため、幅測定手段も兼ねている。
【００２１】
（３）塗工装置１０の動作状態
次に、塗工装置１０の動作状態について説明する。
【００２２】
ステップ１において、制御部３４は、バックアップロール１４によってウエブＷを所定の走行速度Ｖで搬送し、ダイ１２を移動装置３８によって近づけて、ニップを行う。そして、ポンプ２８から塗工液を圧送し、開閉バルブ３２を開状態にして、ダイ１２の吐出口から塗工液を吐出し、走行するウエブＷの表面に塗工液を塗工する。この場合に、塗工部分の塗工厚さは、ポンプ２８の供給量によって決まり、単位時間当たりの供給量に対応した塗工液がウエブＷに塗工される。また上記したように、ウエブＷに塗工される塗工部分の塗工幅Ｍは、キャビティ幅ｂよりも０．５〜１０ｍｍ広く塗工される。制御部３４は、塗工液の塗工状態が定常状態になるとステップ２に進む。
【００２３】
ステップ２において、制御部３４は、端部検出センサ４２が検出した塗工部分の両端部の位置から、塗工部分の幅寸法Ｍを測定し、ステップ３に進む。
【００２４】
ステップ３において、制御部３４は、測定した幅寸法Ｍと、基準幅寸法Ｍ０とを比較する。この基準幅寸法Ｍ０は、作業者がウエブＷに対し予め塗工したい幅寸法に設定しておく。そして、検出した幅寸法Ｍ＞基準幅寸法Ｍ０であればステップ４に進み、幅寸法Ｍ＜基準幅寸法Ｍ０であればステップ５に進み、幅寸法Ｍ＝基準幅寸法Ｍ０であれば、設定通りの塗工が行われているとしてステップ６に進む。
【００２５】
ステップ４において、幅寸法Ｍ＞基準幅寸法Ｍ０であるため、制御部３４は、移動装置３８を用いて、ダイ１２とバックアップロール１４との塗工間隙ａを広げる。すなわち、検出した幅寸法Ｍが基準幅寸法Ｍ０よりも広いということは、塗工間隙ａが狭すぎて、塗工液が両側にはみ出して幅寸法Ｍを広げているからである。そして、制御部３４は、塗工間隙ａを広げたら、ステップ３に戻る。
【００２６】
ステップ５において、幅寸法Ｍ＜基準幅寸法Ｍ０であるため、制御部３４は、移動装置３８を用いて、ダイ１２とバックアップロール１４との塗工間隙ａを狭める。すなわち、幅寸法Ｍが基準幅寸法Ｍ０よりも狭いということは、塗工間隙ａが広すぎて、ポンプ２８から定量供給された塗工液が全量塗工されていない可能性があるからである。制御部３４は、塗工間隙ａを狭めたら、ステップ３に戻る。
【００２７】
ステップ６において、幅寸法Ｍ＝基準幅寸法Ｍ０であるので、次に、塗工幅を調整する。制御部３４は、厚み検出センサ４０を用いてウエブＷの塗工厚さｈを検出し、ステップ７に進む。
【００２８】
ステップ７において、制御部３４は、塗工厚さｈと予め定めた基準塗工厚さｈ０とを比較する。この基準塗工厚さｈ０は、作業者が塗工したい厚さに設定しておく。制御部３４は、塗工厚さｈ＞基準塗工厚さｈ０であればステップ８に進み、塗工厚さｈ＜基準塗工厚さｈ０であればステップ９に進み、塗工厚さｈ＝基準塗工厚さｈ０であればステップ１０に進む。
【００２９】
ステップ８において、塗工厚さｈ＞基準塗工厚さｈ０であるので、ダイ１２から吐出される塗工液の吐出量を減らす必要がある。そのため、制御部３４は、ポンプ２８の回転数を落として、塗工液の供給量を減少させ、ステップ７に戻る。
【００３０】
ステップ９において、塗工厚さｈ＜基準塗工厚さｈ０であるので、ダイ１２から吐出される塗工液の吐出量を増加させる必要がある。そのため、制御部３４は、ポンプ２８の回転数を増加させて、塗工液の供給量を増加させ、ステップ７に戻る。
【００３１】
ステップ１０において、制御部３４は、塗工が終了したか否かを判断し、塗工が終了していれば本制御を終了し、終了していなければステップ２に戻りフィードバック制御を続ける。
【００３２】
（４）効果
本実施例によれば、従来経験で行われてきた塗工間隙の調整を、ウエブＷの塗工部分の幅寸法に着目することにより、塗工間隙ａの調整を自動で、かつ、適切に行うことができる。そのため、従来発生したネックインによる塗工部分の両端部の盛り上がりやかすれ等の塗工不具合がなくなり、また、ダイ１２の上流より塗工液のフローが発生しない。
【００３３】
（５）変更例
上記実施例では、端部検出センサ４２を幅方向に移動させながら、ウエブＷの塗工部分の端部を検出したが、これに代えて、幅方向に延びるＣＣＤカメラを用いて、ウエブＷの塗工部分を全て撮影し、これを画像処理して端部を検出してもよい。この場合には、幅方向に延びるＣＣＤカメラであるため、端部検出センサ４２のように幅方向に移動させる必要がない。
【００３４】
また、図４に示すように、端部検出センサとしては、ウエブＷの予め設定した両側に端部検出センサを固定しておき、この固定した端部検出センサで塗工部分の端部を検出してもよい。すなわち、予め定めた塗工幅の左右両端部に、右側の端部検出センサ４２Ｒ１，４２Ｒ２及び左側の端部検出センサ４２Ｌ１，４２Ｌ２を配置し、内側にある端部検出センサ４２Ｒ１，４２Ｌ１とがＯＮ状態、外側にある端部検出センサ４２Ｒ２，４２Ｌ２がＯＦＦ状態のときに、塗工部分が、適正な範囲で塗工されているとする。そして、これら端部検出センサ４２のＯＮ／ＯＦＦが上記設定よりも異なった場合には、塗工間隙ａを変更して、上記ＯＮ／ＯＦＦ状態になるように制御する。
【００３５】
上記端部検出センサ４２Ｒ１，Ｒ２，Ｌ１，Ｌ２の制御を更に詳しく説明すると、まず、ウエブＷをダイ１２の幅方向の中心と、走行するウエブＷの幅方向との中心を一致させる。そして、端部検出センサ４２Ｒ１，４２Ｌ１がＯＮ状態であり、端部検出センサ４２Ｒ２，４２Ｌ２がＯＦＦ状態のときに適正な幅寸法Ｍとする。このとき、ＯＮ状態が塗工部分を検出した状態であり、ＯＦＦ状態が塗工部分を検出できない状態を意味する。そして、端部検出センサ４２Ｒ１又は４２Ｌ１が、ＯＦＦ状態になると、幅寸法Ｍが小さくなったと判断する。一方、端部検出センサ４２Ｒ２又は４２Ｌ２がＯＮ状態になった場合には、幅寸法Ｍが基準幅寸法Ｍ０よりも大きくなったと判断する。
【００３６】
上記では本発明の一実施例を説明したが、この実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
Ｗ  ウエブ
１０  塗工装置
１２  ダイ
１４  バックアップロール
２０  液溜め部
２２  スリット
２４  塗工液入口
２６  タンク
２８  ポンプ
３４  制御部
３８  移動装置
４０  厚み検出センサ
４２  端部検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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