(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルム基材上の塗工層の量の安定化する方法の提供。【解決手段】塗工部２１において塗材Ｐをフィルム基材ｆに塗工する塗工工程と、塗工された塗材Ｐを処理部２５において処理する処理工程と、塗工工程後のフィルムＦを検査部２６において検査する検査工程とを含む、機能性フィルムの製造方法であって、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行った後、塗工部２１から検査部２６までの搬送に要する時間（Ｗｔ）は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行う塗工層の量の安定化方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工部において塗材をフィルム基材に塗工する塗工工程と、塗工された塗材を処理部において処理する処理工程と、塗工工程後のフィルムを検査部において検査する検査工程とを含む、機能性フィルムの製造方法であって、
検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記検査工程で、処理工程前におけるフィルム基材上の塗材の量、あるいは処理工程後におけるフィルム基材上の塗工層の量を得るための物理量を計測することを特徴とする請求項１記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項３】
計測された物理量が閾値を超えた場合に塗工量の調整を行うことを特徴とする請求項２記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項４】
計測された物理量と物理量の基準値との差が許容幅を超える場合に、この差を、塗工量の変化に対する物理量の変化の比で除して得られる調整値だけ塗工量を変化させることを特徴とする請求項３記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記調整値が、所定値を超える場合には、この所定値だけ塗工量を変化させることを特徴とする請求項４記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記物理量は、前記フィルムの目付量あるいは厚み、あるいは前記フィルムからフィルム基材を除いた目付量あるいは厚みであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記検査工程が前記処理工程の後に行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記処理工程に、フィルム基材上の塗材を乾燥させる乾燥工程が含まれることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項９】
前記塗工工程はグラビアコーター法であり、
前記塗工量は、グラビアロールの回転比に対応することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記塗工工程はバーコーター法であり、
前記塗工量は、塗工バーおよびフィルム間のギャップ量に対応することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記塗工工程はダイコーター法であり、
前記塗工量は、ノズルからの供給液量に対応することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記機能性フィルムは電池用セパレータであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１３】
塗材をフィルム基材に塗工する塗工部、塗工された塗材を処理する処理部、および塗工工程後のフィルムを検査する検査部を備えた機能性フィルム製造装置を制御する制御装置であって、
検査部での検査結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査部の検査結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
塗材をフィルム基材に塗工する塗工部、塗工された塗材を処理する処理部、および塗工工程後のフィルムを検査する検査部を備えた機能性フィルム製造装置の制御方法であって、
検査部での検査結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査部の検査結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性フィルムの製造、これにかかる制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、フィルム基材に耐熱性の塗工液を塗工し、その後、乾燥器を通過させることで塗工フィルムを乾燥させて塗工層を形成することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、フィルム基材上に塗布された塗材の膜厚を計測し、その結果に基づいて塗布装置を制御する従来の手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１５−１３０２７０（２０１５年７月１６日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開平１１−３１９６６６（１９９９年１１月２４日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の手法では、例えば、製造工程において塗布位置と塗材膜厚の計測位置とが十分に近接していない場合に、塗材膜厚の変化を塗布量に正確に反映することができず、塗材膜厚の安定化が図れないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、フィルム基材への塗材の塗工および塗材処理を行う場合において、フィルム基材上の塗工層の量を安定化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る機能性フィルムの製造方法は、塗工部において塗材をフィルム基材に塗工する塗工工程と、塗工された塗材を処理部において処理する処理工程と、塗工工程後のフィルムを検査部において検査する検査工程とを含む、機能性フィルムの製造方法であって、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィルム基材への塗材の塗工および塗材処理を行う場合において、フィルム基材上の塗工層の量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）はリチウムイオン二次電池の断面構成を示す模式図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、リチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。
【図２】他の構成のリチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。
【図３】機能性フィルムの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】実施形態１にかかる機能性フィルム製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。
【図５】実施形態１にかかる制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態１にかかる制御装置の結果を示すグラフである。
【図７】実施形態２にかかる機能性フィルム製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。
【図８】実施形態２にかかる制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２にかかる制御装置の効果を示すグラフである。
【図１０】実施形態２にかかる制御装置の表示部の一例を示す模式図である。
【図１１】実施形態３にかかる機能性フィルム製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。
【図１２】実施形態３にかかる制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）は実施形態１における検査部の別の配置例を示す模式図であり、（ｂ）〜（ｄ）は実施形態２・３における検査部の別の配置例を示す模式図である。
【図１４】（ａ）は実施形態１における検査部のさらに別の配置例を示す模式図であり、（ｂ）は実施形態２・３における検査部のさらに別の配置例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態については、リチウムイオン二次電池用セパレータフィルム（セパレータと記す場合がある）を例にして説明するが、本発明は、リチウムイオン二次電池用セパレータフィルムを製造する場合に限定されるものではなく、様々な機能性フィルムの製造において適用することができる。
【００１１】
（リチウムイオン二次電池の構成）
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それゆえ、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の機器、自動車、航空機等の移動体に用いる電池として、また、電力の安定供給に資する定置用電池として広く使用されている。
【００１２】
図１（ａ）は、リチウムイオン二次電池１の断面構成を示す模式図である。
【００１３】
図１（ａ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、カソード１１と、セパレータ１２と、アノード１３とを備える。リチウムイオン二次電池１の外部において、カソード１１とアノード１３との間に、外部機器２が接続される。そして、リチウムイオン二次電池１の充電時には方向Ａへ、放電時には方向Ｂへ、電子が移動する。
【００１４】
（セパレータ）
セパレータ１２は、リチウムイオン二次電池１の正極であるカソード１１と、その負極であるアノード１３との間に、これらに挟持されるように配置される。セパレータ１２は、カソード１１とアノード１３との間を分離しつつ、これらの間におけるリチウムイオンの移動を可能にする。セパレータ１２は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなどが用いられる。
【００１５】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図１（ｂ）は通常の様子を示し、図１（ｃ）はリチウムイオン二次電池１が昇温したときの様子を示し、図１（ｄ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。
【００１６】
図１（ｂ）に示されるように、セパレータ１２には、多数の孔Ｐが設けられている。通常、リチウムイオン二次電池１のリチウムイオン３は、孔Ｐを介し往来できる。
【００１７】
ここで、例えば、リチウムイオン二次電池１の過充電、または、外部機器の短絡に起因する大電流等により、リチウムイオン二次電池１は、昇温することがある。この場合、図１（ｃ）に示されるように、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞する。そして、セパレータ１２は収縮する。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の昇温も停止する。
【００１８】
しかし、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温する場合、セパレータ１２は、急激に収縮する。この場合、図１（ｄ）に示されるように、セパレータ１２は、破壊されることがある。そして、リチウムイオン３が、破壊されたセパレータ１２から漏れ出すため、リチウムイオン３の往来は停止しない。ゆえに、昇温は継続する。
【００１９】
（耐熱セパレータ）
図２は、他の構成のリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図２（ａ）は通常の様子を示し、図２（ｂ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。
【００２０】
図２（ａ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、耐熱層４をさらに備えてよい。この耐熱層４は、セパレータ１２に設けることができる。図２（ａ）は、セパレータ１２に、機能層としての耐熱層４が設けられた構成を示している。以下、セパレータ１２に耐熱層４が設けられたフィルムを、機能付与セパレータの一例として、耐熱セパレータ１２ａとする。また、機能付与セパレータにおけるセパレータ１２を、機能層に対して基材とする。
【００２１】
図２（ａ）に示す構成では、耐熱層４は、セパレータ１２のカソード１１側の片面に積層されている。なお、耐熱層４は、セパレータ１２のアノード１３側の片面に積層されてもよいし、セパレータ１２の両面に積層されてもよい。そして、耐熱層４にも、孔Ｐと同様の孔が設けられている。通常、リチウムイオン３は、孔Ｐと耐熱層４の孔とを介し往来する。耐熱層４は、その材料として、例えば全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を含む。
【００２２】
図２（ｂ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温し、セパレータ１２が融解または柔軟化しても、耐熱層４がセパレータ１２を補助しているため、セパレータ１２の形状は維持される。ゆえに、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞するにとどまる。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の過放電または過充電も停止する。このように、セパレータ１２の破壊が抑制される。
【００２３】
（機能付与セパレータの製造フロー）
次に、機能付与セパレータ（機能性フィルム）の製造フローについて説明する。
【００２４】
図３は、機能付与セパレータの製造工程の概略を示すフロー図である。
【００２５】
機能付与セパレータは、基材（フィルム基材）としてのセパレータに塗工層である機能層が積層された構成を有している。
【００２６】
基材には、ポリオレフィン等のフィルムが用いられる。また、機能層としては、耐熱層や接着層が例示される。
【００２７】
基材への塗工層（機能層）の積層は、基材に、機能層に対応する塗材を塗工し、乾燥させることで行われる。
【００２８】
図３は、機能層が耐熱層である場合の、耐熱セパレータの製造フローを例示している。例示するフローは、耐熱層の材料として全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を用い、それを、ポリオレフィン基材に積層するフローである。
【００２９】
このフローは、塗工、析出、洗浄、乾燥の工程を含んでいる。そして、耐熱層を基材に積層した後に、検査と、それに続くスリットが行われる。
【００３０】
次に、機能付与セパレータの各工程について説明する。
【００３１】
（機能付与セパレータの製造工程）
機能層として、アラミド樹脂による耐熱層を有する耐熱セパレータの製造工程には、（ａ）〜（ｈ）の各工程が含まれる。
【００３２】
すなわち、順に（ａ）基材としてのセパレータの巻出工程、（ｂ）基材検査工程、（ｃ）塗材（機能材料）の塗工工程、(ｄ)加湿等による析出工程、（ｅ）洗浄工程、（ｆ）乾燥工程、（ｇ）塗工品検査工程、（ｈ）巻取工程が含まれる。また、機能層の構成によっては、（ｂ）基材検査工程、(ｄ)加湿等による析出工程、（ｅ）洗浄工程は省略しても良い。
【００３３】
また、前記（ａ）〜（ｈ）に加えて、（ａ）巻出工程の前に基材製造（成膜）工程が、また、（ｈ）巻取工程の後にスリット工程が設けられる場合もある。
【００３４】
以下、（ａ）〜（ｈ）の順で説明する。
【００３５】
（ａ）基材巻出工程
機能付与セパレータの基材となるセパレータ原反フィルムを、ローラから巻き出す工程である。
【００３６】
（ｂ）基材検査工程
巻き出した基材について、次工程の塗工に先立ち、基材の検査を行う工程である。
【００３７】
（ｃ）塗工工程
（ａ）で巻き出した基材に、機能材料としての塗材を塗工する工程である。
【００３８】
ここでは、機能層としての耐熱層を基材に積層する方法について説明する。具体的には、基材に、耐熱層用の塗材として、アラミドのＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）溶液にアルミナなどの無機フィラーを分散させた塗材を塗工する。なお、耐熱層は前記のアラミド耐熱層に限定されない。例えば、耐熱層用の塗材として、無機フィラーを含む懸濁液（アルミナとカルボキシメチルセルロースと水とを含む懸濁液）などを塗工してもよい。
【００３９】
塗材を基材に塗工する方法は、均一にウェットコーティングできる方法であれば特に制限はなく、種々の方法を採用することができる。例えば、キャピラリーコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ローラコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、グラビアコーター法、バーコーター法、ダイコーター法などを採用することができる。
【００４０】
耐熱層４の厚さは塗工される塗材の厚み、塗材中のバインダー濃度とフィラー濃度の和で示される固形分濃度、フィラーのバインダーに対する比を調節することによって制御することができる。
【００４１】
なお、機能層は、基材の片面だけに設けられても、両面に設けられてもよい。
【００４２】
（ｄ）析出工程
析出工程は、（ｃ）において塗工した塗材を固化させる工程である。塗材がアラミドのＮＭＰ溶液である場合には、例えば、塗工面に水蒸気を与え、湿度析出によりアラミドを固化させる。
【００４３】
（ｅ）洗浄工程
洗浄工程は、（ｄ）において析出した塗材を洗浄して溶剤を除去する工程である。溶剤を除去することで、基材上にアラミド耐熱層が形成される。耐熱層がアラミド耐熱層である場合には、洗浄液として、例えば、水、水系溶液、アルコール系溶液が好適に用いられる。
【００４４】
（ｆ）乾燥工程
（ｅ）で洗浄した機能付与セパレータを乾燥させる工程である。前記（ｄ）・（ｅ）が省略された場合には（ｃ）において塗工した塗材を乾燥させる工程である。
【００４５】
乾燥の方法は、特には限定されず、例えば、加熱されたローラに機能付与セパレータを接触させる方法や、機能付与セパレータに熱風を吹き付ける方法等、種々の方法を用いることができる。
【００４６】
なお、主成分として無機フィラーを含有する耐熱層を形成する場合、無機フィラーを含む懸濁液（塗材）の塗工後に乾燥工程を行い、溶剤を除去することで基材上に耐熱層が形成される。
【００４７】
（ｇ）検査工程
処理工程前におけるフィルム基材上の塗材の量、あるいは処理工程後におけるフィルム基材上の塗工層の量を得るための物理量を計測する工程である。処理工程とは、例えば、析出工程（ｄ）、析出工程（ｄ）〜洗浄工程（ｅ）、析出工程（ｄ）〜乾燥工程（ｆ）、前記（ｄ）・（ｅ）が省略された場合における乾燥工程（ｆ）のいずれかを意味する。
【００４８】
計測は、基材を含めたフィルムについて行ってもよいし、基材上の部分（フィルムから基材を除いた部分）について行ってもよい。計測する物理量としては、例えば、フィルムの目付量あるいは厚み、あるいはフィルムからフィルム基材を除いた目付量あるいは厚みである。
【００４９】
検査工程（ｇ）は、前記（ｃ）と前記（ｄ）の間に行ってもよいし、前記（ｄ）と前記（ｅ）の間に行ってもよいし、前記（ｅ）と前記（ｆ）の間に行ってもよいし、前記（ｆ）の後に行ってもよいし、前記（ｄ）・（ｅ）が省略された場合における上記（ｃ）と上記（ｆ）の間に行ってもよいし、前記（ｄ）・（ｅ）が省略された場合における上記（ｆ）の後に行ってもよい。
【００５０】
前記（ｃ）と前記（ｄ）の間に（ｇ）がある場合や、前記（ｄ）・（ｅ）が省略された場合における上記（ｃ）と上記（ｆ）の間に（ｇ）がある場合、計測対象のフィルムは、基材と処理前の塗材とを含む。前記（ｄ）と前記（ｅ）の間に（ｇ）がある場合、計測対象のフィルムは、基材と処理後（固化後）の塗材（塗工層）とを含む。前記（ｅ）と前記（ｆ）の間に（ｇ）がある場合、計測対象のフィルムは、基材と処理後（固化後）の塗材（塗工層）と洗浄液とを含む。前記（ｆ）の後に（ｇ）がある場合、計測対象のフィルムは、基材と処理後（固化および乾燥後）の塗材（塗工層）とを含む。（ｇ）は、好ましくは乾燥した機能付与セパレータを検査する工程である。
【００５１】
検査工程（ｇ）は、好ましくは、前記（ｄ）と前記（ｅ）の間、前記（ｅ）と前記（ｆ）の間、または、前記（ｆ）の後に行う。前記（ｇ）をこれらの工程の間または後に行う場合、検査工程（ｇ）において、塗材に含まれる有機溶剤等によって計測器が侵されるという問題が生じないため好ましい。また、塗材が固化しているため塗膜が機械の振動によって波立つことがなく計測に誤差が生じる虞が少ないため好ましい。
【００５２】
より好ましくは、析出工程（ｄ）〜乾燥工程（ｆ）からなる処理工程の後に検査工程（ｇ）を行う場合であり、この場合は、基材上の塗工層の量をさらに安定化させることができる。
【００５３】
（ｈ）巻取工程
検査を経た機能付与セパレータを巻き取る工程である。
【００５４】
この巻き取りには、適宜、円筒形状のコアなどを用いることができる。
【００５５】
巻き取られた機能付与セパレータは、そのまま、幅広の状態で原反として出荷等されても良い。或いは、必要に応じて、製品幅等の狭幅にスリットし、スリットセパレータとすることも可能である。
【００５６】
以下では、機能付与セパレータ（機能性フィルム、例えば、電池用セパレータ）の製造にかかる個別の工程について詳しく説明する。
【００５７】
〔実施形態１〕
図４は、実施形態１の機能付与セパレータ製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、機能付与セパレータ製造装置２０は、前記（ｃ）塗工工程を行う塗工部２１と、前記（ｆ）乾燥工程を行う乾燥部２５と、（ｇ）検査工程を行う検査部２６とを含む。
【００５８】
制御装置１０は、プロセッサ１０ａと、プロセッサ１０ａの処理に必要なデータを格納するメモリ１０ｂと、ユーザが必要な情報（設定値等）を入力するための入力部１０ｃと、ユーザに必要な情報（設定値や現況）を表示する表示部１０ｄとを含み、機能付与セパレータ製造装置２０を制御する。
【００５９】
フィルムｆは、塗工部２１、および乾燥部２５を経て、検査部２６にフィルムＦとして搬送される。
【００６０】
塗工部２１は、グラビアコーター法の機構を有し、グラビアロール２１ａ、ドクターブレード２１ｃ、ロール駆動部２１ｄを備える。塗材Ｐとしては、例えば、アルミナ、カルボキシメチルセルロース、および水を含む懸濁液を用いる。
【００６１】
この機構では、グラビアロール２１ａの上端がフィルムｆに接するとともに下端が塗材Ｐに浸かっており、ロール駆動部２１ｄによってグラビアロール２１ａが回転することで、グラビアロール２１ａの表面凹部の塗材がフィルムｆに塗工される。なお、グラビアロール表面の余分な塗材はドクターブレード２１ｃによって掻き取られる。
【００６２】
実施形態１では、アルミナ、カルボキシメチルセルロース、および水を含む懸濁液を塗工した後に乾燥工程を行い、溶剤を除去することでフィルムｆ上に耐熱層が形成されたフィルムＦとする。
【００６３】
検査部２６は、目付計２６ｃを備えており、乾燥部２５から搬送されたフィルムＦの上を幅方向に往復する目付計２６ｃによってフィルムＦの目付量（ｇ／ｍ２）を測定する。なお、検査部２６において膜厚を測定したい場合には、検査部２６に膜厚計を設ければよい。
【００６４】
ロール駆動部２１ｄは、グラビアロール２１ａを、制御装置１０の指示に応じた回転比にて回転させる。なお、回転比とは、フィルムの搬送速度に対するグラビアロール２１ａの回転速度の比である。
【００６５】
制御装置１０のプロセッサ１０ａは、検査部２６で測定された目付量（現目付量ＰＶとする）を取得して現目付量ＰＶに応じた回転比（ロール駆動部２１ｄの回転比）を算出し、算出された回転比に応じた制御信号をロール駆動部２１ｄに出力する（フィードバック制御する）ことで塗工部２１の塗工量を調節する。
【００６６】
図５は、図４のプロセッサの動作工程を示すフローチャートである。プロセッサ１０ａは所定のプログラムを実行することでこれらの動作を行う。
【００６７】
図５に示すように、目付量の自動制御が開始されると、ステップＳ１で現目付量ＰＶを検査部２６から取得し、ステップＳ２で現目付量ＰＶが下限閾値Ｘａまたは上限閾値Ｘｂを超えるか否かを判定する。
【００６８】
下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂについては、例えば、下限閾値Ｘａ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ−許容幅Ｚ、上限閾値Ｘｂ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ＋許容幅Ｚによって決定する。目付基準値Ｘｃおよび許容幅Ｚについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【００６９】
ステップＳ２でＮＯ（下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂをともに超えない）の場合は、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２でＹＥＳの場合は、ステップＳ３に進み、ロール駆動部２１ｄを制御し、回転比Ｒを現目付量ＰＶに応じた値に調整する。
【００７０】
具体的には、現目付量ＰＶが下限閾値Ｘａを下回る場合は回転比Ｒを減らして塗工量を増やし、現目付量ＰＶが上限閾値Ｘｂを上回る場合は回転比Ｒを増やして塗工量を減らす。なお、回転比と塗工量との関係は線形ではなく、回転比が１００〜１８０あたりでは、回転比の増加に応じて塗工量が増加し、回転比が１８０〜３００あたりでは、回転比の増加に応じて塗工量が減少する。ステップＳ３では、回転比１８０〜３００あたりを想定している。
【００７１】
ステップ３でロール駆動部２１ｄの制御が完了した後は、制御を停止して待機する（ステップＳ４）。待機時間Ｗｔは、フィルムｆを塗工部２１（塗工位置）から検査部２６（検査位置）へ搬送するのに要する時間である。待機時間Ｗｔは、制御待機距離（不感帯）Ｌ÷平均搬送速度Ｖａ（塗工部２１から検査部２６まで）に基づいて決定する。制御待機距離Ｌについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。塗工工程によってフィルムが若干伸びるため、制御待機距離Ｌの設定では、これを考慮することが望ましい。
【００７２】
そして、ステップ５で待機時間Ｗｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ（待機期間が終了した）ならばステップＳ１に戻り、ＮＯ（待機期間が終了していない）ならばステップＳ４に戻る。
【００７３】
こうすれば、塗工量の調整が検査工程の計測結果に反映された後に次の塗工量の調整を行うことができるため、塗工工程と検査工程とが工程的に離れていても目付量の安定化を図ることができる。
【００７４】
図６（ａ）は、図５の制御装置１０を用いた場合の、目付量ＰＶ（フィルム全体）および回転比Ｒの変化を時系列で示すグラフであり、図６（ｂ）は、塗材目付量と回転比Ｒとの関係を示すグラフであり、図６（ｃ）は、制御装置１０を用いない場合の、目付量ＰＶ（フィルム全体）および回転比Ｒの変化を時系列で示すグラフである。図６に関しては、いずれの場合も、塗材Ｐとして、アルミナ、カルボキシメチルセルロース、および水を含む懸濁液を用いている。
【００７５】
図６（ｂ）に示すように、回転比を１８０〜３００とする図６（ａ）の場合は、回転比の増加に応じて塗材目付量が減少、すなわち塗工量が減少し、回転比の減少に応じて塗材目付量が増加、すなわち塗工量が増加することがわかる。
【００７６】
図６（ａ）に示すように、例えば、タームＴ１の終了時（待機期間終了時）では、目付量が下限閾値Ｘａ（約１６．５ｇ／ｍ２）を下回るため、タームＴ２では回転比を下げて塗工量を上げている。また、タームＴ３の終了時（待機期間終了時）では、目付量が上限閾値Ｘｂ（約１７．０ｇ／ｍ２）を上回るため、タームＴ４では回転比を上げて塗工量を下げている。そして、このような制御を行った場合（図６（ａ））は、制御を行わない場合（図６（ｃ））と比較して、目付量がはるかに安定する（下限閾値および上限閾値内にほぼ収まる）ことがわかる。
【００７７】
〔実施形態２〕
図７は、実施形態２の機能付与セパレータ製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。図７に示すように、機能付与セパレータ製造装置２０は、前記（ｃ）塗工工程を行う塗工部２１と、前記(ｄ)析出工程を行なう析出部２２と、前記（ｅ）洗浄工程を行う洗浄部２３と、前記（ｆ）乾燥工程を行う乾燥部２５と、（ｇ）検査工程を行う検査部２６とを含む。
【００７８】
制御装置１０は、プロセッサ１０ａと、プロセッサ１０ａの処理に必要なデータを格納するメモリ１０ｂと、ユーザが必要な情報（設定値等）を入力するための入力部１０ｃと、ユーザに必要な情報（設定値や現況）を表示する表示部１０ｄとを含み、機能付与セパレータ製造装置２０を制御する。
【００７９】
フィルムｆは、塗工部２１、析出部２２、洗浄部２３、および乾燥部２５を経て、検査部２６にフィルムＦとして搬送される。
【００８０】
塗工部２１は、バーコーター法の機構を有し、塗材滴下器２１ｕ、塗工バー２１ｐ、塗工バー駆動部２１ｅを備える。塗材としては、例えば、アラミド溶液を用いる。
【００８１】
この機構では、塗工バー２１ｐの先端とフィルムｆとの間にギャップ（クリアランス）を設けておき、塗材滴下器２１ｕからフィルムｆ上に滴下された塗材Ｐを塗工バー２１ｐの一方の側（搬送方向の上流側）に貯めながらフィルムｆを搬送することで、フィルムｆの塗工を行う。
【００８２】
検査部２６は、目付計２６ｃを備えており、乾燥部２５から搬送されたフィルムＦの上を幅方向に往復する目付計２６ｃによってフィルムＦの目付量（ｇ／ｍ２）を測定する。
【００８３】
、塗工バー駆動部２１ｅは、塗工バー２１ｐを、制御装置１０の指示に応じた量だけ上下させる。なお、図７のＧ１は塗工バー２１ｐの一方側面の先端およびフィルムｆ間のギャップを示し、Ｇ２は塗工バー２１ｐの他方側面の先端およびフィルムｆ間のギャップを示している。
【００８４】
制御装置１０のプロセッサ１０ａは、検査部２６で測定された目付量（現目付量ＰＶ）を取得して現目付量ＰＶに応じた上下変動量（塗工バー２１ｐの上下移動量）を算出し、算出された上下変動量に応じた制御信号を塗工バー駆動部２１ｅに出力する（フィードバック制御する）ことで塗工部２１の塗工量を調節する。
【００８５】
図８は、図７のプロセッサの動作工程を示すフローチャートである。図８に示すように、目付量の自動制御が開始されると、ステップＳ１で現目付量ＰＶを検査部２６から取得し、ステップＳ２で現目付量ＰＶが下限閾値Ｘａまたは上限閾値Ｘｂを超えるか否かを判定する。
【００８６】
下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂについては、例えば、下限閾値Ｘａ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ−許容幅Ｚ、上限閾値Ｘｂ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ＋許容幅Ｚによって決定する。目付基準値Ｘｃおよび許容幅Ｚについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【００８７】
ステップＳ２でＮＯ（下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂをともに超えない）の場合は、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２でＹＥＳの場合は、ステップＳ３に進み、目付基準値Ｘｓ−現目付量ＰＶ＝Ｄ、バー変化量に対する目付量の変化の比をＫとし、Ｄ÷Ｋで得られる調整値Ｃを算出する。バー変化量に対する目付量の変化の比をＫ（塗工バーを１μｍ変動させたときの目付変化量）については、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【００８８】
次いで、ステップＳ４で、調整値Ｃの絶対値が変更最大値Ｑ以内か否かを判定する。ステップＳ４でＹＥＳ（変更最大値Ｑ以内）ならば、ステップＳ５に進み、調整値Ｃだけ塗工バーを上下（ギャップ増減）させる。具体的には、Ｄがマイナスなら、Ｃだけ塗工バーを降下させ（塗工量を減らし）、Ｄがプラスなら、Ｃだけ塗工バーを上昇させる（塗工量を増やす）。一方、ステップＳ４でＮＯ（変更最大値Ｑを超える）ならば、ステップＳ６に進み、変更最大値Ｑだけ塗工バーを上下（ギャップ増減）させる。具体的には、Ｄがマイナスなら、Ｑだけ塗工バーを降下させ（塗工量を減らし）、Ｄがプラスなら、Ｑだけ塗工バーを上昇させる（塗工量を増やす）。
【００８９】
ステップ５およびステップ６で塗工バー駆動部２１ｅの制御が完了した後は、制御を停止して待機する（ステップＳ７）。待機時間Ｗｔは、フィルムｆを塗工部２１（塗工位置）から検査部２６（検査位置）へ搬送するのに要する時間である。待機時間Ｗｔは、制御待機距離（不感帯）Ｌ÷平均搬送速度Ｖａ（塗工部２１から検査部２６まで）によって決定する。制御待機距離Ｌについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【００９０】
そして、ステップ８で待機時間Ｗｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ（待機期間が終了した）ならばステップＳ１に戻り、ＮＯ（待機期間が終了していない）ならばステップＳ７に戻る。
【００９１】
こうすれば、塗工量の調整が検査工程の計測結果に反映された後に次の塗工量の調整を行うことができるため、塗工工程と検査工程とが工程的に離れていても目付量の安定化を図ることができる。
【００９２】
図９は、制御装置１０を用いた場合の、目付量ＰＶ（フィルム全体）および塗工バーのギャップＧ１およびＧ２の変化を時系列で示すグラフである。図９に関しては、塗材Ｐとしてアラミド溶液を用いている。
【００９３】
ここでは、目付基準値（目標値）Ｘｃを約２．８（ｇ／ｍ２）、下限閾値Ｘａを約２．７３（ｇ／ｍ２）、上限閾値Ｘｂを約２．８７（ｇ／ｍ２）、許容幅Ｚを０．０７（ｇ／ｍ２）としている。また、ｔ１でのギャップＧ１を５２（μｍ）、ギャップＧ２を５５（μｍ）し、バーのエッジ（先端）を傾けている。
【００９４】
図９に示すように、例えば、時刻ｔ１では、目付量ＰＶが下限閾値Ｘａを下回るため、塗工バーを上げて（ギャップＧ１・Ｇ２を３μｍ大きくして）塗工量を上げている。時刻ｔ１から待機時間Ｗｔ経過後の時刻ｔ２でも、目付量ＰＶが下限閾値Ｘａを下回るため、塗工バーをさらに上げて（ギャップＧ１・Ｇ２を３μｍ大きくして）塗工量を上げている。時刻ｔ２から待機時間Ｗｔ経過後の時刻ｔ３では、目付量ＰＶが下限閾値Ｘａを下回らないるため、塗工バーの調整は行わないが、その後のｔ４で目付量が下限閾値Ｘａを下回ると、塗工バーをさらに上げて（ギャップＧ１・Ｇ２を３μｍ大きくして）塗工量を上げている。
【００９５】
以上により、時刻ｔ４以降は目付量が安定していく（下限閾値Ｘａを上回る）ことがわかる。
【００９６】
図１０は、図７の制御装置１０の表示部１０ｄの一例である。図１０に示すように、表示部１０ｄには、現目付量ＰＶ、許容幅Ｚ、変更最大値Ｑ、（目付基準値Ｘｓ−現目付量ＰＶ）÷目付変動比Ｋ＝調整値Ｃを示す式（図８のステップＳ３参照）、制御待機距離Ｌ（不感帯）、ロット番号、自動制御スイッチのアイコン、および現況表示ウィンドが表示される。
【００９７】
〔実施形態３〕
図１１は、実施形態３の機能付与セパレータ製造装置およびその制御装置の構成を示す模式図である。図１１に示すように、機能付与セパレータ製造装置２０は、前記（ｃ）塗工工程を行う塗工部２１と、前記(ｄ)析出工程を行なう析出部２２と、前記（ｅ）洗浄工程を行う洗浄部２３と、前記（ｆ）乾燥工程を行う乾燥部２５と、（ｇ）検査工程を行う検査部２６とを含む。
【００９８】
制御装置１０は、プロセッサ１０ａと、プロセッサ１０ａの処理に必要なデータを格納するメモリ１０ｂと、ユーザが必要な情報（設定値等）を入力するための入力部１０ｃと、ユーザに必要な情報（設定値や現況）を表示する表示部１０ｄとを含み、機能付与セパレータ製造装置２０を制御する。
【００９９】
フィルムｆは、塗工部２１、析出部２２、洗浄部２３、および乾燥部２５を経て、検査部２６にフィルムＦとして搬送される。
【０１００】
塗工部２１は、ダイコーター法の機構を有し、ノズル２１ｋおよびノズル駆動部２１ｎを備える。この機構では、搬送されるフィルムｆに対してノズル２１ｋから塗材を供給することで、フィルムｆの塗工を行う。
【０１０１】
検査部２６は、目付計２６ｃを備えており、乾燥部２５から搬送されたフィルムＦの上を幅方向に往復する目付計２６ｃによってフィルムＦの目付量（ｇ／ｍ２）を測定する。
【０１０２】
ノズル駆動部２１ｎは、ノズル２１ｋを、制御装置１０の指示に応じた供給液量となるように駆動する。
【０１０３】
制御装置１０のプロセッサ１０ａは、検査部２６で測定された目付量（現目付量ＰＶとする）を取得して現目付量ＰＶに応じた供給液量（ノズル２１ｋの供給液量）を算出し、算出された供給液量に応じた制御信号をノズル駆動部２１ｎに出力する（フィードバック制御する）ことで塗工部２１の塗工量を調節する。
【０１０４】
図１２は、図４のプロセッサの動作工程を示すフローチャートである。図５に示すように、目付量の自動制御が開始されると、ステップＳ１で現目付量ＰＶを検査部２６から取得し、ステップＳ２で現目付量ＰＶが下限閾値Ｘａまたは上限閾値Ｘｂを超えるか否かを判定する。
【０１０５】
下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂについては、例えば、下限閾値Ｘａ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ−許容幅Ｚ、上限閾値Ｘｂ＝目付基準値（目標値）Ｘｃ＋許容幅Ｚによって決定する。目付基準値Ｘｃおよび許容幅Ｚについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【０１０６】
ステップＳ２でＮＯ（下限閾値Ｘａおよび上限閾値Ｘｂをともに超えない）の場合は、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２でＹＥＳの場合は、ステップＳ３に進み、ノズル駆動部２１ｎを制御し、供給液量を現目付量ＰＶに応じた値に調整する。
【０１０７】
具体的には、現目付量ＰＶが下限閾値Ｘａを下回る場合は供給液量を増やして塗工量を増やし、現目付量ＰＶが上限閾値Ｘｂを上回る場合は供給液量を減らして塗工量を減らす。
【０１０８】
ステップ３でノズル駆動部２１ｎの制御が完了した後は、制御を停止して待機する（ステップＳ４）。待機時間Ｗｔは、フィルムｆを塗工部２１（塗工位置）から検査部２６（検査位置）へ搬送するのに要する時間である。待機時間Ｗｔは、制御待機距離（不感帯）Ｌ÷平均搬送速度Ｖａ（塗工部２１から検査部２６まで）によって決定する。制御待機距離Ｌについては、例えば、ユーザが制御装置１０の入力部１０ｃから入力し、メモリ１０ｂに格納されたものを使用する。
【０１０９】
そして、ステップ５で待機時間Ｗｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ（待機期間が終了した）ならばステップＳ１に戻り、ＮＯ（待機期間が終了していない）ならばステップＳ４に戻る。
【０１１０】
〔実施形態１〜３について〕
前記各実施形態では、制御装置１０と機能付与セパレータ製造装置２０とを分けて説明しているが、これに限定されない。機能付与セパレータ製造装置２０に制御装置１０が含まれていても構わない。
【０１１１】
また、前記実施形態１〜３では制御装置１０をソフトウェア的に構成しているが、これに限定されず、ハードウェア的に構成することもできる。
【０１１２】
実施形態１では、図１３（ａ）のように塗工部２１と乾燥部２５との間に検査部２６を設けてもよい。図１４（ａ）のように、塗工部２１と乾燥部２５との間、乾燥部２５の後のそれぞれに検査部２６を設け、これら検査部２６の少なくとも一方の検査結果に基づいて塗工量の調整を行ってもよい。
【０１１３】
実施形態２・３では、図１３（ｂ）のように塗工部２１と析出部２２との間に検査部２６を設けてもよいし、図１３（ｃ）のように析出部２２と洗浄部２３との間にの間に検査部２６を設けてもよいし、図１３（ｄ）のように洗浄部２３と乾燥部２５との間に検査部２６を設けてもよい。図１４（ｂ）のように、塗工部２１と析出部２２との間、析出部２２と洗浄部２３との間、洗浄部２３と乾燥部２５との間、乾燥部２５の後から選択される複数個所（２〜４箇所）に検査部２６を設け、これら複数の検査部２６の少なくとも１つの検査結果に基づいて塗工量の調整を行ってもよい。
【０１１４】
〔まとめ〕
本機能性フィルムの製造方法は、塗工部において塗材をフィルム基材に塗工する塗工工程と、塗工された塗材を処理部において処理する処理工程と、塗工工程後のフィルムを検査部において検査する検査工程とを含む、機能性フィルムの製造方法であって、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする。
【０１１５】
例えば、塗工部において塗材をフィルム（基材）に塗工する塗工工程と、フィルム（基材）に塗工された塗材を処理部において処理する処理工程と、塗工されたフィルムの目付量を検査部において計測する検査工程とを含む、機能性フィルムの製造方法であって、検査工程の計測結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の結果に応じて塗工量の調整を行う。
【０１１６】
このように、塗工量の調整を行った後、塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査工程の計測結果に応じて塗工量の調整を行うことで、塗工量の調整が検査工程の計測結果に反映された後に次の塗工量の調整を行うことができるため、塗工工程と検査工程とが工程的に離れていても基材上の塗工層の量を安定化させることができる。
【０１１７】
本機能性フィルムの製造方法では、前記検査工程で、処理工程前におけるフィルム基材上の塗材の量、あるいは処理工程後におけるフィルム基材上の塗工層の量を得るための物理量を計測する。
【０１１８】
本機能性フィルムの製造方法では、計測された物理量が閾値を超えた場合に塗工量の調整を行う。
【０１１９】
本機能性フィルムの製造方法では、計測された物理量と物理量の基準値との差が許容幅を超える場合に、この差を、塗工量の変化に対する物理量の変化の比で除して得られる調整値だけ塗工量を変化させる。
【０１２０】
本機能性フィルムの製造方法では、前記調整値が、所定値を超える場合には、この所定値だけ塗工量を変化させる。
【０１２１】
本機能性フィルムの製造方法では、前記物理量は、前記フィルムの目付量あるいは厚み、あるいは前記フィルムからフィルム基材を除いた部分の目付量あるいは厚みである。
【０１２２】
本機能性フィルムの製造方法では、前記検査工程が前記処理工程の後に行われる。
【０１２３】
本機能性フィルムの製造方法では、前記処理工程に、フィルムの塗材を乾燥する乾燥工程が含まれる。
【０１２４】
本機能性フィルムの製造方法では、前記塗工工程はグラビアコーター法であり、前記塗工量は、グラビアロールの回転比に対応する。
【０１２５】
本機能性フィルムの製造方法では、前記塗工工程はバーコーター法であり、前記塗工量は、塗工バーおよびフィルム間のギャップ量に対応する。
【０１２６】
本機能性フィルムの製造方法では、前記塗工工程はダイコーター法であり、前記塗工量は、ノズルからの供給液量に対応する。
【０１２７】
本機能性フィルムの製造方法では、前記機能性フィルムは電池用セパレータである。
【０１２８】
本制御装置は、塗材をフィルム基材に塗工する塗工部、塗工された塗材を処理する処理部、および塗工工程後のフィルムを検査する検査部を備えた機能性フィルム製造装置を制御する制御装置であって、検査部での検査結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査部の検査結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする。
【０１２９】
本機制御方法は、塗材をフィルム基材に塗工する塗工部、塗工された塗材を処理する処理部、および塗工工程後のフィルムを検査する検査部を備えた機能性フィルム製造装置の制御方法であって、検査部での検査結果に応じて塗工量の調整を行った後、前記塗工部から検査部までの搬送に要する時間は待機期間として塗工量の調整を行わず、待機期間終了後に、検査部の検査結果に応じて塗工量の調整を行うことを特徴とする。
【符号の説明】
【０１３０】
１    リチウムイオン二次電池
４    耐熱層（機能層）
１０    制御装置
１１    カソード
１２    セパレータ（基材）
１２ａ  耐熱セパレータ（機能付与セパレータ）
１３    アノード
２０    機能付与セパレータ製造装置
２１    塗工部
２２    析出部（処理部）
２３    洗浄部（処理部）
２５    乾燥部（処理部）
２６    検査部
２６ｃ  目付計
Ｗｔ    待機時間（待機期間）
【図１】
2017080736.tif 000003
【図２】
2017080736.tif 000004
【図３】
2017080736.tif 000005
【図４】
2017080736.tif 000006
【図５】
2017080736.tif 000007
【図６】
2017080736.tif 000008
【図７】
2017080736.tif 000009
【図８】
2017080736.tif 000010
【図９】
2017080736.tif 000011
【図１０】
2017080736.tif 000012
【図１１】
2017080736.tif 000013
【図１２】
2017080736.tif 000014
【図１３】
2017080736.tif 000015
【図１４】
2017080736.tif 000016