JPH0963577A - 蛇行防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極シートの張力に大きく影響することなく
電極シートの蛇行を防止する。 【解決手段】 両面に電極合剤が塗布された電極シート
１は、乾燥炉３内を上昇することで電極合剤が乾燥さ
れ、乾燥炉３上部のターン部２５にて方向転換して乾燥
３内に再度送り込まれる。ターン部２５は、ベース２７
上に入口ロール３１および出口ロール３３が回転可能に
支持され、これら各ロール３１，３３は保温フード２９
により覆われている。電極シート１が搬送される過程
で、ベース２７を各ロール３１，３３とともに支持軸８
５を中心に水平方向に揺動させることで、電極シート１
の幅方向のずれによる蛇行を防ぐ。電極シート１の幅方
向位置は、ＥＰＣセンサ９３で検出し、この検出値に基
づき蛇行調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、前工程にて両面
に塗布液が塗布された可撓性の帯状シートが上下方向に
移動することで前記塗布液を乾燥させる乾燥炉の上端
に、乾燥炉内から上昇してきた帯状シートを再度乾燥炉
内に侵入させて乾燥炉内にて下方に移動させるべく方向
転換させるターン部を備え、このターン部における帯状
シートの幅方向の位置ずれを防止する蛇行防止装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】塗布液が両面に塗布された可撓性の帯状
シートとしては、例えば電極合剤が両面に塗布された電
池用の電極シートがあり、ここではニッケル−水素電池
の電極シートを例にとって説明する。ニッケル−水素電
池は、ポリエステル繊維状物にニッケルメッキを施した
ものを陽極側の基材として使用する一方、ステンレスシ
ートを陰極側の基材として使用し、陽極側についてはニ
ッケルペーストと水とからなる電極合剤を、陰極側につ
いては水素吸蔵合金ペーストと水とからなる電極合剤を
それぞれ塗布した後、塗布した電極合剤を乾燥させる。

【０００３】図５は、電極シートに対する電極合剤の乾
燥工程を中心に、その周辺を簡略的に示したもので、電
極シート１は乾燥炉３内を上下方向に搬送移動される。
乾燥炉３は、基台５上に設置され、乾燥炉３の上端には
電極シート１を上方への移動から下方への移動へと方向
転換させるターン部７が設けられている。

【０００４】乾燥炉３の下部には、容器９内に電極合剤
１１が満たされた塗工機１３が収容され、容器９内を電
極シート１が通過することで、電極シート１の両面に電
極合剤１が塗布される。乾燥炉３内には、例えば電気ヒ
ータによって加熱された熱風を電極シート１に向けて吹
出すノズル１５が配置され、ノズル１５から吹出される
熱風によって電極シート１表面の電極合剤を乾燥させ
る。ターン部７は、電極シート１を巻き付ける回転駆動
可能な大径のターンロール１７が軸受１９を介して回転
可能に支持され、これらは保温フード２１によって覆わ
れ、乾燥炉３内との温度差を低減させている。

【０００５】ところで、電極シート１は、塗工機１３と
ターンロール１７との間には特に押さえ部がなく、しか
も乾燥炉３の高さ寸法は、前述したニッケル−水素電池
の陽極基材では約６ｍ、陰極基材では約８ｍと極めて長
く、このため電極シート１はターンロール１７にてその
幅方向に位置ずれを起こし蛇行しやすいものとなってい
る。

【０００６】このため、上記ターンロール１７は一般的
には固定される構成であるが、金属など比較的剛性の高
い基材については、矢印Ａで示す上下方向に往復移動さ
せる構成として上記蛇行を修正しているものがある。蛇
行の検知は、ターンロール１７から引き出された電極シ
ート１の幅方向側縁の位置をＥＰＣ（エッジ・ポジショ
ン・コントロール）センサ２３で行い、この検知位置と
目標位置とのずれによりターンロール１７を図示しない
アクチュエータにより上下に移動させて蛇行を修正す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに、蛇行修正のために、ターンロール１７を上下方向
に移動させた場合には、電極シート１がターンロール１
７の左側では上方に向けて、同右側では下方に向けてそ
れぞれ移動していることから、電極シート１は左右相互
間で張力差が発生する。これは、特に金属など剛性の高
い基材の場合に顕著であり、この張力差により、弱張力
側の電極シート１が乾燥炉３内で熱風の影響を受けて左
右に揺れ、塗布膜厚が変化したり、塗布膜に横すじが発
生するなどの不具合が発生し、塗布膜が不均一になると
いう問題がある。

【０００８】そこで、この発明は、帯状シートの張力に
大きく影響することなく蛇行を防止することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、前工程にて両面に塗布液が塗
布された可撓性の帯状シートが上下方向に移動すること
で前記塗布液を乾燥させる乾燥炉の上端に、乾燥炉内か
ら上昇してきた帯状シートを再度乾燥炉内に侵入させて
乾燥炉内にて下方に移動させるべく方向転換させるター
ン部を設け、このターン部は、前記乾燥炉から上昇して
きた帯状シートを水平方向に方向転換させる入口ロール
と、この入口ロールから引き出された帯状シートを下方
に向けて方向転換させる出口ロールと、前記入口，出口
各ロールを回転可能に支持し、かつ入口ロールの出口ロ
ールと反対側の側方部位を旋回支点として前記乾燥炉に
対し水平方向に揺動可能な支持体と、この支持体を揺動
させる駆動機構と、前記出口ロールから引き出された帯
状シートの側縁の幅方向位置を検出する位置検出器と、
この位置検出器の検出値に基づいて前記駆動機構の動作
を制御する制御部とを備えている。

【００１０】第２に、第１の構成において、支持体は、
乾燥炉の上端面側に対し転動可能な球状体を介して揺動
可能に支持されている。

【００１１】第３に、第２の構成において、支持体下面
の四隅に対応する位置の乾燥炉の上面に、支持体の高さ
を調整可能な高さ調整機構を設け、この高さ調整機構の
上面に球状体を転動可能に設けている。

【００１２】第４に、第１の構成において、位置検出器
は、帯状シートの一方の側縁周辺部において、一方の面
に対向して空気吐出部を、他方の面に対向して前記空気
吐出部から吐出された空気の圧力を検出するセンシング
部をそれぞれ有し、このセンシング部の検出空気圧と目
標空気圧とを比較して帯状シートの幅方向位置を検出す
る空気式である。

【００１３】第５に、第１の構成において、乾燥炉の上
端面およびターン部の支持体の下端面それぞれに形成さ
れる帯状シートが通過する貫通孔相互は、弾性変形可能
な通路体によって連通接続されている。

【００１４】第６に、第１の構成において、支持体は、
入口，出口各ロールを覆うハウジングと、前記各ロール
を回転支持して前記ハウジングの外部に設置される軸受
とを有し、前記入口ロールを回転支持する軸受は、帯状
シートから付与される力による変位を電気信号に変換し
て帯状シートの張力を検出する張力検出器上に設けら
れ、この張力検出器の検出値に応じて帯状シートの張力
を調整する張力調整器を設けた構成としてある。

【００１５】第１の構成によれば、帯状シートの幅方向
位置を位置検出器が検出し、この検出値に基づいて制御
部が駆動機構を制御して入口，出口各ロールを備えた支
持体全体を、旋回支点を中心に水平方向に揺動させ、入
口，出口各ロールにて方向転換している電極シートの蛇
行が修正される。

【００１６】第２の構成によれば、支持体は、乾燥炉の
上端面側に対して転動可能な球状体を介して支持されて
いるので、揺動動作がスムーズになされる。

【００１７】第３の構成によれば、支持体の取付け面と
なる乾燥炉の上面が熱により変形した場合には、四隅に
ある高さ調整機構により支持体の高さを調整すること
で、支持体の傾きが矯正される。

【００１８】第４の構成によれば、位置検出器は、空気
式であることから、乾燥炉の熱の影響を受けにくく、検
出精度が所望に維持される。

【００１９】第５の構成によれば、乾燥炉内とターン部
内とは、通路体によって連通していることから、これら
相互間での温度差が少なく抑えられて塗布面に及ぼす熱
的影響が抑えられ、また通路体は弾性変形可能であるこ
とから支持体の揺動動作に追従可能である。

【００２０】第６の構成によれば、張力検出器の検出値
に応じて帯状シートの張力を張力調整器にて調整する
が、張力検出器は、ハウジングの外部に設置されている
ので、熱的影響を受けず、検出精度が所望に維持され
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００２２】図１は、この発明の実施の一形態に係わる
もので、前記図５と同様に帯状シートである電極シート
１に対する電極合剤の乾燥工程を中心に、その周辺を簡
略的に示したものである。ここでは、乾燥炉３の上部に
設けられたターン部２５の構成が前記図５のものと異な
っており、その他の構成は前記図５のものと同様であ
る。

【００２３】以下、ターン部２５について詳細に説明す
る。図２は図１のターン部２５の詳細を示す正面断面
図、図３は同平面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図であ
る。ターン部２５は、ベース２７上に固定されてベース
２７とともにハウジングを構成する保温フード２９内
に、乾燥炉３から上昇してくる電極シート１を水平方向
に方向転換させる入口ロール３１と、入口ロール３１か
ら送られてくる電極シート１を乾燥炉３内に送り込むべ
く下方に方向転換させる出口ロール３３とが配置されて
いる。各ロール３１，３３は、保温フード２９に対して
回転可能に挿入される回転軸３５，３７にそれぞれ固定
され、各回転軸３５，３７は保温フード２９から突出し
た両端がベース２７上の軸受３９，４１にそれぞれ回転
可能に支持されている。上記ベース２７，保温フード２
９，軸受３９，４１などで、各ロール３１，３３を覆い
支持する支持体を構成している。

【００２４】入口ロール３１側の軸受３９は、電極シー
ト１の張力を検出する張力検出器４３上に設けられ、張
力検出器４３はベース２７上に固定された支持ブロック
４７上に設置されている。一方、出口ロール側の軸受４
１は、ベース２７上に固定された支持ブロック４９上に
設けられている。

【００２５】張力検出器４３は、電極シート１が入口ロ
ール３１に対して下方に向けて作用する力と、図２中で
右方向に作用する力との合力に基づいて、その合力によ
る変位を差動変圧器により電気信号に変換して電極シー
ト１の張力を検出する。出口ロール３３から送り出され
た直後のターン部２５内における電極シート１の両側部
には、張力調整器としての一対の張力調整用ローラ５３
が設けられている。この一対の張力調整用ローラ５３
は、一方が図示しないモータにより駆動されるものであ
り、前記張力検出器４３の検出値に基づき、電極シート
１に及ぼす送り速度を調整して設定張力となるよう電極
シート１の張力を調整する。

【００２６】上記各回転軸３５，３７の図４中で右側の
端部には連結軸５５，５７がそれぞれ固定接続され、そ
の各端部にスプロケット５９，６１がそれぞれ取付けら
れている。各連結軸５５，５７相互間のベース２７上に
は駆動用モータ６３が設置され、駆動用モータ６３の駆
動軸に連結される駆動スプロケット６５と、前記スプロ
ケット５９，６１とはチェーン６７によって連動連結さ
れている。これらスプロケット５９，６１，６５および
チェーン６７は、ケース６８内に収納されている。

【００２７】ベース２７の四隅の下面に図２中のボール
キャスタ６９が装着され、この各ボールキャスタ６９に
対応して乾燥炉３の上面には、ボールキャスタ６９が載
置される高さ調整機構としてのレベリングブロック７１
が配置されている。ボールキャスタ６９はベース２７の
下面に固定される保持体７３内に球状体としてのボール
７５が回転可能に収納され、ボール７５はレベリングブ
ロック７１上を転動する。レベリングブロック７１は、
乾燥炉３上に固定されて上面が傾斜面を有する固定ブロ
ック７７と、固定ブロック７７の傾斜面に密着する傾斜
面を備えた可動ブロック７９とからなり、可動ブロック
７９に設けられた調整ねじ８１を調整することで、可能
ブロック７９が固定ブロック７７に対して傾斜面に沿っ
て摺動し、ターン部２５の乾燥炉３に対する四隅の各高
さ位置が調整される。

【００２８】上記ベース２７の図１中で左側側部には支
持板８３が突出して装着され、支持板８３に固定された
旋回支点となる支持軸８５が、乾燥炉３の上面に固定さ
れた支持筒８７内に対して回転可能に挿入されている。
これにより、ベース２７を含むターン部２５は、支持軸
８５を中心に、図３中で矢印Ｃ方向に揺動可能となる。

【００２９】一方、ベース２７の図３中で右上部の角部
の上方位置における乾燥炉３上には、減速機を備えた駆
動機構としての揺動用モータ８９が設置されている。揺
動用モータ８９は、減速機に連結された駆動軸９０の先
端のねじ部９１が、ベース２７側に設けられたナット９
２に螺合している。ナット９２は、ねじ部９１の回転方
向に対しては固定で、かつベース２７の揺動動作に追従
可能なようにベース２７の側部に取付けられており、揺
動用モータ８９の動作に伴うねじ部９１の回転によりナ
ット９２が移動し、この移動に伴ってベース２７が揺動
する。

【００３０】出口ロール３３から送り出された直後の前
記張力調整用ローラ５３のさらに後流の電極シート１の
幅方向（図１中で紙面に直交する方向）の一方の縁部に
は、図１または図２に示すように、電極シート１の幅方
向の位置を検出する位置検出器としてのＥＰＣ（エッジ
・ポジション・コントロール）センサ９３が設けられて
いる。ＥＰＣセンサ９３は、電極シート１の縁部におい
て一方の面から空気を吹き付ける空気吐出部としての吐
出ノズルと、吐出ノズルから吐出された空気を受けるセ
ンシング部としてのセンシングオリフィスとを備えた検
出部を備え、吐出された空気が電極シート１の縁部に遮
られることによるセンシングオリフィスの受ける風圧変
化を電極シート１の位置変化として捕らえる。そして、
この風圧変化、すなわち電極シート１の幅方向位置のず
れ量に応じて制御部９５が揺動用モータ８９の動作を制
御する。

【００３１】乾燥炉３の上面とベース２７には、電極シ
ート１が通過するための貫通孔３ａ，２７ａがそれぞれ
形成され、この貫通孔３ａ，２７ａ相互間には、弾性変
形可能な通路体としての耐熱性のある蛇腹９７により連
通接続されている。

【００３２】上記のように構成された蛇行防止装置にお
いて、塗工機１３にて両面に電極合剤が塗布された電極
シート１は、乾燥炉３内を上方に移動通過することで電
極合剤が乾燥され、ターン部２５に搬送移動される。タ
ーン部２５では、駆動用モータ６３により入口ローラ３
１および出口ローラ３３がそれぞれ同方向に回転してお
り、電極シート１を乾燥炉３から引上げるとともに、方
向転換した後乾燥炉３に送り出す。

【００３３】電極シート１の上記搬送過程において、Ｅ
ＰＣセンサ９３は、電極シート１の縁部の幅方向位置を
検出し、この検出値に基づき制御部９５が揺動用モータ
８９を制御してターン部２５の揺動動作速度もしくは揺
動動作範囲を調整する。ターン部２５の揺動は、ベース
２７上に設けられた入口ロール３１および出口ロール３
３をも揺動させるので、電極シート１が搬送時に幅方向
（図１中で紙面に直交する方向）に移動するなどして蛇
行した場合には、この蛇行動作が修正され正規の位置に
戻り正常な搬送動作がなされることになる。

【００３４】上記のように、入口，出口の各ロール３
１，３３を水平方向に揺動させることで蛇行防止を行う
場合には、従来のように上下方向に移動させる場合と異
なり、電極シート１におけるターン部２５を境にして上
方に移動中の部位と下方に移動中の部位とで張力の差を
発生させることはなく、このため従来発生していた、弱
張力側の電極シート１が乾燥炉３内で熱風の影響を受け
ることによる左右の揺れが回避でき、電極シート１にお
ける塗布膜厚の均一化が図られることになる。

【００３５】ターン部２５の水平方向の揺動動作は、ボ
ールキャスタ６９のボール７５がレベリングブロック７
１上を転動するので、スムーズに行われ蛇行修正も容易
になされる。

【００３６】ターン部２５の保温フード２９内は、乾燥
炉３内に対し蛇腹９７によって連通接続されているの
で、乾燥炉３内の温度とほぼ同等に維持でき、電極シー
ト１の塗布面は温度変化による悪影響を受けることはな
い。また、蛇腹９７は弾性変形可能であることからター
ン部２５の揺動動作に追従可能であり、このため乾燥炉
３内と保温フード２９内との連通状態は所望に確保され
る。

【００３７】乾燥炉３内は、約２５０℃程度にまで昇温
するので、ターン部２５の取付け面となる乾燥炉３の上
面が熱変形するが、この変形によるターン部２５全体の
傾斜は、四隅にあるレベリングブロック７１の調整ねじ
８１により調整することで水平状態を維持でき、電極シ
ート１の搬送動作に支障を来すことはない。ＥＰＣセン
サ９３は、乾燥炉３内と同様高温の保温フード２９内に
設置されているが、空気式であることから、熱的影響を
受けにくく、検出精度が所望に維持される。

【００３８】入口ロール３１および出口ロール３３を回
転支持する軸受３９，４１は、高温に保たれる保温フー
ド２９の外部に設けられるので、軸受機能は所望に確保
される。張力検出器４３も上記軸受３９，４１とともに
外部に設置されることで、熱的影響を受けることなく精
度よく電極シート１の張力検知が可能となり、この張力
検出値に基づき張力調整用ローラ５３が、電極シート１
の張力を設定値に保持するよう動作する。

【００３９】保温フード２９内は、外部と連通する隙間
としては回転軸３５，３７が保温フード２９を貫通する
部位のみであることから、シール性がよく、保温特性は
極めて良好である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明してきたように、第１の発明に
よれば、帯状シートの幅方向位置を位置検出器が検出
し、この検出値に基づいて制御部が駆動機構を制御して
入口，出口各ロールを備えた支持体全体を、旋回支点を
中心に水平方向に揺動させることで、入口，出口各ロー
ルにて方向転換している帯状シートの蛇行を修正でき、
この修正は帯状シートの張力に影響を与えることなく行
えるので、帯状シートの張力が弱まることによる帯状シ
ートの揺れが回避され、塗布膜の均一化を図ることがで
きる。

【００４１】第２の発明によれば、支持体は、乾燥炉の
上端面側に対して転動可能な球状体を介して支持されて
いるので、揺動動作をスムーズに行うことができる。

【００４２】第３の発明によれば、支持体の取付け面と
なる乾燥炉の上面が熱により変形した場合には、四隅に
ある高さ調整機構により支持体の高さを調整すること
で、支持体の傾きを矯正することができる。

【００４３】第４の発明によれば、位置検出器は、空気
式であることから、乾燥炉の熱の影響を受けにくく、検
出精度を所望に維持することができる。

【００４４】第５の発明によれば、乾燥炉内とターン部
内とは、通路体によって連通していることから、これら
相互間での温度差が少なく抑えられて塗布面に及ぼす熱
的影響が抑えられ、また通路体は弾性変形可能であるこ
とから支持体の揺動動作に追従可能であり、帯状シート
の蛇行防止を容易に行うことができる。

【００４５】第６の発明によれば、張力検出器の検出値
に応じて帯状シートの張力を張力調整器にて調整する
が、張力検出器は、ハウジングの外部に設置されている
ので、熱的影響を受けず、検出精度を所望に維持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す乾燥炉を中心と
した蛇行防止装置の正面断面図である。

【図２】図１の乾燥炉の上端に設けられた蛇行防止装置
の断面図である。

【図３】図１における蛇行防止装置の平面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】従来例を示す乾燥炉を中心とした蛇行防止装置
の正面断面図である。

【符号の説明】

１ 電極シート（帯状シート） ３ 乾燥炉 ３ａ，２７ａ 貫通孔 ２５ ターン部 ２７ ベース（支持体，ハウジング） ２９ 保温カバー（支持体，ハウジング） ３１ 入口ロール ３３ 出口ロール ３９，４１ 軸受（支持体） ４３ 張力検出器 ５３ 張力調整器 ７１ レベリングブロック（高さ調整機構） ７５ ボール（球状体） ８９ 揺動用モータ（駆動機構） ９３ ＥＰＣセンサ（位置検出器） ９５ 制御部 ９７ 蛇腹（通路体）

フロントページの続き (72)発明者 笠原 茂雄 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 酒井 良幸 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 草郷 敏彦 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 黒木 康拡 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前工程にて両面に塗布液が塗布された可
   撓性の帯状シートが上下方向に移動することで前記塗布
   液を乾燥させる乾燥炉の上端に、乾燥炉内から上昇して
   きた帯状シートを再度乾燥炉内に侵入させて乾燥炉内に
   て下方に移動させるべく方向転換させるターン部を設
   け、このターン部は、前記乾燥炉から上昇してきた帯状
   シートを水平方向に方向転換させる入口ロールと、この
   入口ロールから引き出された帯状シートを下方に向けて
   方向転換させる出口ロールと、前記入口，出口各ロール
   を回転可能に支持し、かつ入口ロールの出口ロールと反
   対側の側方部位を旋回支点として前記乾燥炉に対し水平
   方向に揺動可能な支持体と、この支持体を揺動させる駆
   動機構と、前記出口ロールから引き出された帯状シート
   の側縁の幅方向位置を検出する位置検出器と、この位置
   検出器の検出値に基づいて前記駆動機構の動作を制御す
   る制御部とを備えていることを特徴とする蛇行防止装
   置。
2. 【請求項２】 支持体は、乾燥炉の上端面側に対し転動
   可能な球状体を介して揺動可能に支持されていることを
   特徴とする請求項１記載の蛇行防止装置。
3. 【請求項３】 支持体下面の四隅に対応する位置の乾燥
   炉の上面に、支持体の高さを調整可能な高さ調整機構を
   設け、この高さ調整機構の上面に球状体を転動可能に設
   けたことを特徴とする請求項２記載の蛇行防止装置。
4. 【請求項４】 位置検出器は、帯状シートの一方の側縁
   周辺部において、一方の面に対向して空気吐出部を、他
   方の面に対向して前記空気吐出部から吐出された空気の
   圧力を検出するセンシング部をそれぞれ有し、このセン
   シング部の検出空気圧と目標空気圧とを比較して帯状シ
   ートの幅方向位置を検出する空気式であることを特徴と
   する請求項１記載の蛇行防止装置。
5. 【請求項５】 乾燥炉の上端面およびターン部の支持体
   の下端面それぞれに形成される帯状シートが通過する貫
   通孔相互は、弾性変形可能な通路体によって連通接続さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の蛇行防止装
   置。
6. 【請求項６】 支持体は、入口，出口各ロールを覆うハ
   ウジングと、前記各ロールを回転支持して前記ハウジン
   グの外部に設置される軸受とを有し、前記入口ロールを
   回転支持する軸受は、帯状シートから付与される力によ
   る変位を電気信号に変換して帯状シートの張力を検出す
   る張力検出器上に設けられ、この張力検出器の検出値に
   応じて帯状シートの張力を調整する張力調整器を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の蛇行防止装置。