ロッド塗工装置およびロッド塗工方法
【課題】ウエブに弛みがあった際の，塗布液の不均一塗布を改善するロッド塗工装置およびロッド塗工方法を提供すること。
【解決手段】ロッド塗工装置１０は，ウエブ３０をロッド２に対向させ，ウエブ３０の走行およびロッド２の回転によって塗布液Ｂをウエブ３０に塗布する。そして，ウエブ３０の走行中，ロッド２を支持する塗布液供給槽３および塗布液供給槽３を支持する支持台４を，ウエブ３０の幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように，上下方向に揺動可能に支持する。
【解決手段】ロッド塗工装置１０は，ウエブ３０をロッド２に対向させ，ウエブ３０の走行およびロッド２の回転によって塗布液Ｂをウエブ３０に塗布する。そして，ウエブ３０の走行中，ロッド２を支持する塗布液供給槽３および塗布液供給槽３を支持する支持台４を，ウエブ３０の幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように，上下方向に揺動可能に支持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，連続走行するウエブの表面にロッドを用いて塗布液を塗布するロッド塗工装置およびロッド塗工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から，連続走行するウエブの表面に，塗布液を塗布する技術として，円柱状のバーやローラ等に代表されるロッドを利用するロッド塗工技術が知られている。このロッド塗工技術を利用したロッド塗工装置は，ウエブの表面に塗布液を供給する供給系と，供給系の下流に位置し，過剰な塗布液を掻き落として塗布膜を所定の厚さに調節する調節系とを備えている。すなわち，供給系によって塗布液を過剰に塗布し，調節系によって塗布膜の厚さを調節することで，所定の膜厚の塗布膜をウエブの表面に形成する（例えば，特許文献１）。この他，１つのロッド塗工ヘッドによって，塗布液をウエブの表面に塗布するロッド塗工装置も知られている（例えば，特許文献２）。
【０００３】
上記のロッド塗工技術は，例えば，２次電池に使用される電極板の製造過程で利用される。この場合，例えば，圧延加工によって作製された基材（Ｃｕ箔あるいはＡｌ箔）に活物質ペーストを塗布する際，あるいは活物質ペーストを塗工するにあたってバインダをプレ塗工する際に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６１７９２号公報
【特許文献２】特開２００７−３２６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来のロッド塗工技術には，次のような問題があった。すなわち，圧延加工によって作製された基材には，圧延装置のロールの歪み等に起因すると考えられる部分的な弛みが存在する。この弛みが存在する部分では，ロッドの基材への圧力が変化し，塗布液が多く塗布される傾向にある。そのため，塗布液の均一塗布の妨げになっている。
【０００６】
本発明は，前記した従来のロッド塗工技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ウエブに弛みがあった際の，塗布液の不均一塗布を改善するロッド塗工装置およびロッド塗工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされたロッド塗工装置は，連続走行するウエブの表面に塗布液を塗布するロッド塗工装置であって，前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブと対向し，回転しながら前記塗布液を前記ウエブに塗布するロッドと，前記ロッドを支持し，前記塗布液を貯蔵し，前記ロッドに前記塗布液を供給する塗布液供給槽と，前記塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する支持機構とを備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明のロッド塗工装置は，棒状部材であるロッドをウエブに対向させ，ウエブの走行およびロッドの回転によって塗布液をウエブに塗布する。そして，ロッドを支持する塗布液供給槽を，ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する。すなわち，本発明のロッド塗工装置は，ウエブの走行中，塗布液供給槽が上下方向に遥動することができる。これにより，例えばロッドのウエブへの圧力が変化した場合，より具体的にはウエブの表面に弛みがあった場合，その圧力の変化に追従して塗布液供給槽が上下移動することで，その圧力をウエブの幅方向に一定にすることができる。その結果，塗布液がウエブの幅方向に均一に塗布されることになる。
【０００９】
塗布液供給槽を遥動可能に支持する態様としては，例えば，塗布液供給槽を支持する支持機構を備え，その支持機構は，設置面と接する底面が半円形に膨らんだ形状であり，その底面の頂部を支点としてシーソー式に上下移動するとよい。このようなシーソー式の移動機構では，ロッドのウエブへの圧力の変化に応じて自動的に上下移動することから，制御が不要である。さらに，ロッドの真直性を維持したままロッドを上下に遥動できる。
【００１０】
また，本発明のロッド塗工装置は，前記ロッドを回転駆動する駆動部を備え，前記駆動部は，前記支持機構に支持され，前記ロッドの上下移動に追従するとよい。このような構成にすることで，ロッドと駆動部との結合部付近であっても，ロッドのウエブへの圧力を一定にすることができ，塗布液が幅方向により均一に塗布されることになる。
【００１１】
また，本発明のロッド塗工装置の前記ロッドは，少なくとも表面が柔軟性を有する樹脂で形成されるとよい。ロッドの表面が柔軟に変形可能であることから，ウエブへのより密接した追従が可能になる。
【００１２】
また，本発明のロッド塗工装置は，前記ウエブと前記ロッドとの間に位置し，前記ウエブの非塗工部をマスクするマスク部材を備え，前記マスク部材の前記ウエブの塗工領域との境界となる側面には，前記ウエブの搬送方向に沿って切欠きが設けられているとよい。マスク部材によってウエブの幅方向の塗布を規制すると，そのマスク部材と塗布層との境界で液溜まりが生じやすい。マスク部材の側面に切欠きを設けることで，塗布液がその切欠きに流れ，塗工領域の端部の液溜まりが発生し難くなる。
【００１３】
切欠きの形状としては，例えば，切欠きの深さを，前記ウエブの進行方向の下流側に向かって深くするとよい。このような形状とすることで，塗布液を切欠きに流れ易くすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，ウエブに弛みがあった際の，塗布液の不均一塗布を改善するロッド塗工装置およびロッド塗工方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態にかかる塗工システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した塗工システムの，ロッド塗工装置の構成を示す上面概略図である。
【図３】図２に示したロッド塗工装置のＡ−Ａ断面の構成を示す断面概略図である。
【図４】図２に示したロッド塗工装置のウエブ搬送方向から見た構成を示す側面概略図である。
【図５】ロッド塗工装置のロッドの構成を示す図である。
【図６】ロッド塗工装置のマスキングシートの構成を示す図である。
【図７】図６に示したマスキングシートの破線Ｃ枠の構成を示す図である。
【図８】実施例にかかる，銅箔の幅方向の位置とバインダ層の目付け量（層厚）との関係を示すグラフである。
【図９】従来例にかかる，銅箔の幅方向の位置とバインダ層の目付け量（層厚）との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例と従来例とで，電極活物質層（合材層）の端高高さを比較した例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，本発明にかかるロッド塗工装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，以下の形態では，リチウムイオン二次電池の電極板を製造する塗工システムに利用されるロッド塗工装置として本発明を適用する。
【００１７】
本形態の塗工システムでは，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に際して，電極活物質層を形成するための塗工材を２種類の材料に分け，順次，帯状の電極板の基材（ウエブ）上に塗工する。
【００１８】
具体的に，第１の塗工ステップでは，基材（正極板であれば，例えばアルミ箔，負極板であれば，例えば銅箔）に水系バインダ（例えばＳＢＲ（スチレン／ブタジエン系ポリマ）液）を塗工する。その後，第２の塗工ステップでは，そのバインダ上にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な活物質を含む合材（正極活物質としては，例えば，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ2），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2），負極活物質としては，例えば，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質）を塗工する。この塗工システムでは，１層目を乾燥させることなく２層目の塗工を行うことで，塗工された２種類の材料はある程度混合する。
【００１９】
［塗工システムの構成］
続いて，本形態の塗工システムの全体構成について説明する。本形態の塗工システム１００は，図１に示すように，第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０と，第２の塗工ステップで利用されるダイ塗工装置２０とを備えている。
【００２０】
被塗工材である帯状の基材（以下，「ウエブ３０」とする）は，始めに，ロッド塗工装置１０に搬送され，バインダが塗布されることで，その表面に薄膜のバインダ層が形成される。そして，バインダが塗布された後，ダイ塗工装置２０に搬送され，活物質を含むペースト材が塗布される。そして，ペースト材が塗布された後，このペースト材がバインダと混ざり合うことで，ウエブ３０上に電極活物質層が形成される。
【００２１】
また，塗工システム１００は，ウエブ３０をロッド塗工装置１０に送り出す巻出しロール５０と，ダイ塗工装置２０から送り出されたウエブ３０を巻き取る巻取りロール６０とを備えている。巻出しロール５０に巻回されているウエブ３０は，圧延で作製されている。そのため，ウエブ３０の表面には，圧延ロールの偏心や歪みに起因する弛みが生じていることが多い。
【００２２】
第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０は，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に利用される装置であり，ウエブ３０上に極薄のバインダ層を形成するものである。ロッド塗工装置１０の詳細については後述する。
【００２３】
第２の塗工ステップで利用されるダイ塗工装置２０は，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に利用される一般的な装置であればよい。ダイ塗工装置２０では，バックアップローラによってウエブ３０を張架することから，ウエブ３０表面の弛みは殆ど消失する。そのため，ウエブ３０表面の弛みに起因する問題は生じ難い。なお，第２の塗工ステップに利用する塗工装置は，活物質を含むペースト材を塗工できればよく，ダイ塗工に限るものではない。例えば，グラビア塗工装置であっても，塗工システム１００に適用可能である。
【００２４】
［ロッド塗工装置］
続いて，第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０の詳細について説明する。図２は，ロッド塗工装置１０を上面から見た概略構成を示すものである。また，図３は，図２に示したロッド塗工装置１０のＡ−Ａ断面の構成を示すものである。また，図４は，図２に示したロッド塗工装置１０についてウエブ３０の搬送方向から見た構成を示すものである。なお，図２では，ウエブ３０が通過する位置を２点鎖線で示している。
【００２５】
ロッド塗工装置１０は，図３に示すように，上面が開口し，その開口部がウエブ３０と対向し，ウエブ３０の下面にバインダＢを供給するロッド塗布ヘッド１と，ウエブ３０を張架してそのウエブ３０をロッド塗布ヘッド１にガイドするガイドローラ１１，１２とを備えている。ロッド塗布ヘッド１は，ウエブ３０の搬送方向において，ガイドローラ１１の下流であって，ガイドローラ１２の上流に位置する。
【００２６】
また，ロッド塗布ヘッド１は，図２ないし図３に示すように，ウエブ３０の幅方向に沿ってウエブ３０と対向配置されたロッド２と，ロッド２の下方に位置し，バインダＢを収容する塗布液供給槽３と，塗布液供給槽３から溢れ出たバインダＢを回収する塗布液回収槽５と，塗布液供給槽３および塗布液回収槽５を下方から支持する支持台４と，ロッド２の回転駆動源となるモータ８とを備えている。
【００２７】
ロッド塗布ヘッド１のロッド２は，柔軟性を有する樹脂（例えば，ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ））からなり，表層にはフッ素樹脂によるコーティングがなされている。また，ロッド２の表面には，図５に示すように螺旋状の溝２１が形成されている。この溝２１にバインダＢを保持し，ウエブ３０にそのバインダＢを供給する。ロッド２を柔軟性を有する樹脂で構成することで，ロッド２のウエブ３０への圧力の変化に対してロッド２表面がその変化に追従して変形することができる。
【００２８】
また，ロッド２の両端は，一対の軸受１２１，１２２によって回転自在に支持される。ロッド２の一方の端部は，カップリング部材１２３を介してモータ８と連結される。これにより，モータ８の回転駆動力がロッド２に伝達される。
【００２９】
ロッド塗布ヘッド１の塗布液供給槽３は，ロッド２の下方に位置し，支持台４によって支持される。塗布液供給槽３は，上方が開放し，その開放口の上方をウエブ３０が走行する。
【００３０】
また，塗布液供給槽３の内部には，ロッド２を支持する支持ブロック３１が設けられている。具体的に支持ブロック３１には，上端面に半円状あるいはＶ字上の溝３２が形成され，この溝３２にロッド２を配置することでロッド２を支持する。すなわち，ロッド塗布ヘッド１は，ロッド２の両端を，軸受１２１，１２２によって支持し，さらに中央を支持ブロック３１によって支持する。これにより，ロッド２の撓みを抑制し，真直性を確保する。
【００３１】
また，塗布液供給槽３は，ロッド２の軸方向に平行する側面に位置する堰止め板３３，３４と，ロッド２の軸方向と直交する側面に位置する側板３５，３６と，底面に位置する底板３７とによって，バインダＢを収容する槽を構成している。堰止め板３３には，バインダＢを供給する塗布液供給管３３１が貫通しており，塗布液供給管３３１を介してバインダＢが塗布液供給槽３内に供給される。
【００３２】
また，塗布液供給槽３では，バインダＢの液面が堰止め板３３，３４よりも高くなると，バインダＢが塗布液供給槽３から外側に溢れ出る。すなわち，堰止め板３３，３４の高さによって，塗布液供給槽３内のバインダＢの液面の高さが規定される。具体的には，塗布液供給槽３内のバインダＢの液面の高さは，ロッド２が支持ブロック３１の溝３２に支持された状態で，ロッド２の下部がバインダＢに浸漬し，ロッド２の上部が浸漬しないように規定される。
【００３３】
ロッド塗布ヘッド１では，塗布液供給槽３内に塗布液Ｂが満たされた状態で，ロッド２がモータ８によって回転駆動されると，塗布液供給槽３内のバインダＢがロッド２によって汲み上げられる。そして，ロッド２とウエブ３０とが対向する位置で，バインダＢの液溜まりを形成する。この液溜まりをウエブ３０が走行することで，ウエブ３０の表面にバインダＢが塗布される。
【００３４】
また，ロッド塗布ヘッド１は，塗布液供給槽３の外側に塗布液回収槽５を有している。塗布液回収槽５は，塗布液供給槽３の外側に位置する側板５１，５２と，側板５１，５２の一方の端部に位置し，側板５１，５２を支持する支持ブロック５３と，側板５１，５２の他方の端部に位置し，側板５１，５２を支持する支持ブロック５４とによって構成される。側板５１，５２および支持ブロック５３，５４は，支持台４に支持される。すなわち，支持台４は，塗布液回収槽５の底面を兼ねる。また，支持ブロック５３は，軸受け１２１を支持する。一方，支持ブロック５４は，軸受け１２２およびモータ８を支持する。
【００３５】
塗布液回収槽５は，塗布液供給槽３の堰止め板３３，３４から溢れ出したバインダＢを収容する。側板５２には，バインダＢを塗布液回収槽５から排出する塗布液排出管５２１が貫通しており，塗布液排出管５２１を介してバインダＢが塗布液回収槽５から排出される。
【００３６】
支持台４は，塗布液供給槽３や塗布液回収槽５を支持する平板状の支持板４１と，支持板４１の下側の面と接合し，支持台４の下側の面となる下面ブロック４２とを有している。下面ブロック４２は，図４に示すようにその下側の面が略半円状となっており，高さ方向の厚さＴがロッド２の軸方向（図４中のＸ方向。以下，「幅方向」とする）の中心部で広く端部で狭い。すなわち，底面ブロック４２は，幅方向の中心部に位置する頂部４３で設置台９と接しており，支持台４全体が頂部４３を支点として上下方向に遥動する。具体的に支持台４は，支持台４の幅方向の一方の端部が上側に移動すると他方の端部が下側に移動し，一方の端部が下側に移動すると他方の端部が上側に移動するように，シーソー式に上下に傾き，ロッド２の真直性を維持しながら遥動する。
【００３７】
また，支持台４は塗布液供給槽３を支持しており，塗布液供給槽３内の支持ブロック３１はロッド２を支持している。したがって，支持台４の上下移動に伴ってロッド２も上下移動することになる。換言すると，ロッド２のウエブ３０への圧力が弱くなると，ロッド２が上方に移動することになり，その圧力が強くなると，ロッド２を下方に押圧することになる。すなわち，支持台４は，ロッド２のウエブ３０への圧力が幅方向で均一となるように上下移動する。
【００３８】
また，ロッド２に接続するモータ８は，支持台４に支持される支持ブロック５４に固定されている。そのため，ロッド２が上下方向に移動すると，その移動に追従してモータ８も上下方向に移動する。そのため，ロッド２の軸方向のモータ８側の端部において，上側に移動し難いといった問題や，下側に移動した際にロッド２と支持ブロック３との間に隙間が生じるといった問題は起こり難い。
【００３９】
なお，支持ブロック５４がモータ８を支持することで，反対側端部との重さの釣合がとれない場合には，支持ブロック５３に支持ブロック５４側との重さの釣合がとれる錘（例えばモータ８と同等の重さの錘）を載置してもよい。
【００４０】
また，ロッド塗布ヘッド１は，ロッド２の両端部上に，ウエブ３０への塗工幅を調整するマスキングシート６１，６２を有している。マスキングシート６１，６２は，高さ方向（図４中のＹ方向）において，ウエブ３０とロッド２との間に配置される。具体的に，マスキングシート６１は，ロッド２の軸方向の一方の端部側に位置し，マスキングシート６２は，ロッド２の軸方向の他方の端部側に位置する。そして，マスキングシート６１，６２は，バインダＢの幅方向への移動を規制する。すなわち，塗工範囲がマスキングシート６１，６２間に制限され，マスキングシート６１，６２の間隔がウエブ３０上に形成される塗工層の幅になる。つまり，マスキングシート６１，６２は，ウエブ３０の非塗工領域に配置し，バインダＢをウエブ３０の塗工領域のみに塗布する。
【００４１】
マスキングシート６１，６２は，図６および図７に示すように，互いに対向する側面，すなわちバインダＢと接する側の側面部に複数の切欠き６０が連続して形成されている。切欠き６０は，ウエブ３０の進行方向に向かって深くなるように直角三角形状に形成され，バインダＢの種類，ウエブ３０の走行速度，塗工層の厚さ等に基づいて角度θを調整する。本形態では，例えば，３０度〜７０度の範囲で切欠き６０の角度を調整する。
【００４２】
また，マスキングシート６１，６２の表面張力は，バインダＢの表面張力よりも小さい。そのため，バインダＢは，マスキングシート６１，６２と接触する箇所でマスキングシート６１，６２側に掃き入れられる。これにより，バインダＢには，マスキングシート６１，６２の切欠き６０に誘い込まれる流れが形成される。
【００４３】
［実施例］
続いて，本形態のロッド塗工装置１０を利用して，塗布液を塗布した実施例について説明する。
【００４４】
本形態では，ウエブ３０の基材を，厚さが約１０μｍの銅箔とする。この銅箔は，圧延加工によって形成されたものであり，所々に弛みが生じている。この銅箔上に，ＳＢＲ（重量パーセントが約１０％）を含むバインダを塗布し，塗布直後で約４μｍのバインダ層を形成するものとする。また，マスキングシート６１，６２としては，その表面張力がバインダ液の表面張力よりも小さい材料であればよく，本形態ではポリエチレンを使用した。また，マスキングシート６１，６２の切欠き６０の角度は４５度とした。
【００４５】
本実施例のウエブ３０の走行を開始すると，ロッド塗工装置１０を通過する際，ウエブ３０の表面にバインダ層が形成される。ウエブ３０には，所々に弛みがあることから，ウエブ３０とロッド２との間隔にはばらつきがある。そのため，その間隔が大きい部分ではロッド２のウエブ３０への圧力が変化し，その隙間の大きさの変化に追従して，ロッド２が上下方向に遥動する。
【００４６】
具体的には，ウエブ３０はロッド２に僅かに張架されており，ウエブ３０とロッド２との隙間が大きいと，ロッド２がウエブ３０に近づくように移動する。つまり，ウエブ３０とロッド２との隙間を小さくし，ロッド２のウエブ３０への圧力が幅方向に均一になるように上下移動する。例えば，ウエブ３０の幅方向の右側に弛みがあると，幅方向の右側でバインダの塗布量が多くなることを抑制するため，幅方向の右側を上げてロッド２をウエブ３０に近づけ，ウエブ３０とロッド２との隙間を小さくする。これにより，ウエブ３０の幅方向の一方の側に弛みがあったとしても，その弛みに追従してロッド２が上下移動することから，幅方向の左右でロッド２のウエブ３０への圧力が均一に近づき，その結果として均一の層厚のバインダ層が形成される。
【００４７】
図８は，本形態のロッド塗工装置１０による，銅箔の幅方向の位置と，バインダ層の目付け量（乾燥後のバインダ層の層厚）との関係を示している。一方，図９は，従来のロッド塗工装置，すなわちロッドを支持する支持台が上下移動しないように固定されたロッド塗工装置による，銅箔の幅方向の位置と，バインダ層の目付け量との関係を示している。
【００４８】
両図を比較すると，従来のロッド塗工装置では，幅方向の層厚にムラがあることがわかる。特に，図９中，幅方向の左側（箔位置で左端から約６０ｍｍ〜３００ｍｍ）で膜厚が厚く，右側（箔位置で左端から約３００ｍｍ〜５４０ｍｍ）で膜厚が薄いことがわかる。これは，銅箔の左側に弛みがあり，ウエブとなる銅箔にロッドが幅方向に均一に接触しないためと考えられる。一方，図８では，そのような層厚のムラはなく，幅方向に概ね均一の膜厚となっていることがわかる。これは，ロッドが銅箔の弛みに追従して上下移動し，ロッドのウエブへの圧力を幅方向に均一にすることができたためと考えられる。
【００４９】
また，ウエブ３０の走行中，幅方向の端部では，バインダＢがマスキングシート６１，６２の切欠き６０に誘い込まれる。これにより，バインダ層の端部の高さについても，均一性が高まる。すなわち，バインダ層とマスキングシート６１，６２との境界では，マスキングシート６１，６２の厚みによってロッド２とウエブ３０との間に隙間が生じる。このことから，バインダ層の幅方向の端部では，バインダＢの液溜まりが生じやすい。そのため，バインダ層は，その幅方向の端部で厚さが厚くなる傾向にある。
【００５０】
そこで，マスキングシート６１，６２の端部に切欠き６０を設け，バインダ層の端部に供給されたバインダＢを切欠き６０に誘い込む。これにより，ウエブ３０の塗布領域にバインダ液の液溜まりが生じることが抑制される。
【００５１】
図１０は，実施例と従来例とで，電極活物質層（ダイ塗工装置２０後の合材層）の幅方向の端部の高さ（端高高さ）を計測した結果を示している。ここでいう端高高さは，乾燥後後の高さであって，幅方向の中央部では約２．０μｍの高さになっている。従来例，すなわちマスキングシートの端部に切欠きが無く，端部がストレート形状になっているマスキングシートを使用した場合には，端高高さが５．９μｍにもなった。つまり，中央部との差は，約３．９μｍにもなった。一方，本形態のロッド塗工装置１０のマスキングシート６１，６２を使用した場合には，端高高さが０．２μｍになった。すなわち，中央部との差は，約１．８μｍにまで改善された。なお，電極活物質層の高さが中央部よりも端部で低くなったのは，バインダＢがマスキングシート６１，６２の切欠き６０に引き込まれたためと考えられる。
【００５２】
以上詳細に説明したように本形態の塗工システム１００を構成するロッド塗工装置１０では，ウエブ３０の走行中，ロッド２を支持する塗布液供給槽３が，幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に遥動することができる。これにより，ウエブ３０に弛みがあったとしても，その弛みに追従して塗布液供給槽３が上下移動することで，ロッド２のウエブ３０への圧力を幅方向に均一に近付けることができる。特に，ロッド２は半円状の底面を有する支持台４によって支持されることで，特別な制御を行うことなくウエブ３０の弛みに合わせて自己でバランスをとることができる。その結果，バインダＢ（塗布液の一例）がウエブ３０の幅方向に均一に塗布されることになる。
【００５３】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，製造対象となる電池はリチウムイオン二次電池に限るものではない。すなわち，一般的な電池であれば適用可能であり，例えばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池でも本発明を適用できる。また，正極，負極，およびバインダについても実施の形態は一例であり，これらを構成する各要素についても電池に一般的に利用されるものであれば本発明に適用できる。
【００５４】
また，実施の形態では，１本のロッド２によって，塗布液Ｂをウエブ３０の表面に塗布しているが，これに限るものではない。例えば，ロッドを２本備え，１本目のロッドによって塗布液を過剰に塗布し，２本目のロッドによって塗布膜の厚さを調節することで，所定の膜厚の塗布膜をウエブ３０の表面に形成するものであってもよい。この場合，２本目のロッドおよびそのロッドを支持する構成に本発明が好適である。
【００５５】
また，実施の形態では，支持台４の底面を半円状にして，ロッド２の上下方向の移動を可能にしているが，移動手段はこれに限るものではない。例えば，支持台４の底面の幅方向の両端にスプリング等の弾性部材を設置してもよい。
【００５６】
また，実施の形態では，ロッド２の表面に螺旋状の溝２１によるパターニングが施されているが，パターニングの種類は螺旋状に限るものではない。すなわち，バインダＢを搬送できるパターンであればよい。また，パターニングは，溝に限らず，突起部を形成してもよい。
【００５７】
また，実施の形態では，ロッド２を樹脂で構成しているが，これに限るものではない。例えば，金属製の丸棒部材に柔軟性を有する樹脂をコーティングしたものであってもよい。すなわち，少なくともロッド２の表面が柔軟性を有する樹脂で構成されることで，ウエブ３０の弛みに追従することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ロッド塗布ヘッド
２ ロッド
３ 塗布液供給槽
４ 支持台
５ 塗布液回収槽
８ モータ
１０ ロッド塗工装置
２０ ダイ塗工装置
３０ ウエブ
６０ 切欠き
６１，６２ マスキングシート
１００ 塗工システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は，連続走行するウエブの表面にロッドを用いて塗布液を塗布するロッド塗工装置およびロッド塗工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から，連続走行するウエブの表面に，塗布液を塗布する技術として，円柱状のバーやローラ等に代表されるロッドを利用するロッド塗工技術が知られている。このロッド塗工技術を利用したロッド塗工装置は，ウエブの表面に塗布液を供給する供給系と，供給系の下流に位置し，過剰な塗布液を掻き落として塗布膜を所定の厚さに調節する調節系とを備えている。すなわち，供給系によって塗布液を過剰に塗布し，調節系によって塗布膜の厚さを調節することで，所定の膜厚の塗布膜をウエブの表面に形成する（例えば，特許文献１）。この他，１つのロッド塗工ヘッドによって，塗布液をウエブの表面に塗布するロッド塗工装置も知られている（例えば，特許文献２）。
【０００３】
上記のロッド塗工技術は，例えば，２次電池に使用される電極板の製造過程で利用される。この場合，例えば，圧延加工によって作製された基材（Ｃｕ箔あるいはＡｌ箔）に活物質ペーストを塗布する際，あるいは活物質ペーストを塗工するにあたってバインダをプレ塗工する際に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６１７９２号公報
【特許文献２】特開２００７−３２６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来のロッド塗工技術には，次のような問題があった。すなわち，圧延加工によって作製された基材には，圧延装置のロールの歪み等に起因すると考えられる部分的な弛みが存在する。この弛みが存在する部分では，ロッドの基材への圧力が変化し，塗布液が多く塗布される傾向にある。そのため，塗布液の均一塗布の妨げになっている。
【０００６】
本発明は，前記した従来のロッド塗工技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ウエブに弛みがあった際の，塗布液の不均一塗布を改善するロッド塗工装置およびロッド塗工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされたロッド塗工装置は，連続走行するウエブの表面に塗布液を塗布するロッド塗工装置であって，前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブと対向し，回転しながら前記塗布液を前記ウエブに塗布するロッドと，前記ロッドを支持し，前記塗布液を貯蔵し，前記ロッドに前記塗布液を供給する塗布液供給槽と，前記塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する支持機構とを備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明のロッド塗工装置は，棒状部材であるロッドをウエブに対向させ，ウエブの走行およびロッドの回転によって塗布液をウエブに塗布する。そして，ロッドを支持する塗布液供給槽を，ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する。すなわち，本発明のロッド塗工装置は，ウエブの走行中，塗布液供給槽が上下方向に遥動することができる。これにより，例えばロッドのウエブへの圧力が変化した場合，より具体的にはウエブの表面に弛みがあった場合，その圧力の変化に追従して塗布液供給槽が上下移動することで，その圧力をウエブの幅方向に一定にすることができる。その結果，塗布液がウエブの幅方向に均一に塗布されることになる。
【０００９】
塗布液供給槽を遥動可能に支持する態様としては，例えば，塗布液供給槽を支持する支持機構を備え，その支持機構は，設置面と接する底面が半円形に膨らんだ形状であり，その底面の頂部を支点としてシーソー式に上下移動するとよい。このようなシーソー式の移動機構では，ロッドのウエブへの圧力の変化に応じて自動的に上下移動することから，制御が不要である。さらに，ロッドの真直性を維持したままロッドを上下に遥動できる。
【００１０】
また，本発明のロッド塗工装置は，前記ロッドを回転駆動する駆動部を備え，前記駆動部は，前記支持機構に支持され，前記ロッドの上下移動に追従するとよい。このような構成にすることで，ロッドと駆動部との結合部付近であっても，ロッドのウエブへの圧力を一定にすることができ，塗布液が幅方向により均一に塗布されることになる。
【００１１】
また，本発明のロッド塗工装置の前記ロッドは，少なくとも表面が柔軟性を有する樹脂で形成されるとよい。ロッドの表面が柔軟に変形可能であることから，ウエブへのより密接した追従が可能になる。
【００１２】
また，本発明のロッド塗工装置は，前記ウエブと前記ロッドとの間に位置し，前記ウエブの非塗工部をマスクするマスク部材を備え，前記マスク部材の前記ウエブの塗工領域との境界となる側面には，前記ウエブの搬送方向に沿って切欠きが設けられているとよい。マスク部材によってウエブの幅方向の塗布を規制すると，そのマスク部材と塗布層との境界で液溜まりが生じやすい。マスク部材の側面に切欠きを設けることで，塗布液がその切欠きに流れ，塗工領域の端部の液溜まりが発生し難くなる。
【００１３】
切欠きの形状としては，例えば，切欠きの深さを，前記ウエブの進行方向の下流側に向かって深くするとよい。このような形状とすることで，塗布液を切欠きに流れ易くすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，ウエブに弛みがあった際の，塗布液の不均一塗布を改善するロッド塗工装置およびロッド塗工方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態にかかる塗工システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した塗工システムの，ロッド塗工装置の構成を示す上面概略図である。
【図３】図２に示したロッド塗工装置のＡ−Ａ断面の構成を示す断面概略図である。
【図４】図２に示したロッド塗工装置のウエブ搬送方向から見た構成を示す側面概略図である。
【図５】ロッド塗工装置のロッドの構成を示す図である。
【図６】ロッド塗工装置のマスキングシートの構成を示す図である。
【図７】図６に示したマスキングシートの破線Ｃ枠の構成を示す図である。
【図８】実施例にかかる，銅箔の幅方向の位置とバインダ層の目付け量（層厚）との関係を示すグラフである。
【図９】従来例にかかる，銅箔の幅方向の位置とバインダ層の目付け量（層厚）との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例と従来例とで，電極活物質層（合材層）の端高高さを比較した例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，本発明にかかるロッド塗工装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，以下の形態では，リチウムイオン二次電池の電極板を製造する塗工システムに利用されるロッド塗工装置として本発明を適用する。
【００１７】
本形態の塗工システムでは，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に際して，電極活物質層を形成するための塗工材を２種類の材料に分け，順次，帯状の電極板の基材（ウエブ）上に塗工する。
【００１８】
具体的に，第１の塗工ステップでは，基材（正極板であれば，例えばアルミ箔，負極板であれば，例えば銅箔）に水系バインダ（例えばＳＢＲ（スチレン／ブタジエン系ポリマ）液）を塗工する。その後，第２の塗工ステップでは，そのバインダ上にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な活物質を含む合材（正極活物質としては，例えば，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ2），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2），負極活物質としては，例えば，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質）を塗工する。この塗工システムでは，１層目を乾燥させることなく２層目の塗工を行うことで，塗工された２種類の材料はある程度混合する。
【００１９】
［塗工システムの構成］
続いて，本形態の塗工システムの全体構成について説明する。本形態の塗工システム１００は，図１に示すように，第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０と，第２の塗工ステップで利用されるダイ塗工装置２０とを備えている。
【００２０】
被塗工材である帯状の基材（以下，「ウエブ３０」とする）は，始めに，ロッド塗工装置１０に搬送され，バインダが塗布されることで，その表面に薄膜のバインダ層が形成される。そして，バインダが塗布された後，ダイ塗工装置２０に搬送され，活物質を含むペースト材が塗布される。そして，ペースト材が塗布された後，このペースト材がバインダと混ざり合うことで，ウエブ３０上に電極活物質層が形成される。
【００２１】
また，塗工システム１００は，ウエブ３０をロッド塗工装置１０に送り出す巻出しロール５０と，ダイ塗工装置２０から送り出されたウエブ３０を巻き取る巻取りロール６０とを備えている。巻出しロール５０に巻回されているウエブ３０は，圧延で作製されている。そのため，ウエブ３０の表面には，圧延ロールの偏心や歪みに起因する弛みが生じていることが多い。
【００２２】
第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０は，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に利用される装置であり，ウエブ３０上に極薄のバインダ層を形成するものである。ロッド塗工装置１０の詳細については後述する。
【００２３】
第２の塗工ステップで利用されるダイ塗工装置２０は，リチウムイオン二次電池の電極板の製造に利用される一般的な装置であればよい。ダイ塗工装置２０では，バックアップローラによってウエブ３０を張架することから，ウエブ３０表面の弛みは殆ど消失する。そのため，ウエブ３０表面の弛みに起因する問題は生じ難い。なお，第２の塗工ステップに利用する塗工装置は，活物質を含むペースト材を塗工できればよく，ダイ塗工に限るものではない。例えば，グラビア塗工装置であっても，塗工システム１００に適用可能である。
【００２４】
［ロッド塗工装置］
続いて，第１の塗工ステップで利用されるロッド塗工装置１０の詳細について説明する。図２は，ロッド塗工装置１０を上面から見た概略構成を示すものである。また，図３は，図２に示したロッド塗工装置１０のＡ−Ａ断面の構成を示すものである。また，図４は，図２に示したロッド塗工装置１０についてウエブ３０の搬送方向から見た構成を示すものである。なお，図２では，ウエブ３０が通過する位置を２点鎖線で示している。
【００２５】
ロッド塗工装置１０は，図３に示すように，上面が開口し，その開口部がウエブ３０と対向し，ウエブ３０の下面にバインダＢを供給するロッド塗布ヘッド１と，ウエブ３０を張架してそのウエブ３０をロッド塗布ヘッド１にガイドするガイドローラ１１，１２とを備えている。ロッド塗布ヘッド１は，ウエブ３０の搬送方向において，ガイドローラ１１の下流であって，ガイドローラ１２の上流に位置する。
【００２６】
また，ロッド塗布ヘッド１は，図２ないし図３に示すように，ウエブ３０の幅方向に沿ってウエブ３０と対向配置されたロッド２と，ロッド２の下方に位置し，バインダＢを収容する塗布液供給槽３と，塗布液供給槽３から溢れ出たバインダＢを回収する塗布液回収槽５と，塗布液供給槽３および塗布液回収槽５を下方から支持する支持台４と，ロッド２の回転駆動源となるモータ８とを備えている。
【００２７】
ロッド塗布ヘッド１のロッド２は，柔軟性を有する樹脂（例えば，ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ））からなり，表層にはフッ素樹脂によるコーティングがなされている。また，ロッド２の表面には，図５に示すように螺旋状の溝２１が形成されている。この溝２１にバインダＢを保持し，ウエブ３０にそのバインダＢを供給する。ロッド２を柔軟性を有する樹脂で構成することで，ロッド２のウエブ３０への圧力の変化に対してロッド２表面がその変化に追従して変形することができる。
【００２８】
また，ロッド２の両端は，一対の軸受１２１，１２２によって回転自在に支持される。ロッド２の一方の端部は，カップリング部材１２３を介してモータ８と連結される。これにより，モータ８の回転駆動力がロッド２に伝達される。
【００２９】
ロッド塗布ヘッド１の塗布液供給槽３は，ロッド２の下方に位置し，支持台４によって支持される。塗布液供給槽３は，上方が開放し，その開放口の上方をウエブ３０が走行する。
【００３０】
また，塗布液供給槽３の内部には，ロッド２を支持する支持ブロック３１が設けられている。具体的に支持ブロック３１には，上端面に半円状あるいはＶ字上の溝３２が形成され，この溝３２にロッド２を配置することでロッド２を支持する。すなわち，ロッド塗布ヘッド１は，ロッド２の両端を，軸受１２１，１２２によって支持し，さらに中央を支持ブロック３１によって支持する。これにより，ロッド２の撓みを抑制し，真直性を確保する。
【００３１】
また，塗布液供給槽３は，ロッド２の軸方向に平行する側面に位置する堰止め板３３，３４と，ロッド２の軸方向と直交する側面に位置する側板３５，３６と，底面に位置する底板３７とによって，バインダＢを収容する槽を構成している。堰止め板３３には，バインダＢを供給する塗布液供給管３３１が貫通しており，塗布液供給管３３１を介してバインダＢが塗布液供給槽３内に供給される。
【００３２】
また，塗布液供給槽３では，バインダＢの液面が堰止め板３３，３４よりも高くなると，バインダＢが塗布液供給槽３から外側に溢れ出る。すなわち，堰止め板３３，３４の高さによって，塗布液供給槽３内のバインダＢの液面の高さが規定される。具体的には，塗布液供給槽３内のバインダＢの液面の高さは，ロッド２が支持ブロック３１の溝３２に支持された状態で，ロッド２の下部がバインダＢに浸漬し，ロッド２の上部が浸漬しないように規定される。
【００３３】
ロッド塗布ヘッド１では，塗布液供給槽３内に塗布液Ｂが満たされた状態で，ロッド２がモータ８によって回転駆動されると，塗布液供給槽３内のバインダＢがロッド２によって汲み上げられる。そして，ロッド２とウエブ３０とが対向する位置で，バインダＢの液溜まりを形成する。この液溜まりをウエブ３０が走行することで，ウエブ３０の表面にバインダＢが塗布される。
【００３４】
また，ロッド塗布ヘッド１は，塗布液供給槽３の外側に塗布液回収槽５を有している。塗布液回収槽５は，塗布液供給槽３の外側に位置する側板５１，５２と，側板５１，５２の一方の端部に位置し，側板５１，５２を支持する支持ブロック５３と，側板５１，５２の他方の端部に位置し，側板５１，５２を支持する支持ブロック５４とによって構成される。側板５１，５２および支持ブロック５３，５４は，支持台４に支持される。すなわち，支持台４は，塗布液回収槽５の底面を兼ねる。また，支持ブロック５３は，軸受け１２１を支持する。一方，支持ブロック５４は，軸受け１２２およびモータ８を支持する。
【００３５】
塗布液回収槽５は，塗布液供給槽３の堰止め板３３，３４から溢れ出したバインダＢを収容する。側板５２には，バインダＢを塗布液回収槽５から排出する塗布液排出管５２１が貫通しており，塗布液排出管５２１を介してバインダＢが塗布液回収槽５から排出される。
【００３６】
支持台４は，塗布液供給槽３や塗布液回収槽５を支持する平板状の支持板４１と，支持板４１の下側の面と接合し，支持台４の下側の面となる下面ブロック４２とを有している。下面ブロック４２は，図４に示すようにその下側の面が略半円状となっており，高さ方向の厚さＴがロッド２の軸方向（図４中のＸ方向。以下，「幅方向」とする）の中心部で広く端部で狭い。すなわち，底面ブロック４２は，幅方向の中心部に位置する頂部４３で設置台９と接しており，支持台４全体が頂部４３を支点として上下方向に遥動する。具体的に支持台４は，支持台４の幅方向の一方の端部が上側に移動すると他方の端部が下側に移動し，一方の端部が下側に移動すると他方の端部が上側に移動するように，シーソー式に上下に傾き，ロッド２の真直性を維持しながら遥動する。
【００３７】
また，支持台４は塗布液供給槽３を支持しており，塗布液供給槽３内の支持ブロック３１はロッド２を支持している。したがって，支持台４の上下移動に伴ってロッド２も上下移動することになる。換言すると，ロッド２のウエブ３０への圧力が弱くなると，ロッド２が上方に移動することになり，その圧力が強くなると，ロッド２を下方に押圧することになる。すなわち，支持台４は，ロッド２のウエブ３０への圧力が幅方向で均一となるように上下移動する。
【００３８】
また，ロッド２に接続するモータ８は，支持台４に支持される支持ブロック５４に固定されている。そのため，ロッド２が上下方向に移動すると，その移動に追従してモータ８も上下方向に移動する。そのため，ロッド２の軸方向のモータ８側の端部において，上側に移動し難いといった問題や，下側に移動した際にロッド２と支持ブロック３との間に隙間が生じるといった問題は起こり難い。
【００３９】
なお，支持ブロック５４がモータ８を支持することで，反対側端部との重さの釣合がとれない場合には，支持ブロック５３に支持ブロック５４側との重さの釣合がとれる錘（例えばモータ８と同等の重さの錘）を載置してもよい。
【００４０】
また，ロッド塗布ヘッド１は，ロッド２の両端部上に，ウエブ３０への塗工幅を調整するマスキングシート６１，６２を有している。マスキングシート６１，６２は，高さ方向（図４中のＹ方向）において，ウエブ３０とロッド２との間に配置される。具体的に，マスキングシート６１は，ロッド２の軸方向の一方の端部側に位置し，マスキングシート６２は，ロッド２の軸方向の他方の端部側に位置する。そして，マスキングシート６１，６２は，バインダＢの幅方向への移動を規制する。すなわち，塗工範囲がマスキングシート６１，６２間に制限され，マスキングシート６１，６２の間隔がウエブ３０上に形成される塗工層の幅になる。つまり，マスキングシート６１，６２は，ウエブ３０の非塗工領域に配置し，バインダＢをウエブ３０の塗工領域のみに塗布する。
【００４１】
マスキングシート６１，６２は，図６および図７に示すように，互いに対向する側面，すなわちバインダＢと接する側の側面部に複数の切欠き６０が連続して形成されている。切欠き６０は，ウエブ３０の進行方向に向かって深くなるように直角三角形状に形成され，バインダＢの種類，ウエブ３０の走行速度，塗工層の厚さ等に基づいて角度θを調整する。本形態では，例えば，３０度〜７０度の範囲で切欠き６０の角度を調整する。
【００４２】
また，マスキングシート６１，６２の表面張力は，バインダＢの表面張力よりも小さい。そのため，バインダＢは，マスキングシート６１，６２と接触する箇所でマスキングシート６１，６２側に掃き入れられる。これにより，バインダＢには，マスキングシート６１，６２の切欠き６０に誘い込まれる流れが形成される。
【００４３】
［実施例］
続いて，本形態のロッド塗工装置１０を利用して，塗布液を塗布した実施例について説明する。
【００４４】
本形態では，ウエブ３０の基材を，厚さが約１０μｍの銅箔とする。この銅箔は，圧延加工によって形成されたものであり，所々に弛みが生じている。この銅箔上に，ＳＢＲ（重量パーセントが約１０％）を含むバインダを塗布し，塗布直後で約４μｍのバインダ層を形成するものとする。また，マスキングシート６１，６２としては，その表面張力がバインダ液の表面張力よりも小さい材料であればよく，本形態ではポリエチレンを使用した。また，マスキングシート６１，６２の切欠き６０の角度は４５度とした。
【００４５】
本実施例のウエブ３０の走行を開始すると，ロッド塗工装置１０を通過する際，ウエブ３０の表面にバインダ層が形成される。ウエブ３０には，所々に弛みがあることから，ウエブ３０とロッド２との間隔にはばらつきがある。そのため，その間隔が大きい部分ではロッド２のウエブ３０への圧力が変化し，その隙間の大きさの変化に追従して，ロッド２が上下方向に遥動する。
【００４６】
具体的には，ウエブ３０はロッド２に僅かに張架されており，ウエブ３０とロッド２との隙間が大きいと，ロッド２がウエブ３０に近づくように移動する。つまり，ウエブ３０とロッド２との隙間を小さくし，ロッド２のウエブ３０への圧力が幅方向に均一になるように上下移動する。例えば，ウエブ３０の幅方向の右側に弛みがあると，幅方向の右側でバインダの塗布量が多くなることを抑制するため，幅方向の右側を上げてロッド２をウエブ３０に近づけ，ウエブ３０とロッド２との隙間を小さくする。これにより，ウエブ３０の幅方向の一方の側に弛みがあったとしても，その弛みに追従してロッド２が上下移動することから，幅方向の左右でロッド２のウエブ３０への圧力が均一に近づき，その結果として均一の層厚のバインダ層が形成される。
【００４７】
図８は，本形態のロッド塗工装置１０による，銅箔の幅方向の位置と，バインダ層の目付け量（乾燥後のバインダ層の層厚）との関係を示している。一方，図９は，従来のロッド塗工装置，すなわちロッドを支持する支持台が上下移動しないように固定されたロッド塗工装置による，銅箔の幅方向の位置と，バインダ層の目付け量との関係を示している。
【００４８】
両図を比較すると，従来のロッド塗工装置では，幅方向の層厚にムラがあることがわかる。特に，図９中，幅方向の左側（箔位置で左端から約６０ｍｍ〜３００ｍｍ）で膜厚が厚く，右側（箔位置で左端から約３００ｍｍ〜５４０ｍｍ）で膜厚が薄いことがわかる。これは，銅箔の左側に弛みがあり，ウエブとなる銅箔にロッドが幅方向に均一に接触しないためと考えられる。一方，図８では，そのような層厚のムラはなく，幅方向に概ね均一の膜厚となっていることがわかる。これは，ロッドが銅箔の弛みに追従して上下移動し，ロッドのウエブへの圧力を幅方向に均一にすることができたためと考えられる。
【００４９】
また，ウエブ３０の走行中，幅方向の端部では，バインダＢがマスキングシート６１，６２の切欠き６０に誘い込まれる。これにより，バインダ層の端部の高さについても，均一性が高まる。すなわち，バインダ層とマスキングシート６１，６２との境界では，マスキングシート６１，６２の厚みによってロッド２とウエブ３０との間に隙間が生じる。このことから，バインダ層の幅方向の端部では，バインダＢの液溜まりが生じやすい。そのため，バインダ層は，その幅方向の端部で厚さが厚くなる傾向にある。
【００５０】
そこで，マスキングシート６１，６２の端部に切欠き６０を設け，バインダ層の端部に供給されたバインダＢを切欠き６０に誘い込む。これにより，ウエブ３０の塗布領域にバインダ液の液溜まりが生じることが抑制される。
【００５１】
図１０は，実施例と従来例とで，電極活物質層（ダイ塗工装置２０後の合材層）の幅方向の端部の高さ（端高高さ）を計測した結果を示している。ここでいう端高高さは，乾燥後後の高さであって，幅方向の中央部では約２．０μｍの高さになっている。従来例，すなわちマスキングシートの端部に切欠きが無く，端部がストレート形状になっているマスキングシートを使用した場合には，端高高さが５．９μｍにもなった。つまり，中央部との差は，約３．９μｍにもなった。一方，本形態のロッド塗工装置１０のマスキングシート６１，６２を使用した場合には，端高高さが０．２μｍになった。すなわち，中央部との差は，約１．８μｍにまで改善された。なお，電極活物質層の高さが中央部よりも端部で低くなったのは，バインダＢがマスキングシート６１，６２の切欠き６０に引き込まれたためと考えられる。
【００５２】
以上詳細に説明したように本形態の塗工システム１００を構成するロッド塗工装置１０では，ウエブ３０の走行中，ロッド２を支持する塗布液供給槽３が，幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に遥動することができる。これにより，ウエブ３０に弛みがあったとしても，その弛みに追従して塗布液供給槽３が上下移動することで，ロッド２のウエブ３０への圧力を幅方向に均一に近付けることができる。特に，ロッド２は半円状の底面を有する支持台４によって支持されることで，特別な制御を行うことなくウエブ３０の弛みに合わせて自己でバランスをとることができる。その結果，バインダＢ（塗布液の一例）がウエブ３０の幅方向に均一に塗布されることになる。
【００５３】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，製造対象となる電池はリチウムイオン二次電池に限るものではない。すなわち，一般的な電池であれば適用可能であり，例えばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池でも本発明を適用できる。また，正極，負極，およびバインダについても実施の形態は一例であり，これらを構成する各要素についても電池に一般的に利用されるものであれば本発明に適用できる。
【００５４】
また，実施の形態では，１本のロッド２によって，塗布液Ｂをウエブ３０の表面に塗布しているが，これに限るものではない。例えば，ロッドを２本備え，１本目のロッドによって塗布液を過剰に塗布し，２本目のロッドによって塗布膜の厚さを調節することで，所定の膜厚の塗布膜をウエブ３０の表面に形成するものであってもよい。この場合，２本目のロッドおよびそのロッドを支持する構成に本発明が好適である。
【００５５】
また，実施の形態では，支持台４の底面を半円状にして，ロッド２の上下方向の移動を可能にしているが，移動手段はこれに限るものではない。例えば，支持台４の底面の幅方向の両端にスプリング等の弾性部材を設置してもよい。
【００５６】
また，実施の形態では，ロッド２の表面に螺旋状の溝２１によるパターニングが施されているが，パターニングの種類は螺旋状に限るものではない。すなわち，バインダＢを搬送できるパターンであればよい。また，パターニングは，溝に限らず，突起部を形成してもよい。
【００５７】
また，実施の形態では，ロッド２を樹脂で構成しているが，これに限るものではない。例えば，金属製の丸棒部材に柔軟性を有する樹脂をコーティングしたものであってもよい。すなわち，少なくともロッド２の表面が柔軟性を有する樹脂で構成されることで，ウエブ３０の弛みに追従することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ロッド塗布ヘッド
２ ロッド
３ 塗布液供給槽
４ 支持台
５ 塗布液回収槽
８ モータ
１０ ロッド塗工装置
２０ ダイ塗工装置
３０ ウエブ
６０ 切欠き
６１，６２ マスキングシート
１００ 塗工システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するウエブの表面に塗布液を塗布するロッド塗工装置において，
前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブと対向し，回転しながら前記塗布液を前記ウエブに塗布するロッドと，
前記ロッドを支持し，前記塗布液を貯蔵し，前記ロッドに前記塗布液を供給する塗布液供給槽と，
前記塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する支持機構と，
を備えることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載するロッド塗工装置において，
前記支持機構は，設置面と接する底面が半円形に膨らんだ形状であり，前記底面の頂部を支点としてシーソー式に上下移動することを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するロッド塗工装置において，
前記ロッドを回転駆動する駆動部を備え，
前記駆動部は，前記支持機構に支持され，前記ロッドの上下移動に追従することを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載するロッド塗工装置において，
前記ロッドは，少なくとも表面が柔軟性を有する樹脂で形成されることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載するロッド塗工装置において，
前記ウエブと前記ロッドとの間に位置し，前記ウエブの非塗工部をマスクするマスク部材を備え，
前記マスク部材の前記ウエブの塗工領域との境界となる側面には，前記ウエブの搬送方向に沿って切欠きが設けられていることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項６】
請求項５に記載するロッド塗工装置において，
前記切欠きの深さは，前記ウエブの進行方向の下流側に向かって深くなることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項７】
連続走行するウエブの表面に，塗布液を塗布するロッド塗工方法において，
ロッドを前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブに対向させ，前記ロッドの回転によって前記塗布液を前記ウエブに塗布し，
前記ロッドを支持し，前記ロッドに供給する前記塗布液を貯蔵する塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持することを特徴とするロッド塗工方法。
【請求項８】
請求項７に記載するロッド塗工方法において，
前記ロッドを回転駆動する駆動部を，前記塗布液供給槽の遥動に連動して上下移動させることを特徴とするロッド塗工方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載するロッド塗工方法において，
前記ウエブと前記ロッドとの間に，前記塗布液の前記ウエブの非塗工部への移動を規制し，前記ウエブの塗工部との境界となる側面に切欠きを有するマスク部材を配置し，
前記マスク部材を配置した状態で，前記ウエブの走行および前記ロッドの回転によって前記塗布液を前記ウエブに塗布することを特徴とするロッド塗工方法。
【請求項１】
連続走行するウエブの表面に塗布液を塗布するロッド塗工装置において，
前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブと対向し，回転しながら前記塗布液を前記ウエブに塗布するロッドと，
前記ロッドを支持し，前記塗布液を貯蔵し，前記ロッドに前記塗布液を供給する塗布液供給槽と，
前記塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持する支持機構と，
を備えることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載するロッド塗工装置において，
前記支持機構は，設置面と接する底面が半円形に膨らんだ形状であり，前記底面の頂部を支点としてシーソー式に上下移動することを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するロッド塗工装置において，
前記ロッドを回転駆動する駆動部を備え，
前記駆動部は，前記支持機構に支持され，前記ロッドの上下移動に追従することを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載するロッド塗工装置において，
前記ロッドは，少なくとも表面が柔軟性を有する樹脂で形成されることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載するロッド塗工装置において，
前記ウエブと前記ロッドとの間に位置し，前記ウエブの非塗工部をマスクするマスク部材を備え，
前記マスク部材の前記ウエブの塗工領域との境界となる側面には，前記ウエブの搬送方向に沿って切欠きが設けられていることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項６】
請求項５に記載するロッド塗工装置において，
前記切欠きの深さは，前記ウエブの進行方向の下流側に向かって深くなることを特徴とするロッド塗工装置。
【請求項７】
連続走行するウエブの表面に，塗布液を塗布するロッド塗工方法において，
ロッドを前記ウエブの幅方向に沿って前記ウエブに対向させ，前記ロッドの回転によって前記塗布液を前記ウエブに塗布し，
前記ロッドを支持し，前記ロッドに供給する前記塗布液を貯蔵する塗布液供給槽を，前記ウエブの幅方向の一方の端部と他方の端部とが互いに異なる高さとなるように上下方向に揺動可能に支持することを特徴とするロッド塗工方法。
【請求項８】
請求項７に記載するロッド塗工方法において，
前記ロッドを回転駆動する駆動部を，前記塗布液供給槽の遥動に連動して上下移動させることを特徴とするロッド塗工方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載するロッド塗工方法において，
前記ウエブと前記ロッドとの間に，前記塗布液の前記ウエブの非塗工部への移動を規制し，前記ウエブの塗工部との境界となる側面に切欠きを有するマスク部材を配置し，
前記マスク部材を配置した状態で，前記ウエブの走行および前記ロッドの回転によって前記塗布液を前記ウエブに塗布することを特徴とするロッド塗工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２３６８０（Ｐ２０１２−２２３６８０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１７１１（Ｐ２０１１−９１７１１）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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