塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置
【課題】塗工材が基材の塗工面に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置を提供する。
【解決手段】ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工方法において、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工液４０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイ２を金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動させることにより、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。
【解決手段】ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工方法において、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工液４０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイ２を金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動させることにより、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイのスリットから吐出した塗工材を基材の表面に塗工する塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、電池の製造工程の中には、塗工材を金属箔に塗工して電極を製造する電極製造工程がある。電極製造工程では、コンベアにより、ロール状に捲回された原反箔から金属箔を平面状に搬送しながら、塗工装置において、塗工材が、ダイのスリットから金属箔の塗工面に向けて吐出して塗工される。この原反箔は、１つ当たり、例えば、長手方向の全長が４０００（ｍ）等にも及ぶ長尺状の金属箔を捲回したものである。塗工材は、１つの原反箔の塗工面において、長手方向に対し、一端側端部の塗工開始端からその反対側端部の塗工終了端までの全域に、塗工開始端と塗工終了端との間で当該塗工材の吐出が途切れないよう、塗工装置を連続運転させて塗工される。その塗工装置の一例として、特許文献１に開示された塗工装置がある。図１０は、特許文献１に開示された塗工装置を示す説明図である。
【０００３】
特許文献１は、図１０に示すように、塗工材の吐出位置より手前側の未塗工部で、塗工材を吐出する塗工用ダイヘッド１０１の先端部１０２に近接する位置に、電極芯材１０４の塗工面に接触・摺動させるガイド部品１０３を配置した塗工装置である。特許文献１では、電極芯材１０４を搬送しながら塗工材を塗工している間、ガイド部品１０３により、テンションがかかった状態の電極芯材１０４の塗工面を押圧し、電極芯材１０４の塗工面と先端部１０２との隙間Ｗを安定させることにより、塗工材が、電極芯材１０４の塗工面に一定の厚みで塗工できるようになっている。
【０００４】
ところが、特許文献１には、以下の問題があった。電極製造工程において、新たに１つの原反箔に塗工するときや、先の原反箔の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔に取り替えて塗工するときには、塗工前の状態では、ダイのスリットに通じる塗工材の流路は閉路されているが、塗工開始に伴い、この塗工材の流路が開路される。ダイの先端部と金属箔の塗工面とが近接した距離で配置されている場合、塗工材の流路が開路されると、ダイのスリットから吐出し始めた塗工材に圧力損失が生じてしまい、塗工面に向けた塗工材の流量が一時的に不安定となる。特許文献１では、塗工中、ガイド部品１０３により、電極芯材１０４の塗工面と塗工用ダイヘッド１０１の先端部１０２との隙間Ｗを安定させているため、塗工材の流路が開路されても、塗工面に塗工される塗工材が所定流量まで立ち上がり安定した状態となるまでに、相当の時間がかかり問題となる。
【０００５】
このような問題の解決策の一つとして、例えば、特許文献２、３に開示されているように、流路切替弁を、塗工材の供給源とダイとの間で塗工材が流れる管路上に設け、この流路切替弁と、塗工材の供給源と、場合により塗工材を一時的に保管して溜めるサージタンクとの間の管路を、循環配管で構成する第１解決策がある。この第１解決策では、塗工材の流路の開路後、塗工材を、はじめにスリットに向けて流さず、再び塗工材の供給源、またはサージタンクに向けて流し、塗工材の吐出流量が安定した状態で立ち上がったら、制御システムを作動させ、流路切替弁により塗工材の流路を切替えて、塗工材が、ダイのスリットに向けて流れるようにする。また、この第１解決策のほかに、流体制御弁を、塗工材の供給源とダイとの間で塗工材が流れる管路上に設け、この流体制御弁が、ダイのスリットから吐出する塗工材の流量や圧力を調整する第２解決策がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１３８７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３７７６４号公報
【特許文献３】特開２００２−３４６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２、３のような従来技術には、以下の問題があった。前述した第１解決策では、塗工装置に、塗工材の循環配管や流路切替弁、さらには流路切替弁の制御システムが必要となるため、塗工装置全体が大がかりな装置となり、構造が複雑になってしまう。また、第２解決策では、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できるよう、流体制御弁の弁開度を精度良く制御することは難しい上、流体制御弁の制御システムを塗工装置に設備すると、第１解決策と同様、塗工装置全体の構造が複雑化してしまう。すなわち、例示した２つの解決策では、塗工材の流路の開路後、塗工材の流量が安定した状態に立ち上がるまでの時間を短縮化するのに、上述したような流体制御弁、循環配管、流路切替弁、流路切替弁の制御システム等を備えた塗工装置を設備するとなると、多額なコストがかかってしまう。
【０００８】
また、先に例示した原反箔の場合、塗工材の流路の開路後、塗工面に吐出される塗工材が所定流量で安定した状態になるまでにかかる時間が、例えば、余分に十秒間も要してしまうと、金属箔は、搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）で駆動中のコンベアにより、全長４０００（ｍ）のうち、その５（ｍ）分等が無駄に搬送され続けることになる。電極は製品となった電池の性能に大きく影響を及ぼすため、十秒間、塗工材が不安定な流量で５（ｍ）に亘って金属箔の塗工面に塗工された部分は、品質管理上、電極として使用できず廃棄される。近年、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、電池の生産量が著しく増加していることから、製造した電極のうち、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストも、累積すると高額に膨れ上がってしまっている。今後も電池の需要は伸び続ける傾向にあり、このような製造コストのロス分は、電極の製造コストの低減化に支障をきたす要因の一つとなっていた。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、塗工材が基材の塗工面に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題点を解決するために、本発明の塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置は、次の構成を有している。
【００１１】
（１）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイを基材と相対的に等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とする。
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とする。
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とする。
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイと基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする。
【００１２】
（７）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、ダイと基材とを相対移動させて、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、を備えることを特徴とする。
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とする。
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とする。
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とする。
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイギャップ制御手段が、ダイギャップ可変手段を、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とする。
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成を有する本発明の塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置の作用・効果について説明する。
【００１４】
（１）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイを基材と相対的に等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とするので、例えば、第２ダイギャップＨ２が数十（μｍ）程度という非常に近接した距離で、基材と相対的な搬送方向に沿うスリット幅が数百（μｍ）のダイにより、塗工材を金属箔の塗工面に塗工する場合等において、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面に塗工される塗工材の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００１５】
また、塗工中、基材はダイと相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、短縮された時間に相当する時間内に搬送される基材の一部には、不安定な流量で塗工材が無駄に塗工面に塗工されず、安定塗工状態で塗工材された塗工製品の一部として、この塗工製品の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品として使用できず廃棄されていたが、本発明の塗工材塗工方法では、製造された塗工製品のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、塗工製品の歩留まりが向上し、ひいては、塗工製品の製造コストの低減に貢献することができる。
【００１６】
また、本発明の塗工材塗工方法は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備を不要とするため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。
【００１７】
従って、本発明の塗工材塗工方法によれば、基材の塗工面に塗工材を塗工する工程において、塗工材が基材に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００１８】
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短くすることができる。
【００１９】
すなわち、ポンプにより塗工材の供給源からダイに一定の供給圧で圧送された塗工材の吐出圧は、ダイのスリット内で比較的高くなっており、スリットから吐出した塗工材は、スリット内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイの先端面から基材の塗工面に向けた直線的な流れで吐出し、塗工面に沿う向きに塗工材の流れの向きを変えて塗工面に塗工される。このとき、例えば、スリット幅Ｄが４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合等、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少してしまい、塗工材の圧力上昇が局部的に生じる。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工材がスリットから流れ（吐出）難くなり、基材の塗工面に沿って塗工される塗工材の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留して塗工面に流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００２０】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との差圧は小さく、スリットから塗工材が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工材が基材の塗工面に沿って塗工される。そのため、スリットから吐出した塗工材は、ダイギャップの部分で一時的にほとんど滞留せず、基材の塗工面に沿って比較的スムーズに流れて塗工面に塗工される。よって、塗工材が塗工面に流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００２１】
但し、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工材が塗工面に向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工材の吐出開始後、塗工材が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工材の吐出開始と同時に、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイは基材と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工材の吐出開始後、ダイギャップが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００２２】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリットから吐出した塗工材が、ダイと相対的に搬送している基材の塗工面に沿いこの塗工面に塗工された状態になるまでの間に、塗工材の流路断面積が急激に減少せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工材の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工材の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００２３】
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００２４】
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、例えば、ダイと相対的に基材を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、基材の塗工面にコンスタントに塗工する塗工材の所望の厚みが３０（μｍ）等の条件で、基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工材をその供給源からダイに圧送するポンプの吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚み３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量を安定して確保することができる。
【００２５】
特に、塗工材の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイのスリットから塗工面に向けて吐出する塗工材が、粘性が低い塗工材に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みでコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量が確保できない虞もある。本発明の塗工材塗工方法では、塗工材の粘性に関わらず、粘性が高い塗工材でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工材を、塗工する基材の塗工面に安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合でも、塗工材が基材の塗工面に安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工材を基材の塗工面に塗工することができる。
【００２６】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイと基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００２７】
すなわち、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップにおいて、塗工材が、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面に塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。これに対し、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留し、ダイギャップにおいて、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに流れの向きを変えて塗工面に沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００２８】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００２９】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本発明の塗工材塗工方法では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【００３０】
（７）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、ダイと基材とを相対移動させて、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、を備えることを特徴とするので、例えば、第２ダイギャップＨ２が数十（μｍ）程度という非常に近接した距離で、基材と相対的な搬送方向に沿うスリット幅が数百（μｍ）のダイにより、塗工材を金属箔の塗工面に塗工する場合等において、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面に塗工される塗工材の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００３１】
また、塗工中、基材はダイと相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、短縮された時間に相当する時間内に搬送される基材の一部には、不安定な流量で塗工材が無駄に塗工面に塗工されず、安定塗工状態で塗工材された塗工製品の一部として、この塗工製品の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品として使用できず廃棄されていたが、本発明の塗工材塗工装置では、製造された塗工製品のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、塗工製品の歩留まりが向上し、ひいては、塗工製品の製造コストの低減に貢献することができる。
【００３２】
また、本発明の塗工材塗工装置は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備とならないため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。また、本発明の塗工材塗工装置では、例えば、ダイギャップ可変手段とダイギャップ制御手段とを備えた塗工装置を新設するときの設備コストが安価であり、既存の塗工装置に、ダイギャップ可変手段とダイギャップ制御手段とを付加した場合等でも、新たに掛かる設備コストが安価である。
【００３３】
また、特許文献２，３等の従来技術では、弁の詰まり、配管上での洩れ等のトラブルが発生する虞があり、装置のメンテナンスが頻繁に必要となるが、本発明の塗工材塗工装置は、構造が簡単で、ダイギャップ可変手段やダイギャップ制御手段で動作不良等の故障を引き起こす蓋然性も低く、装置のメンテナンスの頻度を少なくすることもできる。そのため、本発明の塗工材塗工装置に掛かるランニングコストを安価に抑制することができる。
【００３４】
従って、本発明の塗工材塗工装置では、塗工材が基材に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００３５】
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短くすることができる。
【００３６】
すなわち、ポンプにより塗工材の供給源からダイに一定の供給圧で圧送された塗工材の吐出圧は、ダイのスリット内で比較的高くなっており、スリットから吐出した塗工材は、スリット内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイの先端面から基材の塗工面に向けた直線的な流れで吐出し、塗工面に沿う向きに塗工材の流れの向きを変えて塗工面に塗工される。このとき、例えば、スリット幅Ｄが４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合等、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少してしまい、塗工材の圧力上昇が局部的に生じる。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工材がスリットから吐出し難くなり、基材の塗工面に沿って塗工される塗工材の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留して塗工面に流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００３７】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との差圧は小さく、スリットから塗工材が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工材が基材の塗工面に沿って塗工される。そのため、スリットから吐出した塗工材は、ダイギャップの部分で一時的にほとんど滞留せず、基材の塗工面に沿って比較的スムーズに流れて塗工面に塗工される。その結果、塗工材が塗工面に流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００３８】
但し、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工材が塗工面に向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工材の吐出開始後、塗工材が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工材の吐出開始と同時に、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイは基材と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工材の吐出開始後、ダイギャップが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００３９】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリットから吐出した塗工材が、ダイと相対的に搬送している基材の塗工面に沿いこの塗工面に塗工された状態になるまでの間に、塗工材の流路断面積が急激に減少せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工材の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工材の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００４０】
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００４１】
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、例えば、ダイと相対的に基材を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、基材の塗工面にコンスタントに塗工する塗工材の所望の厚みが３０（μｍ）等の条件で、基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工材をその供給源からダイに圧送するポンプの吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚み３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量を安定して確保することができる。
【００４２】
特に、塗工材の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイのスリットから塗工面に向けて吐出する塗工材が、粘性が低い塗工材に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みでコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量が確保できない虞もある。本発明の塗工材塗工装置では、塗工材の粘性に関わらず、粘性が高い塗工材でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工材を、塗工する基材の塗工面に安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合でも、塗工材が基材の塗工面に安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工材を基材の塗工面に塗工することができる。
【００４３】
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイギャップ制御手段が、ダイギャップ可変手段を、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００４４】
すなわち、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップにおいて、塗工材が、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面に塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。これに対し、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留し、ダイギャップにおいて、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに流れの向きを変えて塗工面に沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００４５】
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００４６】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本発明の塗工材塗工装置では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態に係る塗工材塗工装置を説明する図である。
【図２】図１中、要部を拡大して示した説明図であり、先の金属箔の終端部と次の原反箔の金属箔の始端部とを繋ぐときのダイの位置を示す説明図である。
【図３】図２に続き、塗工開始するときのダイの位置を示す説明図である。
【図４】図３に続き、塗工材が金属箔の塗工面に塗工された直後の様子を示す説明図である。
【図５】図４中、Ｘ部の拡大図である。
【図６】図４に続き、塗工材が安定塗工状態で塗工面に塗工されている様子を示す説明図である。
【図７】塗工工程を示すフローチャート図である。
【図８】第１の確認実験の結果をグラフで示す。
【図９】第２の確認実験の結果をグラフで示す。
【図１０】特許文献１に開示された塗工装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、本発明の基材がロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液である場合について、説明する。この電池は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池であり、ハイブリッド自動車、電気自動車等の電源として搭載される。
【００４９】
図１は、本実施形態に係る塗工材塗工装置を説明する図である。図２は、図１中、要部を拡大して示した説明図であり、先の金属箔の終端部と次の原反箔の金属箔の始端部とを繋ぐときのダイの位置を示す説明図である。
【００５０】
はじめに、金属箔について簡単に説明する。二次電池の電極には、例えば、正極にアルミニウム箔、負極に銅箔等のように、金属箔が用いられる。金属箔３１は、図１に示すように、本実施形態では、全長４０００（ｍ）、奥行き（図１中、紙面垂直方向の寸法）１８０（ｍｍ）、厚み２０（μｍ）に形成された長尺状の箔であり、長手方向をロール状に捲回し、原反箔３０（原反）として、直径４０（ｃｍ）程度の大きさに収められている。原反箔３０は、搬送装置２０のボビン２１に取り付けられ、金属箔３１は、図示しない搬送コンベア及びローラにより、例えば、０．５（ｍ／ｓｅｃ．）等の搬送速度で、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送される。
【００５１】
金属箔３１の一面である塗工面３１ａには、正極の場合、例えば、正極活物質を含むペースト状の塗工液４０がアルミニウム箔に塗工され、負極の場合、負極活物質を含むペースト状の塗工液４０が銅箔等に塗工される。具体的には、塗工液４０は、１つの原反箔３０につき、全長４０００（ｍ）、奥行き１８０（ｍｍ）の金属箔３１に対し、長手方向の一端側端部の塗工開始端からその反対側端部の塗工終了端までの全域に、所望の厚みｔ（本実施形態では、厚み３０μｍ）でコンスタントに塗工される。塗工液４０は、比較的粘度の低い液体状である。なお、本実施形態では、塗工液４０を塗工面３１ａに塗工し乾燥させて形成された電極は、２条分であるため、後工程で、奥行き９０（ｍｍ）の位置で２分割に裁断される。
【００５２】
次に、塗工材塗工装置１について説明する。塗工材塗工装置１は、ダイ２と相対的に金属箔３１（基材）を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０（塗工材）を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する装置である。この塗工材塗工装置１は、図１に示すように、ダイ２、ダイギャップ可変手段６、制御部７（ダイギャップ制御手段）、及びバックアップロール８等を備えている。
【００５３】
ダイギャップ可変手段６は、図１及び図２に示すように、金属箔３１と相対的にダイ２を移動させて、金属箔３１の塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、バックアップロール８に接した状態の金属箔３１の塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨを変化させる。具体的には、ダイギャップ可変手段６は、サーボモータと、このサーボモータとダイ２とを接続する図示しないボールネジ等を有している。このダイギャップ可変手段６は、サーボモータの回転を、図示しないボールネジ等を介してダイ２を上下方向（図１中、上下方向）の直線運動に変換し、ダイ２の先端面２ａを、水平方向（図１中、左右方向）に配置された金属箔３１の塗工面３１ａに、近接または離間することにより、ダイギャップＨを変化させる。ダイギャップ可変手段６は、ダイ２の先端面２ａを、金属箔３１の塗工面３１ａから少なくとも距離Ｈ０（０＜Ｈ０）離間する位置まで移動可能に構成されている。
【００５４】
ダイギャップ可変手段６のサーボモータは、図示しないＣＮＣ（Computerized Numerically Controlled）を有する制御部７と電気的に接続され、回転速度、回転量等を数値制御によって回転駆動し、ダイギャップの大きさをミクロンオーダーで位置制御可能に回転停止できるようになっている。制御部７は、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１（Ｈ１＜Ｈ０）に、塗工液４０が、所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップＨを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能に構成されている。本実施形態では、第２ダイギャップＨ２は５０（μｍ）で設定される。また、制御部７は、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段６を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させる。
【００５５】
ダイ２は、図１に示すように、搬送方向Ｆに沿う方向に対し上端部が下端部より短い形状に形成され、上端部の一部を奥行き方向（図１中、紙面垂直方向）に開口したスリット３と、ダイ２内部でスリット３と連通したポケット４と、このポケット４と連通した連通管路５と、を有している。ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット３の幅はＤ（０＜Ｄ）であり、本実施形態では、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）である。すなわち、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ１≧Ｄ…式（１）の関係を満たすと同時に、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）の関係を満たしている。また、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、スリット３の幅Ｄが４００（μｍ）であることから、第２ダイギャップＨ２とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）の関係を満たしている。
【００５６】
また、スリット３の奥行きは、金属箔３１の塗工面３１ａの奥行き１８０（ｍｍ）に対応する大きさであり、塗工液４０が、奥行き方向に対し、その両端間を一列状にスリット３から吐出できるようになっている。スリット３の幅中央の位置を通る仮想線上には、図１に示すように、円柱形状のバックアップロール８の軸心Ｏが位置し、金属箔３１が、バックアップロール８の外周に接触した状態で、ダイ２の先端面２ａとの間を、搬送方向Ｆに搬送されるようになっている。
【００５７】
ダイ２とタンク１１との間には、バルブ１２、モノポンプである圧送ポンプ１３、フィルタ１４等が設けられ、タンク１１と圧送ポンプ１３とが、バルブ１２を介して配管１５Ａで接続され、圧送ポンプ１３とフィルタ１４とが配管１５Ｂで接続されている。フィルタ１４は、ダイ２のポケット４に連通する連通管路５と配管１５Ｃで接続されている。タンク１１内に貯留する塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出させるときには、バルブ１２を開路し、圧送ポンプ１３を作動させる。これにより、タンク１１内の塗工液４０が、フィルタ１４を通じてダイ２に向けて圧送され、配管１５Ｃ、ダイ２の連通管路５を通じてポケット４に供給されてスリット３から吐出する。スリット３から吐出する塗工液４０の吐出圧、及び吐出流量は、圧送ポンプ１３により一定に制御された吐出圧、及び吐出流量であり、吐出圧及び吐出流量ともそれぞれ一定に管理されている。一方、ダイ２のスリット３から塗工液４０の吐出を停止するときには、圧送ポンプ１３の作動を停止させ、バルブ１２を閉路する。
【００５８】
次に、本実施形態に係る塗工材塗工方法を用いた塗工工程について、図２乃至図７を用いて説明する。図３は、図２に続き、塗工開始するときのダイの位置を示す説明図である。図４は、図３に続き、塗工材が金属箔の塗工面に塗工された直後の様子を示す説明図である。図５は、図４中、Ｘ部の拡大図である。図６は、図４に続き、塗工材が安定塗工状態で塗工面に塗工されている様子を示す説明図である。図７は、塗工工程を示すフローチャート図である。
【００５９】
塗工工程を、図７に基づいて説明する。はじめに、ダイ２の先端面２ａが、図２に示すように、金属箔３１の厚み２０（μｍ）に、金属箔３１の塗工面３１ａからの距離Ｈ０を加えた距離分、バックアップロール８の外周から離間した位置に配置される。そして、新たに１つの原反箔３０に塗工液４０を塗工する場合、金属箔３１が、図示しない送出コンベア及びローラにより、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送され、バックアップロール８と接触した状態で、金属箔３１の始端部３１Ａが、バックアップロール８とダイ２の先端面２ａとの間を通過した位置に配置される。
【００６０】
また、先の原反箔３０の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔３０に取り替えて、複数の原反箔３０を連続塗工する場合には、次の新しい原反箔３０における金属箔３１が、図示しない送出コンベア及びローラにより、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送され、バックアップロール８と接触した状態で、この金属箔３１の始端部３１Ａが、バックアップロール８とダイ２の先端面２ａとの間を通過した位置に配置される。そして、ダイ２の先端面２ａが、図２に示すように、距離Ｈ０で金属箔３１の塗工面３１ａと離間した状態で、先の原反箔３０における金属箔３１Ｔの終端部３１Ｂと、次の新しい原反箔３０における金属箔３１の始端部３１Ａとを、テープ等の接続部材３２で接続する。
【００６１】
次に、ステップＳ１１では、ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとのダイギャップＨを第１ダイギャップＨ１に設定する。具体的には、図１及び図３に示すように、制御部７によりダイギャップ可変手段６を駆動し、金属箔３１に向けてダイ２を上昇させ、ダイギャップＨが、距離Ｈ０から第１ダイギャップＨ１に設定されたら、ダイ２の上昇を停止する。ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとが第１ダイギャップＨ１で離間した位置が、塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出開始する位置となる。
【００６２】
次に、ステップＳ１２では、本実施形態に係る塗工材塗工方法により、塗工液４０の吐出を開始する。本実施形態に係る塗工材塗工方法では、金属箔３１の塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材３０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とする。本実施形態に係る塗工材塗工方法は、塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出開始と同時に、制御部７がダイギャップ可変手段６を駆動させ、ダイ２を金属箔３１に向けて等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。
【００６３】
また、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、上述したダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときのダイ２の上昇速度は、以下の要領で求める。はじめに、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ＝０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義する。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとする。また、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖ、すなわちダイギャップ可変手段６によるダイ２の上昇速度Ｖは、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）を満たすこととする。
【００６４】
具体的に説明する。上記式（４）の関係に有意性があることを確認するために、第１の確認実験と第２の確認実験を行った。第１の確認実験では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間と、ダイギャップの大きさとの関係について調べた。第２の確認実験では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間と、ダイギャップの変化速度との関係について調べた。
【００６５】
はじめに、第１の確認実験の条件について説明する。第１の確認実験では、３種の確認調査を行った。３種の確認調査で共通する条件を〔共通条件〕に、それぞれ異なる条件を〔条件１−１〕、〔条件１−２〕、〔条件１−３〕に挙げる。
〔共通条件〕
・金属箔３１の搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）
・圧送ポンプ１３による塗工液４０の吐出圧及び吐出流量は３種の確認調査とも同じ
・塗工液４０は常温で３種の確認調査とも同じ温度
・塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工される状態にできる塗工液４０の流量として、狙い流量が３８０（ｇ／ｍｉｎ．）
・塗工安定化時間Ｔは、塗工液４０の流量が最初に３８０（ｇ／ｍｉｎ．）に達した時点を判断基準時（安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間）とする。
【００６６】
〔条件１−１〕
・第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとの関係が「Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）」の場合
（Ｈ１≧Ｄ…式（１）、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）を満たす場合）
〔条件１−２〕
・第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）を十分に超える大きさの場合
〔条件１−３〕
・第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との関係が「Ｈ１＝Ｈ２＝５０（μｍ）」の場合
【００６７】
次に、第１の確認実験の結果を図８に示す。図８に示すグラフから容易に判断できるように、〔条件１−１〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ１１＝６（ｓｅｃ．）であった。〔条件１−２〕では、第１塗工安定化時間Ｔａは、Ｔ１２＝６（ｓｅｃ．）であった。〔条件１−３〕では、第２塗工安定化時間Ｔｂは、Ｔ１３＝１２（ｓｅｃ．）であった。
【００６８】
次に、第２の確認実験の条件について説明する。第２の確認実験では、３種の確認調査を行った。３種の確認調査で共通する条件を〔共通条件〕に、それぞれ異なる条件を〔条件２−１〕、〔条件２−２〕、〔条件２−３〕に挙げる。なお、〔条件２−１〕、〔条件２−２〕、〔条件２−３〕において、「ダイギャップ変化速度Ｖ」とは、ダイギャップＨを第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変更するときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖであり、換言すれば、ダイギャップ可変手段６によりダイ２を上昇させる速度Ｖを意味する。
【００６９】
〔共通条件〕
・金属箔３１の搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）
・圧送ポンプ１３による塗工液４０の吐出圧及び吐出流量は３種の確認調査とも同じ
・塗工液４０は常温で３種の確認調査とも同じ温度
・塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工される状態にできる塗工液４０の流量として、狙い流量が３８０（ｇ／ｍｉｎ．）
・塗工安定化時間Ｔは、塗工液４０の流量が最初に３８０（ｇ／ｍｉｎ．）に達した時点を判断基準時（安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間）とする。
【００７０】
〔条件２−１〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ（式（４）の上限）
〔条件２−２〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ（式（４）の下限）
〔条件２−３〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／０．５×Ｔａ（式（４）の上限を超える）
【００７１】
次に、第２の確認実験の結果を図９に示す。図９に示すグラフから容易に判断できるように、〔条件２−１〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２１＝７（ｓｅｃ．）であった。〔条件２−２〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２２＝７（ｓｅｃ．）であった。〔条件２−３〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２３＝１０（ｓｅｃ．）であった。
【００７２】
第１の確認実験及び第２の確認実験の結果の可否について考察する。はじめに、第１の確認実験及び第２の確認実験の結果に対する判定基準は、本実施形態では、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であれば、有意性があると判断している。その根拠には、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間が、一例として、２０秒程度もかかっていたため、例えば、十数秒間程、短縮できるとコストメリットも大きくなるため、目安として塗工安定化時間Ｔを１０（ｓｅｃ．）未満に設定している。
【００７３】
第１の確認実験では、〔条件１−３〕で塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）を超えているため、判定として「不適」である。〔条件１−１〕と〔条件１−２〕は、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であるため、判定として「適」である。しかしながら、〔条件１−２〕では、第２ダイギャップＨ２までの距離差が大きく拡がり、ダイ２が金属箔３１に向けて等速度で移動するため、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップを第２ダイギャップＨ２まで小さくするときに、第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまい好ましくない。従って、第１の確認実験では、〔条件１−１〕の確認調査より、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが「Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）」の関係にあると、有意性があることが確認できた。
【００７４】
第２の確認実験では、〔条件２−３〕で塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）であるため、判定として「不適」である。〔条件２−１〕と〔条件２−２〕は、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であるため、判定として「適」である。従って、第２の確認実験では、〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の確認調査より、第１ダイギャップＨ１と、第２ダイギャップＨ２と、第１塗工安定化時間Ｔａと、第２塗工安定化時間Ｔｂと、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖとが、式（４）を満たす関係にあると、有意性があることが確認できた。
【００７５】
再び、塗工工程の説明に戻り、図７に示すフローチャート図に基づいて説明する。前述したように、ステップＳ１２では、本実施形態に係る塗工材塗工方法により、図３に示すように、ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとが第１ダイギャップＨ１で離間した状態で、塗工液４０の吐出を開始する。
【００７６】
具体的には、バルブ１２を開路し、圧送ポンプ１３を作動させる。これにより、タンク１１内の塗工液４０が、フィルタ１４を通じてダイ２に向けて圧送され、配管１５Ｃ、ダイ２の連通管路５を通じてポケット４に給されてスリット３から吐出する。
【００７７】
ステップＳ１３では、スリット３から塗工液４０を吐出させるのと同時に、制御部７がダイギャップ可変手段６を駆動させ、式（４）を満たす等速度Ｖでダイ２を、搬送コンベア等により搬送方向Ｆに搬送されている金属箔３１に向けて移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。ダイ２の先端面２ａが上昇している間、ダイギャップＨ（Ｈ２＜Ｈ＜Ｈ１）が次第に小さくなりつつ、金属箔３１が、バックアップロール８の外周に接触した状態で金属箔３１が搬送方向Ｆに搬送されている。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０が、図４に示すように、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工されるようになるが、塗工開始端から第２ダイギャップＨ２で塗工されるまでの間は、塗工液４０が不安定な流量で塗工面３１ａに塗工された不安定塗工部４１となる。
【００７８】
ステップＳ１４では、第２ダイギャップＨ２に設定されたらダイ２の上昇を停止する。その一方で、金属箔３１の搬送をそのまま継続して、第２ダイギャップＨ２で、塗工液４０をスリット３からコンスタントに吐出して金属箔３１の塗工面３１ａに塗工を続ける。すると、図６に示すように、塗工液４０が安定した流量で塗工面３１ａに塗工された安定塗工部４２が得られる。そして、塗工液４０は、１つの原反箔３０の塗工面３１ａにおいて、長手方向に対し、始端部３１Ａの塗工開始端からその反対にある終端部３１Ｂの塗工終了端までの全域に、塗工開始端と塗工終了端との間で当該塗工液４０の吐出が途切れないよう、塗工装置１を連続運転させて塗工される。
【００７９】
ステップＳ１５では、金属箔３１の終端部３１Ｂの塗工終了端がダイ２のスリット３に達したら、圧送ポンプ１３の作動を止めて塗工液４０の吐出を停止する。
【００８０】
ステップＳ１６では、次の原反箔３０で塗工を継続するか否かを確認する。すなわち、１つの原反箔３０に塗工液４０の塗工を完了して、塗工工程を終了する場合には、「ＮＯ」に進む。先の原反箔３０の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔３０に取り替えて、複数の原反箔３０を連続塗工する場合には、「ＹＥＳ」に進み、ステップＳ１７に進む。
【００８１】
ステップＳ１７では、ダイギャップ可変手段６によりダイ２を下降させる。具体的には、図２に示すように、ダイ２の先端面２ａを、金属箔３１の厚み２０（μｍ）に、金属箔３１の塗工面３１ａからの距離Ｈ０を加えた距離分、バックアップロール８の外周から離間した位置に配置する。
【００８２】
次いで、ステップＳ１８では、図示しない搬送コンベア及びローラによる搬送を行いながら、先の原反箔３０の金属箔３１Ｔの終端部３１Ｂと、次の新しい原反箔３０の金属箔３１の始端部３１Ａとを接続部材３２で接続する。この後、ステップＳ１１に進み、先の原反箔３０の金属箔３１Ｔと同じようにして塗工を繰り返す。
【００８３】
前述した構成を有する本実施形態に係る塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置の作用・効果について説明する。
【００８４】
（１）本実施形態に係る塗工材塗工方法では、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工方法において、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工液４０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイ２を金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動させることにより、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とするので、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）程度という非常に近接した距離で、金属箔３１と相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット幅Ｄが４００（μｍ）のダイ２により、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する場合において、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面３１ａに塗工される塗工液４０の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００８５】
また、塗工中、金属箔３１はダイ２と相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、図６に示すように、不安定塗工部４１の長さＬを短くすることができ、短縮された時間に相当する時間内に搬送される金属箔３１の一部には、不安定な流量で塗工液４０が無駄に塗工面３１ａに塗工されず、安定塗工状態で塗工液４０された電極の一部として、この電極の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品（電極）として使用できず廃棄されていたが、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、製造された電極のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る塗工材塗工方法は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備を不要とするため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。
【００８７】
従って、本実施形態に係る塗工材塗工方法によれば、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工液４０を塗工する工程において、塗工液４０が金属箔３１に塗工された電池の電極を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００８８】
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を最も短くすることができる。
【００８９】
すなわち、圧送ポンプ１３により塗工液４０のタンク１１からダイ２に一定の供給圧で圧送された塗工液４０の吐出圧は、ダイ２のスリット３内で比較的高くなっており、スリット３から吐出した塗工液４０は、スリット３内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイ２の先端面２ａから金属箔３１の塗工面３１ａに向けた直線的な流れで吐出し、塗工面３１ａに沿う向きに塗工液４０の流れの向きを変えて塗工面３１ａに塗工される。
【００９０】
このとき、スリット幅Ｄ＝４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が、例えば、位置Ｐ−Ｐ断面における流路断面積から、位置Ｑ−Ｑ断面における流路断面積に変化するように、急激に減少してしまい、塗工液４０の圧力上昇が局部的に生じる（図５参照）。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工液４０がスリット３から流れ（吐出）難くなり、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される塗工液４０の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留して塗工面３１ａに流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００９１】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との差圧は小さく、スリット３から塗工液４０が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０は、ダイギャップＨの部分で一時的にほとんど滞留せず、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って比較的スムーズに流れて塗工面３１ａに塗工される。よって、塗工液４０が塗工面３１ａに流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００９２】
但し、前述した第１の確認実験の〔条件１−２〕の場合のように、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工液４０が塗工面３１ａに向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工液４０の吐出開始後、塗工液４０が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイ２は金属箔３１と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工液４０の吐出開始後、ダイギャップＨが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００９３】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリット３から吐出した塗工液４０が、ダイ２と相対的に搬送している金属箔３１の塗工面３１ａに沿いこの塗工面３１ａに塗工された状態になるまでの間に、塗工液４０の流路断面積が急激に減少せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工液４０の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、前述した第１の確認実験の〔条件１−１〕のように、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工液４０の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００９４】
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００９５】
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、金属箔３１の塗工面３１ａにコンスタントに塗工する塗工液４０の所望の厚みｔ＝３０（μｍ）等の条件で、金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに金属箔３１を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工液４０をそのタンク１１からダイ２に圧送する圧送ポンプ１３の吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量を安定して確保することができる。
【００９６】
特に、塗工液４０の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイ２のスリット３から塗工面３１ａに向けて吐出する塗工液４０が、粘性が低い塗工液４０に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みｔでコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量が確保できない虞もある。
【００９７】
本実施形態に係る塗工材塗工方法では、塗工液４０の粘性に関わらず、粘性が高い塗工液４０でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工液４０を、塗工する金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに塗工液４０を連続して塗工する場合でも、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工することができる。
【００９８】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップＨの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、図９に示す第２の確認実験の〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の場合のように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００９９】
すなわち、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップＨにおいて、塗工液４０が、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面３１ａに塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１００】
これに対し、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留し、ダイギャップＨにおいて、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに流れの向きを変えて塗工面３１ａに沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、図９に示すように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１０１】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送される金属箔３１であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液４０であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１０２】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【０１０３】
（７）本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工装置１において、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させて、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨを変化させるダイギャップ可変手段６と、塗工開始時のダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１に、塗工液４０が所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップＨを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段６を等速度Ｖで作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段７と、を備えることを特徴とするので、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）程度という非常に近接した距離で、金属箔３１と相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット幅が４００（μｍ）のダイ２により、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する場合において、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面３１ａに塗工される塗工液４０の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【０１０４】
また、塗工中、金属箔３１はダイ２と相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、図６に示すように、不安定塗工部４１の長さＬを短くすることができ、短縮された時間に相当する時間内に搬送される金属箔３１の一部には、不安定な流量で塗工液４０が無駄に塗工面３１ａに塗工されず、安定塗工状態で塗工液４０された電極の一部として、この電極の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品（電極）として使用できず廃棄されていたが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、製造された電極のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１０５】
また、本実施形態に係る塗工材塗工装置１は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備とならないため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。また、この塗工材塗工装置１では、例えば、ダイギャップ可変手段６と制御部７とを備えた塗工装置を新設するときの設備コストが安価であり、既存の塗工装置に、ダイギャップ可変手段６と制御部７とを付加した場合等でも、新たに掛かる設備コストが安価である。
【０１０６】
また、特許文献２，３等の従来技術では、弁の詰まり、配管上での洩れ等のトラブルが発生する虞があり、装置のメンテナンスが頻繁に必要となるが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１は、構造が簡単で、ダイギャップ可変手段６や制御部７で動作不良等の故障を引き起こす蓋然性も低く、装置のメンテナンスの頻度を少なくすることもできる。そのため、塗工材塗工装置１に掛かるランニングコストを安価に抑制することができる。
【０１０７】
従って、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、塗工液４０が金属箔３１に塗工された電池の電極を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【０１０８】
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置１において、ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚み３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を最も短くすることができる。
【０１０９】
すなわち、圧送ポンプ１３により塗工液４０のタンク１１からダイ２に一定の供給圧で圧送された塗工液４０の吐出圧は、ダイ２のスリット３内で比較的高くなっており、スリット３から吐出した塗工液４０は、スリット３内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイ２の先端面２ａから金属箔３１の塗工面３１ａに向けた直線的な流れで吐出し、塗工面３１ａに沿う向きに塗工液４０の流れの向きを変えて塗工面３１ａに塗工される。
【０１１０】
このとき、スリット幅Ｄ＝４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が、例えば、位置Ｐ−Ｐ断面における流路断面積から、位置Ｑ−Ｑ断面における流路断面積に変化するように、急激に減少してしまい、塗工液４０の圧力上昇が局部的に生じる（図５参照）。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工液４０がスリット３から流れ（吐出）難くなり、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される塗工液４０の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留して塗工面３１ａに流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【０１１１】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との差圧は小さく、スリット３から塗工液４０が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０は、ダイギャップＨの部分で一時的にほとんど滞留せず、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って比較的スムーズに流れて塗工面３１ａに塗工される。よって、塗工液４０が塗工面３１ａに流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【０１１２】
但し、前述した第１の確認実験の〔条件１−２〕の場合のように、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工液４０が塗工面３１ａに向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工液４０の吐出開始後、塗工液４０が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイ２は金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工液４０の吐出開始後、ダイギャップＨが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１１３】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリット３から吐出した塗工液４０が、ダイ２と相対的に搬送している金属箔３１の塗工面３１ａに沿いこの塗工面３１ａに塗工された状態になるまでの間に、塗工液４０の流路断面積が急激に減少せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工液４０の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、前述した第１の確認実験の〔条件１−１〕のように、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工液４０の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【０１１４】
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置１において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【０１１５】
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置１において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、金属箔３１の塗工面３１ａにコンスタントに塗工する塗工液４０の所望の厚みｔ＝３０（μｍ）等の条件で、金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに金属箔３１を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工液４０をそのタンク１１からダイ２に圧送する圧送ポンプ１３の吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量を安定して確保することができる。
【０１１６】
特に、塗工液４０の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイ２のスリット３から塗工面３１ａに向けて吐出する塗工液４０が、粘性が低い塗工液４０に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みｔでコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量が確保できない虞もある。
【０１１７】
本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、塗工液４０の粘性に関わらず、粘性が高い塗工液４０でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工液４０を、塗工する金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに塗工液４０を連続して塗工する場合でも、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工することができる。
【０１１８】
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置１において、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップＨの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、図９に示す第２の確認実験の〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の場合のように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１１９】
すなわち、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップＨにおいて、塗工液４０が、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面３１ａに塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１２０】
これに対し、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留し、ダイギャップＨにおいて、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに流れの向きを変えて塗工面３１ａに沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、図９に示すように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１２１】
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置１において、基材は、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送される金属箔３１であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液４０であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１２２】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【０１２３】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、金属箔３１の塗工面３１ａは金属箔の一面の場合について説明したが、金属箔の塗工面は金属箔の両面でも良い。この場合には、本発明に係る塗工材塗工装置を、金属箔の両面側にそれぞれ設置する。もしくは、本発明に係る塗工材塗工装置により金属箔の一面側を塗工した後、その反対側の面に、本発明に係る塗工材塗工装置のダイが配置されるよう、本発明に係る塗工材塗工装置の位置、または金属箔の表裏の向きを変更する。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 塗工材塗工装置
２ ダイ
２ａ 先端面
３ スリット
６ ダイギャップ可変手段
７ 制御部（ダイギャップ制御手段）
３０ 原反箔
３１ 金属箔（基材）
３１ａ 塗工面
４０ 塗工液
Ｆ 搬送方向
ｔ 所望の厚み
Ｈ ダイギャップ
Ｈ１ 第１ダイギャップ
Ｈ２ 第２ダイギャップ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイのスリットから吐出した塗工材を基材の表面に塗工する塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、電池の製造工程の中には、塗工材を金属箔に塗工して電極を製造する電極製造工程がある。電極製造工程では、コンベアにより、ロール状に捲回された原反箔から金属箔を平面状に搬送しながら、塗工装置において、塗工材が、ダイのスリットから金属箔の塗工面に向けて吐出して塗工される。この原反箔は、１つ当たり、例えば、長手方向の全長が４０００（ｍ）等にも及ぶ長尺状の金属箔を捲回したものである。塗工材は、１つの原反箔の塗工面において、長手方向に対し、一端側端部の塗工開始端からその反対側端部の塗工終了端までの全域に、塗工開始端と塗工終了端との間で当該塗工材の吐出が途切れないよう、塗工装置を連続運転させて塗工される。その塗工装置の一例として、特許文献１に開示された塗工装置がある。図１０は、特許文献１に開示された塗工装置を示す説明図である。
【０００３】
特許文献１は、図１０に示すように、塗工材の吐出位置より手前側の未塗工部で、塗工材を吐出する塗工用ダイヘッド１０１の先端部１０２に近接する位置に、電極芯材１０４の塗工面に接触・摺動させるガイド部品１０３を配置した塗工装置である。特許文献１では、電極芯材１０４を搬送しながら塗工材を塗工している間、ガイド部品１０３により、テンションがかかった状態の電極芯材１０４の塗工面を押圧し、電極芯材１０４の塗工面と先端部１０２との隙間Ｗを安定させることにより、塗工材が、電極芯材１０４の塗工面に一定の厚みで塗工できるようになっている。
【０００４】
ところが、特許文献１には、以下の問題があった。電極製造工程において、新たに１つの原反箔に塗工するときや、先の原反箔の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔に取り替えて塗工するときには、塗工前の状態では、ダイのスリットに通じる塗工材の流路は閉路されているが、塗工開始に伴い、この塗工材の流路が開路される。ダイの先端部と金属箔の塗工面とが近接した距離で配置されている場合、塗工材の流路が開路されると、ダイのスリットから吐出し始めた塗工材に圧力損失が生じてしまい、塗工面に向けた塗工材の流量が一時的に不安定となる。特許文献１では、塗工中、ガイド部品１０３により、電極芯材１０４の塗工面と塗工用ダイヘッド１０１の先端部１０２との隙間Ｗを安定させているため、塗工材の流路が開路されても、塗工面に塗工される塗工材が所定流量まで立ち上がり安定した状態となるまでに、相当の時間がかかり問題となる。
【０００５】
このような問題の解決策の一つとして、例えば、特許文献２、３に開示されているように、流路切替弁を、塗工材の供給源とダイとの間で塗工材が流れる管路上に設け、この流路切替弁と、塗工材の供給源と、場合により塗工材を一時的に保管して溜めるサージタンクとの間の管路を、循環配管で構成する第１解決策がある。この第１解決策では、塗工材の流路の開路後、塗工材を、はじめにスリットに向けて流さず、再び塗工材の供給源、またはサージタンクに向けて流し、塗工材の吐出流量が安定した状態で立ち上がったら、制御システムを作動させ、流路切替弁により塗工材の流路を切替えて、塗工材が、ダイのスリットに向けて流れるようにする。また、この第１解決策のほかに、流体制御弁を、塗工材の供給源とダイとの間で塗工材が流れる管路上に設け、この流体制御弁が、ダイのスリットから吐出する塗工材の流量や圧力を調整する第２解決策がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１３８７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３７７６４号公報
【特許文献３】特開２００２−３４６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２、３のような従来技術には、以下の問題があった。前述した第１解決策では、塗工装置に、塗工材の循環配管や流路切替弁、さらには流路切替弁の制御システムが必要となるため、塗工装置全体が大がかりな装置となり、構造が複雑になってしまう。また、第２解決策では、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できるよう、流体制御弁の弁開度を精度良く制御することは難しい上、流体制御弁の制御システムを塗工装置に設備すると、第１解決策と同様、塗工装置全体の構造が複雑化してしまう。すなわち、例示した２つの解決策では、塗工材の流路の開路後、塗工材の流量が安定した状態に立ち上がるまでの時間を短縮化するのに、上述したような流体制御弁、循環配管、流路切替弁、流路切替弁の制御システム等を備えた塗工装置を設備するとなると、多額なコストがかかってしまう。
【０００８】
また、先に例示した原反箔の場合、塗工材の流路の開路後、塗工面に吐出される塗工材が所定流量で安定した状態になるまでにかかる時間が、例えば、余分に十秒間も要してしまうと、金属箔は、搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）で駆動中のコンベアにより、全長４０００（ｍ）のうち、その５（ｍ）分等が無駄に搬送され続けることになる。電極は製品となった電池の性能に大きく影響を及ぼすため、十秒間、塗工材が不安定な流量で５（ｍ）に亘って金属箔の塗工面に塗工された部分は、品質管理上、電極として使用できず廃棄される。近年、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、電池の生産量が著しく増加していることから、製造した電極のうち、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストも、累積すると高額に膨れ上がってしまっている。今後も電池の需要は伸び続ける傾向にあり、このような製造コストのロス分は、電極の製造コストの低減化に支障をきたす要因の一つとなっていた。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、塗工材が基材の塗工面に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題点を解決するために、本発明の塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置は、次の構成を有している。
【００１１】
（１）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイを基材と相対的に等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とする。
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とする。
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とする。
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイと基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする。
【００１２】
（７）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、ダイと基材とを相対移動させて、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、を備えることを特徴とする。
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とする。
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とする。
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とする。
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイギャップ制御手段が、ダイギャップ可変手段を、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とする。
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成を有する本発明の塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置の作用・効果について説明する。
【００１４】
（１）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイを基材と相対的に等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とするので、例えば、第２ダイギャップＨ２が数十（μｍ）程度という非常に近接した距離で、基材と相対的な搬送方向に沿うスリット幅が数百（μｍ）のダイにより、塗工材を金属箔の塗工面に塗工する場合等において、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面に塗工される塗工材の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００１５】
また、塗工中、基材はダイと相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、短縮された時間に相当する時間内に搬送される基材の一部には、不安定な流量で塗工材が無駄に塗工面に塗工されず、安定塗工状態で塗工材された塗工製品の一部として、この塗工製品の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品として使用できず廃棄されていたが、本発明の塗工材塗工方法では、製造された塗工製品のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、塗工製品の歩留まりが向上し、ひいては、塗工製品の製造コストの低減に貢献することができる。
【００１６】
また、本発明の塗工材塗工方法は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備を不要とするため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。
【００１７】
従って、本発明の塗工材塗工方法によれば、基材の塗工面に塗工材を塗工する工程において、塗工材が基材に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００１８】
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短くすることができる。
【００１９】
すなわち、ポンプにより塗工材の供給源からダイに一定の供給圧で圧送された塗工材の吐出圧は、ダイのスリット内で比較的高くなっており、スリットから吐出した塗工材は、スリット内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイの先端面から基材の塗工面に向けた直線的な流れで吐出し、塗工面に沿う向きに塗工材の流れの向きを変えて塗工面に塗工される。このとき、例えば、スリット幅Ｄが４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合等、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少してしまい、塗工材の圧力上昇が局部的に生じる。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工材がスリットから流れ（吐出）難くなり、基材の塗工面に沿って塗工される塗工材の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留して塗工面に流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００２０】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との差圧は小さく、スリットから塗工材が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工材が基材の塗工面に沿って塗工される。そのため、スリットから吐出した塗工材は、ダイギャップの部分で一時的にほとんど滞留せず、基材の塗工面に沿って比較的スムーズに流れて塗工面に塗工される。よって、塗工材が塗工面に流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００２１】
但し、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工材が塗工面に向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工材の吐出開始後、塗工材が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工材の吐出開始と同時に、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイは基材と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工材の吐出開始後、ダイギャップが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００２２】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリットから吐出した塗工材が、ダイと相対的に搬送している基材の塗工面に沿いこの塗工面に塗工された状態になるまでの間に、塗工材の流路断面積が急激に減少せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工材の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工材の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００２３】
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００２４】
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、例えば、ダイと相対的に基材を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、基材の塗工面にコンスタントに塗工する塗工材の所望の厚みが３０（μｍ）等の条件で、基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工材をその供給源からダイに圧送するポンプの吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚み３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量を安定して確保することができる。
【００２５】
特に、塗工材の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイのスリットから塗工面に向けて吐出する塗工材が、粘性が低い塗工材に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みでコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量が確保できない虞もある。本発明の塗工材塗工方法では、塗工材の粘性に関わらず、粘性が高い塗工材でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工材を、塗工する基材の塗工面に安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合でも、塗工材が基材の塗工面に安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工材を基材の塗工面に塗工することができる。
【００２６】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイと基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００２７】
すなわち、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップにおいて、塗工材が、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面に塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。これに対し、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留し、ダイギャップにおいて、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに流れの向きを変えて塗工面に沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００２８】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００２９】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本発明の塗工材塗工方法では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【００３０】
（７）ダイと相対的に基材を搬送させながら、ダイのスリットから吐出した塗工材を、基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、ダイと基材とを相対移動させて、塗工面と対向する位置に配置されるダイの先端面と、塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工材をスリットから吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、を備えることを特徴とするので、例えば、第２ダイギャップＨ２が数十（μｍ）程度という非常に近接した距離で、基材と相対的な搬送方向に沿うスリット幅が数百（μｍ）のダイにより、塗工材を金属箔の塗工面に塗工する場合等において、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面に塗工される塗工材の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００３１】
また、塗工中、基材はダイと相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、短縮された時間に相当する時間内に搬送される基材の一部には、不安定な流量で塗工材が無駄に塗工面に塗工されず、安定塗工状態で塗工材された塗工製品の一部として、この塗工製品の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品として使用できず廃棄されていたが、本発明の塗工材塗工装置では、製造された塗工製品のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、塗工製品の歩留まりが向上し、ひいては、塗工製品の製造コストの低減に貢献することができる。
【００３２】
また、本発明の塗工材塗工装置は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備とならないため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。また、本発明の塗工材塗工装置では、例えば、ダイギャップ可変手段とダイギャップ制御手段とを備えた塗工装置を新設するときの設備コストが安価であり、既存の塗工装置に、ダイギャップ可変手段とダイギャップ制御手段とを付加した場合等でも、新たに掛かる設備コストが安価である。
【００３３】
また、特許文献２，３等の従来技術では、弁の詰まり、配管上での洩れ等のトラブルが発生する虞があり、装置のメンテナンスが頻繁に必要となるが、本発明の塗工材塗工装置は、構造が簡単で、ダイギャップ可変手段やダイギャップ制御手段で動作不良等の故障を引き起こす蓋然性も低く、装置のメンテナンスの頻度を少なくすることもできる。そのため、本発明の塗工材塗工装置に掛かるランニングコストを安価に抑制することができる。
【００３４】
従って、本発明の塗工材塗工装置では、塗工材が基材に塗工された塗工製品を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００３５】
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置において、ダイと基材との相対的な搬送方向に沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短くすることができる。
【００３６】
すなわち、ポンプにより塗工材の供給源からダイに一定の供給圧で圧送された塗工材の吐出圧は、ダイのスリット内で比較的高くなっており、スリットから吐出した塗工材は、スリット内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイの先端面から基材の塗工面に向けた直線的な流れで吐出し、塗工面に沿う向きに塗工材の流れの向きを変えて塗工面に塗工される。このとき、例えば、スリット幅Ｄが４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合等、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少してしまい、塗工材の圧力上昇が局部的に生じる。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工材がスリットから吐出し難くなり、基材の塗工面に沿って塗工される塗工材の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留して塗工面に流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００３７】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工材の圧力と、スリット内で吐出前の塗工材の圧力との差圧は小さく、スリットから塗工材が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工材が基材の塗工面に沿って塗工される。そのため、スリットから吐出した塗工材は、ダイギャップの部分で一時的にほとんど滞留せず、基材の塗工面に沿って比較的スムーズに流れて塗工面に塗工される。その結果、塗工材が塗工面に流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工材が吐出開始された後、塗工材が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００３８】
但し、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工材が塗工面に向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工材の吐出開始後、塗工材が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工材の吐出開始と同時に、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイは基材と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工材の吐出開始後、ダイギャップが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００３９】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリットから吐出した塗工材が、ダイと相対的に搬送している基材の塗工面に沿いこの塗工面に塗工された状態になるまでの間に、塗工材の流路断面積が急激に減少せず、塗工材の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工材の流れが塗工面に沿った向きに変わるときに、塗工材の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工材の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工材の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００４０】
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００４１】
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、例えば、ダイと相対的に基材を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、基材の塗工面にコンスタントに塗工する塗工材の所望の厚みが３０（μｍ）等の条件で、基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工材をその供給源からダイに圧送するポンプの吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚み３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量を安定して確保することができる。
【００４２】
特に、塗工材の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイのスリットから塗工面に向けて吐出する塗工材が、粘性が低い塗工材に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みでコンスタントに塗工するのに足りる塗工材の必要流量が確保できない虞もある。本発明の塗工材塗工装置では、塗工材の粘性に関わらず、粘性が高い塗工材でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工材を、塗工する基材の塗工面に安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で基材を搬送させながらその塗工面に塗工材を連続して塗工する場合でも、塗工材が基材の塗工面に安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工材を基材の塗工面に塗工することができる。
【００４３】
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、塗工材がダイのスリットから吐出し始めた基準時から、塗工材が塗工面に所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイギャップ制御手段が、ダイギャップ可変手段を、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とするので、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００４４】
すなわち、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップにおいて、塗工材が、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面に塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。これに対し、ダイと基材との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップの部分で塗工材の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工材が、ダイギャップの部分で一時的に滞留し、ダイギャップにおいて、直線的な流れから基材の塗工面に沿う向きに流れの向きを変えて塗工面に沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００４５】
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００４６】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本発明の塗工材塗工装置では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態に係る塗工材塗工装置を説明する図である。
【図２】図１中、要部を拡大して示した説明図であり、先の金属箔の終端部と次の原反箔の金属箔の始端部とを繋ぐときのダイの位置を示す説明図である。
【図３】図２に続き、塗工開始するときのダイの位置を示す説明図である。
【図４】図３に続き、塗工材が金属箔の塗工面に塗工された直後の様子を示す説明図である。
【図５】図４中、Ｘ部の拡大図である。
【図６】図４に続き、塗工材が安定塗工状態で塗工面に塗工されている様子を示す説明図である。
【図７】塗工工程を示すフローチャート図である。
【図８】第１の確認実験の結果をグラフで示す。
【図９】第２の確認実験の結果をグラフで示す。
【図１０】特許文献１に開示された塗工装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、本発明の基材がロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液である場合について、説明する。この電池は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池であり、ハイブリッド自動車、電気自動車等の電源として搭載される。
【００４９】
図１は、本実施形態に係る塗工材塗工装置を説明する図である。図２は、図１中、要部を拡大して示した説明図であり、先の金属箔の終端部と次の原反箔の金属箔の始端部とを繋ぐときのダイの位置を示す説明図である。
【００５０】
はじめに、金属箔について簡単に説明する。二次電池の電極には、例えば、正極にアルミニウム箔、負極に銅箔等のように、金属箔が用いられる。金属箔３１は、図１に示すように、本実施形態では、全長４０００（ｍ）、奥行き（図１中、紙面垂直方向の寸法）１８０（ｍｍ）、厚み２０（μｍ）に形成された長尺状の箔であり、長手方向をロール状に捲回し、原反箔３０（原反）として、直径４０（ｃｍ）程度の大きさに収められている。原反箔３０は、搬送装置２０のボビン２１に取り付けられ、金属箔３１は、図示しない搬送コンベア及びローラにより、例えば、０．５（ｍ／ｓｅｃ．）等の搬送速度で、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送される。
【００５１】
金属箔３１の一面である塗工面３１ａには、正極の場合、例えば、正極活物質を含むペースト状の塗工液４０がアルミニウム箔に塗工され、負極の場合、負極活物質を含むペースト状の塗工液４０が銅箔等に塗工される。具体的には、塗工液４０は、１つの原反箔３０につき、全長４０００（ｍ）、奥行き１８０（ｍｍ）の金属箔３１に対し、長手方向の一端側端部の塗工開始端からその反対側端部の塗工終了端までの全域に、所望の厚みｔ（本実施形態では、厚み３０μｍ）でコンスタントに塗工される。塗工液４０は、比較的粘度の低い液体状である。なお、本実施形態では、塗工液４０を塗工面３１ａに塗工し乾燥させて形成された電極は、２条分であるため、後工程で、奥行き９０（ｍｍ）の位置で２分割に裁断される。
【００５２】
次に、塗工材塗工装置１について説明する。塗工材塗工装置１は、ダイ２と相対的に金属箔３１（基材）を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０（塗工材）を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する装置である。この塗工材塗工装置１は、図１に示すように、ダイ２、ダイギャップ可変手段６、制御部７（ダイギャップ制御手段）、及びバックアップロール８等を備えている。
【００５３】
ダイギャップ可変手段６は、図１及び図２に示すように、金属箔３１と相対的にダイ２を移動させて、金属箔３１の塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、バックアップロール８に接した状態の金属箔３１の塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨを変化させる。具体的には、ダイギャップ可変手段６は、サーボモータと、このサーボモータとダイ２とを接続する図示しないボールネジ等を有している。このダイギャップ可変手段６は、サーボモータの回転を、図示しないボールネジ等を介してダイ２を上下方向（図１中、上下方向）の直線運動に変換し、ダイ２の先端面２ａを、水平方向（図１中、左右方向）に配置された金属箔３１の塗工面３１ａに、近接または離間することにより、ダイギャップＨを変化させる。ダイギャップ可変手段６は、ダイ２の先端面２ａを、金属箔３１の塗工面３１ａから少なくとも距離Ｈ０（０＜Ｈ０）離間する位置まで移動可能に構成されている。
【００５４】
ダイギャップ可変手段６のサーボモータは、図示しないＣＮＣ（Computerized Numerically Controlled）を有する制御部７と電気的に接続され、回転速度、回転量等を数値制御によって回転駆動し、ダイギャップの大きさをミクロンオーダーで位置制御可能に回転停止できるようになっている。制御部７は、塗工開始時のダイギャップを、第１ダイギャップＨ１（Ｈ１＜Ｈ０）に、塗工液４０が、所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップＨを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能に構成されている。本実施形態では、第２ダイギャップＨ２は５０（μｍ）で設定される。また、制御部７は、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段６を等速度で作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させる。
【００５５】
ダイ２は、図１に示すように、搬送方向Ｆに沿う方向に対し上端部が下端部より短い形状に形成され、上端部の一部を奥行き方向（図１中、紙面垂直方向）に開口したスリット３と、ダイ２内部でスリット３と連通したポケット４と、このポケット４と連通した連通管路５と、を有している。ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット３の幅はＤ（０＜Ｄ）であり、本実施形態では、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）である。すなわち、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ１≧Ｄ…式（１）の関係を満たすと同時に、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）の関係を満たしている。また、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、スリット３の幅Ｄが４００（μｍ）であることから、第２ダイギャップＨ２とスリット３の幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）の関係を満たしている。
【００５６】
また、スリット３の奥行きは、金属箔３１の塗工面３１ａの奥行き１８０（ｍｍ）に対応する大きさであり、塗工液４０が、奥行き方向に対し、その両端間を一列状にスリット３から吐出できるようになっている。スリット３の幅中央の位置を通る仮想線上には、図１に示すように、円柱形状のバックアップロール８の軸心Ｏが位置し、金属箔３１が、バックアップロール８の外周に接触した状態で、ダイ２の先端面２ａとの間を、搬送方向Ｆに搬送されるようになっている。
【００５７】
ダイ２とタンク１１との間には、バルブ１２、モノポンプである圧送ポンプ１３、フィルタ１４等が設けられ、タンク１１と圧送ポンプ１３とが、バルブ１２を介して配管１５Ａで接続され、圧送ポンプ１３とフィルタ１４とが配管１５Ｂで接続されている。フィルタ１４は、ダイ２のポケット４に連通する連通管路５と配管１５Ｃで接続されている。タンク１１内に貯留する塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出させるときには、バルブ１２を開路し、圧送ポンプ１３を作動させる。これにより、タンク１１内の塗工液４０が、フィルタ１４を通じてダイ２に向けて圧送され、配管１５Ｃ、ダイ２の連通管路５を通じてポケット４に供給されてスリット３から吐出する。スリット３から吐出する塗工液４０の吐出圧、及び吐出流量は、圧送ポンプ１３により一定に制御された吐出圧、及び吐出流量であり、吐出圧及び吐出流量ともそれぞれ一定に管理されている。一方、ダイ２のスリット３から塗工液４０の吐出を停止するときには、圧送ポンプ１３の作動を停止させ、バルブ１２を閉路する。
【００５８】
次に、本実施形態に係る塗工材塗工方法を用いた塗工工程について、図２乃至図７を用いて説明する。図３は、図２に続き、塗工開始するときのダイの位置を示す説明図である。図４は、図３に続き、塗工材が金属箔の塗工面に塗工された直後の様子を示す説明図である。図５は、図４中、Ｘ部の拡大図である。図６は、図４に続き、塗工材が安定塗工状態で塗工面に塗工されている様子を示す説明図である。図７は、塗工工程を示すフローチャート図である。
【００５９】
塗工工程を、図７に基づいて説明する。はじめに、ダイ２の先端面２ａが、図２に示すように、金属箔３１の厚み２０（μｍ）に、金属箔３１の塗工面３１ａからの距離Ｈ０を加えた距離分、バックアップロール８の外周から離間した位置に配置される。そして、新たに１つの原反箔３０に塗工液４０を塗工する場合、金属箔３１が、図示しない送出コンベア及びローラにより、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送され、バックアップロール８と接触した状態で、金属箔３１の始端部３１Ａが、バックアップロール８とダイ２の先端面２ａとの間を通過した位置に配置される。
【００６０】
また、先の原反箔３０の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔３０に取り替えて、複数の原反箔３０を連続塗工する場合には、次の新しい原反箔３０における金属箔３１が、図示しない送出コンベア及びローラにより、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送方向Ｆに搬送され、バックアップロール８と接触した状態で、この金属箔３１の始端部３１Ａが、バックアップロール８とダイ２の先端面２ａとの間を通過した位置に配置される。そして、ダイ２の先端面２ａが、図２に示すように、距離Ｈ０で金属箔３１の塗工面３１ａと離間した状態で、先の原反箔３０における金属箔３１Ｔの終端部３１Ｂと、次の新しい原反箔３０における金属箔３１の始端部３１Ａとを、テープ等の接続部材３２で接続する。
【００６１】
次に、ステップＳ１１では、ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとのダイギャップＨを第１ダイギャップＨ１に設定する。具体的には、図１及び図３に示すように、制御部７によりダイギャップ可変手段６を駆動し、金属箔３１に向けてダイ２を上昇させ、ダイギャップＨが、距離Ｈ０から第１ダイギャップＨ１に設定されたら、ダイ２の上昇を停止する。ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとが第１ダイギャップＨ１で離間した位置が、塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出開始する位置となる。
【００６２】
次に、ステップＳ１２では、本実施形態に係る塗工材塗工方法により、塗工液４０の吐出を開始する。本実施形態に係る塗工材塗工方法では、金属箔３１の塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工材３０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とする。本実施形態に係る塗工材塗工方法は、塗工液４０をダイ２のスリット３から吐出開始と同時に、制御部７がダイギャップ可変手段６を駆動させ、ダイ２を金属箔３１に向けて等速度で移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。
【００６３】
また、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、上述したダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときのダイ２の上昇速度は、以下の要領で求める。はじめに、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ＝０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義する。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとする。また、塗工開始時のダイギャップの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖ、すなわちダイギャップ可変手段６によるダイ２の上昇速度Ｖは、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）を満たすこととする。
【００６４】
具体的に説明する。上記式（４）の関係に有意性があることを確認するために、第１の確認実験と第２の確認実験を行った。第１の確認実験では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間と、ダイギャップの大きさとの関係について調べた。第２の確認実験では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間と、ダイギャップの変化速度との関係について調べた。
【００６５】
はじめに、第１の確認実験の条件について説明する。第１の確認実験では、３種の確認調査を行った。３種の確認調査で共通する条件を〔共通条件〕に、それぞれ異なる条件を〔条件１−１〕、〔条件１−２〕、〔条件１−３〕に挙げる。
〔共通条件〕
・金属箔３１の搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）
・圧送ポンプ１３による塗工液４０の吐出圧及び吐出流量は３種の確認調査とも同じ
・塗工液４０は常温で３種の確認調査とも同じ温度
・塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工される状態にできる塗工液４０の流量として、狙い流量が３８０（ｇ／ｍｉｎ．）
・塗工安定化時間Ｔは、塗工液４０の流量が最初に３８０（ｇ／ｍｉｎ．）に達した時点を判断基準時（安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間）とする。
【００６６】
〔条件１−１〕
・第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとの関係が「Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）」の場合
（Ｈ１≧Ｄ…式（１）、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）を満たす場合）
〔条件１−２〕
・第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）を十分に超える大きさの場合
〔条件１−３〕
・第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との関係が「Ｈ１＝Ｈ２＝５０（μｍ）」の場合
【００６７】
次に、第１の確認実験の結果を図８に示す。図８に示すグラフから容易に判断できるように、〔条件１−１〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ１１＝６（ｓｅｃ．）であった。〔条件１−２〕では、第１塗工安定化時間Ｔａは、Ｔ１２＝６（ｓｅｃ．）であった。〔条件１−３〕では、第２塗工安定化時間Ｔｂは、Ｔ１３＝１２（ｓｅｃ．）であった。
【００６８】
次に、第２の確認実験の条件について説明する。第２の確認実験では、３種の確認調査を行った。３種の確認調査で共通する条件を〔共通条件〕に、それぞれ異なる条件を〔条件２−１〕、〔条件２−２〕、〔条件２−３〕に挙げる。なお、〔条件２−１〕、〔条件２−２〕、〔条件２−３〕において、「ダイギャップ変化速度Ｖ」とは、ダイギャップＨを第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変更するときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖであり、換言すれば、ダイギャップ可変手段６によりダイ２を上昇させる速度Ｖを意味する。
【００６９】
〔共通条件〕
・金属箔３１の搬送速度０．５（ｍ／ｓｅｃ．）
・圧送ポンプ１３による塗工液４０の吐出圧及び吐出流量は３種の確認調査とも同じ
・塗工液４０は常温で３種の確認調査とも同じ温度
・塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工される状態にできる塗工液４０の流量として、狙い流量が３８０（ｇ／ｍｉｎ．）
・塗工安定化時間Ｔは、塗工液４０の流量が最初に３８０（ｇ／ｍｉｎ．）に達した時点を判断基準時（安定塗工状態になるまでの立ち上がり時間）とする。
【００７０】
〔条件２−１〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ（式（４）の上限）
〔条件２−２〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ（式（４）の下限）
〔条件２−３〕
・ダイギャップ変化速度Ｖ＝（Ｈ１−Ｈ２）／０．５×Ｔａ（式（４）の上限を超える）
【００７１】
次に、第２の確認実験の結果を図９に示す。図９に示すグラフから容易に判断できるように、〔条件２−１〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２１＝７（ｓｅｃ．）であった。〔条件２−２〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２２＝７（ｓｅｃ．）であった。〔条件２−３〕では、塗工安定化時間Ｔは、Ｔ２３＝１０（ｓｅｃ．）であった。
【００７２】
第１の確認実験及び第２の確認実験の結果の可否について考察する。はじめに、第１の確認実験及び第２の確認実験の結果に対する判定基準は、本実施形態では、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であれば、有意性があると判断している。その根拠には、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術では、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間が、一例として、２０秒程度もかかっていたため、例えば、十数秒間程、短縮できるとコストメリットも大きくなるため、目安として塗工安定化時間Ｔを１０（ｓｅｃ．）未満に設定している。
【００７３】
第１の確認実験では、〔条件１−３〕で塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）を超えているため、判定として「不適」である。〔条件１−１〕と〔条件１−２〕は、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であるため、判定として「適」である。しかしながら、〔条件１−２〕では、第２ダイギャップＨ２までの距離差が大きく拡がり、ダイ２が金属箔３１に向けて等速度で移動するため、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップを第２ダイギャップＨ２まで小さくするときに、第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまい好ましくない。従って、第１の確認実験では、〔条件１−１〕の確認調査より、第１ダイギャップＨ１とスリット３の幅Ｄとが「Ｈ１＝Ｄ＝４００（μｍ）」の関係にあると、有意性があることが確認できた。
【００７４】
第２の確認実験では、〔条件２−３〕で塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）であるため、判定として「不適」である。〔条件２−１〕と〔条件２−２〕は、塗工安定化時間Ｔが１０（ｓｅｃ．）未満であるため、判定として「適」である。従って、第２の確認実験では、〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の確認調査より、第１ダイギャップＨ１と、第２ダイギャップＨ２と、第１塗工安定化時間Ｔａと、第２塗工安定化時間Ｔｂと、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖとが、式（４）を満たす関係にあると、有意性があることが確認できた。
【００７５】
再び、塗工工程の説明に戻り、図７に示すフローチャート図に基づいて説明する。前述したように、ステップＳ１２では、本実施形態に係る塗工材塗工方法により、図３に示すように、ダイ２の先端面２ａと金属箔３１の塗工面３１ａとが第１ダイギャップＨ１で離間した状態で、塗工液４０の吐出を開始する。
【００７６】
具体的には、バルブ１２を開路し、圧送ポンプ１３を作動させる。これにより、タンク１１内の塗工液４０が、フィルタ１４を通じてダイ２に向けて圧送され、配管１５Ｃ、ダイ２の連通管路５を通じてポケット４に給されてスリット３から吐出する。
【００７７】
ステップＳ１３では、スリット３から塗工液４０を吐出させるのと同時に、制御部７がダイギャップ可変手段６を駆動させ、式（４）を満たす等速度Ｖでダイ２を、搬送コンベア等により搬送方向Ｆに搬送されている金属箔３１に向けて移動させることにより、ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくする。ダイ２の先端面２ａが上昇している間、ダイギャップＨ（Ｈ２＜Ｈ＜Ｈ１）が次第に小さくなりつつ、金属箔３１が、バックアップロール８の外周に接触した状態で金属箔３１が搬送方向Ｆに搬送されている。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０が、図４に示すように、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工されるようになるが、塗工開始端から第２ダイギャップＨ２で塗工されるまでの間は、塗工液４０が不安定な流量で塗工面３１ａに塗工された不安定塗工部４１となる。
【００７８】
ステップＳ１４では、第２ダイギャップＨ２に設定されたらダイ２の上昇を停止する。その一方で、金属箔３１の搬送をそのまま継続して、第２ダイギャップＨ２で、塗工液４０をスリット３からコンスタントに吐出して金属箔３１の塗工面３１ａに塗工を続ける。すると、図６に示すように、塗工液４０が安定した流量で塗工面３１ａに塗工された安定塗工部４２が得られる。そして、塗工液４０は、１つの原反箔３０の塗工面３１ａにおいて、長手方向に対し、始端部３１Ａの塗工開始端からその反対にある終端部３１Ｂの塗工終了端までの全域に、塗工開始端と塗工終了端との間で当該塗工液４０の吐出が途切れないよう、塗工装置１を連続運転させて塗工される。
【００７９】
ステップＳ１５では、金属箔３１の終端部３１Ｂの塗工終了端がダイ２のスリット３に達したら、圧送ポンプ１３の作動を止めて塗工液４０の吐出を停止する。
【００８０】
ステップＳ１６では、次の原反箔３０で塗工を継続するか否かを確認する。すなわち、１つの原反箔３０に塗工液４０の塗工を完了して、塗工工程を終了する場合には、「ＮＯ」に進む。先の原反箔３０の塗工が完了した後、引き続き、次の新しい原反箔３０に取り替えて、複数の原反箔３０を連続塗工する場合には、「ＹＥＳ」に進み、ステップＳ１７に進む。
【００８１】
ステップＳ１７では、ダイギャップ可変手段６によりダイ２を下降させる。具体的には、図２に示すように、ダイ２の先端面２ａを、金属箔３１の厚み２０（μｍ）に、金属箔３１の塗工面３１ａからの距離Ｈ０を加えた距離分、バックアップロール８の外周から離間した位置に配置する。
【００８２】
次いで、ステップＳ１８では、図示しない搬送コンベア及びローラによる搬送を行いながら、先の原反箔３０の金属箔３１Ｔの終端部３１Ｂと、次の新しい原反箔３０の金属箔３１の始端部３１Ａとを接続部材３２で接続する。この後、ステップＳ１１に進み、先の原反箔３０の金属箔３１Ｔと同じようにして塗工を繰り返す。
【００８３】
前述した構成を有する本実施形態に係る塗工材塗工方法、及び塗工材塗工装置の作用・効果について説明する。
【００８４】
（１）本実施形態に係る塗工材塗工方法では、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工方法において、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、塗工液４０を所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイ２を金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動させることにより、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とするので、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）程度という非常に近接した距離で、金属箔３１と相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット幅Ｄが４００（μｍ）のダイ２により、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する場合において、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面３１ａに塗工される塗工液４０の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【００８５】
また、塗工中、金属箔３１はダイ２と相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、図６に示すように、不安定塗工部４１の長さＬを短くすることができ、短縮された時間に相当する時間内に搬送される金属箔３１の一部には、不安定な流量で塗工液４０が無駄に塗工面３１ａに塗工されず、安定塗工状態で塗工液４０された電極の一部として、この電極の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品（電極）として使用できず廃棄されていたが、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、製造された電極のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る塗工材塗工方法は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備を不要とするため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。
【００８７】
従って、本実施形態に係る塗工材塗工方法によれば、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工液４０を塗工する工程において、塗工液４０が金属箔３１に塗工された電池の電極を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００８８】
（２）（１）に記載する塗工材塗工方法において、ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を最も短くすることができる。
【００８９】
すなわち、圧送ポンプ１３により塗工液４０のタンク１１からダイ２に一定の供給圧で圧送された塗工液４０の吐出圧は、ダイ２のスリット３内で比較的高くなっており、スリット３から吐出した塗工液４０は、スリット３内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイ２の先端面２ａから金属箔３１の塗工面３１ａに向けた直線的な流れで吐出し、塗工面３１ａに沿う向きに塗工液４０の流れの向きを変えて塗工面３１ａに塗工される。
【００９０】
このとき、スリット幅Ｄ＝４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が、例えば、位置Ｐ−Ｐ断面における流路断面積から、位置Ｑ−Ｑ断面における流路断面積に変化するように、急激に減少してしまい、塗工液４０の圧力上昇が局部的に生じる（図５参照）。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工液４０がスリット３から流れ（吐出）難くなり、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される塗工液４０の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留して塗工面３１ａに流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【００９１】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との差圧は小さく、スリット３から塗工液４０が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０は、ダイギャップＨの部分で一時的にほとんど滞留せず、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って比較的スムーズに流れて塗工面３１ａに塗工される。よって、塗工液４０が塗工面３１ａに流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【００９２】
但し、前述した第１の確認実験の〔条件１−２〕の場合のように、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工液４０が塗工面３１ａに向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工液４０の吐出開始後、塗工液４０が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイ２は金属箔３１と相対的に等速度で移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工液４０の吐出開始後、ダイギャップＨが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【００９３】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリット３から吐出した塗工液４０が、ダイ２と相対的に搬送している金属箔３１の塗工面３１ａに沿いこの塗工面３１ａに塗工された状態になるまでの間に、塗工液４０の流路断面積が急激に減少せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工液４０の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、前述した第１の確認実験の〔条件１−１〕のように、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工液４０の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【００９４】
（３）（２）に記載する塗工材塗工方法において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【００９５】
（４）（２）または（３）に記載する塗工材塗工方法において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、金属箔３１の塗工面３１ａにコンスタントに塗工する塗工液４０の所望の厚みｔ＝３０（μｍ）等の条件で、金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに金属箔３１を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工液４０をそのタンク１１からダイ２に圧送する圧送ポンプ１３の吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量を安定して確保することができる。
【００９６】
特に、塗工液４０の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイ２のスリット３から塗工面３１ａに向けて吐出する塗工液４０が、粘性が低い塗工液４０に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みｔでコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量が確保できない虞もある。
【００９７】
本実施形態に係る塗工材塗工方法では、塗工液４０の粘性に関わらず、粘性が高い塗工液４０でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工液４０を、塗工する金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに塗工液４０を連続して塗工する場合でも、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工することができる。
【００９８】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップＨの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、図９に示す第２の確認実験の〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の場合のように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【００９９】
すなわち、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップＨにおいて、塗工液４０が、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面３１ａに塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１００】
これに対し、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留し、ダイギャップＨにおいて、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに流れの向きを変えて塗工面３１ａに沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、図９に示すように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１０１】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、基材は、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送される金属箔３１であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液４０であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１０２】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本実施形態に係る塗工材塗工方法では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【０１０３】
（７）本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させながら、ダイ２のスリット３から吐出した塗工液４０を、金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する塗工材塗工装置１において、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させて、塗工面３１ａと対向する位置に配置されるダイ２の先端面２ａと、塗工面３１ａとの距離であるダイギャップＨを変化させるダイギャップ可変手段６と、塗工開始時のダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１に、塗工液４０が所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工している状態にあるときのダイギャップＨを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、塗工液４０をスリット３から吐出開始と同時に、ダイギャップ可変手段６を等速度Ｖで作動させることにより、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段７と、を備えることを特徴とするので、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）程度という非常に近接した距離で、金属箔３１と相対的な搬送方向Ｆに沿うスリット幅が４００（μｍ）のダイ２により、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工する場合において、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまで、塗工面３１ａに塗工される塗工液４０の流量が、大きく変動し難くなる。すなわち、塗工開始後、安定塗工状態になるまでに要する立ち上がり時間を、塗工中、ダイギャップを一定に維持した特許文献１等の従来技術に比べ、例えば、十数秒間程、短縮することができる。
【０１０４】
また、塗工中、金属箔３１はダイ２と相対的に搬送されているため、上述した立ち上がり時間が短縮できると、図６に示すように、不安定塗工部４１の長さＬを短くすることができ、短縮された時間に相当する時間内に搬送される金属箔３１の一部には、不安定な流量で塗工液４０が無駄に塗工面３１ａに塗工されず、安定塗工状態で塗工液４０された電極の一部として、この電極の一部が有効に使用できる。その結果、従来、不安定な流量で塗工材が塗工された部分は、品質管理上、製品（電極）として使用できず廃棄されていたが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、製造された電極のうち、廃棄される部分が削減でき、有効に使用できる部分がより多く確保することができる。よって、廃棄される部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１０５】
また、本実施形態に係る塗工材塗工装置１は、特許文献２，３等の従来技術に比べ、大がかりで複雑な設備とならないため、高額な設備コストを掛けずに、上述した立ち上がり時間を短縮することができる。また、この塗工材塗工装置１では、例えば、ダイギャップ可変手段６と制御部７とを備えた塗工装置を新設するときの設備コストが安価であり、既存の塗工装置に、ダイギャップ可変手段６と制御部７とを付加した場合等でも、新たに掛かる設備コストが安価である。
【０１０６】
また、特許文献２，３等の従来技術では、弁の詰まり、配管上での洩れ等のトラブルが発生する虞があり、装置のメンテナンスが頻繁に必要となるが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１は、構造が簡単で、ダイギャップ可変手段６や制御部７で動作不良等の故障を引き起こす蓋然性も低く、装置のメンテナンスの頻度を少なくすることもできる。そのため、塗工材塗工装置１に掛かるランニングコストを安価に抑制することができる。
【０１０７】
従って、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、塗工液４０が金属箔３１に塗工された電池の電極を、低コストで、かつ歩留まりをより高くして製造することができる、という優れた効果を奏する。
【０１０８】
（８）（７）に記載する塗工材塗工装置１において、ダイ２と金属箔３１との相対的な搬送方向Ｆに沿うスリットの幅をＤとすると、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）、式（１）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚み３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間がより短くなり、特に、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるときには、塗工開始後、上述した安定塗工状態になるまでの時間を最も短くすることができる。
【０１０９】
すなわち、圧送ポンプ１３により塗工液４０のタンク１１からダイ２に一定の供給圧で圧送された塗工液４０の吐出圧は、ダイ２のスリット３内で比較的高くなっており、スリット３から吐出した塗工液４０は、スリット３内の吐出圧より低い吐出圧で、ダイ２の先端面２ａから金属箔３１の塗工面３１ａに向けた直線的な流れで吐出し、塗工面３１ａに沿う向きに塗工液４０の流れの向きを変えて塗工面３１ａに塗工される。
【０１１０】
このとき、スリット幅Ｄ＝４００（μｍ）、第１ダイギャップＨ１が４００（μｍ）より小さい場合、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が、例えば、位置Ｐ−Ｐ断面における流路断面積から、位置Ｑ−Ｑ断面における流路断面積に変化するように、急激に減少してしまい、塗工液４０の圧力上昇が局部的に生じる（図５参照）。すなわち、吐出後に局部的に圧力上昇したときの塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との間に差圧が生じ、圧力が小さい側の塗工液４０がスリット３から流れ（吐出）難くなり、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される塗工液４０の流量が抑制されてしまう。そのため、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留して塗工面３１ａに流れ難くい状態になることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が小さいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より長くかかる。
【０１１１】
その一方、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積が急激に減少して変化せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなる。すなわち、吐出後の塗工液４０の圧力と、スリット３内で吐出前の塗工液４０の圧力との差圧は小さく、スリット３から塗工液４０が比較的流れ（吐出）易くなり、流量抑制を小さくして、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに沿って塗工される。そのため、スリット３から吐出した塗工液４０は、ダイギャップＨの部分で一時的にほとんど滞留せず、金属箔３１の塗工面３１ａに沿って比較的スムーズに流れて塗工面３１ａに塗工される。よって、塗工液４０が塗工面３１ａに流れ易い状態で塗工されることから、スリット幅Ｄに対し、第１ダイギャップＨ１が大きいと、塗工液４０が吐出開始された後、塗工液４０が前述した安定塗工状態で流れるようになるまでの時間が、より短くできる。
【０１１２】
但し、前述した第１の確認実験の〔条件１−２〕の場合のように、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対してむやみに大きいと、塗工液４０が塗工面３１ａに向けて必要以上の流量で過剰に吐出することもあり、塗工液４０の吐出開始後、塗工液４０が前述した安定塗工状態になるまでの時間が、かえって長くなってしまう虞もあり、好ましくない。また、塗工液４０の吐出開始と同時に、ダイギャップＨを、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２に小さくするときに、第１ダイギャップＨ１と第２ダイギャップＨ２との距離差が大きく拡がってしまう。ダイ２は金属箔３１と相対的に等速度Ｖで移動するため、上述した距離差が大きく拡がると、塗工液４０の吐出開始後、ダイギャップＨが第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１１３】
よって、式（１）の関係を満たすと、スリット３から吐出した塗工液４０が、ダイ２と相対的に搬送している金属箔３１の塗工面３１ａに沿いこの塗工面３１ａに塗工された状態になるまでの間に、塗工液４０の流路断面積が急激に減少せず、塗工液４０の局部的な圧力上昇が発生し難くなるため、安定塗工状態になるまでの時間をより短くすることができる。第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄに対し大きくなり過ぎず、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとが、互いに近似する関係にある場合には、塗工液４０の流れが塗工面３１ａに沿った向きに変わるときに、塗工液４０の流路断面積の変化がより小さく抑えることができることから、塗工液４０の流量変動が小さく、安定塗工状態になるまでの時間が最も短くなる。併せて、式（１）を満たす条件の中でも、前述した第１の確認実験の〔条件１−１〕のように、特にＨ１＝Ｄの場合には、第１ダイギャップＨ１から第２ダイギャップＨ２までの移動時間がより短くなり、塗工液４０の吐出開始後、安定塗工状態になるまでの時間を短く抑制することができる。
【０１１４】
（９）（８）に記載する塗工材塗工装置１において、０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）、式（２）を満たすことを特徴とするので、第１ダイギャップＨ１とスリット幅ＤとがＨ１＝Ｄを満たす関係にあるときと同様に、塗工開始後、前述した安定塗工状態になるまでの時間を、最も短い時間にすることができる、あるいはそのような最も短い時間により近付けることができる。すなわち、前述したように、第１ダイギャップＨ１とスリット幅Ｄとは、Ｈ１＝Ｄを満たす関係にあるのが最も良いが、その許容誤差を考慮し、第１ダイギャップＨ１に対し、スリット幅Ｄの＋１０％までの許容幅をも設けて、好ましくは、第１ダイギャップＨ１が、スリット幅Ｄに対し、±１０％の許容幅を持った「０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ」の範囲とすることで、塗工開始後、上記安定塗工状態になるまでの時間が、最も短い時間に、あるいはその最も短い時間と近似した時間にすることができる。
【０１１５】
（１０）（８）または（９）に記載する塗工材塗工装置１において、第２ダイギャップＨ２とスリット幅Ｄとが、Ｈ２＜Ｄ…式（３）、式（３）を満たすことを特徴とするので、ダイ２と相対的に金属箔３１を搬送させる搬送速度が０．５（ｍ／ｓｅｃ．）、第２ダイギャップＨ２が５０（μｍ）、金属箔３１の塗工面３１ａにコンスタントに塗工する塗工液４０の所望の厚みｔ＝３０（μｍ）等の条件で、金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに金属箔３１を連続して塗工する場合に、式（３）を満たすことにより、塗工液４０をそのタンク１１からダイ２に圧送する圧送ポンプ１３の吐出圧をむやみに高くしなくても、吐出圧が低いまま、厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量を安定して確保することができる。
【０１１６】
特に、塗工液４０の粘性が高いとその流動性は低く、第２ダイギャップＨ２に対しスリット幅Ｄが小さいと、ダイ２のスリット３から塗工面３１ａに向けて吐出する塗工液４０が、粘性が低い塗工液４０に比べ、吐出し難くなり、所望の厚みｔでコンスタントに塗工するのに足りる塗工液４０の必要流量が確保できない虞もある。
【０１１７】
本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、塗工液４０の粘性に関わらず、粘性が高い塗工液４０でも、式（３）を満たすことにより、上述した必要流量の塗工液４０を、塗工する金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給することができる。よって、比較的高速の搬送速度で金属箔３１を搬送させながらその塗工面３１ａに塗工液４０を連続して塗工する場合でも、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに安定して供給できることから、生産性を高くして、塗工液４０を金属箔３１の塗工面３１ａに塗工することができる。
【０１１８】
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置１において、塗工液４０がダイ２のスリット３から吐出し始めた基準時Ｔ０から、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、第１ダイギャップＨ１がスリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、塗工開始時のダイギャップＨの大きさが第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、ダイ２と金属箔３１とを相対移動させるときの速度Ｖが、（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）、式（４）を満たすことを特徴とするので、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が、図９に示す第２の確認実験の〔条件２−１〕及び〔条件２−２〕の場合のように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１１９】
すなわち、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の下限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂを下回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し難く、ダイギャップＨにおいて、塗工液４０が、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに、比較的スムーズに向きを変えて流れ、短い時間で塗工面３１ａに塗工され易くなる。その一方で、塗工開始後、塗工液４０が金属箔３１の塗工面３１ａに所望の厚みｔ＝３０（μｍ）でコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。
【０１２０】
これに対し、ダイ２と金属箔３１との相対速度Ｖが、式（４）の上限である（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａを上回ると、ダイギャップＨの部分で塗工液４０の流路が時間の経過と共に急激に小さく変化し易く、塗工液４０が、ダイギャップＨの部分で一時的に滞留し、ダイギャップＨにおいて、直線的な流れから金属箔３１の塗工面３１ａに沿う向きに流れの向きを変えて塗工面３１ａに沿って流れ難くなる。その結果、前述した安定塗工状態になるまでの時間が長くかかってしまう。よって、式（４）の関係を満たすと、塗工開始後、塗工材が基材の塗工面に所望の厚みでコンスタントに安定して塗工できる安定塗工状態になるまでに掛かる時間が、図９に示すように、例えば、数秒程度となり、最も短くすることができる。
【０１２１】
（１２）（７）乃至（１１）のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置１において、基材は、ロール状に捲回された原反箔３０から平面状に搬送される金属箔３１であり、塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液４０であることを特徴とするので、製造された電池の電極のうち、製品として使用できない廃棄部分が削減できることから、この廃棄部分に既に費やしたロス分の製造コストを低減することができると共に、電極の歩留まりが向上し、ひいては、電池の製造コストの低減に貢献することができる。
【０１２２】
特に二次電池の金属箔は、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料であり、とりわけ銅等を含む材料コストは比較的高価である。近年、産業界では、ハイブリッド自動車、電気自動車をはじめ、携帯電話等の電子機器類の市場が急速な勢いで成長し、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等、二次電池の生産量が著しく増加し続けており、今後もその需要は伸び続ける傾向にある。そのため、廃棄部分が少しでも多く存在すると、既に費やした無駄な製造コスト（ロス分の製造コスト）が増えてしまい、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コスト全体は高額に膨れ上がるが、本実施形態に係る塗工材塗工装置１では、廃棄部分が削減できる分、その削減できる部分が、製品の電極の一部として使用することができる。そのため、ロス分の製造コストが減り、二次電池の生産量に比例して累積するロス分の製造コストも抑制することができる。
【０１２３】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、金属箔３１の塗工面３１ａは金属箔の一面の場合について説明したが、金属箔の塗工面は金属箔の両面でも良い。この場合には、本発明に係る塗工材塗工装置を、金属箔の両面側にそれぞれ設置する。もしくは、本発明に係る塗工材塗工装置により金属箔の一面側を塗工した後、その反対側の面に、本発明に係る塗工材塗工装置のダイが配置されるよう、本発明に係る塗工材塗工装置の位置、または金属箔の表裏の向きを変更する。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 塗工材塗工装置
２ ダイ
２ａ 先端面
３ スリット
６ ダイギャップ可変手段
７ 制御部（ダイギャップ制御手段）
３０ 原反箔
３１ 金属箔（基材）
３１ａ 塗工面
４０ 塗工液
Ｆ 搬送方向
ｔ 所望の厚み
Ｈ ダイギャップ
Ｈ１ 第１ダイギャップ
Ｈ２ 第２ダイギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイと相対的に基材を搬送させながら、前記ダイのスリットから吐出した塗工材を、前記基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、
前記塗工面と対向する位置に配置される前記ダイの先端面と、前記塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、前記塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、
前記塗工材を前記スリットから吐出開始と同時に、前記ダイを前記基材と相対的に等速度で移動させることにより、前記ダイギャップを、前記第１ダイギャップＨ１から前記第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項２】
請求項１に記載する塗工材塗工方法において、
前記ダイと前記基材との相対的な搬送方向に沿う前記スリットの幅をＤとすると、
前記第１ダイギャップＨ１と前記スリット幅Ｄとが、
０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）
前記式（１）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項３】
請求項２に記載する塗工材塗工方法において、
０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）
前記式（２）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載する塗工材塗工方法において、
前記第２ダイギャップＨ２と前記スリット幅Ｄとが、
Ｈ２＜Ｄ…式（３）
前記式（３）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、
前記塗工材が前記ダイの前記スリットから吐出し始めた基準時から、前記塗工材が前記塗工面に前記所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、
前記第１ダイギャップＨ１が前記スリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、
塗工開始時の前記ダイギャップの大きさが前記第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、
前記ダイと前記基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、
（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）
前記式（４）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、
前記基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、前記塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項７】
ダイと相対的に基材を搬送させながら、前記ダイのスリットから吐出した塗工材を、前記基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、
前記ダイと前記基材とを相対移動させて、前記塗工面と対向する位置に配置される前記ダイの先端面と、前記塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、
塗工開始時の前記ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、前記塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときの前記ダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、前記塗工材を前記スリットから吐出開始と同時に、前記ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、前記第１ダイギャップＨ１から前記第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、
を備えることを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項８】
請求項７に記載する塗工材塗工装置において、
前記ダイと前記基材との相対的な搬送方向に沿う前記スリットの幅をＤとすると、
前記第１ダイギャップＨ１と前記スリット幅Ｄとが、
０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）
前記式（１）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項９】
請求項８に記載する塗工材塗工装置において、
０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）
前記式（２）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載する塗工材塗工装置において、
前記第２ダイギャップＨ２と前記スリット幅Ｄとが、
Ｈ２＜Ｄ…式（３）
前記式（３）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、
前記塗工材が前記ダイの前記スリットから吐出し始めた基準時から、前記塗工材が前記塗工面に前記所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、
前記第１ダイギャップＨ１が前記スリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、
塗工開始時の前記ダイギャップの大きさが前記第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、
前記ダイギャップ制御手段が、前記ダイギャップ可変手段を、
（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）
前記式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１２】
請求項７乃至請求項１１のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、
前記基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、前記塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１】
ダイと相対的に基材を搬送させながら、前記ダイのスリットから吐出した塗工材を、前記基材の塗工面に塗工する塗工材塗工方法において、
前記塗工面と対向する位置に配置される前記ダイの先端面と、前記塗工面との距離であるダイギャップで、塗工開始時を、第１ダイギャップＨ１とし、前記塗工材を所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）とすると、
前記塗工材を前記スリットから吐出開始と同時に、前記ダイを前記基材と相対的に等速度で移動させることにより、前記ダイギャップを、前記第１ダイギャップＨ１から前記第２ダイギャップＨ２に小さくすることを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項２】
請求項１に記載する塗工材塗工方法において、
前記ダイと前記基材との相対的な搬送方向に沿う前記スリットの幅をＤとすると、
前記第１ダイギャップＨ１と前記スリット幅Ｄとが、
０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）
前記式（１）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項３】
請求項２に記載する塗工材塗工方法において、
０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）
前記式（２）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載する塗工材塗工方法において、
前記第２ダイギャップＨ２と前記スリット幅Ｄとが、
Ｈ２＜Ｄ…式（３）
前記式（３）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、
前記塗工材が前記ダイの前記スリットから吐出し始めた基準時から、前記塗工材が前記塗工面に前記所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、
前記第１ダイギャップＨ１が前記スリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、
塗工開始時の前記ダイギャップの大きさが前記第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、
前記ダイと前記基材とを相対移動させるときの速度Ｖが、
（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）
前記式（４）を満たすことを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する塗工材塗工方法において、
前記基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、前記塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする塗工材塗工方法。
【請求項７】
ダイと相対的に基材を搬送させながら、前記ダイのスリットから吐出した塗工材を、前記基材の塗工面に塗工する塗工材塗工装置において、
前記ダイと前記基材とを相対移動させて、前記塗工面と対向する位置に配置される前記ダイの先端面と、前記塗工面との距離であるダイギャップを変化させるダイギャップ可変手段と、
塗工開始時の前記ダイギャップを、第１ダイギャップＨ１に、前記塗工材が所望の厚みでコンスタントに塗工している状態にあるときの前記ダイギャップを、第２ダイギャップＨ２（Ｈ２＜Ｈ１）に、それぞれ設定可能であり、前記塗工材を前記スリットから吐出開始と同時に、前記ダイギャップ可変手段を等速度で作動させることにより、前記第１ダイギャップＨ１から前記第２ダイギャップＨ２に変化させるダイギャップ制御手段と、
を備えることを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項８】
請求項７に記載する塗工材塗工装置において、
前記ダイと前記基材との相対的な搬送方向に沿う前記スリットの幅をＤとすると、
前記第１ダイギャップＨ１と前記スリット幅Ｄとが、
０．９×Ｄ≦Ｈ１…式（１）
前記式（１）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項９】
請求項８に記載する塗工材塗工装置において、
０．９×Ｄ≦Ｈ１≦１．１×Ｄ…式（２）
前記式（２）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載する塗工材塗工装置において、
前記第２ダイギャップＨ２と前記スリット幅Ｄとが、
Ｈ２＜Ｄ…式（３）
前記式（３）を満たすことを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、
前記塗工材が前記ダイの前記スリットから吐出し始めた基準時から、前記塗工材が前記塗工面に前記所望の厚みでコンスタントに塗工されている状態にあると判断されるまでの時間を塗工安定化時間Ｔと定義し、
前記第１ダイギャップＨ１が前記スリット幅Ｄを超える大きな距離であると仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第１塗工安定化時間Ｔａとし、
塗工開始時の前記ダイギャップの大きさが前記第２ダイギャップＨ２と仮定した場合の前記塗工安定化時間Ｔを、第２塗工安定化時間Ｔｂとしたときに、
前記ダイギャップ制御手段が、前記ダイギャップ可変手段を、
（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔｂ≦Ｖ≦（Ｈ１−Ｈ２）／Ｔａ…式（４）
前記式（４）を満たす速度Ｖで作動させることを特徴とする塗工材塗工装置。
【請求項１２】
請求項７乃至請求項１１のいずれか１つに記載する塗工材塗工装置において、
前記基材は、ロール状に捲回された原反から平面状に搬送される金属箔であり、前記塗工材は、電池の電極を構成するための活物質を含むペースト状の塗工液であることを特徴とする塗工材塗工装置。
【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２０１３−５２３２５（Ｐ２０１３−５２３２５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０６３２（Ｐ２０１１−１９０６３２）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【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２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【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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