塗工装置、塗工方法及び電極製造方法
【課題】異なる塗工条件に低コストで対応できるとともに、塗工膜の厚みを高精度に管理することができる塗工装置、塗工方法及び電極製造方法を提供すること。
【解決手段】塗工装置は、基材１の表面に塗工材２を塗工する塗工ダイと、塗工ダイの上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリットとを有する。塗工ダイは、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５とを有し、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成される。上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成される。第２のパーツ２３のリップ面２３ａは、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７が形成される。
【解決手段】塗工装置は、基材１の表面に塗工材２を塗工する塗工ダイと、塗工ダイの上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリットとを有する。塗工ダイは、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５とを有し、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成される。上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成される。第２のパーツ２３のリップ面２３ａは、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の製造工程において電極を形成する基材の表面に塗工材を塗工するための塗工装置、塗工方法及び電極製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機を駆動源として搭載したハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両が普及しつつある。こうした電動車両には、充電や放電を行うための二次電池が搭載されている。二次電池の電極には、アルミ箔（正極側）や銅箔（負極側）などの基材の表面に、塗工装置により塗工材（ペーストやバインダ等）を塗工したものが用いられている。
この塗工装置として、基材を塗工面とは逆側から支持するバックアップローラと、基材に塗工材を塗工する塗工ダイとを備えたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された塗工装置では、塗工ダイが、上流側ブロックと下流側ブロックとの２つのパーツで構成されている。そして、上流側ブロックと下流側ブロックとの間には、塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されている。また、上流側ブロックには、塗工材のビード上流側を減圧するため真空ポンプに接続された減圧用スリット（減圧手段）が設けられている。さらに、減圧用スリットと塗工用スリットとの間のリップ面には、基材の幅方向に延設された溝が形成されている。この溝により、基材の幅方向における減圧度の均一化を図り、塗工膜の幅方向における厚みを一定にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５３２３３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、上記従来技術には、次のような問題があった。
（１）特許文献１の技術によると、塗工材の粘度や液温等の塗工条件を変更した場合には、それに合わせて塗工ダイ自体を変更しなければならない。これは、塗工条件に応じて必要な減圧度が異なり、それに適した溝形状（溝の形成位置や深さ、幅など）を有する塗工ダイを使用しなければならないからである。しかしながら、塗工ダイは高価であるため、塗工条件に応じた複数の塗工ダイを準備した場合、コストが上昇するという問題があった。
【０００６】
（２）また、塗工ダイに切削加工を施して溝を延設する場合、高い寸法精度（特に、高い直線精度）の溝を形成することが困難であった。溝の寸法精度が低い場合、基材の幅方向における減圧度の均一化を厳密に行うことができず、塗工膜の厚みを高精度に管理することができないという問題があった。
【０００７】
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、異なる塗工条件に低コストで対応できるとともに、塗工膜の厚みを高精度に管理することができる塗工装置、塗工方法及び電極製造方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る塗工装置は、次のような特徴を有している。
（１）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とする。
ここで、「ビード」とは、塗工ダイのリップ面と基材との間に形成される塗工材の溜まり部をいう。
（２）（１）に記載する塗工装置において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る塗工方法は、次のような特徴を有している。
（３）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを使用する塗工方法において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とする。
（４）（３）に記載する塗工方法において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電極製造方法は、次のような特徴を有している。
（５）（３）又は（４）に記載する塗工方法により前記基材に前記塗工材を塗工して電極を製造すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記特徴を有する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法は、次のような作用及び効果を奏する。
（１）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とするので、例えば、第２のパーツの位置を移動して凹部の深さを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部の幅や形成位置を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツを組み合わせて凹部を形成するので、凹部を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツの端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部を形成することが可能となる。これにより、基材の幅方向にける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みを高精度に管理することができる。
【００１２】
（２）（１）に記載する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とするので、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することができる。すなわち、塗工ダイのリップ面と基材との間に形成されたビードは、減圧手段により吸引されて上流側へと広がる。このとき、ビードは、隙間の大きい空間よりも隙間の小さい空間へと広がっていく傾向がある。このため、ビードの上流側端部は、凹部の下流側端面の位置まで広がると、隙間の大きい凹部内へ侵入するより先に、隙間の小さい基材幅方向へと広がっていく。したがって、ビードの上流側端部の位置を、凹部の下流側端面の位置と一致させることにより、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することができる。
ここで、塗工膜の厚みは、ビードの基材搬送方向の長さに応じて変化する。したがって、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することにより、基材幅方向の各位置においてビードの基材搬送方向の長さを一定にすることができ、塗工膜の厚みを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る塗工装置を示す斜視図である。
【図２】図１の塗工装置を示す断面図である。
【図３】図１の塗工装置の塗工部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図１の塗工装置の塗工部正面を拡大して示す拡大正面図である。
【図５】従来のビード形成範囲を示す平面図である。
【図６】本実施形態のビード形成範囲を示す平面図である。
【図７】減圧度とｔ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る塗工装置、塗工方法及び電極製造方法を具体化した実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の塗工装置は、電動車両に搭載するリチウムイオン二次電池の製造工程において、電極を形成する基材の表面に塗工材を塗工するものである。
【００１５】
＜塗工装置＞
まず、本実施形態に係る塗工装置の全体構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る塗工装置を示す斜視図である。図２は、図１の塗工装置を示す断面図である。図３は、図１の塗工装置の塗工部を拡大して示す拡大断面図である。図４は、図１の塗工装置の塗工部正面を拡大して示す拡大正面図である。各図において、矢印Ｘは基材搬送方向を示し、矢印Ｙは基材幅方向を示す。
【００１６】
塗工装置１０は、図１及び図２に示すように、基材１を塗工面１ａとは逆側から支持するバックアップローラ１１と、基材１の塗工面１ａに塗工材２を塗工する塗工ダイ２０と、塗工ダイ２０の上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリット１２（図２参照）とを備えている。
本実施形態の基材１としては、アルミ箔や銅箔等の帯状金属箔が用いられている。また、塗工材２としては、ペーストやバインダ等の塗工液が用いられている。
【００１７】
塗工ダイ２０は、例えばＳＵＳ材により形成されている。この塗工ダイ２０は、上流側ブロック２１と、下流側ブロック２５とを備えている。上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成されている。この塗工用スリット２６は、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間に、切欠部を有するシム２８を介挿して形成されている。
【００１８】
上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成されている。そして、図３に示すように、第２のパーツ２３のリップ面２３ａは、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されている。これにより、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７（２２ｂ，２３ａ，２４ｂ）が形成されている。このとき、凹部２７の上流側端面２２ｂは、第１のパーツ２２の側面により形成される。また、凹部２７の下流側端面２４ｂは、第３のパーツ２４の側面により形成される。さらに、本実施形態の凹部２７の下流側端面２４ｂは、基材搬送方向Ｘと直交している。この下流側端面２４ｂの位置は、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置と一致している。なお、ビード２ａとは、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間に形成される塗工材２の溜まり部をいう。
【００１９】
減圧用スリット１２は、図示しない減圧チャンバに接続されている。この減圧チャンバ内を真空ポンプにより減圧することで、減圧用スリット１２を介してビード２ａ上流側が減圧されるようになっている。この「減圧用スリット１２」が、本発明の「減圧手段」の一例である。なお、減圧手段としては、減圧用スリット１２に限られず、ビード２ａの上流側を減圧できるものであればよい。例えば、塗工ダイ２０の上流側に直接減圧チャンバを設置してもよい。また、真空ポンプの代わりに、エジェクタや吸引ブロアなどを用いて減圧チャンバ内を減圧してもよい。
【００２０】
続いて、塗工ダイ２０における各部の寸法について、図３及び図４を参照しながら説明する。
図３において、寸法Ａは、凹部２７の深さを示す。寸法Ｂは、塗工ダイ２０のリップ面と基材１の塗工面１ａ（又はバックアップローラ１１）との隙間（塗工ギャップ）を示す。寸法Ｃは、凹部２７の基材搬送方向Ｘの幅を示す。寸法Ｄは、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長を示す。寸法Ｅは、第３のパーツ２４の基材搬送方向Ｘのリップ長を示す。寸法Ｌは、基材搬送方向Ｘのビード長を示す。寸法Ｔは、基材１に塗工された塗工膜の厚み（ＷＥＴ膜厚）を示す。また、図４において、寸法Ｆは、塗工ダイ２０の基材幅方向Ｙの長さを示す。
本実施形態では、凹部２７の深さＡを、塗工ギャップＢの１．０倍以上とした（Ａ≧Ｂ）。また、凹部２７の基材搬送方向Ｘの幅Ｃを、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長Ｄの１／２０以上とした（Ｃ≧Ｄ／２０）。さらに、凹部２７の形成位置を、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長Ｄの１／３より減圧側とした（Ｅ≧Ｄ／３）。
各寸法は、例えば、Ａ＝１ｍｍ、Ｂ＝５０μｍ、Ｃ＝１ｍｍ、Ｄ＝３ｍｍ、Ｅ＝１ｍｍ、Ｆ＝３００ｍｍ、Ｌ＝３ｍｍ、Ｔ＝２５μｍである。なお、各寸法Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｌ，Ｔは、例示した数値に限られず変更可能である。このとき、設計上及び減圧上の理由から、上記条件Ａ≧Ｂ、Ｃ≧Ｄ／２０、Ｅ≧Ｄ／３を満たすことが望ましい。
【００２１】
ところで、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置と、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置とを一致させるには、あらかじめビード２ａの形成範囲を想定し、それに対応する位置に凹部２７を形成しておく必要がある。そこで、本実施形態では、形成予定の上流側ビード長Ｌ１（図３において寸法Ｅに相当）を、ビード２ａに作用する圧力流れ及びせん断流れの関係を利用した次式（１）により算出し、算出した上流側ビード長Ｌ１と寸法Ｅとを一致させる位置に凹部２７を形成している。
［数式（１）］
Ｌ１＝［（Ｂ・ΔＰ）／２η０］・｛［ｎ／（２ｎ＋１）］・（Ｂ／ｕ）｝ｎ
ここで、Ｂは、塗工ギャップである。η０は、ビードのゼロせん断粘度である。ｎは、粘度の傾きである。ΔＰは、次式（２）により決定されるリップ部圧差（リップ部圧Ｐ−大気圧）である。
［数式（２）］
ΔＰ＝（２η０Ｌ０／Ｂ）・{［（２ｎ＋１）／ｎ］・（２ｕ／Ｂ２）・（Ｔ−Ｂ／２）}ｎ
ここで、ｕは、基材の搬送速度である。Ｌ０は、下流側ブロックのリップ長である。Ｔは、ＷＥＴ膜厚である。なお、η０、Ｂ及びｎは、上記数式（１）のものと同じである。
【００２２】
＜塗工方法＞
次に、上記構成を有する塗工装置１０を使用した塗工方法について説明する。
本実施形態の塗工方法では、基材１をバックアップローラ１１で支持しながら、例えば３０〜５０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で基材１を搬送する。その際、塗工用スリット２６には、不図示の供給ポンプにより、粘度が例えば５０００〜２００００ｍＰａ・ｓの塗工材２を供給する。これにより、塗工用スリット２６から吐出された塗工材２は、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間にビード２ａを形成する。また、減圧用スリット１２を、不図示の真空ポンプにより−５ｋＰａ以上の減圧度で減圧する。これにより、ビード２ａの上流側が減圧されて上流側へと引っ張られる。
【００２３】
［ビード形成範囲］
ここで、従来のビード形成範囲と、本実施形態のビード形成範囲とを、図５及び図６を参照しながら比較する。図５は、従来のビード形成範囲を示す平面図である。図６は、本実施形態のビード形成範囲を示す平面図である。
従来は、図５に示すように、ビード２ａの上流側（図中右側）を減圧したときに、ビード２ａの一部に減圧側への吸い込みＳが生じてしまい、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬが、基材幅方向Ｙの各位置において一定ではなかった。このため、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができず、塗工膜の厚みＴを均一化することが困難であった。
【００２４】
これに対して、本実施形態では、図６に示すように、基材搬送方向Ｘと直交する凹部２７の下流側端面２４ｂが、ビード２ａの上流側端部の位置と一致している。すなわち、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間に形成されたビード２ａは、減圧用スリット１２により吸引されて上流側へと広がる。このとき、ビード２ａは、隙間の大きい空間よりも隙間の小さい空間へと広がっていく傾向がある。このため、ビード２ａの上流側端部は、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置まで広がると、隙間の大きい凹部２７内へ侵入するより先に、隙間の小さい基材幅方向Ｙへと広がっていく。こうして、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができる。つまり、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬは、基材幅方向Ｙの各位置において一定となる。
ここで、塗工膜の厚みＴは、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬに応じて変化する。したがって、本実施形態のように、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬを基材幅方向Ｙの各位置において一定とすることにより、塗工膜の厚みＴを均一化することができる。
【００２５】
そして、上記塗工方法により塗工材２が均一に塗工された基材１を、リチウムイオン二次電池の電極に用いる。こうして製造された二次電池は、電極表面において安定した反応性が得られ、安定した電池性能を発揮するものとなる。
【００２６】
＜塗工条件の変更＞
ところで、塗工材２の粘度や液温等の塗工条件を変更した場合には、その塗工条件に応じて必要な減圧度を実現できるように、凹部２７の形状を変更しなければならない。このとき、塗工条件に合わせて塗工ダイ自体を変更することも考えられる。しかしながら、塗工ダイは高価であるため、塗工条件に応じた複数の塗工ダイを準備した場合、コストが上昇してしまう。
【００２７】
これに対して、本実施形態の塗工ダイ２０では、上流側ブロック２１が、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成されている。そして、第２のパーツ２３のリップ面２３ａが、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７（２２ｂ，２３ａ，２４ｂ）が形成されている。したがって、例えば、第２のパーツ２３の位置を移動して凹部２７の深さＡを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部２７の幅Ｃや形成位置（例えばＤやＥ）を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４を組み合わせて凹部２７を形成しているので、凹部２７を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツ２２，２３，２４の端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部２７を形成することが可能となる。これにより、基材幅方向Ｙにける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みＴを高精度に管理することができる。
【００２８】
＜減圧度とｔ値の関係＞
次に、減圧度とｔ値の関係について、図７を参照しながら説明する。図７は、減圧度とｔ値との関係を示すグラフである。
ｔ値は、塗工ギャップＢを乾燥前の塗工膜の厚みＴで割った値である（ｔ＝Ｂ／Ｔ）。このｔ値が大きいほど、薄膜での塗工が可能となる。また、ｔ値が大きいほど高固形分の塗工材２を使用でき、乾燥路設備費や熱源ランニングコスト、混練設備費を低減することが可能となる。
従来は、図５に示すように、減圧度を高めると減圧側にビード２ａの一部が吸い込まれてしまうため、減圧度をある値より高めることができなかった。このため、図７にＰ点で示すように、ｔ値を１．５以上に大きくすることができなかった。
【００２９】
これに対して、本実施形態によれば、図６に示すように、ビード２ａの上流側端部が、凹部２７の下流側端面２４ｂに沿って形成されるため、減圧用スリット１２側にビード２ａの一部が吸い込まれるのを防止することができる。これにより、減圧度を１．８倍まで高めることが可能となり、図７にＱ点で示すように、ｔ値を２．１程度まで大きくすることができた。その結果、薄膜塗工において高粘度の塗工材２を使用できるようになり、乾燥路設備費や熱源ランニングコスト、混練設備費を半減することができた。
【００３０】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、基材１の表面に塗工材２を塗工する塗工ダイ２０と、塗工ダイ２０の上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリット１２とを有する塗工装置１０において、塗工ダイ２０は、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５とを有し、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成され、上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成され、第２のパーツ２３のリップ面２３ａが、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７が形成されているので、第２のパーツ２３の位置を移動して凹部２７の深さＡを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部２７の幅Ｃや形成位置（例えばＤやＥ）を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４を組み合わせて凹部２７を形成しているので、凹部２７を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツ２２，２３，２４の端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部２７を形成することが可能となる。これにより、基材幅方向Ｙにおける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みＴを高精度に管理することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態によれば、凹部２７の下流側端面２４ｂが、基材搬送方向Ｘと直交し、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置が、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置と一致するので、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができ、塗工膜の厚みＴを均一化することができる。
そして、塗工材２が均一に塗工された基材１を、リチウムイオン二次電池の電極に用いることで、安定した電池性能を発揮するリチウムイオン二次電池を得ることができる。
【００３２】
なお、上記した実施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く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施形態では、断面正方形状の凹部２７を図示して説明したが、凹部の形状を断面長方形状や断面半円形状その他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…基材
１ａ…塗工面
２…塗工材
２ａ…ビード
１０…塗工装置
１１…バックアップローラ
１２…減圧用スリット
２０…塗工ダイ
２１…上流側ブロック
２２…第１のパーツ
２３…第２のパーツ
２４…第３のパーツ
２５…下流側ブロック
２６…塗工用スリット
２７…凹部
２８…シム
Ｘ…基材搬送方向
Ｙ…基材幅方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の製造工程において電極を形成する基材の表面に塗工材を塗工するための塗工装置、塗工方法及び電極製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機を駆動源として搭載したハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両が普及しつつある。こうした電動車両には、充電や放電を行うための二次電池が搭載されている。二次電池の電極には、アルミ箔（正極側）や銅箔（負極側）などの基材の表面に、塗工装置により塗工材（ペーストやバインダ等）を塗工したものが用いられている。
この塗工装置として、基材を塗工面とは逆側から支持するバックアップローラと、基材に塗工材を塗工する塗工ダイとを備えたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された塗工装置では、塗工ダイが、上流側ブロックと下流側ブロックとの２つのパーツで構成されている。そして、上流側ブロックと下流側ブロックとの間には、塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されている。また、上流側ブロックには、塗工材のビード上流側を減圧するため真空ポンプに接続された減圧用スリット（減圧手段）が設けられている。さらに、減圧用スリットと塗工用スリットとの間のリップ面には、基材の幅方向に延設された溝が形成されている。この溝により、基材の幅方向における減圧度の均一化を図り、塗工膜の幅方向における厚みを一定にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５３２３３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、上記従来技術には、次のような問題があった。
（１）特許文献１の技術によると、塗工材の粘度や液温等の塗工条件を変更した場合には、それに合わせて塗工ダイ自体を変更しなければならない。これは、塗工条件に応じて必要な減圧度が異なり、それに適した溝形状（溝の形成位置や深さ、幅など）を有する塗工ダイを使用しなければならないからである。しかしながら、塗工ダイは高価であるため、塗工条件に応じた複数の塗工ダイを準備した場合、コストが上昇するという問題があった。
【０００６】
（２）また、塗工ダイに切削加工を施して溝を延設する場合、高い寸法精度（特に、高い直線精度）の溝を形成することが困難であった。溝の寸法精度が低い場合、基材の幅方向における減圧度の均一化を厳密に行うことができず、塗工膜の厚みを高精度に管理することができないという問題があった。
【０００７】
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、異なる塗工条件に低コストで対応できるとともに、塗工膜の厚みを高精度に管理することができる塗工装置、塗工方法及び電極製造方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る塗工装置は、次のような特徴を有している。
（１）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とする。
ここで、「ビード」とは、塗工ダイのリップ面と基材との間に形成される塗工材の溜まり部をいう。
（２）（１）に記載する塗工装置において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る塗工方法は、次のような特徴を有している。
（３）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを使用する塗工方法において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とする。
（４）（３）に記載する塗工方法において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電極製造方法は、次のような特徴を有している。
（５）（３）又は（４）に記載する塗工方法により前記基材に前記塗工材を塗工して電極を製造すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記特徴を有する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法は、次のような作用及び効果を奏する。
（１）基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法において、前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、を特徴とするので、例えば、第２のパーツの位置を移動して凹部の深さを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部の幅や形成位置を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツを組み合わせて凹部を形成するので、凹部を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツの端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部を形成することが可能となる。これにより、基材の幅方向にける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みを高精度に管理することができる。
【００１２】
（２）（１）に記載する塗工装置、塗工方法及び電極製造方法において、前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、を特徴とするので、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することができる。すなわち、塗工ダイのリップ面と基材との間に形成されたビードは、減圧手段により吸引されて上流側へと広がる。このとき、ビードは、隙間の大きい空間よりも隙間の小さい空間へと広がっていく傾向がある。このため、ビードの上流側端部は、凹部の下流側端面の位置まで広がると、隙間の大きい凹部内へ侵入するより先に、隙間の小さい基材幅方向へと広がっていく。したがって、ビードの上流側端部の位置を、凹部の下流側端面の位置と一致させることにより、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することができる。
ここで、塗工膜の厚みは、ビードの基材搬送方向の長さに応じて変化する。したがって、基材の搬送方向及び幅方向へ均一に広がったビードを形成することにより、基材幅方向の各位置においてビードの基材搬送方向の長さを一定にすることができ、塗工膜の厚みを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る塗工装置を示す斜視図である。
【図２】図１の塗工装置を示す断面図である。
【図３】図１の塗工装置の塗工部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図１の塗工装置の塗工部正面を拡大して示す拡大正面図である。
【図５】従来のビード形成範囲を示す平面図である。
【図６】本実施形態のビード形成範囲を示す平面図である。
【図７】減圧度とｔ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る塗工装置、塗工方法及び電極製造方法を具体化した実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の塗工装置は、電動車両に搭載するリチウムイオン二次電池の製造工程において、電極を形成する基材の表面に塗工材を塗工するものである。
【００１５】
＜塗工装置＞
まず、本実施形態に係る塗工装置の全体構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る塗工装置を示す斜視図である。図２は、図１の塗工装置を示す断面図である。図３は、図１の塗工装置の塗工部を拡大して示す拡大断面図である。図４は、図１の塗工装置の塗工部正面を拡大して示す拡大正面図である。各図において、矢印Ｘは基材搬送方向を示し、矢印Ｙは基材幅方向を示す。
【００１６】
塗工装置１０は、図１及び図２に示すように、基材１を塗工面１ａとは逆側から支持するバックアップローラ１１と、基材１の塗工面１ａに塗工材２を塗工する塗工ダイ２０と、塗工ダイ２０の上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリット１２（図２参照）とを備えている。
本実施形態の基材１としては、アルミ箔や銅箔等の帯状金属箔が用いられている。また、塗工材２としては、ペーストやバインダ等の塗工液が用いられている。
【００１７】
塗工ダイ２０は、例えばＳＵＳ材により形成されている。この塗工ダイ２０は、上流側ブロック２１と、下流側ブロック２５とを備えている。上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成されている。この塗工用スリット２６は、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間に、切欠部を有するシム２８を介挿して形成されている。
【００１８】
上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成されている。そして、図３に示すように、第２のパーツ２３のリップ面２３ａは、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されている。これにより、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７（２２ｂ，２３ａ，２４ｂ）が形成されている。このとき、凹部２７の上流側端面２２ｂは、第１のパーツ２２の側面により形成される。また、凹部２７の下流側端面２４ｂは、第３のパーツ２４の側面により形成される。さらに、本実施形態の凹部２７の下流側端面２４ｂは、基材搬送方向Ｘと直交している。この下流側端面２４ｂの位置は、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置と一致している。なお、ビード２ａとは、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間に形成される塗工材２の溜まり部をいう。
【００１９】
減圧用スリット１２は、図示しない減圧チャンバに接続されている。この減圧チャンバ内を真空ポンプにより減圧することで、減圧用スリット１２を介してビード２ａ上流側が減圧されるようになっている。この「減圧用スリット１２」が、本発明の「減圧手段」の一例である。なお、減圧手段としては、減圧用スリット１２に限られず、ビード２ａの上流側を減圧できるものであればよい。例えば、塗工ダイ２０の上流側に直接減圧チャンバを設置してもよい。また、真空ポンプの代わりに、エジェクタや吸引ブロアなどを用いて減圧チャンバ内を減圧してもよい。
【００２０】
続いて、塗工ダイ２０における各部の寸法について、図３及び図４を参照しながら説明する。
図３において、寸法Ａは、凹部２７の深さを示す。寸法Ｂは、塗工ダイ２０のリップ面と基材１の塗工面１ａ（又はバックアップローラ１１）との隙間（塗工ギャップ）を示す。寸法Ｃは、凹部２７の基材搬送方向Ｘの幅を示す。寸法Ｄは、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長を示す。寸法Ｅは、第３のパーツ２４の基材搬送方向Ｘのリップ長を示す。寸法Ｌは、基材搬送方向Ｘのビード長を示す。寸法Ｔは、基材１に塗工された塗工膜の厚み（ＷＥＴ膜厚）を示す。また、図４において、寸法Ｆは、塗工ダイ２０の基材幅方向Ｙの長さを示す。
本実施形態では、凹部２７の深さＡを、塗工ギャップＢの１．０倍以上とした（Ａ≧Ｂ）。また、凹部２７の基材搬送方向Ｘの幅Ｃを、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長Ｄの１／２０以上とした（Ｃ≧Ｄ／２０）。さらに、凹部２７の形成位置を、上流側ブロック２１の基材搬送方向Ｘのリップ長Ｄの１／３より減圧側とした（Ｅ≧Ｄ／３）。
各寸法は、例えば、Ａ＝１ｍｍ、Ｂ＝５０μｍ、Ｃ＝１ｍｍ、Ｄ＝３ｍｍ、Ｅ＝１ｍｍ、Ｆ＝３００ｍｍ、Ｌ＝３ｍｍ、Ｔ＝２５μｍである。なお、各寸法Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｌ，Ｔは、例示した数値に限られず変更可能である。このとき、設計上及び減圧上の理由から、上記条件Ａ≧Ｂ、Ｃ≧Ｄ／２０、Ｅ≧Ｄ／３を満たすことが望ましい。
【００２１】
ところで、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置と、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置とを一致させるには、あらかじめビード２ａの形成範囲を想定し、それに対応する位置に凹部２７を形成しておく必要がある。そこで、本実施形態では、形成予定の上流側ビード長Ｌ１（図３において寸法Ｅに相当）を、ビード２ａに作用する圧力流れ及びせん断流れの関係を利用した次式（１）により算出し、算出した上流側ビード長Ｌ１と寸法Ｅとを一致させる位置に凹部２７を形成している。
［数式（１）］
Ｌ１＝［（Ｂ・ΔＰ）／２η０］・｛［ｎ／（２ｎ＋１）］・（Ｂ／ｕ）｝ｎ
ここで、Ｂは、塗工ギャップである。η０は、ビードのゼロせん断粘度である。ｎは、粘度の傾きである。ΔＰは、次式（２）により決定されるリップ部圧差（リップ部圧Ｐ−大気圧）である。
［数式（２）］
ΔＰ＝（２η０Ｌ０／Ｂ）・{［（２ｎ＋１）／ｎ］・（２ｕ／Ｂ２）・（Ｔ−Ｂ／２）}ｎ
ここで、ｕは、基材の搬送速度である。Ｌ０は、下流側ブロックのリップ長である。Ｔは、ＷＥＴ膜厚である。なお、η０、Ｂ及びｎは、上記数式（１）のものと同じである。
【００２２】
＜塗工方法＞
次に、上記構成を有する塗工装置１０を使用した塗工方法について説明する。
本実施形態の塗工方法では、基材１をバックアップローラ１１で支持しながら、例えば３０〜５０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で基材１を搬送する。その際、塗工用スリット２６には、不図示の供給ポンプにより、粘度が例えば５０００〜２００００ｍＰａ・ｓの塗工材２を供給する。これにより、塗工用スリット２６から吐出された塗工材２は、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間にビード２ａを形成する。また、減圧用スリット１２を、不図示の真空ポンプにより−５ｋＰａ以上の減圧度で減圧する。これにより、ビード２ａの上流側が減圧されて上流側へと引っ張られる。
【００２３】
［ビード形成範囲］
ここで、従来のビード形成範囲と、本実施形態のビード形成範囲とを、図５及び図６を参照しながら比較する。図５は、従来のビード形成範囲を示す平面図である。図６は、本実施形態のビード形成範囲を示す平面図である。
従来は、図５に示すように、ビード２ａの上流側（図中右側）を減圧したときに、ビード２ａの一部に減圧側への吸い込みＳが生じてしまい、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬが、基材幅方向Ｙの各位置において一定ではなかった。このため、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができず、塗工膜の厚みＴを均一化することが困難であった。
【００２４】
これに対して、本実施形態では、図６に示すように、基材搬送方向Ｘと直交する凹部２７の下流側端面２４ｂが、ビード２ａの上流側端部の位置と一致している。すなわち、塗工ダイ２０のリップ面２４ａ，２５ａと基材１との間に形成されたビード２ａは、減圧用スリット１２により吸引されて上流側へと広がる。このとき、ビード２ａは、隙間の大きい空間よりも隙間の小さい空間へと広がっていく傾向がある。このため、ビード２ａの上流側端部は、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置まで広がると、隙間の大きい凹部２７内へ侵入するより先に、隙間の小さい基材幅方向Ｙへと広がっていく。こうして、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができる。つまり、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬは、基材幅方向Ｙの各位置において一定となる。
ここで、塗工膜の厚みＴは、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬに応じて変化する。したがって、本実施形態のように、ビード２ａの基材搬送方向Ｘの長さＬを基材幅方向Ｙの各位置において一定とすることにより、塗工膜の厚みＴを均一化することができる。
【００２５】
そして、上記塗工方法により塗工材２が均一に塗工された基材１を、リチウムイオン二次電池の電極に用いる。こうして製造された二次電池は、電極表面において安定した反応性が得られ、安定した電池性能を発揮するものとなる。
【００２６】
＜塗工条件の変更＞
ところで、塗工材２の粘度や液温等の塗工条件を変更した場合には、その塗工条件に応じて必要な減圧度を実現できるように、凹部２７の形状を変更しなければならない。このとき、塗工条件に合わせて塗工ダイ自体を変更することも考えられる。しかしながら、塗工ダイは高価であるため、塗工条件に応じた複数の塗工ダイを準備した場合、コストが上昇してしまう。
【００２７】
これに対して、本実施形態の塗工ダイ２０では、上流側ブロック２１が、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成されている。そして、第２のパーツ２３のリップ面２３ａが、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７（２２ｂ，２３ａ，２４ｂ）が形成されている。したがって、例えば、第２のパーツ２３の位置を移動して凹部２７の深さＡを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部２７の幅Ｃや形成位置（例えばＤやＥ）を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４を組み合わせて凹部２７を形成しているので、凹部２７を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツ２２，２３，２４の端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部２７を形成することが可能となる。これにより、基材幅方向Ｙにける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みＴを高精度に管理することができる。
【００２８】
＜減圧度とｔ値の関係＞
次に、減圧度とｔ値の関係について、図７を参照しながら説明する。図７は、減圧度とｔ値との関係を示すグラフである。
ｔ値は、塗工ギャップＢを乾燥前の塗工膜の厚みＴで割った値である（ｔ＝Ｂ／Ｔ）。このｔ値が大きいほど、薄膜での塗工が可能となる。また、ｔ値が大きいほど高固形分の塗工材２を使用でき、乾燥路設備費や熱源ランニングコスト、混練設備費を低減することが可能となる。
従来は、図５に示すように、減圧度を高めると減圧側にビード２ａの一部が吸い込まれてしまうため、減圧度をある値より高めることができなかった。このため、図７にＰ点で示すように、ｔ値を１．５以上に大きくすることができなかった。
【００２９】
これに対して、本実施形態によれば、図６に示すように、ビード２ａの上流側端部が、凹部２７の下流側端面２４ｂに沿って形成されるため、減圧用スリット１２側にビード２ａの一部が吸い込まれるのを防止することができる。これにより、減圧度を１．８倍まで高めることが可能となり、図７にＱ点で示すように、ｔ値を２．１程度まで大きくすることができた。その結果、薄膜塗工において高粘度の塗工材２を使用できるようになり、乾燥路設備費や熱源ランニングコスト、混練設備費を半減することができた。
【００３０】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、基材１の表面に塗工材２を塗工する塗工ダイ２０と、塗工ダイ２０の上流側に設けられ塗工材２のビード２ａ上流側を減圧する減圧用スリット１２とを有する塗工装置１０において、塗工ダイ２０は、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５とを有し、上流側ブロック２１と下流側ブロック２５との間には、塗工材２を吐出するための塗工用スリット２６が形成され、上流側ブロック２１は、上流側から順に第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４に分割形成され、第２のパーツ２３のリップ面２３ａが、第１のパーツ２２のリップ面２２ａ及び第３のパーツ２４のリップ面２４ａより凹んだ位置に配置されて、第２のパーツ２３のリップ面２３ａを底面とする凹部２７が形成されているので、第２のパーツ２３の位置を移動して凹部２７の深さＡを変更したり、一部のパーツのみを取り替えて凹部２７の幅Ｃや形成位置（例えばＤやＥ）を変更したりすることが可能となり、異なる塗工条件に低コストで対応することができる。
また、第１のパーツ２２、第２のパーツ２３及び第３のパーツ２４を組み合わせて凹部２７を形成しているので、凹部２７を切削加工により形成する場合に比べて、各パーツ２２，２３，２４の端面加工により高い直線精度を確保できるため、低コストで高い寸法精度の凹部２７を形成することが可能となる。これにより、基材幅方向Ｙにおける減圧度の均一化をより厳密に行うことができるため、塗工膜の厚みＴを高精度に管理することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態によれば、凹部２７の下流側端面２４ｂが、基材搬送方向Ｘと直交し、塗工材２のビード２ａにおける上流側端部の位置が、凹部２７の下流側端面２４ｂの位置と一致するので、基材搬送方向Ｘ及び基材幅方向Ｙへ均一に広がったビード２ａを形成することができ、塗工膜の厚みＴを均一化することができる。
そして、塗工材２が均一に塗工された基材１を、リチウムイオン二次電池の電極に用いることで、安定した電池性能を発揮するリチウムイオン二次電池を得ることができる。
【００３２】
なお、上記した実施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く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施形態では、断面正方形状の凹部２７を図示して説明したが、凹部の形状を断面長方形状や断面半円形状その他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…基材
１ａ…塗工面
２…塗工材
２ａ…ビード
１０…塗工装置
１１…バックアップローラ
１２…減圧用スリット
２０…塗工ダイ
２１…上流側ブロック
２２…第１のパーツ
２３…第２のパーツ
２４…第３のパーツ
２５…下流側ブロック
２６…塗工用スリット
２７…凹部
２８…シム
Ｘ…基材搬送方向
Ｙ…基材幅方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置において、
前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、
前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、
前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、
を特徴とする塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載する塗工装置において、
前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、
前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、
を特徴とする塗工装置。
【請求項３】
基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを使用する塗工方法において、
前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、
前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、
前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、
を特徴とする塗工方法。
【請求項４】
請求項３に記載する塗工方法において、
前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、
前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、
を特徴とする塗工方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載する塗工方法により前記基材に前記塗工材を塗工して電極を製造すること、
を特徴とする電極製造方法。
【請求項１】
基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを有する塗工装置において、
前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、
前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、
前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、
を特徴とする塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載する塗工装置において、
前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、
前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、
を特徴とする塗工装置。
【請求項３】
基材の表面に塗工材を塗工する塗工ダイと、前記塗工ダイの上流側に設けられ前記塗工材のビード上流側を減圧する減圧手段とを使用する塗工方法において、
前記塗工ダイは、上流側ブロックと下流側ブロックとを有し、前記上流側ブロックと前記下流側ブロックとの間には、前記塗工材を吐出するための塗工用スリットが形成されていること、
前記上流側ブロックは、上流側から順に第１のパーツ、第２のパーツ及び第３のパーツに分割形成されていること、
前記第２のパーツのリップ面が、前記第１のパーツのリップ面及び前記第３のパーツのリップ面より凹んだ位置に配置されて、前記第２のパーツのリップ面を底面とする凹部が形成されていること、
を特徴とする塗工方法。
【請求項４】
請求項３に記載する塗工方法において、
前記凹部の下流側端面が、前記基材の搬送方向と直交すること、
前記塗工材のビードにおける上流側端部の位置が、前記凹部の下流側端面の位置と一致すること、
を特徴とする塗工方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載する塗工方法により前記基材に前記塗工材を塗工して電極を製造すること、
を特徴とする電極製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８７５４５（Ｐ２０１２−１８７５４５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４５４９（Ｐ２０１１−５４５４９）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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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