粉体塗布装置および粉体塗布方法
【課題】被塗布物上に形成される塗布膜の，厚さの均一性が高い粉体塗布装置および粉体塗布方法を提供すること。
【解決手段】粉体塗布装置１００は，被塗布物１０とスクリーン電極１との間を開閉するシャッタ４を備える。そして，始めに，シャッタ４を閉じた状態で，ホッパ２からスクリーン電極１上に粉体２１を供給する。そして，シャッタ４を閉じた状態で，ブラシ８を粉体層の表面に摺擦させる。これにより，粉体２１は，被塗布物１０に移動することなくスクリーン電極１上で均される。その後，スクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加して静電界を形成し，シャッタ４を開いた状態にする。そして，ブラシ８を再度粉体層に摺擦させ，スクリーン電極１上の粉体を被塗布物１０に塗布する。
【解決手段】粉体塗布装置１００は，被塗布物１０とスクリーン電極１との間を開閉するシャッタ４を備える。そして，始めに，シャッタ４を閉じた状態で，ホッパ２からスクリーン電極１上に粉体２１を供給する。そして，シャッタ４を閉じた状態で，ブラシ８を粉体層の表面に摺擦させる。これにより，粉体２１は，被塗布物１０に移動することなくスクリーン電極１上で均される。その後，スクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加して静電界を形成し，シャッタ４を開いた状態にする。そして，ブラシ８を再度粉体層に摺擦させ，スクリーン電極１上の粉体を被塗布物１０に塗布する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置および粉体塗布方法に関する。さらに詳細には，静電力を利用して粉体を被塗布物に転写する粉体塗布装置および粉体塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，静電力を利用して粉体を被塗布物に転写する静電塗装技術が広く知られている。近年，この静電塗装技術は，被塗布物の塗装の他にも様々な分野で注目されている。例えば，非水型２次電池の電極の製造においても，この静電塗装技術の利用が検討されている。
【０００３】
静電塗装技術を利用した粉体塗布方法としては，例えば特許文献１に，スポンジ状のローラ表面に粉体を供給し，そのローラをスクリーン電極に押し付けつつ回転させることで，粉体をスクリーン電極の孔を介して供給する方法が開示されている。また，例えば特許文献２に，スクリーン電極上に粉体を散布し，スクリーン電極を上下振動させることで，粉体をスクリーン電極の孔を介して供給する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６４−９９５５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１１６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の技術には，次のような問題があった。すなわち，被塗布物上に得られる膜（塗布膜）の厚さにばらつきがある。例えば特許文献１のようにローラから粉体を塗布する場合，被塗布物上に形成される塗布膜の均一性は，ローラでスクリーン電極から押し出される粉体量の均一性にほぼ等しい。この粉体量の均一性は，ホッパーからローラに降り注がれる粉体量の均一性によって決定されるが，ホッパーからの定量供給は非常に難しい。また，ローラ上に供給された粉体は，一部はスポンジ状のローラに吸収され，一部はスポンジの曲面で無作為に跳ね返る。つまり，ローラから押し出される粉体量の制御は極めて難しい。
【０００６】
一方，特許文献２のように，ローラを利用しない場合，ローラに起因する塗布膜の厚さ不均一は生じない。しかし，特許文献２のように粉体をホッパーから散布する場合，塗布膜の均一性は，スクリーン電極上に散布される粉体量の均一性にほぼ等しい。この粉体量の均一性は，結局，ホッパーから降り注がれる粉体量の均一性によって決定される。そのため，高精度の塗布膜形成は困難である。
【０００７】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，被塗布物上に形成される塗布膜の，厚さの均一性が高い粉体塗布装置および粉体塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた粉体塗布装置は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置であって，多数の孔が設けられたスクリーン電極と，スクリーン電極上に粉体を供給する供給手段と，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面とは反対側の面と対向し，高電圧が印加されることによってスクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極と，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面上に位置し，スクリーン電極に対して平行方向に移動し，スクリーン電極上に形成された粉体層を摺擦する摺擦手段と，スクリーン電極と転写電極との間に位置し，両電極間に配置される被塗布物とスクリーン電極との間を開閉するシャッタとを備え，シャッタを閉じた状態で，供給手段からスクリーン電極上に粉体を供給し，摺擦手段がスクリーン電極上に形成された粉体層上でスクリーン電極に対して平行方向に移動し，シャッタを開いた状態で，スクリーン電極と転写電極との間に配置された被塗布物に，スクリーン電極上に供給された粉体を塗布することを特徴としている。
【０００９】
本発明の粉体塗布装置は，被塗布物とスクリーン電極との間を開閉するシャッタを設けている。そして，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に粉体を供給する。さらに，シャッタを閉じた状態で，摺擦手段が粉体層を摺擦する。これにより，スクリーン電極上の粉体層は，被塗布物に移動することなくスクリーン電極上で均される。その後，スクリーン電極と転写電極との間に高電圧を印加して静電界を形成する。そして，シャッタを開いた状態にして，スクリーン電極上の粉体を静電界を介して被塗布物に塗布する。
【００１０】
すなわち，本発明の粉体塗布装置では，一旦，シャッタを閉じた状態で粉体を供給し，摺擦手段がスクリーン電極上に形成された粉体層上を平行移動することで粉体層を均す。その後，粉体層の厚さが均一となったところでシャッタを開き，粉体を被塗布物に塗布する。つまり，粉体層の厚さが均一となった状態で粉体を塗布する。そのため，被塗布物に形成される塗布膜の厚さも均一性が高い。
【００１１】
また，本発明の粉体塗布装置は，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面上に位置し，供給手段が粉体を供給する領域を囲む防止壁を備えるとよい。すなわち，スクリーン電極の，粉体層が形成される面を囲むことで，粉体が装置外に飛散することが抑制される。
【００１２】
また，上記の防止壁は，少なくともスクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなるとよい。すなわち，スクリーン電極と接触する部位を絶縁部材とすることで，短絡を防止することができる。
【００１３】
また，本発明の粉体塗布装置のシャッタは，閉じた状態でスクリーン電極と接触状態であるとよい。すなわち，シャッタがスクリーン電極の孔を塞ぐことで，摺擦手段が粉体層を摺擦する際にスクリーン電極からシャッタに漏れる粉体の量を少なくすることができる。
【００１４】
なお，本発明の粉体塗布装置のシャッタは，閉じた状態でスクリーン電極と非接触状態であってもよい。すなわち，スクリーン電極に接触させるための機構が不要であり，装置の構成がシンプルになる。
【００１５】
また，上記の場合，シャッタは，少なくともスクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなるとよい。すなわち，スクリーン電極と接触する部位を絶縁部材とすることで，短絡を防止することができる。
【００１６】
また，本発明の粉体塗布装置は，シャッタを開放した状態で，摺擦手段がスクリーン電極に対して平行方向に移動して，被塗布物に粉体を塗布するとよい。すなわち，均された後の粉体を被塗布物に塗布する手段を別に装備することが考えられるが，均し手段として利用した摺擦手段を粉体塗布時にも利用する。つまり，摺擦手段が，均し機能と塗布機能とを兼ねる。これにより，装置の構成がシンプルになる。
【００１７】
また，本発明は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布方法であって，多数の孔が設けられたスクリーン電極と，スクリーン電極と対向し，スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極との間に，被塗布物を配置する配置ステップと，スクリーン電極と被塗布物との間をシャッタで閉じ，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に粉体を供給する供給ステップと，供給ステップで粉体の供給を開始した後，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に形成された粉体層上に摺擦手段を配置し，摺擦手段をスクリーン電極に対して平行方向に移動し，粉体層を摺擦する摺擦ステップと，スクリーン電極と転写電極との間に高電圧を印加し，静電界を形成する電圧印加ステップと，シャッタを開いた状態で，スクリーン電極上に供給された粉体を静電界を介して被塗布物に塗布する塗布ステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，被塗布物上に形成される塗布膜の，厚さの均一性が高い粉体塗布装置および粉体塗布方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを閉じ，カバーを開いた状態）を示す図である。
【図２】スクリーン電極の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示したスクリーン電極のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタおよびカバーを閉じた状態）を示す図である。
【図５】実施の形態にかかる粉体塗布装置の粉体塗布手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを閉じ，ブラシをかけた状態）を示す図である。
【図７】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを開き，ブラシをかけた状態）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下，本発明にかかる装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，以下の形態では，リチウムイオン電池の電極板を製造する際に利用される粉体塗布装置として本発明を適用する。
【００２１】
［粉体塗布装置の構成］
本形態の粉体塗布装置１００は，図１に示すように，スクリーン電極１と，ホッパ２と，転写電極３と，シャッタ４と，飛散防止壁６と，ブラシ８とを備えている。被塗布物１０（本形態ではリチウムイオン電池の電極板）は，スクリーン電極１と転写電極３との間に，より具体的にはシャッタ４を閉じた状態でシャッタ４と転写電極３との間に配置される。また，スクリーン電極１と転写電極３とは，直流高圧電源３１に電気的に接続される。
【００２２】
スクリーン電極１は，図２に示すように，ステンレス製のメッシュ１１と，アルミ製の枠体１２とから構成されている。本形態では，メッシュ１１および枠体１２の外形を，２００ｍｍ×２００ｍｍとする。図３は，図２のＡ−Ａ断面を示している。メッシュ１１には，およそ５００個の孔１４が等間隔で設けられる構成になっている。本形態では，各孔１４の最大幅を２５μｍとする。この貫通孔である孔１４を介して，スクリーン電極１１の一方の面上に供給される粉体が他方の面側に通り抜け可能になっている。また，一部の孔１４は，絶縁性樹脂１５によって塞がれている。すなわち，被塗布物１０に粉体を塗布したい領域（塗布領域）以外の領域に対応する孔１４を絶縁性樹脂１５で閉塞している。これにより，所望の領域に粉体を塗布することができる。
【００２３】
ホッパ２は，被塗布物１０に塗布する粉体２１（本形態ではリチウムイオン電池の電極材料）を，スクリーン電極１上に供給するものである。ホッパ２は，不図示の移動機構により，図１中，上下方向，左右方向，奥行き方向の三方に移動自在に設けられており，スクリーン電極１上の面内に均等に粉体２１を供給する。
【００２４】
転写電極３は，スクリーン電極１のホッパ２が粉体２１を供給する面とは反対側の面で対向するように配置され，直流高圧電源３１から転写バイアスが印加されることで，スクリーン電極１との間に静電界を形成する。本形態では，転写電極３とスクリーン電極１との距離を，１５ｍｍとする。また，転写電極３は，アルミ板であり，被塗布物１０を支持する機能を兼ねる。
【００２５】
シャッタ４は，スクリーン電極１と転写電極３との間に配置され，スクリーン電極１と転写電極３とが対向する方向に直交する方向（図１中の左右方向あるいは奥行方向）にスライド可能になっている。本形態では，厚みが１．０ｍｍのステンレス板であり，全面がフッ素樹脂でコーティングされたものとする。そして，シャッタ４が両電極１，３間に位置する状態（閉じた状態）では，粉体２１の被塗布物１０への移動を抑制し，シャッタ４が両電極１，３間に位置しない状態（開いた状態）では，粉体２１の被塗布物１０への移動が可能になる。なお，開いた状態では，シャッタ４が両電極１，３間から完全に外れた位置にいなければならないものではなく，少なくとも被塗布物１０の塗布領域と対向しない位置にいればよい。
【００２６】
飛散防止壁６は，スクリーン電極１のホッパ２が粉体２１を供給する面上に固定され，ホッパ２が粉体２１を供給する領域を囲むように配置されている。本形態では，高さを１００ｍｍとし，スクリーン電極１の枠体１２に固定される。飛散防止壁６によって，粉体２１の装置外への飛散が抑制される。なお，飛散防止壁６は，ポリプロピレン（ＰＰ）製であり，他の部位と接触したとしても短絡は生じない。
【００２７】
また，飛散防止壁６は，図４に示すように，上側の開口部に，その開口部を閉じるカバー６１を有している。カバー６１を閉じる際には，ホッパ２を飛散防止壁６に囲まれた領域外に移動させる。カバー６１を閉じた状態では，スクリーン電極１上の粉体層２２が飛散防止壁６で囲まれている領域内に閉じ込められた状態になり，粉体の装置外への飛散がほぼ完全に抑制される。また，外部からの異物の混入も抑制される。なお，カバー６１は無くても良い。
【００２８】
ブラシ８は，平面状のブラシであり，図１中の上下方向，左右方向および奥行方向の３方に移動自在に設けられたフレーム部材８１と，フレーム部材８１の下面に貼り付けられた発泡ウレタン８２とを備える。フレーム部材８１は，１９５ｍｍ×１９５ｍｍ×５ｍｍのアルミ板である。フレーム部材８１は，発泡ウレタン８２を支持する部材であり，所望の剛性を有するものであればどのような材質であっても適用可能である。発泡ウレタン８２は，１９５ｍｍ×１９５ｍｍ×５ｍｍのプラスチックスポンジである。発泡ウレタン８２は，絶縁性を有する部材であれば適用可能である。ブラシ８は，発泡ウレタン８２とスクリーン電極１とが対向するように配置される。
【００２９】
［リチウムイオン電池の構成］
続いて，非水型２次電池であるリチウムイオン電池の構成について簡単に説明する。リチウムイオン電池の発電要素は，金属箔の両面に負極用活物質を被膜状に塗布した負極と，金属箔の両面に正極用活物質を被膜状に塗布した正極とを有し，両電極がセパレータを介して対向配置される構造をなしている。そして，電極となる金属箔に粉体である活物質を塗布する際に，本形態の粉体塗布装置１００が利用される。
【００３０】
具体的に本形態では，正極板の金属箔として，厚さが１５μｍのアルミ箔を利用し，正極用活物質として，粒径が２μｍ〜１５μｍであり，平均粒径が５μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）を利用する。また，負極板の金属箔として，厚さが１５μｍの銅箔を利用し，負極用活物質として，粒径が５μｍ〜２０μｍであり，平均粒径が８μｍのグラファイトカーボンを利用する。また，バインダとして，５重量パーセント濃度のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末を混合する。なお，正極板，正極活物質層，負極板，負極活物質層，バインダに利用される物質は，一例であり，一般的に電池に利用されるものを適宜選択すればよい。
【００３１】
［粉体塗布手順］
続いて，粉体塗布装置１００の動作手順について，図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお，開始時には，スクリーン電極１と転写電極３との間には電圧が印加されていないものとする。また，カバー６１が閉じているものとする。
【００３２】
まず，被塗布物１０（正極板であればアルミ箔，負極板であれば銅箔）を，転写電極３上に搬入する（Ｓ００）。なお，Ｓ００の被塗布物１０の搬入は，開始直後のタイミングに限るものではなく，後述するＳ０７のシャッタ４を開くタイミングまでに搬入すればよい。
【００３３】
次に，飛散防止壁６の上側のカバー６１を開く（Ｓ０１）。これにより，飛散防止壁６で囲まれている領域が開き，当該領域内にホッパ２およびブラシ８が移動可能になる。なお，始めからカバー６１が開いている場合には，本ステップをバイパスする。
【００３４】
次に，シャッタ４がスクリーン電極１と被塗布物１０との間に移動し，シャッタ４を閉じた状態にする（Ｓ０２）。なお，シャッタ４を閉じた状態では，シャッタ４とスクリーン電極１とが接触しており，シャッタ４がスクリーン電極１の孔１４を塞いでいる。
【００３５】
次に，ホッパ２の供給口が，飛散防止壁６で囲まれている領域内に移動し，スクリーン電極１から５０ｍｍの高さの位置に配置される。そして，ホッパ２を横方向（図１中の左右方向あるいは奥行方向）に移動しながら粉体２１（正極板用であればコバルト酸リチウム，負極板用であればグラファイトカーボン）をスクリーン電極１の全面に供給する（Ｓ０３）。Ｓ０３では，スクリーン電極１上におよそ１０ｍｍの粉体層２２が形成されるまで粉体を供給する。
【００３６】
次に，ホッパ２が飛散防止壁６で囲まれている領域外に移動し，ブラシ８が飛散防止壁６で囲まれている領域内に移動し，発泡ウレタン８２と粉体層２２とを接触させる。そして，図６に示すように，ブラシ８が，横方向（図６中の左右方向あるいは奥行方向）に移動する（Ｓ０４）。すなわち，ブラシ８がスクリーン電極１に対して平行移動する。このブラシ８が移動する際，発泡ウレタン８２が粉体層２２に摺擦し，粉体層２２の表面が均される。このブラシ８の摺擦を１分間継続し，粉体層２２の厚さを均一化する。なお，ブラシ８による摺擦中，スクリーン電極１の上面側（粉体層２２側）は，飛散防止壁６によって覆われている。そのため，粉体は装置外部に飛散し難い。一方，スクリーン電極１の下面側（被塗布物１０側）は，シャッタ４が接触している。そのため，粉体はスクリーン電極１から漏れ出さない。
【００３７】
具体的には，ブラシ８の中心が，スクリーン電極１の平面上の中心を（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）とした場合の（＋２ｍｍ，＋２ｍｍ）の位置になるように移動し，さらにスクリーン電極１とフレーム部材８１との距離が１５ｍｍとなる高さ，つまり発泡ウレタン８２と粉体層２２とが接触する高さまで移動する。そして，その高さで，ブラシ８が，（＋２ｍｍ，−２ｍｍ），（−２ｍｍ，−２ｍｍ），（−２ｍｍ，＋２ｍｍ），（＋２ｍｍ，＋２ｍｍ）の順に４秒／周の速度で移動し，この周回移動を１分間継続して行う。
【００３８】
粉体層２２を均一化した後，直流高圧電源３１によってスクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加する（Ｓ０５）。本形態では，直流電圧３ｋＶを印加する。これにより，スクリーン電極１と転写電極３との間には，被塗布物１０およびシャッタ４を挟んで静電界が形成される。
【００３９】
次に，スクリーン電極１と転写電極３との間に強電場が形成された状態で，シャッタ４がスクリーン電極１と被塗布物１０との間から外れる位置に移動し，シャッタ４を開いた状態にする（Ｓ０６）。
【００４０】
シャッタ４を開いた後，図７に示すように，再びブラシ８を駆動し，ブラシ８をＳ０４でのポジションよりも僅かに下降させて粉体層２２への押圧力を上げ，発泡ウレタン８２を粉体層２２に押し当てた状態でブラシ８を周回移動させる（Ｓ０７）。これにより，スクリーン電極１上の粉体２１は，静電界が形成されている領域に孔１４を介して注がれる。そして，粉体２１は，孔１４を通過する際に荷電され，静電力によって粉体２１が被塗布物１０に塗布される。このとき，スクリーン電極１上の粉体層２２は厚さが均一であり，被塗布物１０にも粉体２１が均一に塗布される。
【００４１】
具体的には，ブラシ８を，スクリーン電極１とフレーム部材８１との距離が１０ｍｍとなる高さまで下降させる。すなわち，ブラシ８の発泡ウレタン部８２を粉体層２２に押し当てる。そして，その高さで，ブラシ８がＳ０４と同様の運動を行う。なお，Ｓ０７時において，ブラシ８の粉体層２２への押圧力がＳ０４時の高さでも十分の場合は，ブラシ８を下降させる必要はない。
【００４２】
粉体２１の供給をし終えた後，ブラシ８の摺擦を終了し，電圧印加を終了する（Ｓ０８）。その後，飛散防止壁６の上側のカバー６１を閉じ（Ｓ０９），被塗布物１０を粉体供給装置１００から取り出し，不図示の定着装置にて粉体を定着させることで粉体の塗布が完了する。
【００４３】
なお，本形態では，シャッタ４が閉じた状態の際，シャッタ４とスクリーン電極１とが接触していることとしているが，シャッタ４とスクリーン電極１とが非接触で対向するように配置してもよい。この場合，シャッタ４とスクリーン電極１とを接触させる機構（例えば，シャッタ４を上下移動させる機構）が不要であり，機器構成がシンプルになる。一方，シャッタ４とスクリーン電極１とを接触させた場合には，粉体層２２の均し時（Ｓ０４）にシャッタ４上に落下する粉体量を少なくすることができ，粉体の浪費が少ない。
【００４４】
また，本形態の具体例として示した，摺擦時の移動量，周回速度，均し時間，電圧，粉体の供給量，スクリーン電極１の多孔構造等は，あくまでも一例であってこれに限るものではない。すなわち，これらの数値および構造は，塗布量や粉体２１の種類によって適宜選択される。
【００４５】
以上詳細に説明したように本形態の粉体塗布装置１００は，被塗布物１０とスクリーン電極１との間を開閉するシャッタ４を設けている。そして，シャッタ４を閉じた状態で，スクリーン電極１上に粉体２１を供給する。さらに，シャッタ４を閉じた状態で，ブラシ８が粉体層２２を摺擦する。これにより，粉体２１は，被塗布物１０に移動することなくスクリーン電極１上で均される。その後，スクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加して静電界を形成する。そして，シャッタ４を開いた状態にして，ブラシ８が再度粉体層２２を摺擦し，スクリーン電極１上の粉体を被塗布物１０に塗布する。すなわち，粉体塗布装置１００では，一旦，シャッタ４を閉じた状態で粉体を供給し，粉体層２２を摺擦してスクリーン電極１上の粉体層２２を均した後，粉体層２２の厚さが均一となったところでシャッタ４を開き，粉体２１を被塗布物１０に塗布する。つまり，粉体層２２の厚さが均一となった状態で粉体２１を塗布する。そのため，被塗布物１０に形成される塗布膜の厚さも，均一性が高まることが期待できる。
【００４６】
特に，リチウムイオン電池に代表される非水型２次電池の電極（被塗布物）では，塗布膜の厚みの均一性として１平方センチ当たり十ミクロン以下の精度が要求される。本形態の粉体塗布装置１００は，このような高精度の要求を満たすことが期待できる。
【００４７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態では，リチウムイオン電池の電極の製造工程に，本発明を適用しているが，これに限るものではない。例えば，リチウムイオン電池以外の非水型２次電池の製造技術にも適用可能である。また，非水型２次電池の製造技術に限らず，塗装技術や成膜技術にも本発明を適用可能である。また，被塗布物としては，例えば，成形品全般，電子部品，プリント基板，ガラス基板が適用可能である。
【００４８】
また，実施の形態では，粉体層２２と摺擦する摺擦手段として，矩形の発泡ウレタン８２を利用したが，これに限るものではない。例えば，非発泡の材料であってもよい。また，その形状についても，ローラ状のものであってもよいし，ブラシ毛をフレーム部材に植毛したものであってもよい。
【００４９】
また，実施の形態では，短絡を抑制するために，発泡ウレタン８２，シャッタ４および飛散防止壁６の全体が絶縁材料からなるように構成しているが，一部のみを絶縁材料で構成するようにしてもよい。すなわち，スクリーン電極１との接触部ないし接合部が絶縁部材であればよく，必ずしも全体が絶縁部材である必要はない。
【００５０】
また，実施の形態では，ブラシ８がＳ０４での均し機能とＳ０７での塗布機能とを兼ねているが，別々の機構によって実行してもよい。すなわち，塗布手段としては，振動機構やスキージ等によって粉体を押し出してもよい。ただし，ブラシ８が均し機能と塗布機能とを兼ねることで，装置の構成をシンプルにすることができる。
【００５１】
また，実施の形態では，カバー６１を開いた状態でブラシ８を動作させているが，カバー６１を閉じた状態でブラシ８を動作させることが可能な構成であれば，カバー８を閉じた状態でブラシ８を動作させ，粉体層２２の均しおよび粉体２１の塗布を行ってもよい。この場合，粉体層２２が完全に囲まれるため，より粉体２１の装置外への飛散が抑制される。
【符号の説明】
【００５２】
１ スクリーン電極
１４ 孔
２ ホッパ（供給手段）
２１ 粉体
２２ 粉体層
３ 転写電極
３１ 直流高圧電源
４ シャッタ
６ 飛散防止壁
８ ブラシ（摺擦手段）
８１ フレーム部材
８２ 発砲ウレタン
１０ 被塗布物
１００ 粉体塗布装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置および粉体塗布方法に関する。さらに詳細には，静電力を利用して粉体を被塗布物に転写する粉体塗布装置および粉体塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，静電力を利用して粉体を被塗布物に転写する静電塗装技術が広く知られている。近年，この静電塗装技術は，被塗布物の塗装の他にも様々な分野で注目されている。例えば，非水型２次電池の電極の製造においても，この静電塗装技術の利用が検討されている。
【０００３】
静電塗装技術を利用した粉体塗布方法としては，例えば特許文献１に，スポンジ状のローラ表面に粉体を供給し，そのローラをスクリーン電極に押し付けつつ回転させることで，粉体をスクリーン電極の孔を介して供給する方法が開示されている。また，例えば特許文献２に，スクリーン電極上に粉体を散布し，スクリーン電極を上下振動させることで，粉体をスクリーン電極の孔を介して供給する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６４−９９５５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１１６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の技術には，次のような問題があった。すなわち，被塗布物上に得られる膜（塗布膜）の厚さにばらつきがある。例えば特許文献１のようにローラから粉体を塗布する場合，被塗布物上に形成される塗布膜の均一性は，ローラでスクリーン電極から押し出される粉体量の均一性にほぼ等しい。この粉体量の均一性は，ホッパーからローラに降り注がれる粉体量の均一性によって決定されるが，ホッパーからの定量供給は非常に難しい。また，ローラ上に供給された粉体は，一部はスポンジ状のローラに吸収され，一部はスポンジの曲面で無作為に跳ね返る。つまり，ローラから押し出される粉体量の制御は極めて難しい。
【０００６】
一方，特許文献２のように，ローラを利用しない場合，ローラに起因する塗布膜の厚さ不均一は生じない。しかし，特許文献２のように粉体をホッパーから散布する場合，塗布膜の均一性は，スクリーン電極上に散布される粉体量の均一性にほぼ等しい。この粉体量の均一性は，結局，ホッパーから降り注がれる粉体量の均一性によって決定される。そのため，高精度の塗布膜形成は困難である。
【０００７】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，被塗布物上に形成される塗布膜の，厚さの均一性が高い粉体塗布装置および粉体塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた粉体塗布装置は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置であって，多数の孔が設けられたスクリーン電極と，スクリーン電極上に粉体を供給する供給手段と，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面とは反対側の面と対向し，高電圧が印加されることによってスクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極と，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面上に位置し，スクリーン電極に対して平行方向に移動し，スクリーン電極上に形成された粉体層を摺擦する摺擦手段と，スクリーン電極と転写電極との間に位置し，両電極間に配置される被塗布物とスクリーン電極との間を開閉するシャッタとを備え，シャッタを閉じた状態で，供給手段からスクリーン電極上に粉体を供給し，摺擦手段がスクリーン電極上に形成された粉体層上でスクリーン電極に対して平行方向に移動し，シャッタを開いた状態で，スクリーン電極と転写電極との間に配置された被塗布物に，スクリーン電極上に供給された粉体を塗布することを特徴としている。
【０００９】
本発明の粉体塗布装置は，被塗布物とスクリーン電極との間を開閉するシャッタを設けている。そして，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に粉体を供給する。さらに，シャッタを閉じた状態で，摺擦手段が粉体層を摺擦する。これにより，スクリーン電極上の粉体層は，被塗布物に移動することなくスクリーン電極上で均される。その後，スクリーン電極と転写電極との間に高電圧を印加して静電界を形成する。そして，シャッタを開いた状態にして，スクリーン電極上の粉体を静電界を介して被塗布物に塗布する。
【００１０】
すなわち，本発明の粉体塗布装置では，一旦，シャッタを閉じた状態で粉体を供給し，摺擦手段がスクリーン電極上に形成された粉体層上を平行移動することで粉体層を均す。その後，粉体層の厚さが均一となったところでシャッタを開き，粉体を被塗布物に塗布する。つまり，粉体層の厚さが均一となった状態で粉体を塗布する。そのため，被塗布物に形成される塗布膜の厚さも均一性が高い。
【００１１】
また，本発明の粉体塗布装置は，スクリーン電極の，供給手段が粉体を供給する面上に位置し，供給手段が粉体を供給する領域を囲む防止壁を備えるとよい。すなわち，スクリーン電極の，粉体層が形成される面を囲むことで，粉体が装置外に飛散することが抑制される。
【００１２】
また，上記の防止壁は，少なくともスクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなるとよい。すなわち，スクリーン電極と接触する部位を絶縁部材とすることで，短絡を防止することができる。
【００１３】
また，本発明の粉体塗布装置のシャッタは，閉じた状態でスクリーン電極と接触状態であるとよい。すなわち，シャッタがスクリーン電極の孔を塞ぐことで，摺擦手段が粉体層を摺擦する際にスクリーン電極からシャッタに漏れる粉体の量を少なくすることができる。
【００１４】
なお，本発明の粉体塗布装置のシャッタは，閉じた状態でスクリーン電極と非接触状態であってもよい。すなわち，スクリーン電極に接触させるための機構が不要であり，装置の構成がシンプルになる。
【００１５】
また，上記の場合，シャッタは，少なくともスクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなるとよい。すなわち，スクリーン電極と接触する部位を絶縁部材とすることで，短絡を防止することができる。
【００１６】
また，本発明の粉体塗布装置は，シャッタを開放した状態で，摺擦手段がスクリーン電極に対して平行方向に移動して，被塗布物に粉体を塗布するとよい。すなわち，均された後の粉体を被塗布物に塗布する手段を別に装備することが考えられるが，均し手段として利用した摺擦手段を粉体塗布時にも利用する。つまり，摺擦手段が，均し機能と塗布機能とを兼ねる。これにより，装置の構成がシンプルになる。
【００１７】
また，本発明は，被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布方法であって，多数の孔が設けられたスクリーン電極と，スクリーン電極と対向し，スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極との間に，被塗布物を配置する配置ステップと，スクリーン電極と被塗布物との間をシャッタで閉じ，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に粉体を供給する供給ステップと，供給ステップで粉体の供給を開始した後，シャッタを閉じた状態で，スクリーン電極上に形成された粉体層上に摺擦手段を配置し，摺擦手段をスクリーン電極に対して平行方向に移動し，粉体層を摺擦する摺擦ステップと，スクリーン電極と転写電極との間に高電圧を印加し，静電界を形成する電圧印加ステップと，シャッタを開いた状態で，スクリーン電極上に供給された粉体を静電界を介して被塗布物に塗布する塗布ステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，被塗布物上に形成される塗布膜の，厚さの均一性が高い粉体塗布装置および粉体塗布方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを閉じ，カバーを開いた状態）を示す図である。
【図２】スクリーン電極の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示したスクリーン電極のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタおよびカバーを閉じた状態）を示す図である。
【図５】実施の形態にかかる粉体塗布装置の粉体塗布手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを閉じ，ブラシをかけた状態）を示す図である。
【図７】実施の形態にかかる粉体塗布装置の概略構成（シャッタを開き，ブラシをかけた状態）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下，本発明にかかる装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，以下の形態では，リチウムイオン電池の電極板を製造する際に利用される粉体塗布装置として本発明を適用する。
【００２１】
［粉体塗布装置の構成］
本形態の粉体塗布装置１００は，図１に示すように，スクリーン電極１と，ホッパ２と，転写電極３と，シャッタ４と，飛散防止壁６と，ブラシ８とを備えている。被塗布物１０（本形態ではリチウムイオン電池の電極板）は，スクリーン電極１と転写電極３との間に，より具体的にはシャッタ４を閉じた状態でシャッタ４と転写電極３との間に配置される。また，スクリーン電極１と転写電極３とは，直流高圧電源３１に電気的に接続される。
【００２２】
スクリーン電極１は，図２に示すように，ステンレス製のメッシュ１１と，アルミ製の枠体１２とから構成されている。本形態では，メッシュ１１および枠体１２の外形を，２００ｍｍ×２００ｍｍとする。図３は，図２のＡ−Ａ断面を示している。メッシュ１１には，およそ５００個の孔１４が等間隔で設けられる構成になっている。本形態では，各孔１４の最大幅を２５μｍとする。この貫通孔である孔１４を介して，スクリーン電極１１の一方の面上に供給される粉体が他方の面側に通り抜け可能になっている。また，一部の孔１４は，絶縁性樹脂１５によって塞がれている。すなわち，被塗布物１０に粉体を塗布したい領域（塗布領域）以外の領域に対応する孔１４を絶縁性樹脂１５で閉塞している。これにより，所望の領域に粉体を塗布することができる。
【００２３】
ホッパ２は，被塗布物１０に塗布する粉体２１（本形態ではリチウムイオン電池の電極材料）を，スクリーン電極１上に供給するものである。ホッパ２は，不図示の移動機構により，図１中，上下方向，左右方向，奥行き方向の三方に移動自在に設けられており，スクリーン電極１上の面内に均等に粉体２１を供給する。
【００２４】
転写電極３は，スクリーン電極１のホッパ２が粉体２１を供給する面とは反対側の面で対向するように配置され，直流高圧電源３１から転写バイアスが印加されることで，スクリーン電極１との間に静電界を形成する。本形態では，転写電極３とスクリーン電極１との距離を，１５ｍｍとする。また，転写電極３は，アルミ板であり，被塗布物１０を支持する機能を兼ねる。
【００２５】
シャッタ４は，スクリーン電極１と転写電極３との間に配置され，スクリーン電極１と転写電極３とが対向する方向に直交する方向（図１中の左右方向あるいは奥行方向）にスライド可能になっている。本形態では，厚みが１．０ｍｍのステンレス板であり，全面がフッ素樹脂でコーティングされたものとする。そして，シャッタ４が両電極１，３間に位置する状態（閉じた状態）では，粉体２１の被塗布物１０への移動を抑制し，シャッタ４が両電極１，３間に位置しない状態（開いた状態）では，粉体２１の被塗布物１０への移動が可能になる。なお，開いた状態では，シャッタ４が両電極１，３間から完全に外れた位置にいなければならないものではなく，少なくとも被塗布物１０の塗布領域と対向しない位置にいればよい。
【００２６】
飛散防止壁６は，スクリーン電極１のホッパ２が粉体２１を供給する面上に固定され，ホッパ２が粉体２１を供給する領域を囲むように配置されている。本形態では，高さを１００ｍｍとし，スクリーン電極１の枠体１２に固定される。飛散防止壁６によって，粉体２１の装置外への飛散が抑制される。なお，飛散防止壁６は，ポリプロピレン（ＰＰ）製であり，他の部位と接触したとしても短絡は生じない。
【００２７】
また，飛散防止壁６は，図４に示すように，上側の開口部に，その開口部を閉じるカバー６１を有している。カバー６１を閉じる際には，ホッパ２を飛散防止壁６に囲まれた領域外に移動させる。カバー６１を閉じた状態では，スクリーン電極１上の粉体層２２が飛散防止壁６で囲まれている領域内に閉じ込められた状態になり，粉体の装置外への飛散がほぼ完全に抑制される。また，外部からの異物の混入も抑制される。なお，カバー６１は無くても良い。
【００２８】
ブラシ８は，平面状のブラシであり，図１中の上下方向，左右方向および奥行方向の３方に移動自在に設けられたフレーム部材８１と，フレーム部材８１の下面に貼り付けられた発泡ウレタン８２とを備える。フレーム部材８１は，１９５ｍｍ×１９５ｍｍ×５ｍｍのアルミ板である。フレーム部材８１は，発泡ウレタン８２を支持する部材であり，所望の剛性を有するものであればどのような材質であっても適用可能である。発泡ウレタン８２は，１９５ｍｍ×１９５ｍｍ×５ｍｍのプラスチックスポンジである。発泡ウレタン８２は，絶縁性を有する部材であれば適用可能である。ブラシ８は，発泡ウレタン８２とスクリーン電極１とが対向するように配置される。
【００２９】
［リチウムイオン電池の構成］
続いて，非水型２次電池であるリチウムイオン電池の構成について簡単に説明する。リチウムイオン電池の発電要素は，金属箔の両面に負極用活物質を被膜状に塗布した負極と，金属箔の両面に正極用活物質を被膜状に塗布した正極とを有し，両電極がセパレータを介して対向配置される構造をなしている。そして，電極となる金属箔に粉体である活物質を塗布する際に，本形態の粉体塗布装置１００が利用される。
【００３０】
具体的に本形態では，正極板の金属箔として，厚さが１５μｍのアルミ箔を利用し，正極用活物質として，粒径が２μｍ〜１５μｍであり，平均粒径が５μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）を利用する。また，負極板の金属箔として，厚さが１５μｍの銅箔を利用し，負極用活物質として，粒径が５μｍ〜２０μｍであり，平均粒径が８μｍのグラファイトカーボンを利用する。また，バインダとして，５重量パーセント濃度のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末を混合する。なお，正極板，正極活物質層，負極板，負極活物質層，バインダに利用される物質は，一例であり，一般的に電池に利用されるものを適宜選択すればよい。
【００３１】
［粉体塗布手順］
続いて，粉体塗布装置１００の動作手順について，図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお，開始時には，スクリーン電極１と転写電極３との間には電圧が印加されていないものとする。また，カバー６１が閉じているものとする。
【００３２】
まず，被塗布物１０（正極板であればアルミ箔，負極板であれば銅箔）を，転写電極３上に搬入する（Ｓ００）。なお，Ｓ００の被塗布物１０の搬入は，開始直後のタイミングに限るものではなく，後述するＳ０７のシャッタ４を開くタイミングまでに搬入すればよい。
【００３３】
次に，飛散防止壁６の上側のカバー６１を開く（Ｓ０１）。これにより，飛散防止壁６で囲まれている領域が開き，当該領域内にホッパ２およびブラシ８が移動可能になる。なお，始めからカバー６１が開いている場合には，本ステップをバイパスする。
【００３４】
次に，シャッタ４がスクリーン電極１と被塗布物１０との間に移動し，シャッタ４を閉じた状態にする（Ｓ０２）。なお，シャッタ４を閉じた状態では，シャッタ４とスクリーン電極１とが接触しており，シャッタ４がスクリーン電極１の孔１４を塞いでいる。
【００３５】
次に，ホッパ２の供給口が，飛散防止壁６で囲まれている領域内に移動し，スクリーン電極１から５０ｍｍの高さの位置に配置される。そして，ホッパ２を横方向（図１中の左右方向あるいは奥行方向）に移動しながら粉体２１（正極板用であればコバルト酸リチウム，負極板用であればグラファイトカーボン）をスクリーン電極１の全面に供給する（Ｓ０３）。Ｓ０３では，スクリーン電極１上におよそ１０ｍｍの粉体層２２が形成されるまで粉体を供給する。
【００３６】
次に，ホッパ２が飛散防止壁６で囲まれている領域外に移動し，ブラシ８が飛散防止壁６で囲まれている領域内に移動し，発泡ウレタン８２と粉体層２２とを接触させる。そして，図６に示すように，ブラシ８が，横方向（図６中の左右方向あるいは奥行方向）に移動する（Ｓ０４）。すなわち，ブラシ８がスクリーン電極１に対して平行移動する。このブラシ８が移動する際，発泡ウレタン８２が粉体層２２に摺擦し，粉体層２２の表面が均される。このブラシ８の摺擦を１分間継続し，粉体層２２の厚さを均一化する。なお，ブラシ８による摺擦中，スクリーン電極１の上面側（粉体層２２側）は，飛散防止壁６によって覆われている。そのため，粉体は装置外部に飛散し難い。一方，スクリーン電極１の下面側（被塗布物１０側）は，シャッタ４が接触している。そのため，粉体はスクリーン電極１から漏れ出さない。
【００３７】
具体的には，ブラシ８の中心が，スクリーン電極１の平面上の中心を（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）とした場合の（＋２ｍｍ，＋２ｍｍ）の位置になるように移動し，さらにスクリーン電極１とフレーム部材８１との距離が１５ｍｍとなる高さ，つまり発泡ウレタン８２と粉体層２２とが接触する高さまで移動する。そして，その高さで，ブラシ８が，（＋２ｍｍ，−２ｍｍ），（−２ｍｍ，−２ｍｍ），（−２ｍｍ，＋２ｍｍ），（＋２ｍｍ，＋２ｍｍ）の順に４秒／周の速度で移動し，この周回移動を１分間継続して行う。
【００３８】
粉体層２２を均一化した後，直流高圧電源３１によってスクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加する（Ｓ０５）。本形態では，直流電圧３ｋＶを印加する。これにより，スクリーン電極１と転写電極３との間には，被塗布物１０およびシャッタ４を挟んで静電界が形成される。
【００３９】
次に，スクリーン電極１と転写電極３との間に強電場が形成された状態で，シャッタ４がスクリーン電極１と被塗布物１０との間から外れる位置に移動し，シャッタ４を開いた状態にする（Ｓ０６）。
【００４０】
シャッタ４を開いた後，図７に示すように，再びブラシ８を駆動し，ブラシ８をＳ０４でのポジションよりも僅かに下降させて粉体層２２への押圧力を上げ，発泡ウレタン８２を粉体層２２に押し当てた状態でブラシ８を周回移動させる（Ｓ０７）。これにより，スクリーン電極１上の粉体２１は，静電界が形成されている領域に孔１４を介して注がれる。そして，粉体２１は，孔１４を通過する際に荷電され，静電力によって粉体２１が被塗布物１０に塗布される。このとき，スクリーン電極１上の粉体層２２は厚さが均一であり，被塗布物１０にも粉体２１が均一に塗布される。
【００４１】
具体的には，ブラシ８を，スクリーン電極１とフレーム部材８１との距離が１０ｍｍとなる高さまで下降させる。すなわち，ブラシ８の発泡ウレタン部８２を粉体層２２に押し当てる。そして，その高さで，ブラシ８がＳ０４と同様の運動を行う。なお，Ｓ０７時において，ブラシ８の粉体層２２への押圧力がＳ０４時の高さでも十分の場合は，ブラシ８を下降させる必要はない。
【００４２】
粉体２１の供給をし終えた後，ブラシ８の摺擦を終了し，電圧印加を終了する（Ｓ０８）。その後，飛散防止壁６の上側のカバー６１を閉じ（Ｓ０９），被塗布物１０を粉体供給装置１００から取り出し，不図示の定着装置にて粉体を定着させることで粉体の塗布が完了する。
【００４３】
なお，本形態では，シャッタ４が閉じた状態の際，シャッタ４とスクリーン電極１とが接触していることとしているが，シャッタ４とスクリーン電極１とが非接触で対向するように配置してもよい。この場合，シャッタ４とスクリーン電極１とを接触させる機構（例えば，シャッタ４を上下移動させる機構）が不要であり，機器構成がシンプルになる。一方，シャッタ４とスクリーン電極１とを接触させた場合には，粉体層２２の均し時（Ｓ０４）にシャッタ４上に落下する粉体量を少なくすることができ，粉体の浪費が少ない。
【００４４】
また，本形態の具体例として示した，摺擦時の移動量，周回速度，均し時間，電圧，粉体の供給量，スクリーン電極１の多孔構造等は，あくまでも一例であってこれに限るものではない。すなわち，これらの数値および構造は，塗布量や粉体２１の種類によって適宜選択される。
【００４５】
以上詳細に説明したように本形態の粉体塗布装置１００は，被塗布物１０とスクリーン電極１との間を開閉するシャッタ４を設けている。そして，シャッタ４を閉じた状態で，スクリーン電極１上に粉体２１を供給する。さらに，シャッタ４を閉じた状態で，ブラシ８が粉体層２２を摺擦する。これにより，粉体２１は，被塗布物１０に移動することなくスクリーン電極１上で均される。その後，スクリーン電極１と転写電極３との間に高電圧を印加して静電界を形成する。そして，シャッタ４を開いた状態にして，ブラシ８が再度粉体層２２を摺擦し，スクリーン電極１上の粉体を被塗布物１０に塗布する。すなわち，粉体塗布装置１００では，一旦，シャッタ４を閉じた状態で粉体を供給し，粉体層２２を摺擦してスクリーン電極１上の粉体層２２を均した後，粉体層２２の厚さが均一となったところでシャッタ４を開き，粉体２１を被塗布物１０に塗布する。つまり，粉体層２２の厚さが均一となった状態で粉体２１を塗布する。そのため，被塗布物１０に形成される塗布膜の厚さも，均一性が高まることが期待できる。
【００４６】
特に，リチウムイオン電池に代表される非水型２次電池の電極（被塗布物）では，塗布膜の厚みの均一性として１平方センチ当たり十ミクロン以下の精度が要求される。本形態の粉体塗布装置１００は，このような高精度の要求を満たすことが期待できる。
【００４７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態では，リチウムイオン電池の電極の製造工程に，本発明を適用しているが，これに限るものではない。例えば，リチウムイオン電池以外の非水型２次電池の製造技術にも適用可能である。また，非水型２次電池の製造技術に限らず，塗装技術や成膜技術にも本発明を適用可能である。また，被塗布物としては，例えば，成形品全般，電子部品，プリント基板，ガラス基板が適用可能である。
【００４８】
また，実施の形態では，粉体層２２と摺擦する摺擦手段として，矩形の発泡ウレタン８２を利用したが，これに限るものではない。例えば，非発泡の材料であってもよい。また，その形状についても，ローラ状のものであってもよいし，ブラシ毛をフレーム部材に植毛したものであってもよい。
【００４９】
また，実施の形態では，短絡を抑制するために，発泡ウレタン８２，シャッタ４および飛散防止壁６の全体が絶縁材料からなるように構成しているが，一部のみを絶縁材料で構成するようにしてもよい。すなわち，スクリーン電極１との接触部ないし接合部が絶縁部材であればよく，必ずしも全体が絶縁部材である必要はない。
【００５０】
また，実施の形態では，ブラシ８がＳ０４での均し機能とＳ０７での塗布機能とを兼ねているが，別々の機構によって実行してもよい。すなわち，塗布手段としては，振動機構やスキージ等によって粉体を押し出してもよい。ただし，ブラシ８が均し機能と塗布機能とを兼ねることで，装置の構成をシンプルにすることができる。
【００５１】
また，実施の形態では，カバー６１を開いた状態でブラシ８を動作させているが，カバー６１を閉じた状態でブラシ８を動作させることが可能な構成であれば，カバー８を閉じた状態でブラシ８を動作させ，粉体層２２の均しおよび粉体２１の塗布を行ってもよい。この場合，粉体層２２が完全に囲まれるため，より粉体２１の装置外への飛散が抑制される。
【符号の説明】
【００５２】
１ スクリーン電極
１４ 孔
２ ホッパ（供給手段）
２１ 粉体
２２ 粉体層
３ 転写電極
３１ 直流高圧電源
４ シャッタ
６ 飛散防止壁
８ ブラシ（摺擦手段）
８１ フレーム部材
８２ 発砲ウレタン
１０ 被塗布物
１００ 粉体塗布装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置において，
多数の孔が設けられたスクリーン電極と，
前記スクリーン電極上に粉体を供給する供給手段と，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面とは反対側の面と対向し，高電圧が印加されることによって前記スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極と，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面上に位置し，前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，前記スクリーン電極上に形成された粉体層を摺擦する摺擦手段と，
前記スクリーン電極と前記転写電極との間に位置し，両電極間に配置される被塗布物と前記スクリーン電極との間を開閉するシャッタとを備え，
前記シャッタを閉じた状態で，前記供給手段から前記スクリーン電極上に粉体を供給し，前記摺擦手段が前記スクリーン電極上に形成された粉体層上で前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，
前記シャッタを開いた状態で，前記スクリーン電極と前記転写電極との間に配置された被塗布物に，前記スクリーン電極上に供給された粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載する粉体塗布装置において，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面上に位置し，前記供給手段が粉体を供給する領域を囲む防止壁を備えることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載する粉体塗布装置において，
前記防止壁は，少なくとも前記スクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタは，閉じた状態で前記スクリーン電極と接触状態であることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタは，少なくとも前記スクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタを開放した状態で，前記摺擦手段が前記スクリーン電極に対して平行方向に移動して，被塗布物に粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
非水型２次電池の電極板を被塗布物とすることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項８】
被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布方法において，
多数の孔が設けられたスクリーン電極と，前記スクリーン電極と対向し，前記スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極との間に，被塗布物を配置する配置ステップと，
前記スクリーン電極と前記被塗布物との間をシャッタで閉じ，前記シャッタを閉じた状態で，前記スクリーン電極上に粉体を供給する供給ステップと，
前記供給ステップで粉体の供給を開始した後，前記シャッタを閉じた状態で，前記スクリーン電極上に形成された粉体層上に摺擦手段を配置し，前記摺擦手段を前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，前記粉体層を摺擦する摺擦ステップと，
前記スクリーン電極と前記転写電極との間に高電圧を印加し，静電界を形成する電圧印加ステップと，
前記シャッタを開いた状態で，前記スクリーン電極上に供給された粉体を前記静電界を介して前記被塗布物に塗布する塗布ステップとを含むことを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項９】
請求項８に記載する粉体塗布方法において，
前記シャッタを閉塞した状態では，前記シャッタと前記スクリーン電極とが接触状態であることを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１０】
請求項８に記載する粉体塗布方法において，
前記シャッタを閉塞した状態では，前記シャッタと前記スクリーン電極とが非接触状態であることを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載する粉体塗布方法において，
前記塗布ステップでは，前記摺擦手段が前記スクリーン電極に対して平行方向に移動して被塗布物に粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１のいずれか１つに記載する粉体塗布方法において，
非水型２次電池の電極板を被塗布物とすることを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１】
被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布装置において，
多数の孔が設けられたスクリーン電極と，
前記スクリーン電極上に粉体を供給する供給手段と，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面とは反対側の面と対向し，高電圧が印加されることによって前記スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極と，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面上に位置し，前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，前記スクリーン電極上に形成された粉体層を摺擦する摺擦手段と，
前記スクリーン電極と前記転写電極との間に位置し，両電極間に配置される被塗布物と前記スクリーン電極との間を開閉するシャッタとを備え，
前記シャッタを閉じた状態で，前記供給手段から前記スクリーン電極上に粉体を供給し，前記摺擦手段が前記スクリーン電極上に形成された粉体層上で前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，
前記シャッタを開いた状態で，前記スクリーン電極と前記転写電極との間に配置された被塗布物に，前記スクリーン電極上に供給された粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載する粉体塗布装置において，
前記スクリーン電極の，前記供給手段が粉体を供給する面上に位置し，前記供給手段が粉体を供給する領域を囲む防止壁を備えることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載する粉体塗布装置において，
前記防止壁は，少なくとも前記スクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタは，閉じた状態で前記スクリーン電極と接触状態であることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタは，少なくとも前記スクリーン電極を接触する部位が絶縁部材からなることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
前記シャッタを開放した状態で，前記摺擦手段が前記スクリーン電極に対して平行方向に移動して，被塗布物に粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載する粉体塗布装置において，
非水型２次電池の電極板を被塗布物とすることを特徴とする粉体塗布装置。
【請求項８】
被塗布物に粉体を塗布する粉体塗布方法において，
多数の孔が設けられたスクリーン電極と，前記スクリーン電極と対向し，前記スクリーン電極との間で静電界を形成する転写電極との間に，被塗布物を配置する配置ステップと，
前記スクリーン電極と前記被塗布物との間をシャッタで閉じ，前記シャッタを閉じた状態で，前記スクリーン電極上に粉体を供給する供給ステップと，
前記供給ステップで粉体の供給を開始した後，前記シャッタを閉じた状態で，前記スクリーン電極上に形成された粉体層上に摺擦手段を配置し，前記摺擦手段を前記スクリーン電極に対して平行方向に移動し，前記粉体層を摺擦する摺擦ステップと，
前記スクリーン電極と前記転写電極との間に高電圧を印加し，静電界を形成する電圧印加ステップと，
前記シャッタを開いた状態で，前記スクリーン電極上に供給された粉体を前記静電界を介して前記被塗布物に塗布する塗布ステップとを含むことを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項９】
請求項８に記載する粉体塗布方法において，
前記シャッタを閉塞した状態では，前記シャッタと前記スクリーン電極とが接触状態であることを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１０】
請求項８に記載する粉体塗布方法において，
前記シャッタを閉塞した状態では，前記シャッタと前記スクリーン電極とが非接触状態であることを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載する粉体塗布方法において，
前記塗布ステップでは，前記摺擦手段が前記スクリーン電極に対して平行方向に移動して被塗布物に粉体を塗布することを特徴とする粉体塗布方法。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１のいずれか１つに記載する粉体塗布方法において，
非水型２次電池の電極板を被塗布物とすることを特徴とする粉体塗布方法。
【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２０１０−２０７７８０（Ｐ２０１０−２０７７８０Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９８３９（Ｐ２００９−５９８３９）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【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２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【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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