JP2012217947A - Coating apparatus, coating method and electrode manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating apparatus capable of improving coating quality by preventing coating from becoming nonuniform in a width direction of a substrate.SOLUTION: A coating apparatus 10 includes: a rod coater 20 for coating a coating surface 1a of a substrate 1 with a coating material 2; an upstream-side pressing roller 30 which is disposed at an upstream side of the rod coater 20 and presses the substrate 1 from a side opposite to the coating surface 1a; and a downstream-side pressing roller 40 which is disposed at a downstream side of the rod coater 20 and presses the substrate 1 from the side opposite to the coating surface 1a. Between the upstream-side pressing roller 30 and the downstream-side pressing roller 40, at a position opposed to the rod coater 20, a center pressing roller 50 is disposed which presses the substrate 1 toward a rod 23 of the rod coater 20 from the side opposite to the coating surface 1a. The center pressing roller 50 includes a damper mechanism 55 which maintains a pressure pressing the substrate 1 at a predetermined value. On a surface of the center pressing roller 50, a plate is formed in which slanting lines tilted with respect to a rotary shaft 51 are formed.

Description

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。   The present invention relates to a coating apparatus, a coating method, and an electrode manufacturing method for coating a coating material on the surface of a substrate on which an electrode is formed in a battery manufacturing process.

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。   In recent years, electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles equipped with an electric motor as a drive source are becoming popular. Such an electric vehicle is equipped with a secondary battery for charging and discharging. The electrode of the secondary battery is made by applying a coating material (paste, binder, etc.) to the surface of a base material such as aluminum foil (positive electrode side) or copper foil (negative electrode side) using a coating device. ing.

このような塗工装置として、図４に示すように、基材１の表面に塗工材２を塗工するロッドコータ１１０と、ロッドコータ１１０の上流側に配置されて基材１の塗工面１ａとは逆側から基材１を押圧する上流側押圧ローラ１２０と、ロッドコータ１１０の下流側に配置されて基材１の塗工面１ａとは逆側から基材１を押圧する下流側押圧ローラ１３０とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。こうした塗工装置１００では、上流側押圧ローラ１２０及び下流側押圧ローラ１３０により、基材１をロッドコータ１１０に向けて押圧した状態で、ロッドコータ１１０のロッド１１１により基材１への塗工が行われている。   As such a coating apparatus, as shown in FIG. 4, a rod coater 110 that coats the surface of the substrate 1 with the coating material 2, and a coating surface of the substrate 1 that is disposed upstream of the rod coater 110. An upstream-side pressing roller 120 that presses the substrate 1 from the opposite side to 1a, and a downstream-side press that is arranged on the downstream side of the rod coater 110 and presses the substrate 1 from the opposite side to the coating surface 1a of the substrate 1 The thing provided with the roller 130 is known (refer patent document 1). In such a coating apparatus 100, coating on the base material 1 is performed by the rod 111 of the rod coater 110 while the base material 1 is pressed toward the rod coater 110 by the upstream pressure roller 120 and the downstream pressure roller 130. Has been done.

特開２００６−０６８６１６号公報JP 2006-068616 A

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。
すなわち、上記従来技術によると、基材１の幅方向における撓みが原因で塗工ムラが発生し、塗工品質が低下するという問題があった。具体的には、電池の製造工程では、図５に示すように、基材１の幅方向中央部１ｃにのみ塗工材２が塗工され、基材１の幅方向両端部１ｓ，１ｓには塗工材２が塗工されない。つまり、ロッドコータ１１０のロッド１１１は、基材１の幅方向中央部１ｃにのみ当接し、基材１の幅方向両端部１ｓ，１ｓには当接しないようになっている。この場合、ロッド１１１に当接しない基材１の幅方向両端部１ｓ，１ｓは、上流側押圧ローラ１２０及び下流側押圧ローラ１３０による張力により下方へと撓む傾向があった。一方、基材１の幅方向中央部１ｃは、幅方向両端部１ｓ，１ｓが下方へ撓むのにつれて中央が山状に浮き上がる傾向があった。その結果、塗工膜の厚みは、基材１の幅方向中央付近で厚くなり、幅方向両端側に向けて薄くなる傾向があった。このように、塗工膜に基材幅方向の塗工ムラが生じ、塗工品質が低下していた。 However, the above prior art has the following problems.
That is, according to the prior art described above, there is a problem that coating unevenness occurs due to the bending in the width direction of the substrate 1 and the coating quality is deteriorated. Specifically, in the battery manufacturing process, as shown in FIG. 5, the coating material 2 is applied only to the width direction center portion 1 c of the base material 1, and the width direction both ends 1 s and 1 s of the base material 1 are applied. The coating material 2 is not coated. That is, the rod 111 of the rod coater 110 abuts only on the width direction center portion 1 c of the base material 1 and does not abut on the width direction both ends 1 s and 1 s of the base material 1. In this case, both ends 1 s and 1 s in the width direction of the base material 1 that do not come into contact with the rod 111 tend to bend downward due to tension by the upstream pressure roller 120 and the downstream pressure roller 130. On the other hand, the center portion 1c in the width direction of the base material 1 has a tendency that the center rises in a mountain shape as the width direction both end portions 1s, 1s bend downward. As a result, the thickness of the coating film tends to increase in the vicinity of the center in the width direction of the substrate 1 and decrease toward both ends in the width direction. Thus, the coating nonuniformity of the base-material width direction arose in the coating film, and the coating quality fell.

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、基材幅方向における塗工ムラの発生を防止して塗工品質を向上させ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。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a coating apparatus, a coating method, and an electrode capable of improving the coating quality by preventing the occurrence of coating unevenness in the substrate width direction. An object is to provide a manufacturing method.

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ロッドコータと、前記ロッドコータの上流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する上流側押圧ローラと、前記ロッドコータの下流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する下流側押圧ローラとを有する塗工装置において、前記上流側押圧ローラと前記下流側押圧ローラとの間であって前記ロッドコータに対向する位置に配置され、前記基材を塗工面とは逆側から前記ロッドコータのロッドに向けて押圧するセンター押圧ローラを有すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する塗工装置において、前記センター押圧ローラには、前記基材を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構が設けられていること、を特徴とする。
（３）（２）に記載する塗工装置において、前記ダンパ機構により、前記ロッドコータのロッドと前記センター押圧ローラとの間に搬送される前記基材の水平方向となす角度を、１０°以下に調整すること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する塗工装置において、前記センター押圧ローラには、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版が形成されていること、を特徴とする。
この場合において、複数の斜線形状の版を、所定間隔をおいて平行に形成することが好ましい。 In order to solve the above problems, a coating apparatus according to an aspect of the present invention has the following characteristics.
(1) A rod coater that coats the surface of a substrate with a coating material, an upstream pressing roller that is arranged on the upstream side of the rod coater and presses the substrate from the side opposite to the coating surface, and the rod In a coating apparatus having a downstream pressure roller that is disposed on the downstream side of the coater and presses the substrate from the side opposite to the coating surface, between the upstream pressure roller and the downstream pressure roller, It has a center pressing roller which is disposed at a position facing the rod coater and presses the substrate toward the rod of the rod coater from the side opposite to the coating surface.
(2) In the coating apparatus described in (1), the center pressing roller is provided with a damper mechanism that maintains a pressing force for pressing the base material at a predetermined value.
(3) In the coating apparatus described in (2), an angle formed by the damper mechanism with respect to the horizontal direction of the base material conveyed between the rod of the rod coater and the center pressing roller is 10 ° or less. It is characterized by adjusting to.
(4) In the coating apparatus described in any one of (1) to (3), the center pressing roller is formed with a diagonal plate inclined with respect to the axial direction. And
In this case, it is preferable to form a plurality of hatched plates in parallel at a predetermined interval.

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。
（５）基材の表面に塗工材を塗工するロッドコータと、前記ロッドコータの上流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する上流側押圧ローラと、前記ロッドコータの下流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する下流側押圧ローラとを使用する塗工方法において、前記上流側押圧ローラと前記下流側押圧ローラとの間であって前記ロッドコータに対向する位置に配置され、前記基材を塗工面とは逆側から前記ロッドコータのロッドに向けて押圧するセンター押圧ローラを用いること、を特徴とする。
（６）（５）に記載する塗工方法において、前記センター押圧ローラには、前記基材を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構が設けられていること、を特徴とする。
（７）（６）に記載する塗工方法において、前記ダンパ機構により、前記ロッドコータのロッドと前記センター押圧ローラとの間に搬送される前記基材の水平方向となす角度を、１０°以下に調整すること、を特徴とする。
（８）（５）乃至（７）のいずれか１つに記載する塗工方法において、前記センター押圧ローラには、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版が形成されていること、を特徴とする。
この場合において、複数の斜線形状の版を、所定間隔をおいて平行に形成することが好ましい。 In order to solve the above problems, a coating method according to an aspect of the present invention has the following characteristics.
(5) A rod coater for applying a coating material to the surface of the substrate, an upstream pressing roller disposed on the upstream side of the rod coater to press the substrate from the side opposite to the coating surface, and the rod In a coating method that uses a downstream pressure roller that is disposed on the downstream side of the coater and presses the base material from the side opposite to the coating surface, between the upstream pressure roller and the downstream pressure roller. And a center pressing roller that is disposed at a position facing the rod coater and presses the substrate toward the rod of the rod coater from the side opposite to the coating surface.
(6) In the coating method described in (5), the center pressing roller is provided with a damper mechanism that maintains a pressing force for pressing the substrate at a predetermined value.
(7) In the coating method described in (6), an angle between the damper mechanism and the horizontal direction of the base material conveyed between the rod of the rod coater and the center pressing roller is 10 ° or less. It is characterized by adjusting to.
(8) In the coating method described in any one of (5) to (7), the center pressing roller is formed with an oblique plate inclined with respect to the axial direction. And
In this case, it is preferable to form a plurality of hatched plates in parallel at a predetermined interval.

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。
（９）（５）乃至（８）のいずれか１つ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。 In order to solve the above problems, an electrode manufacturing method according to an aspect of the present invention has the following characteristics.
(9) The electrode is manufactured by applying the coating material to the base material by the coating method described in any one of (5) to (8).

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ロッドコータと、前記ロッドコータの上流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する上流側押圧ローラと、前記ロッドコータの下流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する下流側押圧ローラ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、前記上流側押圧ローラと前記下流側押圧ローラとの間であって前記ロッドコータに対向する位置に配置され、前記基材を塗工面とは逆側から前記ロッドコータのロッドに向けて押圧するセンター押圧ローラを有すること、を特徴とするので、センター押圧ローラにより基材が山状に撓むのを防止しながら塗工することができるため、基材幅方向の中央部と両端部とで塗工膜を同じ厚みとすることができ、基材幅方向における塗工ムラの発生を防止して塗工品質を向上させることができる。 The coating device, the coating method, and the electrode manufacturing method having the above characteristics have the following operations and effects.
(1) A rod coater that coats the surface of a substrate with a coating material, an upstream pressing roller that is arranged on the upstream side of the rod coater and presses the substrate from the side opposite to the coating surface, and the rod In the coating apparatus, the coating method, and the electrode manufacturing method, which are arranged on the downstream side of the coater and have a downstream pressing roller that presses the substrate from the side opposite to the coating surface, the upstream pressing roller and the downstream side It has a center pressing roller that is disposed between the pressing roller and facing the rod coater, and presses the substrate toward the rod of the rod coater from the side opposite to the coating surface. Therefore, since it is possible to apply the coating while preventing the base material from being bent into a mountain shape by the center pressing roller, it is possible to make the coating film have the same thickness at the center portion and both end portions in the base material width direction. Can be applied in the substrate width direction. It is possible to improve the coating quality by preventing the occurrence of unevenness.

（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、前記センター押圧ローラには、前記基材を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構が設けられていること、を特徴とするので、例えばセンター押圧ローラが基材を押しすぎて塗工膜が薄くなったり、押圧力が弱すぎて塗工膜が厚くなるのを防止することができる。
（３）（２）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、前記ダンパ機構により、前記ロッドコータのロッドと前記センター押圧ローラとの間に搬送される前記基材の水平方向となす角度を、１０°以下に調整すること、を特徴とするので、ロッドと基材との間に必要量のビード（塗工材の液溜まり）を確実に形成して、必要な厚さの塗工膜を確実に形成することができる。これは、搬送される基材の水平方向となす角度が１０°以上になると、ロッドと基材との間に形成可能なビードのスペースを確保するのが困難になり、必要な厚さの塗工膜を形成できないおそれが生じるからである。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つ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、前記センター押圧ローラには、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版が形成されていること、を特徴とするので、センター押圧ローラが基材を裏側から押圧しながら回転するときに、斜線形状の版により塗工材に基材幅方向の流れを生じさせることができるため、基材幅方向における塗工厚みの均一化を図ることができる。
この場合において、複数の斜線形状の版を、所定間隔をおいて平行に形成することにより、塗工材の基材幅方向に生じる流れの整流化を図ることが可能となり、基材幅方向における塗工厚みの均一化をより確実なものとすることができる。 (2) In the coating apparatus, the coating method, and the electrode manufacturing method described in (1), the center pressing roller is provided with a damper mechanism that maintains a pressing force that presses the base material at a predetermined value. Therefore, for example, it is possible to prevent the coating film from becoming too thin due to the center pressing roller pressing the substrate too much, or the coating film from becoming too thick because the pressing force is too weak.
(3) In the coating apparatus, the coating method, and the electrode manufacturing method described in (2), the horizontal direction of the base material conveyed between the rod of the rod coater and the center pressing roller by the damper mechanism It is characterized by adjusting the angle between the rod and the base material to 10 ° or less, so that a necessary amount of beads (a pool of coating material) is reliably formed between the rod and the base material, and the necessary thickness This coating film can be reliably formed. This is because if the angle formed with the horizontal direction of the substrate to be conveyed is 10 ° or more, it becomes difficult to secure a bead space that can be formed between the rod and the substrate, and a coating with a necessary thickness is applied. This is because there is a possibility that a film cannot be formed.
(4) In the coating apparatus, the coating method, and the electrode manufacturing method according to any one of (1) to (3), the center pressing roller has a hatched plate inclined with respect to the axial direction. Since the center pressing roller rotates while pressing the substrate from the back side, the obliquely shaped plate can cause the coating material to flow in the substrate width direction. Therefore, the coating thickness in the substrate width direction can be made uniform.
In this case, by forming a plurality of obliquely shaped plates in parallel at a predetermined interval, it becomes possible to rectify the flow generated in the substrate width direction of the coating material, and in the substrate width direction The coating thickness can be made more uniform.

本実施形態に係る塗工装置を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing the coating device concerning this embodiment. 図１に示す塗工装置の塗工部を基材搬送方向から見た図である。It is the figure which looked at the coating part of the coating apparatus shown in FIG. 1 from the base-material conveyance direction. 基材の塗工面における塗工材の流れを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the flow of the coating material in the coating surface of a base material. 従来例に係る塗工装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the coating apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る塗工装置の塗工部を基材搬送方向から見た図である。It is the figure which looked at the coating part of the coating device which concerns on a prior art example from the base-material conveyance direction.

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ためのものである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments in which a coating apparatus, a coating method, and an electrode manufacturing method according to the present invention are embodied will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The coating apparatus of this embodiment is for coating a coating material on the surface of the base material which forms an electrode in the manufacturing process of the lithium ion secondary battery mounted in an electric vehicle.

＜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及び図２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全体構成図である。図２は、図１に示す塗工装置の塗工部を基材搬送方向から見た図である。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。
塗工装置１０は、図１及び図２に示すように、基材１の塗工面１ａに塗工材２を塗工するロッドコータ２０と、ロッドコータ２０の上流側に配置されて基材１を塗工面１ａとは逆側から押圧する上流側押圧ローラ３０と、ロッドコータ２０の下流側に配置されて基材１を塗工面１ａとは逆側から押圧する下流側押圧ローラ４０と、上流側押圧ローラ３０と下流側押圧ローラ４０との間であってロッドコータ２０に対向する位置に配置され、基材１を塗工面１ａとは逆側からロッドコータ２０に向けて押圧するセンター押圧ローラ５０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。 <Coating device>
First, the overall configuration of the coating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a coating apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a view of the coating unit of the coating apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the substrate conveyance direction. In each figure, the arrow X indicates the substrate conveyance direction, and the arrow Y indicates the substrate width direction.
As shown in FIGS. 1 and 2, the coating apparatus 10 is disposed on the upstream side of the rod coater 20 and the rod coater 20 that coats the coating material 2 on the coating surface 1 a of the substrate 1. An upstream pressure roller 30 that presses the substrate 1 from the opposite side of the coating surface 1a, a downstream pressure roller 40 that is disposed downstream of the rod coater 20 and presses the substrate 1 from the opposite side of the coating surface 1a, and upstream A center pressing roller that is disposed between the side pressing roller 30 and the downstream pressing roller 40 and is opposed to the rod coater 20 and presses the substrate 1 toward the rod coater 20 from the side opposite to the coating surface 1a. 50.
As the base material 1 of this embodiment, strip | belt-shaped metal foils, such as aluminum foil and copper foil, are used. As the coating material 2, a coating liquid such as a paste or a binder is used.

ロッドコータ２０は、塗工材１を溜める液パン２１と、回転軸２２により回転可能に支持されたロッド２３とを備えている。ロッド２３の下部は、液パン２１内の塗工材２に浸っている。ロッド２３の基材幅方向Ｙの長さＬ１は、基材１の幅方向よりも短く形成されている。また、ロッド２３には、塗工材２を入り込ませるための溝２３ａが、所定間隔をおいて形成されている。この溝２３ａは、例えばロッド２３にワイヤーを巻回したり、ロッド２３に版を形成するなどして形成されたものである。   The rod coater 20 includes a liquid pan 21 that stores the coating material 1 and a rod 23 that is rotatably supported by a rotating shaft 22. The lower part of the rod 23 is immersed in the coating material 2 in the liquid pan 21. The length L1 of the rod 23 in the substrate width direction Y is shorter than the width direction of the substrate 1. In addition, grooves 23a for allowing the coating material 2 to enter are formed in the rod 23 at predetermined intervals. The groove 23 a is formed by, for example, winding a wire around the rod 23 or forming a plate on the rod 23.

上流側押圧ローラ３０は、円柱形状をなしており、回転軸３１により回転可能に支持されている。下流側押圧ローラ４０は、円柱形状をなしており、回転軸４１により回転可能に支持されている。上流側押圧ローラ３０及び下流側押圧ローラ４０の両回転軸３１，４１は、ロッド２３の回転軸２２と平行であり、基材１への押圧力を変更すべく鉛直方向へ移動可能に設けられている。このとき、上流側押圧ローラ３０と下流側押圧ローラ４０とは、連結されて同時に鉛直方向へ移動するものであってもよく、それぞれが独立して鉛直方向へ移動するものであってもよい。   The upstream pressure roller 30 has a cylindrical shape and is rotatably supported by the rotation shaft 31. The downstream pressure roller 40 has a cylindrical shape and is rotatably supported by the rotation shaft 41. Both the rotation shafts 31 and 41 of the upstream pressure roller 30 and the downstream pressure roller 40 are parallel to the rotation shaft 22 of the rod 23, and are provided so as to be movable in the vertical direction in order to change the pressing force to the substrate 1. ing. At this time, the upstream side pressure roller 30 and the downstream side pressure roller 40 may be connected to move in the vertical direction at the same time, or may independently move in the vertical direction.

センター押圧ローラ５０は、円柱形状をなしており、回転軸５１により回転可能に支持されている。この回転軸５１は、ロッド２３の回転軸２２と平行に設けられており、ロッド２３の回転軸２２の鉛直方向上側に位置している。センター押圧ローラ５０の基材幅方向Ｙの長さＬ２は、基材１の幅方向と同程度かそれ以上の長さに形成されている。また、センター押圧ローラ５０の表面には、回転軸５１に対して４５°傾斜した複数の斜線形状の版５０ａが、平行に形成されている。この版５０ａは、センター押圧ローラ５０の表面に斜線形状の凹凸を形成するものであればよいので、凸版としてもよく、凹版としてもよい。さらに、回転軸５１には、基材１を押圧するセンター押圧ローラ５０の押圧力を所定値に保つダンパ機構５５が設けられている。このダンパ機構５５は、例えば所定のバネ定数を有する弾性部材により構成されている。   The center pressing roller 50 has a cylindrical shape and is rotatably supported by the rotation shaft 51. The rotation shaft 51 is provided in parallel with the rotation shaft 22 of the rod 23 and is positioned on the upper side in the vertical direction of the rotation shaft 22 of the rod 23. The length L2 of the center pressing roller 50 in the substrate width direction Y is formed to have the same length as or longer than the width direction of the substrate 1. A plurality of obliquely shaped plates 50 a inclined at 45 ° with respect to the rotation shaft 51 are formed in parallel on the surface of the center pressing roller 50. The plate 50a may be a relief plate as long as it forms slanted irregularities on the surface of the center pressing roller 50, and may be a relief plate. Further, the rotary shaft 51 is provided with a damper mechanism 55 that keeps the pressing force of the center pressing roller 50 that presses the substrate 1 at a predetermined value. The damper mechanism 55 is constituted by an elastic member having a predetermined spring constant, for example.

＜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、ロッドコータ２０の液パン２１に、塗工材２を供給しながら、図示しないモータによりロッド２３の回転軸２２を駆動する。このとき、ロッド２３の下部は、液パン２１内の塗工材２に浸っており、ロッド２３の溝２３ａ内には、塗工材２が入り込んでいる。したがって、ロッド２３を回転させると、ロッド２３の下部では塗工材２を表面に付着させて巻き上げる。一方、ロッド２３の上部では、巻き上げた塗工材２によりロッド２３と基材１との間にビードＢを形成しながら、基材１の塗工面１ａに塗工材２を塗工する。 <Coating method>
Next, a coating method using the coating apparatus 10 having the above configuration will be described.
In the coating method of this embodiment, the rotating shaft 22 of the rod 23 is driven by a motor (not shown) while supplying the coating material 2 to the liquid pan 21 of the rod coater 20. At this time, the lower part of the rod 23 is immersed in the coating material 2 in the liquid pan 21, and the coating material 2 enters the groove 23 a of the rod 23. Therefore, when the rod 23 is rotated, the coating material 2 is attached to the surface of the lower portion of the rod 23 and wound up. On the other hand, at the upper part of the rod 23, the coating material 2 is applied to the coating surface 1 a of the base material 1 while forming the bead B between the rod 23 and the base material 1 by the rolled up coating material 2.

また、上流側押圧ローラ３０、下流側押圧ローラ４０及びセンター押圧ローラ５０は、搬送される基材１をロッドコータ２０に向けて押圧している。ここで、センター押圧ローラ５０には、基材１を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構５５が設けられている。これにより、センター押圧ローラ５０が基材１を押しすぎて塗工膜が薄くなったり、押圧力が弱すぎて塗工膜が厚くなることはない。ところで、搬送される基材１の水平方向となす角度αが１０°以上になると、ロッド２３と基材１との間に形成可能なビードＢのスペースを確保するのが困難になり、必要な厚さの塗工膜を形成できないおそれが生じてしまう。そこで、本実施形態では、ダンパ機構５５により、ロッドコータ２０のロッド２３とセンター押圧ローラ５０との間に搬送される基材１の水平方向となす角度αを、１０°以下に調整している。これにより、ロッド２３と基材１との間に必要量のビードＢを確実に形成して、必要な厚さの塗工膜を確実に形成できるようにしている。   Further, the upstream pressure roller 30, the downstream pressure roller 40, and the center pressure roller 50 press the substrate 1 to be conveyed toward the rod coater 20. Here, the center pressing roller 50 is provided with a damper mechanism 55 that maintains a pressing force for pressing the substrate 1 at a predetermined value. As a result, the center pressing roller 50 does not press the substrate 1 too much to make the coating film thin, or the pressing force is not too weak to make the coating film thick. By the way, when the angle α formed with the horizontal direction of the substrate 1 to be conveyed is 10 ° or more, it becomes difficult to secure a space for the bead B that can be formed between the rod 23 and the substrate 1, which is necessary. There is a possibility that a thick coating film cannot be formed. Therefore, in the present embodiment, the angle α formed with the horizontal direction of the base material 1 conveyed between the rod 23 of the rod coater 20 and the center pressing roller 50 is adjusted to 10 ° or less by the damper mechanism 55. . Thereby, a required amount of beads B are reliably formed between the rod 23 and the base material 1 so that a coating film having a required thickness can be reliably formed.

さらに、センター押圧ローラ５０には、その軸方向に対して４５°傾斜した複数の斜線形状の版５０ａが、平行に形成されている。これにより、センター押圧ローラ５０が基材１を裏側から押圧しながら回転するときに、図３に示すように、斜線形状の版５０ａにより塗工材２に版５０ａと直交する方向の流れＰを形成することができる。図３は、基材の塗工面における塗工材の流れを説明する説明図である。ここで、版５０ａは軸方向に対して傾斜しているため、塗工材２の流れＰには基材幅方向Ｙの流れＱが含まれる。このように、塗工材２に基材幅方向Ｙの流れＱ生じさせることにより、基材幅方向Ｙにおける塗工厚みの均一化を図っている。特に、本実施形態では、複数の斜線形状の版５０ａを、所定間隔をおいて平行に形成しているので、塗工材２の基材幅方向Ｙに生じる流れＱの整流化を図ることが可能となり、基材幅方向Ｙにおける塗工厚みの均一化をより確実なものとしている。   Furthermore, the center pressing roller 50 is formed with a plurality of diagonally shaped plates 50a inclined in parallel to the axial direction by 45 °. Thereby, when the center pressing roller 50 rotates while pressing the substrate 1 from the back side, as shown in FIG. 3, the flow P in the direction perpendicular to the plate 50a is applied to the coating material 2 by the oblique plate 50a. Can be formed. FIG. 3 is an explanatory view illustrating the flow of the coating material on the coating surface of the substrate. Here, since the plate 50a is inclined with respect to the axial direction, the flow P of the coating material 2 includes the flow Q in the substrate width direction Y. As described above, the coating material 2 is caused to have a flow Q in the substrate width direction Y, so that the coating thickness in the substrate width direction Y is made uniform. In particular, in the present embodiment, since the plurality of obliquely shaped plates 50a are formed in parallel at a predetermined interval, the flow Q generated in the substrate width direction Y of the coating material 2 can be rectified. This makes it possible to make the coating thickness uniform in the substrate width direction Y more reliably.

ところで、図２に示すように、ロッド２３の基材幅方向Ｙの長さＬ１は、基材１の幅方向よりも短く形成されており、基材１の幅方向中央部にのみ塗工材２が塗工される。つまり、塗工材２が付着したロッド２３は、基材１の幅方向中央部にのみ当接し、基材１の幅方向両端部には当接しない。このため、図５に示すように、従来の塗工装置１００では、ロッド２３に当接しない基材１の幅方向両端部１ｓ，１ｓが、上流側押圧ローラ１２０及び下流側押圧ローラ１３０による張力により下方へと撓む傾向があった。一方、基材１の幅方向中央部１ｃは、幅方向両端部１ｓ，１ｓが下方へ撓むのにつれて中央が山状に浮き上がる傾向があった。こうして、塗工膜の厚みが、基材幅方向Ｙの中央部２ａで厚くなり、基材幅方向Ｙの端部２ｂに向けて薄くなる傾向があった。
そこで、本実施形態では、図１及び図２に示すように、センター押圧ローラ５０により基材１をロッド２３へ押圧しながら塗工している。これにより、基材１が山状に撓むのを防止し、基材１を水平面状に保ちながら塗工することができる。こうして、基材１の幅方向における塗工ムラの発生を防止し、塗工品質を向上させている。 By the way, as shown in FIG. 2, the length L <b> 1 of the rod 23 in the substrate width direction Y is formed shorter than the width direction of the substrate 1, and the coating material is applied only at the center in the width direction of the substrate 1. 2 is applied. That is, the rod 23 to which the coating material 2 is attached contacts only the center portion in the width direction of the substrate 1 and does not contact both end portions in the width direction of the substrate 1. For this reason, as shown in FIG. 5, in the conventional coating apparatus 100, both ends 1 s and 1 s in the width direction of the base material 1 that do not contact the rod 23 are tensioned by the upstream pressure roller 120 and the downstream pressure roller 130. Tended to bend downward. On the other hand, the center portion 1c in the width direction of the base material 1 has a tendency that the center rises in a mountain shape as the width direction both end portions 1s, 1s bend downward. Thus, the thickness of the coating film tends to increase at the central portion 2a in the substrate width direction Y and decrease toward the end portion 2b in the substrate width direction Y.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, coating is performed while pressing the base material 1 against the rod 23 by the center pressing roller 50. Thereby, it can prevent that the base material 1 bends in a mountain shape and can apply | coat, keeping the base material 1 in a horizontal surface shape. Thus, the occurrence of uneven coating in the width direction of the substrate 1 is prevented and the coating quality is improved.

＜実施例１＞
本発明者等は、実験により、センター押圧ローラ５０による塗工ムラの防止効果を確認した。具体的には、図４に示す従来の塗工装置１００により得られる塗工膜と、図１に示す本実施形態の塗工装置１０により得られる塗工膜とに対して、基材幅方向Ｙの中央部２ａ，２ｃ及び基材幅方向の端部２ｂ，２ｄの各厚み（図２，図５参照）を、分光エリプソメトリーにより測定した。この分光エリプソメトリーは、薄膜表面に光を入射して薄膜表面で反射させ、その入射光と反射光との偏光状態の変化から薄膜の膜厚を算出する方法である。なお、本実験では、塗工材１としてＳＢＲ水溶液のバインダを使用し、塗工膜の乾燥工程を１６０℃の乾燥温度で１ゾーンとした。 <Example 1>
The inventors of the present invention confirmed the effect of preventing uneven coating by the center pressing roller 50 through experiments. Specifically, with respect to the coating film obtained by the conventional coating apparatus 100 shown in FIG. 4 and the coating film obtained by the coating apparatus 10 of the present embodiment shown in FIG. Each thickness (refer FIG. 2, FIG. 5) of center part 2a, 2c of Y and edge part 2b, 2d of the base-material width direction was measured by spectroscopic ellipsometry. This spectroscopic ellipsometry is a method in which light is incident on the surface of the thin film and reflected on the surface of the thin film, and the film thickness of the thin film is calculated from a change in the polarization state between the incident light and the reflected light. In this experiment, an SBR aqueous solution binder was used as the coating material 1, and the coating film drying process was performed at one zone at a drying temperature of 160 ° C.

この測定結果によると、従来の塗工装置１００では、塗工膜における基材幅方向Ｙの中央部２ａの平均厚みが４００〜４５０ｎｍであったのに対し、塗工膜における基材幅方向Ｙの端部２ｂの平均厚みが１００〜２５０ｎｍであった。すなわち、基材幅方向Ｙの端部２ｂの厚みが、基材幅方向Ｙの中央部２ａの厚みの１／２〜１／３程度に薄くなっていることが確認された。
一方、本実施形態の塗工装置１０では、塗工膜における基材幅方向Ｙの中央部２ｃの平均厚みが４４０〜５５０ｎｍであったのに対し、塗工膜における基材幅方向Ｙの端部２ｄの平均厚みが４４０〜５２０ｎｍであった。すなわち、基材幅方向Ｙの端部２ｄの厚みが、基材幅方向Ｙの中央部２ｃの厚みと略同じであることが確認された。この実験結果から、本実施形態の塗工装置１０によれば、従来の塗工装置１００に比べて、基材幅方向Ｙにおける塗工ムラの発生を効果的に防止でき、塗工品質を確実に向上させることができることが確認できた。 According to this measurement result, in the conventional coating apparatus 100, the average thickness of the central portion 2a in the substrate width direction Y in the coating film was 400 to 450 nm, whereas in the substrate width direction Y in the coating film. The average thickness of the end portion 2b was 100 to 250 nm. That is, it was confirmed that the thickness of the end portion 2b in the substrate width direction Y was reduced to about ½ to の of the thickness of the central portion 2a in the substrate width direction Y.
On the other hand, in the coating apparatus 10 of the present embodiment, the average thickness of the central portion 2c in the substrate width direction Y in the coating film was 440 to 550 nm, whereas the end in the substrate width direction Y in the coating film was The average thickness of the part 2d was 440 to 520 nm. That is, it was confirmed that the thickness of the end portion 2d in the substrate width direction Y is substantially the same as the thickness of the central portion 2c in the substrate width direction Y. From this experimental result, according to the coating apparatus 10 of this embodiment, compared with the conventional coating apparatus 100, generation | occurrence | production of the coating nonuniformity in the base-material width direction Y can be prevented effectively, and coating quality is ensured. It was confirmed that it can be improved.

特に、電池の製造工程では、結合層としてのバインダを塗工した後、活物質を含むペーストを塗工する２層塗工を行う場合がある。このような２層塗工では、バインダを薄膜で均一に塗工する必要がある。こうした場合に、本実施形態の塗工方法を使用することで、バインダの薄膜塗工をムラ無く行うことが可能となる。こうした塗工ムラの無い二次電池は、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。   In particular, in the battery manufacturing process, a two-layer coating may be performed in which a binder as a bonding layer is applied and then a paste containing an active material is applied. In such two-layer coating, it is necessary to coat the binder uniformly with a thin film. In such a case, by using the coating method of the present embodiment, it is possible to perform thin film coating of the binder without unevenness. Such a secondary battery having no coating unevenness has a stable reactivity on the electrode surface and exhibits stable battery performance.

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を塗工するロッドコータ２０と、ロッドコータ２０の上流側に配置されて基材１を塗工面１ａとは逆側から押圧する上流側押圧ローラ３０と、ロッドコータ２０の下流側に配置されて基材１を塗工面１ａとは逆側から押圧する下流側押圧ローラ４０とを有する塗工装置１０において、上流側押圧ローラ３０と下流側押圧ローラ４０との間であってロッドコータ２０に対向する位置に配置され、基材１を塗工面１ａとは逆側からロッドコータ２０のロッド２３に向けて押圧するセンター押圧ローラ５０を有するので、センター押圧ローラ５０により基材１が山状に撓むのを防止しながら塗工することができるため、基材幅方向Ｙの中央部２ｃと両端部２ｄとで塗工膜を同じ厚みとすることができ、基材幅方向Ｙにおける塗工ムラの発生を防止して塗工品質を向上させることができる。   As described above in detail, according to the present embodiment, the rod coater 20 that applies the coating material 2 to the surface of the substrate 1 and the substrate 1 that is disposed upstream of the rod coater 20 are applied. Coating having an upstream pressure roller 30 that presses from the opposite side to the work surface 1a, and a downstream pressure roller 40 that is arranged on the downstream side of the rod coater 20 and presses the substrate 1 from the opposite side to the coating surface 1a. In the apparatus 10, the rod 23 of the rod coater 20 is disposed between the upstream pressure roller 30 and the downstream pressure roller 40 at a position facing the rod coater 20 from the side opposite to the coating surface 1a. Since the center pressing roller 50 is pressed toward the center, the center pressing roller 50 can be applied while preventing the base material 1 from being bent into a mountain shape. Coating film at both ends 2d Can be the same thickness, it is possible to improve the coating quality by preventing the occurrence of coating unevenness in the substrate width direction Y.

また、本実施形態のセンター押圧ローラ５０には、基材１を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構５５が設けられているので、例えばセンター押圧ローラ５０が基材１を押しすぎて塗工膜が薄くなったり、押圧力が弱すぎて塗工膜が厚くなるのを防止することができる。
そして、このダンパ機構５０により、ロッドコータ２０のロッド２３とセンター押圧ローラ５０との間に搬送される基材１の水平方向となす角度αを、１０°以下に調整しているので、ロッド２３と基材１との間に必要量のビードＢを確実に形成して、必要な厚さの塗工膜を確実に形成することができる。
さらに、センター押圧ローラ５０には、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版５０ａが形成されているので、センター押圧ローラ５０が基材１を裏側から押圧しながら回転するときに、斜線形状の版５０ａにより塗工材２に基材幅方向Ｙの流れＱを生じさせることができるため、基材幅方向Ｙにおける塗工厚みの均一化を図ることができる。特に、複数の斜線形状の版５０ａを、所定間隔をおいて平行に形成しているので、塗工材２の基材幅方向Ｙに生じる流れＱの整流化を図ることが可能となり、基材幅方向Ｙにおける塗工厚みの均一化をより確実なものとすることができる。 Further, since the center pressing roller 50 of the present embodiment is provided with a damper mechanism 55 that keeps the pressing force for pressing the base material 1 at a predetermined value, for example, the center pressing roller 50 presses the base material 1 too much and paints it. It is possible to prevent the coating film from becoming thin or the pressing force from being too weak to thicken the coating film.
Since the damper mechanism 50 adjusts the angle α formed with the horizontal direction of the base material 1 conveyed between the rod 23 of the rod coater 20 and the center pressing roller 50 to 10 ° or less, the rod 23 The required amount of beads B can be reliably formed between the substrate 1 and the substrate 1, and a coating film having a required thickness can be reliably formed.
Further, since the center pressing roller 50 is formed with a diagonally shaped plate 50a inclined with respect to the axial direction, when the center pressing roller 50 rotates while pressing the substrate 1 from the back side, the diagonally shaped plate 50a is formed. Since the flow 50 in the substrate width direction Y can be generated in the coating material 2 by the plate 50a, the coating thickness in the substrate width direction Y can be made uniform. In particular, since the plurality of obliquely shaped plates 50a are formed in parallel at a predetermined interval, it is possible to rectify the flow Q generated in the substrate width direction Y of the coating material 2, and the substrate Uniform coating thickness in the width direction Y can be made more reliable.

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。   It should be noted that the above-described embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.

１…基材
１ａ…塗工面
２…塗工材
１０…塗工装置
２０…ロッドコータ
２１…液パン
２２…回転軸
２３…ロッド
３０…上流側押圧ローラ
３１…回転軸
４０…下流側押圧ローラ
４１…回転軸
５０…センター押圧ローラ
５０ａ…版
５１…回転軸
５５…ダンパ機構
Ｘ…基材搬送方向
Ｙ…基材幅方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 1a ... Coating surface 2 ... Coating material 10 ... Coating apparatus 20 ... Rod coater 21 ... Liquid pan 22 ... Rotating shaft 23 ... Rod 30 ... Upstream side pressing roller 31 ... Rotating shaft 40 ... Downstream side pressing roller 41 ... Rotating shaft 50 ... Center pressing roller 50a ... Plate 51 ... Rotating shaft 55 ... Damper mechanism X ... Base material conveyance direction Y ... Base material width direction

Claims (9)

基材の表面に塗工材を塗工するロッドコータと、前記ロッドコータの上流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する上流側押圧ローラと、前記ロッドコータの下流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する下流側押圧ローラとを有する塗工装置において、
前記上流側押圧ローラと前記下流側押圧ローラとの間であって前記ロッドコータに対向する位置に配置され、前記基材を塗工面とは逆側から前記ロッドコータのロッドに向けて押圧するセンター押圧ローラを有すること、
を特徴とする塗工装置。 A rod coater for coating the surface of the substrate with a coating material; an upstream pressure roller disposed on the upstream side of the rod coater to press the substrate from the opposite side of the coating surface; and a downstream of the rod coater In the coating apparatus having a downstream pressing roller disposed on the side and pressing the base material from the side opposite to the coating surface,
A center disposed between the upstream pressure roller and the downstream pressure roller at a position facing the rod coater, and presses the substrate toward the rod of the rod coater from the side opposite to the coating surface. Having a pressure roller,
A coating device characterized by 請求項１に記載する塗工装置において、
前記センター押圧ローラには、前記基材を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構が設けられていること、
を特徴とする塗工装置。 In the coating apparatus according to claim 1,
The center pressing roller is provided with a damper mechanism that maintains a pressing force for pressing the base material at a predetermined value.
A coating device characterized by 請求項２に記載する塗工装置において、
前記ダンパ機構により、前記ロッドコータのロッドと前記センター押圧ローラとの間に搬送される前記基材の水平方向となす角度を、１０°以下に調整すること、
を特徴とする塗工装置。 In the coating apparatus according to claim 2,
Adjusting the angle formed with the horizontal direction of the base material conveyed between the rod of the rod coater and the center pressing roller by the damper mechanism to 10 ° or less,
A coating device characterized by 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する塗工装置において、
前記センター押圧ローラには、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版が形成されていること、
を特徴とする塗工装置。 In the coating apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The center pressing roller is formed with a diagonal plate inclined with respect to the axial direction,
A coating device characterized by 基材の表面に塗工材を塗工するロッドコータと、前記ロッドコータの上流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する上流側押圧ローラと、前記ロッドコータの下流側に配置されて前記基材を塗工面とは逆側から押圧する下流側押圧ローラとを使用する塗工方法において、
前記上流側押圧ローラと前記下流側押圧ローラとの間であって前記ロッドコータに対向する位置に配置され、前記基材を塗工面とは逆側から前記ロッドコータのロッドに向けて押圧するセンター押圧ローラを用いること、
を特徴とする塗工方法。 A rod coater for coating the surface of the substrate with a coating material; an upstream pressure roller disposed on the upstream side of the rod coater to press the substrate from the opposite side of the coating surface; and a downstream of the rod coater In a coating method using a downstream pressing roller disposed on the side and pressing the base material from the side opposite to the coating surface,
A center disposed between the upstream pressure roller and the downstream pressure roller at a position facing the rod coater, and presses the substrate toward the rod of the rod coater from the side opposite to the coating surface. Using a pressure roller,
A coating method characterized by 請求項５に記載する塗工方法において、
前記センター押圧ローラには、前記基材を押圧する押圧力を所定値に保つダンパ機構が設けられていること、
を特徴とする塗工方法。 In the coating method according to claim 5,
The center pressing roller is provided with a damper mechanism that maintains a pressing force for pressing the base material at a predetermined value.
A coating method characterized by 請求項６に記載する塗工方法において、
前記ダンパ機構により、前記ロッドコータのロッドと前記センター押圧ローラとの間に搬送される前記基材の水平方向となす角度を、１０°以下に調整すること、
を特徴とする塗工方法。 In the coating method according to claim 6,
Adjusting the angle formed with the horizontal direction of the base material conveyed between the rod of the rod coater and the center pressing roller by the damper mechanism to 10 ° or less,
A coating method characterized by 請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載する塗工方法において、
前記センター押圧ローラには、軸方向に対して傾斜した斜線形状の版が形成されていること、
を特徴とする塗工方法。 In the coating method according to any one of claims 5 to 7,
The center pressing roller is formed with a diagonal plate inclined with respect to the axial direction,
A coating method characterized by 請求項５乃至請求項８のいずれか１つ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。 Applying the coating material to the substrate by the coating method according to any one of claims 5 to 8 to produce an electrode;
An electrode manufacturing method.
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