JP3162026B2 - 塗布装置、及び塗布方法 - Google Patents
塗布装置、及び塗布方法Info
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Description
イオン電池やニッケル水素電池等で用いられる活物質ペ
ーストを集電体上に塗布形成する場合等に利用可能な、
塗布装置及び塗布方法に関する。
ことが必要な分野としては、例えばリチウムイオン2次
電池やニッケル水素などで用いる電池用極板の製造や、
コンデンサーなどがあり、生産性の点から基材の両面に
同時に塗料を塗布することが強く望まれている。例え
ば、特開平7−65816号公報では、基材に対して2
つのノズルを対向させ両面に同時に塗料を塗布すること
が示されている。
需要の増大に伴い電池容量の向上が強く望まれている。
これらに使用する円筒型もしくは角形電池において、正
極板とセパレータと負極板とを巻回したとき、最外周部
の集電体に対して巻外側の活物質層は充放電に寄与しな
い。また角形電池の場合には、最内周部の集電体に対し
て巻内側は同極の活物質層が対向するため、これも充放
電に寄与しない。
成していない極板を用いたり、最内周部の巻内側に活物
質層を形成していない極板を用いれば、所定の体積の電
池管内に、有効な活物質層をその分増やすことができ、
電池容量をアップすることが可能となる。
全面に活物質層を塗布形成した後、最外周部の巻外側に
相当する部分を後で除去するという方法がある。しか
し、高価な活物質の材料ロスでコストアップになるばか
りか、最外周部の巻外側の除去時に、その裏面である活
物質層にダメージを与え、活物質層が剥離しやすくな
り、サイクル特性が著しく低下するという電池特性上致
命的な欠陥となる。
で、前記した最外周部や最内周部に集電体の一方の面に
のみ活物質層を形成する必要がある。
称す)を集電体上に間欠的に塗布して電池電極を製造す
る方法としては、特開平7−68208号公報に示され
ている。これは、図20に示す様に、集電体5002を
バックロール5016に巻回して、これと対向する位置
にノズル5015を設け、ノズル5015へのペースト
の供給と停止を繰り返すことにより、集電体5002上
にペーストを塗布していない部分、すなわちリード溶接
部を設ける方法である。
明者らは、上記特開平7−65816号公報記載の塗布
手段により、金属箔に塗料として電池用ペーストを表裏
同じ厚みで両面同時塗布したが、塗布幅方向及び金属箔
の走行方向の塗膜の厚みムラが何れも大きく、電池用極
板としては使用できないという課題のあることがわかっ
た。
のサンプルの塗布幅方向の塗膜の厚みムラを測定した結
果、図10(b)に示すように大きなウネリを持ち、厚
みバラツキは18%であることを確認した。また、塗膜
にはピンホールが多数発生するという課題もあった。
次の通りである。
る理由は、二つのノズル間を通過する基材にシワが生じ
ているためと、基材のバタツキによりノズルと基材との
隙間が安定していないことによることが判明した。例え
ば、シワの凹部にはノズルから吐出した塗料が大量に流
れ込みその部分の塗膜厚みが厚くなる。
ノズルと基材との隙間が大きくなりすぎることにより、
吐出した塗料の中に空気が巻き込まれることによるもの
である。又、ノズルと基材との隙間が小さい状態から大
きい状態に変動する際にも、上記と同様に空気が巻き込
まれる可能性がある。
同時に塗布部材を塗布する上記の従来構成の場合に限ら
ず、片面に塗布する従来の構成の場合にも共通して生じ
る得るものである。
塗布手段により、上記極板を塗布形成しようとすると、
図18に示すように、活物質層5004の端部に大量の
空気が混入し、電極として使用できないという課題のあ
ることが判明した。
集電体5002の一方の面に所定のピッチで間欠的に活
物質層5003を塗布形成する。このとき、ノズル50
15とバックロール5016とのギャップは通常300
μmであり、全く問題無く活物質層を形成することがで
きる。次ぎに、図20に示す様に、この集電体5002
の反対面に所定のピッチで且つ位置をずらせて間欠的に
活物質層5004を設ける場合、集電体5002とノズ
ル5015とのギャップを、上記と同様300μmとし
なければならない。この設定では活物質層5003が形
成されている部分は問題なく活物質層5004を塗布形
成することができるが、活物質層5003が形成されて
いない部分5031のところでは、前記ギャップは活物
質層5003の厚み分増加し、約600μmにもなって
しまう。この結果、ノズル5015と集電体5002と
の間で形成するペースト溜まり5081に、空気が大量
に巻き込まれ、活物質層5004に大量の空気が混入す
ることが判明した。このような現象は電池特性上、致命
的欠陥となる。
課題を考慮し、塗布膜の厚みをより均一にする塗布装置
及び塗布方法の提供を目的とする。
様な課題を考慮し、塗布膜へのピンホールの発生を従来
に比べて抑制する塗布装置及び塗布方法の提供を目的と
する。
記載の発明に対応)は、(1)所定方向に走行する、未
塗布面を有する基材に対して、塗布部材を吐出するため
のスリットを有する吐出部と、(2)前記基材の未塗布
面を支持する支持面を有し、前記基材の走行方向を基準
として、前記支持面の下流側で且つ前記スリットの出口
の上流側の位置に、前記塗布部材の液溜まりを生じさせ
るための切り欠き部が形成された支持部とを有する第1
ノズル手段と、前記未塗布面が前記支持面に直接又は間
接的に押しつけられる様に、前記基材を案内する案内手
段とを備えたことを特徴とする塗布装置である。
対応)は、上記案内手段は、前記支持部より上流側に配
置されたガイドロールであり、前記基材の両面が未塗布
面であり、前記第1ノズル手段により塗布される面の反
対側の未塗布面に塗布部材を塗布する、前記第1ノズル
手段に対向する位置に配置された第2ノズル手段を備え
た塗布装置である。
対応)は、上記案内手段は、前記支持部より上流側に配
置されており、前記基材の両面が未塗布面であり、前記
第1ノズル手段により塗布される面の反対側の第2未塗
布面に塗布部材を塗布する、前記第1ノズル手段より下
流側の位置に配置された第2ノズル手段を備え、前記第
2ノズル手段が、(1)前記基材の第2未塗布面に対し
て塗布部材を吐出する第2吐出部と、(2)前記基材の
走行方向を基準として、前記第2吐出部より上流側に固
定され、且つ、前記第2未塗布面を支持する第2支持面
を有する第2支持部とを有する塗布装置である。
対応)は、前記基材の両面が未塗布面であり、前記第1
ノズル手段により塗布される面の反対側の未塗布面に塗
布部材を塗布する、前記第1ノズル手段より上流側の位
置に配置された第2ノズル手段を備え、前記案内手段
は、前記支持部に対向する位置に配置されており、且
つ、気体を前記基材の前記未塗布面と反対側の面に吹き
付けることにより、前記未塗布面が前記支持面に直接押
しつけられる様に前記基材を浮上させるものか、又は、
前記支持部より上流側に配置されたガイドロールである
塗布装置である。
明に対応)は、所定方向に走行する基材の未塗布面を支
持する支持工程と、前記未塗布面に対して、第1塗布部
材を塗布する第1塗布工程とを備え、前記第1塗布工程
では、(1)未塗布面を有する基材に対して、塗布部材
を吐出するためのスリットを有する吐出部と、(2)前
記基材の未塗布面を支持する支持面を有し、前記基材の
走行方向を基準として、前記支持面の下流側で且つ前記
スリットの出口の上流側の位置に、前記塗布部材の液溜
まりを生じさせるための切り欠き部が形成された支持部
とを有する第1ノズル手段を用いて塗布が実現されるこ
とを特徴とする塗布方法である。
明に対応)は、少なくとも前記支持工程の上流側に設け
られ、且つ、前記未塗布面を前記支持面に直接又は間接
的に押しつける様に、前記基材を案内する案内工程と、
前記第1塗布工程における塗布位置と、前記基材を介し
て反対側で、且つ前記塗布位置に対向する位置で、第2
塗布部材を前記第1塗布部材の塗布と実質上同時に塗布
する第2塗布工程とを備えた塗布方法である。
明に対応)は、前記第1塗布工程の下流側で前記基材の
未塗布面を支持する第2支持工程と、前記第1塗布工程
における塗布位置と、前記基材を介して反対側で、且つ
前記塗布位置より下流側の位置で、第2塗布部材を前記
第1塗布部材の塗布と実質上同時に塗布する第2塗布工
程とを備え、前記第2支持工程における前記支持は、前
記第2塗布部材を未塗布面に対して吹き出すための吹き
出し孔より上流側に固定された支持部の支持面を利用す
る塗布方法である。
明に対応)は、前記第1塗布工程における塗布面と反対
側の前記基材の未塗布面上に第2塗布部材を塗布する、
前記第1塗布工程より上流側に設けられた第2塗布工程
と、 (1)前記支持部に対向する位置から、気体を前記基材
の前記未塗布面と反対側の面に吹き出し、前記気体の吹
き出し面から前記基材を浮上させることにより、前記未
塗布面を前記支持面に直接又は間接的に押しつけるため
の、又は、(2)少なくとも前記支持工程の上流側で、
且つ、前記未塗布面を前記支持面に直接又は間接的に押
しつけるための案内工程とを備え、前記第2塗布工程で
は、所定のピッチで間欠的に前記第2塗布部材を塗布
し、又、前記第1塗布工程では、前記基材上に塗布され
た前記第2塗布部材の位置から所定距離ずらせた位置
に、前記第1塗布部材を所定のピッチで間欠的に塗布す
る塗布方法である。
図面を用いて説明する。
る第A1の実施の形態の塗布装置の概略構成図を示す。
装置の構成と動作を説明し、それと同時に、本発明の塗
布方法の一実施の形態についても述べる。
と摺動し且つ基材3を支持するための曲面形状の支持部
101、上流リップ102、下流リップ103、第1の
塗料4の溜り部であるマニホールド104、及び、第1
塗料を基材3側へ吐出するためのスリット105とで構
成される。
下流リップ202、さらに第2の塗料5の溜り部である
マニホールド203と押し出しのためのスリット204
で構成される。第2ノズル2のスリットから下流リップ
202にかけての形状は、第1ノズル1と同様の形状で
ある。
部101と摺動し且つ支持されるようにノズル1に導か
れる。第1の塗料4は、タンク61からポンプ62によ
りフィルタ63を通り、ノズル1のマニホールド104
へ供給され、スリット105から押し出される。
の段差寸法d1は塗布厚みに応じて適時設定されてお
り、この隙間にスリット105から押し出された塗料4
が流れ込み、塗料溜まりTが形成される。そして、この
塗料溜まりTを形成しながら、基材3の上に、塗布厚み
が均一な第1の塗膜8が、塗布形成される。
2によりフィルタ73を通り、ノズル2のマニホールド
203へ供給されスリット204から押し出され、基材
3と下流リップ202との隙間に流れ込み、基材3上に
第2の塗膜9として塗布厚みが均一に塗布形成される。
膜8、9を塗布形成した後、図示していない乾燥ゾーン
へ導き、それを巻き取る。尚、この巻き取られた基材
を、幅方向及び走行方向にそれぞれ所定寸法で切断され
た各切断片が、例えば、実際の電池電極として使用され
る。
2は、第2の塗膜9の塗布厚みに応じて適時設定される
もので、以下に寸法d2の設定方法について、図2を参
照しながら説明する。
中の矢印A方向に移動させたときにノズル1の支持部1
01の頂部106と当接可能に構成してある。ノズル2
の位置調整機構はここでは特に限定するものではない
が、例えばエアシリンダ1001とスライドガイド10
02、ストッパー1003、微調整ネジ1004、テー
ブル1005、ダイヤルゲージ1006で構成する。ま
ず、第2ノズル2の上流リップ201を第1ノズル1の
頂部106に当接させた後、微調整ネジ1004を用い
てダイヤルゲージ1006を読みながら、隙間d2に設
定する。
に、塗布幅よりも外側である、例えばノズル1のサイド
ブロック107の先端部107aと、支持部101の頂
部106とを面一とする。ここで、図3の上側は、第1
ノズル1と第2ノズル2の側面図であり、下側は、その
平面図である。
ブロック107の先端部107aと、支持部101の頂
部106とを、基材3の塗布面に対して同じ高さにする
ことを意味する。
の先端部207aと、下流リップ202との段差寸法を
d2とする。そして、サイドブロック107と207の
先端部同士107a,207aを当接させながら、基材
3の両面を同時塗布する構成でもよい。なお塗膜8及び
9の厚みが同一としたいときには、d1=d2とする。
次に、本実施例の特徴について更に、詳細に説明す
る。
05出口直前で支持部101で基材3を摺動支持してい
るため、基材3とノズル1との隙間寸法d1と、基材3
とノズル2との隙間寸法d2を一定に保つことが可能で
ある。さらに、基材3に生じているシワを延ばす効果が
顕著であり、スリット105出口やスリット204出口
部では基材3を平坦にすることができる。
た、基材の走行方向の塗膜厚み不均一や、塗布幅方向の
塗膜厚み不均一を格段に向上でき、図10(a)に示す
ように均一な両面同時塗布ができる。ここで、ノズル1
とノズル2のスリットから下流リップにかけての形状を
同一とすることで、両方のノズルによる塗布条件を等し
くできるので、両面同時に安定した塗布が可能となる。
動することによって生じる、塗膜8、9への空気の巻き
込みを抑制することができるので、ピンホールの無い塗
膜8、9を得ることができる。
構成にすることが重要である。
た曲面形状もしくは、図4(c)に示すような曲面とフ
ラット面108の組み合わせとすることである。曲面部
の曲率半径Rの範囲は、2mm≦R≦300mmであ
る。塗布における基材テンションは通常50〜500g
/cmの範囲である。曲率半径Rが2mmよりも小さい
場合、テンションにより基材3が支持部101に押しつ
けられる力が強すぎて、摩擦により基材3の走行速度に
変動が生じ、均一な厚みで塗膜8、9を塗布形成できな
くなる。また曲率半径Rが300mmよりも大きいと、
支持部101への基材3の押しつけ力が小さくなりすぎ
て、基材3の幅方向にシワが生じ、塗膜8、9の幅方向
の厚み変動が大きくなる。また、上流リップ102の形
状は、特に限定するものではないが、スリット出口か
ら、支持部101の頂部106までの寸法L1(図1,
図4(a)、図4(b)参照)の範囲を、0.1mm≦
L1≦100mmとすることは極めて重要である。さら
に好ましくは、0.1mm≦L1≦10mmとする。L
1が0.1mmよりも小さい場合、スリット出口に形成
する塗料溜まりTが形成できなくなり、基材3への塗料
の塗布が乱されて、塗膜8、9の厚みが不均一となる。
またL1が100mmよりも大きい場合、支持部101
で一旦はシワ延ばしされたにもかかわらず、距離が長す
ぎてスリット出口では基材3に幅方向でシワが生じ、塗
膜8、9の幅方向の厚み変動が大きくなる。また、下流
リップ103の表面は支持部101の頂部106の接線
Xとのなす角度、すなわち(図4)の(b)に示す角度
θが±30度以内の範囲とする。ここでプラス側とは下
流リップ103の下流端103aが接線Xに最も近い場
合、マイナス側とは下流リップ103の下流端103a
が接線Xと最も離れる場合である。角度θはさらに好ま
しくは、図4(a)に示す様に、前記接線Xと略平行で
ある。本実施の形態では、(図4)に示す頂部106の
接線Xと基材とが平行となるように基材3の走行を調整
して塗布する。従って角度θが±30度の範囲外になる
と、基材3と下流リップ103との隙間変化が大きくな
りすぎて塗膜の塗布幅方向に厚みムラが生じる。本実施
の形態の範囲内では、塗膜厚みを均一とすることができ
る。
は、接線Xと平行となるように調整する場合について説
明したが、これに限らず例えば、接線Xに対して一定の
傾斜角を保持する様に調整してもよい。
05出口直前で支持部101で基材3を摺動支持した
後、スリット105出口と基材3との間に塗料溜まりT
(図1参照)を形成しながら塗布するが、塗料溜まりT
には空気が混入せず、ピンホールの発生を大幅に抑制す
ることができる。塗料溜まりTに空気が混入しない主な
理由は、基材3上には同伴してくる空気層が存在する
が、支持部101でこれを除去できるためである。又、
塗料溜まりTが生じる空間の内、ノズルと基材の隙間d
1,d2の変動が少ないことも理由の一つとして考えら
れる。その結果、従来の塗布装置の欠点であった塗膜の
ピンホールの発生を大幅に低減することが可能となっ
た。
ップ201の一部と第1ノズル1の支持部101の頂部
106とが当接可能に構成してあるため、前記したノズ
ル2と基材3との隙間寸法d2の設定方法により、塗布
幅方向で精度良く、一定の隙間d2にできる。ノズル1
の支持部101で基材3を摺動支持させるので、基材3
は一定の位置で安定して走行しており、ノズル2で塗布
する塗膜9の厚みも、従来の塗布装置に比べて極めて均
一にすることが可能となった。また本実施の形態では、
図3で示した塗布幅よりも外側でノズル1とノズル2と
を当接させたまま、両面同時塗布しても同様の効果が得
られる。
塗布する上で効果のある点について説明する。
合には、ノズル1及び2への塗料4、5の供給と停止を
繰り返す三方弁と、ノズル1、2内部に設けられたピス
トンの移動により、ノズル1、2内部の塗料を吸引する
手段を備えた間欠手段を用いる(図14参照)。この場
合の間欠塗布とは、基材3の表裏面の同じ位置に塗料を
間欠的に塗布するものである。このとき下流リップ10
3及び202の寸法L2とL’2(図1参照)は、間欠
塗布したときの塗布始終端の形状と密接に関係してお
り、範囲を0.1mm≦L2≦5mm、及び0.1mm
≦L’2≦5mmとすることが重要である。L2とL’
2が0.1mmよりも小さい場合、下流リップ103及
び202と基材3との間に流れるペースト4、5の圧力
が低くなり、塗膜8、9の厚みが不均一となる。また、
L2とL’2が5mmよりも大きい場合、特に間欠時の
塗布終端において、下流リップ103や202と基材3
との間に残存するペースト4、5が基材3の上に幅方向
で不均一に引き伸ばされ、いわゆる切れの悪い塗布終端
となる。尚、本実施の形態では、図12に示すレオロジ
特性の塗料を使用した。
プ101の形状は、図5(a)や図5(b)に示すよう
な、曲面形状又は平面形状でもよい。さらに、図5
(c)に示すような、支持部101に気体噴出口を設け
気体を噴出させることにより、基材3と支持部101と
が直接接触せず非接触支持するようにしても良い。これ
により、塗布厚みのばらつきが低減出来る上、基材3の
破断や、摺動抵抗の低減が可能となる。
イオン2次電池の製造に応用した場合について、従来方
法による比較例と共に説明する。
す構成であり、R=30mm、d1=d2=200μ
m、L1=0.05、0.1、1、10、100、12
0mmの6水準、図4で示した角度θが+40度、+3
0度、ゼロ度、−30度、−40度の5水準、L2=3
mm、スリットギャップG1=G2=0.5mmとし、
塗布幅480mmである。
0μm、幅500mmの銅箔、負極用ペーストは炭素
材、CMC及び水を混練したものを用いた。これを、ま
ず本実施の形態により集電体上に所定のピッチで間欠的
に活物質層を両面同時に塗布形成し、乾燥した。
m、幅500mmのアルミ箔、正極用ペーストはLiC
oO2 、導電性カーボンブラック、フッ素系樹脂、CM
C及び水を混練したものを用いた。これを、まず本実施
の形態により集電体上に所定のピッチで間欠的に活物質
層を両面同時に塗布形成し、乾燥した。
り同様の両面同時塗布を行った。
厚みをマイクロメータで測定し、厚みバラツキを比較し
た。
を目視観察した。
を、それぞれ所定の幅、及び所定の長さに帯状に切断し
て、ロール状に巻いて、リチウムイオン2次電池を作成
し放電容量を測定した。放電容量測定法は、常温におい
て一定電流(160mA)、終止電圧(4.2V)で充
電を完了した2次電池を、一定電流(160mAから3
200mA)で放電して、放電開始から低下する電圧が
終止電圧(3V)に達したときの放電容量で比較した。
以上の結果を、表1と図11に示す。
塗布した場合に、塗膜の厚みバラツキを均一にすること
ができ(表1参照)、さらに本実施の形態による電池は
放電容量が比較例による電池に比べて明らかにアップし
ている(図11参照)。
せているため、集電体に同伴してくる空気がここで遮断
される。従って塗料溜まりTに混入する空気の量は、従
来の塗布手段に比べ格段に抑制できるため、活物質層の
密度が向上したものと考えられる。その結果、本実施の
形態で作成した電池の放電容量を向上させることができ
た。なお、上記ではリチウムイオン2次電池について具
体的に説明したが、ニッケル水素2次電池や他の電池、
あるいはコンデンサーや他の両面同時塗布が必要な製品
にも同様の効果を得ることができる。
1中の上から4番目のサンプルについて、スリット出口
から、支持部101の頂部106までの寸法をL1=1
mmとし、下流リップ103の表面を、支持部101の
頂部106の接線Xと略平行(θ=0°)とした場合の
値である。
る第A2の実施の形態の塗布装置の概略斜視図を示す。
供給方向とノズル2への塗料供給方向が、実質上逆方向
とすることで、特に塗布幅方向の、基材上の同一位置に
おける表裏の塗膜のトータル厚みを均一にすることがで
きる。それ以外は実施の形態1と同様であるため説明を
省略する。
した場合、ノズル内部のマニホールド内部を塗布幅方向
に塗料が流れるときの流体力学的抵抗で、供給側のマニ
ホール圧力は比較的高く、その反対側は低くなる。この
ため塗膜厚みは、供給側は厚く、塗布幅方向に徐々に薄
くなり、供給側の反対側は薄くなってしまう。本実施の
形態によれば、ノズル1とノズル2への供給方向が異な
っているため、表裏の両面同時塗布した場合、表裏それ
ぞれの塗膜厚みは塗布幅方向に厚みムラを持つがトータ
ルの厚みを極めて均一とすることができる。従って本実
施の形態において、実施の形態A1と同様の効果が得ら
れる。
る第A3の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。本実
施の形態の特徴は、実施の形態A1で示した第1ノズル
1と同形状のノズルを2つ、基材3に対して表裏で且つ
異なる位置に配置しながら、両面同時に塗布することに
ある。ノズル1の構成などは実施の形態A1を用いるこ
とができ、ここでは説明を省略する。
るノズルも支持部101で基材3を摺動支持しながら塗
布するため、基材3に同伴してくる空気層を除去でき
る。従って、塗膜8のみならず塗膜9のピンホール発生
も抑制することが可能となる。これを例えば電池用極板
に応用した場合、実施の形態A1による電池に比べて放
電容量をさらにアップさせることも可能である。それ以
外では、実施の形態A1と同様の効果が得られる。
る第A4の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。
るものであり、それ以外は実施の形態A1と同様のた
め、同じ部分の説明は省略する。
体が、3つのブロック11〜13から構成されている点
である。
ための基材側に突き出た略曲面形状の支持部101を先
端に構成した第1ブロック11と、第1ブロック11を
締結でき且つ支持部101と隣接した上流リップ102
を先端に構成した第2ブロック12と、下流リップ10
3を先端に構成した第3ブロック13と、第2ブロック
12と第3ブロック13との間にはスリット105及び
マニホールド104を構成し、第1ブロック11と第2
ブロック12との間に、支持部101のと下流リップ1
03との段差寸法d1を調節するためのスペーサー14
とで構成されている。
囲内であり、塗布厚みに応じて適時調節できることが、
作業時間短縮のために好ましい。本実施の形態では、図
8(a)に示すように段差d1と同じ厚みのスペーサー
14を第1ブロック11と第2ブロック12との間に挟
むことで、容易に設定できる。また図8(b)に示すよ
うにスペーサー14をテーパ形状として、図中矢印B−
B’の方向に移動させ、第1ブロック11を図中矢印C
−C’の方向に昇降させて、段差d1を任意に設定する
こともできる。さらにスペーサー14は塗布幅方向で分
割することで塗布幅方向の段差d1を均一とするために
微調整することも可能である。本実施の形態による塗布
装置を用いることで実施の形態A1と同様の効果が得ら
れる。
向で分割することで塗布幅方向の段差d1を均一とする
場合の説明図である。ここで、図13は、図8(a)に
示すノズル本体において、第1ブロック11を取り除い
た状態を、図8(a)中に表示した矢印Aの方向から見
た概略図である。図13に示す通り、スペーサー14
は、14a〜14cの符号を付した3つの部分に分割さ
れている。
る第A5の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。
るものであり、それ以外は実施の形態A1と同様のた
め、同じ部分の説明は省略する。
の基材側に突き出た略曲面形状の支持部101を先端に
構成した第1ブロック11と、板状で且つ支持部101
と隣接した上流リップ102を先端に構成した第2ブロ
ック12と、下流リップ103を先端に構成した第3ブ
ロック13と、第2ブロック12と第3ブロック13と
の間にはスリット105及びマニホールド104を構成
したことを特徴とする。段差寸法d1は通常5〜100
0μmの範囲内であり、塗布厚みに応じて適時調節す
る。上流リップ102の寸法L1は、スリット105か
ら出た塗料の溜まりを形成する部分でもあり、重要であ
る。L1の範囲は、実施の形態A1で説明したように、
0.1mm≦L1≦100mm、さらに好ましくは、
0.1mm≦L1≦10mmの範囲である。塗料の種類
によってL1寸法の最適値が存在するため、本実施の形
態により厚みL1の異なる第2ブロック12を予め用意
しておけば、最適なL1寸法を選択して塗布することが
可能となる。本実施の形態による塗布装置を用いること
で実施の形態A1と同様の効果が得られる。
ば、塗布厚みを均一化できるとともに、ピンホールの発
生を抑えることができるため、電池やコンデンサーなど
の性能向上に大きな効果を発揮する。
布装置にかかる第B1の実施の形態の電池電極の製造装
置を実施するための装置の概略図を示す。
するための装置の構成及び動作を説明すると共に、本発
明の塗布方法の一実施の形態についても同時に述べる。
面側と摺動且つ支持するための支持部5101と上流リ
ップ5102、下流リップ5103、さらにペースト5
008の溜であるマニホールド5104と押し出しのた
めのスリット5105で構成される。また活物質層50
03や5004を間欠的に所定のピッチで塗布形成する
ため、吸引装置5007は、ピストン5701を矢印A
もしくはB方向に移動させるためのエアシリンダ570
2と、これをノズル5001へ装着するための治具57
03で構成される。ペースト5008は、タンク500
9からポンプ5010によりフィルタ5011、三方弁
5012を通り、ノズル5001のマニホールド510
4へ供給されスリット5105から押し出される。集電
体5002は、支持部5101とガイドロール5006
とで支持され且つ、下流リップ5103の先端との距離
がdとなるよう設定されており、この隙間にスリット5
105から押し出されたペースト5008が流れ込み、
ペースト溜まり5081が形成される。そして、このペ
ースト溜まり5081を形成しながら、集電体5002
の上に、活物質層5004として塗布形成される。
うに予め間欠的に形成されている活物質層5003の影
響を全く受けず、特に活物質層5003が形成されてい
ない部分である50032の影響を全く受けずに(図1
9)に示したように所定のピッチで且つ始端から終端に
到るまで均一な厚みの電池電極板を得ることができる。
ガイドロール5005及び5006はノズル5001に
対する集電体5002の角度を調節できるようにしてあ
る。少なくともノズル5001の下流側に位置するガイ
ドロール5006は矢印C、D方向に移動可能であるこ
とが好ましい。
上に所定のピッチで間欠的に塗布形成する動作を中心に
説明する。
は、三方弁5012によりポンプ5010から送られて
くるペースト5008の流れをリターン側に切り替える
と同時に、ピストン5701を矢印A方向に移動させ
る。即ち、三方弁5012の上記切替により、ノズル5
001へのペースト供給を停止することが出来、又、ピ
ストン5701の上記移動により、スリット5105や
ペースト溜まり81に存在するペーストを吸引すること
が出来る。これにより、特に塗布終端部の切れの良い間
欠塗布が可能となる。
よりポンプ5010から送られてくるペースト5008
の流れを供給側に切り替えることでノズル5001への
ペースト供給を再開すると同時に、ピストン5701を
矢印B方向に移動させ、前記した吸引したペーストをノ
ズル内部に戻す。
チで安定した間欠塗布ができる。
層5003や5004を集電体5002上に塗布形成す
る場合には、吸引装置5007や三方弁5012は設け
る必要がないことは、いうまでもない。
体5002の塗布面側に付着した異物を除去するための
クリーナー5013を設けることが好ましい。クリーナ
ー5013は繊維状、不織布状のいわゆるクリーニング
ワイパーを集電体5002に押しつけるものや、クリー
ンなエアーを集電体5002上に吹き付けるものなど、
どのような構成でもよい。
いて説明する。
出た曲面形状であり、その曲率半径Rの範囲は、2mm
≦R≦500mmである。
00〜1000mmの銅箔やアルミ箔を主に用い、その
テンションは通常50〜500g/cmの範囲である。
曲率半径Rが2mmよりも小さい場合、テンションによ
り集電体5002が支持部5101に押しつけられる力
が強すぎて、摩擦による集電体5002の走行速度に変
動が生じ、均一な厚みで活物質層5003や5004を
塗布形成できなくなる。また曲率半径Rが500mmよ
りも大きいと、支持部5101への集電体5002の押
しつけ力が小さくなりすぎて、集電体5002の幅方向
にシワが生じ、活物質層5003や5004の幅方向や
走行方向の厚み変動が大きくなる。
るものではないが、スリット出口から支持部5101の
頂部5106(図17(a)、図17(b)参照)まで
の寸法L1の範囲を、0.1mm≦L1≦100mmと
することは極めて重要である。さらに好ましくは、0.
1mm≦L1≦10mmとする。
ット出口に形成するペースト溜まり81が形成できなく
なり、集電体5002へのペースト5008の塗布が乱
されて、活物質層5003や5004の厚みが不均一と
なる。またL1が100mmよりも大きい場合、スリッ
ト出口では集電体5002に幅方向でシワが生じやすく
なり、活物質層5003や5004の幅方向の厚み変動
が大きくなる。
布したときの塗布始終端の形状と密接に関係している。
L2の範囲は、0.1mm≦L2≦5mmとすることが
重要である。L2が0.1mmよりも小さい場合、下流
リップ5103と集電体5002との間に流れるペース
ト5008の圧力が低くなり、活物質層5003や50
04の厚みが不均一となる。またL2が5mmよりも大
きい場合、特に間欠時の塗布終端において、下流リップ
5103と集電体5002との間に残存するペースト5
008が集電体5002の上に薄く塗布されてしまい、
電池性能を低下させる問題が生じる。
状は、図17(a)や図17(b)に示すような形状で
も良い。要は、支持部5101は集電体5002を摺動
且つ支持できる形状であり、上流リップは、ペースト溜
まり5081を形成するための空間を設ける構成であれ
ばよい。下流リップ5103の表面はフラット面とする
ことが重要である。これにより集電体5002と下流リ
ップ5103との間を流れるペースト5008に大きな
せん断力が働き、ペースト中に分散された活物質の凝集
塊を破壊でき、活物質層5003や5004を均一にす
ることができる。また、支持部5101の頂部5106
と下流リップ5103との段差dは、活物質層5003
や5004のウェット状態における塗布厚みに応じて適
時選定するが、通常5μm≦d≦1000μmの範囲内
とする。例えば活物質層と集電体との間に薄い厚みでア
ンカー層を設けたい場合には、dを5〜100μmの範
囲で設定する。また活物質層を塗布形成する場合、ウェ
ット状態では通常100〜1000μmのため、dをほ
ぼ等しい100〜1000μmの範囲で設定する。
ので、R=30mm、d=200μm、L1=5mm、
L2=3mm、スリットギャップG=0.5mmとし、
塗布幅480mmである。
500mmの銅箔、負極用ペーストは炭素材、CMC及
び水を混練したものを用いた。これを、まず本実施の形
態により集電体上に所定のピッチで間欠的に活物質層5
003を塗布形成し、乾燥した。その裏面に前記ピッチ
と位置をずらせ所定のピッチで間欠的に活物質層500
4を塗布形成、乾燥させた結果、予め間欠的に塗布形成
された活物質層5003の無い部分32の影響を全く受
けずに、図19に示すような、厚みの均一な活物質層5
004を形成することができた。
m、幅500mmのアルミ箔、正極用ペーストはLiC
oO2 、導電性カーボンブラック、フッ素系樹脂、CM
C及び水を混練下ものを用いた。これを、まず本実施の
形態により集電体上に所定のピッチで間欠的に活物質層
5003を塗布形成し、乾燥した。その裏面に前記ピッ
チと位置をずらせ所定のピッチで間欠的に活物質層50
04を塗布形成、乾燥させた結果、予め間欠的に塗布形
成された活物質層5003の無い部分32の影響を全く
受けずに。図19に示すような、厚みの均一な活物質層
5004を形成することができた。
所定の厚みに圧延した後、所定の幅にスリットしてリチ
ウムイオン2次電池を作成した。
欠的に上記ペーストを、まず集電体上に所定のピッチで
間欠的に活物質層5003を塗布形成、乾燥した後、そ
の裏面に前記ピッチと位置をずらせ所定のピッチで間欠
的に活物質層5004を塗布形成、乾燥させた場合、図
18に示すように、活物質層5003が無い部分には活
物質層5004に空気が大量に混入し、極板とすること
ができなかった。そこで、従来の塗布方法で、間欠手段
を用いず連続的に前記ペーストを集電体の上に塗布形成
した後、所定のピッチで活物質層を除去し、所定の厚み
に圧延、さらに所定の幅にスリットして、比較例のリチ
ウムイオン2次電池を作成した。
の形態の効果を確認した。
2V)で充電を完了した2次電池を、一定電流(160
mAから3200mA)で放電して、放電開始から低下
する電圧が終止電圧(3V)に達したときの放電容量で
比較した。結果を図21に示す。本実施の形態による電
池は放電容量が従来例による電池に比べて明らかにアッ
プしている。
述する表2中の上から3番目のサンプルについて、集電
体5002とスリット5105出口との距離を200μ
mとし、ガイドロール5006とスリット出口との距離
Xを0.1mmとした場合の値である。
電圧3V、充電:電流160mA、終止電圧4.2V)
で充放電を繰り返して放電容量を測定し、初期放電容量
の90%になったときの充放電回数(サイクル)で比較
した。結果を図22に示す。本実施の形態による電池は
サイクル特性が従来例による電池に比べて明らかにアッ
プしている。
下にまとめて説明する。
5003を塗布形成した後、その裏面に活物質層500
4を塗布形成したとき、活物質層5003が形成されて
いない部分の影響を全く受けずに活物質層5004を任
意のピッチで間欠的に塗布形成することが可能である。
従来の塗布手段では不可能であった表裏の位置をずらせ
た間欠塗布が可能となったことから、リチウムイオン2
次電池などの生産工程において、生産性の格段の向上と
高価な活物質のロスを大幅に低減できた。
とを摺動させているため、集電体5002に同伴してく
る空気がここで遮断される。従ってペースト溜まり50
81に混入する空気の量は、従来の塗布手段に比べ格段
に抑制できるため、活物質層の密度が向上した。その結
果、本実施の形態で作成した電池の放電容量を向上させ
ることができた。
体5002との間を流れるペーストに大きなせん断力を
働かせることができ、ペースト中の活物質粉の凝集塊を
破壊できるため、活物質粉が均質に分散された活物質層
を得ることができる。その結果、本実施の形態で作成し
た電池のサイクル特性を向上させることができた。
布装置にかかる第B2の実施の形態の電池電極の製造装
置の概略断面図を示す。
先端部に関して、支持部5101と下流リップ5103
とで構成されており、実施の形態B1における上流リッ
プ5102を設けていない点である。その他は、実施の
形態B1と全く同様のため説明を省略する。
から吐出されたペースト5008は直ちに集電体500
2上に塗布形成されるため、集電体5002のシワや走
行変動の影響を全く受けず、厚みの均一な活物質層50
04を塗布形成することが可能である。本実施の形態に
おいても、実施の形態B1と全く同様の効果が得られ
る。
布装置にかかる第B3の実施の形態の電池電極の製造装
置の概略断面図を示す。
01と対向する位置に走行する集電体5002を気体で
浮上させるフローティング装置5014を設けたことで
ある。ノズル5001の構成は実施の形態B1やB2の
ものを用いることができ、ここでは説明を省略する。
014から噴射される気体により、集電体5002のテ
ンションとバランスをとりながら、集電体5002を浮
上させる。集電体5002のテンションは通常50〜5
00g/cmであり、テンションに応じて気体の噴出量
を調節し、集電体5002をフローティング装置501
4の表面から1mm程度浮上させる。浮上した集電体5
002の塗布面側をノズル5001の支持部5101と
接触させながら、スリット5105から吐出したペース
ト5008を集電体5002上に塗布形成する。
形成されている活物質層5003の影響を全く受けず
に、活物質層5004を塗布形成することができる。本
実施の形態により、実施の形態B1で示したペーストを
集電体5002上に、活物質層5003の間欠パターン
と位置をずらせて間欠的に活物質層5004を塗布形成
した結果、図19に示すように始端から終端に到るま
で、厚みが均一な電池電極板を作成することができた。
本実施の形態による効果は、実施の形態B1と全く同様
の効果が得られた。
布方法にかかる第B4の実施の形態の電池電極の製造方
法を実施するための装置の概略断面図を示す。
するための装置の構成は実施の形態B1と同様のため、
その説明を省略する。
の一方の面に所定のピッチで間欠的に活物質層5003
を塗布形成する第1工程と、集電体5002の反対面に
前記ピッチと位置をずらせて所定のピッチで間欠的に活
物質層5004を塗布形成する第2工程とからなり、少
なくとも第2工程においてノズル5001のスリット5
105出口直前で集電体5002の塗布面側を支持しな
がら塗布する。
いる活物質層5003の影響を全く受けず、特に活物質
層5003が形成されていない部分である5032の影
響を全く受けずに、図19に示したように所定のピッチ
で且つ始端から終端に到るまで均一な厚みの電池電極板
を得ることができる。
説明する。
5105との間の空間、すなわち上流リップ5102の
部分において、スリット5105から吐出されたペース
ト5008の溜まり5081を形成しながら集電体50
02上に塗布することである。ペースト溜まり5081
を形成することで、集電体5002のノズル方向に対す
る位置変動が多少あっても、塗布が乱されることなく、
活物質層5003や5004の厚みを均一とすることが
できる。
5105出口との距離を10〜1000μmの範囲とす
ることである。距離が10μmよりも小さいと、ペース
ト溜まり5081に対する集電体5002の押しつけ力
が強くなりすぎて、ペースト溜まり5081を安定に形
成することができず、活物質層の厚みが不均一となる。
また前記距離が1000μmよりも大きいと、ペースト
溜まり5081に対する集電体5002の押しつけ力が
小さすぎて、ペースト溜まり5081を安定に形成する
ことができず、活物質層の厚みがこの場合にも不均一と
なる。
下流リップ5103に対して集電体5002を±45度
の範囲内、さらに好ましくは±30度の範囲内で走行さ
せることである。なおガイドロール5006はノズル5
001に対する集電体5002の角度を調節できるよ
う、矢印C、D方向に移動可能である。これにより、下
流リップ5103の表面と集電体5002との間を流れ
るペーストに大きなせん断力を働かせることができ、ペ
ースト中の活物質粉の凝集塊を破壊できるため、活物質
粉が均質に分散された活物質層を得ることができる。
ズル5001よりも下流側のガイドロール5006の中
心と、ノズル5001の下流リップ5103の下流側エ
ッジとの距離Xは、0.01〜10mの範囲であること
が極めて重要である。尚、ここでは、ガイドロール50
06の半径を5〜500mmの範囲とした。距離Xが
0.01mよりも小さいと、間欠的に形成されている活
物質層5003の塗布してある部分としていない部分の
段差の影響を受け、活物質層5004の厚みが不均一と
なる。また距離Xが10mよりも大きいと、集電体50
02にシワが生じ、下流リップ上にまで及んで活物質層
5004の厚みが不均一となる。
ンを50〜500g/cmの範囲とすることである。支
持部5101は集電体5002側に突き出た曲面形状で
ある。テンションがが500g/cmよりも大きい場
合、テンションにより集電体5002が支持部5101
に押しつけられる力が強すぎて、摩擦による集電体50
02の走行速度に変動が生じ、均一な厚みで活物質層5
003や5004を塗布形成できなくなる。またテンシ
ョンが50g/cmよりも小さいと、支持部5101へ
の集電体5002の押しつけ力が小さくなりすぎて、集
電体5002の幅方向にシワが生じ、活物質層5003
や5004の幅方向の厚み変動が大きくなる。
欠的に活物質層を塗布形成する手段として、集電体50
02へペースト5008を塗布する塗布工程と、ノズル
5001へのペースト5008の供給を停止すると同時
にノズル内部のペースト5008の一部を吸引装置50
07によりノズルの所定の場所へ吸引する塗布停止工程
を繰り返すことで実施する。詳細は実施の形態B1と同
様のため説明を省略する。
ので、R=30mm、d=200μm、L1=5mm、
L2=3mm、スリットギャップG=0.5mmとし、
塗布幅480mmである。集電体テンションは150g
/cm、集電体とスリット出口との距離を5〜1100
μmの範囲で変化させ、さらにガイドロール5006と
下流リップ5103の下流エッジとの距離Xを0.05
〜11mの範囲で変化させた。
500mmの銅箔、負極用ペーストは炭素材、CMC及
び水を混練したものを用いた。これを、まず本実施の形
態により集電体上に所定のピッチで間欠的に活物質層5
003を塗布形成、乾燥した。その裏面に前記ピッチと
位置をずらせ所定のピッチで間欠的に活物質層5004
を塗布形成、乾燥させた。
m、幅500mmのアルミ箔、正極用ペーストはLiC
oO2 、導電性カーボンブラック、フッ素系樹脂、CM
C及び水を混練下ものを用いた。これを、まず本実施の
形態により集電体上に所定のピッチで間欠的に活物質層
5003を塗布形成、乾燥した。その裏面に前記ピッチ
と位置をずらせ所定のピッチで間欠的に活物質層500
4を塗布形成、乾燥させた。
所定の厚みに圧延した後、所定の幅にスリットしてリチ
ウムイオン2次電池を作成した。
的に上記ペーストを、まず集電体上に所定のピッチで間
欠的に活物質層5003を塗布形成、乾燥した後、その
裏面に前記ピッチと位置をずらせ所定のピッチで間欠的
に活物質層5004を塗布形成、乾燥させた場合、図1
8に示すように、活物質層5003が無い部分には活物
質層5004に空気が大量に混入し、極板とすることが
できなかった。そこで、従来の塗布方法で、間欠手段を
用いず連続的に前記ペーストを集電体の上に塗布形成し
た後、所定のピッチで活物質層を除去し、所定の厚みに
圧延、さらに所定の幅にスリットして、比較例のリチウ
ムイオン2次電池を作成した。
の評価を行い本実施の形態の効果を確認した。
50箇所測定し、厚みの平均値に対する最大厚みと最小
厚みの差を厚みバラツキとして評価した。その結果を、
表2にまとめて示す。本実施の形態の範囲内であれば、
明らかに厚みバラツキを小さくすることができ、電池極
板として良好なことがわかる。
2V)で充電を完了した2次電池を、一定電流(160
mAから3200mA)で放電して、放電開始から低下
する電圧が終止電圧(3V)に達したときの放電容量で
比較した。結果を図21に示す。本実施の形態による電
池は放電容量が従来例による電池に比べて明らかにアッ
プしている。
布厚みが均一で、且つ、ピンホールのない電池電極を使
用した場合の特性を、又、点線は、塗布厚みが不均一
で、且つ、ピンホールが多発した電池電極を使用した場
合の特性を示している。
らわかる様に、サンプルはそれぞれ異なるが、正極、負
極に使用した材料は同一のため、製造の条件や方法がそ
れぞれ異なっていても、塗布厚みを均一にでき、且つ、
ピンホールの発生を抑制できているので、ともに放電容
量の低下が防止出来る。又、図11と、図21に示す点
線は、同一サンプルによる特性である。
電圧3V、充電:電流160mA、終止電圧4.2V)
で充放電を繰り返して放電容量を測定し、初期放電容量
の90%になったときの充放電回数(サイクル)で比較
した。結果を図22に示す。本実施の形態による電池は
サイクル特性が従来例による電池に比べて明らかにアッ
プしている。
下にまとめて説明する。
5003を塗布形成した後、その裏面に活物質層500
4を塗布形成したとき、活物質層5003が形成されて
いない部分の影響を全く受けずに活物質層5004を任
意のピッチで間欠的に塗布形成することが可能である。
さらに活物質層の厚みを極めて均一に塗布形成すること
ができる。従来の塗布手段では不可能であった表裏の位
置をずらせた間欠塗布が可能となったことから、リチウ
ムイオン2次電池などの生産工程において、生産性の格
段の向上と高価な活物質のロスを大幅に低減できた。
とを摺動させているため、集電体5002に同伴してく
る空気がここで遮断される。従ってペースト溜まり50
81に混入する空気の量は、従来の塗布手段に比べ格段
に抑制できるため、活物質層の密度が向上した。その結
果、本実施の形態で作成した電池の放電容量を向上させ
ることができた。
体5002との間を流れるペーストに大きなせん断力を
働かせることができ、ペースト中の活物質粉の凝集塊を
破壊できるため、活物質粉が均質に分散された活物質層
を得ることができる。その結果、本実施の形態で作成し
た電池のサイクル特性を向上させることができた。
定のピッチで且つ表裏の位置をずらせて間欠的に活物質
層を塗布形成することができ、リチウムイオン2次電池
などの生産工程において、生産性の格段の向上と高価な
活物質のロスを大幅に低減できる。
に比べ格段に抑制できるため、活物質層の密度が向上
し、電池の放電容量を向上させることができる。
質層を得ることができ、電池のサイクル特性を向上させ
ることができた。
1の構成は、図8,図9で述べた構成としても勿論良
い。
面に塗布部材を塗布する場合について述べたが、これに
限らず例えば、一方の面のみに塗布するだけの場合であ
っても同様の構成が適用できる。
明は、塗布膜の厚みをより均一に出来るという長所を有
する。
生を従来に比べて抑制することが出来るという長所を有
する。
を示す略示構成図
基材3との隙間寸法d2の設定方法を説明するための概
略構成図
例を示す略示構成図
先端の構成例を説明するための概略側面図
先端の構成例をせつめいするための概略側面図
図
本体を示す略示側断面図
断面図
面図 (b):従来例による塗膜の断面図
測定結果を説明するための図
を示す図
示す略示図
置を示す略示構成図
成図
成図
施の形態のノズル先端の例を示す概略側面図
の斜視図
電池電極板の斜視図
測定結果を説明するための図
性の測定結果を説明するための図
Claims (33)
- 【請求項1】 (1)所定方向に走行する、未塗布面を
有する基材に対して、塗布部材を吐出するためのスリッ
トを有する吐出部と、(2)前記基材の未塗布面を支持
する支持面を有し、前記基材の走行方向を基準として、
前記支持面の下流側で且つ前記スリットの出口の上流側
の位置に、前記塗布部材の液溜まりを生じさせるための
切り欠き部が形成された支持部とを有する第1ノズル手
段と、 前記未塗布面が前記支持面に直接又は間接的に押しつけ
られる様に、前記基材を案内する案内手段と、 を備えたことを特徴とする塗布装置。 - 【請求項2】 前記案内手段は、前記支持部より上流側
に配置されたガイドロールであり、 前記基材の両面が未塗布面であり、 前記第1ノズル手段により塗布される面の反対側の未塗
布面に塗布部材を塗布する、前記第1ノズル手段に対向
する位置に配置された第2ノズル手段を備えたことを特
徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 【請求項3】 前記案内手段は、前記支持部より上流側
に配置されており、 前記基材の両面が未塗布面であり、前記第1ノズル手段
により塗布される面の反対側の第2未塗布面に塗布部材
を塗布する、前記第1ノズル手段より下流側の位置に配
置された第2ノズル手段を備え、 前記第2ノズル手段が、(1)前記基材の第2未塗布面
に対して塗布部材を吐出する第2吐出部と、(2)前記
基材の走行方向を基準として、前記第2吐出部より上流
側に固定され、且つ、前記第2未塗布面を支持する第2
支持面を有する第2支持部とを有することを特徴とする
請求項1記載の塗布装置。 - 【請求項4】 前記基材の両面が未塗布面であり、 前記第1ノズル手段により塗布される面の反対側の未塗
布面に塗布部材を塗布する、前記第1ノズル手段より上
流側の位置に配置された第2ノズル手段を備え、 前記案内手段は、 前記支持部に対向する位置に配置されており、且つ、気
体を前記基材の前記未塗布面と反対側の面に吹き付ける
ことにより、前記未塗布面が前記支持面に直接押しつけ
られる様に前記基材を浮上させるものか、 又は、前記支持部より上流側に配置されたガイドロール
であることを特徴とする請求項1記載の塗布装置。 - 【請求項5】 前記塗布部材が、電池電極用の活物質ペ
ーストであることを特徴とする請求項1に記載の塗布装
置。 - 【請求項6】 前記基材の幅方向を基準として、前記第
1ノズル手段には所定の方向から塗布部材を供給し、且
つ、前記第2ノズル手段には前記所定の方向と異なる方
向から塗布部材を供給することを特徴とする請求項2記
載の塗布装置。 - 【請求項7】 前記第2ノズル手段と前記基材との隙間
を調節する調節手段を備えたことを特徴とする請求項2
記載の塗布装置。 - 【請求項8】 前記第2ノズル手段の上流側のリップの
一部と第1ノズル手段の前記支持部の頂部とが当接可能
に構成されていることを特徴とする請求項2記載の塗布
装置。 - 【請求項9】 前記基材の塗布幅よりも外側で前記第1
ノズル手段と前記第2ノズル手段とが当接可能に構成さ
れていることを特徴とする請求項2記載の塗布装置。 - 【請求項10】 前記吐出部は、前記上流側から、上流
リップ、塗布部材の出口としてのスリット出口、及び下
流リップの順で構成されていることを特徴とする請求項
1〜5の何れか一つに記載の塗布装置。 - 【請求項11】 前記下流リップの表面と、前記基材の
面とのなす角度が±30度以内の範囲であることを特徴
とする請求項10に記載の塗布装置。 - 【請求項12】 前記支持部は、前記基材側に突き出し
た、曲面又は曲面とフラット面との組み合わせであるこ
とを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載の塗布
装置。 - 【請求項13】 前記支持部の曲率半径をRとしたと
き、 2mm≦R≦300mm の範囲内であることを特徴とする請求項1〜5の何れか
一つに記載の塗布装置。 - 【請求項14】 前記支持部の頂部の接線と、前記下流
リップとの段差をd1としたとき、 5μm≦d1≦1000μm の範囲内であることを特徴とする請求項10に記載の塗
布装置。 - 【請求項15】 前記吐出部の塗布部材の出口の下端部
から、前記支持部の頂部までの、前記基材の走行方向に
沿った長さをL1としたとき、 0.1mm≦L1≦100mm の範囲であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一
つに記載の塗布装置。 - 【請求項16】 前記下流リップの、前記基材の走行方
向に沿った長さをL2としたとき、 0.1mm≦L2≦5mm の範囲であることを特徴とする請求項10に記載の塗布
装置。 - 【請求項17】 前記ノズル手段への塗布部材の供給と
停止を繰り返す三方弁と、 前記ノズル手段の内部に設けられたピストンの移動によ
り、前記ノズル手段の内部の前記塗布部材を吸引する吸
引手段とを備えたことを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の塗布装置。 - 【請求項18】 前記吐出部が、スリットと、下流リッ
プとで構成されていることを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載の塗布装置。 - 【請求項19】 前記下流リップが、曲面又はフラット
面であることを特徴とする請求項18に記載の塗布装
置。 - 【請求項20】 前記支持部に気体を噴出する複数の穴
もしくはスリットが設けられており、 前記支持面は、前記未塗布面を前記噴出する気体を介し
て間接的に支持することを特徴とする請求項1〜5のい
ずれかに記載の塗布装置。 - 【請求項21】 前記ノズル手段は、 前記支持部が先端に形成された第1ブロックと、 前記第1ブロックが締結され、前記支持部と隣接する位
置に上流リップが形成された第2ブロックと、 前記第1ブロックと前記第2ブロックとの間に設けられ
た、前記支持部の突き出し量を調節するためのスペーサ
ーと、 下流リップが先端に形成された第3ブロックと、 前記第2ブロックと前記第3ブロックとの間に設けられ
た、前記塗布部材の出口となるスリットと、 前記スリットと連通したマニホールドと、 を備えたことを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに
記載の塗布装置。 - 【請求項22】 前記スペーサーは、前記基材の塗布面
の塗布幅方向で分割されていることを特徴とする請求項
21記載の塗布装置。 - 【請求項23】 前記ノズル手段は、 前記支持部が先端に形成された第1ブロックと、 板状で、且つ前記支持部と隣接した上流リップが先端に
形成された第2ブロックと、 下流リップが先端に形成された第3ブロックと、 前記第2ブロックと前記第3ブロックとの間に、設けら
れた前記塗布部材の出口となるスリットと、 前記スリットと連通するマニホールドとを備えたことを
特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載の塗布装
置。 - 【請求項24】 所定方向に走行する基材の未塗布面を
支持する支持工程と、 前記未塗布面に対して、第1塗布部材を塗布する第1塗
布工程とを備え、 前記第1塗布工程では、(1)未塗布面を有する基材に
対して、塗布部材を吐出するためのスリットを有する吐
出部と、(2)前記基材の未塗布面を支持する支持面を
有し、前記基材の走行方向を基準として、前記支持面の
下流側で且つ前記スリットの出口の上流側の位置に、前
記塗布部材の液溜まりを生じさせるための切り欠き部が
形成された支持部とを有する第1ノズル手段を用いて塗
布が実現されることを特徴とする塗布方法。 - 【請求項25】 少なくとも前記支持工程の上流側に設
けられた、且つ、前記未塗布面を前記支持面に直接又は
間接的に押しつける様に、前記基材を案内する案内工程
と、 前記第1塗布工程における塗布位置と、前記基材を介し
て反対側で、且つ前記塗布位置に対向する位置で、第2
塗布部材を前記第1塗布部材の塗布と実質上同時に塗布
する第2塗布工程と、 を備えたことを特徴とする請求項24記載の塗布方法。 - 【請求項26】 前記第1塗布工程の下流側で前記基材
の未塗布面を支持する第2支持工程と、 前記第1塗布工程における塗布位置と、前記基材を介し
て反対側で、且つ前記塗布位置より下流側の位置で、第
2塗布部材を前記第1塗布部材の塗布と実質上同時に塗
布する第2塗布工程とを備え、 前記第2支持工程における前記支持は、前記第2塗布部
材を未塗布面に対して吹き出すための吹き出し孔より上
流側に固定された支持部の支持面を利用することを特徴
とする請求項24記載の塗布方法。 - 【請求項27】 前記第1塗布工程における塗布面と反
対側の前記基材の未塗布面上に第2塗布部材を塗布す
る、前記第1塗布工程より上流側に設けられた第2塗布
工程と、 (1)前記支持部に対向する位置から、気体を前記基材
の前記未塗布面と反対側の面に吹き出し、前記気体の吹
き出し面から前記基材を浮上させることにより、前記未
塗布面を前記支持面に直接又は間接的に押しつけるため
の、又は、(2)少なくとも前記支持工程の上流側で、
且つ、前記未塗布面を前記支持面に直接又は間接的に押
しつけるための案内工程とを備え、 前記第2塗布工程では、所定のピッチで間欠的に前記第
2塗布部材を塗布し、又、前記第1塗布工程では、前記
基材上に塗布された前記第2塗布部材の位置から所定距
離ずらせた位置に、前記第1塗布部材を所定のピッチで
間欠的に塗布することを特徴とする請求項24記載の塗
布方法。 - 【請求項28】 前記塗布部材が、電池電極用の活物質
ペーストであることを特徴とする請求項24に記載の塗
布方法。 - 【請求項29】 前記基材と吐出口との距離は10〜1
000μmの範囲であることを特徴とする請求項27記
載の塗布方法。 - 【請求項30】 前記案内工程は、前記支持工程の上流
側に設けられており、前記第1塗布工程の下流側に、回
転自在のガイドロールにより前記基材を案内する第2案
内工程を備え、 前記ガイドロールと、前記吐出口との距離は、0.01
〜10mの範囲であることを特徴とする請求項27記載
の塗布方法。 - 【請求項31】 前記ノズル手段は、前記スリット孔の
下流側にフラット面である下流リップを有しており、 その下流リップのフラット面に対する前記基材の面のな
す角が、±45度の範囲内であることを特徴とする請求
項24記載の塗布方法。 - 【請求項32】 前記吐出口への前記塗布部材の供給を
間欠的に行うための、前記塗布部材の供給の停止及び前
記塗布部材の吸引を実質上同時に行う塗布停止工程を備
えたことを特徴とする請求項24記載の塗布方法。 - 【請求項33】 前記支持部は曲面形状であり、且つ前
記基材のテンションは50〜500g/cmの範囲であ
ることを特徴とする請求項24記載の塗布方法。
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- 1998-11-17 JP JP32714198A patent/JP3162026B2/ja not_active Expired - Fee Related
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