JP6846569B2 - 塗工装置、及び塗工方法 - Google Patents
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Description
本発明は、塗工装置、及び塗工方法に関し、例えば、電極材料を塗工するための塗工装置、及び塗工方法に関する。
従来、チャンバ内部に充填された塗工液に接触させながら転写ローラを回転させることにより、転写ロールの外周面に塗工液を付着させ、その付着させた塗工液を被塗工材に転写するグラビア塗工装置が知られている。グラビア塗工装置に使用される転写ロールは、ロール表面に塗工液を保持するための溝が形成されている。グラビア塗工装置は、従来、様々な分野で使用されており、例えば、金属箔に電極材料を塗工するためなどに使用されている（例えば、特許文献１参照）。
電極材料を塗工する際、電極材料は一般的にスラリーであり、そのスラリーの粘度が、比較的高くなることがある。しかし、粘度が高い塗工液を被塗工材に塗工すると、転写ロールの溝形状に応じて、塗膜にスジができたり、塗りむらができたりすることがある。スジや塗りむらは、例えば転写ロールの回転数を大きくすることで解消するが、回転数を大きくすると、ローラの回転に伴ってチャンバの外に溢れる塗工液の量が多くなる。その結果、転写ロールに付着される塗工液の量が少なくなり、塗工抜けなど生じるおそれがある。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、塗工液の粘度が比較的高い場合などでも、塗膜にスジ、塗りむらなどができたり、塗工抜けが生じたりすることを防止して、良好な塗工性能を有する塗工装置及び塗工方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、チャンバに塗工液を供給する供給口の配置位置、又は供給口の供給量を転写ロールの外周面に形成した溝形状に応じて設定することで上記課題が解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。本発明は、以下の［１］〜［１３］を要旨とする。
［１］塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記供給口が主供給口と補助供給口とを有し、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有し、
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部よりいずれか一方の端部側にずれて配置され、前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工装置。
［２］前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量が、前記一方の端部側が、他方の端部側より多くなる上記［１］に記載の塗工装置。
［３］前記補助供給口が、前記中央部と前記一方の端部の間に配置される上記［１］又は［２］に記載の塗工装置。
［４］前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触する位置よりも回転方向下流側で、かつ前記塗工液を前記被塗工材へ転写する位置よりも回転方向上流側において、前記転写ローラに付着された塗工液を掻き取るブレードをさらに備える上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［５］前記塗工液の粘度が、１７００〜２３００ｍＰａ・ｓである上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［６］前記補助供給口からの前記塗工液の供給量は、前記主供給口からの前記塗工液の供給量の０．０２〜０．２である上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［７］前記主供給口は、１以上の供給口からなり、前記補助供給口からの供給量が、前記主供給口を構成するいずれの供給口の供給量よりも少ない上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［８］前記被塗工材が、リチウムイオン二次電池用電極材である上記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［９］前記チャンバから溢れた前記塗工液を循環させて、前記補助供給口より供給させる循環ラインを備える上記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［１０］塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有する塗工装置を用いて、前記被塗工材に対して塗工を行う塗工方法であって、
前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量を、一方の端部側を他方の端部側より多くし、
前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工方法。
［１１］前記供給口が主供給口と補助供給口とを有し、
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部より前記一方の端部側にずれて配置される、上記［１０］に記載の塗工方法。
［１２］塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有し、
前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量が、一方の端部側が、他方の端部側より多くなり、
前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工装置。
［１３］上記［１］〜［９］、及び上記［１２］のいずれか１項に記載の塗工装置を用いて、前記被塗工材に塗工を行う、塗工方法。
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記供給口が主供給口と補助供給口とを有し、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有し、
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部よりいずれか一方の端部側にずれて配置され、前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工装置。
［２］前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量が、前記一方の端部側が、他方の端部側より多くなる上記［１］に記載の塗工装置。
［３］前記補助供給口が、前記中央部と前記一方の端部の間に配置される上記［１］又は［２］に記載の塗工装置。
［４］前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触する位置よりも回転方向下流側で、かつ前記塗工液を前記被塗工材へ転写する位置よりも回転方向上流側において、前記転写ローラに付着された塗工液を掻き取るブレードをさらに備える上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［５］前記塗工液の粘度が、１７００〜２３００ｍＰａ・ｓである上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［６］前記補助供給口からの前記塗工液の供給量は、前記主供給口からの前記塗工液の供給量の０．０２〜０．２である上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［７］前記主供給口は、１以上の供給口からなり、前記補助供給口からの供給量が、前記主供給口を構成するいずれの供給口の供給量よりも少ない上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［８］前記被塗工材が、リチウムイオン二次電池用電極材である上記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［９］前記チャンバから溢れた前記塗工液を循環させて、前記補助供給口より供給させる循環ラインを備える上記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の塗工装置。
［１０］塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有する塗工装置を用いて、前記被塗工材に対して塗工を行う塗工方法であって、
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前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工方法。
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前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部より前記一方の端部側にずれて配置される、上記［１０］に記載の塗工方法。
［１２］塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有し、
前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量が、一方の端部側が、他方の端部側より多くなり、
前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部である、塗工装置。
［１３］上記［１］〜［９］、及び上記［１２］のいずれか１項に記載の塗工装置を用いて、前記被塗工材に塗工を行う、塗工方法。
本発明では、塗工液の粘度が比較的高い場合などでも、良好な塗工性能を有する塗工装置、及び塗工方法を提供できる。
（第１の実施形態）
以下、本発明の塗工装置及び塗工方法に関して、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗工装置１０を示す側面図である。
図１に示すように、塗工装置１０は、チャンバ１１、転写ロール１２、供給口１３、ブレード１４などを備える。チャンバ１１は、内部に塗工液Ａが充填された容器であって、液受けパンなどとも呼ばれることもある。転写ロール１２は、チャンバ１１の上方に配置される。転写ロール１２は、チャンバ１１内部に充填される塗工液Ａに接触するように、少なくとも一部がチャンバ１１内部に配置される。転写ロール１２は、塗工液Ａを外周面１２Ａに付着させて、回転させることで被塗工材Ｂに転写させる。
以下、本発明の塗工装置及び塗工方法に関して、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗工装置１０を示す側面図である。
図１に示すように、塗工装置１０は、チャンバ１１、転写ロール１２、供給口１３、ブレード１４などを備える。チャンバ１１は、内部に塗工液Ａが充填された容器であって、液受けパンなどとも呼ばれることもある。転写ロール１２は、チャンバ１１の上方に配置される。転写ロール１２は、チャンバ１１内部に充填される塗工液Ａに接触するように、少なくとも一部がチャンバ１１内部に配置される。転写ロール１２は、塗工液Ａを外周面１２Ａに付着させて、回転させることで被塗工材Ｂに転写させる。
供給口１３は、チャンバ１１内部に塗工液Ａを供給する。供給口１３は、後述するように、主供給口３１と補助供給口３２とからなる。主供給口３１及び補助供給口３２には、例えば図示しない貯蔵タンクから塗工液Ａが供給されるとよい。
なお、本明細書において、転写ロール１２の軸に沿う方向、すなわち、図１の紙面に垂直な方向をチャンバの１１の横方向とし、横方向におけるチャンバ１１の両端をそれぞれ端部１１Ａ、１１Ｂとする（図２参照）。また、チャンバ１１の供給口１３が設けられる側をチャンバ１１の前方（すなわち、図２の奥側）、供給口１３が設けられる側とは反対側をチャンバ１１の後方（すなわち、図２の手前側）として説明する。転写ロール１２は、図１に示すように、その下側において、チャンバ１１の前方から後方に向けて回転し、上側において後方から前方に向かって回転する。
また、本明細書においては、特に断りの無い限り、便宜上“左”、“右”と述べた場合、それぞれ、チャンバ１１の後方側から見たときの“左”、”右“を意味する。
また、本明細書においては、特に断りの無い限り、便宜上“左”、“右”と述べた場合、それぞれ、チャンバ１１の後方側から見たときの“左”、”右“を意味する。
ブレード１４は、一般的にドクターブレードと呼ばれ、ブレード板１５がホルダ１６によって挟み込まれるように保持される。ブレード１４は、位置Ｐ１において、先端部が転写ローラ１２に接触し、転写ローラ１２に付着された塗工液を掻き取る。位置Ｐ１は、チャンバ１１内部の塗工液Ａに接触する位置よりも回転方向下流側で、かつ塗工液Ａを被塗工材Ｂへ転写する位置Ｐ２よりも回転方向上流側の位置である。ブレード１４は、その基端部がブレード台１８に固定される。ブレード１４は、チャンバ１１の後方側から転写ロール１２に接触される。また、位置Ｐ２は一般的に転写ロール１２の上側に配置される。
被塗工材Ｂは、位置Ｐ２において、転写ロール１２の外周面と接触するように供給され、転写ロール１２の外周面１２Ａに付着された塗工液Ａが被塗工材Ｂに転写され、これにより、被塗工材Ｂに塗工液Ａが塗工される。なお、位置Ｐ２において、転写ロール１２の回転方向は、被塗工材Ｂの進行方向とは反対となる。
塗工装置１０には、バックアップロール２０が設けられる。バックアップロール２０は、位置Ｐ２において、被塗工材Ｂを、転写ロール１２との間に挟みこむように配置され、被塗工材Ｂを加圧する。バックアップロール２０によって加圧されることで、塗工液Ａは被塗工材Ｂに転写しやすくなる。バックアップロール２０は、例えば、その外周面がゴムにより形成される。なお、バックアップロール２０は省略されてもよい。
また、塗工装置１０には、チャンバ１１に隣接して排出用パン２１が設けられる。排出用パン２１は、チャンバ１１から溢れ出た塗工液Ａを受け止めて、排出口２２から排出させる。排出口２２から排出された塗工液Ａは、循環ラインを通って、上記した貯蔵タンクなどに戻されるとよい。
排出用パン２１は、チャンバ１１の後方側に設けられるとよい。チャンバ１１内部の塗工液Ａは、転写ロール１２の回転によって、溢れることがあるが、転写ロール１２の下側は、前方から後方に向けて回転されるので、塗工液Ａはチャンバ１１の後方側から溢れることが多い。したがって、排出用パン２１を後方側に配置させることで、チャンバ１１から溢れた塗工液Ａを効率よく受け止めることができる。
排出用パン２１は、チャンバ１１の後方側に設けられるとよい。チャンバ１１内部の塗工液Ａは、転写ロール１２の回転によって、溢れることがあるが、転写ロール１２の下側は、前方から後方に向けて回転されるので、塗工液Ａはチャンバ１１の後方側から溢れることが多い。したがって、排出用パン２１を後方側に配置させることで、チャンバ１１から溢れた塗工液Ａを効率よく受け止めることができる。
図２は、第１の実施形態における転写ロール１２と、供給口１３の配置位置を示した模式的な斜視図である。なお、図２においては、説明のために転写ロール１２がチャンバ１１の外部に配置されるが、実際には、図１に示すように、転写ロール１２は、チャンバ１３内部において塗工液に接触するように配置される。後述する図３においても同様である。
図２に示すように、転写ロール１２は、その外周面１２Ａに溝２５を有する。溝２５は、ロール１２の回転方向に対して傾斜するように設けられる傾斜型の溝である。溝２５は、例えば、螺旋状に設けられる。転写ロール１２は、傾斜型の溝が設けられることで、塗工液Ａを被塗工材Ｂに対して均一に塗布する、いわゆる「ベタ塗り」に好適に使用される。転写ロール１２の外周面１２Ａは、金属又はセラミックなどで形成され、溝２５は、その外周面１２Ａに例えば、彫られて形成されるとよい。
溝２５は、特に限定されないが、例えば、幅３００〜１０００μｍ、深さ１０〜１０００μｍ、軸方向に沿う溝ピッチ５０〜４００個／インチとすればよい。また、転写ロール１２の外径は、例えば、３〜１０ｃｍ、軸方向における長さは３０〜２００ｃｍであればよい。
溝２５は、特に限定されないが、例えば、幅３００〜１０００μｍ、深さ１０〜１０００μｍ、軸方向に沿う溝ピッチ５０〜４００個／インチとすればよい。また、転写ロール１２の外径は、例えば、３〜１０ｃｍ、軸方向における長さは３０〜２００ｃｍであればよい。
チャンバ１１は、上記したように、主供給口３１と補助供給口３２とからなる供給口が設けられる。主供給口３１からの塗工液の供給量合計は、補助供給口３２からの供給量よりも多くなる。すなわち、塗工液Ａは、主に主供給口３１からチャンバ１１に供給され、補助供給口３２から補助的に供給される。なお、本明細書において、供給量とは、特に断りがない限り、単位時間あたりに供給される塗工液の容積を意味する。
本実施形態において、主供給口３１は、チャンバ１１の横方向における中央部１１Ｃに配置される中央供給口３１Ａと、中央部１１Ｃより端部１１Ａ側（左側）に配置される第１の端部側供給口３１Ｂと、中央部１１Ｃより端部１１Ｂ側（右側）に配置される第２の端部側供給口３１Ｃからなる。第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃは、それぞれいずれも中央部１１Ｃと端部１１Ａ、１１Ｂの間に配置される。これら３つの供給口３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、通常、チャンバ１１の横方向に沿って均等に配置される。
補助供給口３２は、チャンバ１１の横方向において、中央部１１Ｃより一方の端部１１Ａ側にずれて配置される。ここで、補助供給口３２の配置位置は、転写ロール１２の溝２５の傾斜する方向に応じて決定される。具体的には、補助供給口３２が設けられる側の端部１１Ａは、転写ロール１２の回転方向に沿って溝２５を下から上に見たときに、溝２５が向かう側の端部である。すなわち、転写ロール１２の溝２５は、図２に示すように、チャンバ１１の後方より、下から上に見たとき、溝２５は左に向かうように傾斜するので、それに合わせて、補助供給口３２は、中央部１１Ｃより左側（すなわち、端部１１Ａ側）に配置される。
本実施形態において補助供給口３２は、チャンバ１１の横方向において、中央部１１Ｃより端部１１Ａ側にずれて配置されればよく、端部１１Ａに配置されてもよいが、図２に示すように、中央部１１Ｃと端部１１Ａの間の位置に配置されることが好ましい。中央部１１Ｃと端部１１Ａの間の位置に配置されることで、供給口１３から供給された塗工液が端部１１Ｂに偏ることが防止され、チャンバ１１内において塗工液Ａの液面が均一な高さとなりやすい。
また、補助供給口３２の位置は、チャンバ１１の横方向において、主供給口３１を構成する各供給口３１Ａ〜３１Ｃとは重ならないように配置されるとよい。本実施形態では、例えば、中央供給口３１Ａと第１の端部側供給口３２Ｂの間に配置されるとよいが、勿論、他の位置に配置されてもよい。
このように、主供給口３１に重ならない位置は、塗工液Ａの液面が低くなりやすい位置であり、そのような位置に補助供給口３２を配置することで、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在を発生させにくくする。また、中央供給口３１Ａと第１の端部側供給口３２Ｂの間の位置は、チャンバ１１内の液面が最も低くなりやすい位置であり、その位置に補助供給口３２を配置することで、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在をより発生させにくくする。
このように、主供給口３１に重ならない位置は、塗工液Ａの液面が低くなりやすい位置であり、そのような位置に補助供給口３２を配置することで、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在を発生させにくくする。また、中央供給口３１Ａと第１の端部側供給口３２Ｂの間の位置は、チャンバ１１内の液面が最も低くなりやすい位置であり、その位置に補助供給口３２を配置することで、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在をより発生させにくくする。
本実施形態では、主供給口３１からの供給量は、左側（端部１１Ａ側）と右側（端部１１Ｂ側）で異なる。具体的には、第１の端部側供給口３１Ｂからの塗工液の供給量は、第２の端部側供給口３１Ｃからの塗工液の供給量より多くなる。これにより、転写ロール１２の回転方向に沿って溝２５を下から上に見たときに、溝２５が向かう端部側（すなわち、中央部１１Ｃより左側）の主供給口３１からの供給量は、反対側（すなわち、中央部１１Ｃより右側）の主供給口３１からの塗工液の供給量よりも多くなる。
なお、溝２５が向かう端部側の主供給口（すなわち、第１の端部側供給口３１Ｂ）からの供給量は、反対側の端部側の主供給口（すなわち、第２の端部側供給口３１Ｃ）からの供給量に対して、特に限定されないが、１．５〜５倍が好ましく、２〜４倍が好ましい。
なお、溝２５が向かう端部側の主供給口（すなわち、第１の端部側供給口３１Ｂ）からの供給量は、反対側の端部側の主供給口（すなわち、第２の端部側供給口３１Ｃ）からの供給量に対して、特に限定されないが、１．５〜５倍が好ましく、２〜４倍が好ましい。
また、中央供給口３１Ａからの塗工液の供給量は、第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃそれぞれからの塗工液の供給量より多くすることが好ましい。さらに、中央供給口３１Ａからの塗工液の供給量は、第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃの塗工液の合計供給量よりも多くすることがより好ましい。中央部１１Ｃにおける供給量を多くすることで、端部１１Ａ，１１Ｃに塗工液Ａが偏在するのを防止する。
主供給口３１を構成する供給口３１Ａ〜３１Ｃは、チャンバ１１の前方側の側面１１Ｄに設けられ、通常、塗工液Ａの液面よりも下側に配置される。したがって、主供給口３１からの塗工液は、チャンバ１１内部の塗工液Ａの液中に供給される。補助供給口３２は、側面１１Ｄの上方に設けられる。そのため、補助供給口３２からの塗工液は、チャンバ１１内部の液面の上方から注液される。
塗工装置１０は、転写ロール１２に傾斜する溝２５が設けられることで、転写ロール１２の回転に伴って、チャンバ１１内の塗工液Ａに、溝２５が延在する方向に沿って一定の流れを生じさせ、それにより、チャンバ１１内部の塗工液Ａは、中央部１１Ｃより右側（他方の端部１１Ｂ側）に偏在しやすくなる。そのような塗工液Ａの偏在は、特に、塗工液Ａが高粘度のときに生じやすい。
本実施形態では、上記のように、左側の主供給口３１からの供給量が、右側の主供給口３１からの供給量よりも多くなるので、供給口１３からの塗工液の供給量は、一方の端部１１Ａ側が他方の端部１１Ｂ側より多くなり、塗工液Ａの偏在が一定量防止される。しかし、主供給口３１のみからの塗工液の供給では、特に高粘度のとき、偏在が十分に解消しないことがあり、局所的に液面高さが低くなる部分が生じることがある。したがって、本実施形態では、局所的に液面高さが低くなる部分に、供給量の少ない補助供給口３２からも塗工液を供給することで、チャンバ１１内部における塗工液Ａの液面高さを均一にしている。
チャンバ１１内の液面が均一な高さになると、被塗工材Ｂに形成される塗膜にスジがついたり、塗りむらが生じたりすることが防止される。また、塗工液Ａの偏在を防止するために、転写ロール１２の回転速度を速くする必要がなく、回転速度の増加に伴ってチャンバ１１から塗工液Ａが大量に溢れたりすることも防止し、塗工性能が優れたものとなる。
チャンバ１１内の液面が均一な高さになると、被塗工材Ｂに形成される塗膜にスジがついたり、塗りむらが生じたりすることが防止される。また、塗工液Ａの偏在を防止するために、転写ロール１２の回転速度を速くする必要がなく、回転速度の増加に伴ってチャンバ１１から塗工液Ａが大量に溢れたりすることも防止し、塗工性能が優れたものとなる。
主供給口３１及び補助供給口３２からの塗工液の供給は、転写ロールが回転している間継続して行われるとよい。主供給口３１からの塗工液の供給量（すなわち、供給口３１Ａ〜３１Ｃの合計供給量）に対する、補助供給口３２からの塗工液の供給量の比は、０．０２〜０．２が好ましく、０．０２５〜０．１５がより好ましく、０．０３５〜０．１０がさらに好ましい。供給量比をこれら下限値以上とすると、例えば、塗工液Ａの粘度が後述する範囲に示すように高粘度にしても、補助供給口３２から供給される塗工液により、チャンバ１１内における塗工液Ａの偏在を効果的に防止し、適切な塗工量での高速塗工を可能にする。また、上限値以下とすることで、補助供給口３２から供給される塗工液によって、チャンバ１１内において塗工液Ａが偏在して、塗工液が溢れたりすることを防止する。
また、補助供給口３２からの塗工液の供給量は、主供給口３１を構成する、各供給口３１Ａ〜３１Ｃのいずれの供給量より少なくするとよい。具体的には、補助供給口３２からの塗工液の供給量は、供給口３１Ａ〜３１Ｃそれぞれの塗工液の供給量に対して、好ましくは０．７５以下、より好ましくは０．６以下、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０２以上である。
具体的な主供給口３１及び補助供給口３２からの塗工液の供給量は、転写ロール１２のサイズ、塗工速度などに応じて適宜調整されればよく、特に限定されないが、例えば、主供給口３１からの供給量は５〜２０Ｌ／分である。また、補助供給口３２からの供給量は、例えば、０．１〜１０Ｌ／分である。これら下限値以上とすることで、塗料の供給量を適切にし、高速塗工可能にする。また、これら上限値以上とすることで、チャンバからの塗料の溢れを抑制し、塗工性を向上させる。
塗工装置１０における塗工速度は、例えば５ｍ／ｍｉｎ以上であるが、生産性の観点からは、速いほうがよく、好ましくは１５ｍ／ｍｉｎ以上、より好ましくは２０ｍ／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは２５ｍ／ｍｉｎ以上である。また、塗工速度の上限値は、特に限定されないが、転写ロールの回転速度を速くしすぎてチャンバ１１から塗工液Ａが溢れたりすることを防止するために、例えば、５０ｍ／ｍｉｎ以下とすればよい。なお、塗工速度とは、１分間に被塗工材Ｂに塗工液Ａが塗工される長さを意味し、被塗工材Ｂの供給速度と同じになる。また、転写ロールの回転速度は、塗工速度に対して、８０〜１６０％の速度比率で運転することが好ましい。
また、塗工液Ａの被塗工材Ｂへの塗工量は、例えば０．１ｍｇ／ｃｍ2以上であるが、好ましくは０．１５ｍｇ／ｃｍ2以上、より好ましくは０．２ｍｇ／ｃｍ2以上、更に好ましくは０．３ｍｇ／ｃｍ2以上である。また、塗工量は、例えば、０．６ｍｇ／ｃｍ2以下である。このような塗工量とすることで、適切な厚さを有する電極活物質層、絶縁層などを形成可能である。
また、塗工液Ａの被塗工材Ｂへの塗工量は、例えば０．１ｍｇ／ｃｍ2以上であるが、好ましくは０．１５ｍｇ／ｃｍ2以上、より好ましくは０．２ｍｇ／ｃｍ2以上、更に好ましくは０．３ｍｇ／ｃｍ2以上である。また、塗工量は、例えば、０．６ｍｇ／ｃｍ2以下である。このような塗工量とすることで、適切な厚さを有する電極活物質層、絶縁層などを形成可能である。
本実施形態において、被塗工材Ｂは、シート状、又はフィルム状であることが好ましい。具体的には、金属箔などの金属シート、樹脂フィルム、紙基材、布材、これらから選択される２以上の組み合わせなどグラビア塗工において被塗工材になり得るものであれば特に限定されない。被塗工材Ｂは、これらの中では、金属箔などの金属シートが好ましい。金属シートを構成する金属としては、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等が挙げられる。被塗工材Ｂが金属シートである場合、金属シートは適宜表面処理されていてもよいし、金属シートの表面に別の層が積層されていてもよい。また、被塗工材Ｂは、金属シートなどが樹脂フィルム、剥離シートなどの支持体に保持された積層体であってもよい。
被塗工材Ｂの厚さは特に限定されないが、例えば、１〜５０００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ程度である。
被塗工材Ｂの厚さは特に限定されないが、例えば、１〜５０００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ程度である。
被塗工材Ｂは、各種電池の電極材となるものが好ましく、好ましくはリチウムイオン二次電池用の電極材である。被塗工材がリチウムイオン二次電池用電極材である場合、電極材は、電極集電体を構成するものがより好ましい。被塗工材Ｂが電極材である場合、被塗工材は上記した金属シートであることが好ましい。
塗工液Ａは、グラビア塗工において塗工液になり得るものであれば限定されないが、各種の樹脂、樹脂に各種添加剤を加えた樹脂組成物、樹脂又は樹脂組成物を有機溶剤又は水に溶解又は分散させた樹脂塗工液、粒子と樹脂バインダーとを有機溶剤又は水に分散させたスラリー液などが挙げられる。
塗工液Ａは、電極、特にリチウムイオン二次電池用電極の一部を構成する電極材料用の塗工液がよく、例えば、電極活物質層形成用塗工液、絶縁層形成用塗工液などが好ましい。電極活物質層形成用塗工液は、電極材上に電極活物質層を形成するための塗工液あって、電極活物質と、電極活物質を結着させるための樹脂バインダーとを含み、さらに任意で導電助剤などのこれら以外の成分を含有してもよい。電極活物質は、負極活物質、正極活物質のいずれでもよい。
また、絶縁層形成用塗工液は、電極材に絶縁層を形成するための塗工液であって、絶縁性粒子と、絶縁性粒子を結着させるための樹脂バインダーとを含み、さらに任意でこれら以外の成分を含有してもよい。なお、絶縁層とは、電極と、セパレータ間の絶縁性を確保するために、電極材に設けられる層である。
電極活物質層形成用塗工液、及び絶縁層形成用塗工液は、一般的にスラリー液である。
塗工液Ａは、電極、特にリチウムイオン二次電池用電極の一部を構成する電極材料用の塗工液がよく、例えば、電極活物質層形成用塗工液、絶縁層形成用塗工液などが好ましい。電極活物質層形成用塗工液は、電極材上に電極活物質層を形成するための塗工液あって、電極活物質と、電極活物質を結着させるための樹脂バインダーとを含み、さらに任意で導電助剤などのこれら以外の成分を含有してもよい。電極活物質は、負極活物質、正極活物質のいずれでもよい。
また、絶縁層形成用塗工液は、電極材に絶縁層を形成するための塗工液であって、絶縁性粒子と、絶縁性粒子を結着させるための樹脂バインダーとを含み、さらに任意でこれら以外の成分を含有してもよい。なお、絶縁層とは、電極と、セパレータ間の絶縁性を確保するために、電極材に設けられる層である。
電極活物質層形成用塗工液、及び絶縁層形成用塗工液は、一般的にスラリー液である。
本実施形態において、塗工液Ａの粘度は、１７００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。塗工装置１０では、上記した通り、塗工液Ａの偏在は、高粘度のときに生じやすい。したがって、粘度を１７００ｍＰａ・ｓ以上とすることで、補助供給口３２を設けたことによる本発明の効果が得られやすい。また、粘度を１７００ｍＰａ・ｓ以上とすることで、被塗工材と塗膜との密着性が高くなり、剥離強度が高い塗膜を形成しやすくなる。さらに、塗工量が多くなり、被塗工材Ｂの表面に形成される電極活物質層、絶縁層などの電極材料層の厚さを適切にすることが可能である。塗工液Ａの粘度は、これら観点から、１８００ｍＰａ・ｓ以上がより好ましい。
塗工液Ａの粘度は、２３００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。粘度を２３００ｍＰａ・ｓ以下とすると、チャンバ１１内の塗工液Ａのレベリング性が向上し、高速塗工なども可能になる。塗工液Ａの粘度は、２２００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。なお、塗工液Ａの粘度とは、チャンバ内部の塗工液Ａの液温と同じ温度条件下で、Ｂ型粘度計で６０ｒｐｍの条件で測定した粘度である。
以上説明したように、本実施形態では、溝２５の傾斜する向きに合わせて、供給口１３からの塗工液の供給量は、一方の端部１１Ａ側（左側）が他方の端部１１Ｂ側（右側）より多くなる。さらに、補助供給口３２からも塗工液が供給されるので、塗工液Ａの偏在が効果的に防止され、チャンバ１１内の液面高さが均一となり、塗工性能が優れたものとなる。
なお、本実施形態においては、補助供給口３２から塗工液を供給するか否かを、チャンバ１１内の塗工液Ａの性状などに応じて決定してもよい。
例えば、塗工装置１０においては、塗工液Ａの粘度に応じて、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在状態が異なり、低粘度のときには、塗工液Ａの偏在は少なくなり、高粘度のときには塗工液Ａの偏在は大きくなり、上記した局所的に液面高さが低くなる部分が生じやすい。
したがって、例えば、塗工液Ａが所定の粘度（例えば、１７００ｍＰａ・ｓ）未満のときには、補助供給口３２からの供給を停止して、主供給口３１のみから塗工液Ａを供給する。一方、塗工液Ａが所定の粘度（例えば、１７００ｍＰａ・ｓ）以上のときには、主供給口３１に加えて補助供給口３２からも塗工液Ａの供給を行う。
このような構成により、高粘度のとき、補助供給口３２からの塗工液の供給により、塗工液Ａの偏在をより有効に防止できる。一方で、塗工液が低粘度のときに補助供給口３２から塗工液を供給しないことで、低粘度のときに生じる少ない偏在に合わせて、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在を有効に防止できる。すなわち、本実施形態では、主供給口３１を構成する各供給口３１Ａ〜３１Ｃよりも供給量が少ない補助供給口３２を設け、かつ補助供給口３２への供給の有無を変更することで、例えば塗工液の性状に応じてチャンバ１１への塗工液Ａの供給を細かく調整できるので、簡単な制御により塗工性能を良好にすることができる。
例えば、塗工装置１０においては、塗工液Ａの粘度に応じて、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在状態が異なり、低粘度のときには、塗工液Ａの偏在は少なくなり、高粘度のときには塗工液Ａの偏在は大きくなり、上記した局所的に液面高さが低くなる部分が生じやすい。
したがって、例えば、塗工液Ａが所定の粘度（例えば、１７００ｍＰａ・ｓ）未満のときには、補助供給口３２からの供給を停止して、主供給口３１のみから塗工液Ａを供給する。一方、塗工液Ａが所定の粘度（例えば、１７００ｍＰａ・ｓ）以上のときには、主供給口３１に加えて補助供給口３２からも塗工液Ａの供給を行う。
このような構成により、高粘度のとき、補助供給口３２からの塗工液の供給により、塗工液Ａの偏在をより有効に防止できる。一方で、塗工液が低粘度のときに補助供給口３２から塗工液を供給しないことで、低粘度のときに生じる少ない偏在に合わせて、チャンバ１１内部における塗工液Ａの偏在を有効に防止できる。すなわち、本実施形態では、主供給口３１を構成する各供給口３１Ａ〜３１Ｃよりも供給量が少ない補助供給口３２を設け、かつ補助供給口３２への供給の有無を変更することで、例えば塗工液の性状に応じてチャンバ１１への塗工液Ａの供給を細かく調整できるので、簡単な制御により塗工性能を良好にすることができる。
なお、上記では、第１の端部側供給口３１Ｂの供給量を、第２の端部側供給口３１Ｃの供給より多くした例を説明したが、第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ、３１Ｃの塗工液の供給量は、互いに同一としてもよい。互いに同一としても、補助供給口３２からの塗工液の供給により、上記塗工液の偏在を一定量防止できる。このような構成は、チャンバ１１の横方向の長さが転写ロールよりも十分に長い場合や、塗工液が低粘度のときなど、塗工液の偏在が比較的少なくなる場合に有効である。
また、上記では、中央供給口３１Ａの供給量を、端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃの合計供給量、及び各供給口３１Ｂ，３１Ｃの供給量よりも多くする態様を示したが、中央供給口３１Ａの供給量は適宜設定できる。例えば、中央供給口３１Ａの供給量は、端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃの合計供給量と同一にしてもよいし、少なくしてもよい。また、中央供給口３１Ａの供給量は、端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃの一方の供給量と同じにしてもよいし、供給口３１Ｂ，３１Ｃ両方の供給量と同じにしてもよい。
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る塗工装置４０を示す。なお、以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成を有する部材については異なる符号を付す。また、同じ構成を有する部材については同じ符号を付し、第１の実施形態と同様の構成を有する部材についてはその説明を省略する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る塗工装置４０を示す。なお、以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成を有する部材については異なる符号を付す。また、同じ構成を有する部材については同じ符号を付し、第１の実施形態と同様の構成を有する部材についてはその説明を省略する。
上記第１の実施形態に係る塗工装置１０では、転写ロール１２の溝２５は、図２に示すように、回転方向に沿って下から上に見たとき、左に向かうように傾斜したが、本実施形態の転写ロール４２の溝４５は、転写ロール４２の回転方向に沿って、下から上に見たとき右に向かうように形成される。ここで、本発明の補助供給口の配置位置は、上記のように、転写ロールの溝の傾斜する向きに応じて決定される。したがって、本実施形態では、転写ロール４２の溝４５は、図３に示すように、回転方向に沿って下から上に見たとき、溝４５は右に向かうように傾斜するので、それに合わせて、補助供給口５２は、中央部１１Ｃより右側（すなわち、端部１１Ｂ側）に配置される。
また、本実施形態でも、主供給口３１からの塗工液の供給量は、溝４５が向かう方向に合わせて、端部１１Ｂ側（右側）の供給量が端部１１Ａ側（左側）の供給量より多くされるとよい。すなわち、第２の端部側供給口３１Ｃの供給量が、第１の端部側供給口３１Ｂの塗工液の供給量より多くされてもよい。ただし、主供給口３１からの塗工液の供給量は、端部１１Ｂ側の供給量が端部１１Ａ側の供給量と同じにされてもよい。また、中央供給口３１Ａも上記第１の実施形態と同様に供給量が設定されるとよい。
本実施形態でも、溝４５の傾斜する向きに合わせて、供給口からの供給量が設定されることで、チャンバ１１内における塗工液Ａの偏在が防止されて、チャンバ１１内の液面高さが均一となり、塗工性能が優れたものとなる。
本実施形態でも、溝４５の傾斜する向きに合わせて、供給口からの供給量が設定されることで、チャンバ１１内における塗工液Ａの偏在が防止されて、チャンバ１１内の液面高さが均一となり、塗工性能が優れたものとなる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係る塗工装置６０を示す。第１の実施形態における塗工装置１０では、排出口２２から排出された塗工液は、貯蔵タンクに戻されたが、本実施形態では、貯蔵タンクに戻されずに、図４に示すように、循環ライン６１を通って、供給口１３、具体的には、補助供給口３２から再度チャンバ１１内に戻される。すなわち、補助供給口３２は、貯蔵タンクから送出された一定量の塗工液Ａを供給する代わりに、循環ライン６１によって循環された塗工液をチャンバ１１内部に供給するとよい。
このような構成によれば、塗工液Ａの補助供給口３２からの供給量は、チャンバ１１から溢れた量に応じたものになるので、チャンバ１１内部の塗工液Ａの実際の偏在状態に応じて、塗工液Ａが補助供給口３２から供給されることになり、塗工性が良好となりやすい。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係る塗工装置６０を示す。第１の実施形態における塗工装置１０では、排出口２２から排出された塗工液は、貯蔵タンクに戻されたが、本実施形態では、貯蔵タンクに戻されずに、図４に示すように、循環ライン６１を通って、供給口１３、具体的には、補助供給口３２から再度チャンバ１１内に戻される。すなわち、補助供給口３２は、貯蔵タンクから送出された一定量の塗工液Ａを供給する代わりに、循環ライン６１によって循環された塗工液をチャンバ１１内部に供給するとよい。
このような構成によれば、塗工液Ａの補助供給口３２からの供給量は、チャンバ１１から溢れた量に応じたものになるので、チャンバ１１内部の塗工液Ａの実際の偏在状態に応じて、塗工液Ａが補助供給口３２から供給されることになり、塗工性が良好となりやすい。
なお、循環ライン６１には、図示しないポンプなどの吸引吐出装置が設けられて、排出口２２から排出された塗工液は吸引吐出装置によって吸引され、かつ吐出されて補助供給口３２に送出されるとよい。このように吸引吐出装置を設けておくことで、チャンバ１１から溢れた塗工液を高速でチャンバ１１に戻すことが可能になる。
なお、本実施形態でも、上記各実施形態で示したように、補助供給口の配置位置は、転写ロールの溝の傾斜する向きに応じて決定されるとよい。したがって、転写ロール１２の溝２５が、図２に示すように、チャンバ１１の背面側から回転方向を下から上に見たとき、左に向かうように傾斜すると、それに合わせて、中央部１１Ｃより左側（すなわち、端部１１Ａ側）に配置される補助供給口３２が設けられるとよい。また、転写ロール１２の溝４５が、図３に示すように、チャンバ１１の背面側から回転方向を下から上に見たとき、右に向かうように傾斜すると、それに合わせて、中央部１１Ｃより右側（すなわち、端部１１Ｂ側）に配置される補助供給口５２が設けられるとよい。
また、主供給口３１からの塗工液の供給量も上記第１の実施形態で説明したとおりに適宜設定されればよい。
また、主供給口３１からの塗工液の供給量も上記第１の実施形態で説明したとおりに適宜設定されればよい。
また、上記各実施形態では、塗工装置には、排出用パン２１が設けられたが、排出用パン２１は省略されてもよい。排出用パン２１が省略されると、塗工装置から溢れ出た塗工液は、貯蔵タンクに戻されず、また、循環ライン６１を通ってチャンバ１１の内部に戻されなくなる。
上記各実施形態では、補助供給口が設けられ、また、主供給口からの供給量を適宜調整することで、上記のようにチャンバ１１内部の塗工液Ａの偏在が防止される。そのため、チャンバの側面の高さをそれほど高くしなくても、転写ロール１２の回転によってチャンバ１１から塗工液Ａが溢れ出にくくなる。したがって、排出用パン２１が省略されても大量の塗工液Ａが外部に漏れるなどの不具合が生じにくくなる。
上記各実施形態では、補助供給口が設けられ、また、主供給口からの供給量を適宜調整することで、上記のようにチャンバ１１内部の塗工液Ａの偏在が防止される。そのため、チャンバの側面の高さをそれほど高くしなくても、転写ロール１２の回転によってチャンバ１１から塗工液Ａが溢れ出にくくなる。したがって、排出用パン２１が省略されても大量の塗工液Ａが外部に漏れるなどの不具合が生じにくくなる。
なお、上記各実施形態では、主供給口の数は３つである例を示したが、主供給口の数は１つ以上であればいくつでもよい。
具体的には、主供給口が１つである場合には、図５（Ａ）に示すように、その供給口は、中央供給口３６Ａとして中央部１１Ｃに配置されるとよい。主供給口が２つである場合には、図５（Ｂ）に示すように、中央部１１Ｃを挟み込むように第１及び第２の中央供給口３７Ａ、３７Ｂが設けられればよい。第１及び第２の中央供給口３７Ａ、３７Ｂは、互いに同一の供給量としてもよいし、上記第１の実施形態で示したように、転写ロールの溝の向く方向に合わせて供給量が調整されてもよい。なお、本明細書では、中央部１１Ｃに主供給口を構成する供給口が無い場合には、中央部１１Ｃより端部１１Ａ側，中央部１１Ｃより端部１１Ｂ側それぞれにおいて、中央部１１Ｃに最も近い位置にある供給口を中央供給口として定義され、図５（Ｂ）に示す供給口３７Ａ、３７Ｂは中央供給口とする。
具体的には、主供給口が１つである場合には、図５（Ａ）に示すように、その供給口は、中央供給口３６Ａとして中央部１１Ｃに配置されるとよい。主供給口が２つである場合には、図５（Ｂ）に示すように、中央部１１Ｃを挟み込むように第１及び第２の中央供給口３７Ａ、３７Ｂが設けられればよい。第１及び第２の中央供給口３７Ａ、３７Ｂは、互いに同一の供給量としてもよいし、上記第１の実施形態で示したように、転写ロールの溝の向く方向に合わせて供給量が調整されてもよい。なお、本明細書では、中央部１１Ｃに主供給口を構成する供給口が無い場合には、中央部１１Ｃより端部１１Ａ側，中央部１１Ｃより端部１１Ｂ側それぞれにおいて、中央部１１Ｃに最も近い位置にある供給口を中央供給口として定義され、図５（Ｂ）に示す供給口３７Ａ、３７Ｂは中央供給口とする。
また、主供給口が４つである場合には、図５（Ｃ）に示すように、中央部１０Ｃを挟み込むように第１及び第２の中央供給口３８Ａ、３８Ｂが設けられ、その供給口３８Ａ、３８Ｂよりもそれぞれ端部１１Ａ，１１Ｂ側の位置に、第１及び第２の端部側供給口３８Ｃ、３８Ｄが設けられればよい。
この場合には、例えば、第１及び第２の中央供給口３８Ａ、３８Ｂの合計供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、第１及び第２の端部側供給口３８Ｃ、３８Ｄは、それぞれ第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃそれぞれと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。供給口３８Ａ〜３８Ｄは、通常、横方向において等間隔に配置される。
この場合には、例えば、第１及び第２の中央供給口３８Ａ、３８Ｂの合計供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、第１及び第２の端部側供給口３８Ｃ、３８Ｄは、それぞれ第１及び第２の端部側供給口３１Ｂ，３１Ｃそれぞれと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。供給口３８Ａ〜３８Ｄは、通常、横方向において等間隔に配置される。
また、例えば、主供給口が５つである場合には、図５（Ｄ）に示すように、中央部１０Ｃに中央供給口３９Ａが設けられ、かつ、第１及び第２の端部側供給口３９Ｂ、３９Ｃが中央部１１Ｃと端部１１Ａの間に、第３及び第４の端部側供給口３９Ｄ，３９Ｅが中央部１１Ｃと端部１１Ｂの間に配置されるとよい。供給口３９Ａ〜３９Ｅは、通常、横方向において等間隔に配置される。
この場合には、例えば、中央供給口３９Ａの供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、第１及び第２の端部側供給口３９Ｂ、３９Ｃの合計供給量が、第１の端部側供給口３１Ｂと同様の供給量となるように、また、第３及び第４の端部側供給口３９Ｄ、３９Ｅの合計供給量が、第２の端部側供給口３１Ｃと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。
この場合には、例えば、中央供給口３９Ａの供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、第１及び第２の端部側供給口３９Ｂ、３９Ｃの合計供給量が、第１の端部側供給口３１Ｂと同様の供給量となるように、また、第３及び第４の端部側供給口３９Ｄ、３９Ｅの合計供給量が、第２の端部側供給口３１Ｃと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。
さらに、例えば、主供給口が６つ以上である場合も、上記と同様に、中央部１０Ｃに中央供給口が１又は２つ設けられ、かつ、中央部１１Ｃと端部１１Ａの間と、中央部１１Ｃと端部１１Ｂの間それぞれに、同じ数の端部側供給口が設けられればよい。また、６つ以上の主供給口も、通常、横方向において等間隔に設けられればよい。
この場合も、例えば、中央供給口の供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、中央部１１Ｃと端部１１Ａの間の端部側供給口の合計供給量が、第１の端部側供給口３１Ｂと同様の供給量となるように、また、中央部１１Ｃと端部１１Ｂの間の端部側供給口の合計供給量が、第２の端部側供給口３１Ｃと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。
図５（Ａ）〜（Ｄ）の各構成において、又は主供給口が６つ以上の構成において、補助供給口は、上記各実施形態と同様に配置されればよく、例えば、横方向において、主供給口を構成する各供給口とは重ならない位置に配置されるとよい。
この場合も、例えば、中央供給口の供給量が、上記各実施形態の中央供給口３１Ａと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。また、中央部１１Ｃと端部１１Ａの間の端部側供給口の合計供給量が、第１の端部側供給口３１Ｂと同様の供給量となるように、また、中央部１１Ｃと端部１１Ｂの間の端部側供給口の合計供給量が、第２の端部側供給口３１Ｃと同様の供給量となるように適宜供給量が設定されればよい。
図５（Ａ）〜（Ｄ）の各構成において、又は主供給口が６つ以上の構成において、補助供給口は、上記各実施形態と同様に配置されればよく、例えば、横方向において、主供給口を構成する各供給口とは重ならない位置に配置されるとよい。
上記各実施形態では、補助供給口は、１つのみの構成が示されるが、補助供給口は２つ以上であってもよい。この場合、２つ以上の補助供給口は、いずれも、補助供給口３２、５２と同様に，転写ロールの回転方向に沿って溝を下から上に見たとき、溝が向かう側の端部側に配置されるとよい。この場合、補助供給口の供給量合計は、上記で説明した補助供給口３２（又は、補助供給口５２）単独の供給量と同じように設定するとよい。そして、２つ以上の補助供給口それぞれの供給量は、いずれの主供給口の供給量よりも少なくなるとよい。また、補助供給口の供給量合計も、主供給口の合計供給量より少なくなるとよい。
なお、上記の各実施形態では、供給口として、主供給口及び補助供給口の両方が設けられたが、主供給口のみしか設けられなくても、供給口からの塗工液の供給量について、一方の端部側を他方の端部側より多くできる限り、補助供給口は省略してもよい。なお、一方の端部側とは、転写ロールの回転方向に沿って溝を下から上に見たとき、溝が向かう側の端部であり、例えば図２に示す第１の実施形態では中央部１１Ｃより左側、図３に示す第２の実施形態では中央部１１Ｃより右側である。
また、上記各実施形態では、主供給口が、チャンバ１１の前方側の側面１１Ｄに設けられ、補助供給口が側面１１Ｄの上方に配置されたが、主供給口、及び補助供給口の配置位置はこれらに限定されない。例えば、補助供給口が側面１１Ｄに設けられてもよいし、主供給口３１が側面１１Ｄの上方に設けられてもよい。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
図１、２に示す塗工装置を用いて、塗工液Ａの被塗工材Ｂに対する塗工試験を実施した。塗工液Ａとしては、アルミナと、樹脂バインダーとを含み、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドンで希釈した、濃度１９質量％のスラリー液（絶縁層形成用塗工液）を用意した。塗工液Ａの２５℃における粘度は、２０００ｍＰａ・ｓであった。被塗工材Ｂとしては、厚さ１５μｍのアルミ箔上に正極活物質層を５０μｍ塗工したものを用意した。塗工装置１０においては、転写ロールの外径は６０ｍｍ、軸方向における長さ７０ｃｍ、溝２５の深さ１５０μｍ、溝ピッチ８０個／インチであり、チャンバ１１の容量は５Ｌであった。
塗工装置１０において、主供給口３１を構成する供給口３１Ｂ，３１Ａ，３１Ｃは、横方向に等間隔に並べられ、補助供給口３２は、第１の端部側供給口３１Ｂと中央供給口３１Ａの間に配置されていた。
図１、２に示す塗工装置を用いて、塗工液Ａの被塗工材Ｂに対する塗工試験を実施した。塗工液Ａとしては、アルミナと、樹脂バインダーとを含み、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドンで希釈した、濃度１９質量％のスラリー液（絶縁層形成用塗工液）を用意した。塗工液Ａの２５℃における粘度は、２０００ｍＰａ・ｓであった。被塗工材Ｂとしては、厚さ１５μｍのアルミ箔上に正極活物質層を５０μｍ塗工したものを用意した。塗工装置１０においては、転写ロールの外径は６０ｍｍ、軸方向における長さ７０ｃｍ、溝２５の深さ１５０μｍ、溝ピッチ８０個／インチであり、チャンバ１１の容量は５Ｌであった。
塗工装置１０において、主供給口３１を構成する供給口３１Ｂ，３１Ａ，３１Ｃは、横方向に等間隔に並べられ、補助供給口３２は、第１の端部側供給口３１Ｂと中央供給口３１Ａの間に配置されていた。
チャンバ１１内部の塗工液Ａの温度を２５℃に調整して、供給口３１Ａ〜３１Ｃ，及び補助供給口３２から表１に示すとおりの供給量で塗工液を供給するとともに、転写ロール１２及びバックアップロール２０を回転させて塗工を行い、以下の評価方法で塗工性能を評価した。
［評価方法］
本実施例の塗工装置は以下の評価基準で評価した。
＜高速塗工性＞
各実施例に記載のチャンバ、転写ロール（グラビアロール）、給液条件、及び以下の塗工条件にて、正極活物質層（被塗工材Ｂ）上に塗工液Ａを塗工した。
（塗工条件）
塗工速度：任意
グラビアロールの回転速度：１４０％
被塗工材Ｂの幅：５００ｍｍ
塗工を開始し、被塗工材Ｂを１０００ｍ塗工するまでに、被塗工材Ｂ上に塗工液Ａが塗られていない部分が幅方向に５０ｍｍ以上出現する塗工速度を上げて以下の評価基準で評価した。
（評価基準）
Ａ：２５ｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ：２０ｍ／ｍｉｎ以上２５ｍ／ｍｉｎ未満
Ｃ：１５ｍ／ｍｉｎ以上２０ｍ／ｍｉｎ未満
Ｄ：１５ｍ／ｍｉｎ未満
本実施例の塗工装置は以下の評価基準で評価した。
＜高速塗工性＞
各実施例に記載のチャンバ、転写ロール（グラビアロール）、給液条件、及び以下の塗工条件にて、正極活物質層（被塗工材Ｂ）上に塗工液Ａを塗工した。
（塗工条件）
塗工速度：任意
グラビアロールの回転速度：１４０％
被塗工材Ｂの幅：５００ｍｍ
塗工を開始し、被塗工材Ｂを１０００ｍ塗工するまでに、被塗工材Ｂ上に塗工液Ａが塗られていない部分が幅方向に５０ｍｍ以上出現する塗工速度を上げて以下の評価基準で評価した。
（評価基準）
Ａ：２５ｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ：２０ｍ／ｍｉｎ以上２５ｍ／ｍｉｎ未満
Ｃ：１５ｍ／ｍｉｎ以上２０ｍ／ｍｉｎ未満
Ｄ：１５ｍ／ｍｉｎ未満
＜塗工量評価＞
各実施例に記載のチャンバ、転写ロール（グラビアロール）、給液条件、及び以下の塗工条件にて、正極活物質層（被塗工材Ｂ）上に塗工液Ａを塗工した。
（塗工条件）
塗工速度：２０ｍ／ｍｉｎ
グラビアロールの回転速度：１４０％
被塗工材Ｂの幅：５００ｍｍ
塗工を開始し、被塗工材Ｂを３０〜１００ｍ塗工したときの、被塗工材Ｂ上に対する塗工液Ａの塗工重量を測定し、以下の評価基準で評価した。計算方法は下記で表される。
（塗工重量）＝｛（塗工後の重量）―（塗工前の重量）｝÷（面積）
同一部分の重量測定ができない場合は、グラビアロールを被塗工材Ｂに意図的に接触させない部分を形成するなどして、未塗工部を塗工部の近傍に形成し、塗工後に切り取って測定、比較することで塗工重量とする。
（評価基準）
Ａ：０．３ｍｇ／ｃｍ2以上
Ｂ：０．２ｍｇ／ｃｍ2以上０．３ｍｇ／ｃｍ2未満
Ｃ：０．１５ｍｇ／ｃｍ2以上０．２ｍｇ／ｃｍ2未満
Ｄ：０．１５ｍｇ／ｃｍ2未満
各実施例に記載のチャンバ、転写ロール（グラビアロール）、給液条件、及び以下の塗工条件にて、正極活物質層（被塗工材Ｂ）上に塗工液Ａを塗工した。
（塗工条件）
塗工速度：２０ｍ／ｍｉｎ
グラビアロールの回転速度：１４０％
被塗工材Ｂの幅：５００ｍｍ
塗工を開始し、被塗工材Ｂを３０〜１００ｍ塗工したときの、被塗工材Ｂ上に対する塗工液Ａの塗工重量を測定し、以下の評価基準で評価した。計算方法は下記で表される。
（塗工重量）＝｛（塗工後の重量）―（塗工前の重量）｝÷（面積）
同一部分の重量測定ができない場合は、グラビアロールを被塗工材Ｂに意図的に接触させない部分を形成するなどして、未塗工部を塗工部の近傍に形成し、塗工後に切り取って測定、比較することで塗工重量とする。
（評価基準）
Ａ：０．３ｍｇ／ｃｍ2以上
Ｂ：０．２ｍｇ／ｃｍ2以上０．３ｍｇ／ｃｍ2未満
Ｃ：０．１５ｍｇ／ｃｍ2以上０．２ｍｇ／ｃｍ2未満
Ｄ：０．１５ｍｇ／ｃｍ2未満
［実施例２、３］
実施例２、３は、スラリー液の濃度をそれぞれ１７質量％、１６質量％にして、塗工液Ａの粘度を表１に示すとおりに変更した点を除いて実施例１と同様に実施した。
実施例２、３は、スラリー液の濃度をそれぞれ１７質量％、１６質量％にして、塗工液Ａの粘度を表１に示すとおりに変更した点を除いて実施例１と同様に実施した。
［実施例４、５］
補助供給口３２からの塗工液の供給量を表１に示すとおりとなるように設計した以外は実施例１と同様に実施した。
補助供給口３２からの塗工液の供給量を表１に示すとおりとなるように設計した以外は実施例１と同様に実施した。
［実施例６］
補助供給口３２から塗工液を供給しなかった点を除いて実施例１と同様に実施した。
補助供給口３２から塗工液を供給しなかった点を除いて実施例１と同様に実施した。
［実施例７］
主供給口３１を構成する第１の端部側供給口３１Ｂ，中央供給口３１Ａの供給量が表１に記載されるとおりとなるように設計した以外は、実施例６と同様に実施した。
主供給口３１を構成する第１の端部側供給口３１Ｂ，中央供給口３１Ａの供給量が表１に記載されるとおりとなるように設計した以外は、実施例６と同様に実施した。
以上の各実施例では、比較的高粘度の塗工液を使用して、被塗工材に対して塗工を行ったところ、転写ロールの回転方向に沿って溝を下から上に見たときに、溝が向かう端部側（左側）の塗工液の供給量を、他方の端部側（右側）の塗工液の供給量より多くすることで、チャンバからの溢れなく、塗膜にスジができたり、塗りむらができたりすることなく塗工が行えた。
また、各実施例に示すように、補助供給口から塗工液を供給させ、かつ、補助供給口からの供給量と主供給口からの供給量の比、及び塗工液の粘度を所定の範囲に調整することで、塗工量、及び高速塗工性が優れたものとなった。
また、各実施例に示すように、補助供給口から塗工液を供給させ、かつ、補助供給口からの供給量と主供給口からの供給量の比、及び塗工液の粘度を所定の範囲に調整することで、塗工量、及び高速塗工性が優れたものとなった。
１０ 塗工装置
１１ チャンバ
１１Ａ，１１Ｂ 端部
１１Ｃ 中央部
１２、４２ 転写ロール
１３ 供給口
１４ ブレード
２０ バックアップロール
２１ 排出用パン
２２ 排出口
２５、４５ 溝
３１ 主供給口
３２、５２ 補助供給口
３１Ａ、３６Ａ、３７Ａ、３７Ｂ、３８Ａ、３８Ｂ、３９Ａ 中央供給口
３１Ｂ、３８Ｃ、３９Ｂ 第１の端部側供給口
３１Ｃ、３８Ｄ、３９Ｃ 第２の端部側供給口
３９Ｄ 第３の端部側供給口
３９Ｅ 第４の端部側供給口
６１ 循環ライン
Ａ 塗工液
Ｂ 被塗工材
１１ チャンバ
１１Ａ，１１Ｂ 端部
１１Ｃ 中央部
１２、４２ 転写ロール
１３ 供給口
１４ ブレード
２０ バックアップロール
２１ 排出用パン
２２ 排出口
２５、４５ 溝
３１ 主供給口
３２、５２ 補助供給口
３１Ａ、３６Ａ、３７Ａ、３７Ｂ、３８Ａ、３８Ｂ、３９Ａ 中央供給口
３１Ｂ、３８Ｃ、３９Ｂ 第１の端部側供給口
３１Ｃ、３８Ｄ、３９Ｃ 第２の端部側供給口
３９Ｄ 第３の端部側供給口
３９Ｅ 第４の端部側供給口
６１ 循環ライン
Ａ 塗工液
Ｂ 被塗工材
Claims (12)
- 塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記供給口が主供給口と補助供給口とを有し、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有し、
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部よりいずれか一方の端部側にずれて配置され、前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部であり、
前記チャンバの横方向が、前記転写ロールの軸に沿う方向であり、
前記主供給口は、１以上の供給口からなり、前記補助供給口からの供給量が、前記主供給口を構成するいずれの供給口の供給量よりも少なく、かつ
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、前記主供給口を構成する各供給口とは重ならないように配置される塗工装置。 - 前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量が、前記一方の端部側が、他方の端部側より多くなる請求項１に記載の塗工装置。
- 前記補助供給口が、前記中央部と前記一方の端部の間に配置される請求項１又は２に記載の塗工装置。
- 前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触する位置よりも回転方向下流側で、かつ前記塗工液を前記被塗工材へ転写する位置よりも回転方向上流側において、前記転写ローラに付着された塗工液を掻き取るブレードをさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 前記塗工液の粘度が、１７００〜２３００ｍＰａ・ｓである請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 前記補助供給口からの前記塗工液の供給量は、前記主供給口からの前記塗工液の供給量の０．０２〜０．２である請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 前記被塗工材が、リチウムイオン二次電池用電極材である請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 前記チャンバから溢れた前記塗工液を循環させて、前記補助供給口より供給させる循環ラインを備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 塗工液が内部に充填されるチャンバと、
前記チャンバ内部に充填される前記塗工液に接触するように配置され、前記塗工液を外周面に付着させて、回転させることで被塗工材に転写させる転写ロールと、
前記チャンバに前記塗工液を供給する供給口とを備え、
前記転写ロールが回転方向に対して傾斜する溝を外周面に有する塗工装置を用いて、前記被塗工材に対して塗工を行う塗工方法であって、
前記チャンバの横方向において、前記供給口からの前記塗工液の供給量を、一方の端部側を他方の端部側より多くし、
前記一方の端部は、前記転写ロールの回転方向に沿って前記溝を下から上に見たときに、前記溝が向かう側の端部であり、
前記供給口が主供給口と補助供給口とを有し、
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、中央部より前記一方の端部側にずれて配置され、
前記チャンバの横方向が、前記転写ロールの軸に沿う方向であり、
前記主供給口は、１以上の供給口からなり、前記補助供給口からの供給量が、前記主供給口を構成するいずれの供給口の供給量よりも少なく、かつ
前記補助供給口が、前記チャンバの横方向において、主供給口を構成する各供給口とは重ならないように配置される塗工方法。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗工装置を用いて、前記被塗工材に塗工を行う、塗工方法。
- 前記主供給口が前記チャンバの前方側の側面に設けられ、前記転写ロールが、その下側において、前記チャンバの前方から後方に向けて回転する請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗工装置。
- 前記補助供給口が前記チャンバの前方側の側面の上方に設けられ、前記転写ロールが、その下側において、前記チャンバの前方から後方に向けて回転する請求項１〜８及び１１のいずれか１項に記載の塗工装置。
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