(57)【要約】  塗工装置は，塗工ロッド（１１）の表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつ塗工ロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する塗工装置であって，塗工ロッド（１１）は，塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたりコーティングした撥水部（３５）と，撥水部（３５）に隣接して配置された，撥水性材料でコーティングされていない非撥水部（３６）とを有するものである。従って，撥水部（３５）では塗工材がはじかれるので，塗工ロッド（１１）と基材とを接触させても，幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できる。
2012086047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する塗工装置において，
前記ロッドは，
前記塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたりコーティングした撥水部と，
前記撥水部に隣接して配置された，前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有することを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗工装置において，
前記非撥水部は，前記ロッドの１箇所に設けられており，
前記撥水部は，前記ロッドの軸方向について前記非撥水部の両側に隣接して設けられていることを特徴とする塗工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗工装置において，
前記撥水部の表面粗さは，最大高さＲｙ≦１μｍの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の塗工装置において，
前記ロッドが，前記非撥水部の表面に凹部を有するものであり，
前記撥水部の表面と前記非撥水部の表面の凹部以外の箇所との段差が，１〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する電極板の製造方法において，
前記ロッドとして，
前記塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたりコーティングした撥水部と，
前記撥水部に隣接して配置された，前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い，
塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いるものであることを特徴とする電極板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電極板の製造方法において，
基材の幅方向の両端部に塗工材を塗工しない未塗工部を形成するものであって，
前記ロッドとして，基材の幅方向の端部に対向する箇所より，軸方向に外側の箇所まで前記撥水部が設けられているものを用いることを特徴とする電極板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を搬送しつつそのロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する塗工装置と，それを用いて電極板を製造する方法に関する。さらに詳細には，基材の幅方向の端部に未塗工部を残しつつ塗工を行う塗工装置およびそれを用いた電極板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，二次電池に用いられる正負の電極板を製造するに当たって，金属箔にバインダや電極活物質を含んだ塗工材を塗工し，塗工材を乾燥することによる方法が採用されている（例えば，特許文献１参照。）。この電極板製造工程の工程全体としての短時間化を図るためには，乾燥工程の短時間化が望まれる。しかしながら，そのために従来のものより高い温度での乾燥を行うと，塗工材に含まれるバインダが乾燥中に塗工材の表面近くに集中してしまう。このため，バインダによる基材と塗工材との接合力が低い箇所ができる場合がある。【０００３】
これに対し，バインダを含む塗工材を先に塗工し，乾燥させることなく残りの物質をその上に重ねて塗工する工法が考案されている。このようにすれば，比較的高温での乾燥を行っても，バインダが適切に機能することが分かってきた。そして，バインダを含む塗工材を塗工する装置，つまり，１層目の塗工装置としては，ロッド状の塗工部材（塗工ロッド）を有する塗工装置が好適に用いられている。このような塗工ロッドを有するものとしては，例えば，ロッドコータ（ロッドのみ，ロッドにワイヤを巻いたもの，ロッドに溝を掘ったもの等）やグラビアコータ等が挙げられる。これらのものでは通常，塗工ロッドは，その周方向の一部を塗工材に浸漬させつつ回転し，浸漬箇所以外の箇所で基材に接触する。【０００４】
電極板の製造においては，従来より，金属箔の全面に塗工するのではなく，幅方向の端部に未塗工部を残して塗工することが行われている。その残した未塗工部は，電池において集電部として使用される。そのため，塗工装置においては，基材のうちの未塗工部となるべき箇所に塗工材が付着しないように，付着を規制するようにされていた。例えば，塗工ロッドのうち，塗工範囲の外側の箇所をマスキングテープで覆って，塗工幅を規制することが行われていた。このようにすることにより，塗工ロッドのうち，マスキングテープで覆われた範囲は，基材に接触しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，マスキングテープによって塗工範囲を規制したものでは，例えば，以下のような状態となるおそれがあった。
（１）マスキングテープの位置がテープを貼った後にズレることにより，塗工幅が狙いの範囲からズレる。
（２）マスキングテープの外面側へ塗工材が乗り上がり，塗工範囲の端部が幅方向に波打つ。【０００７】
（３）（２）の乗り上がりまでには至らずとも，塗工ロッドに付着した塗工材が，自身の表面張力によってマスキングテープの端面に対して這い上がる。この状態で塗工が行われるため，基材上の塗工層の端部にも，図７に示すように，他の箇所に比べて厚く塗工された箇所が生じる。この現象を端高という。この図は，基材１０１に塗工された塗工材１０２の端部が端高１０３となった様子を，かなり大げさに示したものである。塗工ロッドにおける這い上がりの量が大きいほど，この端高１０３の他の箇所の塗布厚Ｕとの高さの差（以下，端高量Ｚという。）が大きいものとなる。
（４）基材とマスキングテープとの間での動摩擦力により，基材の搬送状態が不安定となる。【０００８】
これらの状態となった場合には，以下のような問題点が発生する。（１）または（２）の状態となると，未塗工部の範囲が狙い通りのものとならない。つまり，塗工範囲が適切に規制されているとは言えない。また，塗工済みの基材を巻き取る場合には，（３）によって端高となった箇所同士が重なる。そのため，端高量が大きすぎると，巻き取りが困難となったり，基材が破損したりするおそれがある。また，（４）によって不安定な搬送状態で塗工が行われると，塗工厚が場所によってやや異なるものとなる。そのため，その上に活物質層を塗工した場合，バインダによる基材と活物質層との間の貼着力にバラツキが生じるおそれがある。つまり，基材に対する活物質層の剥離強度が均一にならないという問題点があった。【０００９】
本発明は，前記した従来の塗工装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって，基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できるとともに，塗工部への均一な塗工を可能とした塗工装置および電極板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における塗工装置は，ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する塗工装置であって，ロッドは，塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたりコーティングした撥水部と，撥水部に隣接して配置された，撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものである。【００１１】
上述の塗工装置によれば，塗工ロッドのうち，撥水部には，塗工材をはじく撥水性材料がコーティングされている。従って，撥水部には塗工材が付着しない。この塗工ロッドを使用して塗工するので，基材と塗工ロッドとを接触させても，基材のうち，撥水部に対向する範囲内には，塗工材が付着しない。すなわち，撥水部に対向する範囲内を未塗工部とすることができる。従って，塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって，基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できる塗工装置となっている。【００１２】
さらに，上記装置では，非撥水部は，ロッドの１箇所に設けられており，撥水部は，ロッドの軸方向について非撥水部の両側に隣接して設けられていることが望ましい。このようになっていれば，塗工部の両側に適切に未塗工部を形成することができる。【００１３】
さらに，上記装置では，撥水部の表面粗さは，最大高さＲｙ≦１μｍの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば，撥水部と基材との間の動摩擦力は小さく，基材の搬送は安定したものとなる。従って，塗工部への塗工状態を均一なものとすることができる。【００１４】
さらに，上記装置では，ロッドが，非撥水部の表面に凹部を有するものであり，撥水部の表面の凹部以外の箇所と非撥水部の表面との段差が，１〜１００μｍの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば，非撥水部の凹部に塗工材が容易に付着する。そして，段差の大きさがこの範囲内であれば，塗布材が撥水部の段差に向かって這い上がったとしても，その高さは，あまり大きいものとならない。【００１５】
また，本発明の他の態様は，ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより，基材に塗工材を塗工する電極板の製造方法であって，ロッドとして，塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたりコーティングした撥水部と，撥水部に隣接して配置された，撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い，塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いる電極板の製造方法である。上記態様によれば，基材のうち，撥水部に対向する範囲には塗工材が付着しない。従って，非撥水部に対向する範囲のみに適切に塗工された電極板を製造することができる。【００１６】
さらに，上記製造方法では，基材の幅方向の両端部に塗工材を塗工しない未塗工部を形成するものであって，ロッドとして，基材の幅方向の端部に対向する箇所より，軸方向に外側の箇所まで撥水部が設けられているものを用いることが望ましい。このようにすれば，基材の幅方向について，端部まで確実に未塗工部を形成した電極板を製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の上記態様における塗工装置および電極板の製造方法によれば，塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって，基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できるとともに，塗工部への均一な塗工を可能としたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本形態の塗工装置を示す概略構成図である。
【図２】塗工ロッドの一部を拡大して示す説明図である。
【図３】塗工範囲を示す説明図である。
【図４】塗工ロッドに塗工材が付着した状態の一部を拡大して示す説明図である。
【図５】段差／塗工厚と端高量との関係を示すグラフ図である。
【図６】塗工ロッドの他の例を示す説明図である。
【図７】端高を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン二次電池を製造するための製造方法と，その製造方法に用いられる塗工装置に，本発明を適用したものである。
【００２０】
本形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は，概略，以下の手順による。
（１）金属箔に電極活物質層を形成して正・負極用の電極板をそれぞれ製造する。
（２）（１）の電極板とセパレータとを重ねて捲回して，捲回体を製造する。
（３）捲回体に正・負の電極端子を接続する。
（４）捲回体を電池ケースに挿入し，電池ケース内に電解液を注入する。
（５）注液口を塞いで内部を密閉する。
【００２１】
本発明は，このうち，手順（１）の電極板の製造工程に特徴があるものである。手順（１）以外の各手順（２）〜（５）は，いずれも，従来のものと同様であるので，説明を省略する。そして，手順（１）の本形態の電極板の製造工程は，電極板の集電箔となる金属箔に活物質層を形成する工程である。本形態では，活物質層を形成するための塗工材は，主にバインダを含む第１の塗工材と，バインダ以外の物質を含む第２の塗工材とに分けられる。そして本形態の塗工装置は，基材である金属箔に第１の塗工材を塗工する際に用いられるものである。手順（１）では，本形態の塗工装置による塗工処理に続いて，別の塗工装置によって第２の塗工材の塗工処理が行われる。第２の塗工材の塗工処理も，従来のものと同様である。
【００２２】
本形態の塗工装置１は，図１に示すように，塗工ロッド１１，液パン１２，ニアロール１３，１４を有している。この塗工装置１は，帯状の基材２０に塗工材２１を塗工するためのものである。塗工ロッド１１は，液パン１２に部分的に浸漬する位置に配置されている。液パン１２と塗工ロッド１１との間の空間は，塗工材２１で満たされている。２つのニアロール１３，１４は，基材２０の進行方向について塗工ロッド１１を挟んで両側の位置に，塗工ロッド１１に平行に配置されている。
【００２３】
本形態の塗工ロッド１１は，図２に示すように，ロッド３１の表面に隙間無くワイヤ３２を巻き付けたものである。このタイプの塗工ロッドは，ワイヤバーと呼ばれる。この図は，塗工ロッド１１を軸方向が左右となる方向から見て，その上辺近くのごく一部を拡大して示したものである。
【００２４】
さらに，本形態の塗工ロッド１１のうち軸方向の一部分は，図２に示すように，その表面に撥水材層３４が形成された撥水部３５となっている。撥水部３５は，塗工ロッド１１の軸方向のうち，表面に塗工材２１を付着させないための撥水材層３４が形成されている範囲である。撥水部３５の図中で左側に隣接している部分には，撥水材層３４が形成されておらず，ワイヤ３２が露出している。このワイヤ３２が露出している範囲が，非撥水部３６である。撥水部３５と非撥水部３６との軸方向の配置については後述する。
【００２５】
撥水材層３４は，図２に示すように，撥水部３５の表面にコーティングされている撥水性材料の層である。本形態では，塗工材２１として水溶性のものを使用するので，撥水材層３４の材料は撥水性の材料とした。撥水材層３４は，撥水部３５内では，塗工ロッド１１の表面の周方向の全面に形成されている。この図では，撥水材層３４はその断面形状で示されている。撥水性材料としては，水に対する接触角が９０°以上のものを用いることが好ましい。例えば，フッ素樹脂系の撥水性材料やシリコーン系，カーボン系などの一般的な撥水性材料が好適に用いられる。
【００２６】
撥水材層３４は，図２に示すように，塗工ロッド１１の径方向について，少なくともワイヤ３２の頂点のレベルＴ以上の高さまで設けられている。さらに，本形態では，撥水材層３４の表面は，滑らかな円筒面に形成されている。つまり，撥水材層３４の表面とワイヤ３２の頂点のレベルＴとの段差Ｓは，塗工ロッド１１の全周にわたり同じ高さとなるようにされている。
【００２７】
本形態の塗工ロッド１１は，その非撥水部３６に塗工材２１を保持させて，基材２０に塗工するためのものである。例えば，本形態の塗工ロッド１１としては，φ１０ｍｍのロッド３１にφ２０〜２００μｍのワイヤ３２を巻き付けたものが好適である。そして，撥水材層３４の段差Ｓは，１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。撥水材層３４の段差Ｓは少なくとも，基材２０に付着させる塗工材２１の厚さより大きいことが好ましいからである。また，撥水材層３４の段差Ｓが大きすぎると，基材２０が，非撥水部３６に保持された塗工材２１に適切に接触しないおそれがある。また，本形態では，撥水材層３４の表面は，表面粗さが，最大高さでＲｙ≦０．１μｍの範囲内であることが好ましい。表面粗さが大きすぎると，基材２０との間の動摩擦が大きいため，基材２０の搬送状態がばらつくおそれがある。
【００２８】
本形態の塗工装置１は，図３に示すように，基材２０の幅方向の両側の端部に未塗工部Ｑを残し，両側の未塗工部Ｑの間の範囲を塗工して塗工部Ｖとするための装置である。この図は，図中上方から搬送される基材２０に対し，塗工ロッド１１の箇所を通過することによって塗工材２１が塗工される範囲を，模式的に示したものである。
【００２９】
そして，塗工ロッド１１の撥水部３５は，図３に示すように，塗工ロッド１１のうち，未塗工部Ｑに対向する範囲全体を含み，基材２０の幅Ｗより軸方向にやや外側まで及ぶ範囲Ｃに設けられている。本形態の撥水部３５は，塗工ロッド１１の軸方向について２箇所に設けられている。また，塗工ロッド１１のうち，これらの撥水部３５の間の範囲が非撥水部３６である。すなわち，非撥水部３６には，撥水材層３４が形成されていない。非撥水部３６は，基材２０の幅Ｗのうち，塗工部Ｖに対向する範囲である。すなわち，本形態の撥水部３５は，塗工ロッド１１の軸方向について，非撥水部３６の両側に隣接して設けられている。
【００３０】
本形態の塗工ロッド１１は，その軸方向について，少なくとも非撥水部３６の全体にわたってワイヤ３２が設けられているものである。より好ましくは，基材２０の幅Ｗより広い範囲にわたってワイヤ３２が巻き付けられているものである。従って，図２に示したように，撥水部３５のうち，少なくとも非撥水部３６に隣接する箇所では，ワイヤ３２に重ねて撥水材層３４が形成されている。
【００３１】
しかし，非撥水部３６より軸方向に外側の箇所では，必ずしもワイヤ３２が設けられていなくてもよい。ワイヤ３２が設けられていない箇所の撥水材層３４は，ロッド３１上に直接設けられる。この場合，その箇所の撥水材層３４は，ワイヤ３２の直径２ｒと段差Ｓとの合計の厚さを有するように設けられる。
【００３２】
次に，本形態の塗工装置１を使用して，金属箔である基材２０にバインダを含む塗工材２１を塗工する処理について説明する。この塗工材２１は水溶性のものである。塗工処理時には，図１に示すように，基材２０は，ニアロール１３，１４に巻き掛けられて搬送され，塗工ロッド１１に押し付けられる。塗工ロッド１１は，図中に矢印で示すように，基材２０との接触箇所において基材２０と同じ方向に進行するように，駆動源による回転駆動を受ける。このようにすることにより，塗工ロッド１１のうち，図中で上側に位置している部分は，基材２０に接触する。
【００３３】
塗工処理時には，図４に示すように，非撥水部３６の隣り合うワイヤ３２同士の隙間に塗工材２１が保持される。塗工材２１は，図中にドットハッチングで示した範囲内に保持される。この範囲の図上での断面積は，ロッド３１の径やワイヤ３２の半径ｒによって異なる。塗工ロッド１１への塗工材２１の保持量が多いほど，基材２０に塗布される塗工材２１の量は多い。塗布された塗工材２１の量が多いほど，塗工材２１を乾燥させた後の塗布厚Ｕも大きい。従って，ワイヤ３２の半径ｒを選択することによって，基材２０への塗工材２１の塗工厚Ｕを選択することができる。一般に，ワイヤ３２の半径ｒを大きいものとするほど，塗工厚Ｕは厚いものとなる。
【００３４】
一方，撥水部３５には，図４に示すように，その表面に撥水材層３４が形成されている。前述したように，この撥水材層３４は，塗工材２１をはじく材質で形成されている。従って，撥水部３５の表面には塗工材２１が付着しない。付着したとしても，基材２０に接触する位置に至るまでには剥がれ落ちる。よって，塗工材２１が，撥水部３５の範囲内に入り込むおそれはない。撥水部３５は，一旦形成してしまえば，マスキングテープと違い，形成後にずれるおそれはない。従って本形態によれば，塗工部Ｖの幅は，安定して固定されたものとなっている。
【００３５】
なお，本形態においても，塗工材２１は，図４に示すように，撥水部３５の壁面３５ａの近くで，多少は壁面３５ａに這い上がる。そのため本形態の塗工装置１によっても，塗工済みの塗工部Ｖの両端部には，端高現象が多少は発生する。塗工ロッド１１における這い上がり量Ｂが大きいほど，塗工部Ｖにできる端高の端高量Ｚは大きいものとなる。ただし，這い上がり量Ｂは従来のものより少なく，撥水部３５の上に乗り上がるおそれはない。撥水材層３４が撥水性だからである。
【００３６】
そして，本発明者は，塗工材２１の塗工厚Ｕに対する撥水材層３４の段差Ｓの比Ｒが，塗工部Ｖの端高量Ｚに関係することを見出した。塗工材２１の塗工厚Ｕとは，塗工済みの基材２０の塗工部Ｖに形成された塗工材２１の端高部分以外の箇所の平均的な厚さのことである（図７参照）。本形態の塗工装置１における，段差Ｓと塗工厚Ｕとの比Ｒ（Ｒ＝Ｓ／Ｕ）に対する端高量Ｚの関係は，図５に示したようなものであった。すなわち，比Ｒの値が大きいほど，端高量Ｚは大きいものとなった。従って，端高量Ｚを許容範囲内に抑えるための，段差Ｓの適切な範囲は，塗工材２１の基材２０への塗工厚Ｕとの関係で決定される。
【００３７】
端高量Ｚの許容範囲は，製造する製品の性質や大きさ等によって異なる。たとえば，本形態の塗工装置１を電極板の製造装置の一部として使用する場合には，端高量Ｚが４００μｍ以下であることが望ましい。さらには，１００μｍ以下であることがより望ましい。従って，図５により，塗工厚Ｕに対する段差Ｓの比が２５以下であることが望ましい。さらには，８以下であることがより望ましい。なお，段差Ｓを塗工厚Ｕの２〜３倍程度までの厚さとした場合には，端高量Ｚは負の値であった。すなわち，塗工部Ｖの端部は，端高とはならず，他の箇所より低くなった。このように端が低くなった場合にも，許容範囲は製品によって異なる。
【００３８】
本形態の塗工ロッド１１によれば，図３に示す範囲Ｃの撥水部３５に撥水性材料がコーティングされ撥水材層３４となっている。従って，基材２０の未塗工部Ｑとなるべき箇所に塗工材２１を塗工するおそれはない。一方，塗工部Ｖに対向する非撥水部３６は，図４に示したように，塗工材２１を保持できる。従って，基材２０の一面には，中央の塗工部Ｖの範囲に塗工材２１が塗工されるとともに，幅方向の両側の端部が未塗工部Ｑとして残される。
【００３９】
さらに，本形態の撥水部３５は，撥水材層３４の段差Ｓの塗工厚Ｕに対する比Ｒが，２５以下となるように形成されている。従って，塗工部Ｖの端部にできる端高量Ｚは４００μｍ以下である。この範囲内であれば，塗工済みの基材２０を巻き取っても，基材２０に悪影響を与えるおそれはない。さらに，段差Ｓの塗工厚Ｕに対する比Ｒが８以下となるように撥水材層３４を形成しておけば，端高量Ｚが１００μｍ以下となるように塗工することができる。
【００４０】
なお，塗工ロッド１１としては，ワイヤバー以外にも，ロッドの表面に溝が形成されたもの，ワイヤや溝が無く表面が滑らかなロッド，あるいはグラビア塗工に用いられるグラビアロール等が好適に使用され得る。このうち，溝を設けたロッドの表面における溝の断面形状の一例を，図６に示す。この図の例は，波形の溝を隙間無く設けたものである。なお，溝の周方向の形状は，それぞれ独立した円形状の溝でも，螺旋状に連続した溝でも構わない。
【００４１】
図６に示した例では，溝のピッチＰや溝の深さＨ等の選択によって塗工厚Ｕが決定される。溝のピッチＰを一定とした場合には，溝の深さＨが大きいほど，塗工厚Ｕは大きい。溝の断面形状によっては，さらに他のパラメータが塗工厚Ｕに影響する。電極板の製造装置としては，φ１０ｍｍのロッドに，ピッチＰが１〜１０００μｍの範囲内であり，深さＨが１〜１００μｍの範囲内であるような溝を形成したものが好適である。なお，外周に溝を有するロッドにおける段差Ｓは，溝の形成されていない箇所のレベルＴより外周側の撥水材層の厚さである。
【００４２】
さて，従来の問題点として，塗工範囲のずれと端高以外に，剥離強度がばらつくというものがあった。これは，マスキングテープと基材との間の動摩擦によって，基材の搬送状態がばらつくことが原因であった。そこで本形態では，撥水部３５と基材２０との間の動摩擦がごく小さいものとなるように，撥水部３５の表面形状が決定されている。すなわち，本形態では，撥水部３５の表面は，表面粗さが，最大高さでＲｙ≦０．１μｍの範囲内のものである。例えば，コーティング後の研磨等によって，撥水部３５の表面はごく滑らかなものとなっている。このようにすることにより，本形態の塗工装置１によれば，基材２０の安定した搬送状態が維持される。
【００４３】
この点の検証のために，本発明者は，本形態の塗工装置１を負極の電極板の製造工程の一部に適用して，実施例の電極板の製造を行った。そして，本発明者は，実施例の電極板と従来の製造方法によって製造した電極板とにおいて，活物質層の剥離強度のバラツキの程度を比較した。搬送状態が安定していれば，活物質層の剥離強度のバラツキは，小さいものとなる。
【００４４】
そのために本発明者は，銅箔にこの塗工装置１によってバインダ層を塗工し，その上に，別の塗工装置によって負極活物質層をさらに塗工した。その後，塗工材を乾燥させることにより，実施例の電極板が完成した。一方，比較例として，本発明者は，撥水部３５が設けられていない塗工ロッドを用いた塗工装置を使用して，比較例の電極板を製造した。すなわち，比較例では，本発明者は，従来行っていたように，塗工ロッドの端部をマスキングテープによって規制した塗工装置によってバインダ層を塗工した。比較例の製造方法のうちそれ以外の箇所は，実施例と同様の工法によるものとした。
【００４５】
本実験で製造した実施例と比較例との実験条件は，以下の通りのものである。
共通条件：  バインダ層の塗工液の厚さ  ：  ４μｍ
バインダ層の塗工速度  ：  ３０ｍ／ｍｉｎ
負極活物質層塗工後の乾燥処理  ：  １６０℃で１ゾーン
なお，負極活物質層の塗工装置は，実施例と比較例とで同じものである。
【００４６】
実施例におけるバインダ層の塗工装置は，撥水部３５の形成されている塗工ロッド１１を有するものである。なお，撥水部３５の範囲は，塗工部Ｖの両端から，基材２０の端部より外側に１０ｍｍの位置までの範囲内とした。
撥水性材料  ：  フッ素樹脂
段差  ：  １０μｍ（比Ｒ  ＝２．５）
撥水部の表面粗さ  ：  Ｒｙ≦０．１μｍ
【００４７】
比較例におけるバインダ層の塗工装置は，撥水部の形成されていない塗工ロッドを有するものである。なお，マスキングテープの被覆範囲は，塗工部Ｖの両端から，基材２０の端部より内側に１０ｍｍの位置までであった。
マスキングテープ材  ：  フッ素樹脂
マスキングテープ厚さ  ：  ５０μｍ
【００４８】
本発明者は，製造した実施例と比較例との電極板について，活物質層と基材との剥離強度を測定した。実験は，２００箇所のサンプルについて行った。試験条件は以下の通りである。
剥離強度試験装置  ：  ＴＡＣＫＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  ＴＡＣII (ＲＨＥＳＣＡ社製）
進入速度  ：  ３０ｍｍ／ｍｉｎ
引き離し速度  ：  ３０ｍｍ／ｍｉｎ
加圧力  ：  ４Ｎ
加圧時間  ：  １０秒
なお，引き離し時の最大引っ張り応力を剥離強度とした。本実験の結果を以下の表１に示す。
【００４９】
【表１】
2012086047.tif 000003
【００５０】
表１に示すように，実施例と比較例とで剥離強度の平均値にはほとんど差がなかった。しかし，剥離強度の値のバラツキは，実施例と比較例とでかなり異なる値であった。すなわち，本形態の塗工装置１によれば，剥離強度のバラツキが小さい活物質層が形成されたことが確認できた。すなわち，比較例では，所により剥離しやすい場所があるが，実施例では，そのような場所はない。これは，撥水部３５の表面形状をごく滑らかなものとすることによって，基材２０の搬送状態を安定したものとできたからである。
【００５１】
以上詳細に説明したように本形態の塗工装置１によれば，塗工ロッド１１に撥水部３５が形成されている。従って，この撥水部３５の範囲に付着した塗工材２１は，塗工ロッド１１のうち液パン１２に漬かっていない箇所では流れ落ちる。つまり，基材２０に接触するときには，塗工部Ｖに対向する範囲だけに塗工材２１が付着している。塗工ロッド１１のうち，未塗工部Ｑに対向する箇所には塗工材２１が付着していない。これにより，この塗工ロッド１１を基材２０に接触させれば，塗工部Ｖの範囲内のみに限って塗工することができる。
【００５２】
さらに，撥水部３５の段差Ｓは，塗工材２１の塗工厚Ｕに対して，２５倍までの高さに設定されている。従って，撥水部３５の壁面３５ａに対する塗工材２１の這い上がり量Ｂは，許容される範囲内となっている。従って，塗工済みの塗工部Ｖにできる端高の端高量Ｚも許容される範囲内となっている。
【００５３】
さらに，撥水部３５の表面は，ごく滑らかなものとなっている。従って，撥水部３５と基材２０との間の動摩擦が小さいので，基材２０の安定した搬送が可能である。これにより，均一な塗工状態が維持される。すなわち，本形態は，塗工ロッド１１を基材２０に接触させて塗工するものであって，基材２０の幅方向の端部に適切に未塗工部Ｑを形成できるとともに，塗工部Ｖへの均一な塗工を可能とした塗工装置１となっている。従って，本形態の塗工装置１を使用して製造した電極板を用いて電池を製造すれば，良好な性能の電池を製造することができる。
【００５４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本形態は，基材の幅方向の両側に未塗工部を形成した電極板を製造するための装置である。しかし，この両側の未塗工部は，必ずしも互いに等しい幅であることは必須ではない。未塗工部は，幅方向の両側で異なる幅となっていてもよいし，あるいは幅方向の片側のみに形成されたものでもよい。また，本発明は，両端部以外に，塗工部と塗工部との間の箇所にさらに未塗工部が形成されているものを製造する塗工装置にも適用可能である。このようなものでも，未塗工部の範囲に対向する範囲に適切に撥水部が形成されていれば，同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１  塗工装置
１１  塗工ロッド
２０  基材
２１  塗工材
３４  撥水材層
３５  撥水部
３６  非撥水部
【図１】
2012086047.tif 000004
【図２】
2012086047.tif 000005
【図３】
2012086047.tif 000006
【図４】
2012086047.tif 000007
【図５】
2012086047.tif 000008
【図６】
2012086047.tif 000009
【図７】
2012086047.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月5日(2011.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドと液パンとを有し，前記ロッドを，前記ロッドと前記液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して，その表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより，基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する塗工装置において，
前記ロッドは，
表面に形成された凹部と，
前記塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたり，少なくとも前記凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と，
前記凹部のうちコーティングされていない部分を含み，前記撥水部に隣接して配置された，前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有し，
前記非撥水部は前記塗工部に対向して配置されることを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗工装置において，
前記非撥水部は，前記ロッドの１箇所に設けられており，
前記撥水部は，前記ロッドの軸方向について前記非撥水部の両側に隣接して設けられていることを特徴とする塗工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗工装置において，
前記撥水部の表面粗さは，最大高さＲｙ≦１μｍの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の塗工装置において，
前記ロッドが，前記非撥水部の表面に凹部を有するものであり，
前記撥水部の表面と前記非撥水部の表面の凹部以外の箇所との段差が，１〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
ロッドと液パンとを有し，前記ロッドを，前記ロッドと前記液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して，その表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより，基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する電極板の製造方法において，
前記ロッドとして，
表面に形成された凹部と，
前記塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたり，少なくとも前記凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と，
前記凹部のうちコーティングされていない部分を含み，前記撥水部に隣接して配置された，前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い，
前記非撥水部は前記塗工部に対向して配置され，塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いるものであることを特徴とする電極板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電極板の製造方法において，
基材の幅方向の両端部に塗工材を塗工しない未塗工部を形成するものであって，
前記ロッドとして，基材の幅方向の端部に対向する箇所より，軸方向に外側の箇所まで前記撥水部が設けられているものを用いることを特徴とする電極板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
（４）基材とマスキングテープとの間での動摩擦力により，基材の搬送状態が不安定となる。
［０００８］
これらの状態となった場合には，以下のような問題点が発生する。（１）または（２）の状態となると，未塗工部の範囲が狙い通りのものとならない。つまり，塗工範囲が適切に規制されているとは言えない。また，塗工済みの基材を巻き取る場合には，（３）によって端高となった箇所同士が重なる。そのため，端高量が大きすぎると，巻き取りが困難となったり，基材が破損したりするおそれがある。また，（４）によって不安定な搬送状態で塗工が行われると，塗工厚が場所によってやや異なるものとなる。そのため，その上に活物質層を塗工した場合，バインダによる基材と活物質層との間の貼着力にバラツキが生じるおそれがある。つまり，基材に対する活物質層の剥離強度が均一にならないという問題点があった。
［０００９］
本発明は，前記した従来の塗工装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって，基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できるとともに，塗工部への均一な塗工を可能とした塗工装置および電極板の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
［００１０］
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における塗工装置は，ロッドと液パンとを有し，ロッドを，ロッドと液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して，その表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより，基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する塗工装置であって，ロッドは，表面に形成された凹部と，塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたり，少なくとも凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と，凹部のうちコーティングされていない部分を含み，撥水部に隣接して配置された，撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有し，非撥水部は塗工部に対向して配置されるものである。
［００１１］
上述の塗工装置によれば，塗工ロッドのうち，撥水部には，塗工材をはじく撥水性材料がコーティングされている。従って，撥水部には塗工材が付着しない。この塗工ロッドを使用して塗工するので，基材と塗工ロッドとを接
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
触させても，基材のうち，撥水部に対向する範囲内には，塗工材が付着しない。すなわち，撥水部に対向する範囲内を未塗工部とすることができる。従って，塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって，基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できる塗工装置となっている。
［００１２］
さらに，上記装置では，非撥水部は，ロッドの１箇所に設けられており，撥水部は，ロッドの軸方向について非撥水部の両側に隣接して設けられていることが望ましい。このようになっていれば，塗工部の両側に適切に未塗工部を形成することができる。
［００１３］
さらに，上記装置では，撥水部の表面粗さは，最大高さＲｙ≦１μｍの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば，撥水部と基材との間の動摩擦力は小さく，基材の搬送は安定したものとなる。従って，塗工部への塗工状態を均一なものとすることができる。
［００１４］
さらに，上記装置では，ロッドが，非撥水部の表面に凹部を有するものであり，撥水部の表面の凹部以外の箇所と非撥水部の表面との段差が，１〜１００μｍの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば，非撥水部の凹部に塗工材が容易に付着する。そして，段差の大きさがこの範囲内であれば，塗布材が撥水部の段差に向かって這い上がったとしても，その高さは，あまり大きいものとならない。
［００１５］
また，本発明の他の態様は，ロッドと液パンとを有し，ロッドを，ロッドと液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して，その表面に塗工材を保持させるとともに，帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより，基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する電極板の製造方法であって，ロッドとして，表面に形成された凹部と，塗工材をはじく撥水性材料を，軸方向について一部分の表面に全周にわたり，少なくとも凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と，凹部のうちコーティングされていない部分を含み，撥水部に隣接して配置された，撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い，非撥水部は塗工部に対向して配置され，塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いる電極板の製造方法である。上記態様によれば，基材のうち，撥水部に対向する範囲には塗工材が付着しない。従って，非撥水部に対向する範囲のみに適切に塗工された電極板を製造することができる。
【国際調査報告】
2012086047.tif 000011
2012086047.tif 000012
2012086047.tif 000013
2012086047.tif 000014
2012086047.tif 000015
2012086047.tif 000016
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