(57)【要約】【課題】直径の異なる非等速ロールを用いて湿潤粉体を基材上に塗工する時に、目標とする目付量を得るための塗工条件を算出可能な湿潤粉体塗工装置制御プログラム、湿潤粉体塗工装置、及び塗工膜の製造方法を提供すること。【解決手段】圧密ロールの直径Ｄ1、保持ロールの直径Ｄ2、ロール速度比ｒBC、及び湿潤粉体の粉体性状が与えられている場合において、湿潤粉体がスリップ区間にある時の湿潤粉体に作用する圧縮応力σの変化率（ｄσ／ｄｘ）と、湿潤粉体がニップ区間にある時に湿潤粉体に作用する圧縮応力σの変化率（ｄσ／ｄｘ）を算出する。次いで、２つのｄσ／ｄｘの交点から、ニップアングルαを算出する。さらに、ゆるみかさ密度ρとα近傍の位置を通過する湿潤粉体の微小体積Ｖαとの積と、ロール間のギャップを通過する湿潤粉体の量Ｗcalc,aが等しいと仮定して、目標とする目付量Ｗcが得られるロール速度比ｒとギャップＧの組み合わせを探査する。【選択図】図２
2020146625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに以下の手順を実行させるための湿潤粉体塗工装置制御プログラム。
（Ａ）操作者に、
（ａ）湿潤粉体の圧縮係数Ｋ、内部摩擦角δ、壁面摩擦角φ、及びゆるみかさ密度ρ、
（ｂ）圧密ロール及び保持ロールで圧縮され、転写ロールにより基材表面に転写される前記湿潤粉体の目付量の目標値Ｗc、並びに、
（ｃ）前記圧密ロールの直径Ｄ1、前記保持ロールの直径Ｄ2（但し、Ｄ2／Ｄ1≧１．０１）、及び、前記保持ロールのロール速度ＶBに対する前記転写ロールのロール速度ＶCの比ｒBC（＝ＶC／ＶB＞１）
の入力を求め、入力されたこれらの変数をメモリに記憶させる手順Ａ。
（Ｂ）ロール速度比ｒを、前記圧密ロールのロール速度ＶAに対する前記保持ロールのロール速度ＶBの比（＝ＶB／ＶA＞１）とし、ギャップＧを、前記圧密ロールと前記保持ロールとの間のギャップとした時に、入力された前記変数に基づいて、与えられた前記ロール速度比ｒ及び前記ギャップＧに対応するニップアングルαを算出し、これを前記メモリに記憶させる手順Ｂ。
（Ｃ）入力された前記変数、及び算出された前記αに基づいて、前記目付量の推定値Ｗc'を算出し、前記Ｗc'を前記メモリに記憶させる手順Ｃ。
（Ｄ）前記Ｗc'と前記Ｗcとの間の偏差をε、前記εのしきい値をεcとした場合において、ε＞εcである時にはε≦εcとなるまで、又は、ε≧εcである時にはε＜εcとなるまで、前記ｒ及び／又は前記Ｇを変更し、前記手順Ｂ及び前記手順Ｃを繰り返す手順Ｄ。
（Ｅ）ε≦εc又はε＜εcとなった時には、その時の前記ｒ及び前記Ｇを、それぞれ、確定ロール速度比ｒf及び確定ギャップＧfとし、これらを前記メモリに記憶させる手順Ｅ。
【請求項２】
前記手順Ｂは、
次の式（１）及び式（２）を予め前記メモリに記憶させておき、
与えられた前記ロール速度比ｒ及び前記ギャップＧにおいて、前記式（１）及び前記式（２）の交点の座標（θ、ｄσ／ｄｘ）を求め、
前記交点におけるθをニップアングルαとして前記メモリに記憶させるものである
請求項１に記載の湿潤粉体塗工装置制御プログラム。
【数１】
2020146625.tif 000005
但し、
ｒは、前記圧密ロールのロール速度ＶAに対する前記保持ロールのロール速度ＶBの比（＝ＶB／ＶA＞１）、
Ｇは、前記圧密ロールと前記保持ロールとの間のギャップ、
σは、前記圧密ロールと前記保持ロールとの間に作用する圧縮応力、
ｄσ／ｄｘは、前記圧密ロールと前記保持ロールの中心間を結ぶ線に対して垂直方向をｘ軸とした時の前記σの変化率、
Ｃ0は、任意の定数。
【請求項３】
前記手順Ｃは、
次の式（３）及び式（４）を予め前記メモリに記憶させておき、
前記αを前記式（３）に代入することにより前記圧密ロールと前記保持ロールの間を通過する粉体量の推定値Ｗcalc,aを算出し、
前記Ｗcalc,aを前記式（４）に代入することにより、目付量の推定値Ｗc'を算出し、
前記Ｗc'を前記メモリに記憶させるものである
請求項２に記載の湿潤粉体塗工装置制御プログラム。
【数２】
2020146625.tif 000006
但し、
Ｈは、塗工幅、
ΔＬは、微小長さ、
Ｖαは、前記αの位置において、前記保持ロールがΔＬだけ進んだ時に、前記αの位置を通過する前記湿潤粉体の微小体積。
【請求項４】
以下の手順をさらに含む請求項１から３までのいずれか１項に記載の湿潤粉体塗工装置制御プログラム。
（Ｆ）前記ｒ及び前記Ｓのすべての組み合わせについて探査を行ってもなお、ε≦εc又はε＜εcとなる条件を見出すことができなかった場合には、前記操作者に
（ａ）前記Ｄ1、前記Ｄ2、及び／又は、前記ｒBCの変更、
（ｂ）前記Ｋ、前記δ、前記φ、及び／又は、前記ρの変更、並びに、
（ｃ）前記Ｗcの変更
からなる群から選ばれるいずれか１以上を求め、変更後の前記変数に基づいて、前記手順Ｂ〜手順Ｅを繰り返す手順Ｆ。
【請求項５】
以下の構成を備えた湿潤粉体塗工装置。
（１）前記湿潤粉体塗工装置は、
湿潤粉体を圧縮するための圧密ロールと、
圧縮された前記湿潤粉体からなる成形物を保持するための保持ロールと、
前記保持ロールの表面に付着している前記成形物を基材の表面に転写するための転写ロールと、
前記圧密ロール、前記保持ロール、及び前記転写ロールを互いに反対方向に回転させると同時に、ロール間のギャップを調整するための駆動装置と、
前記圧密ロールと前記保持ロールとの間のギャップＧに湿潤粉体を供給するための湿潤粉体供給装置と、
前記転写ロールに基材を供給するための基材供給装置と、
前記湿潤粉体塗工装置の動作を制御する制御装置と
を備えている。
（２）前記圧密ロールの直径はＤ1であり、前記保持ロールの直径はＤ2（但し、Ｄ2／Ｄ1≧１．０１）である。
（３）前記駆動装置は、前記圧密ロールのロール速度をＶA、前記保持ロールのロール速度をＶB、前記転写ロールのロール速度をＶCとしたときに、ＶA＜ＶB＜ＶCとなるように、前記圧密ロール、前記保持ロール、及び前記転写ロールを、それぞれ、非等速で回転させることが可能なものからなる。
（４）前記制御装置のメモリには、請求項１から４までのいずれか１項に記載の湿潤粉体塗工装置制御プログラムが格納されている。
【請求項６】
請求項５に記載の湿潤粉体塗工装置を用いて、基材表面に湿潤粉体を塗工する塗工膜の製造方法。
【請求項７】
前記湿潤粉体は、二次電池用活物質、導電材、バインダー、及び溶媒を含む請求項６に記載の塗工膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤粉体塗工装置制御プログラム、湿潤粉体塗工装置、及び塗工膜の製造方法に関し、さらに詳しくは、直径及びロール速度が異なる複数の非等速ロールを用いて湿潤粉体を基材上に塗工する場合において、目標とする目付量を得るための塗工条件を算出することが可能な湿潤粉体塗工装置制御プログラム、このようなプログラムを備えた湿潤粉体塗工装置、及びこのような湿潤粉体塗工装置を用いた塗工膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池用電極は、一般に、導電性基材の表面に活物質が塗布された構造を備えている。このような二次電池用電極を製造する方法としては、
（ａ）活物質を含む電極ペーストを基材表面に塗布し、乾燥させる方法、
（ｂ）活物質を含む造粒粉体（湿潤粉体）を基材表面に塗工する方法
などが知られている。
これらの中でも、湿潤粉体を塗工する方法は、溶媒の乾燥工程が不要である、活物質の塗工量の制御が容易である、などの利点がある。そのため、このような方法に関し、従来から種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、湿潤粉体を基材表面に塗工する方法ではないが、直径が同一である２本の等速ロールを用いて造粒粉体を圧縮し、板状又はペレット状に加工する場合において、ロール径やギャップなどの塗工条件と内部摩擦角や壁面摩擦角などの粉体特性から、ロール間に作用する圧縮応力を算出する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、
直径が同一である３本の非等速ロールを用いて集電箔上に溶媒及び活物質を含む湿潤造粒物を塗工し、集電箔上に電極合剤層を形成する湿潤粉体成膜方法において、
使用する溶媒の粘度、活物質の溶媒に対する接触角、及び、湿潤造粒物の固形分の重量割合を所定の範囲内とする方法が開示されている。
同文献には、このような方法により、集電箔上に厚みが均一な電極合剤層を形成することができる点が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、
直径が同一である第１ロール及び第２ロールを用いて、活物質を含む湿潤材料を圧延する工程と、
直径が同一である第２ロール及び第３ロールを用いて、金属箔上に活物質材料を転写する工程と
を備えた電極の製造方法において、
（ａ）転写後の活物質材料の単位面積当たりの重量Ｗc、
（ｂ）圧延後の第２ロール上の活物質材料の単位面積当たりの重量Ｗb、
（ｃ）第２ロールの周速Ｖbに対する第３ロールの周速Ｖcの比Ｖr（＝Ｖc／Ｖb）、
（ｄ）転写後の第３ロール上の活物質材料の密度ρC、
（ｅ）圧延後の第２ロール上の活物質材料の密度ρB、及び
（ｆ）活物質材料の許容最大密度ρM
の間に所定の関係が成り立つように、第２ロールと第３ロールとの間の隙間、及び周速比Ｖrを決定する方法が開示されている。
同文献には、このような方法により転写不良を抑制できる点が記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、湿潤粉体を基材表面に塗工する方法ではないが、金属帯を圧延機で圧延する場合において、
（ａ）複数コイルの圧延中に複数スタンドまたは複数パスの入側板厚、出側板厚、圧延荷重、先進率、および張力の実績データを測定し、
（ｂ）これらの測定値と圧延理論式を用いて圧延ロールと被圧延材との摩擦係数および被圧延材の二次元平均変形抵抗を演算し、
（ｃ）その演算結果および前記測定値を複数コイルの圧延中に一定期間蓄積し、
（ｄ）前記演算結果および前記測定値に基づいて二次元平均変形抵抗式および摩擦係数式を学習し、
（ｅ）前記学習結果に基づきロール間隙の設定を行う
ロール間隙設定方法が開示されている。
同文献には、このような方法により、板厚精度が向上し、歩留が向上する点、及び、ロール間隙の設定精度が向上する点が記載されている。
【０００７】
特許文献１、２に開示されているように、直径が同一である３本の非等速ロールを用いると、導電性基材の表面に造粒粉体を連続的に塗工することができる。また、特許文献２に記載されているように、第２ロールと第３ロールとの間の隙間、及び第２ロールと第３ロールの周速比Ｖrを制御すると、転写不良を抑制することができる。しかしながら、特許文献２に記載された方法では、基材表面への造粒粉体の目付量を正確に制御するのが難しい。また、特許文献１、２に記載の方法は、直径が異なる非等速ロールに対してそのまま適用することができない。
【０００８】
一方、非特許文献１には、直径が同一である等速ロールを用いて造粒粉体を圧縮する際に、造粒粉体に加わる圧縮応力を算出する方法が記載されている。この方法を用いると、等速ロール間に投入すべき造粒粉体の供給量を推定することができる。しかし、非特許文献１に記載の方法は、直径が異なる非等速ロールを用いた造粒粉体の圧縮には適用できない。
同様に、特許文献３には、等速ロールを用いて金属帯を圧延する際のロール間隙を設定する方法が開示されている。しかしながら、特許文献３に記載の方法は、直径が異なる非等速ロールを用いた造粒粉体の圧縮には適用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１８−１１３１１２号公報
【特許文献２】特開２０１７−０９１９８７号公報
【特許文献３】特開平０８−０９００２３号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】J. R. Johanson, J. Appl. Mechanics, 32(4), pp. 842-848
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、直径が異なる非等速ロールを用いて湿潤粉体を基材上に塗工する場合において、目標とする目付量を得るための塗工条件を算出することが可能な湿潤粉体塗工装置制御プログラムを提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、このようなプログラムを備えた湿潤粉体塗工装置を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、このような湿潤粉体塗工装置を用いた塗工膜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】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムは、コンピュータに以下の手順を実行させるためのものからなる。
（Ａ）操作者に、
（ａ）湿潤粉体の圧縮係数Ｋ、内部摩擦角δ、壁面摩擦角φ、及びゆるみかさ密度ρ、
（ｂ）圧密ロール及び保持ロールで圧縮され、転写ロールにより基材表面に転写される前記湿潤粉体の目付量の目標値Ｗc、並びに、
（ｃ）前記圧密ロールの直径Ｄ1、前記保持ロールの直径Ｄ2（但し、Ｄ2／Ｄ1≧１．０１）、及び、前記保持ロールのロール速度ＶBに対する前記転写ロールのロール速度ＶCの比ｒBC（＝ＶC／ＶB＞１）
の入力を求め、入力されたこれらの変数をメモリに記憶させる手順Ａ。
（Ｂ）ロール速度比ｒを、前記圧密ロールのロール速度ＶAに対する前記保持ロールのロール速度ＶBの比（＝ＶB／ＶA＞１）とし、ギャップＧを、前記圧密ロールと前記保持ロールとの間のギャップとした時に、入力された前記変数に基づいて、与えられた前記ロール速度比ｒ及び前記ギャップＧに対応するニップアングルαを算出し、これを前記メモリに記憶させる手順Ｂ。
（Ｃ）入力された前記変数、及び算出された前記αに基づいて、前記目付量の推定値Ｗc'を算出し、前記Ｗc'を前記メモリに記憶させる手順Ｃ。
（Ｄ）前記Ｗc'と前記Ｗcとの間の偏差をε、前記εのしきい値をεcとした場合において、ε＞εcである時にはε≦εcとなるまで、又は、ε≧εcである時にはε＜εcとなるまで、前記ｒ及び／又は前記Ｇを変更し、前記手順Ｂ及び前記手順Ｃを繰り返す手順Ｄ。
（Ｅ）ε≦εc又はε＜εcとなった時には、その時の前記ｒ及び前記Ｇを、それぞれ、確定ロール速度比ｒf及び確定ギャップＧfとし、これらを前記メモリに記憶させる手順Ｅ。
【００１３】
本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムは、以下の手順をさらに含んでいても良い。
（Ｆ）前記ｒ及び前記Ｓのすべての組み合わせについて探査を行ってもなお、ε≦εc又はε＜εcとなる条件を見出すことができなかった場合には、前記操作者に
（ａ）前記Ｄ1、前記Ｄ2、及び／又は、前記ｒBCの変更、
（ｂ）前記Ｋ、前記δ、前記φ、及び／又は、前記ρの変更、並びに、
（ｃ）前記Ｗcの変更
からなる群から選ばれるいずれか１以上を求め、変更後の前記変数に基づいて、前記手順Ｂ〜手順Ｅを繰り返す手順Ｆ。
【００１４】
本発明に係る湿潤粉体塗工装置は、以下の構成を備えている。
（１）前記湿潤粉体塗工装置は、
湿潤粉体を圧縮するための圧密ロールと、
圧縮された前記湿潤粉体からなる成形物を保持するための保持ロールと、
前記保持ロールの表面に付着している前記成形物を基材の表面に転写するための転写ロールと、
前記圧密ロール、前記保持ロール、及び前記転写ロールを互いに反対方向に回転させると同時に、ロール間のギャップを調整するための駆動装置と、
前記圧密ロールと前記保持ロールとの間のギャップＧに湿潤粉体を供給するための湿潤粉体供給装置と、
前記転写ロールに基材を供給するための基材供給装置と、
前記湿潤粉体塗工装置の動作を制御する制御装置と
を備えている。
（２）前記圧密ロールの直径はＤ1であり、前記保持ロールの直径はＤ2（但し、Ｄ2／Ｄ1≧１．０１）である。
（３）前記駆動装置は、前記圧密ロールのロール速度をＶA、前記保持ロールのロール速度をＶB、前記転写ロールのロール速度をＶCとしたときに、ＶA＜ＶB＜ＶCとなるように、前記圧密ロール、前記保持ロール、及び前記転写ロールを、それぞれ、非等速で回転させることが可能なものからなる。
（４）前記制御装置のメモリには、本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムが格納されている。
【００１５】
さらに、本発明に係る塗工膜の製造方法は、本発明に係る湿潤粉体塗工装置を用いて、基材表面に湿潤粉体を塗工することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１６】
後述する計算式をを用いると、直径が異なる非等速ロール（圧密ロール、及び保持ロール）を用いて湿潤粉体を圧縮する場合において、ロール速度比がｒであり、かつ、ギャップがＧである時のニップアングルαを求めることができる。また、αが分かると、後述する計算式から、そのαに対応する目付量の推定値Ｗc'を算出することができる。
そのため、圧密ロールの直径Ｄ1、保持ロールの直径Ｄ2、ロール速度比ｒBC、及び湿潤粉体の性状（Ｋ、δ、φ、ρ）が与えられている場合において、ロール速度比ｒ及びギャップＧを変えて計算を繰り返すと、目付量の推定値Ｗc'が目付量の目標値Ｗcに等しくなる最適塗工条件（すなわち、Ｗcを得るために必要なｒとＧの組み合わせ）を求めることができる。
【００１７】
また、与えられた条件下において、最適塗工条件を見出せなかった場合であっても、Ｄ1、Ｄ2、及び／又はｒBCを変更し、湿潤粉体の種類を変更（すなわち、Ｋ、δ、φ、ρを変更）し、あるいは、Ｗcを変更して同様の計算を繰り返すと、最適塗工条件を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る湿潤粉体塗工装置の模式図である。
【図２】直径が異なる一対の非等速ロールの断面模式図である。
【図３】図３（Ａ）は、粉体とロール表面の間で滑りが生じる場合の主応力の向きの模式図である。図３（Ｂ）は、平均角度で力が加わると仮定した時の主応力の向きの模式図である。
【図４】本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムのフロー図である。
【図５】図４に示すフロー図の続きである。
【図６】図６（Ａ）は、Ａロール直径＜Ｂロール直径＜Ｃロール直径であり、Ｂロールの回転速度、Ｃロールの回転速度、及びＡ−Ｂロール間のギャップＧが一定である条件下で湿潤粉体を塗工した時のＡロールの回転速度と電極目付量との関係（実施例１）を示す図である。図６（Ｂ）は、Ｂロールの回転速度を実施例１より速くした以外は、実施例１と同一の条件下で湿潤粉体を塗工した時のＡロールの回転速度と電極目付量との関係（実施例２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１．  湿潤粉体］
［１．１．  組成］
本発明において、「湿潤粉体」とは、
（ａ）少なくとも粉体と液体（分散媒など）とを含み、
（ｂ）固形分体積分率が５０％以上１００％未満であり、かつ、
（ｃ）静止状態において流体としての性質を持たない
粉体組成物をいう。
【００２０】
湿潤粉体は、粉体及び液体に加えて、さらに添加剤を含んでいるもの（すなわち、粉体／液体／添加剤混合系）でも良い。「添加剤」とは、増粘剤、結着剤などの粉体粒子以外の固体成分をいう。添加剤は、粉体、又は、粉体を溶媒に分散させた分散液として添加される。添加剤の固体成分は粉体粒子に付着して機能を発現させるため、固体成分は粉体の一部とみなせる。但し、分散液の溶媒成分は、液体とみなす。
【００２１】
湿潤粉体に含まれる粉体の組成は、特に限定されない。粉体としては、例えば、
（ａ）二次電池の正極活物質（例えば、リチウムイオン二次電池の正極活物質であるＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＦｅＰＯ4など）、
（ｂ）二次電池の負極活物質（例えば、リチウムイオン二次電池の負極活物質である黒鉛、Ｓｉ、Ｇｅなど）、
（ｃ）金属粉末、鉱石粉末、高分子ビーズ、デンプン顆粒
などがある。
【００２２】
湿潤粉体は、特に、二次電池用活物質、導電材、バインダー、及び溶媒を含むものが好ましい。このような湿潤粉体に対して本発明を適用すると、導電性基材の表面に所定量の活物質を転写する際に、ロール間に供給される粉体量（又は、基材表面への粉体の目付量）を正確に制御することができる。粉体量の制御方法の詳細については、後述する。
【００２３】
［１．２．  粒径］
粉体の一次粒子径は、目的に応じて最適な値を選択するのが好ましい。一般に、一次粒子径が小さくなりすぎると、造粒体の作製が困難となる。従って、一次粒子径は、１μｍ以上が好ましい。一次粒子径は、好ましくは、３μｍ以上、さらに好ましくは、５μｍ以上である。
一方、一次粒子径が大きくなりすぎると、表面積が減り、粒子同士の吸着が困難となる。また、薄膜の作製も困難となる。従って、一次粒子径は、１００μｍ以下が好ましい。一次粒子径は、好ましくは、５０μｍ以下、さらに好ましくは、３０μｍ以下である。
【００２４】
湿潤粉体の粒径（二次粒子径）は、目的に応じて最適な値を選択するのが好ましい。一般に、二次粒子径が小さくなりすぎると、ロール圧縮による成膜が困難になる。従って、二次粒子径は、５０μｍ以上が好ましい。二次粒子径は、好ましくは、１００μｍ以上、さらに好ましくは、２００μｍ以上である。
一方、二次粒子径が大きくなりすぎると、完成した膜の膜厚や密度がばらつきやすくなる。従って、二次粒子径は、６ｍｍ以下が好ましい。二次粒子径は、好ましくは、４ｍｍ以下、さらに好ましくは、２ｍｍ以下である。
なお、「粒径」とは、レーザー回折・散乱法により測定されたメディアン径（ｄ50）をいう。
【００２５】
［２．  湿潤粉体塗工装置］
図１に、本発明に係る湿潤粉体塗工装置の模式図を示す。図１において、湿潤粉体塗工装置１０は、
湿潤粉体を圧縮するための圧密ロール（Ａロール）１２と、
圧縮された湿潤粉体からなる成形物２２を保持するための保持ロール（Ｂロール）１４と、
保持ロール１４の表面に付着している成形物２２を基材２０の表面に転写するための転写ロール（Ｃロール）１６と、
圧密ロール１２、保持ロール１４、及び転写ロール１６を互いに反対方向に回転させると同時に、ロール間のギャップを調整するための駆動装置（図示せず）と、
圧密ロール１２と保持ロール１４との間のギャップＧに湿潤粉体を供給するための湿潤粉体供給装置（図示せず）と、
転写ロール１６に基材２０を供給するための基材供給装置（図示せず）と、
湿潤粉体塗工装置１０の動作を制御する制御装置（図示せず）と
を備えている。
【００２６】
［２．１．  圧密ロール、保持ロール、及び転写ロール］
圧密ロール１２及び保持ロール１４は、所定の間隔を隔てて水平方向に配置されている。一方、転写ロール１６は、所定の間隔を隔てて保持ロール１４の下方に配置されている。圧密ロール１２、保持ロール１４、及び転写ロール１６は、それぞれ、駆動装置（図示せず）に接続されており、互いに反対方向に回転するようになっている。
なお、圧密ロール１２と保持ロール１４は、ギャップＧに粉体を均一に供給する必要があるため、水平方向に並んでいる必要がある。一方、転写ロール１６は、基材２０表面への成形物２２の転写が可能な位置にあれば良く、必ずしも保持ロール１４の下方に配置されている必要はない。
【００２７】
圧密ロール１２は、湿潤粉体を圧縮するためののものである。保持ロール１４は、その表面に、圧縮された湿潤粉体からなる成形物２２を保持するためのものである。これらは、それぞれ、直径が異なる。また、圧密ロール１２及び保持ロール１４は、互いにロール速度（周速度）が異なるロール（一対の非等速ロール）である。
ここで、「直径が異なる」とは、圧密ロール１２の直径Ｄ1に対する保持ロール１４の直径Ｄ2の比（＝Ｄ2／Ｄ1）が１．０１以上であることを言う。
Ｄ2／Ｄ1比が大きくなるほど、保持ロール１４に粉体を転写しやすくなる。Ｄ2／Ｄ1比は、好ましくは、１．１以上、さらに好ましくは、１．５以上である。
一方、Ｄ2／Ｄ1比が大きくなりすぎると、ギャップＧ間に十分量の湿潤粉体を供給できなくなる場合がある。Ｄ2／Ｄ1比は、好ましくは、５．０以下、さらに好ましくは、３．０以下である。
圧密ロール１２の表面と保持ロール１４の表面との間の最短距離は、「ギャップＧ」に該当する。さらに、圧密ロール（低速ロール）１２のロール速度ＶAに対する保持ロール（高速ロール）１４のロール速度ＶBの比（＝ＶB／ＶA＞１）は、「ロール速度比ｒ」に該当する。ギャップＧ及びロール速度比ｒは、後述する方法を用いて最適化される。
【００２８】
転写ロール１６は、保持ロール１４の表面に付着している成形物２２を基材２０の表面に転写するためのものである。転写ロール１６の直径Ｄ'及びロール速度ＶC、並びに、保持ロール１４の表面と転写ロール１６の表面との間の最短距離（ギャップＧ’）は、基材２０表面に成形物２２を均一に転写可能なものである限りにおいて、特に限定されない。
さらに、保持ロール１４のロール速度ＶBに対する転写ロール１６のロール速度ＶCの比（＝ＶC／ＶB＞１）は、「ロール速度比ｒBC」に該当する。
【００２９】
［２．２．  駆動装置］
駆動装置（図示せず）は、圧密ロール１２、保持ロール１４、及び転写ロール１６を互いに反対方向に回転させると同時に、ロール間のギャップＧ、Ｇ’を調整するためのものである。また、駆動装置は、圧密ロール１２のロール速度をＶA、保持ロール１４のロール速度をＶB、転写ロールのロール速度をＶCとしたときに、ＶA＜ＶB＜ＶCとなるように、圧密ロール１２、保持ロール１４、及び転写ロール１６を、それぞれ、非等速で回転させることが可能なものからなる。駆動装置は、各ロールのロール速度ＶA、ＶB、ＶC、ギャップＧ、Ｇ’、及びロール速度比ｒ、ｒBCを制御可能なものである限りにおいて、特に限定されない。
【００３０】
［２．３．  湿潤粉体供給装置］
湿潤粉体供給装置（図示せず）は、圧密ロール１２と保持ロール１４との間のギャップＧに湿潤粉体を供給するためのものである。湿潤粉体供給装置は、適時に適量の湿潤粉体をギャップＧに供給可能なものである限りにおいて、特に限定されない。
【００３１】
［２．４．  基材供給装置］
基材供給装置（図示せず）は、転写ロール１６に基材２０を供給するためのものである。基材供給装置は、転写ロール１６に必要量の基材２０を供給可能なものである限りにおいて、特に限定されない。
【００３２】
［２．５．  制御装置］
制御装置（図示せず）は、湿潤粉体塗工装置１０の動作を制御するためのものである。制御装置は、湿潤粉体塗工装置１０の一般的動作を制御するための機構に加えて、メモリを備えている。メモリには、本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムが格納されている。湿潤粉体塗工装置制御プログラムは、目的とする粉体量（目付量）を得るためのギャップＧ及びロール速度比ｒを算出するためのプログラムである。プログラムの詳細については、後述する。
【００３３】
［３．  塗工膜の製造方法］
本発明に係る塗工膜の製造方法は、図１に示す湿潤粉体塗工装置１０を用いて、基材表面に湿潤粉体を塗工することを要旨とする。塗工膜の製造は、具体的には、以下のようにして行う。
【００３４】
［３．１．  塗工方法］
まず、転写ロール１６に基材２０を巻き付ける。次いで、圧密ロール１２と保持ロール１４の間に湿潤粉体を投入する。この状態で圧密ロール１２、保持ロール１４及び転写ロール１６を互いに反対方向に回転させると、湿潤粉体が圧密ロール１２と保持ロール１４の間で圧縮され、シート状に成形される。
この時、保持ロール１４のロール速度ＶBを圧密ロール１２のロール速度ＶAより大きくすると、シート状の成形物２２が保持ロール１４の表面に付着したまま、転写ロール１６まで搬送される。転写ロール１６まで搬送された成形物２２は、保持ロール１４と転写ロール１６の間で圧縮されながら、基材２０の表面に連続的に転写される。
【００３５】
［３．２．  塗膜の厚さ］
本発明に係る湿潤粉体塗工装置を用いて湿潤粉体を塗工する場合において、塗膜の厚さは、目的に応じて最適な厚さを選択するのが好ましい。一般に、塗膜が薄くなりすぎると、スケが発生しやすくなる。従って、塗膜の厚さは、５μｍ以上が好ましい。厚さは、好ましくは、１０μｍ以上、さらに好ましくは、２０μｍ以上である。
一方、塗膜が厚くなりすぎると、ひび割れが発生しやすくなる。従って、塗膜の厚さは、３００μｍ以下が好ましい。厚さは、好ましくは、２００μｍ以下、さらに好ましくは、１５０μｍ以下である。
【００３６】
［４．  ロール速度比及びギャップの算出方法］
［４．１．  用語の定義］
ロール間に供給された粉体は、まず、ロール表面との摩擦によって、粉体がロール表面でスリップしながら圧縮される。その結果、粉体の密度は、徐々に上がっていく。さらに密度が上がると、やがてロール速度と粉体の移動速度がほぼ等しくなる。その結果、粉体がロール表面でスリップすることなく圧縮される。
「スリップ区間」とは、粉体とロールの間でスリップが発生し、粉体がわずかしか圧縮されない区間をいう。
「ニップ区間」とは、粉体がスリップすることなく圧縮される区間をいう。
「ニップアングル」とは、ニップ区間が開始する地点のＢロールの回転角度をいう。
【００３７】
図２に、直径が異なる一対の非等速ロールの断面模式図を示す。図２において、Ａロール及びＢロールは、直径がそれぞれＤ1及びＤ2（＞Ｄ1）であり、互いに反対方向に回転する非等速ロールである。ｘ軸は、ＡロールとＢロールの中心間を結ぶ線に対して垂直方向の軸である。σは、ＡロールとＢロールの間に作用する圧縮応力を表す。σは、ｘの関数である。
αは、ニップアングルを表す。αは、具体的には、
（ａ）ＡロールとＢロールの中心間を結ぶ線と、
（ｂ）Ｂロールの中心とニップ区間が始まるＢロールの表面上の点とを結ぶ線
とのなす角を表す。
【００３８】
Ｇは、ＡロールとＢロールとの間のギャップを表す。ｒは、Ａロール（低速ロール）のロール速度ＶAに対するＢロール（高速ロール）のロール速度ＶBの比（＝ＶB／ＶA）を表す。例えば、Ｂロールが角度α（又は、角度θ）だけ回転する時、Ａロールは角度Ｄ1α／Ｄ2ｒ（又は、Ｄ1θ／Ｄ2ｒ）だけ回転する。
Ｖθ（又は、Ｖα）は、角度θ（又は、角度α）の位置において、Ｂロールが微小長さΔＬだけ進んだ時に、角度θ（又は、角度α）の位置を通過する粉体の微小体積を表す。
Ｗcalcは、ロール間距離が最小となる位置において、Ｂロールが微小長さΔＬだけ進んだ時に、ロール間距離が最小となる位置（すなわち、ロール間のギャップ）を通過する粉体量を表す。Ｗcalc,aは、後述する計算により求められた粉体量の推定値を表す。
【００３９】
［４．２．  ニップアングルの算出］
非等速ロール間を通過する粉体量の推定値Ｗcalc,a（すなわち、基材表面への粉体の目付量の推定値）を算出するためには、まず、ニップアングルαを知る必要がある。αは、粉体の性状（Ｋ：圧縮係数、δ：内部摩擦、φ：壁面摩擦角、ρ：ゆるみかさ密度）、Ａロールの直径Ｄ1、Ｂロールの直径Ｄ2、ギャップＧ、及び、ロール速度比ｒに依存する。
【００４０】
図３（Ａ）に、粉体とロール表面の間で滑りが生じる場合の主応力の向きの模式図を示す。図３（Ｂ）に、平均角度で力が加わると仮定した時の主応力の向きの模式図を示す。
ニップアングルαを算出するためには、左右のロールにより粉体に加えられる主応力を知る必要がある。ロール径が左右で異なる場合、厳密には、左右のロールによる主応力の向きがずれる。具体的には、図３（Ａ）に示すように、Ａロールによる主応力の向きとｘ軸とのなす角は、sin-1{(Ｄ1／Ｄ2)sinθ}＋νと表される。一方、Ｂロールによる主応力の向きとｘ軸とのなす角は、ν＋θと表される。さらに、νは、{π−arcsin(sinφ／sinδ)−φ}／２と表される。
【００４１】
しかしながら、本発明においては、この主応力の向きを、左右の平均で仮定している。この場合、図３（Ｂ）に示すように、Ａロール又はＢロールによる主応力の向きとｘ軸とのなす角は、それぞれ、[sin-1{(Ｄ1／Ｄ2)sinθ}＋θ＋２ν]／２と表される。
【００４２】
粉体に加わる圧縮応力σは、粉体がスリップ区間にあるか、あるいは、ニップ区間にあるかにより異なる。次の式（１）に、上記のような仮定をした場合において、粉体がスリップ区間にある時のｄσ／ｄｘの一般式を示す。次の式（２）に、上記のような仮定をした場合において、粉体がニップ区間にある時のｄσ／ｄｘの一般式を表す。
【００４３】
【数１】
2020146625.tif 000003
【００４４】
但し、
ｒは、低速ロールのロール速度に対する高速ロールのロール速度の比、
Ｇは、非等速ロール間のギャップ、
σは、非等速ロール間に作用する圧縮応力、
ｄσ／ｄｘは、非等速ロールの中心間を結ぶ線に対して垂直方向をｘ軸とした時の前記σの変化率（ｘ軸に対するσの傾き）、
Ｃ0は、任意の定数。
【００４５】
横軸をθ、縦軸をｄσ／ｄｘとして式（１）及び式（２）を描くと、２つの式の交点の座標（θ、ｄσ／ｄｘ）が求められる。この交点におけるθがニップアングルαとなる。
ここで、粉体の圧縮係数Ｋは、粉体の圧縮試験より求まる、応力と体積の関係より求めることができる。粉体の内部摩擦角δ、及び粉体の壁面摩擦角φは、粉体層せん断試験により求めることができる。さらに、ゆるみかさ密度ρは、周知の方法（例えば、メスシリンダーを用いて測定する方法）により求めることができる。
そのため、粉体性状（Ｋ、δ、φ、ρ）、Ｄ1、Ｄ2、ｒ、及びＧが与えられると、式（１）及び式（２）の交点から、ニップアングルαを求めることができる。
【００４６】
［４．３．  粉体量の推定値Ｗcalc,a、及び目付量の推定値Ｗc'の算出］
非等速ロールを用いた粉体の圧縮において、ゆるみかさ密度ρ及び微小体積Ｖαの積と、粉体量Ｗcalc,aとが等しいと仮定すると、次の式（３）が導かれる。従って、式（３）にニップアングルαを代入すれば、与えられた条件下における粉体量Ｗcalc,aが得られる。さらに、Ｗcalc,aを式（４）に代入すれば、目付量の推定値Ｗc'が得られる。
なお、式（３）におけるΔＬは、粉体量Ｗcalc,aを算出する際の積分区間の分割数を決定する変数である。ΔＬの値が小さいほど正確な粉体量を計算できいるが、小さすぎると計算に時間がかかる。従って、ΔＬは、０．０５ｍｍ＜ΔＬ＜０．５ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。
【００４７】
【数２】
2020146625.tif 000004
【００４８】
但し、
Ｈは、塗工幅、
ΔＬは、微小長さ。
【００４９】
［４．４．  確定ロール速度比及び確定ギャップの算出］
目付量の推定値Ｗc'が算出された時は、Ｗc'と目付量の目標値Ｗcとを対比する。そして、Ｗc'とＷcとの間の偏差をε、εのしいき値をεcとした場合において、ε≦εc又はε＜εcである時は、その時のｒ及びＧを、それぞれ、確定ロール速度比ｒf及び確定ギャップＧfとする。なお、εcの大きさは、要求される塗工精度に応じて、最適な値を選択することができる。
【００５０】
一方、ε＞εcである時はε≦εcとなるまで、又は、ε≧εcである時はε＜εcとなるまで、ロール速度比ｒ及び／又はギャップＧを変えて同様の計算を繰り返す。その結果、ε≦εc又はε＜εcとなるｒとＧの組み合わせが見出された時は、その時のｒ及びＧを、それぞれ、ｒf及びＧfとする。さらに、ｒf及びＧfが算出された時には、この条件で粉体の塗工を行う。これにより、所定の塗工精度で基材表面に粉体を塗工することができる。
【００５１】
［４．５．  条件変更］
本発明に係る湿潤粉体塗工装置は、ロール速度比ｒ及びギャップＧを変更可能である。しかし、一般に、ｒ及びＧの変更可能な範囲は限られている。そのため、取りうるｒとＧの組み合わせのすべてについて計算を行っても、ε≦εc又はε＜εcとなるｒとＧの組み合わせを見出すことができない場合もあり得る。
【００５２】
そのような場合には、
（ａ）Ａロールの直径Ｄ1、Ｂロールの直径Ｄ2、及び／又は、ロール速度比ｒBC、
（ｂ）粉体の性状（すなわち、粉体の圧縮係数Ｋ、内部摩擦角δ、壁面摩擦角φ、及び／又は、ゆるみかさ密度ρ）、又は、
（ｃ）目付量の目標値Ｗc
のいずれか１以上を変更して、同様の計算を繰り返せば良い。
【００５３】
条件変更を行う場合、どのパラメータを優先して変更するかは、目的に応じて任意に選択することができる。通常、ロールの直径Ｄ1、Ｄ2、及びロール速度比ｒBCの変更が最も容易であるので、最初にＤ1、Ｄ2、及び／又はｒBCの変更を行うのが好ましい。Ｄ1、Ｄ2、及びｒBCを変更してもなお、最適条件を見出せない時は、次に粉体の性状を変更するのが好ましい。それでもなお、最適条件を見出せない時は、目付量の目標値Ｗcを変更するのが好ましい。
【００５４】
［４．６．  その他の計算方法］
上述したα及びＷc'の計算方法は、Johanson法（非特許文献１参照）を改良したものであるが、α及びＷc'は、他の方法により算出することもできる。
α及び／又はＷc'の他の算出方法としては、例えば、
（ａ）slab法を用いる方法（参考文献１、２参照）、
（ｂ）ＦＥＭやＤＥＭを用いたシミュレーションにより求める方法、
（ｃ）機械学習を用いて統計的に予測する方法、
などがある。
【００５５】
これらの内、slab法は、ニップアングルを実験的に求める必要がある。シミュレーション法は、計算に時間がかかりすぎる。さらに、機械学習法は、大量の実験データが必要となる。これに対し、上述した計算方法は、このような欠点がないので、α及びＷc'の計算方法として好適である。
［参考文献１］Katashinskii V.P. and Shtern, M.B., Stress-Strained State of Powder Being Rolled in the Densificatiion Zone. I. Mathematical Model of Rolling in the Densificfation Zone. Poroshkovaya Metallurgiya, 1983, 11(251), pp. 17-21
［参考文献２］Katashinskii V.P. and Shtern, M.B., Stress-Strained State of Powder Being Rolled in the Densification Zone. II Distribution of Density, Longitudinal Strain and Contact Stress in the Densification Zone. Poroshkovaya Metallurgiya, 1983, 12(252), pp. 9-13
【００５６】
［５．  湿潤粉体塗工装置制御プログラム］
図４に、本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラムのフロー図を示す。図５に、図４に示すフロー図の続きを示す。
まず、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」という）において、操作者に
（ａ）湿潤粉体の圧縮係数Ｋ、内部摩擦角δ、壁面摩擦角φ、及びゆるみかさ密度ρ、
（ｂ）圧密ロール及び保持ロールで圧縮され、転写ロールにより基材表面に転写される湿潤粉体の目付量の目標値Ｗc、並びに、
（ｃ）圧密ロールの直径Ｄ1、保持ロールの直径Ｄ2、及び、保持ロールのロール速度ＶBに対する転写ロールのロール速度ＶCの比ｒBC（＝ＶC／ＶB＞１）
の入力を求め、入力されたこれらの変数をメモリに記憶させる（手順Ａ）。
【００５７】
次に、Ｓ２において、ギャップＧを探査する際に用いられる変数（選択可能なＧの数を表す変数）ｍに初期値「１」を代入する。次に、Ｓ３において、ロール速度比ｒを探査する際に用いられる変数（選択可能なｒの数を表す変数）ｎに初期値「１」を代入する。さらに、Ｓ４において、ロール速度比ｒに、ｎ番目（ここでは、１番目）の数値ｒnを代入する。同様に、ギャップＧに、ｍ番目（ここでは、１番目）の数値Ｇmを代入する。
【００５８】
次に、Ｓ５において、入力された変数に基づいて、与えられたロール速度比ｒ及びギャップＧに対応するニップアングルαを算出し、これをメモリに記憶させる（手順Ｂ）。
αの算出は、具体的には、
（ａ）上述した式（１）及び式（２）を予めメモリに記憶させておき、
（ｂ）与えられたロール速度比ｒ及びギャップＧにおいて、式（１）及び式（２）の交点の座標（θ、ｄσ／ｄｘ）を求め、
（ｃ）交点におけるθをニップアングルαとしてメモリに記憶させる、
ことにより行われる。
αの算出方法の詳細については、上述した通りであるので説明を省略する。
【００５９】
次に、Ｓ６において、入力された変数、及び算出されたαに基づいて、目付量の推定値Ｗc'を算出し、Ｗc'を前記メモリに記憶させる（手順Ｃ）。
Ｗc'の算出は、具体的には、
（ａ）上述した式（３）及び式（４）を予めメモリに記憶させておき、
（ｂ）αを式（３）に代入することにより粉体量の推定値Ｗcalc,aを算出し、
（ｃ）Ｗcalc,aを式（４）に代入することにより、目付量の推定値Ｗc'を算出し、
（ｃ）算出されたＷc'をメモリに記憶させる
ことにより行われる。
Ｗc'の算出方法の詳細については、上述した通りであるので説明を省略する。
【００６０】
次に、Ｓ７に進む。Ｓ７では、目付量の推定値Ｗc'と目付量の目標値Ｗcとの間の偏差をε、εのしきい値をεcとした場合において、ε≦εc（又は、ε＜εc）であるか否かが判断される。ε＞εc（又は、ε≧εc）である場合（Ｓ７：ＮＯ）には、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるまで、ｒ及び／又はＧを変更し、αの算出（手順Ｂ）及びＷc'の算出（手順Ｃ）を繰り返す（手順Ｄ）。
【００６１】
具体的には、ε＞εc（又は、ε≧εc）である場合（Ｓ７：ＮＯ）には、Ｓ１０に進む。Ｓ１０では、変数ｎが最大値ｎmax未満であるか否かが判断される。ｎがｎmax未満である時（Ｓ１０：ＹＥＳ）は、選択可能なｒが残っていることを意味する。このような場合には、Ｓ１１に進み、変数ｎに１を加算する。その後、Ｓ４に戻る。そして、新たに選択されたｎ番目のｒnと、メモリに記憶されている他の変数に基づいて、αの算出（Ｓ５）及びＷc'の算出（Ｓ６）を繰り返す。
一方、Ｓ１０において、ｎがｎmax未満でない時（Ｓ１０：ＮＯ）には、選択可能なｒが残っていないことを意味する。このような場合には、Ｓ１２に進む。
【００６２】
Ｓ１２では、変数ｍが最大値ｍmax未満であるか否かが判断される。ｍがｍmax未満であるとき（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、選択可能なＧが残っていることを意味する。このような場合には、Ｓ１３に進み、変数ｍに１を加算する。その後、Ｓ３に戻る。そして、新たに選択されたｍ番目のＧmと、メモリに記憶されている他の変数に基づいて、αの算出（Ｓ５）及びＷc'の算出（Ｓ６）を繰り返す。
なお、図４及び図５に示す例では、先にｒの探査を行い、次いでＧの探査を行っているが、探査順序は逆でも良い。
【００６３】
ロール直径Ｄ1、Ｄ2、ロール速度比ｒBC、及び粉体性状（Ｋ、δ、φ、ρ）が与えられている場合において、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるｒとＧの組み合わせが見出された時には、Ｓ８に進み、その時のｒ及びＧを、それぞれ、確定ロール速度比ｒf及び確定ギャップＧfとし、これらをメモリに記憶させる（手順Ｅ）。さらに、Ｓ９に進み、確定した条件下での塗工を実行する。
一方、ｒ及びＧのすべての組み合わせを探査しても、ε≦εc（又は、ε＜εc）となる組み合わせを見出すことができなかった時（Ｓ１０：ＮＯ、Ｓ１２：ＮＯ）には、操作者に、
（ａ）Ｄ1、Ｄ2、及び／又はｒBCの変更、
（ｂ）粉体性状（Ｋ、δ、φ、及び／又は、ρ）の変更、並びに、
（ｃ）Ｗcの変更
からなる群から選ばれるいずれか１以上を求め、変更後の変数に基づいて、手順Ｂ〜手順Ｅを繰り返す（手順Ｆ）。
【００６４】
具体的には、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるｒとＧの組み合わせを見出せなかった時（Ｓ１０：ＮＯ、Ｓ１２：ＮＯ）には、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、ロールの直径Ｄ1、Ｄ2、及び／又はロール速度比ｒBCの変更が可能か否かが判断される。Ｄ1、Ｄ2、及び／又はｒBCの変更が可能である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）には、Ｓ１５に進む。Ｓ１５では、操作者にＤ1、Ｄ2、及び／又はｒBCの再入力を求め、再入力されたＤ1、Ｄ2、及び／又はｒBCがメモリに記憶される。その後、Ｓ２に戻る。そして、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるｒとＧの組み合わせが見出されるまで、上述したＳ２〜Ｓ１５の各ステップを繰り返す（手順Ｆ１）。
一方、Ｄ1、Ｄ2、及びｒBCの変更ができない場合、又は、Ｄ1、Ｄ2、及びｒBCを変更してもなお、ε≦εc（又は、ε＜εc）となる組み合わせを見出せなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、Ｓ１６に進む。
【００６５】
Ｓ１６では、粉体性状の変更が可能か否かが判断される。粉体性状の変更が可能である場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、Ｓ１７に進む。Ｓ１７では、操作者にＫ、δ、φ、及び／又は、ρの再入力を求め、再入力された粉体性状がメモリに記憶される。その後、Ｓ２に戻る。そして、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるｒとＧの組み合わせが見出されるまで、上述したＳ２〜Ｓ１７の各ステップを繰り返す（手順Ｆ２）。
一方、粉体性状の変更ができない場合、又は、粉体性状を変更してもなお、ε≦εc（又は、ε＜εc）以下となる組み合わせを見出せなかった場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、Ｓ１８に進む。
【００６６】
Ｓ１８では、Ｗcの変更が可能か否かが判断される。Ｗcの変更が可能である場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）には、Ｓ１９に進む。Ｓ１９では、操作者にＷcの再入力を求め、再入力されたＷcがメモリに記憶される。その後、Ｓ２に戻る。そして、ε≦εc（又は、ε＜εc）となるｒとＧの組み合わせが見出されるまで、上述したＳ２〜Ｓ１９の各ステップを繰り返す（手順Ｆ）。
一方、Ｗcの変更ができない場合、又は、Ｗcを変更してもなお、ε≦εc（又は、ε＜εc）となる組み合わせを見出せなかった場合（Ｓ１８：ＮＯ）には、塗工条件の変更のみでは、目標を達成できないことを意味する。このような場合には、Ｓ２０に進み、エラー表示を行い、制御を終了させる。
【００６７】
［６．  作用］
直径が同一である３本の非等速ロールを横一列に並べた塗工装置を用いると、基材の表面に造粒粉体を連続的に塗工することができる。しかしながら、従来の塗工装置では、基材表面への造粒粉体の目付量を正確に制御するのが難しい。また、従来の方法は、直径が異なる非等速ロールに対してそのまま適用することができない。
【００６８】
これに対し、式（１）及び式（２）を用いると、直径が異なる非等速ロール（圧密ロール、及び保持ロール）を用いて湿潤粉体を圧縮する場合において、ロール速度比がｒであり、かつ、ギャップがＧである時のニップアングルαを求めることができる。また、αが分かると、式（３）及び式（４）から、そのαに対応する目付量の推定値Ｗc'を算出することができる。
そのため、圧密ロールの直径Ｄ1、保持ロールの直径Ｄ2、ロール速度比ｒBC、及び湿潤粉体の性状（Ｋ、δ、φ、ρ）が与えられている場合において、ロール速度比ｒ及びギャップＧを変えて計算を繰り返すと、Ｗc'がＷcに等しくなる最適塗工条件（すなわち、Ｗcを得るために必要なｒとＧの組み合わせ）を求めることができる。
【００６９】
また、与えられた条件下において、最適塗工条件を見出せなかった場合であっても、Ｄ1、Ｄ2、及び／又はｒBCを変更し、湿潤粉体の種類を変更（すなわち、Ｋ、δ、φ、ρを変更）し、あるいは、Ｗcを変更して同様の計算を繰り返すと、最適塗工条件を求めることができる。
【００７０】
粉体の物性（内部摩擦角δ、壁面摩擦角φ、圧縮係数Ｋ、ゆるみかさ密度ρ）が分かると、その材料でＷcを実現するための最適なプロセス条件（ロール速度比ｒ、ギャップＧ）を理論式より指定することができる。この指定された条件で塗工を行えば、Ｗcに相当する目付量（単位面積当たりの重量）を持つ電極を作製することができる。従来、直径の異なる非等速ロールを用いて湿潤粉体を塗工する場合において、粉体特性及びプロセス条件から、ロール間に供給される粉体量を計算する方法は知られていない。本発明により、特定の材料をある目付量Ｗcで塗工するための最適な塗工条件を最短で算出することができる。
【実施例】
【００７１】
（実施例１〜２）
［１．  試験方法］
図１に示す湿潤粉体塗工装置１０を用いて、基材表面に湿潤粉体の塗工を行った。ニップアングルαを一定とするために、同じ粉体を用いて、Ａロールの回転速度のみを変化させて塗工を行った。湿潤粉体には、固形分体積濃度が５６ｖｏｌ％であるものを用いた。Ｂロールの回転速度は、２．５ｒｐｍとし、Ｃロールの回転速度は、６．１ｒｐｍとした。基板には、アルミ箔を用いた。また、Ａロールの直径Ｄ1＜Ｂロールの直径Ｄ2＜Ｃロールの直径Ｄ’とした。ギャップＧは、６０μｍとした（実施例１）。
また、Ｂロールの回転速度を２．７ｒｐｍとした以外は、実施例１と同一条件下で、塗工を行った（実施例２）。
塗工後、電極を直径１６ｍｍに打ち抜き、その電極重量（目付量）を測定した。さらに、上述した式（１）〜式（４）を用いて、目付量の推定値Ｗc'を算出した。
【００７２】
［２．  結果］
図６（Ａ）に、Ａロール直径＜Ｂロール直径＜Ｃロール直径であり、Ｂロールの回転速度、Ｃロールの回転速度、及びＡ−Ｂロール間のギャップＧが一定である条件下で湿潤粉体を塗工した時のＡロールの回転速度と電極目付量との関係（実施例１）を示す。図６（Ｂ）に、Ｂロールの回転速度を実施例１より速くした以外は、実施例１と同一の条件下で湿潤粉体を塗工した時のＡロールの回転速度と電極目付量との関係（実施例）２を示す。
図６より、計算値が実験値の傾向を再現できていることが分かる。但し、実験値は、計算値に完全には一致していない。これは、ニップアングルαでの粉体のゆるみかさ密度ρを１．０と仮定しているためと考えられる。実際は粉体のゆるみかさ密度は０．７程度であるため、ニップアングルαでの粉体のゆるみかさ密度も１．０以下と考えられる。そのため、目付量の計算値が実測値よりも大きく算出されていると考えられる。
以上の結果より、本発明に係る方法を用いることで直径の異なるロールを用いた湿潤粉体の成膜において供給量を予測できることが分かった。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る湿潤粉体塗工装置制御プログラム、湿潤粉体塗工装置、及び塗工膜の製造方法は、リチウム二次電池の電極の製造に使用することができる。
【図１】
2020146625.tif 000007
【図２】
2020146625.tif 000008
【図３】
2020146625.tif 000009
【図４】
2020146625.tif 000010
【図５】
2020146625.tif 000011
【図６】
2020146625.tif 000012