(57)【要約】【課題】塗工停止中のマニホールド内におけるスラリーの沈降を抑制できるダイヘッドを提供する。【解決手段】マニホールド２５に貯留された塗工剤を吐出口２１から吐出させて塗工するダイヘッド２０は、マニホールド２５内の塗工剤を排出する給排液口２７と、内部に気体が供給されることにより膨張し、内部の気体が排出されることにより収縮する袋状のブラダ３２とを備えている。塗工停止中に、ブラダ３２をマニホールド２５内に充満するように膨張させてマニホールド２５内の塗工剤を給排液口２７から排出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニホールドを備え、前記マニホールドに貯留されたスラリーを吐出口から吐出させて塗工するダイヘッドであって、
前記マニホールド内のスラリーを排出する排液口と、
内部に気体が供給されることにより膨張し、内部の気体が排出されることにより収縮する袋状のブラダとを備え、
塗工停止中に、前記ブラダを前記マニホールド内に充満するように膨張させて前記マニホールド内のスラリーを前記排液口から排出することを特徴とするダイヘッド。
【請求項２】
前記マニホールドの第１内面に開口する前記排液口を備え、
前記ブラダは、前記マニホールドにおける前記第１内面に対向する第２内面側から前記第１内面側に向かって膨張する請求項１に記載のダイヘッド。
【請求項３】
膨張状態の前記ブラダは、前記マニホールドの内周面に追従して変形することにより、前記マニホールドの内周面に沿った形状をなしている請求項１又は請求項２に記載のダイヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、塗工剤を、マニホールドとそれに続くスロットとを含むダイヘッドを通過させて塗工対象に向かって吐出させる塗工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５３５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、塗工剤がスラリーである場合、ダイヘッドのマニホールド内に塗工剤が貯留されている状態で、塗工を長時間、停止し続けると、マニホールド内で塗工剤が滞留し、分散質が経時的に沈降する。この状態のまま、塗工を再開した場合、沈降物がダイヘッドから流出して塗布ムラを引き起こすおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、塗工停止中のマニホールド内におけるスラリーの沈降を抑制できるダイヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するダイヘッドは、マニホールドを備え、前記マニホールドに貯留されたスラリーを吐出口から吐出させて塗工するダイヘッドであって、前記マニホールド内のスラリーを排出する排液口と、内部に気体が供給されることにより膨張し、内部の気体が排出されることにより収縮する袋状のブラダとを備え、塗工停止中に、前記ブラダを前記マニホールド内に充満するように膨張させて前記マニホールド内のスラリーを前記排液口から排出する。
【０００７】
上記構成によれば、塗工停止中において、ブラダがマニホールド内に充満するように膨張することにより、マニホールド内のスラリーが排液口から排出される。そして、マニホールド内は、その全体又は大部分が膨張したブラダに占有された状態になる。これにより、塗工停止中のマニホールド内に多量のスラリーが貯留され続ける状況をなくすことができ、その結果、マニホールド内におけるスラリーの沈降を抑制できる。
【０００８】
上記ダイヘッドにおいて、前記マニホールドの第１内面に開口し、前記マニホールド内の前記塗工剤を排出する前記排液口を備え、前記ブラダは、前記マニホールドにおける前記第１内面に対向する第２内面側から前記第１内面側に向かって膨張することが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、ブラダが膨張する過程において、ブラダによってマニホールドが複数の領域に分断されて、排液口が存在しない領域のスラリーが排出されずに残留する状況が生じることを抑制できる。したがって、マニホールド内のスラリーを効率的に排出できる。
【００１０】
上記ダイヘッドにおいて、膨張状態の前記ブラダは、前記マニホールドの内周面に追従して変形することにより、前記マニホールドの内周面に沿った形状をなしていることが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、ブラダを膨張させた際に、マニホールド内の全体にブラダを充満させて、マニホールド内におけるブラダの占有率を１００％に近づけることが容易になる。したがって、マニホールド内のスラリーを効率的に排出できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、塗工停止中のマニホールド内におけるスラリーの沈降を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】塗工装置の説明図。
【図２】ダイヘッドの上面図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】塗工中のダイヘッドの断面図。
【図５】塗工停止中のダイヘッドの断面図。
【図６】変更例のダイヘッドの上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を電極製造用の塗工装置に具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、塗工装置１０は、バックアップロール１１に沿って移動する金属箔１２の表面に、塗工剤１３をダイヘッド２０の吐出口２１から吐出して塗工する塗工装置である。塗工剤１３は、活物質、導電助剤、バインダー及溶媒を含むスラリーである。
【００１５】
図１〜図３に示すように、ダイヘッド２０は、シム２２を間に挟んで上下に組み合わされる下ブロック２３及び上ブロック２４を備えている。図３に示すように、下ブロック２３と上ブロック２４との間には、塗工剤１３を貯留させるマニホールド２５及びマニホールド２５内の塗工剤１３を吐出口２１に供給するスロット２６が区画されている。マニホールド２５は、下ブロック２３の上面に設けられる凹部と上ブロック２４の下面に設けられる凹部とが上下に重ねられることにより形成される略直方体状の貯留空間である。
【００１６】
下ブロック２３には、マニホールド２５の略長方形状の下面２５ａの中央部分に開口する給排液口２７が設けられている。給排液口２７には、マニホールド２５へ塗工剤１３を供給するための流路と、マニホールド２５からの塗工剤１３の排出するための流路とに接続され、両流路を切り替え可能な給排管２８が接続されている。
【００１７】
上ブロック２４には、マニホールド２５の略長方形状の上面２５ｂの隅部に開口し、マニホールド２５内の塗工剤１３を戻して循環させるための循環口２９が設けられている。循環口２９は、略長方形状の上面２５ｂの四隅のうちの二箇所に設けられている。
【００１８】
図３に示すように、上ブロック２４には、その一端が上ブロック２４の外側から循環口２９に挿入された通気管３０が取り付けられている。通気管３０の他端には、空気の供給及び空気の吸引が可能なエアポンプ３１が接続されている。
【００１９】
通気管３０に挿入されている通気管３０の先端には、弾性を有するゴム材からなる袋状のブラダ３２が、循環口２９内に収容される状態にて取り付けられている。ブラダ３２は、通気管３０を通じて、供給された空気が内部に充填されることによりマニホールド２５内に向かって膨張し、内部の空気が排出されることにより収縮する。
【００２０】
ブラダ３２は、マニホールド２５の外部にて物体に接触させることなく自由に膨らませた場合に、マニホールド２５の内周形状に相似する形状に膨張するように形成されている。したがって、本実施形態では、略直方体状に膨張するブラダ３２が用いられている。
【００２１】
ブラダ３２を構成するゴム材としては、塗工剤１３に含まれる溶媒により劣化し難いゴム材が用いられる。塗工剤１３に含まれる溶媒としては、例えば、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）が挙げられる。塗工剤１３に含まれる溶媒がＮＭＰである場合に好適なゴム材としては、例えば、フッ素系ゴム、エチレンプロピレンゴムが挙げられる。
【００２２】
エアポンプ３１には、エアポンプ３１の駆動を制御する制御部３３が接続されている。制御部３３は、予め設定された特定量の空気を、通気管３０を通じてブラダ３２内に供給するようにエアポンプ３１を駆動する。また、制御部３３は、通気管３０を通じてブラダ３２内から吸引するようにエアポンプ３１を駆動する。
【００２３】
上記特定量は、マニホールド２５の容積に基づいて設定される。例えば、上記特定量は、マニホールド２５の容積を１００体積部とした場合、１００体積部以上であることが好ましく、１２０体積部以上であることがより好ましい。上記特定量は、２００体積部以下であることが好ましく、１５０体積部以下であることがより好ましい。
【００２４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、塗工時においては、塗工剤１３の供給源から図示しないポンプにより給排管２８を通じてダイヘッド２０の給排液口２７へ塗工剤１３が連続的に圧送されて、マニホールド２５内に塗工剤１３が貯留される。マニホールド２５内の塗工剤１３の貯留量が一定量を超えると、マニホールド２５内の塗工剤１３がスロット２６へと押し出されて吐出口２１から吐出される。また、マニホールド２５に供給された余剰の塗工剤１３は、循環口２９を通じて塗工剤１３の供給源へと戻され、塗工剤１３の供給源とマニホールド２５との間を塗工剤１３が循環する。
【００２５】
図１に示すように、ダイヘッド２０の吐出口２１から吐出された塗工剤１３は、バックアップロール１１に沿って移動する金属箔１２の表面に連続的に塗布される。塗工剤１３が塗布された金属箔１２は、乾燥、プレス等の処理を行う次工程へと供給される。
【００２６】
塗工装置１０に対して、長期間にわたって塗工を停止するための所定の操作が行われると、給排管２８の流路の接続先がマニホールド２５内の塗工剤１３を排出するための流路に切り替えられる。また、制御部３３によりエアポンプ３１が駆動されて、通気管３０を通じてブラダ３２に上記特定量の空気が供給される。
【００２７】
図５に示すように、ブラダ３２に空気が供給されると、ブラダ３２はマニホールド２５の上面２５ｂ側から下面２５ａ側に向かって徐々に膨張する。マニホールド２５内を膨張するブラダ３２がマニホールド２５の内周面に接触すると、ブラダ３２は自身の弾性に基づいてマニホールド２５の内周面に追従して内周面に沿った形状に変形する。
【００２８】
ブラダ３２の膨張過程において、マニホールド２５内の塗工剤１３は、膨張するブラダ３２によりマニホールド２５の下面２５ａ側へと押されて、下面２５ａに開口する給排液口２７からマニホールド２５の外部へ排出される。上記特定量の空気が供給されることにより、膨張したブラダ３２がマニホールド２５内に充満した状態となり、マニホールド２５内から塗工剤１３の全て又は大部分が排出される。その後、塗工を再開するための所定の操作が行われるまで、マニホールド２５内にブラダ３２が充満した状態が維持される。
【００２９】
塗工を再開するための所定の操作が行われると、制御部３３によりエアポンプ３１が駆動されて、通気管３０を通じてブラダ３２内の空気が吸引される。ブラダ３２内の空気が吸引されると、ブラダ３２が収縮して循環口２９内に収容される状態になる。その後、給排管２８の流路の接続先がマニホールド２５内に塗工剤１３を供給するための流路に切り替えられる。そして、マニホールド２５内に塗工剤１３が圧送されて、マニホールド２５内に塗工剤１３が貯留される。
【００３０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）マニホールド２５に貯留された塗工剤１３を吐出口２１から吐出させて塗工するダイヘッド２０は、マニホールド２５内の塗工剤１３を排出する給排液口２７と、内部に気体が供給されることにより膨張し、内部の気体が排出されることにより収縮する袋状のブラダ３２とを備えている。塗工停止中に、ブラダ３２をマニホールド２５内に充満するように膨張させてマニホールド２５内の塗工剤１３を給排液口２７から排出する。
【００３１】
上記構成によれば、塗工停止中において、ブラダ３２がマニホールド２５内に充満するように膨張することにより、マニホールド２５内の塗工剤１３が給排液口２７から排出される。そして、マニホールド２５内は、その全体又は大部分が膨張したブラダ３２に占有された状態になる。これにより、塗工停止中のマニホールド２５内に多量の塗工剤１３が貯留され続ける状況をなくすことができ、その結果、マニホールド２５内における塗工剤１３の沈降を抑制できる。
【００３２】
また、上記構成とは異なり、空気を利用してマニホールド２５内の塗工剤１３を排出する方法を採用した場合には、塗工剤１３が乾燥し、塗工剤１３の乾燥物がマニホールド２５の内面に付着するおそれがある。これに対して、ブラダ３２を用いる上記構成の場合には、塗工剤１３が乾燥するという問題を回避できる。
【００３３】
（２）マニホールド２５の下面２５ａに開口する給排液口２７を備え、ブラダ３２は、マニホールド２５における下面２５ａに対向する上面２５ｂ側から下面２５ａ側に向かって膨張する。
【００３４】
上記構成によれば、ブラダ３２が膨張する過程において、ブラダ３２によってマニホールド２５が複数の領域に分断されて、給排液口２７が存在しない領域の塗工剤１３が排出されずに残留する状況が生じることを抑制できる。したがって、マニホールド２５内の塗工剤１３を効率的に排出できる。
【００３５】
（３）膨張状態のブラダ３２は、マニホールド２５の内周面に追従して変形することにより、マニホールド２５の内周面に沿った形状をなしている。
上記構成によれば、ブラダ３２を膨張させた際に、マニホールド２５内の全体にブラダ３２を充満させて、マニホールド２５内におけるブラダ３２の占有率を１００％に近づけることが容易になる。したがって、マニホールド２５内の塗工剤１３を効率的に排出できる。
【００３６】
（４）ブラダ３２は、マニホールド２５の外部にて物体に接触させることなく自由に膨らませた場合に、マニホールド２５の内周形状に相似する形状に膨張するように形成されている。
【００３７】
上記構成によれば、ブラダ３２を膨張させた際に、マニホールド２５内の全体にブラダ３２を充満させて、マニホールド２５内におけるブラダ３２の占有率を１００％に近づけることが更に容易になる。
【００３８】
（５）マニホールド２５に連通される塗工剤１３の流路の一部である循環口２９内にブラダ３２を配置している。
上記構成によれば、下ブロック２３及び上ブロック２４に対して、収縮状態のブラダ３２を収容する部位を新たに設ける必要がなく、既存の形状の下ブロック２３及び上ブロック２４を利用することができる。
【００３９】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ブラダ３２の取り付け位置と給排液口２７との位置関係を変更してもよい。例えば、図６に示すように、マニホールド２５の下面における給排液口２７の位置を、ブラダ３２が収容される循環口２９の対角に位置する隅部に変更する。このように、マニホールド２５内において、ブラダ３２と給排液口２７とを互いに対角となる位置に設けた場合には、上記（２）の効果が更に顕著に得られる。
【００４０】
○マニホールド２５に連通される塗工剤１３の流路における循環口２９以外の部位にブラダ３２を配置してもよい。また、マニホールド２５に連通される塗工剤１３の流路以外の部位にブラダ３２を配置してもよい。例えば、マニホールド２５の内面等にブラダ３２を取り付けてもよい。
【００４１】
○ブラダ３２は、マニホールド２５の内面との間に隙間が生じないように膨張させることが好ましいが、膨張状態のブラダ３２とマニホールド２５の内面との間に多少の隙間が存在していてもよい。この場合、少なくとも給排液口２７が開口する面である下面２５ａに接触する位置までブラダ３２を膨張させることが好ましい。
【００４２】
○ブラダ３２は、マニホールド２５の内周形状に相似する形状に膨張するものでなくてもよい。例えば、上記実施形態において、球形に膨張するブラダ３２を採用してもよい。
○体積以外のパラメータに基づいてブラダ３２に供給する空気の量を調整してもよい。例えば、ブラダ３２内の圧力が予め設定された特定値に達するように空気を供給してもよい。
【００４３】
○上記実施形態では、マニホールド２５に塗工剤１３を供給する給液口及びマニホールド２５から塗工剤１３を排出する排液口の両方の機能を有する給排液口２７を設けていたが、給液口及び排液口を別々に設けてもよい。
【００４４】
○ダイヘッド２０は、電極製造用の塗工装置１０以外の塗工装置に適用されるものであってもよい。
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
【００４５】
（イ）前記ブラダは、前記マニホールドに連通されるスラリーの流路内に配置されている前記ダイヘッド。
（ロ）前記ブラダ及び前記排液口は、前記マニホールド内において、互いに対角となる位置に設けられている前記ダイヘッド。
【００４６】
（ハ）前記ダイヘッドと、前記ブラダに気体を供給するポンプと、前記ポンプの駆動を制御する制御部とを備える塗工装置。
（ニ）前記駆動部は、前記マニホールドの容積を１００体積部とした場合、１００体積部以上の気体を前記ブラダに供給するように前記ポンプの駆動を制御する前記塗工装置。
【符号の説明】
【００４７】
１０…塗工装置、１３…塗工剤（スラリー）、２０…ダイヘッド、２１…吐出口、２２…シム、２３…下ブロック、２４…上ブロック、２５…マニホールド、２６…スロット、２７…給排液口（排液口）、２９…循環口、３１…エアポンプ、３２…ブラダ、３３…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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