(57)【要約】【課題】幅方向に沿って均一な厚みで塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を従来よりも拡大することが可能な電極ペーストの塗工装置及びその塗工方法を提供すること。【解決手段】塗工装置６０は，ダイヘッド７０と，ダイヘッドを回転させる角度制御部と，塗工済みペースト４の端部４ｂの形状を測定する端部形状測定部とを備える。ダイヘッドは，吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面７５を備える。接触面は，ダイヘッドが基準位置にあるときには，吐出後の電極ペーストが当該接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部４ｂよりも中央部４ａで小さくて，ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように湾曲している。角度制御部は，端部形状測定部の測定結果に基づいて，ダイヘッドを回転させる。これにより，端高や端ダレを抑制できるので，塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大できる。【選択図】図４
2014096302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドと，
前記ダイヘッドを，前記電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転させる角度制御部と，
前記電極箔に塗工された電極ペースト（以下「塗工済みペースト」という）の幅方向に沿う端部の形状を測定する端部形状測定部と，を備え，
前記ダイヘッドは，前記吐出口より下流側に，吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え，
前記接触面は，
前記ダイヘッドが基準位置にあるときには，吐出後の電極ペーストが当該接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも前記両端部の間に位置する中央部で小さくて，
前記ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように湾曲しており，
前記角度制御部は，
前記端部形状測定部により前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには，前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を小さくするように前記ダイヘッドを回転させ，
前記端部形状測定部により前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには，前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を大きくするように前記ダイヘッドを回転させる
ことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記ダイヘッドの吐出口は，前記電極箔の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部と，前記電極箔の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部との間にあり，
前記接触面は，
前記下流側リップ部における前記上流側リップ部と対向する第１面側，又は前記第１面と平行な第２面側のいずれかに設けられており，
前記電極ペーストの吐出方向に沿って前記ダイヘッドの先端に向かうにつれて前記下流側リップ部の厚さを漸次減少させるとともに，当該接触面の幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて前記下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲していることを特徴とする電極ペースト塗工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記接触面は，前記第１面側に設けられており，
前記所定の向きは，前記吐出口を前記電極箔の上流側へ向ける向きである
ことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記角度制御部が前記ダイヘッドの回転角を大きくしたときには，前記ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させ，前記角度制御部が前記ダイヘッドの回転角を小さくしたときには，前記ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させる位置制御部を備えることを特徴とする電極ペースト塗工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記角度制御部および前記位置制御部は，下記式（１）を満たすように制御を行うことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
Ｈ×sinθ−ΔＺ≧０  …（１）
Ｈ：前記ダイヘッドの回転中心から前記電極箔までの離隔距離
θ：前記ダイヘッドの回転角
ΔＺ：前記ダイヘッドの基準位置からの位置変化量
【請求項６】
請求項５に記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記角度制御部および前記位置制御部は，さらに下記式（２）を満たすように制御を行うことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
Ｌ×cosθ≧Ｈ×sinθ−ΔＺ  …（２）
Ｌ：前記下流側リップ部の厚さ
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１つに記載の電極ペースト塗工装置であって，
前記接触面の幅方向に沿う両端部の幅寸法はそれぞれ，２ｍｍ以下であることを特徴とする電極ペースト塗工装置。
【請求項８】
搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドとして，
前記吐出口より下流側に，吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え，
前記電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転可能であり，
前記ダイヘッドが基準位置にあるときには，吐出後の電極ペーストが前記接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも前記両端部の間に位置する中央部で小さくて，前記ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように，前記接触面が湾曲しているものを用い，
前記電極箔に塗工された電極ペースト（以下「塗工済みペースト」という）の幅方向に沿う端部の形状を測定し，
前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには，前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を小さくするように前記ダイヘッドを回転させ，
前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには，前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を大きくするように前記ダイヘッドを回転させる
ことを特徴とする電極ペースト塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電池を構成する電極箔に活物質を含む電極ペーストを塗工するための塗工装置および塗工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，リチウムイオン二次電池などの二次電池は，携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器，ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両等，多岐にわたる分野で利用されている。リチウムイオン二次電池は，エネルギー密度が高い。従って，各種の機器に搭載する上で好適である。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は，一般に，正極板と負極板との間にフィルム状のセパレータを介在させて積層又は捲回した電極体を備えている。これらの正極板及び負極板（以下「電極板」という）は，それぞれ正極集電箔及び負極集電箔（以下「電極箔」という）に正極活物質を含む正極用ペースト及び負極活物質を含む負極用ペースト（以下「電極ペースト」という）を塗工して乾燥させることで作成される。なお，乾燥させた塗工層は，それぞれ正極活物質層，負極活物質層となる。
【０００４】
ここで，電極ペーストを電極箔へ塗工するには，電極ペーストを吐出するダイヘッドを備えた塗工装置を用いる。塗工装置のダイヘッドは，バックアップローラーにより順次搬送されてくる電極箔の下流側に位置する第１ダイブロックと，電極箔の上流側に位置するとともに第１ダイブロックに対して隙間をあけて対向配置される第２ダイブロックと，第１ダイブロックと第２ダイブロックとに挟持され，電極ペーストを吐出するための吐出口の幅を規定するシームとを有している。そして，これら第１ダイブロック，第２ダイブロックおよびシームに囲まれた吐出口から，電極ペーストを吐出する。
【０００５】
ところで，ダイヘッドから吐出される電極ペーストの粘度と，電極箔に塗工された電極ペースト（以下「塗工済みペースト」という）の形状との間には次のような関係がある。すなわち，電極ペーストの粘度が高過ぎると，その流動性が低いことから，塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部が中央部よりも厚くなる（図１３参照）。これを，端高という。塗工済みペーストの形状が端高形状となると，電極箔の巻取り時に電極箔が切れてしまうことがある。
【０００６】
これに対して，電極ペーストの粘度が低過ぎると，その流動性が高いことから，塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部が中央部よりも薄くなる。これを，端ダレという。塗工済みペーストの形状が端ダレ形状となると，ダレてしまった両端部は製品としての規格に入らないため，歩留まりが悪くなってしまう。
【０００７】
下記特許文献１には，塗工済みペーストの厚さが幅方向に不均一となるのを防止することができる塗工装置が記載されている。この文献に記載の塗工装置が備える「ダイヘッド１４」は，開口幅の異なる２枚の「シーム３２，３４」を「ダイブロック１６ａ，１６ｂ」で挟持している。これより，吐出口の幅方向に沿う中央部よりもその両端部において，吐出口の長さが短く（すなわち開き具合が狭く）なるようにしている（特許文献１の図２）。よって，この文献に記載の塗工装置によれば，吐出口の幅方向に沿う中央部からの吐出量よりも，吐出口の幅方向に沿う両端部からの吐出量が少なくなる。そのため，塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部において極端に層の厚い部分が形成されるのを防止できるとされている。すなわち，幅方向に沿って厚みが均一な塗工層を形成できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−８６８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら，上記特許文献１に記載の塗工装置には，次のような課題があった。すなわち，ダイヘッドから吐出される電極ペーストの粘度が，シームによって規定される吐出口の形状と適合しているときには，均一な厚みの塗工層を形成できるものの，シームによって規定される吐出口の形状と適合する粘度範囲から外れたとき（例えば，電極ペーストの粘度が許容範囲を超えて低くなったとき）には，端ダレが発生するなど，均一な厚みの塗工層を形成することはできなかった。言い換えれば，電極ペーストとして利用可能な粘度範囲が狭かった。
【００１０】
近年の電池開発においては，電極ペーストに含まれる水分をできる限り少なくすることが期待されている。電極ペーストに含まれる水分は，電極ペースト塗布後の乾燥工程において蒸発させるものだからである。よって，このような理由から電極ペーストが高固形分化しており，塗工装置により塗工する電極ペーストの粘度のばらつきが大きくなっている。従って，塗工装置により塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することが望まれている。
【００１１】
本発明は，上述した従来の技術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，幅方向に沿って均一な厚みで塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を従来よりも拡大することが可能な電極ペースト塗工装置及び電極ペースト塗
工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】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の電極ペースト塗工装置は，搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドと，ダイヘッドを，電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転させる角度制御部と，電極箔に塗工された電極ペースト（以下「塗工済みペースト」という）の幅方向に沿う端部の形状を測定する端部形状測定部と，を備える。ダイヘッドは，吐出口より下流側に，吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備える。接触面は，ダイヘッドが基準位置にあるときには，吐出後の電極ペーストが当該接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも両端部の間に位置する中央部で小さくて，ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように湾曲している。角度制御部は，端部形状測定部により塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角を小さくするようにダイヘッドを回転させ，端部形状測定部により塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角を大きくするようにダイヘッドを回転させる。ここで，端部形状測定部としては，ダイヘッドから吐出する電極ペーストの粘度を測定することにより，塗工済みペーストが端高形状や端ダレ形状であるか否かを推定するものも含まれる。
【００１３】
本発明の電極ペースト塗工装置によれば，ダイヘッドから電極箔へ吐出された電極ペーストは，その電極箔が搬送されていくのに従って，ダイヘッドの接触面に擦り付けられる。ここで，ダイヘッドの接触面は上述の通り湾曲している。そのため，ダイヘッドが基準位置にあるときに吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は，ペーストの中央部よりも両端部の方が大きい。従って，ダイヘッドが基準位置にあるときには，塗工済みペーストが端高形状となるのが抑えられる。よって，ダイヘッドが既に基準位置から傾いた状態にあり，塗工済みペーストが端高形状であると測定された場合には，ダイヘッドの回転角を小さくすることにより（すなわちダイヘッドを基準位置に戻す向きに回転させることにより），塗工済みペーストが端高形状となるのを防ぐことができる。
【００１４】
一方，ダイヘッドを基準位置から所定の向きへ傾けていくと（すなわち回転角を大きくしていくと），吐出後のペーストの中央部が接触面から受ける圧力と，吐出後のペーストの両端部が接触面から受ける圧力との差は，小さくなっていく。すなわち，吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は，幅方向に沿って略均一となっていく。そのため，端高を抑制するという接触面の働きが弱まる。従って，塗工済みペーストが端ダレ形状であると測定された場合には，ダイヘッドの回転角を大きくすることにより，塗工済みペーストが端ダレ形状となるのを防ぐことができる。このように本願発明では，従来であれば端高となってしまう高粘度の電極ペーストや，従来であれば端ダレとなってしまう低粘度の電極ペーストであっても，幅方向に沿って均一な厚みで塗工することができるため，塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することができる。
【００１５】
ここで本発明の電極ペースト塗工装置では，ダイヘッドの吐出口は，電極箔の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部と，電極箔の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部との間にあり，接触面は，下流側リップ部における上流側リップ部と対向する第１面側，又は第１面と平行な第２面側のいずれかに設けられており，電極ペーストの吐出方向に沿ってダイヘッドの先端に向かうにつれて下流側リップ部の厚さを漸次減少させるとともに，当該接触面の幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲している構成とすることができる。
【００１６】
このような構成の電極ペースト塗工装置では，接触面は，電極ペーストの吐出方向に沿ってダイヘッドの先端に向かうにつれて下流側リップ部の厚さを漸次減少させるように湾曲しているから，ダイヘッドの回転角を変えることにより，接触面と電極箔との離隔距離を変えることができる。また，接触面は幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲しているから，ダイヘッドの回転角を変えたときに，接触面の中央部の離隔距離を変えることなく，接触面の両端部の離隔距離だけを変えることができる。
【００１７】
従って，ダイヘッドの回転角を大きくして，接触面の両端部の離隔距離を大きくしていけば，吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は，幅方向に沿って略均一となっていく。従って，塗工済みペーストが端ダレ形状となるのを防ぐことができる。一方，ダイヘッドの回転角を小さくして，接触面の両端部の離隔距離を小さくしていけば，吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は，中央部よりも両端部で大きくなっていく。従って，塗工済みペーストが端高形状となるのを防ぐことができる。
【００１８】
ここで本発明の電極ペースト塗工装置では，接触面は，第１面側に設けられており，所定の向きは，吐出口を電極箔の上流側へ向ける向きであることが望ましい。
【００１９】
このように構成すれば，接触面を第２面側に設ける場合よりも，接触面が吐出口の近くに位置することとなる。そのため，接触面を吐出後の電極ペーストに擦り付け易い。
【００２０】
また本発明の電極ペースト塗工装置では，角度制御部がダイヘッドの回転角を大きくしたときには，ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させ，角度制御部がダイヘッドの回転角を小さくしたときには，ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させる位置制御部を備えることが望ましい。
【００２１】
このように構成すれば，角度制御部によりダイヘッドを回転させた場合であっても，電極箔に対する電極ペーストの塗工位置を，一定に保つ（すなわちダイヘッドが基準位置にあるときと同じ位置に保つ）ことができるからである。
【００２２】
より詳細には，ダイヘッドの回転角を大きくすると，電極箔への塗工位置が電極箔の上流に変化してしまう。このような場合には，ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させることで，電極箔への塗工位置を電極箔の下流に戻す。これにより，ダイヘッドの回転前と変わらない位置に電極ペーストを塗工することができる。
【００２３】
また，ダイヘッドの回転角を小さくすると，電極箔への塗工位置が電極箔の下流に変化してしまう。このような場合には，ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させることで，電極箔への塗工位置を電極箔の上流に戻す。これにより，ダイヘッドの回転前と変わらない位置に電極ペーストを塗工することができる。
【００２４】
また本発明の電極ペースト塗工装置では，角度制御部および位置制御部は，下記式（１）を満たすように制御を行うことが望ましい。
Ｈ×sinθ−ΔＺ≧０  …（１）
Ｈ：ダイヘッドの回転中心から電極箔までの離隔距離
θ：ダイヘッドの回転角
ΔＺ：ダイヘッドの基準位置からの位置変化量
【００２５】
このように構成すれば，ダイヘッドを電極箔の下流に移動させ過ぎることによって，電極箔とダイヘッドの接触面とが離れすぎてしまい，接触面が吐出後のペーストに対して接しなくなることを防ぐことができるからである。接触面が吐出後のペーストに対して接しなくなると，吐出後のペーストが接触面から圧力を受けられなくなり，塗工不良が発生してしまう。
【００２６】
すなわち，Ｈ×sinθ−ΔＺ＜０となってしまうと，吐出後のペーストに対して接触面による圧力が加わらなくなってしまう。そのため，電極箔に電極ペーストを塗工することができなくなってしまう。本発明のように構成すれば，このような塗工不良の発生を防ぐことができる。
【００２７】
上記式（１）を満たすように制御を行う場合，角度制御部および位置制御部は，さらに下記式（２）を満たすように制御を行うことが望ましい。
Ｌ×cosθ≧Ｈ×sinθ−ΔＺ  …（２）
Ｌ：下流側リップ部の厚さ
Ｌ×cosθ＜Ｈ×sinθ−ΔＺとなるまで，ダイヘッドを回転させても，接触面により吐出後のペーストが受ける圧力に変化は生じないからである。
【００２８】
また本発明の電極ペースト塗工装置では，接触面の幅方向に沿う両端部の幅寸法はそれぞれ，２ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２９】
接触面の幅方向に沿う両端部（すなわち，端高を抑制するため中央部よりも大きい圧力を吐出後のペーストに対して作用させる部分）の幅寸法を，２ｍｍよりも大きくしてしまうと，塗工した電極ペーストが端ダレ形状になる場合に，端ダレとなる範囲が広くなり過ぎてしまうからである。すなわち，本発明によれば，広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。
【００３０】
また上述の課題の解決を目的としてなされた本発明の電極ペースト塗工方法は，搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドとして，吐出口より下流側に，吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え，電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転可能であり，ダイヘッドが基準位置にあるときには，吐出後の電極ペーストが接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも両端部の間に位置する中央部で小さくて，ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように，接触面が湾曲しているものを用いる。そして，電極箔に塗工された電極ペースト（以下「塗工済みペースト」という）の幅方向に沿う端部の形状を測定し，塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角を小さくするようにダイヘッドを回転させ，塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角を大きくするようにダイヘッドを回転させる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば，幅方向に沿って均一な厚みで塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を従来よりも拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】電極板の断面を示した斜視図である。
【図２】図１に示した電極板を製造するための電極板製造装置を模式的に示した図である。
【図３】図２に示した第１実施形態の塗工装置を模式的に示した断面図である。
【図４】図３に示した塗工装置のダイヘッドの先端を示す図である。
【図５】ダイヘッドの下流側リップ部を示す正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ端面図からＩ−Ｉ端面図までをまとめて示す図である。
【図７】第１実施形態の塗工装置を模式的に示す図である。
【図８】図３のＶIII−ＶIII断面図であり，電極ペーストを塗工した電極箔を示す図である。
【図９】ダイヘッドの位置変化量ΔＺと回転角θとの組み合わせを示すテーブルである。
【図１０】第１実施形態の塗工装置を用いて塗工した場合と，従来の塗工装置を用いて塗工した場合の塗工結果を示すグラフである。
【図１１】従来の塗工装置を模式的に示した断面図である。
【図１２】図１１に示した塗工装置のダイヘッドの先端を示す図である。
【図１３】図１１のＸIII−ＸIII断面図であり，電極ペーストを塗工した電極箔を示す図である。
【図１４】第２実施形態の塗工装置のダイヘッドを示す正面図である。
【図１５】第２実施形態の塗工装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１実施形態）
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。まず本形態に係る電極ペースト塗工装置６０を用いて製造される電極板，及び，本形態に係る電極ペースト塗工装置６０を一部に含む電極板製造装置について説明する。次に，本形態に係る電極ペースト塗工装置６０について詳細に説明する。
【００３４】
図１は，電極板１の断面を示した斜視図である。電極板１は，リチウムイオン二次電池用の電極板であり，図１に示すように，帯状の電極箔２の両面に塗工層３が形成されたものである。この構造は，正極板であっても負極板であっても同様である。このため，特に必要がない限り，両者を区別しないで説明する。ただし，その材質等に関しては，正極板と負極板とで異なっている。
【００３５】
リチウムイオン二次電池用の正極板では，電極箔（電極芯材）２としてアルミ箔等を用いることができる。塗工層３は，電極箔２に塗布された正極用塗工液（正極用の電極ペースト）が乾燥して形成された層である。正極用塗工液は，スラリー状のものであり，通常少なくとも，正極活物質と，導電材と，結着材と，溶媒とを含有し，必要に応じてさらに，増粘材を含有するものである。正極活物質，導電材，結着材，増粘材としては，下記の材料が用いられる。
正極活物質：ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物等
導電材：アセチレンブラック，ファーネスブラック，ケッチェンブラック等のカーボンブラック，グラファイト粉末等のカーボン粉末等
結着材：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ），ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等
増粘材：カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等
また，正極用塗工液を調製する溶媒としては，下記の材料が用いられる。
溶媒：トルエン，メチルエチルケトン，Ｎ−メチル−２−ピロリドン或いはこれらの混合物のような有機溶媒，又は，水，さらには，これらの有機溶媒および水から選ばれる２成分以上の混合溶媒
【００３６】
一方，リチウムイオン二次電池用の負極板では，電極箔（電極芯材）２として銅箔等を用いることができる。塗工層３は，電極箔２に塗布された負極用塗工液（負極用の電極ペースト）が乾燥して形成された層である。負極用塗工液は，スラリー状のものであり，通常少なくとも，負極活物質と，結着材と，溶媒とを含有し，必要に応じてさらに，導電材や増粘材を含有するものである。負極活物質としては，下記の材料が用いられる。また，結着材，導電材，増粘材，溶媒としては，上述した正極用塗工液と同様の材料が用いられる。
負極活物質：非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質
【００３７】
電極板１では，図１に示すように，塗工層３が，電極箔２の幅方向の中心付近に形成されていて，幅方向の両端に形成されていない。そして，図１の上側の塗工層３の幅は，図１の下側の塗工層３の幅と同じである。
【００３８】
図２は，図１に示した電極板１を製造するための電極板製造装置１０を模式的に示した図である。電極板製造装置１０は，図２に示すように，巻出し部２０と，塗工部３０と，乾燥部４０と，巻取り部５０とを備えている。電極板製造装置１０は，電極箔２に塗工層３となる電極ペーストを塗布して，その電極ペーストを乾燥させて電極板１を製造する装置である。
【００３９】
巻出し部２０は，電極箔２をその長手方向に巻出し，塗工部３０に供給するためのものである。巻出し部２０には，電極箔２をロール状に捲回した巻出しリール２１と，電極箔２を支持する支持ローラー２２が設置されている。
【００４０】
塗工部３０は，巻出し部２０から搬送されてきた電極箔２に電極ペースト４（図３参照）を塗布するためのものである。塗工部３０は，塗工装置６０により構成されている。塗工装置６０の詳細については後述する。
【００４１】
乾燥部４０は，電極箔２に塗布された塗工液を乾燥するためのものである。乾燥部４０は，乾燥炉４２により構成されている。乾燥炉４２には，複数の搬送ローラー４４と，複数の熱風ノズル４６とが設けられている。搬送ローラー４４は，電極箔２に電極ペースト４（図３参照）を塗布したワークを載せて搬送するものである。熱風ノズル４６は，このワークに向けて熱風を噴き付けるものである。塗工部３０から搬送されてきた電極箔２は，搬送ローラー４４により乾燥炉４２内を巻取り部５０へ向けて搬送されていく。この間に，電極箔２に塗布された電極ペースト４（図３参照）は乾燥し，塗工層３となる。
【００４２】
巻取り部５０は，電極ペースト４（図３参照）を乾燥させた後の電極箔２（電極板１）を巻取るためのものである。巻取り部５０には，電極箔２をロール状に捲回した巻取りリール５１と，電極箔２を支持する支持ローラー５２とが設けられている。こうして，電極箔２が連続的に巻取られて，図１に示す電極板１が製造される。
【００４３】
なお上記の工程を経て製造された電極板１（正極板および負極板）は，例えば以下の工程を経てリチウムイオン二次電池となる。まず正極板および負極板を，セパレータを介在させて重ねて捲回して，電極体を形成する。次に，この電極体に対して，電極体から外部へ電気を取り出すための正極集電端子及び負極集電端子を接続する。その後，電極体を電池ケースに収容する。そして，電池ケースに設けられた注液孔から電解液を注入して電極体に含侵させ，注液孔を塞ぐ。これにより，リチウムイオン二次電池が完成する。このリチウムイオン二次電池は，本形態の電極ペースト塗工装置６０を用いて製造されたものであるため，後述するように，塗工層３の厚みが幅方向に沿って均一である良好な電池となっている。
【００４４】
次に，本形態に係る電極ペースト塗工装置６０（以下単に「塗工装置６０」という）について詳細に説明する。本形態に係る塗工装置６０は図３に示すように，被塗工物である帯状の電極箔２を巻き付けて搬送するバックアップローラー６１と，このバックアップローラー６１に対向して配置され，塗工材料である電極ペースト４を電極箔２の表面に塗布するダイヘッド７０と，を備えている。
【００４５】
ダイヘッド７０は，電極箔２の搬送方向下流側（図３中上側）に配置された第１ダイブロック７１と，電極箔２の搬送方向上流側（図３中下側）に配置された第２ダイブロック８０とを備えている。第１ダイブロック７１は，第２ダイブロック８０に対向して配置されている。第１ダイブロック７１と第２ダイブロック８０との間には，スリットギャップ８５が形成されている。なお，第１ダイブロック７１と第２ダイブロック８０とは，基端部７０ｂにおいて連結具７２により連結されている。
【００４６】
スリットギャップ８５は，互いに対向する第１ダイブロック７１の内面７１ａと，第２ダイブロック８０の内面８０ａとの間に形成されている。スリットギャップ８５は，電極ペースト４の流路を構成する。内面８０ａには，電極ペースト４を貯溜する貯留部８１が形成されている。貯留部８１は，スリットギャップ８５に連通している。なお，貯留部８１は，電極ペースト４の供給路（図示せず）にも連通しており，そこから電極ペースト４の供給を受ける。
【００４７】
また，図３，４に示すように，第１ダイブロック７１の内面７１ａと第２ダイブロック８０の内面８０ａとの間には，シーム８６が挟持されている。シーム８６は，バックアップローラー６１側を開口させた平面視略コ字形状の薄板である。このため，ダイヘッド７０の先端で開口する吐出口８７は，内面７１ａ，８０ａと，スリットギャップ８５の幅方向Ｘ（図４参照）に沿う両端に配置されたシーム８６とにより囲まれている。
【００４８】
また，ダイヘッド７０におけるバックアップローラー６１側の先端部７０ａには，反対側の基端部７０ｂよりも薄肉のリップ部７４，８２が形成されている。リップ部は，第１ダイブロック７１に形成された下流側リップ部７４と，第２ダイブロック８０に形成された上流側リップ部８２とからなる。
【００４９】
図３〜５に示すように，下流側リップ部７４の先端部であって，上流側リップ部８２と対向する下面７４ａ（「第１面」に相当する）側には，吐出後の電極ペースト４に接触する接触面７５が形成されている。接触面７５は，吐出後の電極ペースト４の形状を整えるためのものである。接触面７５は，下流側リップ部７４を削ることにより形成されている。
【００５０】
より詳細には，接触面７５は図５，６に示すような形状に形成されている。図５は，下流側リップ部７４を図３の矢印ａの方向から見た矢視図である。図６は，図５に示す下流側リップ部７４のＡ−ＡからＩ−Ｉまでの各端面図を示している。図５に示すように，接触面７５は，その幅方向に沿う両端部７６，７７と，両端部７６，７７の間に位置する中央部７８とからなる。なお，両端部７６，７７よりも幅方向の外側には，接触面７５でない非切欠部７９がある。接触面７５は，下流側リップ部７４の幅方向に沿う中央位置を基準に左右対称となるように形成されている。また，接触面７５は，シーム８６の開口幅（吐出口８７の開口幅，図４参照）よりも幅広である。
【００５１】
図６において，Ａ−Ａ端面図，Ｂ−Ｂ端面図，Ｈ−Ｈ端面図，及びＩ−Ｉ端面図は，同一形状である。また，Ｃ−Ｃ端面図はＧ−Ｇ端面図と同一形状であり，Ｄ−Ｄ端面図はＦ−Ｆ端面図と同一形状である。
【００５２】
Ｅ−Ｅ端面図に示すように，接触面７５の中央部７８は，電極ペースト４の吐出方向（図３に示す矢印ｂ参照）に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲している。すなわち，接触面７５の中央部７８は，電極ペースト４の吐出方向に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次減少させるように湾曲している。
【００５３】
また，Ｃ−Ｃ端面図及びＤ−Ｄ端面図に示すように，接触面７５の左端部７６も，中央部７８と同様，電極ペースト４の吐出方向（図３の矢印ｂ参照）に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲している。さらに接触面７５の左端部７６は，接触面７５の中央部７８（Ｅ−Ｅ端面図参照）から左側非切欠部７９ａ（Ａ−Ａ端面図やＢ−Ｂ端面図参照）に向かうにつれて，下流側リップ部７４の厚さが厚くなるように湾曲している。すなわち，接触面７５の左端部７６は，中央部７８から離れるにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次増加させるように湾曲している。そのため，Ｅ−Ｅ端面図に示す中央部７８の吐出方向に沿う長さ寸法ｔ１と，Ｄ−Ｄ端面図に示す左端部７６の吐出方向に沿う長さ寸法ｔ２と，Ｃ−Ｃ端面図に示す左端部７６の吐出方向に沿う長さ寸法ｔ３との関係は，「ｔ１＞ｔ２＞ｔ３」となっている。
【００５４】
また，Ｆ−Ｆ端面図及びＧ−Ｇ端面図に示すように，接触面７５の右端部７７は，接触面７５の左端部７６と左右対称の形状となっている。すなわち，接触面７５の右端部７７は，電極ペースト４の吐出方向（図３の矢印ｂ参照）に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲するとともに，接触面７５の中央部７８（Ｅ−Ｅ端面図参照）から右側非切欠部７９ｂ（Ｈ−Ｈ端面図やＩ−Ｉ端面図参照）に向かうにつれて，下流側リップ部７４の肉厚が厚くなるように湾曲している。すなわち，接触面７５の右端部７７は，電極ペースト４の吐出方向に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次減少させるとともに，中央部７８から離れるにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次増加させるように湾曲している。
【００５５】
次に，下流側リップ部７４のリップ長さについて説明する。リップ長さとは，下流側リップ部７４の先端面７４ｃ（図５参照）の図中上下方向に沿う長さ寸法のことをいう。接触面７５は上述の通り湾曲している。そのため，Ｅ−Ｅ端面図に示す中央部７８のリップ長さｅ（図６参照）と，Ｄ−Ｄ端面図に示す左端部７６のリップ長さｄ（図６参照）と，Ｃ−Ｃ端面図に示す左端部７６のリップ長さｃ（図６参照）との関係は，「ｅ＜ｄ＜ｃ」となっている。
【００５６】
より詳細には，図６のＥ−Ｅ端面図に示す中央部７８のリップ長さｅは２ｍｍである。左端部７６のＤ−Ｄ端面図で示す部分のリップ長さｄは２．１ｍｍである。左端部７６のＣ−Ｃ端面図で示す部分のリップ長さｃは２．４ｍｍである。なお，右端部７７のＦ−Ｆ端面図で示す部分のリップ長さは，Ｄ−Ｄ端面図で示したリップ長さｄと同じであり，右端部７７のＧ−Ｇ端面図で示す部分のリップ長さは，Ｃ−Ｃ端面図で示したリップ長さｃと同じである。また，Ａ−Ａ端面図に示す非切欠部７９ａのリップ長さａは３ｍｍである。Ｂ−Ｂ端面図，Ｈ−Ｈ端面図，及びＩ−Ｉ端面図で示す他の非切欠部７９のリップ長さは，Ａ−Ａ端面図に示すリップ長さａと同じである。非切欠部７９ａのリップ長さａは，接触面７５でない箇所における下流側リップ部７４の厚さＬ（図５参照）と同じである。
【００５７】
なお，接触面７５を形成するために切り欠いたことにより開かれたリップ開口８８（図５参照）の幅寸法ｗ１は，２０５ｍｍ程度である。左端部７６の幅寸法ｗ２および右端部７７の幅寸法ｗ３は，それぞれ２ｍｍ程度である。リップ開口の左端を０ｍｍ位置とすると，中央部７８は，左端から２ｍｍの位置から２０３ｍｍの位置まである。左端部７６のＣ−Ｃ端面図（図６）で示した部分は，左端から０．５ｍｍの位置であり，左端部７６のＤ−Ｄ端面図（図６）で示した部分は，左端から１．０ｍｍの位置である。また，右端部７７のＦ−Ｆ端面図（図６）で示した部分は，左端から２０４ｍｍの位置であり，右端部７７のＧ−Ｇ端面図（図６）で示した部分は，左端から２０４．５ｍｍの位置である。この関係を下記表１にまとめて示す。
【００５８】
【表１】
2014096302.tif 000003
【００５９】
次に，本形態の塗工装置６０の電気系統を説明する。図７に示すように，塗工装置６０は，ダイヘッド７０を，バックアップローラー６１により搬送される電極箔２の幅方向に沿う回転軸８９を回転中心として回転させるための角度調整モーターＭ１を備えている。なお図７中では，ダイヘッド７０の回転軸を「回転軸８９」として図示しているが，ダイヘッド７０の回転軸は，ダイヘッド７０と連結された他の部材に設けられていてもよい。角度調整モーターＭ１により，基準位置にあるダイヘッド７０が図７中時計回りに回転すると，吐出口８７は電極箔２の上流に向く。本形態のダイヘッド７０の基準位置とは，ダイヘッド７０が水平面と平行になっている位置をいう。すなわち，ダイヘッド７０が，後述する図１１に記載のダイヘッドのようになっている位置をいう。従って図７に示すダイヘッド７０は，すでに基準位置から回転角θの分だけ回転している状態にある。
【００６０】
ダイヘッド７０が基準位置にあるとき，接触面７５と吐出後の電極ペースト４との離隔距離は，接触面７５の両端部７６，７７の方が，接触面７５の中央部７８よりも短い。よって，吐出後の電極ペースト４の幅方向に沿う端部４ｂ（図８参照）が接触面７５の端部７６，７７から受ける圧力は，吐出後の電極ペースト４の幅方向に沿う中央部４ａ（図８参照）が接触面７５の中央部７８から受ける圧力よりも大きい。そのため，接触面７５は，ダイヘッド７０が基準位置にあるときには，塗工された電極ペースト４が端高形状となるのを抑制する効果を発揮する。
【００６１】
これに対して，ダイヘッドの回転角θを大きくしていくと（すなわち，ダイヘッド７０の吐出口８７を電極箔２の上流に向けるようにダイヘッド７０を回転させていくと），接触面７５の中央部７８と吐出後の電極ペースト４との離隔距離は変わらないが，接触面７５の端部７６，７７と吐出後の電極ペースト４との離隔距離は大きくなっていく。よって，吐出後の電極ペースト４の幅方向に沿う端部４ｂ（図８参照）が接触面７５の端部７６，７７から受ける圧力と，吐出後の電極ペースト４の幅方向に沿う中央部４ａが接触面７５の中央部７８から受ける圧力との差は，小さくなっていく。そのため，電極ペースト４の端部４ｂ（図８参照）が接触面７５の端部７６，７７から受ける圧力が小さくなった分，塗工された電極ペースト４が端ダレ形状となるのが抑制される。
【００６２】
また塗工装置６０は，ダイヘッド７０の上下方向に沿う高さＺを調整するための高さ調整モーターＭ２を備えている。高さ調整モーターＭ２によりダイヘッド７０を上方に移動させると，ダイヘッド７０は電極箔２の下流側へ移動する。逆に，高さ調整モーターＭ２によりダイヘッド７０を下方に移動させると，ダイヘッド７０は電極箔２の上流側へ移動する。なお，角度調整モーターＭ１および高さ調整モーターＭ２としては，ステッピングモーター等の公知のモーターを適宜使用することができる。
【００６３】
また塗工装置６０は，角度調整モーターＭ１および高さ調整モーターＭ２の駆動を制御する制御部９０を備える。制御部９０は，ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える。ＲＯＭ（記憶部）には，後述する図９に示すテーブルが格納されている。また，後述する距離センサ９１による測定結果はＲＡＭに記憶される。ＣＰＵは，ＲＯＭに格納されているプログラムに従って動作して，塗工装置６０における各種の制御を実行する。
【００６４】
また，制御部９０には，距離センサ９１が接続されている。距離センサ９１は，図８に示すように，当該距離センサ９１から，電極箔２に塗工された電極ペースト４（以下「塗工済みペースト４」ともいう）までの離隔距離ｊを，その幅方向沿って測定する。制御部９０は，距離センサ９１からの測定情報に基づいて，塗工済みペースト４の幅方向に沿う端部４ｂが，中央部４ａよりも厚い端高形状（図１３に示す形状）であるか否か，及び，中央部４ａよりも薄い端ダレ形状であるか否かを判断する。具体的には，距離センサ９１により測定した塗工済みペースト４の端部４ｂまでの距離が，中央部４ａでの測定値よりも大きい場合は，制御部９０は，塗工済みペースト４が端高形状であると判断する。これに対して，距離センサ９１により測定した塗工済みペースト４の端部４ｂまでの距離が，中央部４ａまでの測定値よりも小さい場合は，制御部９０は，塗工済みペースト４が端ダレ形状であると判断する。なお，塗工済みペースト４の端部４ｂは，電極箔２が搬送されるのに伴って，接触面７５の端部７６，７７に擦り付けられる部分である。また，塗工済みペースト４の中央部４ａは，電極箔２が搬送されるのに伴って，接触面７５の中央部７８に擦り付けられる部分である。
【００６５】
次に，上記のように構成された塗工装置６０により塗工を行う方法について説明する。まず，帯状の電極箔２と，この電極箔２に塗工する電極ペースト４を用意し，図３に示すように，電極箔２をバックアップローラー６１に巻き付ける。そして，ダイヘッド７０をバックアップローラー６１の外周面と対向する位置に配置する。この際，スリットギャップ８５の幅方向と，バックアップローラー６１の回転軸（不図示）とが平行になるように，ダイヘッド７０を配置する。
【００６６】
その後，バックアップローラー６１により電極箔２を所定の速度で搬送しながら，図示しない供給路からダイヘッド７０の貯留部８１に供給された電極ペースト４を，スリットギャップ８５を通してダイヘッド７０のリップ部７４，８２から吐出して，電極箔２の表面に塗工する。
【００６７】
電極ペースト４の塗工中，制御部９０は，所定の短時間毎に距離センサ９１からの測定情報を取得して，塗工済みペースト４の端部４ｂの形状を測定する。そして測定結果に基づいて，角度調整モーターＭ１を駆動することによりダイヘッド７０の回転角θを変化させるとともに，高さ調整モーターＭ２を駆動することによりダイヘッド７０の高さＺを変化させる。
【００６８】
具体的には，塗工済みペースト４の端部４ｂの形状を測定した結果，塗工済みペースト４が端ダレ形状であった場合は，制御部９０は，ダイヘッド７０の回転角θを大きくする。これにより，接触面７５の中央部７８から吐出後の電極ペースト４の中央部４ａまでの離隔距離を変えずに，接触面７５の両端部７６，７７から吐出後の電極ペースト４の両端部４ｂまでの離隔距離だけを大きくすることができる。そのため，接触面７５の端部７６，７７によって吐出後の電極ペースト４の端部４ｂを抑える力が弱まる。すなわち，吐出後の電極ペースト４の端部４ｂが接触面の端部７６，７７から受ける圧力が小さくなる。そのため，塗工済みペースト４が端ダレ形状となるのが解消される。
【００６９】
一方，塗工済みペースト４の端部４ｂの形状を測定した結果，塗工済みペースト４が端高形状であった場合は，制御部９０は，ダイヘッド７０の回転角θを小さくする。これにより，接触面７５の中央部７８から吐出後の電極ペースト４の中央部４ａまでの離隔距離を変えずに，接触面７５の両端部７６，７７から吐出後の電極ペースト４の両端部４ｂまでの離隔距離だけを小さくすることができる。そのため，接触面７５の端部７６，７７によって吐出後の電極ペースト４の端部４ｂを抑える力が強まる。すなわち，吐出後の電極ペースト４の端部４ｂが接触面７５の端部７６，７７から受ける圧力が大きくなる。そのため，塗工済みペースト４が端高形状となるのが解消される。
【００７０】
このようなダイヘッド７０の回転角制御に伴って，制御部９０は，ダイヘッド７０の高さＺの調整を行う。具体的には，回転角θを大きくしたときには，電極ペースト４の吐出方向が電極箔２の上流に向くため，ダイヘッド７０の高さＺが大きくなるように（すなわちダイヘッド７０を上方へ移動させるように）高さ調整モーターＭ２を駆動する。これは，回転角θを大きくすることにより，電極ペースト４の塗工位置が電極箔２の上流に変化したのを修正するためである。すなわち，ダイヘッド７０を電極箔２の下流に移動させることにより，ダイヘッド７０から吐出される電極ペースト４が，ダイヘッド７０の回転前の塗工位置と同じ位置に塗工されるようにする。
【００７１】
一方，回転角θを小さくしたときには，電極ペースト４の吐出方向が電極箔２の下流に向くため，ダイヘッド７０の高さＺが小さくなるように（すなわちダイヘッド７０を下方へ移動させるように）高さ調整モーターＭ２を駆動する。これは，回転角θを小さくすることにより，電極ペースト４の塗工位置が電極箔２の下流に変化したのを修正するためである。すなわち，ダイヘッド７０を電極箔２の上流に移動させることにより，ダイヘッド７０から吐出される電極ペースト４が，ダイヘッド７０の回転前の塗工位置と同じ位置に塗工されるようにする。
【００７２】
但し制御部９０は，上述のダイヘッド７０の角度制御および位置制御を行うにあたって，下記式（１）および下記式（２）を満たすようにする。
【００７３】
［数１］
Ｈ×sinθ−ΔＺ≧０  …（１）
Ｈ：ダイヘッド７０の回転中心から電極箔２までの離隔距離（図７参照）
θ：ダイヘッド７０の基準位置からの回転角（図７参照）
ΔＺ：ダイヘッド７０の基準位置からの位置変化量（図７参照）
【００７４】
［数２］
Ｌ×cosθ≧Ｈ×sinθ−ΔＺ  …（２）
Ｌ：下流側リップ部７４の厚さ（図５参照）
【００７５】
上記式（１）を満たすように制御するのは，ダイヘッド７０を電極箔２の下流へ移動させ過ぎることによって，バックアップローラー６１の外周面に沿って巻かれた電極箔２とダイヘッド７０の接触面７５とが離れすぎてしまい，接触面７５が吐出後の電極ペースト４に接しなくなることを防ぐためである。すなわち，Ｈ×sinθ−ΔＺ＜０となってしまうと，吐出後の電極ペースト４に対して接触面７５による圧力が加わらなくなってしまう。そのため，電極箔２に電極ペースト４を塗工することができなくなってしまう。上記式（１）を満たすように制御すれば，このような塗工不良の発生を防ぐことができる。
【００７６】
また上記式（２）を満たすように制御するのは，Ｌ×cosθ＜Ｈ×sinθ−ΔＺとなるまで，ダイヘッド７０を傾斜させても（回転させても），接触面７５と電極ペースト４との離隔距離が変わらず，接触面７５により吐出後の電極ペースト４が受ける圧力に変化が生じないからである。すなわち，ダイヘッド７０を無駄に可動するのを防ぐためである。
【００７７】
ここで，ダイヘッド７０の適切な可動範囲を図９のテーブルに示す。図９は，ダイヘッド７０の位置変化量ΔＺの値と回転角θの値に基づいて，「Ｈ×sinθ−ΔＺ」を求めて，ダイヘッド７０の適切な可動範囲を示した表である。本実施形態では，Ｈ＝２５０（ｍｍ）である。またリップ長さＬ＝３（ｍｍ）である。図９に示すテーブル中の位置変化量ΔＺ＝０（ｍｍ），回転角θ＝０（°）のところが，ダイヘッド７０の基準位置に相当する。ダイヘッド７０を下方に移動させると，位置変化量ΔＺはマイナスとなる。
【００７８】
図９の右上の網掛け部分Ｓ１は，上記式（１）を満たしていない部分である。すなわち，「Ｈ×sinθ−ΔＺ＜０」である場合を示している。このような場合には，吐出後の電極ペースト４に対して接触面７５による圧力が加わらなくなってしまうため，電極箔２に電極ペースト４を塗工することができなくなってしまう。
【００７９】
図９の左下の網掛け部分Ｓ２は，上記式（２）を満たしていない部分である。すなわち，「Ｌ×cosθ＜Ｈ×sinθ−ΔＺ」である場合を示している。このような場合には，接触面７５により吐出後の電極ペースト４が受ける圧力が，「Ｌ×cosθ＝Ｈ×sinθ−ΔＺ」のときと比べて変化しない。
【００８０】
従って，制御部９０は，図９に示すテーブルの右上の網掛け部分Ｓ１および左下の網掛け部分Ｓ２を除いた範囲で，ダイヘッド７０を回転させ，また，その位置を変化させる。図９中の網掛け部分以外の値の組み合わせであればどの値の組み合わせを用いても構わない。例えば，ダイヘッド７０が基準位置から回転角θ＝２．５°，位置変化量ΔＺ＝０．５ｍｍの位置にあるときに，吐出された電極ペースト４が端高形状であれば，回転角θを０．５°にするとともに位置変化量ΔＺを０ｍｍにすればよい。これにより，端高形状を抑制できる。すなわち，端高形状であれば，テーブル中の数字が小さくなるように制御すればよい。
【００８１】
また，ダイヘッド７０が基準位置から回転角θ＝１．５°，位置変化量ΔＺ＝−１ｍｍの位置にあるときに，吐出された電極ペースト４が端ダレ形状であれば，回転角θを３．５°にして位置変化量ΔＺを０ｍｍにすればよい。これにより，端ダレ形状を抑制できる。すなわち，端ダレ形状であれば，テーブル中の数字が大きくなるように制御すればよい。なお，回転角θを変更した結果，上記式（１）および（２）が成立しているのであれば，位置変化量ΔＺを変える必要はない。
【００８２】
本実施形態の塗工装置６０では，このようなダイヘッド７０の角度制御及び位置制御を行うことにより，従来の塗工装置では端ダレ形状や端高形状となっていたような粘度の電極ペーストであっても，電極箔２に対して幅方向に沿って均一な厚みで（すなわち図８に示すような断面長方形の形状で）塗工することができる。図１０は，本実施形態の塗工装置６０を用いて電極ペースト４を塗工したときの塗工結果と，従来の塗工装置を用いて電極ペースト４を塗工したときの塗工結果を示している。図１０において横軸は，電極箔２の幅方向に沿う縁を基準とした塗工済みペースト４の位置であり，縦軸は，その位置における塗工済みペースト４の厚さである。
【００８３】
図１０中，細い実線は，従来技術に係る塗工装置を用いて粘度１，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗工した場合を示し，破線は，従来技術に係る塗工装置を用いて粘度１０，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗工した場合を示している。また，太い実線は，本実施形態に係る塗工装置６０を用いて電極ペースト４を塗布した場合を示している。なお，従来技術に係る塗工装置とは，本実施形態に係るダイヘッド７０のような湾曲した接触面７５を有さず，ダイヘッド７０の回転角や高さを変更しない塗工装置である。すなわち，従来技術に係る塗工装置は，図１１及び図１２に示すように，第１ダイブロック７１Ａの下流リップ部７４Ａの下面７４Ａａが水平面に沿った平面であり，先端面７４Ａｂが鉛直面に沿った平面である。よって，従来技術に係る塗工装置では，第１ダイブロック７１Ａと第２ダイブロック８０Ａとシーム８６Ａとに囲まれた吐出口８７Ａが，正面から見て（すなわち図１１に矢印ｃで示す方向から見て），長方形の形状（図１２参照）に開口しているだけであり，第１実施形態の塗工装置６０が有していたリップ開口８８（図４参照）は存在しない。
【００８４】
図１０に細い実線で示すように，従来技術に係る塗工装置を用いて粘度１，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗布した場合，粘度が低過ぎるため，端ダレが生じる。また，図１０に破線で示すように，従来技術に係る塗工装置を用いて粘度１０，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗布した場合，粘度が高過ぎるため，端高が生じる。この従来技術に係る塗工装置において使用可能な電極ペースト４の粘度範囲は，２，０００〜５，０００Ｐａ・ｓ程度であった。なお端高となった塗工済み電極ペースト４を図１３に示す。
【００８５】
これに対して，本実施形態に係る塗工装置６０によれば，粘度１，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗布した場合でも，粘度１０，０００Ｐａ・ｓの電極ペースト４を塗布した場合でも，図１０に太い実線で示すような結果となり，端ダレも端高も生じなかった。すなわち，図８に示したように，電極箔２上の塗工済みペースト４は，断面略長方形状で幅方向に沿う厚さが均一となった。このように本形態に係る塗工装置６０を用いれば，使用可能な電極ペースト４の粘度範囲を，１，０００Ｐａ・ｓ〜１０，０００Ｐａ・ｓ程度に拡大することができた。
【００８６】
以上詳細に説明したように，本実施形態の電極ペースト塗工装置６０は，搬送中の電極箔２に対して電極ペースト４を吐出する吐出口８７が設けられたダイヘッド７０と，ダイヘッド７０を，電極箔２の幅方向に沿う回転軸８９を中心として回転させる角度制御部（制御部９０及び角度調整モーターＭ１により構成される）と，電極箔２に塗工された電極ペースト４（塗工済みペースト４）の幅方向に沿う端部４ｂの形状を測定する端部形状測定部（制御部９０及び距離センサ９１により構成される）と，を備える。ダイヘッド７０は，吐出口８７より下流側に，吐出後の電極ペースト４に接してその厚みを規制する接触面７５を備える。接触面７５は，ダイヘッド７０が基準位置にあるときには，吐出後の電極ペースト４が当該接触面７５から受ける圧力が幅方向に沿う両端部４ｂよりも両端部４ｂの間に位置する中央部４ａで小さくて，ダイヘッド７０が基準位置から所定の向き（本実施形態では図７中時計回り，すなわち吐出口８７を電極箔２の上流側へ向ける向き）に回転するにつれて，その圧力差が小さくなるように湾曲している。角度制御部は，端部形状測定部により塗工済みペースト４の幅方向に沿う端部４ｂが中央部４ａよりも厚い端高形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角θを小さくするようにダイヘッド７０を回転させ，端部形状測定部により塗工済みペースト４の幅方向に沿う端部が中央部７８よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには，基準位置から所定の向きへの回転角θを大きくするようにダイヘッド７０を回転させる。
【００８７】
本実施形態の電極ペースト塗工装置６０によれば，ダイヘッド７０から電極箔２へ吐出された電極ペースト４は，その電極箔２が搬送されていくのに従って，ダイヘッド７０の接触面７５に擦り付けられる。ここで，ダイヘッド７０の接触面７５は上述の通り湾曲している。そのため，ダイヘッド７０が基準位置にあるときに吐出後の電極ペースト４が接触面７５から受ける圧力は，電極ペースト４の中央部４ａよりも両端部４ｂの方が大きい。従って，ダイヘッド７０が基準位置にあるときには，塗工済みペースト４が端高形状となるのが抑えられる。よって，ダイヘッド７０が既に基準位置から傾いた状態にあり，塗工済みペースト４が端高形状であると測定された場合には，ダイヘッド７０の回転角θを小さくすることにより（すなわちダイヘッド７０を基準位置に戻す向き（図７中反時計回り）に回転させることにより），塗工済みペースト４が端高形状となるのを防ぐことができる。
【００８８】
一方，ダイヘッド７０を基準位置から（図７中時計回り）へ傾けていくと（すなわち回転角θを大きくしていくと），吐出後の電極ペースト４の中央部４ａが接触面７５から受ける圧力と，吐出後の電極ペースト４の両端部４ｂが接触面７５から受ける圧力との差は，小さくなっていく。すなわち，吐出後の電極ペースト４が接触面７５から受ける圧力は，幅方向に沿って略均一となっていく。そのため，端高を抑制するという接触面７５の働きが弱まる。従って，塗工済みペースト４が端ダレ形状であると測定された場合には，ダイヘッド７０の回転角θを大きくすることにより，塗工済みペースト４が端ダレ形状となるのを防ぐことができる。このように本実施形態の塗工装置６０では，従来であれば端高となってしまう高粘度の電極ペーストや，従来であれば端ダレとなってしまう低粘度の電極ペーストであっても，幅方向に沿って均一な厚みで塗工することができるため（図１０参照），塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することができる。
【００８９】
ここで第１実施形態の塗工装置６０では，ダイヘッド７０の吐出口８７は，電極箔２の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部７４と，電極箔２の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部８２との間にある。接触面７５は，下流側リップ部７４における上流側リップ部８２と対向する下面７４ａ（第１面）側に設けられている。また接触面７５は，電極ペースト４の吐出方向に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次減少させるように湾曲している。言い換えれば，接触面７５は，電極ペースト４の吐出方向に沿ってダイヘッド７０の先端に向かうにつれてリップ開口８８を拡大させるように湾曲している。そのため，ダイヘッド７０の回転角を変えることにより，接触面７５と電極箔２との離隔距離を変えることができる。また接触面７５は，当該接触面７５の幅方向に沿う両端部７６，７７では中央部７８から離れるにつれて下流側リップ部７４の厚さを漸次増加させるように湾曲している。言い換えれば，接触面７５は，幅方向に沿う両端部７６，７７では中央部７８から離れるにつれてリップ開口８８を漸次縮小させるように湾曲している。そのため，ダイヘッド７０の回転角を変えたときに，接触面７５の中央部７８の離隔距離を変えることなく，接触面７５の両端部７６，７７の離隔距離だけを変えることができる。
【００９０】
従って，ダイヘッド７０の回転角θを大きくして，接触面７５の両端部７６，７７の離隔距離を大きくしていけば，吐出後の電極ペースト４が接触面７５から受ける圧力は，幅方向に沿って略均一となっていく。従って，塗工済みペースト４が端ダレ形状となるのを防ぐことができる。一方，ダイヘッド７０の回転角θを小さくして，接触面７５の両端部７６，７７の離隔距離を小さくしていけば，吐出後の電極ペースト４が接触面７５から受ける圧力は，中央部７８よりも両端部７６，７７で大きくなっていく。従って，塗工済みペースト４が端高形状となるのを防ぐことができる。
【００９１】
また第１実施形態の塗工装置６０では，接触面７５は，下流側リップ部７４の下面７４ａ（第１面）側に設けられている。そのため，接触面７５を上面７４ｂ（第２面に相当する，図５参照）側に設ける場合よりも，接触面７５が吐出口８７の近くに位置することとなる。そのため，接触面７５を吐出後の電極ペースト４に擦り付け易い。
【００９２】
また第１実施形態の塗工装置６０は，角度制御部がダイヘッド７０の回転角θを大きくしたときには，ダイヘッド７０を電極箔２の下流に移動させ，角度制御部がダイヘッド７０の回転角θを小さくしたときには，ダイヘッド７０を電極箔２の上流に移動させる位置制御部（制御部９０及び高さ調整モーターＭ２により構成される）を備える。そのため，ダイヘッド７０を回転させた場合であっても，電極箔２に対する電極ペースト４の塗工位置を，一定に保つ（すなわちダイヘッド７０が基準位置にあるときと同じ位置に保つ）ことができる。
【００９３】
より詳細には，ダイヘッド７０の回転角θを大きくすると，電極箔２への塗工位置が電極箔２の上流に変化してしまう。このような場合には，ダイヘッド７０を電極箔２の下流に移動させることで，電極箔２への塗工位置を電極箔２の下流に戻す。これにより，ダイヘッド７０の回転前と変わらない位置に電極ペースト４を塗工することができる。また，ダイヘッド７０の回転角θを小さくすると，電極箔２への塗工位置が電極箔２の下流に変化してしまう。このような場合には，ダイヘッド７０を電極箔２の上流に移動させることで，電極箔２への塗工位置を電極箔２の上流に戻す。これにより，ダイヘッド７０の回転前と変わらない位置に電極ペースト４を塗工することができる。
【００９４】
また第１実施形態の塗工装置６０では，制御部９０は，上記式（１）を満たすように角度制御及び位置制御を行う。そのため，ダイヘッド７０を電極箔２の下流に移動させ過ぎることによって，電極箔２とダイヘッド７０の接触面７５とが離れすぎてしまい，吐出後の電極ペースト４に対して接触面７５による圧力が加わらなくなってしまうことを防ぐことができる。
【００９５】
また第１実施形態の塗工装置６０では，制御部９０は，上記式（１）を満たすことに加えて，さらに上記式（２）を満たすように制御を行う。そのため，接触面７５から吐出後の電極ペースト４が受ける圧力に変化が生じないような無用なダイヘッド７０の回転や移動を行うことがない。
【００９６】
また第１実施形態の塗工装置６０では，接触面７５の幅方向に沿う両端部７６，７７の幅寸法ｗ２，ｗ３（図５参照）はそれぞれ，２ｍｍ程度である。そのため，広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。すなわち，接触面７５の幅方向に沿う両端部７６，７７（すなわち，端高を抑制するため中央部７８よりも大きい圧力を吐出後の電極ペースト４に対して作用させる部分）の幅寸法を，２ｍｍよりも大きくしてしまうと，塗工した電極ペースト４が端ダレ形状になる場合に，端ダレとなる範囲が広くなり過ぎてしまう。しかし本塗工装置６０では，接触面７５の両端部７６，７７の幅寸法ｗ２，ｗ３はそれぞれ２ｍｍ程度であるため，広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。なお，接触面７５の両端部７６，７７の幅寸法ｗ２，ｗ３が１ｍｍ程度であれば，広範囲に及ぶ端ダレの発生の防止についてより効果的である。
【００９７】
（第２実施形態）
次に第２実施形態に係る塗工装置１００を，図１４，１５に基づいて説明する。第２実施形態の塗工装置１００は，電極ペースト４に対する接触面１２０の位置が，第１ダイブロック１０４における下流側リップ部１１０の上面１１０ｂ（第２面に相当する）側に設けられている。すなわち，第２実施形態の下流側リップ部１１０は，第１実施形態の下流側リップ部７４（図４参照）を上下逆さまにした形状となっている。
【００９８】
具体的には，接触面１２０は，電極ペースト４の吐出方向に沿ってダイヘッド１０２の先端に向かうにつれて下流側リップ部１１０の厚さを漸次減少させるとともに，当該接触面１２０の幅方向に沿う両端部１２１，１２２では中央部１２３から離れるにつれて下流側リップ部１１０の厚さを漸次増加させるように湾曲している。他の構造的な構成は，第１実施形態と同様であるため，同じ符号を付けて説明を省略する。勿論第２実施形態の塗工装置１００においても，角度調整モーターＭ１，高さ調整モーターＭ２，制御部９０，及び距離センサ９１が設けられている。
【００９９】
ここで，第２実施形態のダイヘッド１０２の基準位置は，図１５に示す位置である。すなわち，基準位置にあるダイヘッド１０２は，水平面から吐出口８７を電極箔２の上流に向けて傾けている状態にある。制御部９０は，角度調整モーターＭ１を駆動することにより，ダイヘッド１０２を，所定の向き（図１５中反時計回り，すなわち吐出口８７を電極箔２の下流側へ向ける向き）に回転させる。このときのダイヘッド１０２の回転角を，図１５にθとして示す。
【０１００】
第２実施形態では，接触面１２０が，第１実施形態の接触面７５と上下逆さまの形状であるため，図１５に示すような傾斜した基準位置にあるときに，端高形状を抑制するように働く。そしてダイヘッド１０２の回転角θを大きくして，ダイヘッド１０２を水平に近づけるにつれて，端ダレ形状が抑制されるようになる。すなわち，ダイヘッド１０２の回転角θを大きくすると，接触面１２０の中央部１２３と吐出後の電極ペースト４との離隔距離は変わらず，接触面１２０の端部１２１，１２２と吐出後の電極ペースト４との離隔距離だけが大きくなるため，吐出後の電極ペースト４が接触面１２０の両端部１２１，１２２から受ける圧力だけが小さくなり，その結果，端ダレ形状が抑制されるようになる。
【０１０１】
また第２実施形態では，制御部９０は，ダイヘッド１０２の回転角θを大きくしたときに，ダイヘッド１０２を基準位置から下方へ（すなわち電極箔２の上流へ）移動させ，ダイヘッド１０２の回転角θを小さくしたときに，ダイヘッド１０２を基準位置から上方へ（すなわち電極箔２の下流へ）移動させる。これにより，電極ペースト４の電極箔２への塗工位置を一定に保つことができる。
【０１０２】
このような第２実施形態の塗工装置１００によっても，第１実施形態の塗工装置６０と同様，使用可能な電極ペースト４の粘度範囲を，従来よりも拡大することができる。
【０１０３】
なお，上記した実施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。例えば実施形態では，距離センサ９１と制御部９０とにより，塗工済みペースト４の端部４ｂの形状を測定する端部形状測定部を構成したが，距離センサ９１に代えて，公知の二次元形状計測センサを用いてもよい。二次元形状計測センサを用いれば，塗工済みペースト４の端部４ｂ周辺のみを測定するだけで，端高形状であるか否か，また，端ダレ形状であるか否かを検知することができる。この場合，予め定めた基準値の情報と測定値の情報とを比較して，端高形状であるか，端ダレ形状であるかを判断してもよい。
【０１０４】
また，端部形状測定部として，ダイヘッド７０から吐出する電極ペースト４の粘度を測定することにより，塗工済みペースト４が端高形状や端ダレ形状であるか否かを推定するものを用いてもよい。この場合，例えば，粘度計と制御部９０とを用いて端部形状測定部を構成し，制御部９０は，粘度計により測定した電極ペースト４の粘度が予め定めた端高基準値よりも高ければ，塗工済みペースト４が端高形状であると推定し，予め定めた端ダレ基準値よりも低ければ，塗工済みペースト４が端ダレ形状であると推定する。
【０１０５】
また実施形態では，ダイヘッド７０はシーム８６を備える構成としたが，シーム８６を用いる代わりに，第１ダイブロック７１の内面７１ａの幅方向に沿う両端部を段付形状に形成し，第１ダイブロック７１自体により，スリットギャップ８５の上下寸法（開口長さ）を規定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
２…電極箔
４…電極ペースト
４ａ…中央部
４ｂ…端部
６０…塗工装置
７０…ダイヘッド
７１…第１ダイブロック
７４…下流側リップ部
７４ａ…下面（第１面）
７５…接触面
７６，７７…両端部
７８…中央部
８０…第２ダイブロック
８２…上流側リップ部
８７…吐出口
８９…回転軸
９０…制御部
９１…距離センサ
１１０ｂ…上面（第２面）
Ｍ１…角度調整モーター
Ｍ２…高さ調整モーター
【図１】
2014096302.tif 000004
【図２】
2014096302.tif 000005
【図３】
2014096302.tif 000006
【図４】
2014096302.tif 000007
【図５】
2014096302.tif 000008
【図６】
2014096302.tif 000009
【図７】
2014096302.tif 000010
【図８】
2014096302.tif 000011
【図９】
2014096302.tif 000012
【図１０】
2014096302.tif 000013
【図１１】
2014096302.tif 000014
【図１２】
2014096302.tif 000015
【図１３】
2014096302.tif 000016
【図１４】
2014096302.tif 000017
【図１５】
2014096302.tif 000018