(57)【要約】【課題】基材上の塗料の厚みを均一化できる塗工装置を提供する。【解決手段】塗工装置１では、ローラの回転に追従しない土台部１１がコーティングローラ３及びバックローラ５の双方の内部に配置され、少なくとも電極ペーストＰが位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部１２が土台部１１に立設されている。この塗工装置１では、ローラ外周面上の電極ペーストＰの温度を温度調整部１２によって局所的に効率良く調整することが可能となる。電極ペーストＰの粘度を適切に調整することで、電極ペーストＰの端高部Ｐａを解消することが可能となり、金属箔６上の電極ペーストＰの厚みを均一化できる。【選択図】図１
2015016433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置であって、
前記基材を一方向に送るように回転可能に設けられたバックローラと、
前記バックローラに対向して配置され、前記基材に向けて前記塗料を供給する供給部と、を備え、
前記バックローラの内部には、
ローラの回転に追従しない土台部と、
前記土台部に立設され、少なくとも前記塗料が位置する範囲にわたって前記ローラ外周面の温度を調整する温度調整部と、が配置されていることを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記温度調整部は、前記供給部による前記基材への前記塗料の供給位置から前記塗料が塗工された前記基材が前記バックローラから離間する離間位置までの範囲にわたって配置されていることを特徴とする請求項１記載の塗工装置。
【請求項３】
前記バックローラの内部において、前記土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによって前記バックローラの軸方向について位置決めされていることを特徴とする請求項１又は２記載の塗工装置。
【請求項４】
基材にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置であって、
前記塗料を貯留するダムと、
前記ダムから前記塗料の供給を受けて回転するコーティングローラと、
前記コーティングローラに対向して配置され、前記基材を一方向に送るように回転可能に設けられたバックローラと、を備え、
前記コーティングローラ及び前記バックローラの少なくとも一方の内部には、
ローラの回転に追従しない土台部と、
前記土台部に立設され、少なくとも前記塗料が位置する範囲にわたって前記ローラ外周面の温度を調整する温度調整部と、が配置されていることを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
前記コーティングローラの内部において、前記温度調整部は、前記ダムによる前記コーティングローラへの前記塗料の供給位置から前記コーティングローラによる前記基材への前記塗料の転写位置にわたって配置されていることを特徴とする請求項４記載の塗工装置。
【請求項６】
前記コーティングローラの内部において、前記土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによって前記コーティングローラの軸方向について位置決めされていることを特徴とする請求項４又は５記載の塗工装置。
【請求項７】
前記バックローラの内部において、前記温度調整部は、前記コーティングローラによる前記基材への前記塗料の転写位置から前記塗料が塗工された前記基材が前記バックローラから離間する離間位置までの範囲にわたって配置されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載の塗工装置。
【請求項８】
前記バックローラの内部において、前記土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによって前記バックローラの軸方向について位置決めされていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば蓄電装置に用いられる電極の製造には、金属箔などの基材の表面にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置が用いられている。スラリー状の塗料の塗工にあたって、基材上での塗料の厚みの均一性が不十分な場合、例えば蓄電装置における正極・負極の電極材料の釣り合いが取れなくなり、金属成分の析出などが生じてしまうことが考えられる。このような問題に対し、例えば特許文献１に記載の塗工方式では、塗工ローラの両端部の近傍にダクトを設け、ダクトから塗工ローラに温風を吹き付けている。これにより、塗工ローラの温度を塗料の温度と等しくし、塗工ローラの直径の変動することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、塗工装置では、塗料を基材に塗工する際、塗料の表面張力などの影響によって基材上の塗料の縁部に盛り上がりが生じることがある。基材の表面状態にはロットによるばらつきもあるため、塗料の粘性を効率的に調整して基材上の塗料の厚みを均一化できる技術が求められている。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、基材上の塗料の厚みを均一化できる塗工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る塗工装置は、基材にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置であって、基材を一方向に送るように回転可能に設けられたバックローラと、バックローラに対向して配置され、基材に向けて塗料を供給する供給部と、を備え、バックローラの内部には、ローラの回転に追従しない土台部と、土台部に立設され、少なくとも塗料が位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部と、が配置されていることを特徴としている。
【０００７】
この塗工装置では、ローラの回転に追従しない土台部がバックローラの内部に配置され、少なくとも塗料が位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部が土台部に立設されている。このような構成により、ローラ外周面上の塗料の温度を温度調整部によって局所的に効率良く調整することが可能となる。塗料の粘度を適切に調整することで、基材上の塗料の厚みを均一化できる。
【０００８】
また、温度調整部は、供給部による基材への塗料の供給位置から塗料が塗工された基材がバックローラから離間する離間位置までの範囲にわたって配置されていることが好ましい。この場合、温度調整部による塗料の温度の調整を一層効率的に実施できる。
【０００９】
また、バックローラの内部において、土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによってバックローラの軸方向について位置決めされていることが好ましい。この場合、ローラ内周面での温度調整部の位置を簡単な構成で保持できる。また、スペーサ部材の交換により、基材に塗工する塗料の幅に応じて温度調整部の位置を簡単に調整できる。
【００１０】
また、本発明に係る塗工装置は、基材にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置であって、塗料を貯留するダムと、ダムから塗料の供給を受けて回転するコーティングローラと、コーティングローラに対向して配置され、基材を一方向に送るように回転可能に設けられたバックローラと、を備え、コーティングローラ及びバックローラの少なくとも一方の内部には、ローラの回転に追従しない土台部と、土台部に立設され、少なくとも塗料が位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部と、が配置されていることを特徴としている。
【００１１】
この塗工装置では、ローラの回転に追従しない土台部がコーティングローラ及びバックローラの少なくとも一方の内部に配置され、少なくとも塗料が位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部が土台部に立設されている。このような構成により、ローラ外周面上の塗料の温度を温度調整部によって局所的に効率良く調整することが可能となる。塗料の粘度を適切に調整することで、基材上の塗料の厚みを均一化できる。
【００１２】
また、コーティングローラの内部において、温度調整部は、ダムによるコーティングローラへの塗料の供給位置からコーティングローラによる基材への塗料の転写位置にわたって配置されていることが好ましい。この場合、温度調整部による塗料の温度の調整を一層効率的に実施できる。
【００１３】
また、コーティングローラの内部において、土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによってコーティングローラの軸方向について位置決めされていることが好ましい。この場合、ローラ内周面での温度調整部の位置を簡単な構成で保持できる。また、スペーサ部材の交換により、基材に塗工する塗料の幅に応じて温度調整部の位置を簡単に調整できる。
【００１４】
また、バックローラの内部において、温度調整部は、コーティングローラによる基材への塗料の転写位置から塗料が塗工された基材がバックローラから離間する離間位置までの範囲にわたって配置されていることが好ましい。この場合、温度調整部による塗料の温度の調整を一層効率的に実施できる。
【００１５】
また、バックローラの内部において、土台部は、転がり軸受を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材に挟持されることによってバックローラの軸方向について位置決めされていることが好ましい。この場合、ローラ内周面での温度調整部の位置を簡単な構成で保持できる。また、スペーサ部材の交換により、基材に塗工する塗料の幅に応じて温度調整部の位置を簡単に調整できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る塗工装置によれば、基材上の塗料の厚みを均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る塗工装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した塗工装置における温度調整部の要部拡大模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る塗工装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る塗工装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る塗工装置の構成を示す模式図である。同図に示すように、塗工装置１は、例えばダム２と、コーティングローラ３と、コンマローラ４と、バックローラ５とを備えて構成されている。本実施形態の塗工装置１は、例えば蓄電装置などに用いられる電極の製造装置に組み込まれ、リバース型のコンマローラ方式により、金属箔（基材）６の一面側に電極ペースト（塗料）Ｐを所定の幅で間欠塗工する。
【００２０】
ダム２は、電極ペーストＰを貯留する部分である。ダム２には、不図示の供給管及びポンプ等が接続されており、電極ペーストＰの供給を受け得るようになっている。電極ペーストＰは、例えば活物質、バインダ、及び溶剤を含むスラリー状のペーストである。
【００２１】
電極ペーストＰには、例えばアセチレンブラック等の導電助剤が更に含まれていてもよい。活物質は、正極活物質及び負極活物質のいずれであってもよい。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物は、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとを含んで構成される。
【００２２】
負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。
【００２３】
コーティングローラ３は、ダム２から電極ペーストＰの供給を受けて一方向（ここでは時計回り方向）に回転するローラである。また、バックローラ５は、コーティングローラに対向して配置され、金属箔６を一方向に送るようにコーティングローラ３と同方向に回転可能に設けられたローラである。
【００２４】
コーティングローラ３の駆動及びバックローラ５の駆動は、不図示の駆動手段によって制御される。駆動手段により、バックローラ５は、金属箔６をコーティングローラ３の外周面３ａに接触させる進出位置Ｒ１と、金属箔６をコーティングローラ３の外周面３ａから離間させる退避位置Ｒ２との間で駆動する。また、駆動手段により、コーティングローラ３は、バックローラ５が進出位置Ｒ１に位置しているときに回転し、バックローラ５が退避位置Ｒ２に位置しているときに回転を停止する。
【００２５】
コンマローラ４は、コーティングローラ３に供給される電極ペーストＰの厚みを調整するローラである。コンマローラ４は、ダム２によるコーティングローラ３への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１において、コーティングローラ３の外周面３ａから所定の距離だけ離間するように配置されている。コーティングローラ３とコンマローラ４との間の隙間を通ることで、電極ペーストＰの厚みの調整がなされる。
【００２６】
コーティングローラ３、バックローラ５、及びコンマローラ４の協働により、ダム２に貯留された電極ペーストＰは、ダム２によるコーティングローラ３への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１を起点とし、コーティングローラ３による金属箔６への電極ペーストＰの転写位置Ｖ２に至るまで、コーティングローラ３の外周面３ａ上を時計回りに１／４周程度移動する。また、転写位置Ｖ２において金属箔６に転写された電極ペーストＰは、転写位置Ｖ２を起点とし、電極ペーストＰが塗工された金属箔６がバックローラ５から離間する離間位置Ｖ３に至るまで、バックローラ５の外周面５ａ上を時計回りに１／４周程度移動する。
【００２７】
なお、コーティングローラ３の外周面３ａには、ブレード７が配置されている。ブレード７は、例えば転写位置Ｖ２よりも周方向の下流側に配置され、金属箔６に転写されずに外周面３ａに残存した電極ペーストＰを除去する。
【００２８】
コーティングローラ３の内部には、図１及び図２に示すように、土台部１１と、温度調整部１２とが配置されている。土台部１１は、例えば錘などの重量部材によって形成されている。土台部１１は、例えばコーティングローラ３の内周面３ｂに一致する外周面１１ａと、外周面１１ａの対面となる平坦面１１ｂとを有し、平坦面１１ｂが上方を向くように、ベアリング（転がり軸受）１３を介してコーティングローラ３の内周面３ｂ上に保持されている（図２参照）。土台部１１は、コーティングローラ３の回転には追従せず、コーティングローラ３が回転したときでも平坦面１１ｂが略水平状態を保った姿勢を維持する。
【００２９】
土台部１１の平坦面１１ｂ上には、絶縁部材１４が設けられ、絶縁部材１４上には、温度調整部１２が立設されている。温度調整部１２としては、特に制限はないが、ヒータやペルチェ素子等を用いることができる。温度調整部１２は、図１に示すように、コーティングローラ３の周方向について、ダム２によるコーティングローラ３への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１からコーティングローラ３による金属箔６への電極ペーストＰの転写位置Ｖ２にわたって局所的に配置されている。
【００３０】
また、温度調整部１２は、図２に示すように、コーティングローラ３の軸方向について、電極ペーストＰの幅方向の端部に対応するように配置されている。コーティングローラ３の軸方向についての温度調整部１２及び土台部１１の位置決めには、スペーサ部材１５が用いられる。スペーサ部材１５は、土台部１１を挟むようにコーティングローラ３の内部に配置され、ベアリング１６を介してコーティングローラ３の内周面３ｂ上に保持されている。
【００３１】
本実施形態では、図１に示すように、バックローラ５の内部にも、コーティングローラ３の内部と同様の構成で、土台部１１と、温度調整部１２とが配置されている。バックローラ５の内部の温度調整部１２は、バックローラ５の周方向について、コーティングローラ３による金属箔６への電極ペーストＰの転写位置Ｖ２から電極ペーストＰが塗工された金属箔６がバックローラ５から離間する離間位置Ｖ３までの範囲にわたって配置されている。
【００３２】
以上の構成を有する塗工装置１では、ローラの回転に追従しない土台部１１がコーティングローラ３及びバックローラ５の双方の内部に配置され、少なくとも電極ペーストＰが位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部１２が土台部１１に立設されている。電極ペーストＰがコーティングローラ３に供給される際、或いは電極ペーストＰが金属箔６に転写される際、電極ペーストＰの表面張力等の影響によって電極ペーストＰの幅方向の端部が盛り上がって端高部Ｐａとなることがある（図２参照）。これに対し、塗工装置１では、ローラ外周面上の電極ペーストＰの温度を温度調整部１２によって局所的に効率良く調整することが可能となる。電極ペーストＰの粘度を適切に調整することで端高部Ｐａを解消することが可能となり、金属箔６上の電極ペーストＰの厚みを均一化できる。
【００３３】
塗工装置１では、コーティングローラ３の内部において、ダム２によるコーティングローラ３への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１からコーティングローラ３による金属箔６への電極ペーストＰの転写位置Ｖ２にわたって温度調整部１２が配置されている。また、塗工装置１では、バックローラ５の内部において、コーティングローラ３による金属箔６への電極ペーストＰの転写位置Ｖ２から電極ペーストＰが塗工された金属箔６がバックローラ５から離間する離間位置Ｖ３までの範囲にわたって配置されている。電極ペーストＰが位置する範囲に対応して温度調整部１２を配置することで、温度調整部１２による電極ペーストＰの温度の調整を一層効率的に実施できる。
【００３４】
また、塗工装置１では、土台部１１がベアリング１３を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材１５，１５に挟持されることによってローラの軸方向について位置決めされている。このような構成により、ローラの回転に追従しない土台部１１を簡単に構成できる。また、スペーサ部材１５の交換により、ローラの軸方向に対して土台部１１の位置を変更できる。これにより、金属箔６に塗工する電極ペーストＰの幅に応じて温度調整部１２の位置を簡単に調整できる。
【００３５】
本実施形態では、コーティングローラ３の内部及びバックローラ５の内部の双方に土台部１１と温度調整部１２とを配置しているが、コーティングローラ３の内部及びバックローラ５のいずれか一方のみに土台部１１と温度調整部１２とを配置する構成としてもよい。
［第２実施形態］
【００３６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る塗工装置の構成を示す模式図である。同図に示すように、第２実施形態に係る塗工装置２１は、ダイコート方式により、金属箔６の一面側に電極ペーストＰを所定の幅で間欠塗工する点で第１実施形態と異なっている。この塗工装置１は、ダム２、コーティングローラ３、及びコンマローラ４に代えて、塗工ヘッド（供給部）２２を備えている。塗工ヘッド２２は、バックローラ５と対向して近接配置され、バックローラ５と金属箔６とが接触を開始する位置に向けて電極ペーストＰを供給する。
【００３７】
バックローラ５の内部には、第１実施形態と同様の構成で、土台部１１及び温度調整部１２が配置されている。バックローラ５の内部の温度調整部１２は、バックローラ５の周方向について、塗工ヘッド２２による金属箔６への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１から電極ペーストＰが塗工された金属箔６がバックローラ５から離間する離間位置Ｖ３までの範囲にわたって配置されている。
【００３８】
このような塗工装置２１においても、ローラの回転に追従しない土台部１１がバックローラ５の双方の内部に配置され、少なくとも電極ペーストＰが位置する範囲にわたってローラ外周面の温度を調整する温度調整部１２が土台部１１に立設されている。したがって、ローラ外周面上の電極ペーストＰの温度を温度調整部１２によって局所的に効率良く調整することが可能となる。電極ペーストＰの粘度を適切に調整することで端高部Ｐａを解消することが可能となり、金属箔６上の電極ペーストＰの厚みを均一化できる。
【００３９】
また、塗工装置２１においても、バックローラ５の内部において、塗工ヘッド２２による金属箔６への電極ペーストＰの供給位置Ｖ１から電極ペーストＰが塗工された金属箔６がバックローラ５から離間する離間位置Ｖ３までの範囲にわたって配置されている。電極ペーストＰが位置する範囲に対応して温度調整部１２を配置することで、温度調整部１２による電極ペーストＰの温度の調整を一層効率的に実施できる。
【００４０】
さらに、塗工装置２１においても、土台部１１がベアリング１３を介してローラ内周面に支持されると共に、スペーサ部材１５，１５に挟持されることによってローラの軸方向について位置決めされている。このような構成により、ローラの回転に追従しない土台部１１を簡単に構成できる。また、スペーサ部材１５の交換により、ローラの軸方向に対して土台部１１の位置を変更できる。これにより、金属箔６に塗工する電極ペーストＰの幅に応じて温度調整部１２の位置を簡単に調整できる。
【符号の説明】
【００４１】
１，２１…塗工装置、３…コーティングローラ、５…バックローラ、６…金属箔（基材）、１１…土台部、１２…温度調整部、１３…ベアリング（転がり軸受）、１５…スペーサ部材、２２…塗工ヘッド（供給部）、Ｐ…電極ペースト（塗料）、Ｖ１…供給位置、Ｖ２…転写位置、Ｖ３…離間位置。
【図１】
2015016433.tif 000003
【図２】
2015016433.tif 000004
【図３】
2015016433.tif 000005