(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部上面側に粉末を受容する受容部が形成された円盤状の粉末供給円盤と、
前記粉末供給円盤を内部に回転可能に保持する円盤保持槽と、
前記粉末供給円盤の一部を覆って、前記粉末供給円盤との間に、前記円盤保持槽において回転する前記粉末供給円盤の回転に応じて前記受容部に受容された粉末が通過可能な間隙部を形成するカバー部材と、
前記間隙部に第一の気体を供給する第一の気体供給通路と、
前記間隙部に連通し、前記第一の気体により前記受容部から脱離した粉末を排出する粉末排出通路とを備え、
前記粉末排出通路および前記第一の気体供給通路はそれぞれ、前記間隙部を介して互いに対向するとともに、前記間隙部に位置する前記受容部の底面に沿って延びるように形成されることを特徴とする粉末供給装置。
【請求項２】
前記粉末排出通路の出口端が内部に開口する粉末供給ポートと、
前記粉末供給ポートの内部に第二の気体を供給する第二の気体供給通路とを備えることを特徴とする請求項１に記載の粉末供給装置。
【請求項３】
前記粉末供給ポートは略円形断面を有し、
前記第二の気体供給通路が、前記略円形断面と同軸の気体供給ノズルをもって前記粉末供給ポートに開口することを特徴とする請求項２に記載の粉末供給装置。
【請求項４】
前記受容部が前記粉末供給円盤の外周部上面側にテーパ状に形成され、
前記粉末排出通路が前記間隙部の斜め下方に延びる直線状に形成されるとともに、前記第一の気体供給通路が前記間隙部の斜め上方に延びる直線状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の粉末供給装置。
【請求項５】
粉末が貯留される粉末保持槽を備え、
前記粉末保持槽の底部に、前記受容部の上方に位置して穴部が形成されており、
前記粉末保持槽に貯留された粉末が前記穴部から落下して前記受容部に受容されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の粉末供給装置。
【請求項６】
前記粉末保持槽の内部に、前記粉末保持槽に貯留された粉末を移動させる羽根部材が回転可能に配設され、
前記羽根部材の回転により、前記粉末保持槽に貯留された粉末が前記穴部から落下して前記受容部に受容されることを特徴とする請求項５に記載の粉末供給装置。
【請求項７】
粉末を供給する粉末供給装置と、
前記粉末供給装置から供給された粉末を、気体の噴流に混合させて基材に噴射し衝突させることで、前記基材の表面に膜を形成する噴射加工装置とを備え、
前記粉末供給装置が請求項１から６のいずれか一項に記載の粉末供給装置であることを特徴とする噴射加工システム。
【請求項８】
前記噴射加工装置が前記粉末供給装置に直結されることを特徴とする請求項７に記載の噴射加工システム。
【請求項９】
二次電池に用いられる電極材料の製造方法であって、
粉末供給装置を用いて、活物質を含む粉末を供給し、
前記粉末供給装置から供給された粉末を、気体の噴流に混合させて電極基材に噴射し衝突させることで、前記電極基材の表面に膜を形成し、
前記粉末供給装置が請求項１から６のいずれか一項に記載の粉末供給装置であることを特徴とする電極材料の製造方法。
【請求項１０】
前記活物質がシリコン（Ｓｉ）であることを特徴とする請求項９に記載の電極材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末供給装置および噴射加工システムに関し、さらには、これらを利用した
電極材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミクロンサイズの粉末をドライ環境で一定量ずつ供給する粉末供給装置は、様々な方式
のものが製品化されている。例えば、スパイラルスプリング方式や、ドラム式、圧送・吸
引式の粉末供給装置（例えば、特許文献１を参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の粉末供給装置では、ミクロンサイズの粉末を微少量で一定量ずつ
供給する場合、粉末が有する凝集性等の特性により、粉末を安定して供給することが難し
かった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、粉末の供給量を安定させた粉
末供給装置、噴射加工システム、負極の製造方法および正極の製造方法を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的達成のため、本発明の態様の粉末供給装置は、外周部上面側に粉末を受容する受容部が形成された円盤状の粉末供給円盤と、前記粉末供給円盤を内部に回転可能に保持する円盤保持槽と、前記粉末供給円盤の一部を覆って、前記粉末供給円盤との間に、前記円盤保持槽において回転する前記粉末供給円盤の回転に応じて前記受容部に受容された粉末が通過可能な間隙部を形成するカバー部材と、前記間隙部に第一の気体を供給する第一の気体供給通路と、前記間隙部に連通し、前記第一の気体により前記受容部から脱離した粉末を排出する粉末排出通路とを備え、前記粉末排出通路および前記第一の気体供給通路はそれぞれ、前記間隙部を介して互いに対向するとともに、前記間隙部に位置する前記受容部の底面に沿って延びるように形成される。
【０００７】
なお、上述の粉末供給装置は、前記粉末排出通路の出口端が内部に開口する粉末供給ポ
ートと、前記粉末供給ポートの内部に第二の気体を供給する第二の気体供給通路とを備え
ることが好ましい。
【０００８】
また、上述の粉末供給装置において、前記粉末供給ポートは略円形断面を有し、前記第
二の気体供給通路が、前記略円形断面と同軸の気体供給ノズルをもって前記粉末供給ポー
トに開口することが好ましい。
【０００９】
また、上述の粉末供給装置において、前記受容部が前記粉末供給円盤の外周部上面側に
テーパ状に形成され、前記粉末排出通路が前記間隙部の斜め下方に延びる直線状に形成さ
れるとともに、前記第一の気体供給通路が前記間隙部の斜め上方に延びる直線状に形成さ
れることが好ましい。
【００１０】
また、上述の粉末供給装置において、粉末が貯留される粉末保持槽を備え、前記粉末保持槽の底部に、前記受容部の上方に位置して穴部が形成されており、前記粉末保持槽に貯留された粉末が前記穴部から落下して前記受容部に受容されることが好ましい。
またこのとき、前記粉末保持槽の内部に、前記粉末保持槽に貯留された粉末を移動させる羽根部材が回転可能に配設され、前記羽根部材の回転により、前記粉末保持槽に貯留された粉末が前記穴部から落下して前記受容部に受容されることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の態様の噴射加工システムは、粉末を供給する粉末供給装置と、前記粉末
供給装置から供給された粉末を、気体の噴流に混合させて基材に噴射し衝突させることで
、前記基材の表面に膜を形成する噴射加工装置とを備え、前記粉末供給装置として本発明
の態様の粉末供給装置を用いている。
【００１２】
なお、上述の噴射加工システムにおいて、前記噴射加工装置が前記粉末供給装置に直結
されることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の態様の電極材料の製造方法は、二次電池に用いられる電極材料の製造方
法であって、粉末供給装置を用いて、活物質を含む粉末を供給し、前記粉末供給装置から
供給された粉末を、気体の噴流に混合させて電極基材に噴射し衝突させることで、前記電
極基材の表面に膜を形成し、前記粉末供給装置として本発明の態様の粉末供給装置を用い
ている。
【００１４】
なお、上述の電極材料の製造方法において、前記活物質がシリコン（Ｓｉ）であること
が好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、粉末の供給量が微少な場合でも、粉末を安定して供給することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】供給パイプおよび第三槽の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る噴射加工システムの概要構成図である。
【図３】第１実施形態に係る粉末供給装置の平面図である。
【図４】供給パイプおよび第三槽の斜視図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態の粉末供給装置による粉末噴射量の経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は従来の粉末供給装置による粉末噴射量の経時変化を示すグラフである。
【図６】（ａ）は第１実施形態の粉末供給装置による平均噴射量の経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は従来の粉末供給装置による平均噴射量の経時変化を示すグラフである。
【図７】（ａ）はリチウムイオン二次電池の概要構成図であり、（ｂ）はリチウムイオン二次電池用負極の概要構成図（断面図）である。
【図８】リチウムイオン二次電池に用いられる負極（もしくは正極）の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は第２実施形態に係る噴射加工システムの概要構成図であり、（ｂ）は（ａ）中の矢印IX−IXに沿った断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る噴射加工装置の近傍を示す拡大断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る粉末供給円盤の斜視図である。
【図１２】第２実施形態に係るノズルユニットの斜視図である。
【図１３】図１２中の矢印XIII−XIIIから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。第１実施形態に係る噴射加工シス
テム１を図２に示しており、この噴射加工システム１は、粉末（固体微粒子）ＰＷを供給
する粉末供給装置１０と、粉末供給装置１０から供給された粉末ＰＷを、気体の噴流に混
合させて基材（例えば、後述の電極基材１３１）に噴射し衝突させることで、基材の表面
に膜を形成する噴射加工装置６０とを備えて構成される。粉末供給装置１０は、箱状の筐
体部１１と、筐体部１１の上部に支持されて粉末ＰＷを貯留する貯留槽２０と、貯留槽２
０に貯留された粉末ＰＷを外部の噴射加工装置６０に供給する粉末供給ポート５５とを備
えて構成される。
【００１８】
図２における筐体部１１の内部右側には、貯留槽２０に設けられた第一羽根車２２を回
転駆動する第一ステッピングモータ１２が配設される。第一ステッピングモータ１２の回
転軸１２ａは、鉛直上方に延びて、その先端部が第一モータカップリング１５と連結され
る。図２における筐体部１１の内部中央には、貯留槽２０に設けられた第二羽根車３２を
回転駆動する第二ステッピングモータ１３が配設される。第二ステッピングモータ１３の
回転軸１３ａは、鉛直上方に延びて、その先端部が第二モータカップリング１６と連結さ
れる。図２における筐体部１１の内部左側には、貯留槽２０に設けられた粉末供給円盤４
５を回転駆動する第三ステッピングモータ１４が配設される。第三ステッピングモータ１
４の回転軸１４ａは、鉛直上方に延びて、その先端部が第三モータカップリング１７と連
結される。
【００１９】
貯留槽２０は、図２および図３に示すように、最上段に位置する第一槽２１と、第一槽
２１の下側（図２における左下側）に位置する第二槽３１と、第二槽３１の下側（図２に
おける左下側）に位置する第三槽４１とから構成される。第一槽２１は、粉末ＰＷを貯留
可能な有底円筒状に形成され、その内部で粉末ＰＷを攪拌するための第一羽根車２２を回
転可能に保持している。第一羽根車２２は、複数の羽根部材を有して構成され、第一羽根
車２２の回転対称軸中心に回転することで、第一槽２１に貯留された粉末ＰＷを攪拌して
移動させることができるようになっている。第一羽根車２２の下側中央部には、第一槽２
１の底部を貫通して上下に延びる第一駆動軸２３の上端部が連結されている。第一駆動軸
２３の下端部は第一モータカップリング１５と連結され、これにより、第一ステッピング
モータ１２の回転駆動力が第一モータカップリング１５および第一駆動軸２３を介して第
一羽根車２２に伝達される。第一槽２１の底部外周側には、第二槽３１の上方に位置して
穴部２５が形成されており、第一羽根車２２（羽根部材）の回転により、第一槽２１に貯
留された粉末ＰＷがこの穴部２５から落下して第二槽３１に貯留されるようになっている
。
【００２０】
第二槽３１は、粉末ＰＷを貯留可能な有底円筒状に形成され、その内部で粉末ＰＷを攪
拌するための第二羽根車３２を回転可能に保持している。第二羽根車３２は、複数の羽根
部材を有して構成され、第二羽根車３２の回転対称軸中心に回転することで、第二槽３１
に貯留された粉末ＰＷを攪拌して移動させることができるようになっている。第二羽根車
３２の下側中央部には、第二槽３１の底部を貫通して上下に延びる第二駆動軸３３の上端
部が連結されている。第二駆動軸３３の下端部は第二モータカップリング１６と連結され
、これにより、第二ステッピングモータ１３の回転駆動力が第二モータカップリング１６
および第二駆動軸３３を介して第二羽根車３２に伝達される。第二槽３１の底部外周側に
は、第三槽４１の粉末供給円盤４５に形成された受容部４７の上方に位置して円弧状の穴
部３５が形成されており、第二羽根車３２（羽根部材）の回転により、第二槽３１に貯留
された粉末ＰＷがこの穴部３５から落下して粉末供給円盤４５の受容部４７に受容される
ようになっている。
【００２１】
また、第二槽３１の内部には、第二槽３１に貯留された粉末ＰＷの高さを検出する高さ
検出器（図示せず）が配設されている。高さ検出器の高さ検出信号は、図示しないコント
ローラに出力され、当該コントローラは、高さ検出器に検出された第二槽３１内の粉末Ｐ
Ｗの高さが所定の高さより低い場合に、第一羽根車２２を回転させて第一槽２１から第二
槽３１へ粉末ＰＷを落下させるように第一ステッピングモータ１２の作動を制御する。こ
れにより、第二槽３１内の粉末ＰＷの高さを所定の範囲内に保つことができるため、第二
槽３１内の粉末ＰＷの密度（自重）がほぼ一定となり、受容部４７に受容される粉末の量
（体積および密度）を常に一定に保つことができる。なお、第二ステッピングモータ１３
および第三ステッピングモータ１４の作動も、上述のコントローラ（図示せず）により制
御される。
【００２２】
第三槽４１は、粉末供給円盤４５を受容可能な容器状に形成され、その内部で粉末供給
円盤４５を回転対称軸中心に回転可能に保持している。粉末供給円盤４５は、第三槽４１
の内部で上方を向く円盤状に形成される。粉末供給円盤４５の下側中央部には、第三槽４
１の底部を貫通して上下に延びる第三駆動軸４６の上端部が連結されている。第三駆動軸
４６の下端部は第三モータカップリング１７と連結され、これにより、第三ステッピング
モータ１４の回転駆動力が第三モータカップリング１７および第三駆動軸４６を介して粉
末供給円盤４５に伝達される。粉末供給円盤４５の外周部上面側には、第二槽３１から穴
部３５を通して第三槽４１へ落下した粉末ＰＷを受容するテーパ状の受容部４７が形成さ
れる。また、粉末供給円盤４５の外周部上面側に複数の仕切壁４８が形成され、この仕切
壁４８によって受容部４７が複数のポケット状に仕切られる。
【００２３】
第三槽４１には、第三槽４１の一部を覆うように天井部４２が形成され、この天井部４
２に、粉末供給円盤４５の外周部近傍を覆うカバー部材５０が取り付けられる。カバー部
材５０は、図１および図４に示すように、第三槽４１の外周部と天井部４２とに跨るブロ
ック状に形成され、粉末供給円盤４５との間に、粉末供給円盤４５の回転に応じて受容部
４７に受容された粉末ＰＷが通過可能な間隙部ＧＰを形成するように構成される。なお、
間隙部ＧＰの断面形状は、粉末供給円盤４５の仕切壁４８の形状に合わせた直角三角形と
なる。カバー部材５０の下部には、間隙部ＧＰを通過する粉末ＰＷを粉末供給ポート５５
に導く粉末排出通路５１が形成される。粉末排出通路５１は、間隙部ＧＰから斜め下方に
延びる直線状に形成され、間隙部ＧＰと粉末供給ポート５５とを連通させるようになって
いる。すなわち、粉末排出通路５１は、カバー部材５０の下部、第三槽４１の側部、およ
び粉末供給ポート５５の側部に跨って形成され、粉末排出通路５１の入口端部が間隙部Ｇ
Ｐに開口するとともに、粉末排出通路５１の出口端部が粉末供給ポート５５の内部に開口
することになる。
【００２４】
一方、カバー部材５０の上部には、上述の間隙部ＧＰに気体を供給する第一の気体供給
通路５２が形成される。第一の気体供給通路５２の上流側は上下に延びる直線状に形成さ
れ、第一の気体供給通路５２の上端部に、第一の気体供給通路５２内に気体を供給する第
一の気体供給装置５４が接続される。第一の気体供給通路５２の下流側は、間隙部ＧＰか
ら斜め上方に延びる直線状に形成され、第一の気体供給通路５２が途中で折れ曲がる構成
となっている。このように、第一の気体供給通路５２の下流側と粉末排出通路５１はそれ
ぞれ、間隙部ＧＰを介して互いに対向するとともに、間隙部ＧＰに位置する受容部４７の
底面に沿って延びるように形成される。
【００２５】
これにより、第一の気体供給装置５４から供給される第一の気体は、第一の気体供給通
路５２を通って間隙部ＧＰに達し、第一の気体供給通路５２の開口部に位置する粉末ＰＷ
に衝突する。その結果、第一の気体供給通路５２の開口部に位置する粉末ＰＷは受容部４
７から切り出され（脱離し）、第一の気体とともに粉末排出通路５１から粉末供給ポート
５５に導かれる。このとき、第一の気体供給通路５２と粉末排出通路５１はそれぞれ受容
部４７の底面に沿って延びるように形成されているので、受容部４７の粉末ＰＷが第一の
気体から受ける力は受容部４７の底面に沿って粉末排出通路５１の方向へ向かうことにな
り、粉末ＰＷは別段の障害を受けることなく全量が粉末排出通路５１に排出される。また
、粉末供給円盤４５は、第二糟３１の穴部３５から気体供給通路５２に向かって常に一定
の角速度で回転しているため、第一の気体供給通路５２の開口部には常に一定速度で粉末
ＰＷが供給される。その結果、粉末供給円盤４５の回転方向の前端部に位置する粉末ＰＷ
が連続的に切り出され（脱離し）、一定の排出速度（単位時間当たりの排出量、以下同じ
）で粉末排出通路５１に排出されて、粉末の定量供給が実現される。なお、第一の気体供
給通路５２の下流側と粉末排出通路５１の延伸方向断面はともに、上下に細長く延びた長
方形断面であるため、粉末ＰＷの前端部が常に平面状に維持されるので、受容部４７の粉
末ＰＷが予期しない崩壊等を起こすことが抑制され、粉末の安定供給が可能になる。また
、第一の気体供給装置５４が供給する第一の気体は、例えば、空気や、窒素ガス、アルゴ
ンガス、ネオンガス、ヘリウムガス等であり、粉末ＰＷの種類等に応じて適宜選択される
。
【００２６】
粉末供給ポート５５は、図１に示すように、内部空間の断面が略円形である上下に延び
る管状に形成され、上端部が気体供給ノズル５６を介して粉末供給ポート５５内に気体を
供給する第二の気体供給装置５９と接続されるとともに、下端部が外部に繋がる接続パイ
プ５７（図２を参照）と接続されるようになっている。気体供給ノズル５６は、粉末供給
ポート５５の内部で上下に延びる短い管状に形成されており、気体供給ノズル５６の上部
が粉末供給ポート５５の上部と嵌合して、粉末供給ポート５５と同軸に配設されるように
なっている。気体供給ノズル５６の上端部は第二の気体供給装置５９と接続され、気体供
給ノズル５６の内部に、第二の気体供給装置５９から供給される気体を通過させる第二の
気体供給通路５６ａが形成される。また、気体供給ノズル５６は、粉末供給ポート５５の
中腹部（および下部）の内径よりも小さい外径を有しており、気体供給ノズル５６の下部
が粉末供給ポート５５の内部（中腹部）における粉末排出通路５１の開口部近傍に位置す
るようになっている。
【００２７】
これにより、第二の気体供給装置５９から供給される第二の気体は、気体供給ノズル５
６内の第二の気体供給通路５６ａを通って粉末供給ポート５５内に達し、前述した第一の
気体によって粉末排出通路５１から粉末供給ポート５５内に導かれた粉末ＰＷとともに、
粉末供給ポート５５および接続パイプ５７を通って外部（噴射加工装置６０）に導かれる
。なおこのとき、気体供給ノズル５６から粉末供給ポート５５内に噴出される気体のエジ
ェクタ効果も作用して、粉末排出通路５１内の粉末ＰＷが粉末供給ポート５５側に吸引さ
れるようになっている。また、第二の気体供給装置５９が供給する第二の気体は、例えば
、空気や、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガス等であり、粉末ＰＷの種
類等に応じて適宜選択される。
【００２８】
接続パイプ５７は、図２に示すように、基端部が粉末供給ポート５５と接続されるとと
もに、先端部が噴射加工装置６０（外部装置）と接続され、粉末供給ポート５５から供給
される粉末ＰＷを噴射加工装置６０に導く。この噴射加工装置６０は、パウダー・ジェッ
ト・デポジション（Powder  Jet  Deposition）法により成膜を行う噴射加工装置であり
、図２に示すように、ノズルユニット６１と、加速用のガスをノズルユニット６１に供給
する加速ガス供給ユニット６５と、ノズルユニット６１に対して基材を相対移動させる移
動ユニット（図示せず）と、加速ガス供給ユニット６５によるガス供給や移動ユニットに
よる基材の相対移動を制御する制御ユニット（図示せず）などを備え、ノズルユニット６
１に供給された粉末（固体微粒子）ＰＷがノズル内部を流れるガス流により分散・加速さ
れてノズル先端から基材（例えば、後述の電極基材１３１）に噴射されるように構成され
る。
【００２９】
ノズルユニット６１は、ベースとなるノズルブロック６２と、先端部がノズルブロック
６２から突出して固定された矩形中空パイプ状の噴射ノズル６３と、上下方向の開口寸法
が噴射ノズル６３よりも小さい矩形中空パイプ状をなし、先端側が噴射ノズル６３の基端
側から同一軸上に挿入された粉末供給ノズル（図示せず）とを有して構成される。すなわ
ち、噴射ノズル６３の基端部と粉末供給ノズルの先端部とは一部重なって配設され、この
重複部に、上下方向の流路幅が０．０５〜０．３mm程度のスリット状の加速ガス噴流路（
図示せず）が形成される。なお、噴射ノズル６３および粉末供給ノズル（図示せず）は、
セラミックス等の耐食性材料を用いて形成される。
【００３０】
ノズルブロック６２には、噴射ノズル６３の基端側で上述した上下の加速ガス噴流路と
繋がる加速ガス導入路（図示せず）が形成され、これらの加速ガス導入路に加速ガス供給
ユニット６５が接続される。加速ガス供給ユニット６５が供給する気体は、例えば、空気
や、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガス等であり、粉末（固体微粒子）
ＰＷの種類等に応じて適宜選択される。また、ノズルブロック６２には、粉末供給ノズル
の基端側と繋がる粉末供給路（図示せず）が形成され、この粉末供給路に接続パイプ５７
が接続される。
【００３１】
以上のように構成される噴射加工システム１において、粉末供給装置１０では、第一ス
テッピングモータ１２の回転駆動によって、第一羽根車２２（羽根部材）が図３における
時計回り（もしくは反時計回り）に回転すると、第一槽２１に貯留された粉末（固体微粒
子）ＰＷが攪拌されつつ移動し、第一槽２１の穴部２５から落下して第二槽３１に貯留さ
れる。次に、第二ステッピングモータ１３の回転駆動によって、第二羽根車３２（羽根部
材）が図３における反時計回り（もしくは時計回り）に回転すると、第二槽３１に貯留さ
れた粉末ＰＷが攪拌されつつ移動し、第二槽３１の穴部３５から落下して粉末供給円盤４
５の受容部４７に受容される。
【００３２】
次に、第三ステッピングモータ１４の回転駆動によって、粉末供給円盤４５が図３にお
ける時計回り（もしくは反時計回り）に回転すると、粉末供給円盤４５の受容部４７に受
容された粉末ＰＷは、粉末供給円盤４５とともに回転移動してカバー部材５０と粉末供給
円盤４５との間隙部ＧＰに到達する。ここで、図１に示すように、第一の気体供給装置５
４からカバー部材５０の第一の気体供給通路５２に供給された第一の気体は、当該第一の
気体供給通路５２を通って間隙部ＧＰに達し、このとき間隙部ＧＰを通過する粉末ＰＷを
粉末排出通路５１側に切り出して（押し出して）、切り出した粉末ＰＷとともに粉末排出
通路５１から粉末供給ポート５５に導かれる。さらに、第二の気体供給装置５９から気体
供給ノズル５６に供給された第二の気体は、当該気体供給ノズル５６内の第二の気体供給
通路５６ａを通って粉末供給ポート５５内に達し、前述した第一の気体によって粉末排出
通路５１から粉末供給ポート５５内に導かれた粉末ＰＷとともに、粉末供給ポート５５お
よび接続パイプ５７を通って噴射加工装置６０に導かれる。このとき、気体供給ノズル５
６から粉末供給ポート５５内に噴出される気体のエジェクタ効果も作用して、粉末排出通
路５１内の粉末ＰＷが粉末供給ポート５５側に吸引されて、気体供給ノズル５６からの気
体と混合した状態で噴射加工装置６０に供給される。
【００３３】
ここで、第１実施形態の粉末供給装置１０と従来の粉末供給装置との性能比較を行った
結果を図５および図６に示す。図５（ａ）は、第１実施形態の粉末供給装置１０による粉
末噴射量（総供給量）の経時変化を示すグラフであり、図５（ｂ）は、従来の粉末供給装
置による粉末噴射量（総供給量）の経時変化を示すグラフである。なお、実験に用いた粉
末ＰＷはアルミナ粉末である。図５からわかるように、第１実施形態の粉末供給装置１０
は、従来の粉末供給装置と比較して、粉末噴射量（総供給量）の経時変化が線形（特に、
供給量が０．０５ｇ／sec〜０．３ｇ／secでの線形性が高いグラフ）であり、粉末ＰＷの
供給量が微少な場合でも、粉末ＰＷを一定の供給量で供給することができる。また、従来
の粉末供給装置では、同じ条件でＮ＝４回測定を行ったが、測定結果のばらつきが大きく
、第１実施形態の粉末供給装置１０は、従来の粉末供給装置と比較して、粉末噴射量（総
供給量）の再現性も高い。
【００３４】
図６（ａ）は、第１実施形態の粉末供給装置による平均噴射量（供給量）の経時変化を
示すグラフであり、図６（ｂ）は、従来の粉末供給装置による平均噴射量（供給量）の経
時変化を示すグラフである。なお、平均噴射量（供給量）は３０秒あたりの平均である。
図６からわかるように、第１実施形態の粉末供給装置１０は、従来の粉末供給装置と比較
して、供給量が０．０５ｇ／sec〜０．３ｇ／secの範囲で、平均噴射量（供給量）のばら
つきが小さく、特に、０．１ｇ／secでの平均噴射量（供給量）が非常に安定している。
【００３５】
このように、第１実施形態の粉末供給装置１０によれば、粉末供給円盤４５の一部を覆
うカバー部材５０に形成された粉末排出通路５１および第一の気体供給通路５２はそれぞ
れ、カバー部材５０と粉末供給円盤４５との間隙部ＧＰを介して互いに対向するとともに
、当該間隙部ＧＰに位置する受容部４７の底面に沿って延びるように形成されるため、間
隙部ＧＰに位置する受容部４７に受容された粉末ＰＷを、第一の気体供給通路５２から供
給される気体の流れる方向と同じ方向に切り出して（押し出して）粉末排出通路５１から
粉末供給ポート５５に導くことができ、粉末ＰＷの供給量が微少な場合でも、粉末ＰＷを
安定して供給することができる。
【００３６】
さらに、粉末供給円盤４５の回転方向の前端部に位置する粉末ＰＷが連続的に切り出さ
れ（脱離し）、一定の排出速度で粉末排出通路５１に排出されるため、湿度や凝集性の影
響を受けにくく、凝集性の高い粉末でその供給量が微少な場合でも、粉末ＰＷを安定して
供給することができる。また、粉末供給円盤４５の回転数や、受容部４７の形状、粉末排
出通路５１および第一の気体供給通路５２の断面の寸法等を変えることにより、粉末ＰＷ
の供給量を容易にコントロールすることができる。
【００３７】
また、第二の気体供給通路５６ａが、粉末供給ポート５５の略円形断面と同軸の気体供
給ノズル５６をもって粉末供給ポート５５内に開口するため、第一の気体供給通路５２か
ら供給される気体により粉末ＰＷを粉末排出通路５１から粉末供給ポート５５へ押し込む
効果と、気体供給ノズル５６から粉末供給ポート５５内に噴出される気体のエジェクタ効
果（吸引効果）とが相まって、粉末ＰＷを粉末排出通路５１から粉末供給ポート５５へ、
途中経路での滞留や付着・堆積を生じることなく、効率的に導くことができる。さらに、
粉末排出通路５１から粉末供給ポート５５へ導かれた粉末ＰＷは、上述の押し込み効果と
エジェクタ効果（吸引効果）による壁面への衝突、および粉末排出通路５１から粉末供給
ポート５５への急激な拡管による乱流により、気体供給ノズル５６から噴出する気体と混
合されるため、粉末ＰＷの分散性を向上させることができる。また、気体供給ノズル５６
から噴出する気体の圧力を容易に変えることができるとともに、当該圧力の許容範囲も大
きいため、粉末供給ポート５５より下流側の影響（例えば、接続パイプ５７および外部装
置での圧力損失等）を受けることなく、柔軟に対応することができる。
【００３８】
また、受容部４７が粉末供給円盤４５の外周部上面側にテーパ状に形成され、粉末排出
通路５１が間隙部ＧＰの斜め下方に延びる直線状に形成されるとともに、第一の気体供給
通路５２が間隙部ＧＰの斜め上方に延びる直線状に形成されるため、間隙部ＧＰに位置す
る受容部４７に受容された粉末ＰＷを、より効率的に、第一の気体供給通路５２から供給
される気体の流れる方向と同じ方向に切り出して（押し出して）粉末排出通路５１から粉
末供給ポート５５に導くことができる。
【００３９】
また、第二羽根車３２の回転により、第二槽３１に貯留された粉末ＰＷが穴部３５から
落下して受容部４７に受容されるように構成されるため、第二羽根車３２の回転数等を調
節することで、粉末ＰＷを受容部４７に隙間なく充填することができる。
【００４０】
以上のようにして、粉末供給装置１０から噴射加工装置６０に粉末（固体微粒子）ＰＷ
が供給されると、噴射加工装置６０では、粉末供給装置１０において気体と混合した粉末
ＰＷがノズルブロック６２の粉末供給路（図示せず）および粉末供給ノズル（図示せず）
を通って、噴射ノズル６３内に到達する。このとき、制御ユニット（図示せず）により加
速ガス供給ユニット６５の作動を制御し、加速ガス供給ユニット６５からノズルユニット
６１に供給される加速ガスの圧力・流量を制御することにより、粉末供給装置１０から供
給されて噴射ノズル６３内に到達した粉末ＰＷが加速ガスにより加速されて噴射ノズル６
３の先端から基材（例えば、後述の電極基材１３１）に向けて噴射される。
【００４１】
具体的には、加速ガス供給ユニット６５からノズルブロック６２の加速ガス導入路（図
示せず）に所定圧力（〜２ＭＰａ）で加速ガスを供給すると、供給した加速ガスは加速ガ
ス噴流路（図示せず）を通って噴射ノズル６３内に噴射され、噴射ノズル６３の先端から
噴出する。このとき、噴射ノズル６３における加速ガス噴流路の出口領域では、粉末供給
ノズル（図示せず）との断面積差によるエジェクタ効果等により、粉末供給ノズルの出口
前方に大きな乱流が発生し、粉末供給ノズルを通過する粉末ＰＷは、粉末供給ノズルの出
口前方で加速ガス噴流路から噴出する加速ガスの乱流に巻き込まれて分散されるとともに
、ガス流に加速されて噴射ノズル６３の先端から基材（例えば、後述の電極基材１３１）
に向けて噴射される。
【００４２】
第１実施形態の噴射加工システム１によれば、粉末（固体微粒子）ＰＷの供給量が微少
な場合でも、粉末ＰＷを安定して供給できる粉末供給装置１０を備えているため、粉末Ｐ
Ｗの噴射量が微少な場合でも、粉末ＰＷの噴射量を一定に保つことができ、効率的で安定
的な加工を行うことができる。
【００４３】
以上、パウダー・ジェット・デポジション（Powder Jet Deposition）法により成膜を
行う噴射加工システム１について説明したが、ノズルユニット６１の断面形状は矩形に限
られるものではなく、円形（真円あるいは長円）や多角形、あるいは円形（矩形）ノズル
を千鳥配列するなど適宜な形状にすることができる。また、第一の気体供給装置５４およ
び第二の気体供給装置５９から供給されるガスや、加速ガス供給ユニット６５からノズル
ユニット６１に供給される加速ガスは、前述したように、基材や粉末ＰＷなど加工対象に
応じて適宜選択することができる。これらのガスを同種のガスあるいは異なる種類のガス
とすることや、成膜加工の進行に伴いガスの種類や混合比率を変化させることなども任意
である。なお、使用するガスを第１８族元素ガス、または窒素ガスのような不活性ガスを
用いることにより、粉末ＰＷの付着プロセスでの酸化作用を抑止することができる。また
、ヘリウムに代表されるように質量の小さいガスを用いれば、粉末ＰＷの衝突速度を高速
化することができ、空気を用いれば、成膜コストを低減することができる。
【００４４】
次に、以上のような構成の噴射加工システム１により、電極基材の表面に活物質を有す
る膜を成膜することで、リチウムイオン二次電池の負極を製造する方法について説明する
。そこでまず、リチウムイオン二次電池の一例について図７を参照しながら説明する。図
７（ａ）に示すように、リチウムイオン二次電池１０１は、正極１０２および負極１０３
と、正極１０２と負極１０３との間に設けられたセパレータ１０４と、これらを収容する
ラミネートフィルム１０５とを備えて構成される。正極１０２、セパレータ１０４、およ
び負極１０３は、それぞれ薄板状に形成されるとともにこの順で複数積層された状態で、
電解液（図示せず）とともにラミネートフィルム１０５内に封入される。この状態で、正
極１０２が正極端子リード１０６を介してラミネートフィルム１０５の外部に露出する正
極タブ１０７と電気的に接続されるとともに、負極１０３が負極端子リード１０８を介し
てラミネートフィルム１０５の外部に露出する負極タブ１０９と電気的に接続される。
【００４５】
正極１０２には、例えば、集電体であるアルミ箔にコバルト酸リチウムなどのリチウム
遷移金属酸化物を正極活物質として付着形成した公知の正極が用いられる。そして、正極
１０２は、セパレータ１０４を挟んで負極１０３と対向し、電解液（図示せず）を介して
負極１０３と接続される。なお、電解液（図示せず）として、例えば、プロピレンカーボ
ネートやエチレンカーボネート等の公知の溶媒にＬｉＣｌＯ4やＬｉＰＦ6等の公知の電解
質（非水電解質）を溶かしたものが用いられる。
【００４６】
負極１０３は、図１（ｂ）に示すように、集電体である電極基材１３１と、正極１０２
と対向する電極基材１３１の一方もしくは両方の表面に成膜された活物質を有する膜１３
２とを有して構成される。電極基材１３１は、例えば、導電性の高い銅箔を用いて薄板状
に形成される。活物質を有する膜１３２は、負極活物質となるシリコン（Ｓｉ：ケイ素）
および銅とシリコンの合金であるＣｕ3Ｓｉと、結合材となる銅（Ｃｕ）とからなり、表
面に凹凸が形成される。
【００４７】
以上のように構成されるリチウムイオン二次電池１０１の負極１０３を製造するには、
まず、図８のフローチャートにも示すように、前述の粉末供給装置１０を用いて、シリコ
ンと銅を含む粉末（固体微粒子）ＰＷを噴射加工装置６０に供給する（ステップＳ１０１
）。次に、噴射加工装置６０を用いて、常温かつ常圧の環境下において音速以下の噴射速
度で粉末ＰＷを噴射し、集電体である電極基材１３１上に負極材料の膜１３２を形成する
（ステップＳ１０２）。すなわち、パウダー・ジェット・デポジション法を用いた成膜が
行われる。これにより、加温装置、超音速ノズルや減圧設備等を用いない簡明かつ自由度
の高い構成で、安定した固体材料膜を形成することができる。
【００４８】
なお、このような負極材料の成膜に使用される粉末（固体微粒子）ＰＷは、リチウム化
合物の形成能が高い活物質としてのシリコン（Ｓｉ：ケイ素）と、導電性を有する銅（Ｃ
ｕ）を原料として、メカニカルアロイング（Mechanical Alloying）により形成される。
ここで、「リチウム化合物の形成能が高い材料」とは、リチウムとの合金または金属間化
合物を形成しやすい材料をいう。メカニカルアロイングは、機械的プロセスで合金化を行
う粉末の製造方法であり、高エネルギーのボールミル等により原料粉末の混合物に機械的
エネルギーを与え、破砕と冷間圧延の繰り返しにより固体のままで合金化が行われる。本
実施形態では、ボールミル等によりシリコンと銅の混合粉末に機械的エネルギーを与え、
破砕と冷間圧延の繰り返しにより合金化することで、シリコンと、銅と、銅（Ｃｕ）とシ
リコン（Ｓｉ）の合金であるＣｕ3Ｓｉの３相を含む粉末（固体微粒子）ＰＷが生成され
る。
【００４９】
このときの粉末ＰＷの噴射速度は、主としてノズルユニット６１に供給される加速ガス
の種類及び圧力を制御することにより設定され、例えば、加速ガスが空気の場合には、５
０〜３００ｍ／sec程度の音速以下の速度で噴射される。加速ガスとともに噴射された粉
末ＰＷは、ノズル先端から０．５〜２mm程度の距離に配置された電極基材１３１の被付着
面（粉末ＰＷが衝突して付着する面をいい、成膜前における電極基材（集電体）１３１の
表面、成膜中における付着した電極材料の膜面をいう）に衝突して付着する。このとき、
粉末ＰＷを噴射させながらノズルユニット６１と電極基材１３１とを相対移動させること
により、常温かつ常圧下で、電極基材１３１上に負極材料の膜１３２が形成される。
【００５０】
本実施形態のリチウムイオン二次電池１０１に用いられる負極１０３の製造方法によれ
ば、粉末（固体微粒子）ＰＷの供給量が微少な場合でも、粉末ＰＷを安定して供給できる
粉末供給装置１０が用いられるため、粉末ＰＷの噴射量が微少な場合でも、粉末ＰＷの噴
射量を一定に保つことができ、少ない粉末ＰＷの噴射量で、電極基材１３１上に負極材料
の膜１３２を効率的、安定的に形成することができる。
【００５１】
なお、上述の実施形態において、リチウムイオン二次電池１０１の負極１０３に形成さ
れた膜１３２は、シリコンと、銅と、銅とシリコンの合金とから構成されているが、これ
に限られるものではなく、例えば、シリコンと、ニッケル（Ｎｉ）と、ニッケルとシリコ
ンの合金とから構成されてもよい。このような構成でも、上述の実施形態の場合と同様の
効果を得ることができる。なお、ニッケルとシリコンの合金は、ＮｉＳｉ、ＮｉＳｉ2、
およびＮｉＳｉとＮｉＳｉ2の混合物のうち少なくとも一種類からなることが好ましい。
【００５２】
また、上述の実施形態において、噴射加工システム１により、電極基材の表面に活物質
を有する膜を成膜することで、リチウムイオン二次電池１０１の負極１０３を製造する方
法について説明したが、これに限られるものではなく、リチウムイオン二次電池１０１の
正極１０２を製造することも可能である。例えば、負極１０３の場合と同様に、まず、粉
末供給装置１０を用いて、リチウム系の合金材料を含む粉末（固体微粒子）ＰＷを噴射加
工装置６０に供給し（ステップＳ１０１）、噴射加工装置６０を用いて、常温かつ常圧の
環境下において音速以下の噴射速度で粉末ＰＷを噴射することで、電極基材上に正極材料
の膜を形成することができる（ステップＳ１０２）。このような正極１０２の製造方法に
よれば、負極１０３を製造する場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、正極用の電極基材（図示せず）は、例えば、導電性の高いアルミ箔を用いて薄板
状に形成される。また、正極材料（膜の材料）として、例えば、正極活物質となるコバル
ト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を用いることができる。さらに、コバルト酸リチウムに限
らず、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉxＴｉＳ2、ＬｉxＶ2Ｏ5、Ｖ2Ｍｏ
Ｏ8、ＭｏＳ2、ＬｉＦｅＰＯ4等を用いることができる。
【００５４】
また、上述の実施形態において、リチウムイオン二次電池１０１をラミネート型に形成
しているが、これに限られるものではなく、例えば、円筒型や、角型、セル型等であって
もよい。
【００５５】
また、上述の実施形態において、リチウムイオン二次電池１０１に用いる正極材料およ
び負極材料の製造方法を例示的に説明したが、本発明の態様の噴射加工システムは、パウ
ダー・ジェット・デポジション法により成膜可能な材料であれば、他の構成の二次電池用
電極材料や一次電池用電極材料、燃料電池電極材料の製造にも同様に用いることができる
。
【００５６】
また、上述の実施形態において、貯留槽２０は、第一槽２１と、第二槽３１と、第三槽
４１とを有して構成されているが、これに限られるものではなく、粉末ＰＷの種類等によ
っては、第一槽２１を設けなくてもよい。さらには、第二槽３１も設けずに、第三槽４１
に粉末ＰＷを貯留させるような構成であってもよい。また、第三槽４１は、上述の天井部
４２やカバー部材５０等を用いた構成に限らず、粉末供給円盤４５の外周部に一定量の粉
末ＰＷを充填可能な構成であればよい。
【００５７】
また、上述の実施形態において、粉末供給ポート５５の内部に気体供給ノズル５６が設
けられているが、これに限られるものではなく、粉末ＰＷの種類等によっては、気体供給
ノズル５６および第二の気体供給装置５９を設けなくてもよい。
【００５８】
続いて、噴射加工システムの第２実施形態について説明する。第２実施形態の噴射加工
システム２０１は、図９に示すように、粉末（固体微粒子）ＰＷを供給する粉末供給装置
２１０と、粉末供給装置２１０から供給された粉末ＰＷを、気体の噴流に混合させて基材
（例えば、前述の電極基材１３１）に噴射し衝突させることで、基材の表面に膜を形成す
る噴射加工装置２６０とを備えて構成される。なお、図９および図１０において、粉末Ｐ
Ｗの記載を省略している。第２実施形態の粉末供給装置２１０は、箱状の筐体部２１１と
、筐体部２１１の上部に支持されて粉末ＰＷを貯留する貯留槽２２０と、貯留槽２２０に
貯留された粉末ＰＷを外部の噴射加工装置２６０に供給する粉末供給ポート２５５とを備
えて構成される。
【００５９】
筐体部２１１の上部背面側（図９における筐体部２１１の上部右側）には、貯留槽２２
０に設けられた羽根車２２２および粉末供給円盤２４５を回転駆動する電気モータ２１２
が配設される。電気モータ２１２の回転軸２１２ａは、鉛直下方に延びて、その先端部が
歯車機構２１３と連結される。歯車機構２１３は、第１歯車２１４と、第２歯車２１５と
、第３歯車２１６と、第４歯車２１７とを有して構成される。
【００６０】
第１歯車２１４は、電気モータ２１２の回転軸２１２ａの下端部に結合され、第２歯車
２１５と噛合される。第２歯車２１５は、筐体部２１１の内部に配設された中間軸２１８
に回転自在に取り付けられ、第１歯車２１４および第３歯車２１６と噛合される。第３歯
車２１６は、羽根車２２２と繋がる羽根車駆動軸２２３の下端部に結合され、第２歯車２
１５および第４歯車２１７と噛合される。第４歯車２１７は、粉末供給円盤２４５と繋が
る円盤駆動軸２４６の下端部に結合され、第３歯車２１６と噛合される。これにより、電
気モータ２１２の回転駆動力が歯車機構２１３を介して羽根車２２２および粉末供給円盤
２４５に伝達される。
【００６１】
貯留槽２２０は、上側に位置する上槽２２１と、上槽２２１の下側（図９における左下
側）に位置する下槽２３１とから構成される。上槽２２１は、粉末ＰＷを貯留可能な有底
円筒状に形成され、その内部で粉末ＰＷを攪拌するための羽根車２２２を回転可能に保持
している。羽根車２２２は、複数の羽根部材を有して構成され、羽根車２２２の回転対称
軸中心に回転することで、上槽２２１に貯留された粉末ＰＷを攪拌して移動させることが
できるようになっている。羽根車２２２の下側中央部には、上槽２２１の底部を貫通して
上下に延びる羽根車駆動軸２２３の上端部が連結されている。羽根車駆動軸２２３の下端
部に第３歯車２１６が結合され、これにより、電気モータ２１２の回転駆動力が第１〜第
３歯車２１４〜２１６および羽根車駆動軸２２３を介して羽根車２２２に伝達される。上
槽２２１の底部外周側には、図１０に示すように、下槽２３１の粉末供給円盤２４５に形
成された受容部２４７の上方に位置して円弧状の穴部２２５が形成されており、羽根車２
２２（羽根部材）の回転により、上槽２２１に貯留された粉末ＰＷがこの穴部２２５から
落下して粉末供給円盤２４５の受容部２４７に受容されるようになっている。
【００６２】
下槽２３１は、粉末供給円盤２４５を受容可能な容器状に形成され、その内部で粉末供
給円盤２４５を回転対称軸中心に回転可能に保持している。粉末供給円盤２４５は、下槽
２３１の内部で上方を向く円盤状に形成される。粉末供給円盤２４５の下側中央部には、
下槽２３１の底部を貫通して上下に延びる円盤駆動軸２４６の上端部が連結されている。
円盤駆動軸２４６の下端部に第４歯車２１７が結合され、これにより、電気モータ２１２
の回転駆動力が第１〜第４歯車２１４〜２１７および円盤駆動軸２４６を介して粉末供給
円盤２４５に伝達される。粉末供給円盤２４５の外周部上面側には、上槽２２１から穴部
２２５を通して下槽２３１へ落下した粉末ＰＷを受容するテーパ状の受容部２４７が形成
される。また、図１１に示すように、粉末供給円盤２４５の外周部上面側に複数の仕切壁
２４８が形成され、この仕切壁２４８によって受容部２４７が複数のポケット状に仕切ら
れる。
【００６３】
下槽２３１には、粉末供給円盤２４５の上部および外周部を覆うカバー部材２５０が取
り付けられる。カバー部材２５０は、図１０に示すように、下槽２３１の天井部と外周部
の一部を構成するブロック状に形成され、粉末供給円盤２４５との間に、粉末供給円盤２
４５の回転に応じて受容部２４７に受容された粉末ＰＷが通過可能な間隙部ＧＰ´を形成
するように構成される。なお、間隙部ＧＰ´の断面形状は、粉末供給円盤２４５の仕切壁
２４８の形状に合わせた直角三角形となる。カバー部材２５０の側下部には、間隙部ＧＰ
´を通過する粉末ＰＷを粉末供給ポート２５５に導く粉末排出通路２５１が形成される。
粉末排出通路２５１は、間隙部ＧＰ´から斜め下方に延びる直線状に形成され、間隙部Ｇ
Ｐ´と粉末供給ポート２５５とを連通させるようになっている。すなわち、粉末排出通路
２５１の入口端部が間隙部ＧＰ´に開口するとともに、粉末排出通路２５１の出口端部が
粉末供給ポート２５５の内部（後述の粉末供給通路２５６）に開口する。
【００６４】
一方、カバー部材２５０の上部には、上述の間隙部ＧＰ´に気体を供給する第一の気体
供給通路２５２が形成される。第一の気体供給通路２５２の上流側は、上下に延びるよう
に形成され、上流端部に設けられた気体供給ポート２５３を介して、第一の気体供給通路
２５２内に気体を供給する第一の気体供給装置２５４と接続される。第一の気体供給通路
２５２の下流側は、間隙部ＧＰ´から斜め上方に延びる直線状に形成され、第一の気体供
給通路２５２が途中で折れ曲がる構成となっている。このように、第一の気体供給通路２
５２の下流側と粉末排出通路２５１はそれぞれ、間隙部ＧＰ´を介して互いに対向すると
ともに、間隙部ＧＰ´に位置する受容部２４７の底面に沿って延びるように形成される。
【００６５】
これにより、第一の気体供給装置２５４から供給される第一の気体は、第一の気体供給
通路２５２を通って間隙部ＧＰ´に達し、第一の気体供給通路２５２の開口部に位置する
粉末ＰＷに衝突する。その結果、第一の気体供給通路２５２の開口部に位置する粉末ＰＷ
は受容部２４７から切り出され（脱離し）、第一の気体とともに粉末排出通路２５１から
粉末供給ポート２５５内に導かれる。このとき、第一の気体供給通路２５２と粉末排出通
路２５１はそれぞれ受容部２４７の底面に沿って延びるように形成されているので、受容
部２４７の粉末ＰＷが第一の気体から受ける力は受容部２４７の底面に沿って粉末排出通
路２５１の方向へ向かうことになり、粉末ＰＷは別段の障害を受けることなく全量が粉末
排出通路２５１に排出される。また、粉末供給円盤２４５は、上槽２２１の穴部２２５か
ら気体供給通路２５２に向かって常に一定の角速度で回転しているため、第一の気体供給
通路２５２の開口部には常に一定速度で粉末ＰＷが供給される。その結果、粉末供給円盤
２４５の回転方向の前端部に位置する粉末ＰＷが連続的に切り出され（脱離し）、一定の
排出速度で粉末排出通路２５１に排出されて、粉末の定量供給が実現される。なお、第一
の気体供給通路２５２の下流側と粉末排出通路２５１の延伸方向断面はともに、上下に細
長く延びた長方形断面であるため、粉末ＰＷの前端部が常に平面状に維持されるので、受
容部２４７の粉末ＰＷが予期しない崩壊等を起こすことが抑制され、粉末の安定供給が可
能になる。なお、第一の気体供給装置２５４が供給する第一の気体は、第１実施形態の場
合と同様であり、粉末ＰＷの種類等に応じて適宜選択される。
【００６６】
粉末供給ポート２５５は、略水平方向に延びる管状に形成され、下槽２３１の側部に取
り付けられる。粉末供給ポート２５５の先端部には、噴射加工装置２６０のノズルユニッ
ト２６１が直結される。粉末供給ポート２５５の内部中央には、略水平方向（粉末供給ポ
ート２５５の長手方向）に延びる粉末供給通路２５６が形成され、ノズルユニット２６１
の粉末供給ノズル２６４の内部と粉末排出通路２５１とを連通させる。粉末排出通路２５
１の出口端部と粉末供給ノズル２６４の入口端部とが滑らかに繋がるように、粉末供給通
路２５６を囲む面が錐面状の曲面で構成されている。粉末供給ポート２５５の基端側内部
には、粉末供給通路２５６の基端部から上下に延びる第二の気体供給通路２５７が形成さ
れ、第二の気体供給通路２５７内に気体を供給する第二の気体供給装置２５９と接続され
る。なお、図１０において、２つの第二の気体供給装置２５９が設けられているが、２つ
の第二の気体供給通路２５７がそれぞれ１つの第二の気体供給装置２５９と接続される構
成であってもよい。
【００６７】
これにより、第二の気体供給装置２５９から供給される第二の気体は、粉末供給ポート
２５５の第二の気体供給通路２５７を通って粉末供給通路２５６に達し、前述した第一の
気体によって粉末排出通路２５１から粉末供給通路２５６に導かれた粉末ＰＷとともに、
粉末供給通路２５６を通って外部（噴射加工装置２６０のノズルユニット２６１）に導か
れる。なお、第二の気体供給装置２５９が供給する第二の気体は、第１実施形態の場合と
同様であり、粉末ＰＷの種類等に応じて適宜選択される。
【００６８】
第２実施形態の噴射加工装置２６０は、第１実施形態の噴射加工装置６０と同様の構成
であり、図１０に示すように、ノズルユニット２６１や加速ガス供給ユニット２６５など
を備えて構成される。ノズルユニット２６１は、図１２〜図１３に示すように、ベースと
なるノズルブロック２６２と、先端部がノズルブロック２６２から突出して固定された矩
形中空パイプ状の噴射ノズル２６３と、噴射ノズル２６３の基端側に同一軸上に配設され
た矩形中空パイプ状の粉末供給ノズル２６４とを有して構成される。粉末供給ノズル２６
４の外形寸法は、噴射ノズル２６３の開口寸法よりも小さく、図１３に示すように、粉末
供給ノズル２６４の先端部が僅かに噴射ノズル２６３の基端側に挿入される。この噴射ノ
ズル２６３と粉末供給ノズル２６４との間隙部に、噴射ノズル２６３内に供給される加速
ガスの噴出口が形成される。
【００６９】
ノズルブロック２６２の内部には、図１３に示すように、上述した加速ガスの噴出口に
繋がって上下左右に延びる４つの加速ガス導入路２６２ａが形成される。４つの加速ガス
導入路２６２ａはそれぞれ、各加速ガス導入路２６２ａの上流端部に設けられた加速ガス
供給ポート２６６を介して加速ガス供給ユニット２６５と接続される。加速ガス供給ユニ
ット２６５が供給する気体は、第１実施形態の場合と同様であり、粉末（固体微粒子）Ｐ
Ｗの種類等に応じて適宜選択される。なお、図１０および図１３において、複数の加速ガ
ス供給ユニット２６５が設けられているが、４つの加速ガス導入路２６２ａがそれぞれ１
つの加速ガス供給ユニット２６５と接続される構成であってもよい。噴射ノズル２６３お
よび粉末供給ノズル２６４は、セラミックス等の耐食性材料を用いて形成される。そして
、噴射ノズル２６３の基端部に粉末供給ノズル２６４が接続され、粉末供給ノズル２６４
の基端部に粉末供給装置２１０の粉末供給ポート２５５が接続される。
【００７０】
以上のように構成される噴射加工システム２０１において、粉末供給装置２１０では、
電気モータ２１２の回転駆動によって、羽根車２２２（羽根部材）が回転すると、上槽２
２１に貯留された粉末（固体微粒子）ＰＷが攪拌されつつ移動し、上槽２２１の穴部２２
５から落下して粉末供給円盤２４５の受容部２４７に受容される。
【００７１】
このとき、電気モータ２１２の回転駆動によって、羽根車２２２と反対方向に粉末供給
円盤２４５が回転し、粉末供給円盤２４５の受容部２４７に受容された粉末ＰＷは、粉末
供給円盤２４５とともに回転移動してカバー部材２５０と粉末供給円盤２４５との間隙部
ＧＰ´に到達する。ここで、図１０に示すように、第一の気体供給装置２５４からカバー
部材２５０の第一の気体供給通路２５２に供給された第一の気体は、当該第一の気体供給
通路２５２を通って間隙部ＧＰ´に達し、このとき間隙部ＧＰ´を通過する粉末ＰＷを粉
末排出通路２５１側に切り出して（押し出して）、切り出した粉末ＰＷとともに粉末排出
通路２５１から粉末供給ポート２５５内の粉末供給通路２５６に導かれる。さらに、第二
の気体供給装置２５９から粉末供給ポート２５５内の第二の気体供給通路２５７に供給さ
れた第二の気体は、当該第二の気体供給通路２５７を通って粉末供給通路２５６に達し、
前述した第一の気体によって粉末排出通路２５１から粉末供給通路２５６に導かれた粉末
ＰＷとともに、粉末供給通路２５６を通って噴射加工装置２６０に導かれる。
【００７２】
以上のようにして、粉末供給装置２１０から噴射加工装置２６０に粉末（固体微粒子）
ＰＷが供給されると、噴射加工装置２６０では、粉末供給装置２１０において気体と混合
した粉末ＰＷがノズルユニット２６１の粉末供給ノズル２６４を通って、噴射ノズル２６
３内に到達する。このとき、制御ユニット（図示せず）により加速ガス供給ユニット２６
５の作動を制御し、加速ガス供給ユニット２６５からノズルユニット２６１の噴射ノズル
２６３に供給される加速ガスの圧力・流量を制御することにより、粉末供給装置２１０か
ら供給されて噴射ノズル２６３内に到達した粉末ＰＷが加速ガスにより加速されて噴射ノ
ズル２６３の先端から基材（例えば、前述の電極基材１３１）に向けて噴射される。
【００７３】
このように、第２実施形態の噴射加工システム２０１および粉末供給装置２１０によれ
ば、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。さらに、噴射加工装置２６０
のノズルユニット２６１が粉末供給装置２１０の粉末供給ポート２５５に直結されるため
、粉末供給装置２１０から噴射加工装置２６０までの管路の長さを最小限に抑えることが
でき、粉末ＰＷの噴射量を変化させる際の応答性および安定性を向上させることができる
。なお、ノズルユニット２６１は、粉末供給ポート２５５を介さずに、粉末供給装置２１
０の粉末排出通路２５１に直接接続される構成であってもよい。
【００７４】
また、第２実施形態の噴射加工システム２０１により、第１実施形態の場合と同様にし
て、リチウムイオン二次電池の負極（または正極）を製造することができ、第１実施形態
の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
なお、上述の第２実施形態において、ノズルユニット２６１の断面形状は矩形に限られ
るものではなく、円形（真円あるいは長円）や多角形、あるいは円形（矩形）ノズルを千
鳥配列するなど適宜な形状にすることができる。また、第一の気体供給装置２５４および
第二の気体供給装置２５９から供給されるガスや、加速ガス供給ユニット２６５からノズ
ルユニット２６１に供給される加速ガスは、第１実施形態の場合と同様に、基材や粉末Ｐ
Ｗなど加工対象に応じて適宜選択することができる。
【００７６】
また、上述の各実施形態において、受容部４７（２４７）に仕切壁４８（２４８）が設
けられているが、これに限られるものではなく、粉末ＰＷの種類等によっては、仕切壁４
８（２４８）を設けなくてもよい。
【００７７】
また、上述の各実施形態において、受容部４７（２４７）は、粉末供給円盤４５（２４
５）の外周部上面側にテーパ状に形成されているが、これに限られるものではなく、緩や
かに凹んだ曲面状に形成されてもよい。なおこの場合、粉末排出通路および気体供給通路
は、受容部の底面に沿って曲線状に延びるように形成してもよい。
【００７８】
また、上述の各実施形態において、粉末供給装置１０（２１０）は、パウダー・ジェッ
ト・デポジション法により成膜を行う噴射加工装置６０（２６０）に粉末ＰＷを供給して
いるが、これに限られるものではなく、例えば、セラミックス等の粉末をキャリアガスと
ともにプラズマ中に供給し、当該プラズマにより蒸気化された粉末を容器中に配置された
試料に溶射して蒸着させる溶射装置に対して、キャリアガスを用いた粉末の微量供給を行
うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  噴射加工システム（第１実施形態）
１０  粉末供給装置
２０  貯留槽
２１  第一槽（粉末保持槽）              ３１  第二槽（粉末保持槽）
３２  第二羽根車（羽根部材）            ３５  穴部
４１  第三槽（円盤保持槽）
４５  粉末供給円盤                      ４７  受容部
５０  カバー部材
５１  粉末排出通路                      ５２  第一の気体供給通路
５５  粉末供給ポート
５６  気体供給ノズル（５６ａ  第二の気体供給通路）
６０  噴射加工装置
１０１  リチウムイオン二次電池
１０２  正極                            １０３  負極
１３１  電極基材                        １３２  膜
ＧＰ  間隙部                            ＰＷ  粉末
２０１  噴射加工システム（第２実施形態）
２１０  粉末供給装置
２２０  貯留槽
２２１  上槽（粉末保持槽）
２２２  羽根車                          ２２５  穴部
２３１  下槽（円盤保持槽）
２４５  粉末供給円盤                    ２４７  受容部
２５０  カバー部材
２５１  粉末排出通路                    ２５２  第一の気体供給通路
２５５  粉末供給ポート                  ２５７  第二の気体供給通路
２６０  噴射加工装置
ＧＰ´  間隙部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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