(57)【要約】  噴射用ノズルは、粒子と気体との混合流体を噴射する噴射開口と、噴射開口まで第１方向に沿って延在する第１流路と、第１流路の噴射開口とは反対側に設けられ、第１方向と交差する方向に配列された複数の分流路からなる分流領域と、粒子を第１方向と所定の角度をなす第２方向をもって分流領域に合流させる第２流路と、気体を第１流路に噴射させる第３流路とを備える。
2014112559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子と気体との混合流体を噴射する噴射開口と、
前記噴射開口まで第１方向に沿って延在する第１流路と、
前記第１流路の前記噴射開口とは反対側に設けられ、前記第１方向と交差する方向に配列された複数の分流路からなる分流領域と、
前記粒子を前記第１方向と所定の角度をなす第２方向をもって前記分流領域に合流させる第２流路と、
前記気体を前記第１流路に噴射させる第３流路とを備える噴射用ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記粒子を導入する粒子導入開口と、
前記粒子を加速するための前記気体を導入する気体導入開口とをさらに備え、
前記第１流路は前記第１方向に直交する流路断面の長手方向を含む壁面である広壁面と、前記長手方向と交差する方向を含む壁面である狭壁面とからなり、
前記第２流路は、前記粒子導入開口から導入された前記粒子を前記分流領域に合流させ、
前記第３流路は、前記気体導入開口から導入された前記気体を加速気体合流口を介して前記第１流路に噴射させる噴射用ノズル。
【請求項３】
請求項２に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記加速気体合流口は、前記第１方向と交差して複数配列される噴射用ノズル。
【請求項４】
請求項２または３に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記加速気体合流口は、前記分流領域の近傍に設けられる噴射用ノズル。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記加速気体合流口は、前記複数の分流路のそれぞれに対応して設けられる噴射用ノズル。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記第２流路からの前記粒子は、粒子合流口を介して前記第１流路に合流し、
前記分流領域は、前記粒子合流口の近傍に設けられる噴射用ノズル。
【請求項７】
請求項３乃至６の何れか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記複数の分流路は、前記第１方向と直交する方向に直線状に配列される噴射用ノズル。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記分流領域には、前記第１方向と交差する方向に幅を有し、前記広壁面から突設した複数の凸部材が前記第１方向と交差する方向に沿って配列され、
前記複数の分流路は、前記複数の凸部材の間に沿ってそれぞれ延在する噴射用ノズル。
【請求項９】
請求項８に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記複数の凸部材は、前記第２流路から流入した前記粒子が衝突して、分流する噴射用ノズル。
【請求項１０】
請求項２乃至９いずれか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記加速気体合流口から導入された前記気体によってエジェクタ効果を生させ、前記粒子を前記第２流路から前記第１流路に吸引させる噴射用ノズル。
【請求項１１】
請求項２乃至１０のいずれか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記粒子導入開口は長手方向と短手方向とを有する矩形形状を有し、前記噴射開口の前記長手方向の長さは、前記粒子導入開口の前記短手方向の長さの所定倍の長さを有する噴射用ノズル。
【請求項１２】
請求項２乃至１１の何れか一項に記載の噴射用ノズルにおいて、
前記所定の角度は９０°よりも大きい噴射用ノズル。
【請求項１３】
請求項２乃至１２の何れか一項に記載の噴射用ノズルと、
前記粒子導入開口を介して前記粒子を前記噴射用ノズルの前記第２流路へ供給する粒子供給部とを備える噴射加工装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の噴射加工装置が有する前記噴射開口から前記粒子と前記気体との前記混合流体を噴射することと、
前記噴射開口に対向して配置した基材に前記粒子を衝突させることと、を含む加工方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の加工方法によって、前記基材として設けられた電極基材に前記粒子を衝突させることと、前記電極基材に電極材料の膜を形成することと、を含む電池材料の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電池材料の製造方法により製造された前記電極材料の膜を電極として有する二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射用ノズル、噴射加工装置、加工方法、電池材料の製造方法および二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スリット状の幅広の噴射口から、噴射口の長さ方向における粉粒体の分布を均一化させて噴射するために、内部に案内ブロックを設けて内部の粉粒体を分散させる粉粒体噴射ノズルが知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開１１−３３３７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、噴射口の長さ方向において粉粒体を均一に噴射することのできる、新たな構造の噴射ノズル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】
【０００５】
本発明の第１の態様によると、噴射用ノズルは、粒子と気体との混合流体を噴射する噴射開口と、噴射開口まで第１方向に沿って延在する第１流路と、第１流路の噴射開口とは反対側に設けられ、第１方向と交差する方向に配列された複数の分流路からなる分流領域と、粒子を第１方向と所定の角度をなす第２方向をもって分流領域に合流させる第２流路と、気体を第１流路に噴射させる第３流路とを備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様による噴射用ノズルにおいて、粒子を導入する粒子導入開口と、粒子を加速するための気体を導入する気体導入開口とをさらに備え、第１流路は第１方向に直交する流路断面の長手方向を含む壁面である広壁面と、長手方向と交差する方向を含む壁面である狭壁面とからなり、第２流路は、粒子導入開口から導入された粒子を分流領域に合流させ、第３流路は、気体導入開口から導入された気体を加速気体合流口を介して第１流路に噴射させることができる。
本発明の第３の態様によると、第２の態様による噴射用ノズルにおいて、加速気体合流口は、第１方向と交差して複数配列されることができる。
本発明の第４の態様によると、第２または第３の態様による噴射用ノズルにおいて、加速気体合流口は、分流領域の近傍に設けられることができる。
本発明の第５の態様によると、第２乃至第４の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、加速気体合流口は、複数の分流路のそれぞれに対応して設けられることができる。
本発明の第６の態様によると、第２乃至第５の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、第２流路からの粒子は、粒子合流口を介して第１流路に合流し、分流領域は、粒子合流口の近傍に設けられることができる。
本発明の第７の態様によると、第３乃至第６の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、複数の分流路は、第１方向と直交する方向に直線状に配列されることができる。
本発明の第８の態様によると、第２乃至第７の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、分流領域には、第１方向と交差する方向に幅を有し、広壁面から突設した複数の凸部材が第１方向と交差する方向に沿って配列され、複数の分流路は、複数の凸部材の間に沿ってそれぞれ延在することができる。
本発明の第９の態様によると、第８の態様による噴射用ノズルにおいて、複数の凸部材は、第２流路から流入した粒子が衝突して、分流することができる。
本発明の第１０の態様によると、第２乃至第９の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、加速気体合流口から導入された気体によってエジェクタ効果を生させ、粒子を第２流路から第１流路に吸引させることができる。
本発明の第１１の態様によると、第２乃至第１０の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、粒子導入開口は長手方向と短手方向とを有する矩形形状を有し、噴射開口の長手方向の長さは、粒子導入開口の短手方向の長さの所定倍の長さを有することができる。
本発明の第１２の態様によると、第２乃至第１１の何れか一つの態様による噴射用ノズルにおいて、所定の角度は９０°よりも大きくできる。
本発明の第１３の態様によると、噴射加工装置は、第２乃至第１２の何れか一つの態様による噴射用ノズルと、粒子導入開口を介して粒子を噴射用ノズルの第２流路へ供給する粒子供給部とを備える。
本発明の第１４の態様によると、加工方法は、第１３の態様による噴射加工装置が有する噴射開口から粒子と気体との混合流体を噴射することと、噴射開口に対向して配置した基材に粒子を衝突させることと、を含む。
本発明の第１５の態様によると、電池材料の製造方法は、第１４の態様による加工方法によって、基材として設けられた電極基材に粒子を衝突させることと、電極基材に電極材料の膜を形成することと、を含む。
本発明の第１６の態様によると、二次電池は、第１５の態様による電池材料の製造方法により製造された電極材料の膜を電極として有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１方向に対して所定の角度を有する第２方向から流動された粒子を、第１流路内に設けられた分流領域にて分散させ、粒子を実質的に均一に拡散して噴射することができる新たな構造の噴射ノズルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態による噴射加工装置の構成を模式的に示す図であり、図１（ｂ）は噴射加工装置を構成する噴射用ノズルの外観斜視図
【図２】第１の実施の形態による噴射用ノズルの図１のＡ−Ａ断面における流路を示す図
【図３】第１の実施の形態による噴射用ノズルの図１のＢ−Ｂ断面における流路を示す図
【図４】第１の実施の形態による噴射用ノズルの流路を示す斜視図
【図５】実施例２における噴射口から噴射される混合流体の流速のシミュレーション結果を示す図
【図６】実施例２における噴射口から噴射された固体微粒子により成膜された膜厚と成膜幅とを説明する図
【図７】第２の実施の形態による噴射用ノズルの図１のＡ−Ａ断面における流路を示す図
【図８】第２の実施の形態による噴射用ノズルの流路を示す斜視図
【図９】変形例による噴射用ノズルの図１のＡ−Ａ断面における流路を示す図
【図１０】変形例による噴射用ノズルの図１のＡ−Ａ断面における流路を示す図
【図１１】変形例による噴射用ノズルの噴射開口の形状を示す図
【図１２】実施例１による噴射用ノズルの外観図および部品組立図
【図１３】実施例１による噴射用ノズルの流路を説明する図
【図１４】実施例１における噴射口から噴射された固体微粒子により成膜された膜厚と成膜幅とを説明する図
【図１５】加工方法を説明するフローチャート
【図１６】電池材料の製造方法を説明するフローチャート
【図１７】電池材料の製造方法により製造された電極材料の膜を電極として有する二次電池の概要構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の態様の噴射用ノズルは、所定の噴射方向と交差する方向に配列して設けられた複数の分流路に対して、斜方から混合流体を流入させる構成を有する。かかる構成により本発明の態様の噴射用ノズルは、流路幅の拡大と粒子の均一分散とを実現する。また、本発明の態様の噴射用ノズルは、さらに加速気体を導入することによって、噴射路にて粒子を充分に拡散させ、噴射開口からの粒子の噴射を均一化する。以下詳細に説明する。
【０００９】
−第１の実施の形態−
図面を参照しながら、本発明の第１の実施の形態による噴射加工装置について説明する。図１（ａ）は第１の実施の形態による噴射加工装置１を構成する概略構成図である。噴射加工装置１は、固体微粒子を収容し噴射用ノズルに供給する固体微粒子供給ユニット１１と、固体微粒子供給ユニット１１が着脱可能な噴射用ノズル１０とによって構成される。固体微粒子としては、金、銀、銅、アルミニウム、スズ、ニッケル、チタン等の各種金属からなるものや、Ｓｉ−Ｃｕ系やＳｉ−Ｓｎ系などの各種合金ないし金属間化合物からなるもの、酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム等のセラミックスや各種無機ガラス材料からなるもの、ポリエチレン等の高分子化合物からなるものなどが挙げられる。また、メカニカルアイロニング法等によって異種材料を複合化した複合微粒子や、異種材料を表面にコーティングした被覆微粒子等も挙げられる。
【００１０】
図１（ｂ）は噴射用ノズル１０の外観斜視図である。図１（ｂ）においては、理解を容易にするために、固体微粒子供給ユニット１１は噴射用ノズル１０に接続されていない状態を示している。噴射用ノズル１０には、気体導入開口１０１と、微粒子導入開口１２０と、噴射開口１３０とが設けられている。固体微粒子供給ユニット１１は微粒子導入開口１２０において噴射用ノズル１０に接続される。
【００１１】
図２は、図１のＡ−Ａ線での噴射用ノズル１０内部に設けられた流路の断面図であり、図３は、図１（ｂ）の噴射用ノズル１０のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、説明の都合上、図２はｙ軸−側から見た流路の断面を模式的に示す。図４（ａ）、（ｂ）は、図１に示す噴射用ノズル１０内部の流路の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線で囲む範囲Ｒ１を拡大して示す図である。なお、説明の都合上、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸で表される座標軸を、図１〜図４に示すように設定する。
【００１２】
図２〜図４に示すように、噴射用ノズル１０には固体微粒子の噴射用の流路が形成されている。噴射用ノズル１０の流路は、第１流路１００と、第２流路２００と、第３流路３００とによって構成される。第１流路１００は、混合流体中での固体微粒子の拡散を促進し、混合流体を噴射開口１３０から噴射させる噴射路として機能する。なお、本明細書では、説明の都合上、ｘ軸を噴射方向Ｄ１に沿って設定している。第２流路２００は、微粒子供給路として機能する。第３流路３００は、加速用気体を導入するためのガス導入路として機能する。
【００１３】
本実施の形態の噴射加工装置１では、微粒子導入開口１２０を介して固体微粒子供給ユニット１１から供給された固体微粒子が、噴射用ノズル１０の流路形状による作用と、気体導入開口１０１から第３流路３００を通って供給された気体による作用と、分流領域１６０による作用とによって分散・拡散され、かつ加速される。固体微粒子と気体との混合流体が第１流路１００末端の噴射開口１３０から、たとえば電極基材等の被加工面に向けて噴射される。
【００１４】
噴射用ノズル１０は、たとえばアルミナや窒化ケイ素等のセラミックスまたは炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金等の耐食性材料を用いて作成される。気体導入開口１０１は、チューブ等を介してガスボンベ等の気体供給源（不図示）に接続され、加速用気体として、たとえばＨｅ、Ｎ２、Ａｒ、空気等の種々のガス（加速用気体）が所望の圧力に調整されて供給されるように構成されている。
【００１５】
第１流路１００は噴射方向Ｄ１に沿って噴射開口１３０まで延在し、噴射方向Ｄ１に直交する面における流路断面が、ｙ軸方向の幅が広く、ｚ軸方向の幅が狭い扁平形状をなしている。本明細書では、ｙ軸方向の幅が広い壁面を広壁面、ｚ軸方向の幅が狭い壁面を狭壁面と呼ぶ。図２〜４においては、第１流路１００のｘ軸に直交する面での流路断面の一例として矩形形状の場合を示しているが、矩形のみに限定されるものではなく、扁平形状として長円形や楕円形等、種々な形状を取り得る。第１流路１００のｘ軸に直交する面での断面積はｘ軸−側から噴射開口１３０に向けて連続的に増加するように形成されている。本実施の形態では、図２〜４に示すように、第１流路１００の流路断面のｙ軸方向の長さは、ｙ軸＋方向および−方向に均等に連続的に増加し、噴射開口１３０において流路断面のｙ軸方向の長さは最長となる。また、第１流路１００の流路断面のｚ軸方向の長さは、ｘ軸−側から噴射開口１３０に向けて連続的に減少し、噴射開口１３０におけるｚ軸方向の長さは最短となる。噴射開口１３０におけるｙ軸方向の長さとｚ軸方向の長さの比、すなわち噴射開口１３０のアスペクト比は、例えば０．００１〜０．１程度であり、０．００５〜０．０５程度であっても良い。アスペクト比が０．０１±０．００５の範囲のものは、噴射開口１３０の典型例のひとつである。第１流路１００の噴射開口１３０と反対の側（上流側）には、噴射方向Ｄ１と交差する方向に沿って、分流領域１６０が設けられている。分流領域１６０の詳細については後述する。
【００１６】
第１流路１００を規定する狭壁面には、ｘ軸−側において、粒子合流口１４０が開口する。第２流路２００は合流方向Ｄ２に沿って延在し、この粒子合流口１４０から分流領域１６０に向けて、合流方向Ｄ２の方向に固体微粒子を供給する。なお、噴射方向Ｄ１と合流方向Ｄ２とのなす角θは、９０度よりも大きく、かつ１８０度よりも小さくなるように構成されている。θの好ましい範囲は、９５度≦θ≦１７５度であり、より好ましい範囲は１００度≦θ≦１３５度である。第１流路１００を規定する広壁面は、ｘ軸方向において粒子合流口１４０と噴射開口１３０との間に加速気体合流口１５０を有し、この加速気体合流口１５０にて詳細を後述する第３流路３００と接続している。第１流路１００のｘ軸方向における粒子合流口１４０と噴射開口１３０との間には、噴射方向Ｄ１と交差する方向に沿って、詳細を後述する複数の分流路４００を有する分流領域１６０が設けられている。
【００１７】
なお、第１流路１００の噴射方向Ｄ１と直交する平面での流路断面の断面積が、噴射開口１３０に近づくにつれて徐々に連続的に増加するものに代えて、同一の断面積を有する構造でもよい。また、第１流路１００の流路断面のｙ軸方向の長さ、すなわち長辺の長さが、ｙ軸方向＋側と−側とで連続的に増加するものに代えて、ｙ軸方向＋側または−側の一方で連続的に増加するものでもよい。第１流路１００の噴射方向Ｄ１と直交する平面での流路断面の断面積が、噴射開口１３０に近づくにつれて連続的に増加するものに代えて、段階的に増加するものでもよい。ただし、上記の各場合であっても、噴射開口１３０の長手方向の長さは微粒子導入開口１２０の短手方向の長さよりも長く、すなわち１倍よりも大きくなるように構成される。
【００１８】
第２流路２００は、合流方向Ｄ２に沿って延在する。微粒子導入開口１２０は、固体微粒子供給ユニット１１から固体微粒子を噴射用ノズル１０に導入するための接続部である。微粒子導入開口１２０は、矩形形状を有している。なお、図では微粒子導入開口１２０はｚ軸方向を長辺とする矩形形状を有するものとして示しているが、長辺の方向はこの例に限定されるものではない。また、微粒子導入開口１２０の形状は矩形のみに限定されるものではなく、長円形や楕円形等、種々の形状を取り得る。固体微粒子供給ユニット１１は、所定量の固体微粒子をキャリアガスとともに噴射用ノズル１０に供給する。キャリアガスとしては前述の加速用気体と同様に種々の気体を用いることができる。
【００１９】
第２流路２００の合流方向Ｄ２と直交する面での流路断面は矩形形状であって、微粒子導入開口１２０から粒子合流口１４０にかけて、合流方向Ｄ２に沿って断面形状が変化するように形成されている。具体的には、第２流路２００の合流方向Ｄ２と直交する面での流路断面の形状は、断面積を同一に維持しつつ、長辺と短辺との割合が連続的に変化するように形成されている。すなわち、第２流路２００の微粒子導入開口１２０側では、合流方向Ｄ２と直交する面での断面はｚ軸方向を長辺とする矩形形状であり、粒子合流口１４０側ではｚ軸方向を短辺とする矩形形状となるように、流路断面の形状が徐々に変化するように形成されている。なお、第２流路２００の流路断面の形状は、矩形のみに限定されるものではなく、長円形や楕円形等、種々な形状を取り得る。また、第２流路２００の合流方向Ｄ２と直交する面での流路断面の形状が合流方向Ｄ２に沿って変化するものに限定されず、流路断面の形状が変化しないものも本発明の一態様に含まれる。流路断面の形状が変化する場合であっても、断面積を同一に維持しながら形状変化するものに限定されず、断面積が連続的に変化するものや段階的に変化するものについても本発明の一態様に含まれる。さらに、第２流路２００は、合流方向Ｄ２に沿って延在するものに限定されない。微粒子導入開口１２０からの経路によらず、分流領域１６０に向けて合流方向Ｄ２の方向に固体微粒子を供給するものは本発明の一態様に含まれる。
【００２０】
第１流路１００には、分流領域１６０が噴射方向Ｄ１と交差する方向に沿って設けられる。図３においては、分流領域１６０が粒子合流口１４０の噴射開口１３０側の端部と接してｘ軸と直交する方向、すなわちｙ軸方向に沿って設けられた例を示している。なお、分流領域１６０は図３に示す例に設けられるものに限定されず、分流領域１６０が粒子合流口１４０の近傍に設けられてもよく、粒子合流口１４０と噴射開口１３０との間に設けられるものはいずれの態様も本発明に含まれる。
【００２１】
分流領域１６０には、複数の分流路４００が噴射方向Ｄ１と交差する方向に沿って配列される。本実施の形態においては、複数の凸部１２３の間に分流路４００が形成されている。凸部１２３は、壁部１２３ａ、１２３ｂと、壁部１２３ａおよび１２３ｂを接続する接続壁部１２３ｃとを有する。壁部１２３ａ、１２３ｂと、接続壁部１２３ｃとは、第１流路１００の一方の広壁面からｚ軸方向に突出して、対向する他方の広壁面に達するように立設されている。壁部１２３ａ、１２３ｂは噴射方向Ｄ１に延在し、接続壁部１２３ｃは合流方向Ｄ２に沿って延在する。図３、図４に示すように、凸部１２３はｘｙ平面に平行な断面では「コ」の字形状（「Ｕ」の字形状）を有している。複数の凸部１２３は、ｙ軸方向に沿って所定の間隔Ｌ１（図４（ｂ）参照）ごとに配列されている。
【００２２】
なお、互いに隣接し合う凸部１２３の間が間隔Ｌ１ごとに配列されている場合には、ｙ軸方向に沿って配列された複数の凸部１２３の中で両端に立設する凸部１２３のそれぞれと第１流路１００の狭壁面との間隔Ｌ２（図３参照）は、上記の間隔Ｌ１よりも大きくなるように配列されることが好ましい。凸部１２３同士の間隔や凸部１２３と狭壁面との間隔、凸部１２３の配置個数等は、上述のものに限定されず、シミュレーションや実験等の結果に基づいて適宜変更することができる。
【００２３】
第３流路３００は、気体導入開口１０１から加速気体合流口１５０にて第１流路１００と接続するまでの流路を指す。なお、図２においては、第３流路３００と第１流路１００とのなす角θ０が実質的に９０度である例を示しているが、本発明はこれに限定されない。噴射用ノズル１０の形状に応じて第３流路３００は適宜の角度にて第１流路１００と合流することができ、加速用気体により固体微粒子を加速する効果は角θ０が１８０度に近いほど大きいが、設計上の制約等を考慮して適当な大きさに設定すればよい。加速気体合流口１５０は、第１流路１００を規定する広壁面に、ｘ軸方向において粒子合流口１４０と噴射開口１３０との間に設けられる。図２〜４は、複数個の加速気体合流口１５０が、分流領域１６０に立設された複数の凸部１２３にそれぞれ対応して設けられた例を示している。具体的には、加速気体合流口１５０は、凸部１２３の壁部１２３ａ、１２３ｂおよび接続壁部１２３ｃで囲まれる領域内に設けられている。図３、図４に示すように、接続壁部１２３ｃは凸部１２３のｘ軸−側に設けられているので、加速気体合流口１５０から供給された加速用気体は、ｘ軸＋側に向けて噴出する。加速気体合流口１５０からｘ軸＋側に向けて気体が噴出することにより、凸部１２３の近傍にはエジェクタ効果による負圧が生じる。
【００２４】
なお、加速気体合流口１５０は、図２〜４に示す例に限定されない。加速気体合流口１５０が分流領域１６０に設けられるものに代えて、分流領域１６０の近傍に設けられるもの、一例として、粒子合流口１４０と噴射開口１３０との間であって、噴射方向Ｄ１と交差する方向に配列されるものも、本発明の一態様に含まれる。また、加速気体合流口１５０は、一方の広壁面に配列されるものに限定されず、一方の広壁面に対向する他方の広壁面の両方に配列されるものも本発明の一態様に含まれる。
【００２５】
上述したような流路が形成された噴射用ノズル１０を有する噴射加工装置１において、固体微粒子供給ユニット１１から供給された固体微粒子と気体の混合流体は、微粒子導入開口１２０を介して第２流路２００に供給され、合流方向Ｄ２の方向に流動し、粒子合流口１４０を通過して分流領域１６０に到達する。分流領域１６０に到達した固体微粒子と気体との混合流体の流動方向は合流方向Ｄ２から噴射方向Ｄ１へと変更される。
【００２６】
分流領域１６０では、混合流体内で固体微粒子が分散される。具体的には、合流方向Ｄ２の方向に沿って進行した固体微粒子は、分流領域１６０に設けられた凸部１２３を構成する壁部１２３ａの領域Ｗ１（図３、図４参照）に衝突することにより分散する。接続壁部１２３ｃが合流方向Ｄ２に沿って延在しているため、第１流路１００に達した固体微粒子の一部は、凸部１２３の壁部１２３ａの領域Ｗ１に衝突し易く、その結果、固体微粒子と気体の混合流体は分散され易くなる。
【００２７】
上述したように、ｚ軸方向に突出する凸部１２３を構成する壁部１２３ａおよび１２３ｂは、噴射方向Ｄ１に沿って配列されており、噴射方向Ｄ１の方向に延在する分流路４００を形成しているので、分散された固体微粒子の進行方向は、概ね噴射方向Ｄ１に揃えられる。すなわち、凸部１２３は、固体微粒子を分散する機能と固体微粒子の流動方向を噴射方向Ｄ１に揃える機能とを有している。分散された固体微粒子と気体との混合流体は、凸部１２３の壁部１２３ａと隣接する凸部１２３の壁部１２３ｂとの間、すなわち分流路４００を通過し、第１流路１００を噴射方向Ｄ１に流動する。
【００２８】
上述したように分流路４００で分散され流動方向が揃えられた固体微粒子と気体の混合流体は、主として加速気体合流口１５０からの気体のエジェクタ効果による負圧によって吸引され、第１流路１００の噴射方向Ｄ１（ｘ軸＋方向）に加速される。すなわち、気体導入開口１０１から第３流路３００に所定圧力で加速用気体が供給されると、加速用気体は分流領域１６０に設けられた加速気体合流口１５０から噴射方向Ｄ１（ｘ軸＋方向）に向けて噴出し、第２流路２００から固体微粒子と気体との混合流体を吸引して混合し、第１流路１００を流動し、固体微粒子と気体の混合流体を噴射開口１３０から電極基材に向けて噴射する。
【００２９】
噴射開口１３０から噴射される固体微粒子の速度は、主として加速用気体の種類及び圧力により設定される。噴射開口１３０から噴射された混合流体中の固体微粒子は、噴射開口１３０からｘ軸方向へ０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の距離に配置された電極基材の被付着面に衝突して付着する。固体微粒子を噴射させながら噴射用ノズル１０と電極基材とを、ｙｚ平面内で相対的に移動させることにより、常温かつ常圧下で、電極基材表面に電極材料の膜が形成される。電極基材のｙ軸方向の長さが噴射開口１３０のｙ軸方向の長さよりも長い場合には、噴射開口１３０と電極基材とのｙ軸方向の相対位置を変更して、噴射用ノズル１０と電極基材とを、ｙｚ平面内で相対的に移動させることを行うことにより、成膜加工を行う。
【００３０】
図１５に示すフローチャートを参照して、噴射加工装置１による加工方法を説明する。ステップＳ１では、噴射開口１３０から固体微粒子と気体との混合流体を基材に向けて噴射させ、噴射開口１３０に対向して配置した基材に固体微粒子を衝突させて処理を終了する。
【００３１】
以上で説明した噴射用ノズル１０と固体微粒子供給ユニット１１とを備える噴射加工装置１を用いることにより、ＰＪＤ（Powder Jet Deposition）法により電極基材上に電極材料膜を形成して、たとえばリチウムイオン二次電池等の電池用の負極材料を形成することができる。この場合、電極基材には、集電体を構成する材料として、たとえば銅（Ｃｕ）や導電性樹脂等の導電性基材が用いられる。
図１６に示すフローチャートを参照して、電池材料の製造方法を説明する。ステップＳ１０では、基材として上述した電極基材を用いて、図１５のフローチャートにおけるステップＳ１の処理と同様の処理により電極基材に固体微粒子を衝突させ、電極材料膜を形成して処理を終了する。
【００３２】
この電極材料を電池の形態（たとえば円筒形型、角型、セル型、ラミネート型等）に合わせた形状寸法に打ち抜くことによって負極が形成される。図１７に、上記の方法により電極材料膜が形成された電池材料を有する二次電池の一例を示す。アルミ箔にコバルト酸リチウム等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された公知の正極５０１と、上記の負極５０２とをセパレータ５０３を挟んで対峙させ、公知の溶媒中に公知の電解液（非水電解質）とともに封入することによって、リチウムイオン二次電池５００が構成される。なお、公知の溶媒はプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等であり、公知の電解液はＬｉＣｌＯ４やＬｉＰＦ６等である。この結果、高い電気容量と長期間安定的に保持可能なリチウムイオン二次電池が得られる。なお、噴射加工装置１を用いて、リチウムイオン二次電池の負極材料を形成するものに代えて、正極材料を形成するものであってもよい。この場合、電極基材としては、たとえばアルミニウムや導電性樹脂等の導電性基材が用いられる。
【００３３】
［実施例１］
図１２〜１４を参照しながら、第１の実施の形態の噴射用ノズル１０について、各部の寸法の一例を次に示す。なお、図１２は実施例１の噴射用ノズル１０の外観図であり、図１２（ａ）は外観斜視図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）をｚ軸＋側から見た部品組立図、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）をｘ軸＋側から見た部品組立図、図１２（ｄ）は図１２（ｂ）をｙ軸−側から見た部品組立図である。図１３は噴射用ノズル１０の流路を説明する図であり、図１３（ａ）は図１２（ｃ）のＡ−Ａ断面における流路を示す断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の破線で示す領域Ｒ２を拡大して示す断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ断面における流路を示す平面図、図１３（ｄ）は図１３（ｃ）の破線で示す領域Ｒ３を拡大して示す断面図である。また、図１３（ｅ）は噴射用ノズル１０の分流領域１６０の近傍を拡大して表す斜視図である。
噴射開口１３０の長辺（ｙ軸方向）の長さ：６０ｍｍ
噴射開口１３０の短辺（ｚ軸方向）の長さ：０．６ｍｍ
凸部１２３のｘ軸方向の長さ：２．５ｍｍ
隣接し合う凸部１２３のｙ軸方向の間隔Ｌ１：０．６ｍｍ
第３流路３００の長辺の長さ：１．３ｍｍ
第３流路３００の短辺（ｙ軸方向）の長さ：０．８ｍｍ
第１流路のｘ軸方向の長さ（凸部１２３の先端から噴射開口１３０まで）：３７ｍｍ
Ｄ１とＤ２とのなす角θ：１１５度
【００３４】
なお、実施例１において、気体導入開口１０１は、第１導入開口１０１ａと第２導入開口１０１ｂとにより構成され、第１導入開口１０１ａおよび第２導入開口１０１ｂからの加速用気体は合流して第３流路３００に供給される。また、第１流路１００の噴射方向Ｄ１と直交する平面での流路断面は、ｘ軸方向の位置によらず同一の断面積を有する。
【００３５】
図１４は、噴射開口１３０から固体微粒子を電極基材（銅箔）に噴射させた膜の膜厚の測定値とｙ軸方向との関係を示し、縦軸が形成された膜の膜厚を示している。このときの成膜条件は次の通りである。
固体微粒子：Ｃｕ−Ｓｉ複合粒子
固体微粒子の平均粒径：１０［μｍ］
第１流路先端の速度：２８０［ｍ／ｓｅｃ］
第１流路内の圧力：０．３［ＭＰａ］
気体導入開口における加速用気体の圧力：０．５［ＭＰａ］
基材の温度：１５０［℃］
加速用気体の供給量：３２０［ｌ／ｍｉｎ］
噴射用ノズル１０と電極基材との相対移動速度：１［ｍｍ／ｓｅｃ］
なお、上記の加速用気体の供給量は、第１導入開口１０１ａおよび第２導入開口１０１ｂから導入される合計量である。
【００３６】
図１４に示すように噴射開口１３０から噴射された固体微粒子は、電極基材のｙ軸方向に沿った広い範囲で実質的に一様な膜厚を形成している。したがって、実施例１に示すように噴射用ノズル１０の流路を設定することにより、固体微粒子がｙ軸方向に沿って実質的に均一に拡散され、噴射開口１３０から噴射されていることがわかる。
【００３７】
上述した第１の実施の形態による噴射加工装置１によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１流路１００は、噴射開口１３０まで噴射方向Ｄ１に沿って延在し、第２流路２００は、第１流路１００の狭壁面に設けられた粒子合流口１４０において、噴射方向Ｄ１と所定の角度θをなす合流方向Ｄ２をもって合流し、微粒子導入開口１２０から導入された固体微粒子を第１流路１００まで流動させる。第３流路３００は、気体導入開口１０１から導入された加速用気体を第１流路１００に噴射させて固体微粒子を加速する。第１流路１００は、噴射開口１３０とは反対側に設けられ、噴射方向Ｄ１と交差して配列された複数の分流路４００からなる分流領域１６０を有する。上記の構成を有することによって、第２流路２００からの固体微粒子の流動方向が合流方向Ｄ２から噴射方向Ｄ１へ変化する際に、分流領域１６０によって固体微粒子を混合流体内で分散させ、第１流路１００内部で固体微粒子が混合流体内で実質的に均一に拡散して、噴射開口１３０から噴射することができる。この結果、電極基材等に付着する固体微粒子による成膜層の膜厚を噴射開口１３０の延在方向（ｙ軸方向）に沿って実質的に均一にすることができる。したがって、ｙ軸方向に沿って広い範囲で所望の膜厚を得ることができるので、生産性が向上する。また、上述した構造によって固体微粒子が拡散されるとともに、噴射開口１３０から噴射される固体微粒子の速度が均一化され、噴射速度の速い領域において固体微粒子が既に形成された成膜層に衝突して削り落とすことを防ぐことができる。
【００３８】
（２）加速気体合流口１５０は、噴射方向Ｄ１と交差して複数配列される。この結果、噴射方向Ｄ１と交差した方向に沿って、固体微粒子と気体との混合流体の流速を実質的に均一にすることができる。
（３）加速気体合流口１５０は、分流領域１６０の近傍に設けられる。この結果、分流領域１６０で分散された固体微粒子をｘ軸＋方向に加速させることができる。
【００３９】
（４）加速気体合流口１５０は、複数の分流路４００のそれぞれに対応して設けられる。したがって、分流路４００を流動する固体微粒子をｘ軸＋方向へ吸引して、加速させて、成膜処理等に必要となる流速を得ることができる。
（５）分流領域１６０は、粒子合流口１４０の近傍に設けられる。この結果、第２流路２００から流入した固体微粒子の混合流体内での拡散を促進させることができる。
【００４０】
（６）複数の分流路４００は、噴射方向Ｄ１と直交する方向に直線状に配列した場合、ｙ軸方向に沿って、固体微粒子と気体との混合流体の流速をより均一にすることに寄与する。
（７）複数の凸部１２３は、噴射方向Ｄ１と交差する方向、すなわちｙ軸方向に沿って配列され、複数の分流路４００は、複数の凸部１２３の間に噴射方向Ｄ１に沿って延在する。したがって、微粒子導入開口１２０から供給された固体微粒子を分散させるとともに、固体微粒子の進行方向をｘ軸＋側へ整流させることができる。
【００４１】
（８）複数の凸部１２３は、第２流路２００から流入した固体微粒子が衝突することによって、固体微粒子を分散させる。その結果、第１流路１００内において固体微粒子が混合流体内で実質的に均一に拡散して、噴射開口１３０から噴射できる。
【００４２】
（９）加速気体合流口１５０は、それぞれの凸部１２３に対応して設けられる。すなわち、加速気体合流口１５０は、それぞれの凸部１２３の壁部１２３ａ、１２３ｂおよび接続壁部１２３ｃによって囲まれる領域内に設けられるようにした。その結果、加速気体合流口１５０の近傍は、加速用気体によってエジェクタ効果を生じ、固体微粒子が第１流路１００のｘ軸＋方向へ吸引されるので、凸部１２３に衝突して分散した固体微粒子をｘ軸方向へ加速させることができる。
【００４３】
（１０）微粒子導入開口１２０は長手方向と短手方向とを有する矩形形状を有し、噴射開口１３０の長手方向（ｙ軸方向）の長さは、微粒子導入開口１２０の短手方向の長さよりも長く、すなわち１倍より大きくなるようにした。その結果、固体微粒子の噴射によって電極基材等に実質的に均一な厚さで成膜される範囲を広く確保することができる。
【００４４】
（１１）噴射加工装置１は、噴射用ノズル１０と、微粒子導入開口１２０を介して固体微粒子を噴射用ノズル１０に形成された第２流路２００へ導入する固体粒子導入ユニット１１とを備える。したがって、扁平の噴射開口１３０から均一に拡散された固体微粒子を噴射させることができるので、一回ごとの噴射において広い面積に対して処理可能となり、製品の生産性を向上できる。
【００４５】
（１２）噴射加工方法においては、噴射加工装置１が有する噴射開口１３０から固体微粒子と気体との混合流体を噴射し、噴射開口１３０に対向して配置した基材に固体微粒子を衝突させて、基材の被加工面に固体微粒子を付着させる。したがって、実質的に均一な膜厚を広い面積について形成させることができるので、高品質の製品を高い生産性の下で製造できる。
【００４６】
以上で説明した第１の実施の形態による噴射加工装置１を以下のように変形できる。
加速気体合流口１５０は、それぞれの凸部１２３の壁部１２３ａ、１２３ｂおよび接続壁部１２３ｃによって囲まれる領域内に設けることに限定されない。固体微粒子が噴射開口１３０で必要な流速が得られれば、それぞれの凸部１２３の近傍、もしくは所定個数の凸部１２３に対して１個をしかるべき凸部１２３の近傍に設けてもよい。少なくとも１個または数個の凸部１２３の近傍に加速気体合流口１５０を設けるようにしてもよい。
【００４７】
−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明の第２の実施の形態による噴射加工装置について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第１流路がｚ軸方向に段差を有して形成される点で、第１の実施の形態と異なる。
【００４８】
図７は、第２の実施の形態による噴射加工装置１の噴射用ノズル１０の流路断面図であり、図１のＢ−Ｂ線における断面である。図８は、噴射用ノズル１０内部の流路斜視図である。なお、説明の都合上、図７はｙ軸−側から見た流路の断面を模式的に示す。また、図７、図８についても、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸で表される座標軸を図示の通りに設定する。
【００４９】
図７、図８に示すように、第２の実施の形態における噴射用ノズル１０では、第１流路１０１はｚ軸方向に段差を有している。第１流路１１０の粒子合流口１４０は噴射開口１３０よりもｚ軸＋側に設けられている。第１流路１１０には、分流領域１６０よりもｘ軸＋側に傾斜領域１６１が形成される。傾斜領域１６１は、図８で示す端部１６１ａから１６１ｂまでの領域を指す。傾斜領域１６１では、端部１６１ａから端部１６１ｂまでの間でｘ軸＋側に進むほど、ｚ軸−方向へ進むように傾斜が設けられている。
【００５０】
第１流路１１０において、傾斜領域１６１の端部１６１ｂの近傍には、広壁面に噴射方向Ｄ１と交差する方向に加速気体合流口１５１が設けられている。図７、８に示すように、ｘ軸−側から第３流路３１０が第１流路１１０と接続している。なお、図７、８は、第１流路１１０の傾斜領域１６１の端部１６１ｂから噴射開口１３０までの範囲と、第３流路３１０とがｚ軸方向について同一の平面上に設けられた例を示しているが、この例に限定されず、ｚ軸方向に段差を有して合流する場合も、本発明の一態様に含まれる。
【００５１】
上記のように、加速気体合流口１５１が傾斜領域１６１に設けられていることから、第２の実施の形態では、分流領域１６０に立設された凸部１２３の近傍には加速気体合流口１５０が設けられていない。第１流路１１０のｘ軸−側の端部には、たとえばＨｅ、Ｎ２、Ａｒ、空気等のガス（加速気体）がチューブ等を介して接続された気体供給源（不図示）から供給される。
【００５２】
上記のように、第１流路１１０には、第３流路３１０からの加速用気体が、広壁面に設けられた加速気体合流口１５１を通って導入され、ｘ軸＋方向へ流動している。このため、固体微粒子供給ユニット１１から供給され第２流路２００を流動する固体微粒子と気体との混合流体は、傾斜領域１６１近傍にて、加速用気体によるエジェクタ効果による負圧によって第１流路１１０に吸引される。第１流路１１０に吸引された混合流体は、第１の実施の形態にて説明したように、第１流路１１０をｘ軸＋方向へ流動し、固体微粒子と気体の混合流体を噴射開口１３０から電極基材に向けて噴射される。
【００５３】
上述した第２の実施の形態による噴射加工装置１によれば、第１の実施の形態による噴射加工装置１によって得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。特に、本実施の形態では、第１流路１１０が傾斜領域１６１を有することによりｚ軸方向に段差を有して形成される。この結果、傾斜領域１６１近傍にて負圧を生じさせて、第２流路２００を流動する固体微粒子と気体との混合流体をエジェクタ効果によって第１流路１０１のｘ軸＋方向へ吸引することができる。
【００５４】
［実施例２］
第２の実施の形態の噴射用ノズル１０について、各部の寸法の一例を次に示す。
微粒子導入開口１２０の長辺（ｚ軸方向）の長さ：６．８ｍｍ
微粒子導入開口１２０の短辺の長さ：１ｍｍ
噴射開口１３０の長辺（ｙ軸方向）の長さ：６０ｍｍ
噴射開口１３０の短辺（ｚ軸方向）の長さ：０．７ｍｍ
加速気体合流口１５１の長辺（ｙ軸方向）の長さ：２２ｍｍ
分流路４００のｙ軸方向の幅：１．０ｍｍ
分流路４００のｘ軸方向の幅：２．１ｍｍ
第１流路のｘ軸方向の長さ（凸部１２３の先端から噴射開口１３０まで）：８６ｍｍ
Ｄ１とＤ２とのなす角θ：１１２度
分流領域１６０のうち、ｘ軸−側の端部におけるｘ軸に直交する平面での流路断面は長辺（ｙ軸方向）を２２ｍｍ、短辺（ｚ軸方向）を０．５ｍｍとした。
【００５５】
図５に、上記実施例２の噴射用ノズル１０についてのシミュレーション結果を示す。シミュレーションの条件は次の通りである。
（１）第１流路１１０内気体：圧縮性、乱流場
（２）第１流路１１０先端の速度：１００［ｍ／ｓｅｃ］〜３６０［ｍ／ｓｅｃ］
（３）第１流路１１０内の圧力：０．１［Ｍｐａ］〜１．０［Ｍｐａ］
（４）固体微粒子：Ｃｕ−Ｓｉ複合粒子
（５）固体微粒子の平均粒径：１０［μｍ］
（６）ガス種類：Ｎ２
（７）使用公式：ナビエ・ストークスの式、乱流モデル（標準ｋ−εモデル及び壁面関数）、粒子運動方程式（ラグラジアン関数）、各粒子間抵抗（カニングハム相関でのストークス抵抗）
なお、圧縮膨張等の作用により、噴射開口１３０の近傍（すなわち第２流路２００の最下流）では、固体微粒子の速度が上記の３６０ｍ／ｓｅｃを超えても良いとした。
【００５６】
図５は、噴射開口１３０から噴射される混合流体の流速と、ｙ軸方向の位置との関係を示し、縦軸が混合流体の流速を表している。図５に示すように、噴射開口１３０のｙ軸方向に沿った広い範囲で、流速がほぼ一定となっている。
【００５７】
図６は、実際に噴射開口１３０から固体微粒子を電極基材（銅箔）に噴射させて形成した膜の膜厚測定値とｙ軸方向との位置との関係を示し、縦軸が形成された膜の膜厚を表している。このときの成膜条件は次の通りである。
固体微粒子：Ｃｕ−Ｓｉ複合粒子
固体微粒子の平均粒径：１０［μｍ］
第１流路先端の速度：１５０［ｍ／ｓｅｃ］
第１流路内の圧力：０．３［ＭＰａ］
基材の温度：１５０［℃］
【００５８】
図６に示すように、ｙ軸方向に沿った膜厚の分布は、図５に示す噴射開口１３０の混合流体の流速のシミュレーション結果と対応している。すなわち、噴射開口１３０から噴射された固体微粒子は、電極基材のｙ軸方向に沿った広い範囲で実質的に一様な膜厚を形成している。
【００５９】
上述した実施例２に示すように噴射用ノズル１０の流路を設定することにより、固体微粒子の拡散が促進される。実施例の場合では、第２流路２００が第１流路１１０と接続する粒子合流口１４０では、合流方向Ｄ２に直交する平面での流路断面の短辺の長さが微粒子導入開口１２０でのｚ軸方向の長さと比べて短くなる。この結果、固体微粒子のｚ軸方向における運動の自由度が減少し、逆に、流路断面においてｚ軸と直交する方向における運動の自由度が増加する。この結果、第１流路１１０に流動してきた固体微粒子は噴射方向Ｄ１に拡散され易くなる。さらに、実施例に示すように噴射用ノズル１０の流路を設定することにより、第１流路１１０内で固体微粒子はｙ軸方向に実質的に均一に拡散される。
【００６０】
以上で説明した第２の実施の形態による噴射加工装置１を次のように変形できる。
（１）傾斜領域１６１の端部１６１ｂ近傍の断面形状は、図９に示すような種々の形状を採用することができる。この場合、固体微粒子の材質等に応じて、シミュレーションや実験等を用いて、混合流体をｘ軸＋方向へ吸引する効果がより高くなるように形状を変更することができる。なお、図９（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図９（ｂ）〜（ｋ）は傾斜連結流路３１１の近傍を拡大して示す図である。
【００６１】
（２）第１流路１１０の噴射方向Ｄ１と直交する平面での流路断面の断面積が、噴射開口１３０に近づくにつれて徐々に連続的に増加するものに代えて、同一の断面積を有する構造でもよい。また、第１流路１１０の流路断面のｙ軸方向の長さ、すなわち長辺の長さが、ｙ軸方向＋側と−側とで連続的に増加するものに代えて、ｙ軸方向＋側または−側の一方で連続的に増加するものでもよい。第１流路１１０の噴射方向Ｄ１と直交する平面での流路断面の断面積が、噴射開口１３０に近づくにつれて連続的に増加するものに代えて、段階的に増加するものでもよい。ただし、上記の各場合であっても、噴射開口１３０の長手方向の長さは微粒子導入開口１２０の短手方向の長さよりも長く、すなわち１倍よりも大きくなるように構成される。
【００６２】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述した第１および／または第２の実施の形態と組み合わせることも可能である。
（１）凸部１２３の壁部１２３ａ、１２３ｂは、噴射方向Ｄ１に沿って設けられるものに限定されない。分散された固体微粒子を噴射方向Ｄ１に導くことが可能であれば、たとえば湾曲した形状であってもよい。凸部１２３はコの字状あるいはＵ字状ではなく中実の構造であっても良い。
【００６３】
（２）図１０に示すように、加速気体の導入口を第１流路１００の分流領域１６０の近傍に複数個設けるように構成してもよい。図１０では、第１流路１００の分流領域１６０の近傍の上側広壁面（ｚ軸＋側）と、下側広壁面（ｚ軸−側）の２か所に設けるように構成した例を示している。この場合は、加速気体が第１流路１００の分流領域１６０の近傍で上側広壁面と下側広壁面から互いに衝突するように合流する。これにより、固体微粒子の分散が良好に行われる。
【００６４】
（３）噴射開口１３０の形状は矩形形状に限定されない。たとえば、図１１に示すように、噴射開口１３０の断面が「Ｈ」型となるように、ｙ軸方向の両端部のｚ軸方向の長さが中央部のｚ軸方向の長さよりも長く形成されていてもよい。この結果、噴射開口１３０の両端部での境界領域等による混合流体の流速低下を抑制して、電極基材等に形成される実質的に均一な膜厚となる範囲を拡大できる。なお、噴射開口１３０の両端部のうちの少なくとも一方の端部のｚ軸方向の長さを長くする形状であってもよい。さらに、噴射開口１３０の両端部の形状は、図１１に示すような矩形形状であるものに限定されない。
【００６５】
（４）噴射加工装置１を用いてＰＪＤ（Powder Jet Deposition）法により電極材料膜を形成するものに代えて、コールドスプレー法、エアロゾルデポジション法、溶射等の種々の方法を用いることができる。
（５）噴射加工装置１から電極基材に固体微粒子を噴射して電極材料の膜を形成させるものに限定されず、基材の被加工面に噴射した固体微粒子によって種々の皮膜を形成するものでもよい。たとえば、基材の被加工面に噴射した固体微粒子によって電気配線層を形成するものでもよい。さらに、噴射加工装置１は基材の被加工面に噴射した固体微粒子によって除去加工を行う除去加工装置であってもよい。噴射加工装置１は、噴射用ノズル１０および固体微粒子供給ユニット１１に加え、基材の供給機構や温度調整機構、固体微粒子の回収機構等を備えるものであってもよい。
（６）電極材料は一次電池用の公知の電極材料であっても良い。
（７）噴射用ノズル１０の各部の寸法、材料は実施の形態のものに限定されるものではない。各部の寸法、材料は、固体微粒子の材質・粒径に応じて、噴射開口１３０から噴射され、電極基材等に付着する固体微粒子による成膜層の膜厚を噴射開口１３０の延在方向（ｙ軸方向）に沿って実質的に均一にすることができるように決定されればよい。
【００６６】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態、変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【００６７】
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１３年第００６５７６号（２０１３年１月１７日出願）
日本国特許出願２０１３年第１５５６０３号（２０１３年７月２６日出願）
【符号の説明】
【００６８】
１…噴射加工装置、１０…噴射用ノズル、
１１…固体微粒子供給ユニット、１００、１１０…第１流路、
１０１…気体導入開口、１２０…微粒子導入開口、
１２３…凸部、１３０…噴射開口、
１４０…粒子合流口、１５０、１５１…加速気体合流口、
１６０…分流領域、１６１…傾斜領域、
２００…第２流路、３００、３１０…第３流路、
４００…分流路
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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