(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布装置に用いられるダイヘッドであって、
前記塗布装置に前記ダイヘッドが設置された場合に前記ダイヘッドにおいて被塗布材の塗布領域に最も近接する先端部を有する第１ブロックと、
前記第１ブロックに対向して配置され、前記塗布領域のうちの第１領域を塗布する第１塗布液を吐出する第１開口部が前記第１ブロックとの間に形成される第２ブロックと、
前記第２ブロックとは反対側において前記第１ブロックに対向して配置され、前記塗布領域のうち前記第１領域に隣接する第２領域を塗布する第２塗布液を吐出する少なくとも２つの第２開口部が前記第１ブロックとの間に形成される第３ブロックと、
前記先端部から前記第１開口部までの距離と前記第２開口部までの距離とを互いに異ならせる調整機構と
を備えるダイヘッド。
【請求項２】
前記第３ブロックは、前記第２開口部が前記先端部に位置するように前記第１ブロックに固定され、
前記調整機構は、前記先端部から前記第１開口部までの距離が調整されるように、前記第２ブロックを前記先端部とは反対の後端方向へ変位させて前記第１ブロックに固定する機構である請求項１に記載のダイヘッド。
【請求項３】
前記第１ブロックの後端面に接触する第１固定面と前記第２ブロックの後端面に接触する第２固定面との間に設けられた段差が互いに異なる複数の第４ブロックのうちから選択された一つを用いて前記第１ブロックと前記第２ブロックを連結することにより、前記先端部から前記第１開口部までの距離が調整される請求項２に記載のダイヘッド。
【請求項４】
前記第１ブロックと前記第２ブロックに挟まれることにより、前記第１塗布液を流通させる第１流路と前記第１開口部を形成する第１シムと、
前記第１ブロックと前記第３ブロックに挟まれることにより、前記第２塗布液を流通させる第２流路と前記第２開口部を形成する第２シムと
を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のダイヘッド。
【請求項５】
前記第３ブロックは、前記第２塗布液を一時的に貯留させる第２マニホールドを有し、全ての前記第２開口部は、前記第２マニホールドと連通している請求項１から４のいずれか１項に記載のダイヘッド。
【請求項６】
前記第１ブロックのうち、前記第２ブロックと対向する第１対向面と、前記第３ブロックと対向する第２対向面は、なす角が鋭角である請求項１から５のいずれか１項に記載のダイヘッド。
【請求項７】
第１ブロックは、前記第１塗布液を一時的に貯留させる第１マニホールドと、前記第１マニホールドへ前記第１塗布液を供給する第１供給口とを有する請求項１から６のいずれか１項に記載のダイヘッド。
【請求項８】
前記第１塗布液は電極材料であり、前記第２塗布液は、絶縁材料である請求項１から７のいずれか１項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、塗布装置に用いられるダイヘッドに関する
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池や燃料電池は、導電性シートを芯材とし、その表面に活物質と呼ばれる集電体形成用の塗布液を塗布して乾燥させた電極シート材を含む。電極シート材は、セパレータを挟んで幾重にも積層され、電解液に浸されて外装フィルムで封止される。ここで、加工工程において正極と負極が短絡することを防ぐために、例えばアルミナ等の無機物である絶縁材を活物質の両脇に隣接させる手法が知られるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１３／１１１６２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導電性シートに活物質層を形成する場合、一般的にはロール・トゥ・ロール方式によるダイコートが採用される。この場合、活物質層を形成するダイヘッドと絶縁層を形成するダイヘッドをそれぞれ用意し、それらをローラーによって搬送される導電性シートに対して一つずつ精度よく位置決めして設置することは、作業効率を著しく損なうものであった。しかし、活物質層を形成するダイヘッドと絶縁層を形成するダイヘッドを単純に一体化してしまうと、形成される活物質層と絶縁層のそれぞれの幅および高さは一定となり、一品種の電極シート材の製造にしか対応できないダイヘッドとなってしまう。すなわち、多品種の電極シート材を製造するためには、それぞれの電極シート材に専用のダイヘッドを用意する必要があった。このような電極シート材に限らず、第１の塗布層と、この第１の塗布層の両側にそれぞれ隙間なく隣接する第２の塗布層とが形成されたシート材は、さまざまな用途で製造されており、それらの製造に用いられるダイヘッドは、やはり同様の課題を抱えている。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、塗布装置に用いられるダイヘッドであって、被塗布材に形成する、第１の塗布層と、第１の塗布層の両側にそれぞれ隙間なく隣接する第２の塗布層の、それぞれの幅および高さを変更することができるダイヘッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様におけるダイヘッドは、塗布領域において被塗布材に対して最も近接する先端部を有する第１ブロックと、第１ブロックに対向して配置され、塗布領域のうちの第１領域を塗布する第１塗布液を吐出する第１開口部が第１ブロックとの間に形成される第２ブロックと、第２ブロックとは反対側において第１ブロックに対向して配置され、塗布領域のうち第１領域に隣接する第２領域を塗布する第２塗布液を吐出する少なくとも２つの第２開口部が第１ブロックとの間に形成される第３ブロックと、先端部から第１開口部までの距離と第２開口部までの距離とを互いに異ならせる調整機構とを備える。
【０００７】
このような構成を有するダイヘッドによれば、第１ブロックをベースとして、一側面側に配置される第２ブロック側で第１開口部の幅を調整することができ、また、反対面側に配置される第３ブロック側で第２開口部の幅を調整することができる。第３ブロックは、第２ブロックと反対側に配置されるので、第１開口部に対する第２開口部の位置を精確に調整することができる。さらに、調整機構により先端部から第１開口部までの距離と第２開口部までの距離とを互いに異ならせることができるので、第１塗布液によって形成される第１塗布層の高さと、第２塗布液によって形成される第２塗布層の高さを適切に調整することができる。
【０００８】
上記のダイヘッドにおいて第３ブロックは、第２開口部が先端部に位置するように第１ブロックに固定され、調整機構は、先端部から第１開口部までの距離が調整されるように、第２ブロックを先端部とは反対の後端方向へ変位させて第１ブロックに固定する機構としてもよい。このような構成により、第２塗布層より第１塗布層を高くしたいという要請に応えることができ、また、ダイヘッド設置時における先端部と被塗布材のギャップ調整が容易になる。
【０００９】
このとき、第１ブロックの後端面に接触する第１固定面と第２ブロックの後端面に接触する第２固定面との間に設けられた段差が互いに異なる複数の第４ブロックのうちから選択された一つを用いて第１ブロックと第２ブロックを連結することにより、先端部から第１開口部までの距離が調整されるようにしてもよい。このような第４ブロックを利用することにより、先端部からの第１開口部の後退量を安定的かつ容易に調整することができる。
【００１０】
また、上記のダイヘッドは、第１ブロックと第２ブロックに挟まれることにより、第１塗布液を流通させる第１流路と第１開口部を形成する第１シムと、第１ブロックと第３ブロックに挟まれることにより、第２塗布液を流通させる第２流路と第２開口部を形成する第２シムとを備えるように構成してもよい。このように、流路をいずれも交換可能なシムを用いて形成することにより、第１開口部と第２開口部の大きさや相対的な位置関係が異なる多くのパターンに対応することができる。
【００１１】
また、上記のダイヘッドにおいて第３ブロックは、第２塗布液を一時的に貯留させる第２マニホールドを有し、全ての第２開口部は、第２マニホールドと連通しているように構成してもよい。このように構成すれば、第２マニホールドの大きさを大きくすることができ、それぞれの第２開口部に対して別個にマニホールドを設けるよりも安定的な吐出を実現できる。
【００１２】
また、上記のダイヘッドにおいて第１ブロックのうち、第２ブロックと対向する第１対向面と、第３ブロックと対向する第２対向面は、なす角が鋭角であるとよい。このような関係にあると、被塗布材の搬送方向に対して上流側に設置される第２開口部から吐出される第２塗布液と、下流側に配置される第１開口部から吐出される第１塗布液とがほぼ同時に被塗布材に到達するので、境界が安定した塗布を行うことができる。
【００１３】
また、上記のダイヘッドにおいて第１ブロックは、第１塗布液を一時的に貯留させる第１マニホールドと、第１マニホールドへ第１塗布液を供給する第１供給口とを有してもよい。このように構成すると、第１供給口と、第３ブロックに設けられる第２塗布液を供給する第２供給口とが、ダイヘッドの一側方に存在することになるので、配管の取り回しが行いやすくなる。
【００１４】
また、上記のダイヘッドにおいて第１塗布液は電極材料であり、第２塗布液は絶縁材料であってよい。このようなダイヘッドは、電極シート材の製造において特に効果的である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、塗布装置に用いられるダイヘッドであって、被塗布材に形成する、第１の塗布層と、第１の塗布層の両側にそれぞれ隙間なく隣接する第２の塗布層の、それぞれの幅および高さを変更することができるダイヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るダイヘッドを用いた塗布工程の様子を示す斜視図である。
【図２】組み立てられた状態のダイヘッドの斜視図である。
【図３】組み立てられた状態のダイヘッドの別視点からの斜視図である。
【図４】ダイヘッドの分解斜視図である。
【図５】第１流路の構成を説明するための分解斜視図である。
【図６】第３ブロックの斜視図である。
【図７】第２流路の構成を説明するための分解斜視図である。
【図８】塗布工程中の先端部近傍の断面図である。
【図９】第４ブロックの斜視図である。
【図１０】他の実施例における第３ブロックの斜視図である。
【図１１】さらに他の実施例における第３ブロックの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。また、各図において、同一又は同様の構成を有する構造物が複数存在する場合には、煩雑となることを回避するため、一部に符号を付し、他に同一符号を付すことを省く場合がある。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るダイヘッド１００を用いた塗布工程の様子を示す斜視図である。本実施形態においては、リチウムイオン電池の電極シート材を製造する一工程である、電極シート３００に電極層と絶縁層を形成する塗布工程を一実施例として説明する。塗布装置は、被塗布材である電極シート３００を一方向へ送り出す搬送ローラー４１０と、搬送ローラー４１０の近傍において電極シート３００の搬送方向に直交するように設置されたダイヘッド１００とを含む。
【００１９】
ダイヘッド１００は、電極層を形成するためのスラリーである電極材料（第１塗布液）と、絶縁層を形成するためのスラリーである絶縁材料（第２塗布液）とをそれぞれ吐出する吐出工具である。ダイヘッド１００には、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０が接続されている。第１チューブ２１０は、不図示の第１貯留タンクからポンプによる輸送圧を受けて電極材料をダイヘッド１００へ供給する。第２チューブ２２０は、不図示の第２貯留タンクからポンプによる輸送圧を受けて絶縁材料をダイヘッド１００へ供給する。搬送ローラー４１０の回転速度やポンプによる輸送圧は、意図された電極層および絶縁層が形成されるように、不図示の制御部によって制御される。
【００２０】
ダイヘッド１００は、電極シート３００の塗布領域のうち、搬送方向に直交する幅方向に対して中央部の領域（第１領域）に電極材料を吐出すると共に、第１領域にそれぞれ隣接する２つの側方領域（第２領域）に絶縁材料を吐出する。吐出された電極材料および絶縁材料は、電極シート３００上でそれぞれ一定の高さ（層厚）をもって電極層および絶縁層を形成する。電極層および絶縁層は、その後の乾燥工程を経て固化する。
【００２１】
なお、図示するようにｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を定める。すなわち、電極シート３００の搬送方向がｘ軸方向であり、電極シート３００の幅方向がｙ軸方向であり、電極シート３００の塗布面に垂直な方向がｚ軸方向である。以後の図面においてもダイヘッド１００が図１のように設置された状態を基準とする同様の座標軸を併記することにより、それぞれの図面が表す構造物の向きを示す。
【００２２】
図２は、組み立てられた状態のダイヘッド１００の斜視図である。図３は、同じく組み立てられた状態のダイヘッド１００の別視点からの斜視図である。ダイヘッド１００は、主に、第１ブロック１１０、第２ブロック１２０、第３ブロック１３０、第４ブロック１４０、第１シム１６０、第２シム１７０によって構成されている。
【００２３】
第１ブロック１１０および第２ブロック１２０は、電極シート３００の塗布領域よりも幅広な長手方向を有する、全体的には直方体に近い金属ブロックである。第１ブロック１１０と第２ブロック１２０は、第１シム１６０を挟んで、ボルト１８２によって側面方向から互いに固定されている。また、それぞれの底面で接する第４ブロック１４０を介して、底面方向からも互いに固定されている。
【００２４】
第１シム１６０は、後述するように、第１ブロック１１０と第２ブロック１２０に挟まれることによって第１塗布液である電極材料を通過させる第１流路を形成する金属薄板である。第１開口部１９１は、第１流路の先端に形成される、電極材料を電極シート３００へ向かって吐出する吐出口である。第１供給口１１７は、上述の第１チューブ２１０が接続される接続口であり、電極材料は、第１供給口１１７を介してダイヘッド１００へ供給される。
【００２５】
第３ブロック１３０は、第１ブロック１１０および第２ブロック１２０と同様に電極シート３００の塗布領域よりも幅広な長手方向を有する金属ブロックである。第３ブロック１３０は、第２ブロック１２０とは反対側において、第２シム１７０を挟んで、第１ブロック１１０に固定されている。第２シム１７０は、後述するように、第１ブロック１１０と第３ブロック１３０に挟まれることによって第２塗布液である絶縁材料を通過させる第２流路を形成する金属薄板である。上述のように、絶縁材料は、電極材料が塗布される第１領域に隣接する２つの第２領域に塗布されるので、それぞれの第２領域に対応する第２流路が別個に設けられている。
【００２６】
第２開口部１９２は、第２流路の先端に形成される、絶縁材料を電極シート３００へ向かって吐出する吐出口である。本実施形態におけるダイヘッド１００は、１つの第１開口部１９１を有するので、第１開口部１９１の両側方に１つずつ、合計２つの第２開口部１９２が設けられている。第３ブロック１３０は、ボルト１８３によって第１ブロック１１０へ固定されている。第２供給口１３７は、上述の第２チューブ２２０が接続される接続口であり、絶縁材料は、第２供給口１３７を介してダイヘッド１００へ供給される。
【００２７】
図４は、ダイヘッド１００の分解斜視図である。第１ブロック１１０は、塗布装置にダイヘッド１００が設置された場合に被塗布材である電極シート３００に対して最も近接する先端部１１５を有する。先端部１１５は、第１ブロック１１０において長手方向に沿った稜線を成す。ダイヘッド１００は、先端部１１５が塗布領域に対して平行になるように塗布装置に設置される。
【００２８】
第１ブロック１１０は、先端部１１５を境界として、第２ブロック１２０と対向する第１対向面１１２と、第３ブロック１３０と対向する第２対向面１１３とを有する。第１対向面１１２には、第２ブロック１２０を固定するためのボルト１８２が螺合するねじ穴１１１が複数設けられている。第１シム１６０は、ねじ穴１１１に対応する位置に、ボルト１８３を貫通させるための貫通孔１６１を有する。同様に、第２ブロック１２０は、ねじ穴１１１に対応する位置に、ボルト１８２を貫通させるための貫通孔１２１を有する。貫通孔１２１は、ボルト１８２の頭部を収容する座ぐりが設けられている。ボルト１８２の頭部が座ぐり面と当接することにより、第２ブロック１２０は第１ブロック１１０に固定される。
【００２９】
第１ブロック１１０および第２ブロック１２０の底面にも、不図示のねじ穴が設けられている。第４ブロック１４０は、それらのねじ穴に対応する位置に、ボルトを貫通させるための貫通孔１４１を有する。貫通孔１４１は、ボルトの頭部を収容する座ぐりが設けられている。複数のボルトが貫通孔１４１を貫通して第１ブロック１１０または第２ブロック１２０の底面に設けられたねじ穴にそれぞれ螺合することにより、第１ブロック１１０および第２ブロック１２０は、底面側においても互いに連結される。
【００３０】
第２対向面１１３には、第３ブロック１３０を固定するためのボルト１８３が螺合するねじ穴１１４が複数設けられている。第２シム１７０は、ねじ穴１１４に対応する位置に、ボルト１８３を貫通させるための貫通孔１７４を有する。同様に、第３ブロック１３０は、ねじ穴１１４に対応する位置に、ボルト１８３を貫通させるための貫通孔１３４を有する。貫通孔１３４は、ボルト１８３の頭部を収容する座ぐりが設けられている。
【００３１】
第１対向面１１２と第２対向面１１３は、互いのなす角が鋭角となるように形成されている。本実施形態においては、第１対向面１１２は、塗布装置にダイヘッド１００が設置された場合に塗布面に対して垂直となるように形成されており、第２対向面１１３は、第１対向面１１２に対して４５度をなすように形成されている。
【００３２】
図５は、第１流路の構成を説明するための分解斜視図である。上述のように、第１流路は、第１ブロック１１０、第２ブロック１２０およびこれらのブロックに挟まれる第１シム１６０によって形成される。第１シム１６０は、先端部１１５へ向かって開口するＵ字（コの字）形状を成す。
【００３３】
第１ブロック１１０は、第１対向面１１２から半円筒状にくり抜かれた、第１供給口１１７と連通する第１マニホールド１１６を有する。すなわち、第１供給口１１７から供給された電極材料は、一時的に第１マニホールド１１６に貯留され、第１シム１６０のＵ字で囲まれた第１流路を通過して、第１開口部１９１から吐出される。
【００３４】
第１流路は、フローに直交する断面において、第１シム１６０の厚みＦ1hが流路高さとなり、第１シム１６０のＵ字開口幅Ｆ1wが流路幅となる。本実施形態のように第１シム１６０をＵ字状に形成する場合、第１開口部１９１の開口高さはＦ1hとなり、開口幅はＦ1wとなる。第１開口部１９１の開口幅Ｆ1wは、電極シート３００の第１領域の幅に相当する。したがって、組立作業者は、開口幅が異なる複数の第１シム１６０のうちから、これから製造する電極シート３００の第１領域の幅に対応する開口幅Ｆ1wを有する第１シム１６０を選択してダイヘッド１００を組み立てればよい。また、電極材料の時間当たりの吐出量を調整したい場合は、組立作業者は、厚みが異なる複数の第１シム１６０のうちから、適当な厚みＦ1hを有する第１シム１６０を選択してダイヘッド１００を組み立てればよい。
【００３５】
ダイヘッド１００は、先端部１１５から第１開口部１９１までの距離を調整できるように、第２ブロック１２０を先端部１１５とは反対の後端方向（底面方向）へ変位させて第１ブロック１１０に固定する調整機構を備える。具体的には、第２ブロック１２０の貫通孔１２１と第１シム１６０の貫通孔１６１が、調整方向に沿って長い長穴として形成されており、長穴の範囲において第２ブロック１２０と第１シム１６０を第１ブロック１１０に対して一体的にシフトさせることができる。組立作業者は、先端部１１５から第１開口部１９１までの距離が所望の距離となるように第２ブロック１２０と第１シム１６０をシフトさせ、ボルト１８２をねじ穴１１１に締結する。
【００３６】
図６は、第３ブロック１３０の斜視図である。第３ブロック１３０は、第１ブロック１１０へ固定するためのボルト１８３を貫通させる貫通孔１３４が複数設けられている。また、２つの第２流路のそれぞれに対応して、上述の第２供給口１３７が設けられている。
【００３７】
図７は、第２流路の構成を説明するための分解斜視図である。上述のように、第２流路は、第１ブロック１１０、第３ブロック１３０およびこれらのブロックに挟まれる第２シム１７０によって形成される。第２シム１７０は、先端部１１５へ向かって切り欠かれた２つの切欠き１７６を有する。
【００３８】
第３ブロック１３０は、第２対向面１１３と対向する表面から半円筒状にくり抜かれた、
第２マニホールド１３５を２つ有する。それぞれの第２マニホールド１３５は、図６で示した第２供給口１３７のそれぞれと連通している。すなわち、第２供給口１３７から供給された絶縁材料は、一時的に第２マニホールド１３５に貯留され、第２シム１７０の切欠き１７６で囲まれた第２流路を通過して、第２流路の先端に形成された第２開口部１９２から吐出される。
【００３９】
なお、第１マニホールド１１６は、第１ブロック１１０に設けられており、したがって、第１マニホールド１１６と連通する第１供給口１１７も第１ブロック１１０の側面に設けられている。第３ブロック１３０は、第１ブロック１１０に固定されるので、第１供給口１１７と第２供給口１３７は、共に、ダイヘッド１００の一側方に配置されていることになる。このような配置により、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０の取り回しが行いやすくなる。
【００４０】
第２流路は、フローに直交する断面において、第２シム１７０の厚みＦ2hが流路高さとなり、切欠き１７６の切欠き幅Ｆ2wが流路幅となる。本実施形態のように切欠き１７６を直線状に形成する場合、第２開口部１９２の開口高さはＦ2hとなり、開口幅はＦ2wとなる。第２開口部１９２の開口幅Ｆ2wは、電極シート３００の第２領域の幅に相当する。したがって、組立作業者は、切欠き１７６の切欠き位置、切欠き幅が異なる複数の第２シム１７０のうちから、これから製造する電極シート３００の第１領域の位置、第２領域の幅に対応する切欠き１７６が設けられた第２シム１７０を選択してダイヘッド１００を組み立てればよい。
【００４１】
また、絶縁材料の時間当たりの吐出量を調整したい場合は、組立作業者は、厚みが異なる複数の第２シム１７０のうちから、適当な厚みＦ2hを有する第２シム１７０を選択してダイヘッド１００を組み立てればよい。また、形成したい絶縁層の仕様に応じて、２つの切欠き１７６の切欠き幅が互いに異なる第２シム１７０を選択できるようにしてもよい。
【００４２】
図８は、塗布工程中の先端部１１５近傍の断面図である。具体的には、図３に示すＡ−Ａ断面の断面図であり、第１流路と第２流路を同時に観察できるように奥行き方向（ｙ軸方向）にずらして切断した断面図である。
【００４３】
第１ブロック１１０の先端部１１５は、塗布領域において電極シート３００に対して最も近接するように調整される。換言すれば、塗布領域である電極シート３００の表面とダイヘッド１００のギャップＧＰは、先端部１１５を基準として調整される。
【００４４】
第３ブロック１３０は、第２開口部１９２が先端部１１５に位置するように第１ブロック１１０に固定されている。すなわち第２開口部１９２と第２領域の距離はＧＰに調整されている。図示するように、第２流路は、第２開口部１９２を吐出口として第１ブロック１１０の第２対向面１１３と第３ブロック１３０との間に形成され、絶縁材料を第２開口部１９２へ向かって流通させる。第２開口部１９２から吐出された絶縁材料は、電極シート３００の第２領域に到達して絶縁層を形成する。塗布装置は、搬送ローラー４１０の回転速度や絶縁材料の輸送圧を制御することにより、絶縁層の高さをＧＰに応じた一定の高さになるように調整することができる。
【００４５】
第２ブロック１２０と第１シム１６０は、上述の調整機構によって先端部１１５から後端方向へ向かって変位されて第１ブロック１１０に固定されている。すなわち、先端部１１５と第１開口部１９１の距離ＳＢは、調整機構によって調整される。これにより、第１開口部１９１と第１領域の距離はＧＰ＋ＳＢとなる。図示するように、第１流路は、第１開口部１９１を吐出口として第１ブロック１１０の第１対向面１１２と第２ブロック１２０との間に形成され、電極材料を第１開口部１９１へ向かって流通させる。第１開口部１９１から吐出された電極材料は、電極シート３００の第１領域に到達して電極層を形成する。塗布装置は、搬送ローラー４１０の回転速度や電極材料の輸送圧を制御することにより、電極層の高さをＧＰ＋ＳＢに応じた一定の高さになるように調整することができる。
【００４６】
上述のように、第１対向面１１２と第２対向面１１３は、互いのなす角が鋭角となるように形成されている。また、第２開口部１９２は、第１開口部１９１よりも、電極シート３００の搬送方向に対して上流側に位置する。このような関係により、第１開口部１９１から吐出される電極材料と、第２開口部１９２から吐出される絶縁材料は、塗布領域の幅方向において同一直線上にほぼ同時に到達する。これにより、一方の層が他方の層へ浸食したり、互いに重なり合ったりすることを抑制することができる。
【００４７】
上述のように、先端部１１５から第１開口部１９１までの距離ＳＢは、長穴に形成された貫通孔１２１の範囲でボルト１８２の固定位置をシフトさせることにより調整されるが、本実施形態においては、作業効率の観点から第４ブロック１４０を利用する。図１０は、第４ブロック１４０の斜視図である。
【００４８】
第４ブロック１４０は、第１ブロック１１０の後端面に接触する第１固定面１４３と第２ブロック１２０の後端面に接触する第２固定面１４４とを有する。第１固定面１４３と第２固定面１４４の間には高さＳＢの段差が設けられている。
【００４９】
例えば、定盤上に２つの第４ブロック１４０を並べ、それぞれの第１固定面１４３上に第１ブロック１１０の後端面を載せ、同様にそれぞれの第２固定面１４４上に第２ブロック１２０の後端面を載せる。そして、ボルト１８２を第２ブロック１２０の貫通孔１２１に貫通させて第１ブロック１１０のねじ穴１１１に締結すれば、先端部１１５から第１開口部１９１の距離をＳＢに容易に調整することができる。距離ＳＢを変更したい場合には、変更したい高さの段差を有する第４ブロック１４０を用いればよい。すなわち、段差が互いに異なる複数の第４ブロック１４０を用意しておき、そのうちから一つを選択して用いればよい。なお、第１シム１６０は、上述のように、第１ブロック１１０と第２ブロック１２０に挟まれて固定される。
【００５０】
第１ブロック１１０と第２ブロック１２０が互いに固定されたら、本実施形態においては第１ブロック１１０と第２ブロック１２０の相対的なずれを防ぐべく、第４ブロック１４０でも第１ブロック１１０と第２ブロック１２０を連結する。なお、第４ブロック１４０を、組立作業に用いる治具として扱ってもよい。その場合、第１ブロック１１０と第２ブロック１２０へは固定されないので、固定のための貫通孔１４１は省かれる。
【００５１】
次に、第３ブロック１３０の変形例について説明する。図１０は、他の実施例における第３ブロック１３０’の斜視図である。上述の実施例における第３ブロック１３０は、２つの第２流路に対応して、２つの第２マニホールド１３５、２つの第２供給口１３７を有していた。変形例に係る第３ブロック１３０’は、ブロックの長手方向に沿った１つの第２マニホールド１３５’と、その中央付近で連通する１つの第２供給口１３７’を有する。
【００５２】
このような第２マニホールド１３５’と第２シム１７０を組み合わせて用いると、２つの第２開口部１９２は、共にこの第２マニホールド１３５’に連通することになる。すなわち、一つの第２マニホールド１３５’からそれぞれの第２流路に絶縁材料が供給される。このように第２マニホールドを大きく設けることにより、それぞれの第２流路に対して別個にマニホールドを設けるよりも安定的な吐出を実現できる。また、第２マニホールド１３５’は長手方向に幅広に設けられているので、３つ以上の第２流路を有する第２シム１７０や、第２開口部１９２の位置が異なる第２シム１７０など、さまざまな種類の第２シム１７０と組み合わせて用いることができる。
【００５３】
図１１は、さらに他の実施例における第３ブロック１３０”の斜視図である。図１０を用いて説明した第３ブロック１３０’は、第２シム１７０と組み合わせて用いることを想定したが、第３ブロック１３０”は、第２シム１７０を用いず、直接第１ブロック１１０へ固定される。すなわち、第３ブロック１３０”は、第２シム１７０と組み合わせて第２流路を形成するのではなく、第２マニホールド１３５’から端まで設けられた溝１３６を第２流路とする。この場合、溝１３６の先端が第２開口部１９２を形成する。溝１３６の数、位置、幅、深さ等が異なる複数の第３ブロック１３０”を用意しておけば、第１開口部１９１の変更に応じて最適なものを選択することにより、所望の第２開口部１９２を実現することができる。
【００５４】
以上説明した本実施形態においては、電極シート３００に一つの電極層と、電極層にそれぞれ隣接する２つの絶縁層を形成する場合のダイヘッド１００について説明したが、形成される層のパターンはこれに限らない。例えば、２つの電極層と、それぞれの電極層にそれぞれ隣接する合計４つの絶縁層を形成するパターンであってもよいし、隣り合う絶縁層をまとめて一つの絶縁層として形成するパターンであってもよい。パターンを変更する場合には、そのパターンに応じた第１開口部および第２開口部が形成されるように、第１シム１６０や第２シム１７０を適宜選択して組み合わせればよい。
【００５５】
また、本実施形態においては、電極シート３００に電極層と絶縁層を形成する場合を説明した。絶縁層の高さは、電極層の高さ以下にすることが多いので、上述のように、第２開口部１９２の位置を先端部１１５に固定し、先端部１１５から第１開口部１９１の距離ＳＢを調整できる構成とした。しかし、ダイヘッドは、電極シートに電極層と絶縁層を形成する用途に限らず、様々な塗布液を塗布する用途に利用できる。したがって、第１開口部１９１の位置を先端部１１５に固定し、先端部１１５から第２開口部１９２の距離を調整できるようにしてもよいし、第１開口部１９１、第２開口部１９２がそれぞれ独立して先端部１１５からの距離を調整できるようにしてもよい。また、調整機構は、上述の長穴を利用した固定機構に限らず、さまざまな機構を採用し得る。例えば、ガイド溝に沿って位置を調整したのちにレバーで固定する機構を採用してもよい。
【００５６】
以上説明した本実施形態に係るダイヘッド１００は、第１ブロック１１０をベースとして、一側面側に配置される第２ブロック１２０側で第１開口部１９１の幅を調整することができ、また、反対面側に配置される第３ブロック１３０側で第２開口部１９２の幅を調整することができる。第３ブロック１３０側では、用いる第２シム１７０を適宜変更することができるので、第１開口部１９１に対する第２開口部１９２の位置を精確に調整することができる。さらに、調整機構により先端部１１５から第１開口部１９１までの距離と第２開口部１９２までの距離とを互いに異ならせることができるので、第１塗布液によって形成される第１塗布層の高さと、第２塗布液によって形成される第２塗布層の高さを適切に調整することができる。
【００５７】
このような構成のダイヘッド１００は、組立作業も容易であるので、例えば定期的に実施される分解洗浄も短時間に行うことができる。また、上述のようにそれぞれの開口部の数や位置を精確かつ容易に組み替えることができるので、多品種のシート材を製造する場合に好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１００…ダイヘッド、１１０…第１ブロック、１１１…ねじ穴、１１２…第１対向面、１１３…第２対向面、１１４…ねじ穴、１１５…先端部、１１６…第１マニホールド、１１７…第１供給口、１１８…ねじ穴、１２０…第２ブロック、１２１…貫通孔、１３０、１３０’、１３０”…第３ブロック、１３４…貫通孔、１３５、１３５’…第２マニホールド、１３６…溝、１３７、１３７’…第２供給口、１４０…第４ブロック、１４１…貫通孔、１４３…第１固定面、１４４…第２固定面、１６０…第１シム、１６１…貫通孔、１７０…第２シム、１７４…貫通孔、１７６…切欠き、１８２…ボルト、１８３…ボルト、１８４…ボルト、１９１…第１開口部、１９２…第２開口部、２１０…第１チューブ、２２０…第２チューブ、３００…電極シート、４１０…搬送ローラー
【要約】
【課題】被塗布材に形成する、第１の塗布層と、第１の塗布層の両側にそれぞれ隙間なく隣接する第２の塗布層の、それぞれの幅および高さを変更することができるダイヘッドを提供する。
【解決手段】ダイヘッドは、塗布領域において被塗布材に対して最も近接する先端部を有する第１ブロックと、第１ブロックに対向して配置され、塗布領域のうちの第１領域を塗布する第１塗布液を吐出する第１開口部が第１ブロックとの間に形成される第２ブロックと、第２ブロックとは反対側において第１ブロックに対向して配置され、塗布領域のうち第１領域に隣接する第２領域を塗布する第２塗布液を吐出する少なくとも２つの第２開口部が第１ブロックとの間に形成される第３ブロックと、先端部から第１開口部までの距離と第２開口部までの距離とを互いに異ならせる調整機構とを備える。
【選択図】図２【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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