(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を吐出するスワールノズルと、
第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、
第２の気流を噴出するスワールエアーディスクと
を備え、
前記スワールノズルは、
前記塗料が流通する中空を有する管部と、
該管部を囲む第１の空隙と、
該第１の空隙を囲む第２の空隙と
を有し、
前記溶媒ディスクは、
前記管部が内挿された中空を有し、前記管部の外壁面と前記中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成され、先端部に２つの欠部が形成された、下方に突出する突出部と、
該突出部を囲む円環状の円環部と、
該円環部に形成された第４の空隙と
を有し、
前記スワールエアーディスクは、円盤形状であり、
前記管部および前記突出部が内挿される中心孔と、
平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の前記円周に沿った間隔が不均一である複数の孔と
を有し、
前記塗料は、前記管部の前記中空の下端から吐出され、
前記第１の気流は、連通された前記第１の空隙および前記第３の空隙を通り、前記第３の空隙の下端から噴出され、
前記第２の気流は、連通された前記第２の空隙、前記第４の空隙、および、前記複数の孔を通り、前記複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、
吐出された前記塗料は、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置。
【請求項２】
前記旋回気流の断面形状が、長軸および短軸を有する扁平形状に制御される請求項１に記載のスプレー塗布装置。
【請求項３】
前記複数の孔の配置は、隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔から、各孔の位置を変えないで１以上の孔を減じたものである請求項１または２に記載のスプレー塗布装置。
【請求項４】
前記複数の孔の配置は、隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔の、隣り合う孔の円周に沿った間隔の大きさを２以上変えたものである請求項１または２に記載のスプレー塗布装置。
【請求項５】
前記複数の孔は、円周の中心を通る一の直線を対称軸にした線対称となるように配置された請求項３または４に記載のスプレー塗布装置。
【請求項６】
前記第１の気流の圧力の大きさおよび前記第２の気流の圧力の大きさの少なくとも何れかを変えることにより、前記旋回気流の断面形状が制御される請求項１から５の何れかに記載のスプレー塗布装置。
【請求項７】
前記２つの欠部は、前記先端部の先端縁に沿った欠部間の間隔が均一になるように配置された請求項１から６の何れかに記載のスプレー塗布装置。
【請求項８】
塗料を吐出するスワールノズルと、
第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、
第２の気流を噴出するスワールエアーディスクと
を備え、
前記スワールノズルは、
前記塗料が流通する中空を有する管部と、
該管部を囲む第１の空隙と、
該第１の空隙を囲む第２の空隙と
を有し、
前記溶媒ディスクは、
前記管部が内挿された中空を有し、前記管部の外壁面と前記中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成され、先端部に２つの欠部が形成された、下方に突出する突出部と、
該突出部を囲む円環状の円環部と、
該円環部に形成された第４の空隙と
を有し、
前記スワールエアーディスクは、円盤形状であり、
前記管部および前記突出部が内挿される中心孔と、
平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の前記円周に沿った間隔が均一である複数の孔と
を有し、
前記塗料は、前記管部の前記中空の下端から吐出され、
前記第１の気流は、連通された前記第１の空隙および前記第３の空隙を通り、前記第３の空隙の下端から噴出され、
前記第２の気流は、連通された前記第２の空隙、前記第４の空隙、および、前記複数の孔を通り、前記複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、
吐出された前記塗料は、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、スプレー塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体等の塗料を塗布するため塗布装置として、塗料を噴霧するスプレー塗布装置が、使用されている（下記特許文献１〜特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８９９７６号公報
【特許文献２】特開２０００−３４３００４号公報
【特許文献３】特開２００６−２６３７０９号公報
【特許文献４】特開２００８−１０４９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スプレー塗布装置では、旋回気流にのせて被塗布体に塗布される塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることが求められている。
【０００５】
したがって、本技術の目的は、旋回気流にのせて被塗布体に塗布される塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることができるスプレー塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本技術は、塗料を吐出するスワールノズルと、第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、第２の気流を噴出するスワールエアーディスクとを備え、スワールノズルは、塗料が流通する中空を有する管部と、管部を囲む第１の空隙と、第１の空隙を囲む第２の空隙とを有し、溶媒ディスクは、管部が内挿された中空を有し、管部の外壁面と中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成され、先端部に２つの欠部が形成された、下方に突出する突出部と、突出部を囲む円環状の円環部と、円環部に形成された第４の空隙とを有し、スワールエアーディスクは、円盤形状であり、管部および突出部が内挿される中心孔と、平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の円周に沿った間隔が不均一である複数の孔とを有し、塗料は、管部の中空の下端から吐出され、第１の気流は、連通された第１の空隙および第３の空隙を通り、第３の空隙の下端から噴出され、第２の気流は、連通された第２の空隙、第４の空隙、および、複数の孔を通り、複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、吐出された塗料は、噴出された第１の気流および第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された第１の気流および第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置である。
【０００７】
本技術は、塗料を吐出するスワールノズルと、第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、第２の気流を噴出するスワールエアーディスクとを備え、スワールノズルは、塗料が流通する中空を有する管部と、管部を囲む第１の空隙と、第１の空隙を囲む第２の空隙とを有し、溶媒ディスクは、管部が内挿された中空を有し、管部の外壁面と中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成され、先端部に２つの欠部が形成された、下方に突出する突出部と、突出部を囲む円環状の円環部と、円環部に形成された第４の空隙とを有し、スワールエアーディスクは、円盤形状であり、管部および突出部が内挿される中心孔と、平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一である複数の孔とを有し、塗料は、管部の中空の下端から吐出され、第１の気流は、連通された第１の空隙および第３の空隙を通り、第３の空隙の下端から噴出され、第２の気流は、連通された第２の空隙、第４の空隙、および、複数の孔を通り、複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、吐出された塗料は、噴出された第１の気流および第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された第１の気流および第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本技術によれば、旋回気流にのせて被塗布体に塗布される塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はスプレー塗布装置の全体の構成の一例を示す概略図である。
【図２】図２はノズル部の一部を拡大した拡大断面図である。
【図３】図３Ａは図２に示すノズル部を下方から見た平面図である。図３Ｂは図２に示すノズル部を下方から見た平面図である。
【図４】図４はスワールエアーディスクの他の例を示す平面図である。
【図５】図５はスプレー塗布装置から噴出される塗料および気流の形態を示す模式図である。
【図６】図６Ａはスワールエアーディスクの平面図である。図６Ｂはスワールエアーディスクの一部を示す写真である。
【図７】図７Ａは図６Ａおよび図６Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図７Ｂは図６Ａおよび図６Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。
【図８】図８Ａは図３Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図８Ｂは図３Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。
【図９】図９Ａは図４に示したスワールエアーディスクを用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図９Ｂは図４に示したスワールエアーディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｄに例３のスワールエアーディスクを用いた場合において、スワール圧を一定の圧力（０．３ＭＰａ）に固定し、ムカ圧の大きさを変えた場合の静止塗布形状の変化を示す。
【図１１】図１１Ａはノズル部の一部を拡大した断面図である。図１１Ｂはノズル部を下方から見た平面図である。
【図１２】図１２Ａに２つの欠部が設けられていない溶媒ディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。図１２Ｂに２つの欠部が設けられた溶媒ディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。
【図１３】図１３に、先端部分に２つの欠部が設けられた溶媒ディスクおよび孔数を減らしたスワールエアーディスクを用いた場合の静止塗布形状を示す。
【図１４】図１４Ａは、複数の孔が等間隔に配置されたスワールエアーディスクを用いた静止塗布形状および矢印に示す直線上でノズルが移動しながら塗布した場合の塗布形状を示す。図１４Ｂは、幅方向における塗布量の分布を計算した結果を示す。
【図１５】図１５Ａは、扁平形状の静止塗布形状を示す。図１５Ｂは、幅方向における塗布量の分布を計算した結果を示す。
【図１６】図１６は評価方法の概要を示す模式図である。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは測定結果をまとめたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（技術的背景）
まず本技術の理解を容易にするため、本技術の技術的背景について説明する。特許文献１（特開２００４−８９９７６号公報）に記載のスプレー方法では、液体や溶融体の微粒子を作り、旋回気流にのせて塗布することにより、高い塗着効率を実現している。しかしながら、移動する被塗布体に塗布する場合、または、スプレー塗布装置自体が移動しながら静止する被塗布体に塗布する場合、若しくは、スプレー塗布装置自体が移動しながら移動する被塗布体に塗布する場合には、次のような問題があった。
【００１１】
スプレー塗布装置から噴出される噴霧流が、移動方向と垂直な水平方向に均一に広がる略真円状の断面形状を有しているため、塗布形状において、塗布幅方向の中心部の塗布量が多くなり、塗布幅方向の両端部の塗布量が少なくなる塗布量のむらが、生じてしまう。
【００１２】
１ノズルあたりの塗布幅が小さいので、塗布幅を広くするためには、塗布幅方向に複数のスプレー塗布装置を並べることが必要となり、コストが高くなってしまう。
【００１３】
塗布幅方向の塗布量の均一性を確保するために、スプレー塗布装置を塗布幅方向に移動、または、回転運動させる方法を採ることもできる。しかしながら、この方法では、被塗布体の搬送速度が速くなるに伴い、スプレー塗布装置の移動速度または回転運動の速度を速くする必要がある。スプレー塗布装置の移動速度または回転運動の速度には限界があり、速い搬送速度に対応することができないため、生産性が低下してしまう。
【００１４】
特許文献２（特開２０００−３４３００４号公報）および特許文献３（特開２００６−２６３７０９号公報）では、噴霧流の断面形状が楕円になるスプレー装置が提案されている。しかしながら、噴霧流を形成する気流として旋回気流を用いていないため、楕円の長軸方向への溶媒（塗料）の飛散が多く、塗着効率が低下してしまう。
【００１５】
以下、本技術の実施の形態について図面を参照して説明する。説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（スプレー塗布装置の第１の例）
２．第２の実施の形態（スプレー塗布装置の第２の例）
３．第３の実施の形態（スプレー塗布装置の第３の例）
４．応用例          （スプレー塗布装置を電解液溶媒の先行含浸に用いた例）
５．変形例
なお、以下に説明する実施の形態等は本技術の好適な具体例であり、本技術の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また例示した効果と異なる効果が存在することを否定するものではない。
【００１６】
１.第１の実施の形態
本技術の第１の実施の形態によるスプレー塗布装置の構成例について説明する。図１はスプレー塗布装置の全体の構成の一例を示す概略図である。図２はノズル部の概略を示す断面図である。図３Ａは図２に示すノズル部を下方から見た平面図である。図３Ｂは図２に示すノズル部を下方から見た平面図である。なお、図３Ａではスワールエアーディスクの図示を省略している。図４はスワールエアーディスクの他の例を示す平面図である。図５はスプレー塗布装置から噴出される塗料および気流の形態を示す模式図である。
【００１７】
図１に示すように、スプレー塗布装置は、ノズル部１１と、タンク部１２とを備える。タンク部１２には、液体等からなる塗料が収容される。タンク部１２に収容された塗料は、液圧供給源（図示省略）から供給される液圧２１が加えられ、ニードルバルブ（図示省略）が設けられた、タンク部１２とノズル部１１とを連通する液体流路１３を通って、ノズル部１１から吐出される。開放値調整つまみ１４によってニードルバルブの開度が調整されることにより、塗料の吐出量が調整される。
【００１８】
（ノズル部）
図２に示すように、ノズル部１１は、スワールノズル３１と、溶媒ディスク３２と、スワールエアーディスク３３とが組み合わされた構成を有する。スワールノズル３１の下側に溶媒ディスク３２が組み合わされ、溶媒ディスク３２の下側にスワールエアーディスク３３が組み合わされる。
【００１９】
（スワールノズル）
スワールノズル３１は、中央に、塗料である液体Ｐの流路となる中空を有する管部３１ａと、管部３１ａを囲むように形成された複数の孔から成る第１の空隙３１ｂと、第１の空隙３１ｂを囲むように形成された複数の孔から成る第２の空隙３１ｃとを有する。第２の空隙３１ｃは、第１の空隙３１ｂから離間して第１の空隙３１ｂの外側に設けられている。
【００２０】
（溶媒ディスク）
溶媒ディスク３２は、例えば厚さ方向に貫通する中空を有する略円錐状の部材である。図３Ａに示すように、溶媒ディスク３２は、平面視円形状の中央において、下方に突出する中空を有する突出部３２ａと、突出部３２ａを囲む略平面状の円環部３２ｂと、円環部３２ｂの幅の略中央に設けられた円環状の溝部に形成された複数の孔から成る第４の空隙３２ｄとを有する。なお、第４の空隙３２ｄは円環状の空隙等であってもよい。突出部３２ａの中空には、スワールノズル３１の管部３１ａが内挿されている。スワールノズル３１の管部３１ａの断面の大きさは、突出部３２ａの中空の断面の大きさより小さくなっており、スワールノズル３１の管部３１ａの外壁面と突出部３２ａの中空を形成する内壁面との間に、円環状の第３の空隙３２ｃが形成される。
【００２１】
（スワールエアーディスク）
スワールエアーディスク３３は、例えば円盤状の部材である。図３Ｂに示すように、スワールエアーディスク３３は、平面視円形状の中央に設けられた厚み方向に貫通する中心孔３３ａと、厚み方向に貫通する複数の孔３３ｂとを有する。スワールエアーディスク３３の中心孔３３ａには、スワールノズル３１の管部３１ａおよび管部３１ａを囲む溶媒ディスク３２の突出部３２ａの両方が貫通されている。複数の孔３３ｂは、スワールエアーディスク３３の平面視円形状と同心の円周上に互いに離間して配置されている。
【００２２】
複数の孔３３ｂのそれぞれは、例えば下方内側に向かって傾斜されている。複数の孔３３ｂの数は、例えば８個等であり、複数の孔３３ｂは隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔が不均一になるように配置されている。複数の孔３３ｂは、円周の中心を通る一の直線を対称軸して線対称となるように配置されていてもよい。
【００２３】
図３Ｂに示す例の複数の孔３３ｂの配置は、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔３３ｂから、２以上の隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔を変えたものである。なお、複数の孔３３ｂの配置は、例えば、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔３３ｂの位置を変えないで、１以上の孔を減じたものであってもよい。例えば、図４に示すように、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔が均一となるように配置された８個の孔３３ｂの位置を変えないで、２つの孔３３ｂを減じた配置としてもよい。
【００２４】
（第１の気流、第２の気流）
図１および図２に戻り、圧縮気体供給源（図示省略）から供給される圧縮気体２３は、スワールノズル３１の第１の空隙３１ｂと、溶媒ディスク３２の円環状の第３の空隙３２ｃとを通り、主として液体Ｐを微粒子化するための第１の気流Ｍとして、第３の空隙３２ｃの第１の気流噴出口３４から矢印に示す方向に噴出される。圧縮気体供給源（図示省略）から供給される圧縮気体２２は、スワールノズル３１の第２の空隙３１ｃと、溶媒ディスク３２の第４の空隙３２ｄと、スワールエアーディスクの孔３３ｂとを通り、主として旋回気流を生じさせるための第２の気流Ｓとして、孔３３ｂの下端の第２の気流噴出口３５から矢印に示す方向に噴出される。
【００２５】
（スプレー塗布装置の塗布動作）
スプレー塗布装置では、タンク部１２から供給される塗料である液体Ｐが、ニードルバルブ（図示省略）が設けられた液体流路１３を通り、スワールノズル３１の管部３１ａの中空の下端から液体流として吐出される。吐出された液体流は、第１の気流噴出口３４から噴出される第１の気流Ｍ、および、第２の気流噴出口３５から噴出される第２の気流Ｓに衝突されることによって、霧化される。霧化された液体Ｐは、図５に示すように、主として第２の気流Ｓによって形成された旋回気流Ｔにのって、塗布対象である被塗布体に塗布される。
【００２６】
（旋回気流の形状）
第１の実施の形態によるスプレー塗布装置では、スワールエアーディスク３３に設けられた複数の孔３３ｂの、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔を不均一にすることによって、霧化された液体Ｐがのった旋回気流Ｔの、中心軸に対して垂直な断面形状を、長軸および短軸を有する扁平な形状等の所望の形状に変化させている。これにより、スプレー塗布装置から噴出されて被塗布体に塗布される塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることができる。なお、静止塗布形状とは、スプレー塗布装置および被塗布体の両方が静止した状態で、被塗布体に塗布された塗料の塗布形状のことをいう。
【００２７】
旋回気流Ｔの形状とスワールエアーディスク３３の複数の孔３３ｂの配置との関連性について説明する。図６Ａは典型的なスワールエアーディスクの構成例を示す平面図である。図６Ｂは典型的なスワールエアーディスクの一部を示す写真である。図６Ａおよび図６Ｂに示すスワールエアーディスク３３は、本技術に対する比較対象として例示するものである。
【００２８】
このスワールエアーディスク３３では、第２の気流Ｓが噴出される複数の孔３３ｂが、平面視円形状のスワールエアーディスク３３と同心の円周上に等間隔で配置されている。複数の孔３３ｂは、図６Ｂ中に点線で示した各孔３３ｂから噴出される第２の気流Ｓの噴出方向に沿った直線が、複数の孔３３ｂが配置される円周の中心を通らない配置となされている。
【００２９】
複数の孔３３ｂがこのような配置となされたスワールエアーディスク３３を用いたスプレー塗布装置では、旋回気流Ｔが生じ、また、霧化された液体Ｐがのった旋回気流Ｔの断面形状が、中心軸から水平方向に均一に広がる略真円状となる。
【００３０】
同様に、上述した図３Ｂおよび図４に示す本技術のスワールエアーディスク３３の複数の孔３３ｂも、各孔３３ｂから噴出される第２の気流Ｓの噴出方向に沿った直線が、複数の孔３３ｂが配置された円周の中心を通らない配置となされている。一方、図３Ｂおよび図４に示す本技術のスワールエアーディスク３３では、複数の孔３３ｂの、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔が、均一ではなく不均一となっている。
【００３１】
複数の孔３３ｂがこのような配置となされたスワールエアーディスク３３を用いたスプレー塗布装置では、霧化された液体Ｐがのった旋回気流Ｔの断面形状が、略真円状から略楕円状等の長軸および短軸を有する扁平形状に変化する。これにより、スプレー塗布装置から噴出される塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることができる。
【００３２】
（具体例）
本技術の第１の実施の形態のスプレー塗布装置の旋回気流Ｔの形態および塗料の静止塗布形状の具体例について説明する。以下の例１〜例３では、旋回気流Ｔの形態、および、被塗布体に塗布された塗料の静止塗布形状の確認を行った。例２〜例３が、本技術の第１の実施の形態のスプレー塗布装置に用いるスワールエアーディスク（隣り合う孔の円周に沿った間隔が不均一なもの）に対応する。例１は、例２〜例３と対比するために例示したスワールエアーディスク（隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一なもの）に対応する。例２は図３Ｂのスワールエアーディスクの孔の配置に対応し、例３は図４のスワールエアーディスクの孔の配置に対応する。
【００３３】
（例１）
例１は、図６Ａおよび図６Ｂに示す円周上に等間隔で複数の孔３３ｂを配置した構成のスワールエアーディスク３３を用いた例である。図７Ａは図６Ａおよび図６Ｂに示したスワールエアーディスク３３を用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図７Ｂは図６Ａおよび図６Ｂに示したスワールエアーディスク３３を用いた場合の、塗料の静止塗布形状を示す。なお、スワール圧は、０．１５ＭＰａに設定し、ムカ圧は、０．３ＭＰａに設定した。（以下の例２、例３も同様）
【００３４】
図７Ａ中の矢印線ａ１〜矢印線ａ５は、例１のスワールエアーディスクを用いた場合の第２の気流Ｓの軌跡を示す。複数の孔３３ｂのそれぞれから噴出される第２の気流Ｓ同士が衝突することで、矢印線ａ１→矢印線ａ２→矢印線ａ３→矢印線ａ４→矢印線ａ５の順に、第２の気流Ｓの軌跡が変化する。シュミレーションにおける第２の気流Ｓの複数の衝突点のうちの最後の衝突点を結ぶ点線ｔで示す形状が、正方形状となる。旋回気流Ｔの断面形状は、中心軸から水平方向に均一に広がる略真円形状となる。また、図７Ｂに示すように、例１のスワールエアーディスク３３を用いた場合には、塗料の静止塗布形状が略真円状となる。
【００３５】
（例２）
例２は、図３Ｂに示す構成のスワールエアーディスクを用いた例である。図８Ａは図３Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図８Ｂは図３Ｂに示したスワールエアーディスクを用いた場合の、静止塗布形状を示す。
【００３６】
図８Ａ中の矢印線ａ１〜矢印線ａ６は、例２のスワールエアーディスクを用いた場合の第２の気流Ｓの軌跡を示す。複数の孔３３ｂのそれぞれから噴出される第２の気流Ｓ同士が衝突することで、矢印線ａ１→矢印線ａ２→矢印線ａ３→矢印線ａ４→矢印線ａ５→矢印線ａ６の順に、第２の気流Ｓの軌跡が変化する。シュミレーションにおける第２の気流Ｓの複数の衝突点のうちの最後の衝突点を結ぶ点線ｔで示す形状は、正方形が歪んだ形状となる。すなわち、旋回気流Ｔの断面形状は、例１の旋回気流の断面形状と比べて、扁平な形状となる。また、図８Ｂに示すように、例２のスワールエアーディスク３３を用いた場合には、塗料の静止塗布形状が、縦方向に広がった扁平形状に変化する。
【００３７】
（例３）
例３は、図４に示す構成のスワールエアーディスクを用いた例である。図９Ａは図４に示したスワールエアーディスクを用いた場合の、気流のシュミレーション結果を示す。図９Ｂは図４に示したスワールエアーディスクを用いた場合の、塗料の静止塗布形状を示す。
【００３８】
図９Ａ中の矢印線ａ１〜矢印線ａ４は、例３のスワールエアーディスクを用いた場合の第２の気流Ｓの軌跡を示す。複数の孔３３ｂのそれぞれから噴出される第２の気流Ｓ同士が衝突することで、矢印線ａ１→矢印線ａ２→矢印線ａ３→矢印線ａ４の順に、第２の気流Ｓの軌跡が変化する。シュミレーションにおける第２の気流Ｓの複数の衝突点のうちの最後の衝突点を結ぶ点線ｔで示す形状は、正方形が縦方向に大きく広がった形状となる。すなわち、例３の旋回気流Ｔの断面形状は、例１の旋回気流Ｔの断面形状と比べて、扁平な形状を得ることができる。また、図９Ｂに示すように、例３のスワールエアーディスク３３を用いた場合には、塗料の静止塗布形状が、斜め縦方向に広がった扁平形状に変化する。
【００３９】
（ムカ圧およびスワール圧の調整）
さらに、第１の気流Ｍの圧力（ムカ圧と称する）および第２の気流Ｓの圧力（スワール圧と称する）の大きさのバランスを調整することによっても、塗料がのった旋回気流Ｔの形状を変えて、塗料の静止塗布形状を所望の方向に広げることができる。例えば、スワール圧を一定の圧力に固定し、ムカ圧の大きさを変えることにより、塗料がのった旋回気流Ｔの形状を変えることができる。これにより、被塗布体に塗布される塗料の静止塗布形状を変えることができる。なお、詳細な説明は省略するが、本技術の第１の実施の形態によるスプレー塗布装置は、ムカ圧およびスワール圧のそれぞれの大きさを調整する機能を備えている
【００４０】
図１０Ａ〜図１０Ｄに、例３のスワールエアーディスクを用いた場合において、スワール圧を一定の圧力（０．３ＭＰa）に固定し、ムカ圧の大きさを０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａに変えた場合の塗料の静止塗布形状の変化を示す。圧力の変化に伴い、１つの円が一の方向に沿って２つに分裂するような形状変化が観察できる。すなわち、ムカ圧およびスワール圧の大きさのバランスを調整することによって、２つの円弧が２つの直線で結ばれた形状が得られる。２つの円弧を結ぶ２つの直線の長さも、ムカ圧の大きさおよびスワール圧の大きさのバランスを調整することによって、変えることができる。
【００４１】
例えば、図１０Ａ〜図１０Ｄの例では、ムカ圧が、スワール圧に対して小さくなるに従い、２つの円弧の間の距離が大きくなるように、塗料の静止塗布形状が変化する。これにより、ムカ圧およびスワール圧の大きさのバランスを調整することによって、塗料の静止塗布形状を所望の方向に広げることができることがわかる。
【００４２】
２.第２の実施の形態
本技術の第２の実施の形態によるスプレー塗布装置の構成例について説明する。第２の実施の形態では、円周上に等間隔で複数の孔３３ｂを配置した構成を有するスワールエアーディスク３３を備え、溶媒ディスク３２の突出部３２ａの先端部に２つの欠部３２ｅが設けられている。以上のこと以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００４３】
図１１Ａは、ノズル部の一部を拡大した断面図である。図１１Ｂはノズル部を下方から見た平面図である。なお、図１１Ｂの線ａ−ａ’に沿った断面が、図１１Ａの左図に対応し、図１１Ｂの線ｂ−ｂ’に沿った断面が、図１１Ａの右図に対応する。
【００４４】
図１１Ａ〜図１１Ｂに示すように、溶媒ディスク３２の突出部３２ａの先端部には、先端部の一部が欠けた欠部３２ｅが、２つ設けられている。例えば、この欠部３２ｅは、例えば、側方から観て矩形等の形状になっている。２個の欠部３２ｅは、例えば、突出部３２ａの先端部の先端縁に沿った欠部間の間隔が均一になるように設けられている。
【００４５】
溶媒ディスク３２の円環部３２ｂには、突出部３２ａの外側に突出部３２ａを囲む円環状の溝部に形成された複数の孔から成る第４の空隙３２ｄが形成されている。溶媒ディスク３２の先端部には、２つの欠部３２ｅが設けられている。２つの欠部３２ｅが設けられることによって、矢印で示す第１の気流Ｍが欠部３２ｅを通って水平方向に広がるため、旋回気流Ｔの形態が変化する。例えば、旋回気流Ｔの断面形状は略真円状から略楕円状等の長軸および短軸を有する扁平形状に変化する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、塗料の静止塗布形状を所望の方向に広げることができる。
【００４６】
（具体例）
以下の例４では、第２の実施の形態によるスプレー塗布装置を用いて、塗料の静止塗布形状の確認を行った。
【００４７】
（例４）
（溶媒ディスク）
例４は、図１１Ａ〜図１１Ｂに示すように、突出部３２ａの先端部に２つの欠部３２ｅが設けられた溶媒ディスクを用いた例である。なお、例４では、スワールエアーディスク３３の複数の孔３３ｂは、平面視円と同心の円周上に等間隔に配置されている。
【００４８】
図１２Ａに２つの欠部が設けられていない溶媒ディスクを用いた場合の、塗料の静止塗布形状を示す。図１２Ｂに２つの欠部が設けられた溶媒ディスクを用いた場合の、塗料の静止塗布形状を示す。図１２Ａ〜図１２Ｂに示すように、２つの欠部３２ｅが設けられた溶媒ディスク３２を用いることによって、塗料の静止塗布形状が縦方向に広がることがわかる。
【００４９】
３.第３の実施の形態
本技術の第３の実施の形態によるスプレー装置の構成例について説明する。第３の実施の形態では、複数の孔３３ｂの隣り合う孔３３ｂの間隔が不均一な構成を有するスワールエアーディスク３３を備え、且つ、溶媒ディスク３２の突出部３２ａの先端部に２つの欠部３２ｅが設けられている。以上のこと以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００５０】
スワールエアーディスク３３に設けられた複数の孔３３ｂの、隣り合う孔３３ｂの円周に沿った間隔を不均一にすること、並びに、溶媒ディスク３２の先端部に２つの欠部３２ｅを設けることによって、塗料がのった旋回気流Ｔの形状を変えることができる。また、被塗布体に塗布された塗料の静止塗布形状を、所望の方向に広げることができる。
【００５１】
（具体例）
以下の例５では、第３の実施の形態によるスプレー塗布装置を用いて、塗料の静止塗布形状の確認を行った。
【００５２】
（例５）
図１３に、先端部に２つの欠部３２ｅが設けられた溶媒ディスクおよび孔数を減らしたスワールエアーディスクを用いた場合の、塗料の静止塗布形状を示す。図１３中の直線ａ〜直線ｄは、欠部３２ｅの配置を示すための仮想直線である。各直線は先端部の平面視円の中心を通り、各直線の両端部が、溶媒ディスクの先端部分に設けられた２つの欠部３２ｅそれぞれの中心位置に対応する。２つの欠部３２は、突出部３２ａの先端部の先端縁に沿った欠部間の間隔が均一になるように設けられている。写真ａ〜写真ｄは、欠部３２ｅの配置のそれぞれに対応した塗料の静止塗布形状を示す。
【００５３】
図１３に示すように、例５では、例えば、静止塗布形状の写真ａ、ｄに示すような２つの円弧が直接または２つの直線で結合した形状、静止塗布形状の写真ｂ、ｃに示すような楕円形状が得られる。例５では、２つの欠部３２ｅの配置を変えることによって、塗料の静止塗布形状を所望の方向に広げることができることがわかる。
【００５４】
４．応用例
本技術の第１〜第３の実施の形態によるスプレー塗布装置は、例えば、電池の電極に対して電解液溶媒を先行含浸させる等、移動する被塗布体に塗布する用途、または、スプレー塗布装置自体を移動させながら被塗布体に塗料を塗布する用途に、好適に使用することができる。
【００５５】
図１４Ａは、複数の孔が等間隔で配置されたスワールエアーディスクを用いた静止塗布形状および矢印に示す方向にスプレー塗布装置が移動しながら塗料を被塗布対に塗布した場合の塗布形状を示す。図１４Ｂは、塗布幅方向における塗料の塗布量の分布を計算した結果を示す。図１４Ｂに示すように、静止塗布形状が略真円状の場合には、ノズルの移動方向と垂直な塗布幅方向の中央部の塗布量は多く、両端部の塗布量が少なくなってしまい、塗布量が不均一になってしまう。
【００５６】
これに対して、図１５Ａに示すように、塗料の静止塗布形状が、長軸ａおよび短軸ｂを有する扁平形状の場合には、図１５Ｂに示すように、ノズルの移動方向と垂直な塗布幅方向における塗布量の均一性を向上することができる。上述したように本技術の第１〜第３の実施の形態によるスプレー塗布装置では、塗料の静止塗布形状を所望の方向に広げることができる。これにより、電解液溶媒を電極に対して先行含浸させる用途において、塗布幅方向の塗布量のむらが生じることを抑制できる。したがって、本技術の第１〜第３の実施の形態によるスプレー塗布装置は、例えば、電池の電極に対して電解液溶媒を先行含浸させる用途に、好適に使用することができる。
【００５７】
［試験例］
以下では、本技術のスプレー塗布装置を電極塗布に用いた試験例について説明する。上述した第１の実施の形態によるスプレー塗布装置の例２（以下ではサンプル１と称する）、および、第２の実施の形態によるスプレー塗布装置の例４（以下ではサンプル２と称する）、並びに、これらの比較対象として例１（以下ではサンプル３と称する）について、以下の塗布面密（面積密度）評価を行った。
【００５８】
（塗布面密（面積密度）評価方法）
図１６は評価方法の概要を示す模式図である。φ（直径）８ｍｍの７つの電極７０を、基材７２（クリーン紙）に貼り、アプリケータにて基材７２ごと１００ｍｍ／秒（約６ｍ／分）で矢印に示す方向に引っ張って、スプレー塗布装置６０から噴出させた塗料（液体Ｐ）にくぐらせることによって、塗料を電極７０に塗布した。その後、電極７０の面積密度を測定した。中央の端から４つ目の電極７０の面積密度を１００％とし、各電極７０の面積密度の百分率を塗布量として算出した。
【００５９】
測定結果をまとめたグラフを図１７Ａ〜図１７Ｂに示す。図１７Ａ〜図１７Ｂに示すように、サンプル１およびサンプル２では、サンプル３に比べて、基材７２の走行方向と垂直な塗布幅方向により均一な塗布量を確保することができた。
【００６０】
５．変形例
本技術は、上述した本技術の実施の形態に限定されるものでは無く、本技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００６１】
例えば、上述の実施の形態において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、製造プロセス等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、製造プロセス等を用いてもよい。
【００６２】
また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００６３】
本技術は、以下の構成とることもできる。
［１］
塗料を吐出するスワールノズルと、
第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、
第２の気流を噴出するスワールエアーディスクと
を備え、
前記スワールノズルは、
前記塗料が流通する中空を有する管部と、
該管部を囲む第１の空隙と、
該第１の空隙を囲む第２の空隙と
を有し、
前記溶媒ディスクは、
前記管部が内挿された中空を有し、前記管部の外壁面と前記中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成された、下方に突出する突出部と、
該突出部を囲む円環状の円環部と、
該円環部に形成された第４の空隙と
を有し、
前記スワールエアーディスクは、円盤形状であり、
前記管部および前記突出部が内挿される中心孔と、
平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の前記円周に沿った間隔が不均一である複数の孔と
を有し、
前記塗料は、前記管部の前記中空の下端から吐出され、
前記第１の気流は、連通された前記第１の空隙および前記第３の空隙を通り、前記第３の空隙の下端から噴出され、
前記第２の気流は、連通された前記第２の空隙、前記第４の空隙、および、前記複数の孔を通り、前記複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、
吐出された前記塗料は、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置。
［２］
前記旋回気流の断面形状が、長軸および短軸を有する扁平形状に制御される［１］に記載のスプレー塗布装置。
［３］
前記複数の孔の配置は、隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔から、各孔の位置を変えないで１以上の孔を減じたものである［１］〜［２］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［４］
前記複数の孔の配置は、隣り合う孔の円周に沿った間隔が均一となるように配置された複数の孔の、隣り合う孔の円周に沿った間隔の大きさを２以上変えたものである［１］〜［２］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［５］
前記複数の孔は、円周の中心を通る一の直線を対称軸にした線対称となるように配置された［３］〜［４］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［６］
前記第１の気流の圧力の大きさおよび前記第２の気流の圧力の大きさの少なくとも何れかを変えることにより、前記旋回気流の断面形状が制御される［１］〜［５］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［７］
前記突出部の先端部には、２つの欠部が形成された［１］〜［６］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［８］
前記２つの欠部は、前記先端部の先端縁に沿った欠部間の間隔が均一になるように配置された［７］に記載のスプレー塗布装置。
［９］
前記被塗布体に塗布される前記塗料の静止塗布形状は、長軸および短軸を有する扁平形状である［１］〜［８］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
［１０］
前記被塗布体に塗布される前記塗料の静止塗布形状は、２つの円弧が直接または２つの直線で結ばれた形状である［９］に記載のスプレー塗布装置。
［１１］
塗料を吐出するスワールノズルと、
第１の気流を噴出する溶媒ディスクと、
第２の気流を噴出するスワールエアーディスクと
を備え、
前記スワールノズルは、
前記塗料が流通する中空を有する管部と、
該管部を囲む第１の空隙と、
該第１の空隙を囲む第２の空隙と
を有し、
前記溶媒ディスクは、
前記管部が内挿された中空を有し、前記管部の外壁面と前記中空を形成する内壁面との間に第３の空隙が形成され、先端部に２つの欠部が形成された、下方に突出する突出部と、
該突出部を囲む円環状の円環部と、
該円環部に形成された第４の空隙と
を有し、
前記スワールエアーディスクは、円盤形状であり、
前記管部および前記突出部が内挿される中心孔と、
平面視円と同心の円周上に互いに離間して配置され、且つ、隣り合う孔の前記円周に沿った間隔が均一である複数の孔と
を有し、
前記塗料は、前記管部の前記中空の下端から吐出され、
前記第１の気流は、連通された前記第１の空隙および前記第３の空隙を通り、前記第３の空隙の下端から噴出され、
前記第２の気流は、連通された前記第２の空隙、前記第４の空隙、および、前記複数の孔を通り、前記複数の孔のそれぞれの下端から噴出され、
吐出された前記塗料は、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流に衝突されることにより霧化され、噴出された前記第１の気流および前記第２の気流により形成された旋回気流にのって被塗布体に塗布されるスプレー塗布装置。
［１２］
前記第１の空隙は前記管部を囲むように形成された複数の孔から成り、前記第２の空隙は前記第１の空閨を囲むように形成された複数の孔から成る［１］〜［１１］の何れかに記載のスプレー塗布装置。
【符号の説明】
【００６４】
１１・・・ノズル部、１２・・・タンク部、１３・・・液体流路、２１・・・液圧、２２・・・圧縮気体、２３・・・圧縮気体、３１・・・スワールノズル、３１ａ・・・管部、３１ｂ・・・第１の空隙、３１ｃ・・・第２の空隙、３２・・・溶媒ディスク、３２ａ・・・突出部、３２ｂ・・・円環部、３２ｃ・・・第３の空隙、３２ｄ・・・第４の空隙
３２ｅ・・・欠部、３３・・・スワールエアーディスク、３３ａ・・・中心孔、３３ｂ・・・孔、３４・・・第１の気流噴出口、３５・・・第２の気流噴出口、６０・・・スプレー塗布装置、Ｍ・・・第１の気流、Ｐ・・・液体、Ｓ・・・第２の気流
【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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