(57)【要約】【課題】塗工精度の向上と、厚塗、薄塗を可能とし、コンパクト設計で、吐出圧力や位置についてフレキシブルな制御方式で、広範囲な速度設定ができる塗工機を提供する。【解決手段】塗布対象の基材２１をほぼ鉛直に保持する保持部１２と、塗布材料を塗布口から導出し、基材２１の一方の面に塗布材料を塗布する第一の塗布実行部１１と、塗布材料を塗布口から導出し、基材２１の他方の面に塗布材料を塗布する第二の塗布実行部１１と、第一の塗布実行部１１及び第二の塗布実行部１１を、それぞれ所定の速度で基材２１に沿ってほぼ鉛直方向の移動するよう制御する制御部１３とを備える。第一の塗布実行部１１と第二の塗布実行部１１は、基材２１の両面の対向するようほぼ同じ位置に配置され、かつ、ほぼ同じ速度で下降するよう制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象の基材をほぼ鉛直に保持する保持部と、塗布材料を塗布口から導出し、前記基材の一方の面に塗布材料を塗布する第一の塗布実行部と、塗布材料を塗布口から導出し、前記基材の他方の面に塗布材料を塗布する第二の塗布実行部と、前記第一の塗布実行部及び前記第二の塗布実行部を、それぞれ所定の速度で前記基材に沿ってほぼ鉛直方向に移動するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする塗工機。
【請求項２】
請求項１記載の塗工機において、
前記第一の塗布実行部と前記第二の塗布実行部は、前記基材の両面の対向するようほぼ同じ位置に配置され、かつ、ほぼ同じ速度で下降するよう制御されることを特徴する塗工機。
【請求項３】
請求項２記載の塗工機において、
前記第一の塗布実行部と第二の塗布実行部は、移動途中の速度を変更して下降するよう制御されることを特徴する塗工機。
【請求項４】
請求項２記載の塗工機において、
前記第一の塗布実行部と前記第二の塗布実行部は、下降途中で導出する塗布材料の量を変更することができることを特徴する塗工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工機に関し、特に新型キャパシタの電極を製造する際に、基材となる集電箔に電極物質を塗布する塗工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
高入出力で高信頼性のキャパシタが注目されている。ＩＳＳ（アイドリングストップシステム）、ＥＢＳ（電動ブレーキシステム）等の自動車関連、事業所等の無停電電源、瞬低対策電源、風力発電等の電力関連、プリンタ／コピーの短時間立上げ、コードレスポット、ＰＣバックアップ等の民生関連などの用途が予想される。これらの市場に対して既存の電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）は入出力と信頼性は良好であるが、容量不足であり、新しい技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
従来の製造工程例（単セル方式）を説明する。キャパシタ電極製造工程として、スラリを製造し、スラリを集電体の両面に塗工し、両面をプレスし、裁断する。その後、巻取などの組立工程などを経て、完成品となる。
【０００４】
従来の塗工方式として、ダイコータ方式、ロールコータ方式、コンマコータ方式が知られている。ダイコータ方式は、図６に示すように、基材４１をほぼ鉛直方向で上向きに移動させ、配管３２を通じて供給されるスラリ供給Ｐをダイ３１の両面から吐出して基材４１の両面に塗布して塗工膜４２を作製する。塗工量は、Ｇａｐ１、Ｇａｐ２、スラリ供給Ｐ及び速度Ｓの影響を受ける。ロールコータ方式は、図７に示すように、擦切ロール３３に対し、基材４１をほぼ鉛直方向で上向きに移動させ、スラリ３４の中を通った基材２１を一対の擦切ロール３３の間を通して塗工膜４２を作製する。塗工量は、Ｇａｐ１及び速度Ｓの影響を受ける。コンマコータ方式は、図８に示すように、基材４１を転写ロール３５とバックロール３６の間を通す。転写ロー３５ルは、擦切ロール３７で所定の量となったスラリ３８を表面に載せ、そのスラリ３８を基材４１の片面に塗布して塗工膜４２を作成する。塗工量は、Ｇａｐ１、Ｇａｐ２及び速度Ｓの影響を受ける。
【特許文献１】特開２００７−２１４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャパシタ作製時の塗工技術課題には、穴あき集電体への塗工、正極の厚膜化、負極の薄膜化がある。穴あき集電体への塗工として、開口率０〜５５％、厚さ２０〜３０μｍへの適用が要求されており、ダイコータ方式とロールコータ方式で解決できるか検討されている。正極の厚膜化として、片面厚さ１５０μｍ（ドライ）、塗工重量５ｇ／ｃｍ２が要求されており、ダイコータ方式、ロールコータ方式、コンマコータ方式で解決できるか検討されている。負極の薄膜化として、片面厚さ３５μｍ（ドライ）、塗工重量３．５ｇ／ｃｍ２が要求されており、ダイコータ方式、ロールコータ方式、コンマコータ方式が知られている。
【０００６】
本発明は、塗工精度の向上と、厚塗、薄塗を可能とし、コンパクト設計で、吐出圧力や位置についてフレキシブルな制御方式で、広範囲な速度設定ができる塗工機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】
【０００７】
本発明は、塗布対象の基材をほぼ鉛直に保持する保持部と、塗布材料を塗布口から導出し、前記基材の一方の面に塗布材料を塗布する第一の塗布実行部と、塗布材料を塗布口から導出し、前記基材の他方の面に塗布材料を塗布する第二の塗布実行部と、前記第一の塗布実行部及び前記第二の塗布実行部を、それぞれ所定の速度で前記基材に沿ってほぼ鉛直方向に移動するよう制御する制御部とを備える塗工機である。
【０００８】
また、本発明は、前記第一の塗布実行部と前記第二の塗布実行部は、前記基材の両面の対向するようほぼ同じ位置に配置され、かつ、ほぼ同じ速度で下降するよう制御される塗工機である。
【０００９】
そして、本発明は、前記第一の塗布実行部と第二の塗布実行部は、移動途中の速度を変更して下降させるよう制御される塗工機である。
【００１０】
更に、本発明は、前記第一の塗布実行部と前記第二の塗布実行部は、下降途中で導出する塗布材料の量を変更することができる塗工機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、塗工精度の向上と、厚塗、薄塗を可能とし、コンパクト設計で、吐出圧力や位置についてフレキシブルな制御方式で、広範囲な速度設定ができる塗工機を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の塗工機の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１３】
実施例を説明する。本実施例の塗工機は、縦型両面同時ダイ塗工機であり、図１に示すように、一対のダイ１１、巻棒１２、移動装置（ロボシリンダ）１３、スラリタンク１４、圧力計１５、圧力コントロール弁１６、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）１７を備えている。一対のダイ１１は、第一及び第二の塗布実行部で、ラス材からなる基材２１の両面のほぼ対向する位置にあり、下方に移動しながら、塗布口から導出するスラリを基材２１に塗布する。巻棒１２は、基材２１をほぼ鉛直方向に保持する。移動装置（ロボシリンダ）１３は、一対のダイ１１を基材２１の両面に沿って、ほぼ鉛直方向で下向きに移動させる。スラリタンク１４は、スラリをダイ１１に送出する。圧力計１５は、スラリタンク１４内の圧力を検出し、ＰＬＣ１７に検出結果を送る。圧力コントロール弁１６は、ＰＬＣ１７の制御により開度を変更し、スラリタンク１４へのエアー量が所定になるようにする。ＰＬＣ１７は、塗工機全体の制御を行い、ダイ１１の位置、スラリタンク１４内の圧力などの情報を受け、開度を圧力コントロール弁１６に指示する。
【００１４】
本実施例の塗工機において、一対のダイ１１は、基材２１の両面に沿って、同じ速度で下降するよう制御される。一対のダイ１１は、移動途中の速度を変更して下降させるよう制御させることができる。また、下降途中で導出する塗布材料の量を変更することも可能である。一対のダイ１１を下降させながら塗布することにより、ダイ下部と基材との間に存在するスラリは、下降するダイ１１と一緒に下方に移動するため、上方の塗布膜へ影響を与えることはない。そのため、巻棒１２が保持する基材の方向はほぼ鉛直方向であれば良い。また、一対のダイ１１の下降する速度は、両者がほぼ対向する位置となるようにすれば、塗布したスラリが基材の孔を通って反対の面側に行くことはほとんどない。
【００１５】
本実施例の塗工機について、数値などを使用して具体的に説明する。使用した材料は、キャパシタ電極作製使用材料であり、正極は、アルミニウム箔に穴あき（メッシュ）の集電体と、活性炭（フェノール系樹脂を原料とするアルカリ賦活活性炭）からなる活物質と、アセチレンブラックからなる導電助剤と、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなるバインダと、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）からなる溶剤である。負極は、銅箔に穴あき（メッシュ）の集電体と、炭素材（難黒鉛化性炭素）からなる活物質と、アセチレンブラックからなる導電助剤と、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなるバインダと、ＮＭＰからなる溶剤である。基材の大きさについて、正極側のアルミニウム集電体は、縦方向の長さ５５３ｍｍ、幅方向３０ｍｍである。図２に示す条件と結果で塗工した。測定結果を図３に示す。長手方向の膜厚の測定結果を図３（ａ）に、幅方向を図３（ｂ）に示す。長手方向全体における幅方向３点の平均値及び幅方向全体における長手方向１２点の平均値をみると、塗工始めと塗工終わり部分を除けば、ほぼ目標の塗工ができるのを確認できた。一方、負極側の銅集電体からなる基材の縦方向の長さ５６０ｍｍ、幅方向３２ｍｍである。図４に示す条件と結果で塗工した。測定結果を図５に示す。長手方向の膜厚の測定結果を図５（ａ）に、幅方向を図５（ｂ）に示す。長手方向全体における幅方向３点の平均値及び幅方向全体における長手方向１２点の平均値をみると、塗工始めと塗工終わり部分を除けば、ほぼ目標の塗工ができるのを確認できた。薄塗工目標の１００μｍ以下については、少し課題が残ったといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例の塗工機の説明図。
【図２】実施例の塗工機をキャパシタ正極作製に適用した際の条件と結果を説明する図表。
【図３】実施例の塗工機をキャパシタ負極作製に適用した際の条件と結果を説明する図表。
【図４】実施例の塗工機をキャパシタ正極作製に適用した際の測定結果の説明図。
【図５】実施例の塗工機をキャパシタ負極作製に適用した際の測定結果の説明図。
【図６】ダイコータ方式の説明図。
【図７】ロールコータ方式の説明図。
【図８】コンマコータ方式の説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１１  ダイ、１２  巻棒、１３  移動装置、１４  スラリタンク、１５  圧力計、１６  圧力コントロール弁、１７  ＰＬＣ、２１  基材。
【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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