JP2006122884A - 塗工装置および塗工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 スリットノズル6を有するコーティングヘッド1Bを用いて、走行している被塗布体に塗工材料を塗布する装置及び方法において、前記スリットノズル6の少なくとも一端側をコーティングヘッド1Bの側面方向に開放する開放端とし、該開放端にシム5a、5bを装着し且つスリットノズルの幅方向に関して該シムの装着位置を変えることによって、スリットノズルの塗布幅を調節する。前記シムは、可動治具7を備える装着手段によってスリットノズルの開放端に装着することが好ましい。
【選択図】図6
Description
このようなスリットノズルを有するコーティングヘッドを用いる方法においては、塗布幅が異なる各仕様のコーティングに一つのコーティングヘッドで対応させるために、図11に示すように、スリットノズル206の両端にシム205と呼ばれる塗布幅調整のための部材を噛ませて吐出幅を制限する方法が採られている。
しかし、この方法では、シムの装着又は交換のたびにコーティングヘッドを分解する必要がある。そのため、塗布幅変更のための作業が面倒であり、そのための時間を要し、さらには、分解時に塗工材料が損失するという問題があった。
前記スリットノズルの少なくとも一端側をコーティングヘッドの側面方向に開放する開放端とし、該開放端にシムを装着することによりスリットノズルの塗布幅が規定されていることを特徴とするものである。
前記スリットノズルの少なくとも一端側をコーティングヘッドの側面方向に開放する開放端とし、該開放端にシムを装着し且つスリットノズルの幅方向に関して該シムの装着位置を変えることによって、スリットノズルの塗布幅を調節することを特徴とするものである。
(1)コーティングヘッドの側面に設けられたガイドと、
(2)シムを把持する把持部、該把持部を支持し且つ前記ガイドに誘導されてコーティングヘッドの側面方向に可動な状態で該ガイドと係合する台座、ガイド上の台座位置を変更できる位置決め部材を有する可動治具と、
で構成される装着手段によってスリットノズルの開放端に装着されていることが好ましい。
従って、塗工幅の変更を容易に行うことができ、作業効率の向上と塗工材料の損失防止を図ることができる。
特に、ガイドと可動治具で構成される上記装着手段によってシムをスリットノズルの開放端に装着することによって、スリットノズルの幅方向に関してシムの装着位置を任意に調節することができる。
本発明に用いられるスリットノズルを有するコーティングヘッドの一例として、図1から図5にダイヘッド1Aの概略構成図を示す。図1はダイヘッド1Aの分解斜視図であり、図2はダイヘッド1Aを組み立てた状態の斜視図であり、図3はダイヘッド1Aを組み立てた状態の平面図である。また、図4は、ダイヘッド1Aのシムの装着位置を、図3の場合よりもダイヘッドの側面方向の外側に移動させた状態の平面図である。
ダイヘッド1Aは、図1に示すように、ダイヘッド右ブロック2、ダイヘッド左ブロック3、側板4(4a、4b)、シム5(5a、5b)から構成され、これらの部品から、図2に示すようにダイヘッド1Aが組み立てられる。
また、シム5は、スリットノズル内面との密閉性又は密着性を損なわずに、且つ、スリットノズルの開放端に装着した状態でスライドさせて移動させられるものであることが望ましい。かかる観点から、シム5としては、滑りやすく且つコシのある材料が好ましい。
2枚のハイパーシートの間に金属板を挟む構成とする場合、シムの厚さとしては、スリットギャップよりも薄い金属板の両面に、適度な密閉性とスライド性が得られる厚さのハイパーシートを配置する。具体例としては、ダイヘッドのスリットギャップが1.05mmの場合には、0.2mmのSUS板の両面に、それぞれ1.0mmのハイパーシートを配置することが好ましい。
従って、塗工幅の変更を容易に行うことができ、作業効率の向上と塗工材料の損失防止を図ることができる。
そしてシム6は、可動治具7に支持された状態で該可動治具7を介してダイヘッド1Bの側面部に固定され且つ位置決めされることによって、スリットノズルの両端部に装着される。
台座11を、上記のようにガイド14上に支持した状態でハンドル付きネジ12を回転させると、台座がガイドに誘導されてコーティングヘッドの側面方向を前進又は後退するので、ガイド上の台座位置を変更することができる。
このような装着手段によって、スリットノズルの幅方向に関してシムの装着位置を任意に調節することができる。
一般に、非水電解質液二次電池、二重層キャパシタ等の電極板は、集電体の少なくとも一面に電極活物質層を所定パターン状に断続的に設けた構成をとる。電極活物質層のパターンが存在しない非塗工部は、端子を取り付ける等の目的のために集電体が露出した部分である。
電極板の製造装置101は、少なくとも、被塗工体である集電体17を搬送する搬送手段と、本発明の塗工装置1と、乾燥装置18とを備えている。
間歇塗工された集電体17は、さらに搬送手段により搬送され、乾燥装置18に到達し、やはり走行しながら乾燥される。乾燥工程における熱源としては、熱風、赤外線、マイクロ波、高周波、或いはそれらを組み合わせて利用できる。乾燥工程において集電体をサポート又はプレスする金属ローラーや金属シートを加熱して放出させた熱によって乾燥してもよい。
乾燥後、塗工が完了した電極板又はその中間品は、巻取り部22によって電極板巻取りロール21に巻取される。
プレス加工は、例えば、金属ロール、弾性ロール、加熱ロールまたはシートプレス機等を用いて行う。
以上の各工程を経て、電極板が得られる。
図5〜図7に示したダイヘッド1Bの構成において、スリットギャップ(スリットノズルのギャップ)を1.05mmとし、シムを把持した可動治具をダイヘッドの側板4a、4bのガイド14に通し、ダイヘッド右ブロック2、ダイヘッド左ブロック3で、シム5を挟み込んだ。
シム5としては、厚さ1.0mmのハイパーシート(ジャパンゴアテックス(株)製)を2枚用い、その間に厚さ0.2mmの金属板を挟み込んだものを用いた。
図9Aに示すように、上記ダイヘッド1Bを用いた塗布装置により、基体シートに塗布幅600mmの塗布媒体を形成した。次に、図9Bに示すように、塗布装置のネジ付きハンドル12を回しシム5を各々50mmスライドさせて、塗布幅700mmの塗布媒体を形成した。
その結果、シムを装着した部分の密閉性は良好であり、装着位置からの液漏れは観察されなかった。また、ネジ付きハンドルを回転させたときのシムの可動性も良好であり、ネジ付きハンドルの可動範囲内において任意の位置にシムを固定することができた。
(1)スリットギャップ測定
ダイヘッドに、テフロン(登録商標)(商品名、三井・デュポンフロロケミカル(株)製)、ソフトロンボードSA(商品名、積水工業化学(株)製)、メジトップTK(商品名、積水工業化学(株)製)で作製した各シムを用いた場合における、それぞれのスリットギャップの幅方向の流量(厚さ)の安定性を測定した。ダイヘッドは、フォースゲージで押さえ圧1kgに固定し、スリットギャップの測定には隙間ゲージおよびテーパーゲージ(測定範囲:100μm〜200μm)を用いて、各スリットギャップの幅方向上の5点(ダイヘッドのマンサイドを基準として、70mm(M)、310mm(MC)、610mm(C)、910mm(GC)、1150mm(G))について測定した。尚、シムとしてテフロン(登録商標)を用いる場合は、ダイヘッド内のインキ流路を作る鉄板であって、その厚さによりインキ流量を調節する手段であるインナーディッケルを使用せず、厚さ0.7mmのテフロン(登録商標)を用い、ソフトロンボードSAを用いる場合は、厚さ0.5mmのインナーディッケルと厚さ5.0mmのソフトロンボードSAを用い、メジトップTKを用いる場合は、厚さ0.5mmのインナーディッケルと厚さ5.0mmのメジトップTKを用いた。測定結果を表1に示す。また、各シムにおいて、スリットギャップの幅方向上の上記C点(中心点)の測定値を基準値とし、該基準値と各測定値との差(以下、ギャップ差という)を表したグラフを図10に示す。
上述した3種のシムについて、引張力を測定した。具体的には、観察者が指で引くことができる程度の引張シロを予め設けてそれぞれのシムをダイブロックで挟み、該シムを観察者が手で上方へと引張り、抜けにくいものについては、フォースゲージを用いて該シムを抜き取ることができる引張力を測定した。測定結果を表2に示す。尚、引張力測定値を得ることができたメジトップTKのシムについては、上記MおよびG点においてそれぞれ引張力を測定した。
スリットギャップ測定において、テフロン(登録商標)のシムを用いた場合は、最大・最小値の差が9μm、上記C点の値と両サイド(MおよびG点)の平均値との差(以下、ギャップ差平均という)が7.5μmであった。圧がかかるとテフロン(登録商標)の硬さによりダイブロックが撓み、中心点が薄くなっていることが分かる。
一方、ソフトロンボードSAのシムを用いた場合は、最大・最小値の差が2μm、ギャップ差平均も2μmと良好な結果が得られ、メジトップTKのシムを用いた場合は、最大・最小値の差が2μm、ギャップ差平均が1μmと良好な結果が得られた。上記測定結果は、材質の違い、つまり、ソフトロンボードSAはポリエチレンに化学架橋を施し、さらに高倍率に発泡させた厚肉単板状の軟質独立気泡発泡体であり、メジトップTKよりも柔らかく、メジトップTKはポリエチレンに化学架橋材を添加して発泡させ、弾力性に富む独立気泡発泡体であることが影響している。
他方、ソフトロンボードSAのシムを用いた場合は、手で容易に引き抜くことができた。
メジトップTKのシムを用いた場合は、手で引っ張った際はテフロン(登録商標)と同様の抜けにくい感触があり、引張力測定を行うと、3.1kg以上の力で抜けた。シムが抜けた原因としては、引く力がかかってシムの厚みが薄くなったためと考えられる。しかし、上記引張力は、シムがインキによって押し出される以上の力であるため、メジトップTKのシムは、インキによって押し出されるほど弱くはないと判断する。
1A、1B:ダイヘッド
2:ダイヘッド右ブロック
3:ダイヘッド左ブロック
4(4a、4b):側板
5(5a、5b):シム
6:スリットノズル
7: 可動治具
8(8a、8b):押さえ板
9:ボルト
10:ナット
11:台座
12:ハンドル付きネジ
13:ガイド孔
14:ガイド
15(15a、15b):ハイパーシート
16:金属板
17:集電体
18:乾燥装置
19:電極板供給ロール
20:供給部
21:電極板巻取りロール
22:巻取り部
23:ガイドローラ
24:塗工部
25:非塗工部
101:製造装置
205:シム
206:スリットノズル
Claims (4)
- スリットノズルを有するコーティングヘッドにより、走行している被塗布体に塗工材料を塗布する塗工装置において、
前記スリットノズルの少なくとも一端側をコーティングヘッドの側面方向に開放する開放端とし、該開放端にシムを装着することによりスリットノズルの塗布幅が規定されていることを特徴とする、塗工装置。 - 前記シムは、少なくとも、
(1)コーティングヘッドの側面に設けられたガイドと、
(2)シムを把持する把持部、該把持部を支持し且つ前記ガイドに誘導されてコーティングヘッドの側面方向に可動な状態で該ガイドと係合する台座、ガイド上の台座位置を変更できる位置決め部材を有する可動治具と、
で構成される装着手段によってスリットノズルの開放端に装着されている、請求項1に記載の塗工装置。 - 前記被塗布体が電極板の集電体であり、前記塗工材料が活物質層用塗工組成物である、請求項1又は2に記載の塗工装置。
- スリットノズルを有するコーティングヘッドを用いて、走行している被塗布体に塗工材料を塗布する塗工方法において、
前記スリットノズルの少なくとも一端側をコーティングヘッドの側面方向に開放する開放端とし、該開放端にシムを装着し且つスリットノズルの幅方向に関して該シムの装着位置を変えることによって、スリットノズルの塗布幅を調節することを特徴とする、塗工方法。
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