JP2020028839A

JP2020028839A - 塗工装置

Info

Publication number: JP2020028839A
Application number: JP2018154928A
Authority: JP
Inventors: 若林　悟; Satoru Wakabayashi; 悟若林; 友亮乾; Tomoaki Inui
Original assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Current assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2038-08-21
Also published as: JP7105138B2

Abstract

【課題】１台のダイで２種類の塗工液をストライプ塗工できる塗工装置を提供する。【解決手段】上吐出通路２６を複数の上歯部によって閉塞する櫛歯状の上シム４４と、下吐出通路３０を下歯部によって閉塞する櫛歯状の下シム５４とを有し、隣接する上歯部４８の間の上切欠き部５０が形成された上吐出通路２６に対応した位置における前記下吐出通路３０が、下シム５４の下歯部５８によって閉塞され、隣接する下歯部５８の間の下切欠き部６０が形成された下吐出通路３０に対応した位置における上吐出通路２６が、上シム４４の上歯部４８によって閉塞され、下切欠き部６０の両側の下歯部５８に対応した位置に、上切欠き部５０が設けられ、ウエブＷにストライプ塗工された導電材の両側に絶縁材がストライプ塗工される。【選択図】図１

Description

本発明は、塗工液をウエブに塗工する塗工装置に関するものである。

電池の電極を形成するには、アルミニウムなどの金属箔の上に電極を構成する導電材と、その導電材の両側に絶縁材を形成する。そのため、従来は、金属箔に導電材を塗工するダイと、絶縁材を塗工するダイとがそれぞれ塗工を行っている。

特開２０１７−３５６６８号公報

上記のような２台のダイを用いて電極を形成すると、塗工装置が大型になると共に、塗工直後に導電材の位置と絶縁材との位置とが合致しているか否かを検査する必要があるという問題点があった
そこで本発明の実施形態は上記問題点に鑑み、１台のダイで２種類の塗工液を塗工できる塗工装置を提供することを目的とする。

本発明は、ウエブを抱えて下から上へ一定の走行速度で走行させるバックアップロールと、前記バックアップロールの側部に配された１台のダイと、前記ダイを構成する蓋部、上分割部、下分割部と、前記上分割部に設けられた上塗工液の上液溜め部と、前記下分割部に設けられた下塗工液の下液溜め部と、前記上液溜め部に通じ、かつ、前記蓋部と前記上分割部の隙間によって形成された前記上塗工液の上吐出通路と、前記上吐出通路の前端に設けられた上吐出口と、前記上吐出通路に配され、前記上吐出通路を複数の上歯部によって閉塞する櫛歯状の上シムと、前記下液溜め部に通じ、かつ、前記上分割部と前記下分割部の隙間によって形成された前記下塗工液の下吐出通路と、前記下吐出通路の前端に設けられた下吐出口と、前記下吐出通路に配され、前記下吐出通路を一又は複数の下歯部によって閉塞する櫛歯状の下シムと、を有し、隣接する前記上歯部の間の上切欠き部が形成された前記上吐出通路に対応した位置における前記下吐出通路が、前記下シムの前記下歯部によって閉塞され、隣接する前記下歯部の間の下切欠き部が形成された前記下吐出通路に対応した位置における前記上吐出通路が、前記上シムの前記上歯部によって閉塞され、前記下切欠き部の両側の前記下歯部に対応した位置に、前記上切欠き部が設けられ、前記ウエブにストライプ塗工された前記下塗工液の両側に、前記上塗工液をストライプ塗工する、塗工装置である。

本発明によれば、第２塗工液によって形成された塗工部分の両側に第１塗工液を塗工できる。

本発明の一実施形態を示す塗工装置の説明図である。ダイの先端の拡大縦断面図である。下分割部の平面図である。上分割部の平面図である。ダイで塗工を行ったときの平面図である。図５におけるＩ−Ｉ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷにストライプ塗工する塗工装置１０について図１〜図６を参照して説明する。「ストライプ塗工」とは、長尺状のウエブＷの幅方向に沿って複数の塗工部が未塗工部を介して形成され、かつ、これら塗工部が走行方向に沿って連続して形成されている。塗工装置１０は、バックアップロール１２によって一定の速度で走行する長尺状のウエブＷの側方からダイ１４によって導電材と絶縁材をストライプ塗工する。「ウエブＷ」は、アルミ箔などの金属箔であり、電池の電極となるものである。

（１）塗工装置１０
塗工装置１０について図１を参照して説明する。塗工装置１０は、バックアップロール１２とダイ１４とを有している。

バックアップロール１２は、回転しながらウエブＷを下から上に抱きかかえて、一定の走行速度Ｖで搬送する。

ダイ１４は、図１に示すように、蓋部１６、上分割部１８、下分割部２０を有している。

上分割部１８の上面には、上液溜め部２２がウエブＷの幅方向に沿って形成されている。上分割部１８の上部に蓋部１６が固定される。これによって、蓋部１６と上分割部１８の隙間に上吐出通路２６が水平に形成され、上吐出通路２６の後端部は、上液溜め部２２に通じ、上吐出通路２６の前端部は、スリット状の上吐出口２８となる。上液溜め部２２の幅方向における中央部の後面には、上供給口３４が設けられている。上供給口３４には、上タンク３８から上塗工液である絶縁材を、単位時間当たり一定量供給する上ポンプ４０が接続されている。

下分割部２０の上面には、下液溜め部２４がウエブＷの幅方向に沿って形成されている。下分割部２０の上面に上分割部１８が固定される。これによって、下分割部２０と上分割部１８の隙間に下吐出通路３０が水平方向よりも下方に傾斜して形成され、下吐出通路３０の後端部は、下液溜め部２４と通じ、下吐出通路３０の前端部は、スリット状の下吐出口３２となる。下液溜め部２４の幅方向の中央部の後面には、下供給口３６が設けられている。下供給口３６には、下タンク３９から下塗工液である導電材を単位時間当たり一定量供給する下ポンプ４２が接続されている。

図２に示すように、上分割部１８の先端とバックアップロール１２によって走行されるウエブＷとの間隔をＭ１、蓋部１６の先端とウエブＷとの間隔をＭ２、下分割部２０の先端とウエブＷとの間隔をＭ３とした場合に、Ｍ２＝＞Ｍ１、Ｍ３＝＞Ｍ１である。そして、蓋部１６の先端は、縦断面が鋭角三角形のエッジを構成し、上分割部１８の先端は、縦断面が鋭角三角形のエッジを構成している。

絶縁材の塗工量は導電材の塗工量よりも少ないため、図１に示すように、上液溜め部２２の容積を下液溜め部２４の容積よりも小さく形成されている。

（２）ストライプ塗工するための構造
ダイ１４が、導電材と絶縁材をストライプ塗工するための構造について図３〜図５を参照して説明する。

蓋部１６と上分割部１８との間の上吐出通路２６には、櫛歯状の上シム４４が挟持されている。この上シム４４は、図４に示すように、コの字状の上シム基板４６の間から３個の上歯部４８−１，４８−２，４８−３が突出している。左側の上シム基板４６と上歯部４８−１の間に上切欠き部５０−１が形成され、上歯部４８−１と上歯部４８−２との間に上切欠き部５０−２が形成され、上歯部４８−２と上歯部４８−３の間に上切欠き部５０−３が形成され、上歯部４８−３と右側の上シム基板４６との間に上切欠き部５０−４が形成されている。

上分割部１８と下分割部２０との間の下吐出通路３０には、櫛歯状の下シム５４が挟持されている。下シム５４は、図４に示すように、コの字状の下シム基板５６の間から１個の下歯部５８が突出している。左側の下シム基板５６と下歯部５８との間には下切欠き部６０−１が形成され、下歯部５８と右側の下シム基板５６との間に下切欠き部６０−２が形成されている。

上シム４４と下シム５４の位置関係について説明する。図３、図４に示すように、上シム４４の上歯部４８−１の位置に対応して下切欠き部６０−１があり、上シム４４の上歯部４８−３に対応して下シム５４の下切欠き部６０−２がある。

図４に示すように、下シム５４において、下切欠き部６０−１と６０−２の幅方向（左右方向）の寸法をＡとし、下歯部５８の幅方向の寸法をＢとする。ここで寸法Ａは、導電材の塗工幅であり、下歯部５８の寸法Ｂは、隣接する導電材の間の間隔と同じである。また、下シム基板５６の左側部と右側部の幅方向の寸法をＣとする。

図３に示すように、上シム４４において、上歯部４８と上歯部４８の幅方向の寸法がＡとなる。また、上切欠き部５０−１、５０−２、５０−３、５０−４の幅方向の寸法をＤとした場合に、寸法Ｄは絶縁材の塗工幅の寸法となり、Ｃ＝＞Ｄ、Ｂ＝＞２＊Ｄである。

（３）塗工装置１０の塗工動作
塗工装置１０の塗工動作について説明する。

まず、図１に示すように、上タンク３８に絶縁材を溜め、下タンク３９に導電材を溜める。

次に、図１に示すように、バックアップロール１２を回転させてウエブＷを一定の走行速度Ｖで走行させる。

次に、下ポンプ４２から下液溜め部２４に単位時間当たり一定の量Ｐ１の導電材を供給する。この供給量Ｐ１は、２個の導電部５２の塗工厚さｄ１、塗工幅Ａ、走行速度Ｖによって決まり、Ｐ１＝２＊ｄ１＊Ａ＊Ｖとなる。また、上ポンプ４０から上液溜め部２２に単位時間当たり一定の量Ｐ２の絶縁材を供給する。この供給量Ｐ２は、４個の絶縁部６２の塗工厚さｄ２（但し、ｄ２＝＞ｄ１である）、塗工幅Ｄ、走行速度Ｖによって決まり、Ｐ２＝４＊ｄ２＊Ｄ＊Ｖとなる。

次に、図５、図６に示すように、ダイ１４によってウエブＷに２個の導電部５２が塗工幅Ａ、塗工厚さｄ１でストライプ塗工され、その両側に絶縁部６２が塗工幅Ｄ、塗工厚さｄ２で塗工される。この場合に、導電部５２の後に絶縁部６２を塗工するため、図６に示すように導電部５２の両側部に絶縁部６２が被るようになり、より完全に絶縁を行うことができる。

（４）効果
本実施形態によれば、ウエブＷに導電部５２をストライプ塗工できると共に、その両側に絶縁部６２をストライプ塗工できる。そして、導電部５２とその両側に絶縁部６２を形成しても、ダイは１台でよく、従来のようにダイが２台必要なく、位置調整も行う必要もない。

また、最も重要な導電部５２を塗工するための上分割部１８とウエブＷとの間隔が最も狭まったＭ１（すなわち、Ｍ２＝＞Ｍ１、Ｍ３＝＞Ｍ１）であるため、この上分割部１８の先端がウエブＷに対し最も突出してエッジとなり、導電材をこのエッジで安定して、塗工厚さｄ１で塗工を行うことができ、導電部５２の塗工厚さｄ１を一定とすることができる。

また、絶縁部６２を塗工するための蓋部１６とウエブＷとの間隔Ｍ２は、Ｍ２＝＞Ｍ１であるため、この蓋部１６の先端であるエッジで絶縁材を塗工すると、導電材に被さるように塗工できる。

また、上吐出通路２６は水平方向に設けられているため、重力の影響を受けることなく上ポンプ４０からの圧力だけで絶縁材の塗工を行うことができるため、絶縁部６２の塗工厚さｄ２に影響を及ぼさない。

また、下吐出通路３０は、水平方向よりも下方に傾斜して設けられているため導電材を下から押し上げるような状態となり、重力により導電材が勝手に塗工されることなく、また、下ポンプ４２からの圧力のみで塗工を行うことができ、導電部５２に盛り上がりなどが形成されない。

絶縁材の塗工量は導電材の塗工量よりも少ないため、図１に示すように、上液溜め部２２の容積を下液溜め部２４の容積よりも小さく形成されているので、上分割部１８の大きさを小さくでき、また、最小限の量で導電材と絶縁材の塗工を行うことができる。さらに、塗工の量に合った液溜め部の容積であるため、塗工の開始、停止のさいに、吐出口が吐出，停止される塗工液の反応を迅速に行うことができる。

変更例

上記実施形態では、上塗工液を絶縁材、下塗工液を導電材としたが、逆に下塗工液を絶縁材、上塗工液を導電材としてもよい。

また、上記実施形態では、ウエブＷは、金属箔であったが、これに限らずフィルム、金属網、布帛、紙でもよい。

また、上記実施形態では、上シム４４の上歯部４８は一個であったが、３個以上の導電部５２をウエブＷに形成するときは、２個以上の上歯部４８を設ける。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０・・・塗工装置、１２・・・バックアップロール、１４・・・ダイ、１６・・・蓋部、１８・・・上分割部、２０・・・下分割部、２２・・・上液溜め部、２４・・・下液溜め部、２６・・・上吐出通路、２８・・・上吐出口、３０・・・下吐出通路、３２・・・下吐出口、４４・・・上シム、４８・・・上歯部、５０・・・上切欠き部、５２・・・導電部、５４・・・下シム、５８・・・下歯部、６０・・・下切欠き部、６２・・・絶縁部

Claims

ウエブを抱えて下から上へ一定の走行速度で走行させるバックアップロールと、
前記バックアップロールの側部に配された１台のダイと、
前記ダイを構成する蓋部、上分割部、下分割部と、
前記上分割部に設けられた上塗工液の上液溜め部と、
前記下分割部に設けられた下塗工液の下液溜め部と、
前記上液溜め部に通じ、かつ、前記蓋部と前記上分割部の隙間によって形成された前記上塗工液の上吐出通路と、
前記上吐出通路の前端に設けられた上吐出口と、
前記上吐出通路に配され、前記上吐出通路を複数の上歯部によって閉塞する櫛歯状の上シムと、
前記下液溜め部に通じ、かつ、前記上分割部と前記下分割部の隙間によって形成された前記下塗工液の下吐出通路と、
前記下吐出通路の前端に設けられた下吐出口と、
前記下吐出通路に配され、前記下吐出通路を一又は複数の下歯部によって閉塞する櫛歯状の下シムと、
を有し、
隣接する前記上歯部の間の上切欠き部が形成された前記上吐出通路に対応した位置における前記下吐出通路が、前記下シムの前記下歯部によって閉塞され、
隣接する前記下歯部の間の下切欠き部が形成された前記下吐出通路に対応した位置における前記上吐出通路が、前記上シムの前記上歯部によって閉塞され、
前記下切欠き部の両側の前記下歯部に対応した位置に、前記上切欠き部が設けられ、
前記ウエブにストライプ塗工された前記下塗工液の両側に、前記上塗工液をストライプ塗工する、
塗工装置。
２個並んだ前記下切欠き部の間に１個の前記下歯部が設けられている、
請求項１に記載の塗工装置。
前記上塗工液が絶縁材であり、前記下塗工液が導電材である、
請求項１に記載の塗工装置。
前記上吐出通路の前後方向が水平である、
請求項１に記載の塗工装置。
前記上分割部の先端と前記バックアップロールの側部を走行する前記ウエブとの間隙をＭ１とし、前記蓋部の先端と前記ウエブとの間隔をＭ２とし、前記下分割部の先端と前記ウエブとの間隔をＭ３とした場合に、Ｍ２＝＞Ｍ１、かつ、Ｍ３＝＞Ｍ１である、
請求項１に記載の塗工装置。
前記蓋部の先端は、縦断面が鋭角三角形のエッジを構成し、前記上分割部の先端は、縦断面が鋭角三角形のエッジを構成している、
請求項１に記載の塗工装置。
下ポンプからの前記下液溜め部に単位時間当たりに供給される前記下塗工液の供給量は、前記ウエブの前記走行速度と、前記下塗工液の塗工厚さと、前記下塗工液の塗工幅によって、決定される、
請求項５に記載の塗工装置。
前記上液溜め部の容積が、前記下液溜め部の容積より小さい、
請求項１に記載の塗工装置。