JP6834891B2

JP6834891B2 - 塗工装置

Info

Publication number: JP6834891B2
Application number: JP2017194631A
Authority: JP
Inventors: 誠二石津; 雄一郎今村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2037-10-04
Also published as: JP2019063772A

Description

本発明は、塗工装置に関する。

例えば二次電池の電極には、電極材を含む塗工材が塗工された金属箔が用いられる。
ところで、特許文献１には、複数のシムを備える塗工装置を用いて塗工材をストライプ状に塗工する技術が開示されている。

特開２０１７−０３５６６８号公報

発明者は、塗工材を複数のシムからストライプ状に塗工する塗工装置に関し、以下の問題点を見出した。
特許文献１に開示されている塗工装置では、複数のシムへそれぞれ独立した経路を用いて塗工材を供給している。したがって、塗工材の供給に要するダイヘッドを複数のシムごとに準備する必要がある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、単一のダイヘッドを用いて塗工材をストライプ状に塗工する塗工装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る塗工装置は、互いに対向配置された第１及び第２のダイと、前記第１及び第２のダイの間に挟持されると共に、互いに積層された複数のシムと、を備え、前記第１及び第２のダイの少なくとも一方に供給された塗工材を前記複数のシムからストライプ状に塗工する塗工装置であって、前記複数のシムには、積層された前記複数のシムを貫通する貫通孔が設けられており、前記複数のシムのそれぞれには、共通する一辺において、前記貫通孔に連通する開口部が互いに重ならないように設けられており、前記貫通孔を通過した前記塗工材を、前記複数のシムのそれぞれに設けられた前記開口部から吐出する。

本発明に係る塗工装置では、複数のシムには、積層された複数のシムを貫通する貫通孔が設けられており、複数のシムのそれぞれには、共通する一辺において、貫通孔に連通する開口部が互いに重ならないように設けられており、貫通孔を通過した塗工材を、複数のシムのそれぞれに設けられた開口部から吐出する。つまり、複数のシムに貫通孔を設けることによって、塗工材は、単一のダイヘッド内において、複数のシムのそれぞれの開口部から吐出される。このような構成により、単一のダイヘッドを用いて塗工材をストライプ状に塗工することができる。

本発明により、単一のダイヘッドを用いて塗工材をストライプ状に塗工する塗工装置を提供することができる。

実施の形態に係る塗工装置の分解斜視図である。実施の形態に係る塗工装置の斜視図である。実施の形態に係る塗工装置の正面図である。図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。第２のダイの斜視図である。連続塗工した場合における箔の斜視図である。間欠塗工した場合における箔の斜視図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

まず、図１〜５を参照して、本実施の形態に係る塗工装置の構成について説明する。
図１は、実施の形態に係る塗工装置１の分解斜視図である。図１に示すように、塗工装置１は、下ダイ（第１のダイ）２、上ダイ（第２のダイ）３、及び複数のシム４を備える。塗工装置１は、例えば、二次電池の電極の製造に好適である。
図２は、塗工装置１の斜視図である。図３は、塗工装置１の正面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。図５は、上ダイ３の斜視図である。

なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。

図１に示すように、下ダイ２は、内側にマニホールド２ａが設けられており、マニホールド２ａに重ならない位置に、ｚ軸方向に延びる連結孔２ｃを有する。また、図４に示すように、注入口２ｂは、マニホールド２ａに連通するように設けられており、塗工材７を供給するタンク（不図示）に、例えばポンプを介して接続されている。ポンプを用いて注入口２ｂから注入された塗工材７は、マニホールド２ａに貯留される。

図５に示すように、上ダイ３は、マニホールド２ａに対応する形状のマニホールド３ａが内側に設けられており、連結孔２ｃに連通する連結孔３ｃを有する。上ダイ３は、下ダイ２と対向配置されて１つのダイヘッドとして動作する。なお、図１〜５では注入口２ｂを下ダイ２に設けた場合を図示したが、塗工材が注入される位置は限定されず、下ダイ２及び上ダイ３の少なくとも一方に塗工材が供給される位置であれば、どの位置であっても良い。下ダイ２及び上ダイ３は、例えば、ステンレス合金を用いて構成される。

また、図２に示すように、下ダイ２及び上ダイ３の間には、複数のシム４が挟持されており、複数のシム４のそれぞれ（シム４１及びシム４２）は、ｚ軸方向に互いに積層されている。図１に示すように、シム４１には、貫通孔４１ａと、貫通孔４１ａに連通する開口部４１ｂと、連結孔２ｃ及び３ｃに連通する連結孔４１ｃと、が設けられている。シム４２にも、シム４１と同様に、貫通孔４２ａ、開口部４２ｂ、及び連結孔４２ｃが設けられている。貫通孔４１ａ及び４２ａは、複数のシム４を貫通するように設けられており、マニホールド２ａ及び３ａに連通している。したがって、注入口２ｂから注入された塗工材７は、マニホールド２ａ、貫通孔４１ａ、及び貫通孔４２ａを介して、開口部４１ｂ及び４２ｂに供給される。貫通孔４１ａ及び４２ａの形状は、マニホールド２ａ及び３ａの形状に対応していることが好ましい。また、図３に示すように、シム４１の厚さをｔとする。

図３に示すように、開口部４１ｂ及び４２ｂは、共通の一辺に設けられている。そして、シム４１及び４２が積層された際に、開口部４１ｂ及び４２ｂは、ｘ軸方向に互いに重ならない。つまり、シム４１とシム４２とが積層されると、重なり部４ｅが形成されるように、開口部４１ｂ及び開口部４２ｂは設けられている。シム４１及びシム４２は、例えば、ステンレス合金を用いて構成される。

図２に示すように、下ダイ２、シム４１、シム４２、及び上ダイ３は、連結具５を用いて連結される。連結具５は、連結孔２ｃ、４１ｃ、４２ｃ、及び３ｃに挿入され、下ダイ２、シム４１、シム４２、及び上ダイ３を接続する。図５に示すように、連結具５は、予め上ダイ３に接続されていても良い。

次に、図６及び図７を参照して、本実施の形態に係る塗工装置の動作について説明する。図６は、連続塗工した場合における箔６の状態を表す斜視図である。図７は、間欠塗工した場合における箔６の状態を表す斜視図である。なお、図６及び図７において、点線は、箔６の切断線を示す。

注入口２ｂから注入された塗工材７は、マニホールド２ａ、貫通孔４１ａ、及び貫通孔４２ａを通過し、開口部４１ｂ及び４２ｂから吐出される。開口部４１ｂ及び４２ｂの外側の端には箔６が接している。箔６が開口部４１ｂ及び４２ｂの外側の端を摺動すると、図６に示すように、開口部４１ｂから吐出された塗工材７によって塗工部７１が形成され、開口部４２ｂから吐出された塗工材７によって塗工部７２が形成される。開口部４１ｂ及び４２ｂの間には重なり部４ｅが形成されているため、塗工部７１及び７２の間には塗工材が塗工されない未塗工部が形成される。したがって、塗工装置１を用いると、塗工材７をストライプ状に塗工することができる。

また、重なり部４ｅの幅を調節することによって、未塗工部の幅を調節することができる。また、シム４１及び４２は、十分な剛性を有する寸法で作成することが可能であるため、未塗工部の幅に、ばらつきが生じ難い。

図６において、点線は、箔６の切断線を表す。塗工部７１及び７２の間に形成されるｙ軸方向に延びた未塗工部に沿って箔６を切断することにより、塗工材が塗工された複数の箔を２列同時に切断することができる。さらに、箔６をｘ軸方向に沿って切断することにより、所定の長さの塗工材が塗工された箔を切断することができる。

図７において、点線は、箔６の切断線を表す。図７に示すように、塗工材７を間欠塗工する場合も、塗工材７を連続塗工する場合と同様に、塗工部７１及び７２の間に形成されるｙ軸方向に延びた未塗工部に沿って箔６を切断することにより、塗工材が塗工された複数の箔を２列同時に切断することができる。

図７に示すように、塗工材７を間欠塗工する場合、塗工部７１同士の間及び塗工部７２同士の間には、ｘ軸方向に延びた未塗工部が形成されている。
また、塗工部７２は、シム４１の厚さｔによって、塗工の開始位置及び終了位置が、塗工部７１に比較して箔６の摺動方向（ｙ軸方向）にｔずれている。したがって、塗工部７２同士の間に形成された未塗工部は、塗工部７１同士の間に形成された未塗工部に比較してｙ軸方向にｔずれて形成される。

そこで、図７に示すように、ｘ軸方向に延びた未塗工部に沿って箔６を切断すると、塗工材が塗工された複数の箔を塗工部７１及び７２を切断することなく切断することができる。塗工材７は、硬い活物質を含有することがある。したがって、塗工部７１及び７２を切断しないことにより、切断に用いる刃（不図示）の寿命を、塗工部７１及び７２を切断する場合よりも長くすることができる。

以上で説明した本実施の形態に係る発明により、単一のダイヘッドを用いて塗工材をストライプ状に塗工する塗工装置を提供することができる。また、単一のダイヘッドに塗工材を注入するには、単一のポンプを準備すればよい。したがって、本実施の形態に係る発明により、単一のポンプを用いて塗工材をストライプ状に塗工する塗工装置を提供することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、第１及び第２のダイの間に３枚以上のシムを挟持しても良い。

１塗工装置
２（第１の）ダイ
２ａマニホールド
２ｂ注入口
２ｃ連結孔
３第２のダイ
３ａマニホールド
３ｃ連結孔
４複数のシム
４１シム
４１ａ貫通孔
４１ｂ開口部
４１ｃ連結孔
４２シム
４２ａ貫通孔
４２ｂ開口部
４２ｃ連結孔
５連結具
６箔
７塗工材
７１塗工部
７２塗工部

Claims

互いに対向配置された第１及び第２のダイと、
前記第１及び第２のダイの間に挟持されると共に、互いに積層された複数のシムと、を備え、
前記第１及び第２のダイの少なくとも一方に供給された塗工材を前記複数のシムからストライプ状に塗工する塗工装置であって、
前記複数のシムには、積層された前記複数のシムを貫通する貫通孔が設けられており、
前記複数のシムのそれぞれには、共通する一辺において、前記貫通孔に連通する開口部が互いに重ならないように設けられており、
前記貫通孔を通過した前記塗工材を、前記複数のシムのそれぞれに設けられた前記開口部から吐出する、
塗工装置。