JPH0994508A

JPH0994508A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH0994508A
Application number: JP25425295A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Omura; 正良大村; Hidemi Matsuki; 英巳松木; Masaaki Abe; 正昭阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】貯蔵容器内の塗料の液面を略一定に調節する
ことで、スリットに加わる圧力を常に一定に保持するこ
とにより、安定した塗布を行う。【解決手段】貯蔵容器５内に塗料を供給する供給手段
４と、貯蔵容器５内の塗料３の高さを測定する検出手段
１０と、上記検出手段１０の検出によって上記供給手段
４の貯蔵容器５内に供給される塗料３の量を制御する制
御手段１３とを備え、貯蔵容器５内の塗料３の液面Ｈ１
を略一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、乾電池の
製造においてバッテリ塗料を基板上に塗布する際に使用
される塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、乾電池等の製造においては、基板
上にバッテリ塗料を塗布する塗布装置が使用されてい
る。

【０００３】この塗布装置は、例えば、図３に示すよう
に、搬送される長尺状の基板１０２上に一定間隔をおい
てバッテリ塗料１０３を所定の厚さに塗布するものであ
る。

【０００４】すなわち、従来の塗布装置１０１は、基本
的には貯蔵容器１０５と、上記長尺状の基板１０２を搬
送する搬送装置とから構成されている。

【０００５】搬送装置は、ガイドローラ１１０を介して
銅箔の基板１０２を順次貯蔵容器１０５の下方に搬送す
るものである。

【０００６】貯蔵容器１０５は、塗料１０３が収納され
るとともに、下方側の先端にスリット１０９が設けられ
ている。また、この貯蔵容器１０５には塗料１０３をバ
ルブ１０７を介して供給する塗料供給手段であるパイプ
１０６と、塗料１０３の液面Ｈ２を検出するレベルスイ
ッチ１０８が設けられている。

【０００７】したがって、この従来の塗布装置１０１に
よれば、貯蔵容器１０５に設けられたスリット１０９か
ら塗料１０３が押し出されて、上記図３中矢印方向に搬
送される基板１０２上に塗布される。また、貯蔵容器１
０５内の塗料の液面Ｈ２が下がると、レベルスイッチ１
０８のＯＮ−ＯＦＦ（オン−オフ）にてバルブ１０７の
開閉を行いパイプ１０６から塗料を供給する。

【０００８】そしてここに、上記レベルスイッチ１０８
のＯＮ−ＯＦＦは、塗料１０３の下限を検出することで
行われ、この下限を検知するとパイプ１０６から塗料１
０３が一気に供給されるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電卓、カメ
ラ、ＩＣのバックアップ及び測定機器などの民生用に幅
広く使用されているリチウムイオン電池等の製造におい
ては、（１）負極に使用される塗料１０３は、負極活物
質となる炭素材料の粉末を結着剤と分散剤を混合したス
ラリー状の混合物が使用される。他方、（２）正極に使
用される塗料１０３は、正極活物質となるリチウム含有
化合物と導電剤と結着剤と分散剤を混合したスラリー状
の混合物が使用される。

【００１０】そして、銅箔の基板１０２上にこのような
塗料（以下、「バッテリ塗料」と言う。）１０３を塗布
するに際しては、図４及び図５に示すように、正極（負
極）基板１０２の全面にバッテリ塗料１０３の塗布を行
うわけではなく、一定の間隔毎に塗布を行うパターン化
した塗布１１１が行われている（以下、パターン化され
た１つ１つを「塗布パターン」という。）。

【００１１】しかしながら、上記従来の塗布装置１０１
では、スリット１０９から押し出されるバッテリ塗料１
０３の流量は、バッテリ塗料１０３の液面Ｈ２の高低に
よって変動してしまい、塗布パターン１１１の間隔及び
塗布の厚みＴに塗布ムラが生じる問題を有していた。

【００１２】しかも、上記従来の塗布装置１０１では、
貯蔵容器１０５内に収納されるバッテリ塗料１０３が減
少すると、その減少を上記レベルスイッチ１０８が検出
してパイプ１０６の塗料供給口から一気にバッテリ塗料
１０３が供給されるものであった。したがって、上記ス
リット１０９に加わる圧力が著しく変動して、上記塗布
パターン１１１の塗布ムラ等の問題を一層大きなものと
していた。

【００１３】そこで、本発明は、貯蔵容器内の塗料の液
面を略一定に調節することで、スリットに加わる圧力を
常に一定に保持することにより、安定した塗布を行うこ
とができる塗布装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するため、貯蔵容器内に塗料が収納され、貯蔵容器
内に塗料が収納され、この塗料を貯蔵容器の先端に設け
られたスリットから押し出しながら基板上に塗布する塗
布装置において、上記貯蔵容器内に塗料を供給する供給
手段と、貯蔵容器内の塗料の高さを測定する検出手段
と、上記検出手段の検出によって上記供給手段の貯蔵容
器内に供給される塗料の量を制御する制御手段とを備
え、貯蔵容器内の塗料の液面を略一定に保つことを特徴
とする。

【００１５】また、上記貯蔵容器内の圧力を一定圧に調
節する加圧手段が備えられていることを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、貯蔵容器内に充填される
塗料の液面を略一定に調節することができるので、スリ
ットに加わる圧力が一定になって、その結果、このスリ
ットから押し出される塗料の量は略一定になる。

【００１７】また、上記加圧手段を備えた場合には、貯
蔵容器内の圧力が一定圧に調節されて、スリットから押
し出される塗料の量を常に略一定に保つことができる。

【００１８】したがって、例えば、乾電池の製造に使用
されるようなバッテリ塗料を基板上に塗布する際に基板
上に塗布されると、塗布膜の厚さが一定の厚さに塗布さ
れて、基板上の塗布膜の厚さのバラツキや塗布ムラが生
じる事態を有効に防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した塗布装置
について具体的に説明する。

【００２０】塗布装置の構成本実施の形態の塗布装置は、電卓、カメラ、ＩＣのバッ
クアップ及び測定機器などの民生用に幅広く使用されて
いるリチウム電池等の製造において使用される塗布装置
に適用されるものである。

【００２１】この塗布装置は、図１に示すように、長尺
状の基板２上に一定間隔をおいて塗料３を所定の厚さに
塗布する装置である。

【００２２】そして、本実施の形態の塗布装置１は、上
記貯蔵容器５内に塗料を供給する供給手段であるパイプ
４と、貯蔵容器５内に供給される塗料の量を制御する制
御手段である制御部１３と、上記貯蔵容器３内の塗料の
液面Ｈ１の高さを測定する検出手段である液面レベル検
出計１０とを備える。

【００２３】貯蔵容器５は、略々直方体形状を呈してな
るが、その下方側の中央が突出した形状を有して、その
先端部に塗布幅に応じて形成されるスリット９が設けら
れている。このスリット９は、塗料が押し出される隙間
となるものである。

【００２４】そして、このスリット９の下方に近接し
て、長尺状の銅箔の基板２がガイドローラ１９を介して
図１中矢印方向に搬送されるようになされている。

【００２５】このような塗布装置１には、貯蔵容器５の
高さ方向において底面から上端側にまで連続する液面レ
ベル検出計１０が配設されている。この液面レベル検出
計１０は、バッテリ塗料３の液面Ｈ１の高低の変動を検
出するためのもので、この液面レベル検出計１０による
検出情報は、制御部１３に電気信号として送られる。

【００２６】制御部１３では、図２に示すように、液面
レベル検出計１０による検出情報に基づいて、コントロ
ールバルブ１１の開閉量を算出して、該コントロールバ
ルブ１１から貯蔵容器５内に供給される塗料３の量が常
に略一定になるように制御される。

【００２７】このような、ここでの液面Ｈ１の検出につ
いては、上記の他に貯水層などにおける液面制御の原理
が応用されたものであっても良い。例えば、液面Ｈ１と
ともに上下するフロートがプーリを介しておもりととも
にバランスが保たれており、液面Ｈ１の高さはこのプー
リの回転角に比例するので、この回転角に比例した電気
信号を取り出し、制御部１３に送り、電空変換器によ
り、空気圧信号に変え、コントロールバルブ１１の開閉
をコントロールするようなものでも良い。

【００２８】加えて、本塗布装置１においては、貯蔵容
器５に加圧手段１２が設けられている。この加圧手段１
２は、上記貯蔵容器５内の圧力を一定圧に調節するもの
で、制御部１３を介してＮ₂ が供給されるようになされ
ている。そして、制御部１３では、液面レベル検出計１
０による検出情報に基づいて、加圧手段１２のＮ₂ が供
給される算出して、該加圧手段１２から貯蔵容器２内に
供給されるＮ₂ が制御されるようになされている。

【００２９】したがって、液面レベル検出計１０により
連続的に塗料３の液面Ｈ１のデータを管理し、液面Ｈ１
の高さ変動に対して、コントロールバルブ１１の開量を
算出、調整して、供給する塗料３の量を制御すること
で、液面Ｈ１の高さを常に略一定に保たせられるように
なされている。

【００３０】ところで、上記のようなリチウムイオン電
池製造用に使用される塗布装置１においては、図４及び
図５に示すように、正極（負極）基板２の全面にバッテ
リ塗料３の塗布を行うわけではなく、一定の間隔毎に塗
布を行うパターン化した塗布が行われている。

【００３１】したがって、このような構成の塗布装置１
を用いて、実際に、電卓、カメラ、ＩＣのバックアップ
及び測定機器などの民生用に幅広く使用されているリチ
ウムイオン電池を製造するに際しては、（１）負極に使
用される塗料３として、負極活物質となる炭素材料の粉
末を結着剤と分散剤を混合したスラリー状の混合物を用
意する。他方、（２）正極に使用される塗料３として、
正極活物質となるリチウム含有化合物と導電剤と結着剤
と分散剤を混合したスラリー状の混合物を用意する。

【００３２】そして、銅箔の基板２上にこのような塗料
（以下、「バッテリ塗料」と言う。）３を塗布するに際
しては、図４及び図５に示すように、正極（負極）の銅
箔の基板２上において一定の間隔Ｓ１，Ｓ２毎に塗布を
行うパターン化した塗布１１１が行われる（以下、パタ
ーン化された１つ１つを「塗布パターン」という。）。
なお、ここで、銅箔の基板２の幅は、６４０ｍｍの幅に
設定され、上記ガイドローラ１９を介して搬送される。

【００３３】このような塗布が順次行われて行き、貯蔵
容器５内のバッテリ塗料３の液面Ｈ１の高さが変動した
り、貯蔵容器５内の圧力が変動した場合には、コントロ
ールバルブ１１の開量を算出・調整して、供給するバッ
テリ塗料３の量や貯蔵容器５内の圧力を制御する。

【００３４】また、制御部１３は、貯蔵容器２に臨んで
いる加圧手段１２と接続されているので、この加圧手段
１２からのＮ₂ の供給により、貯蔵容器５内の圧力が一
定圧に調節される。

【００３５】このように、本塗布装置１では、貯蔵容器
５内の圧力とバッテリ塗料３の量との両面から、スリッ
ト９に加わる圧力を常に一定に保持しているために、常
に安定したバッテリ塗料３の供給が行われる。

【００３６】すなわち、液面レベル検出計１０によるバ
ッテリ塗料３の液面Ｈ１の高さが低下した場合には、そ
の情報を制御部１３に伝達することによってコントロー
ルバルブ１１が開いて、バッテリ塗料３が供給され、他
方、加圧手段１２によって、貯蔵容器２の液面Ｈ１の高
さが変化しても、貯蔵容器５内の圧力が一定に保たれる
ことなる。

【００３７】実験結果そこで次に、このように、上記構成の塗布装置１を使用
して、リチウムイオン電池を製造する際における正極
（負極）の銅箔の基板２にバッテリ塗料３を塗布した場
合の効果を調べた。

【００３８】すなわち、この実験においては、上記リチ
ウムイオン電池を作製する際に使用される銅箔の基板２
上に１００μｍの厚さでバッテリ塗料３を塗布した。

【００３９】この場合、塗布パターン１１１の間隔Ｓ１
と塗布パターン１１１と塗布パターン１１１との間隔Ｓ
１，Ｓ２は、従来装置１０１では、±１．０ｍｍのバラ
ツキが生じていたが、本塗布装置１によれば、この値が
±０．５ｍｍまで低減することができた。

【００４０】また、図５に示すように、塗布パターン１
１１の厚さ方向で生じる凹凸Ｈ１が従来装置１０１で
は、±３．０μｍのバラツキが生じていたが、本塗布装
置１によれば、この厚さ方向で生じる凹凸の値が±１．
０μｍまで低減することができた。

【００４１】さらに、図４に示すように、従来の塗布装
置１による場合には、上記各塗布パターン１１１の前後
でうねり１６が生じていたが、本本塗布装置１によれ
ば、このようなうねり１６の発生も防止されるようにな
った。

【００４２】以上、本実施の形態の塗布装置では、リチ
ウムイオン電池を製造する際における正極（負極）の銅
箔の基板２にバッテリ塗料３を塗布した場合を例に説明
したが、本発明発明これに限定されるものではなく、基
板上に塗料を塗布するような装置に広く適用されるもの
であることは言うまでもない。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る塗布装置によれば、貯蔵容
器内に塗料を供給する供給手段と、貯蔵容器内の塗料の
高さを測定する検出手段と、検出手段の検出によって上
記供給手段の貯蔵容器内に供給される塗料の量を制御す
る制御手段とを有するために、貯蔵容器内に充填される
塗料の液面を略一定に調節することができ、その結果、
スリットに加わる圧力が一定になり、押し出される塗料
の量を略一定に保つことができる。

【００４４】そして、上記貯蔵容器内の圧力を一定圧に
調節する加圧手段を備えることにより、さらに、安定し
た塗料の基板上への押し出しが可能となる。

【００４５】したがって、基板上に塗布される塗布膜の
厚さが一定の厚さに塗布されて、基板上の塗布膜の厚さ
のバラツキや塗布ムラ等が生じる事態を有効に防止する
ことができ、精度の高い塗布が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される塗布装置の概略構成を模式
的に示す図である。

【図２】上記塗布装置の回路構成を示す図である。

【図３】従来の塗布装置の概略構成を模式的に示す図で
ある。

【図４】従来の塗布装置を使用して基板に塗料を塗布し
た状態を示す平面図である。

【図５】従来の塗布装置を使用して基板に塗料を塗布し
た状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１塗布装置２基板３塗料（バッテリ塗料）４パイプ（供給手段）５貯蔵容器９スリット１０液面検出レベル計（検出手段）１１コントロールバルブ１２加圧手段１３制御部（制御手段）１５塗布パターン１６塗布パターンのうねりＨ１，Ｈ２塗料の液面高さＳ１，Ｓ２塗布パターン塗料の間隔Ｔ塗料の塗布厚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯蔵容器内に塗料が収納され、この塗料
を貯蔵容器の先端に設けられたスリットから押し出しな
がら基板上に塗布する塗布装置において、上記貯蔵容器内に塗料を供給する供給手段と、貯蔵容器内の塗料の高さを測定する検出手段と、上記検出手段の検出によって上記供給手段の貯蔵容器内
に供給される塗料の量を制御する制御手段とを備え、貯蔵容器内の塗料の液面を略一定に保つことを特徴とす
る塗布装置。
【請求項２】上記貯蔵容器内の圧力を略一定圧に調節
する加圧手段が備えられていることを特徴とする請求項
１記載の塗布装置。