JPH1034050A - 両面塗工型塗工装置、塗工システム及び電池の電極部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面型塗工装置において、ウエブの両面に容
易に均一な塗工厚で塗工できる両面型塗工装置を提供す
る。 【解決手段】 ウエブ７の搬送路の両側に左右一対のダ
イ１２，１４を設け、各ダイ１２，１４は上部材１６と
下部材１８とより形成され、下部材１８の先端部が上部
材１６の先端部より搬送路側に突出し、塗工液の吐出通
路がウエブ７の搬送路に対し傾斜して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状の布帛、プ
ラスチックフィルム、金属シート、網状の金属シートま
たは多孔性の金属シート等のウエブの両面に塗工液を同
時に塗工することができる両面塗工型塗工装置、塗工シ
ステム及びそれによって製造された電池の電極部材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、上記のような両面塗工型塗工装置としては、ツイン
ブレード型塗工装置が知られている。

【０００３】ツインブレード型塗工装置は、垂直方向に
走行するウエブの搬送路の両側に一対のダイを配し、こ
の一対のダイの上方に一対のブレードを設けている。そ
して、ウエブを垂直方向に下から上に走行させ、一対の
ダイから塗工液を吐出してウエブの両面に塗工し、その
後、塗工液をブレードによって掻き落とすことにより、
その塗工厚を一定にしている（特公昭５５−４６２２３
号）。

【０００４】しかしながら、垂直方向に走行するウエブ
が、左右方向にずれた場合に、その塗工厚が変化すると
いう問題があった。

【０００５】そのため、これを解消するために、次のよ
うな両面塗工型塗工装置がある。

【０００６】すなわち、ウエブが一対のダイの間の中間
位置を走行している場合は、一対のダイから同じ圧力で
塗工液を吹き出して塗工を行い、ウエブが左右のどちら
か一方にずれた場合には、ダイの位置を移動させて吹出
す圧力を変化させ、塗工厚が均一になるようにしている
（特開平３−７２９７６号）。

【０００７】しかしながら、上記の両面型塗工装置にお
いては、塗工厚の均衡を保つために、一方のダイを移動
する必要があり、その移動による塗工厚の調整が難しい
という問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、両面型塗工装置におい
て、ウエブの両面に容易に均一な塗工厚で塗工できる両
面型塗工装置を提供するものである。

【０００９】また、最近、携帯電話や携帯情報端末の普
及により、これに使用されるスパイラル電極型リチウム
電池の量産が盛んとなっている。そして、このリチウム
電池の量産に際しては、銅箔やアルミニウム箔の帯状の
フープ材（すなわち、ウエブ）に電極活性物質を主体と
するスラリー合材（すなわち、塗工液）を、フープ材の
幅方向に塗布部分と無塗布部分とを交互に形成する、い
わゆるストライプ塗工する必要があり、そのうえ、フー
プ材の両面の同じ位置にスラリー合材を塗布する必要が
ある。

【００１０】しかしながら、上記に説明した２つの両面
型塗工装置においては、ウエブに連続した塗工液を塗布
することは可能であるが、幅方向において塗布区間と無
塗布区間とを交互に形成するストライプ塗工することは
できなかった。

【００１１】そこで、本発明はさらに、両面塗工がで
き、かつ、ストライプ塗工ができる両面型塗工装置を提
供するものである。

【００１２】さらに、上記のリチウム電池において、銅
箔やアルミ箔の帯状のフープ材は、網状または多孔性の
シートよりなるため、これにスラリー合材を塗布する場
合には、この網状のシートまたは多孔性のシートに貫通
している貫通孔まで、スラリー合材を含浸させるととも
に、かつ、両面同じ位置に塗工する必要がある。そこ
で、本発明は、これら網状または多孔性の金属シートの
貫通孔にスラリー合材を含浸させ、かつ、両面同じ位置
に塗工した電池の電極部材を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の両面
塗工型塗工装置は、ウエブの搬送路の両側に設けられた
一対のダイと、前記各ダイの内部に設けられた塗工液の
液溜め部と、前記各ダイの先端部にウエブの幅方向に沿
って設けられた塗工液を吐出する吐出口と、前記液溜め
部から前記吐出口に至る塗工液の吐出通路と、前記各液
溜め部に塗工液を供給する塗工液供給手段とよりなり、
走行するウエブに前記一対の吐出口より同じ量の塗工液
をそれぞれ吐出して、ウエブの両面に塗工液を塗工する
両面塗工型塗工装置において、前記吐出口におけるウエ
ブの搬入側の縁部を、前記吐出口におけるウエブの搬出
側の縁部より突出させて、前記一対のダイの前記搬入側
の縁部の間隔を、前記搬出側の縁部間の間隔より広く形
成し、前記吐出通路を前記搬送方向に沿って傾斜させた
ものである。

【００１４】請求項２の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、前記一対のダイのそれぞれの吐出口
における前記搬出側の縁部を、前記吐出通路から曲面形
状をなして前記ダイの先端部へ至るように形成したもの
である。

【００１５】請求項３の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、前記一対のダイのそれぞれの吐出口
における前記搬入側の縁部の先端部を、前記搬送路と平
行となるように形成したものである。

【００１６】請求項４の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、前記一対のダイのうち少なくとも一
のダイを、前記搬送路とは直交する方向に移動させるた
めのダイ移動手段を設けて、前記一対のダイの間隔を可
変とするものである。

【００１７】請求項５の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、前記一対のダイの傾斜角度を変化さ
せるダイ回転手段を設けて、前記一対のダイの前記搬送
路に対する傾きを可変とするものである。

【００１８】請求項６の両面塗工型塗工装置は、請求項
１の前記吐出通路において、塗工液の吐出が可能な吐出
空間と、塗工液の吐出が不可能な閉塞空間とをウエブの
幅方向に沿って交互に形成したものである。

【００１９】請求項７の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、ウエブの搬送速度Ｖを検出する搬送
速度検出手段と、１回転で一定の吐出量の塗工液を前記
一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量
ポンプと、前記搬送速度検出手段からの搬送速度Ｖによ
って、前記定量ポンプの回転数Ｎを Ｎ＝（Ｄ×Ｗ×Ｖ）／（Ｋ1 ×Ｑ） （但し、Ｄはウエットの設定塗工厚、Ｗはウエブの設定
塗工幅、Ｑは定量ポンプの１回転当りの吐出量、Ｋ1 は
定数である。）となるように制御する第１制御手段とが
設けられたものである。

【００２０】請求項８の両面塗工型塗工装置は、請求項
１のものにおいて、ウエブの搬送速度Ｖを検出する搬送
速度検出手段と、１回転で一定の吐出量の塗工液を前記
一対のダイの液溜め部へそれぞれ同じ量を供給する定量
ポンプと、ウエブの幅方向の平均塗工厚Ｄp を検出する
塗工厚検出手段と、前記搬送速度検出手段からの搬送速
度Ｖ及び塗工厚検出手段からの平均塗工厚Ｄp によって
前記定量ポンプの回転数Ｎを Ｎ＝（Ｄs ×Ｖ×Ｋ0 ）／Ｄp （但し、Ｄs はウエットの設定塗工厚、Ｋ0 は定数であ
る。）となるように制御する第２制御手段とが設けられ
たものである。

【００２１】請求項９の塗工システムは、請求項１記載
の両面塗工型塗工装置と、前記両面塗工型塗工装置へウ
エブを送り出すインフィードローラと、前記インフィー
ドローラとで走行するウエブを挟むように設けられたニ
ップローラと、前記インフィードローラを駆動させるイ
ンフィードモータと、前記インフィードローラと前記両
面塗工型塗工装置の間の搬送路の途中に配されたウエブ
の張力を測定するテンション測定手段と、前記両面塗工
型塗工装置によってウエブへ塗工した塗工液を乾燥させ
る乾燥手段と、前記乾燥手段によって乾燥されたウエブ
を搬送させるアウトフィードローラと、前記アウトフィ
ードローラとで走行するウエブを挟むように設けられた
ニップローラと、前記アウトフィードローラを駆動させ
るアウトフィードモータと、設定された搬送速度でウエ
ブが搬送するように前記インフィードモータを駆動さ
せ、また、前記テンション測定手段によって測定したウ
エブの張力が所定値となるように前記アウトフィードモ
ータを駆動させる第３制御手段とよりなるものである。

【００２２】請求項１０の電池の電極部材は、請求項１
記載の両面塗工型塗工装置によって、網状の金属シート
または多孔性の金属シートであるウエブの両面に塗工液
を塗工したものである。

【００２３】

【作 用】請求項１の両面塗工型塗工装置の塗工状態に
ついて説明する。

【００２４】ウエブを搬送路に沿って搬送させる。この
搬送路の両側に設けられた一対のダイの吐出口から走行
するウエブに対し同じ量の塗工液が吐出されて、ウエブ
の両面に塗工液が塗工される。

【００２５】この場合に、吐出口の搬出側の縁部の先端
でウエブに対し塗工圧がかかり、塗工液をウエブに対し
平滑に塗工できる。そして、ウエブの搬送方向に沿って
吐出通路が傾斜しているため、塗工液はウエブの搬送方
向に沿って流れるため、かつ、一対のダイの先端部の間
から漏れ出ることがない。その上、一対の搬出側の縁部
の間隔より搬入側の縁部の間隔が狭く形成されているた
め、搬入側の縁部の間から塗工液が漏れ出るのを防止で
きる。

【００２６】請求項２の両面塗工型塗工装置において
は、吐出口の搬出側の縁部が曲面形状に形成されている
ため、ウエブに対し次第に塗工圧が高くなり、その先端
部の位置で最大の塗工圧がかかり、吐出口から吐出され
た塗工液をウエブに塗工すると共に、その塗工面を平滑
にできる。また、ウエブに対し塗工液がスムーズに流れ
る。

【００２７】請求項３のダイの吐出口においては、ダイ
の先端部の形状が搬送路と平行になるように形成されて
いるため、一対のダイの先端部の間から塗工液が漏れる
のを防止することができる。

【００２８】請求項４の両面塗工型塗工装置において
は、一対のダイのうち少なくとも一つのダイをダイ移動
手段によって移動させることができるため、前記一対の
ダイの間隔を変化させることができる。

【００２９】そのため、異なる厚みのウエブを走行させ
ることができる。また、ウエブに継ぎ目がある場合に
は、このダイ移動手段によって一対のダイの間隔を大き
くしてやり、この継ぎ目部分がスムーズに一対のダイの
間を走行させるよう配慮することができる。

【００３０】請求項５の両面塗工型塗工装置において
は、ダイ回転手段によって、一対のダイの搬送路に対す
る傾きを変化させることができるため、塗工液の吐出方
向を必要に応じて傾斜させることができる。

【００３１】請求項６の両面塗工型塗工装置において
は、吐出通路に吐出空間と閉塞空間がウエブの幅方向に
沿って交互に形成しているため、ストライプ塗工を行う
ことが可能となる。

【００３２】請求項７の両面塗工型塗工装置において
は、定量ポンプの回転数Ｎを、 Ｎ＝（Ｄ×Ｗ×Ｖ）／（Ｋ1 ×Ｑ） となるように第１制御手段によって制御する。すると、
ウエブの設定された塗工厚に必要な塗工液が常に定量ポ
ンプから一定量供給される。そのため、常に同じ塗工厚
でウエブの両面に塗工液を塗工することができる。

【００３３】請求項８の両面塗工型塗工装置において
は、定量ポンプの回転数Ｎを、 Ｎ＝（Ｄs ×Ｖ×Ｋ0 ）／Ｄp となるように第２制御手段によって制御する。すると、
ウエブの塗工厚に必要な塗工液が定量ポンプから一定量
供給される。そのため、ウエブの塗工量が両面において
常に同一で、かつ、均一となる。

【００３４】請求項９の塗工システムであると、第３制
御手段によって搬送速度及びウエブの張力を制御でき
る。

【００３５】請求項１０の電池の電極部材であると、請
求項１記載の両面塗工型塗工装置によって、網状の金属
シートまたは多孔性の金属シートに対し塗工液を塗工す
るため、両面から同じ量の塗工液が塗工されるため、こ
れらシートの貫通口に塗工液がまんべんなく含浸し、か
つ、同じ位置に塗工液が塗工される。

【００３６】

【発明の実施の形態】第１の実施例 以下、本発明の第１の実施例の両面塗工型の塗工装置１
０について図１〜図１１に基づいて説明する。なお、実
施例の説明において、上下及び左右とは、図１、図２、
図５、図７、図９における上下左右を言う。また、これ
ら図面の表裏の方向が前後方向となる。さらに、この前
後方向が、ウエブ７の幅方向となる。

【００３７】ａ．塗工システムの説明 まず、図１に基いて、塗工装置１０を有した塗工システ
ム１の全体構造について説明する。

【００３８】符号２は、塗工装置１０を設置するための
設置台である。

【００３９】符号３は、ウエブ７を巻回して収納してい
る引出しロールである。

【００４０】符号４，４，４は、引出しロール３からウ
エブ７をインフィードローラへ案内するための３個の案
内ローラである。

【００４１】符号１２２はインフィードローラであり、
符号１２３はインフィードローラ１２２を駆動させるた
めのインフィードモータであり、符号１２４はインフィ
ードローラ１２２と対向して設けられたニップローラで
ある。

【００４２】符号１２６は、インフィードローラ１２２
から搬送されたウエブ７を、テンションローラヘ案内す
る案内ローラである。

【００４３】符号１２８は、塗工装置１０の下方に設け
られたテンションローラであって、これにはウエブ７の
張力を測定するテンション測定装置１２９が設けれてい
る。そして、ウエブ７は、テンションローラ１２８を通
過後に塗工装置１０に搬送される。

【００４４】符号５は、塗工装置１０の上方に設けられ
た乾燥装置である。この乾燥装置５は、塗工装置１０に
よって両面に塗工液８が塗工されたウエブ７に熱風を噴
射して乾燥させるものである。

【００４５】符号１３０はアウトフィードローラであ
り、符号１３４はアウトフィードローラ１３０を駆動さ
せるためのアウトフィードモータであり、符号１３２は
アウトフィードローラ１３０と対向して設けられたニッ
プローラである。

【００４６】符号６は、乾燥装置５を経たウエブ７を巻
回する収納ロールである。

【００４７】ｂ．塗工装置の説明 次に、図２〜図６に基づいて、塗工装置１０を説明す
る。

【００４８】（左右一対のダイの構造）符号１２，１４
は、ウエブ７へ塗工液８を塗工するための左右一対のダ
イであって、これら一対のダイ１２，１４の間をウエブ
７が下から上に向かって垂直方向に移動し、ダイ１２，
１４の吐出口３０から塗工液８をウエブ７の両面へそれ
ぞれ吐出する。一対のダイ１２，１４の幅は、ウエブ７
の幅と略同じ大きさにそれぞれ形成されている。

【００４９】以下、この左右一対のダイ１２，１４の構
造について説明するが、ダイ１２，１４は、左右対称で
あるため、まず左側のダイ１２について説明する。

【００５０】左側のダイ１２は、上下に分割することが
できるように上部材１６と下部材１８とより形成されて
いる。

【００５１】下部材１８は、搬送路の方向、すなわち、
右側に行くほど先細りとなるように形成されている。

【００５２】下部材１８の上面には、凹部が形成され、
この凹部が液溜め部２２となっている。液溜め部２２の
右側は傾斜面を成し、その右側ほど容積が小さくなって
いる。また、液溜め部２２の下面の左側は塗工液８の流
入口２０が貫通している。液溜め部２２の平面形状は、
図６に示すように、流入口２０から両側に広がるように
扇形に形成されている。このように液溜め部２２を形成
しているのは、流入口２０から流入した塗工液８が、高
粘度で流れにくくてもスムーズに吐出口３０に流れるよ
うにするためである。

【００５３】上部材１６は、下部材１８に被さるもの
で、上部材１６と下部材１８は、複数本の固定ボルト３
８によって固定されている。

【００５４】上部材１６の下面は、液溜め部２２を覆う
とともに、上部材１６と下部材１８の間に吐出通路２６
が形成される。この吐出通路２６の右端が塗工液８の吐
出口３０となっている。

【００５５】吐出口３０の構造を図７に基づいて説明す
る。

【００５６】下部材１８の先端部２４は、搬送路と略平
行になるように形成されている。また、下部材１８の下
面は、液溜め部２２の右端部２２ａから先端部２４に至
るまで一直線状を成し、吐出通路２６の下面２６ａを形
成している。また、この吐出通路２６の下面２６ａのう
ち、先端部２４近傍の箇所が吐出口３０の下縁部３０ａ
となる。

【００５７】吐出通路２６の下面２６ａを覆うように上
部材１６が被さる。この上部材１６の下面は一直線状を
成し、吐出通路２６の上面右端部２６ｂから上部材１６
の先端部２８に至る曲面形状の部分が上縁部３０ｂとな
る。

【００５８】この吐出通路２６の傾斜角は、図７に示す
ように、下部材１８の先端部２４の角度θが、０°＜θ
＜９０°、好適には、３０°＜θ＜７０°となるように
設定する。

【００５９】下部材１８の下縁部３０ａは、上部材１６
の上縁部３０ｂより搬送路の方向に突出しており、一対
のダイ１２，１４を相対向させた場合には、一対の上部
材１６の先端部２８の間隔Ａが一対の下部材１８の先端
部２４の間隔Ｂより大きくなるように形成されている。

【００６０】なお、下縁部３０ａはウエブ７の搬入側の
縁部となり、上縁部３０ｂはウエブ７の搬出側の縁部と
なる。

【００６１】符号３４は、上部材１６の上面に幅方向に
沿って突出した突出部である。この突出部３４には、幅
方向の沿って、かつ、垂直方向に刻まれた溝３２を有す
る。この突出部３４には、水平方向に第１ボルト３６が
配され、このボルト３６の締付け具合によって溝３２の
隙間の寸法が変化する。すなわち、この第１ボルト３６
を締付けると、溝３２の隙間が狭まり、上部材１６の先
端部２８が持ち上がる。これにより、吐出通路２６の間
隔を大きくすることができる。なお、第１ボルト３６
は、ウエブ７の幅方向に沿って複数本設けられ、ウエブ
７の幅方向において常に均等に上部材１６の先端部２８
が持ち上がるように形成されている。

【００６２】符号４０は、下部材１８の左端部に対し固
定され、その先端部が上部材１６の左端部を押圧してい
る第２ボルトである。この第２ボルト４０を締付ける
と、下部材１８に対し上部材１６が搬送路の方向に対し
て移動し、前記で説明した間隔Ａと間隔Ｂの寸法差が縮
まることとなる。

【００６３】符号４２は、上部材１６に設けられ、液溜
め部２２の圧力を測定するための圧力センサである。

【００６４】符号４４は、流入口２０に塗工液８を供給
するためのホースである。

【００６５】符号５０は、下部材１８の前後面から突出
したそれぞれ回転軸である。この前後一対の回転軸５
０，５０によって左ダイ１２が支持される。

【００６６】そして、右ダイ１４は、上記で説明した左
ダイ１２と左右対称に同じ構成で形成されている。

【００６７】符号４６，４８は、図９に示すように、左
右一対のダイ１２，１４の下方に設けられた案内ローラ
である。この案内ローラ４６，４８によって、ウエブ７
が垂直方向に搬送できるようにする。なお、本実施例で
は左右一対の案内ローラ４４，４６を設けているが、使
用する際には、左側からウエブ７が来る場合には左側の
案内ローラ４６のみを使用し、右側からウエブ７が来る
場合には右側の案内ローラ４８のみを使用する。

【００６８】（支持装置の構造）左右一対のダイ１２，
１４を前後方向から支持する支持装置５２について図２
に基づいて説明する。

【００６９】左ダイ１２を支持する前後一対の左支持部
５４は、左ダイ１２の両側から突出した回転軸５０を受
ける前後一対の軸受部５６を有し、この軸受部５６が左
固定台５８に固定されている。この左固定台５８は、設
置台２に固定されている。そして、軸受部５６に対し回
転軸５０が回転自在に設けられている。

【００７０】右ダイ１４を支持する前後一対の右支持部
は、右ダイ１４から突出した回転軸５０を受ける前後一
対の軸受部６２を有し、軸受部６２は、右移動台６４に
固定されている。右移動台６４は、設置台２に対し、リ
ニアレール６６によって左右方向に移動自在である。こ
の右移動台６４の右端部にはエアシリンダ６８が設けら
れ、右移動台６４を常に左側方向に付勢している。

【００７１】右移動台６４の左側面は上下方向に傾斜し
た傾斜面７０を有する。

【００７２】左固定台５８の右側面には上下方向にリニ
アレール７２が配され、このリニアレール７２の上下方
向に沿って上下移動部材７４が設けられている。この上
下移動部材７４は、左固定台５８の右端部上面から上下
方向に突出したネジ棒７６に螺合されている。そして、
上下移動部材７４の左側面は傾斜面７８を有し、右固定
台６４の傾斜面７０と接触している。さらに、ネジ棒７
６は、左固定台の左端部上面に設けられたモータ８０に
よって回動自在となっている。

【００７３】すなわち、モータ８０によってネジ棒７６
を回転させると、上下移動部材７４がリニアレール７２
に沿って上下方向に移動する。すると、傾斜面７８，７
０によって上下移動部材７４に接触している右移動台６
４がエアーシリンダー６８の付勢力に反して左右方向に
移動する。右移動台６４がリニアレール６６に沿って左
右方向に移動すると、右ダイ１４が左ダイ１２に対して
左右方向に移動することとなり、前記した上下左右のダ
イ１２，１４の間隔が変化する。

【００７４】左右の軸受け部５６，６２にはモータ８
２，８２が内蔵され、右ダイ１４、左ダイ１２の回転軸
５０，５０の回転角度を変化させることができる。

【００７５】ｃ．塗工装置の制御システムの説明 図８は、塗工装置１０の制御部８４を中心とした制御系
統のブロック図である。制御部８４は、既存のコンピュ
ータよりなり、塗工装置１０を操作するための操作部８
６を有している。

【００７６】図８にあって、今までの説明で出てこなか
った装置について説明する。

【００７７】符号８８は、左ダイ１２にホース４４を介
して塗工液８を定量だけ塗工液タンク９０から供給する
定量ポンプであって、モータ９２によって動作する。

【００７８】符号９４は、右ダイ１４にホース４４を介
して塗工液タンク９６の塗工液８を定量だけ供給する定
量ポンプであって、モータ９８によって動作する。な
お、両定量ポンプ８８，９４共に、モータ９２，９８に
よって動作するが、定量ポンプ８８，９４の一回転当た
りの塗工液８の圧送量は常に一定である。そのため、塗
工液８の供給量を増加させるには、モータ９２，９８の
回転数を上げることによって行うことができる。また、
モータ９２，９８の回転数Ｎが時間的に一定であれば、
供給される塗工液８の量も一定である。

【００７９】符号１０２，１０４は、ウエブ７の両面の
塗工厚をそれぞれ検出する塗工厚検出装置であって、β
線や赤外線厚み計等よりなる。この塗工厚検出装置１０
２，１０４はウェットまたはドライ状態の塗工液８の塗
工厚さを測定するものである。さらに、これら塗工厚検
出装置１０２，１０４は、ウエブ７の幅方向に沿って一
定速度で移動しつつ、その塗工厚を検出するものであ
る。塗工厚検出装置１０２，１０４は、ウエブ７の幅方
向に沿って複数（例えば７つ）に分割した各区画部のそ
れぞれの両面の塗工厚の平均値を移動しながら検出す
る。そして、検出した複数の区画部のそれぞれの両面の
平均塗工厚を、計測した両面の塗工厚とする。

【００８０】そして、制御部８４には、定量ポンプ８８
のモータ９２、定量ポンプ９４のモータ９８、右移動台
６４を移動させるためのモータ８０及び左ダイ１２の回
転角度を変えるモータ８２と右ダイ１４の回転角度を変
えるモータ８２、インフィードモータ１２３、アウトフ
ィードモータ１３４が接続され、それぞれの回転数を制
御することができる。

【００８１】また、制御部８４には、左ダイ１２及び右
ダイ１４にそれぞれ設けられている圧力センサ４２，４
２の信号が入力し、液溜め部２２，２２の内部圧力を測
定している。

【００８２】また、テンション測定装置１２９によって
ウエブ７の張力を測定している。

【００８３】さらに、塗工厚検出装置１０２，１０４か
らの信号によってウエブ７の両面の塗工厚を測定してい
る。

【００８４】この制御部８４の制御については後から詳
しく説明する。

【００８５】ｄ．ウエブの搬送状態 この塗工装置１０によって塗工されるウエブ７は、網状
のアルミ製のシートであって、塗工液８としてはリチウ
ムマンガンオキサイトを主成分とするスラリー合材であ
る。このウエブ７にこの塗工液８を塗工するとリチウム
電池の電極部材となる。

【００８６】ウエブ７の搬送状態について説明する。

【００８７】引出しロール３から引出されたウエブ７
は、３個の案内ローラ４，４，４を通過して、インフィ
ードローラ１２２に至る。

【００８８】ウエブ７は、インフィードローラ１２２と
ニップローラ１２４の間を通り、案内ローラ１２６を通
過してテンションローラ１２８に至る。

【００８９】ウエブ７はテンションローラ１２８を通過
後に塗工装置１０に搬送される。

【００９０】塗工後が完了したウエブ７は、乾燥装置５
の中を通り塗工液の乾燥を行う。

【００９１】塗工液が乾燥したウエブ７は、アウトフィ
ードローラ１３０とニップローラ１３２の間を通り、収
納ロール６に巻回される。

【００９２】ここで、ウエブ７の搬送速度Ｖは、インフ
ィードモータ１２３によって決定される。すなわち、ウ
エブ７をインフィードローラ１２２とニップローラ１２
４とで挟んで、インフィードローラ１２２を駆動させる
ことによってウエブ７が搬送速度Ｖで搬送される。

【００９３】アウトフィードローラ１３０もインフィー
ドローラ１２２と同じ回転速度で回転さるようにアウト
フィードモータ１３４を制御する。これにより、アウト
フィードローラ１３０とニップローラ１３２とで挟まれ
たウエブ７は搬送速度Ｖで搬送する。

【００９４】また、ウエブ７は、網状のアルミ製のシー
トであるために高い張力をかけると伸びるため、ウエブ
７を低い張力で、かつ、一定の張力で搬送する必要があ
る。そのために、テンションローラ１２８に設けられた
テンション測定装置１２９でその張力を常に監視し、測
定した張力が高くなれば、アウトフィードローラ１３０
の回転速度をインフィードローラ１２２の回転速度より
落として、ウエブ７を撓ませ張力を低くするように、フ
ィードバック制御を行う。

【００９５】ｅ．塗工装置の塗工動作の内容 （初期状態の設定）この塗工装置１０によって塗工され
るウエブ７は、網状のアルミ製のシートであって、塗工
液８としてはリチウムマンガンオキサイトを主成分とす
るスラリー合材である。このウエブ７にこの塗工液８を
塗工するとリチウム電池の電極部材となる。

【００９６】そして、塗工装置１０によって両面塗工す
る前の初期状態の設定方法について説明する。

【００９７】ウエブ７が前記したように網状の金属シー
トであるため、左右一対のダイ１２，１４は左右対称に
設置する必要がある。

【００９８】そのために、左ダイ１２及び右ダイ１４の
傾斜角度を、モータ８２，８２を使用して同じ傾斜角度
に設定する。

【００９９】また、第２ボルト４０を使用して、上部材
１６と下部材１８の突出状態の関係、すなわち間隔Ａと
Ｂの間隔を設定する。この場合に、Ｂの間隔は塗工する
ウエブ７の幅になるべく近いように設定すれば、塗工液
８の漏れをなくすことができる。

【０１００】この場合に、ダイ１２，１４が左右対称に
なるように設定する。

【０１０１】さらに、ダイ１２，１４の吐出通路２６の
大きさを、第１ボルト３６，３６によってそれぞれ調整
する。

【０１０２】これらの調整は、塗工を行う前に試験的に
塗工を行って微調整を行う。

【０１０３】なお、左右一対のダイの先端部の間隔Ａ及
びＢの間隔を調整する場合には、図９に示すように、上
部材１６から突出した突出部３４の上部にダイヤルゲー
ジ１１４を配する。この場合の使用方法としては、ダイ
ヤルゲージ１１４の受手側の装置である固定部材１１６
は左ダイ１２の突出部３４の上に固定する。一方、数値
の計測が可能なダイヤルゲージ１１４の本体１１８は、
右ダイ１４の突出部３４の上に配置する。これにより、
本体１１８の先端部である計測部１２０が固定部材１１
６の受面に接触する位置から、左右一対のダイの間隔を
測定する。そして、この間隔を調整する場合には、前記
したように右移動台６４を移動させることによって調整
する。

【０１０４】（塗工中の状態）次に、塗工装置１０によ
ってウエブ７の両面に塗工液８を塗工する場合について
説明する。

【０１０５】ウエブ７を、案内ローラ４６を使用して、
一対の左右ダイ１２，１４の間を垂直方向に、下から上
に移動するように配置する。

【０１０６】定量ポンプ８８，９４から左ダイ１２及び
右ダイ１４の液溜め部２２，２２に塗工液８を一定量供
給する。

【０１０７】液溜め部２２内部の塗工液８は、吐出口３
０の方向に向かって流れ出す。この場合に液溜め部２２
は、流入口２０から扇状に広がるように形成されている
ため、吐出口３０に至るまで塗工液８は滞留することが
なくスムーズに流れる。

【０１０８】左右一対のダイ１２，１４の吐出口３０，
３０の付近に塗工液８が吐出されると、ウエブ７に対し
その両面から塗工液８が塗工される。

【０１０９】この塗工状態について図７に基づいて説明
する。

【０１１０】下部材１８の先端部２４では、ウエブ７に
対し塗工圧はかかっていない。一方、上部材１２の上縁
部３０ｂが曲面形状に形成されているため、ウエブ７に
対し次第に塗工圧が高くなり、その先端部２８の位置で
最大の塗工圧がかかり、吐出口３０から吐出された塗工
液をウエブ７に塗工すると共に、その塗工面を平滑にす
る。また、この場合に、上縁部３０ｂが曲面形状に形成
されているため、ウエブ７に対し塗工液８がスムーズに
流れる。すなわち、この上部材１２の上縁部３０ｂから
先端部２８までの構造が、ドクターエッジとなる。

【０１１１】また、ウエブ７の搬送方向に沿って吐出通
路２６が傾斜しているため、塗工液８はウエブ７の搬送
方向に沿って流れて上縁部３０ｂの先端部２８の方向に
流れるため（図７の矢印参照）、その逆方向に位置する
下部材１８，１８の先端部２４，２４の間から漏れ出る
ことがない。その上、左側の上部材１６と右側の上部材
１２の間隔Ａより左側の下部材１８と右側の下部材１８
の先端部の間隔Ｂが狭く形成されているため、塗工液８
が漏れ出るのを完全に防止できる。

【０１１２】そして、左右一対のダイ１２，１４から同
じ量の塗工液８が、ウエブ７の両面に塗工されるため、
図１０に示すように、同じ塗工厚で両面が塗工される。
この場合に、図１１に示すように、ウエブ７が網状の金
属シートであっても、網状によって形成された貫通孔９
内部にも同量の塗工液８が含浸され、両面が同じ塗工
厚、かつ、同じ位置に塗工される。これにより、リチウ
ム電池の電極部材としては、好適なものとなる。

【０１１３】また、ウエブ７に継ぎ目がある場合には、
右移動台６４を移動させて、一対のダイ１２，１４の間
隔を大きくしてやり、この継ぎ目部分がスムーズに一対
のダイ１２，１４の間を走行させるように配慮すること
ができる。

【０１１４】ｆ．塗工装置の制御方法の内容 次に、塗工装置１０の２種類の制御方法について説明す
る。

【０１１５】（第１の制御方法）本実施例の塗工装置１
０はダイ１２，１４から同じ量の塗工液８を圧力をかけ
つつ噴射してウエブ７に塗工する方法であるため、塗工
厚は定量ポンプ８８，９４の吐出量によって決定され
る。すなわち、この定量ポンプ８８，９４の単位時間当
たりの吐出量は搬送速度とウエブ７の塗工幅と塗工厚の
積、すなわち塗工量の体積によって決定される。

【０１１６】なお、この場合の塗工厚はウェット状態の
塗工厚である。また、単位時間当たりの塗工液８の吐出
量は、定量ポンプ８８，９４の回転数によって決定され
る。なお、ここで重要なのは、ウエブ７の両面の塗工厚
を同じにするために、ダイ１２，１４から同じ量の塗工
液８を噴射する必要があり、そのためには、定量ポンプ
８８と定量ポンプ９４とを同じように動作させて同じ吐
出量を吐出することである。

【０１１７】したがって、定量ポンプ８８，９４の回転
数Ｎ（ｒｐｍ）は、（１）式によって決定される。

【０１１８】 Ｎ＝（Ｄ×Ｗ×Ｖ）／（Ｋ１×Ｑ） …… （１） （但し、Ｄはウエットの塗工厚（mm）、Ｗは塗工幅（m
m）、Ｖは搬送速度（m/分) 、Ｑは定量ポンプ８８，９
０の１回転当りの吐出量（cc/REV）、Ｋ１は定数であ
る。） Ｑは定量ポンプ８８，９４のポンプ形式が決まれば定数
と考えることができるので、（１）式は、 Ｎ＝（Ｄ×Ｗ×Ｖ）／Ｋ２ …… （２） （但し、Ｋ２＝Ｋ１×Ｑである。）のようになる。

【０１１９】したがって、ウェットの塗工厚Ｄと塗工幅
Ｗを制御部８４に操作部８６を介して数値入力し、ウエ
ブ７の搬送速度ＶをＡＤ変換器を介して制御部８４に入
力すれば、制御部８４は（２）式によって求めたポンプ
回転数Ｎになるように定量ポンプ８８，９４の回転用モ
ータ９２，９８を制御する。

【０１２０】これにより、搬送速度Ｖの変化に定量ポン
プ８８，９４の回転数Ｎが自動的に追従して、搬送速度
Ｖが変化しても常に同じ塗工厚及び同じ塗工幅で塗工液
８を塗工することができる。

【０１２１】（第２の制御方法）塗工作業中には塗工厚
や塗工幅の変化は通常行わないため、（２）式における
塗工厚Ｄと塗工幅Ｗは定数と考えられる。したがって、
（２）式は、 Ｎ＝Ｋ３×Ｖ …… （３） （但し、Ｋ３＝Ｄ×Ｗ／Ｋ２ …… （３′）であ
る。）のように表される。

【０１２２】ところで、上記Ｋ３は塗工厚Ｄを含んでい
るが、塗工厚Ｄは変動する場合があるので、塗工厚検出
装置１０２，１０４によってそれぞれの面の全塗工幅に
対する平均値Ｄｐを測定して、このＤｐの変動をＫ３に
反映させる必要がある。そのため、Ｋ３は、（３′）式
とは異なる観点から注目して、すなわち、塗工厚のみか
ら注目すると下記のように与えられる。

【０１２３】Ｋ３＝Ｄｓ／Ｄｐ×Ｋ０ …… （４） （但し、Ｄｓは設定塗工厚及びＫ０は定数である。） （４）式で求めた計算を（３）式に代入することによ
り、設定塗工厚に対応する定量ポンプ８８，９４の回転
数Ｎが（５）式のようになる。

【０１２４】 Ｎ＝（Ｄｓ×Ｖ×Ｋ０）／Ｄｐ …… （５） これにより、搬送速度Ｖの変化に定量ポンプ８８，９４
の回転数Ｎが自動的に追従するだけでなく、塗工厚の変
化に対しても対応することができるので、常に同じ塗工
厚及び塗工幅で塗工液８を塗工することができる。

【０１２５】以上２つの制御方法によりウエブ７の塗工
厚が制御されており、これによりウエブ７の両面に同じ
厚さの均一な塗工ができる。

【０１２６】第２の実施例 次に、図１２〜図１４に基づいて、塗工装置１０の第２
の実施例について説明する。

【０１２７】本実施例の塗工装置１０はストライプ塗工
ができるものであり、第１の実施例の塗工装置１０と異
なる点は、上部材１６と下部材１８の間にストライプ塗
工用のストライプ塗工部材１０６を設けた点にある。

【０１２８】このストライプ塗工部材１０６は、板状で
あり、図１２に示すようにその平面形状が櫛形となって
いる。すなわち、幅方向に沿って設けられている基部１
０８より、櫛状に閉塞部１１０が複数枚突出している。
そして、このストライプ塗工部材１０６を上部材１６と
下部材１８の間に挟み込むようにして固定し、吐出通路
２６を、閉塞部１１２の間に複数の吐出空間１１２を形
成する。すなわち、閉塞部１１０に位置する吐出通路２
６からは塗工液８が吐出させず、閉塞部１１０の間の吐
出空間１１２から塗工液８が吐出する。そのため、一対
の左右ダイ１２，１４から吐出される塗工液８は塗工部
７ａと無塗工部７ｂとに区別され、この塗工装置１０に
よって塗工されたウエブ７は、図１４に示すようにスト
ライプ塗工される。

【０１２９】変 更 例 ａ．ダイの先端部の形状の変更例 図１５〜図１７に基づいて、上部材１６，下部材１８の
先端部の形状の変更例について説明する。

【０１３０】図１５は第１の変更例であって、下部材１
８の先端部２４が三角形状に尖ったものとなっている。

【０１３１】図１６は下部材１８の先端部２４の形状が
円弧状に形成されたものである。

【０１３２】図１７は上部材１６の先端部２８に至る形
状が、曲面形状でなく、多角形に形成されたものであ
る。

【０１３３】ｂ．ウエブ７の変更例 第１の実施例のリチウム電池の電極部材のウエブ７とし
て網状の金属シートとしたが、これに代えて多孔性の金
属シートのものであってもよい。また、金属の種類とし
て銅を用いた場合には、これに塗工するスラリー合材と
してはカーボンを主成分とするものが好適である。

【０１３４】なお、上記実施例では、網状の金属シート
をウエブ７として用いたため、左右一対のダイ１２，１
４を左右対称に配置する必要があったが、金属シートに
パンチで孔を開けた多孔性の金属シートについても同様
に左右対称に設置する必要がある。

【０１３５】しかし、孔が開口していない通常の布帛等
のウエブ７に両面塗工を行う場合には、必ずしも左右対
称に設置する必要はない。すなわち、左ダイ１２より右
ダイ１４を多少上方にずらして設置してもよい。

【０１３６】この場合には、ウエブ７が左右方向に多少
ぶれても、どちらか一方のダイ１２，１４の先端部に接
触することがない。

【０１３７】ｃ．塗工装置の取付け角度の変更例 第１の実施例及び第２の実施例においては、ウエブ７を
下から上に垂直方向に搬送させる場合について説明した
が、これに代えてウエブ７を水平方向に搬送する場合で
あっても塗工装置１０を使用することができる。この場
合には、上記で説明した左右一対のダイ１２，１４を上
下方向に配すればよい。

【０１３８】また、ウエブ７の搬送方向を多少傾斜させ
ても、塗工装置１０をその搬送路に対し直交するように
配すれば、ウエブ７の搬送路が傾斜していても塗工装置
１０を使用することができる。

【０１３９】さらに、本発明の塗工装置であると、ウエ
ブ７を上から下に垂直方向に搬送する場合においても使
用することができる。この場合には特に、上から下にウ
エブ７が搬送するため、塗工液８が搬送方向とは反対、
すなわち上方に漏れ出すことが絶対になく、完全な塗工
を行うことができる。

【０１４０】ｄ．その他の変更例 上記実施例では、左右一対のダイ１２，１４の傾斜角度
をモータ８２，８２によって回転させたが、これを手動
で行わせてもよい。

【０１４１】上記実施例では、右移動台６４の移動はモ
ータ８０によって行ったが、これに代えてネジ棒７６を
ハンドル等の手動で回転させて右移動台６４を移動させ
てもよい。

【０１４２】

【発明の効果】以上により本発明の両面塗工型塗工装置
であると、一対のダイから同じ量の塗工液を吐出してウ
エブの両面に塗工するため、同じ塗工厚で、かつ、同じ
位置に塗工することができる。

【０１４３】また、一対のダイの間から塗工液が漏れ出
ることがない。

【０１４４】さらに、吐出通路に吐出空間と閉塞空間を
交互に設けることにより、ストライプ加工も可能とな
る。

【０１４５】また、この両面塗工型塗工装置によって網
状の金属シートまたは多孔性の金属シートであるウエブ
に塗工液を両面から塗工した場合には、これら金属シー
トにの両面に同じ塗工厚さで、同じ位置に塗工できるた
め、電池の電極部材として好適なものが製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である塗工システムの全体を
示す側面図である。

【図２】塗工装置の側面図である。

【図３】左右一対のダイの斜視図である。

【図４】左右一対のダイの平面図である。

【図５】図４におけるＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】下部材の平面図である。

【図７】左右一対のダイの吐出口の要部拡大説明図であ
る。

【図８】塗工装置の制御システムのブロック図である。

【図９】左右一対のダイの間隔を調整する場合の説明図
である。

【図１０】本実施例の塗工装置によって塗工したウエブ
の平面図である。

【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図１２】ストライプ塗工部材を下部材に配した状態の
平面図である。

【図１３】ストライプ塗工部材を上部材と下部材の間に
配した状態の左右一対のダイの縦断面図である。

【図１４】ストライプ塗工を行ったウエブの平面図であ
る。

【図１５】ダイの先端部の第１の変更例である。

【図１６】ダイの先端部の第２の変更例である。

【図１７】ダイの先端部の第３の変更例である。

【符号の説明】

１０ 塗工装置 １２ 左ダイ １４ 右ダイ １６ 上部材 １８ 下部材 ２０ 流入口 ２２ 液溜め部 ２４ 下部材の先端部 ２６ 吐出通路 ２８ 上部材の先端部 ３０ 吐出口 ４２ 圧力センサ ５０ 回転軸 ５２ 支持装置 ５４ 左支持部 ５６ 軸受部 ５８ 左固定台 ６０ 右支持部 ６２ 軸受部 ６４ 右移動台 ８４ 制御部 ８８ 定量ポンプ ９０ 塗工液タンク ９４ 定量ポンプ ９６ 塗工液タンク １００ 搬送モータ １０２ 塗工厚検出装置 １０４ 塗工厚検出装置 １０６ ストライプ塗工部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 顕愛 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者 吉村 恭富 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエブの搬送路の両側に設けられた一対の
   ダイと、 前記各ダイの内部に設けられた塗工液の液溜め部と、 前記各ダイの先端部にウエブの幅方向に沿って設けられ
   た塗工液を吐出する吐出口と、 前記液溜め部から前記吐出口に至る塗工液の吐出通路
   と、 前記各液溜め部に塗工液を供給する塗工液供給手段とよ
   りなり、 走行するウエブに前記一対の吐出口より同じ量の塗工液
   をそれぞれ吐出して、ウエブの両面に塗工液を塗工する
   両面塗工型塗工装置において、 前記吐出口におけるウエブの搬入側の縁部を、前記吐出
   口におけるウエブの搬出側の縁部より突出させて、前記
   一対のダイの前記搬入側の縁部の間隔を、前記搬出側の
   縁部間の間隔より広く形成し、 前記吐出通路を前記搬送方向に沿って傾斜させたことを
   特徴とする両面塗工型塗工装置。
2. 【請求項２】前記一対のダイのそれぞれの吐出口におけ
   る前記搬出側の縁部を、前記吐出通路から曲面形状をな
   して前記ダイの先端部へ至るように形成したことを特徴
   とする請求項１記載の両面塗工型塗工装置。
3. 【請求項３】前記一対のダイのそれぞれの吐出口におけ
   る前記搬入側の縁部の先端部を、前記搬送路と平行とな
   るように形成したことを特徴とする請求項１記載の両面
   塗工型塗工装置。
4. 【請求項４】前記一対のダイのうち少なくとも一のダイ
   を、前記搬送路とは直交する方向に移動させるためのダ
   イ移動手段を設けて、前記一対のダイの間隔を可変とす
   ることを特徴とする請求項１記載の両面塗工型塗工装
   置。
5. 【請求項５】前記一対のダイの傾斜角度を変化させるダ
   イ回転手段を設けて、前記一対のダイの前記搬送路に対
   する傾きを可変とすることを特徴とする請求項１記載の
   両面塗工型塗工装置。
6. 【請求項６】前記吐出通路において、 塗工液の吐出が可能な吐出空間と、塗工液の吐出が不可
   能な閉塞空間とをウエブの幅方向に沿って交互に形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の両面塗工型塗工装
   置。
7. 【請求項７】ウエブの搬送速度Ｖを検出する搬送速度検
   出手段と、 １回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜
   め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、 前記搬送速度検出手段からの搬送速度Ｖによって、前記
   定量ポンプの回転数Ｎを Ｎ＝（Ｄ×Ｗ×Ｖ）／（Ｋ1 ×Ｑ） （但し、Ｄはウエットの設定塗工厚、Ｗはウエブの設定
   塗工幅、Ｑは定量ポンプの１回転当りの吐出量、Ｋ1 は
   定数である。）となるように制御する第１制御手段とが
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の両面塗工型
   塗工装置。
8. 【請求項８】ウエブの搬送速度Ｖを検出する搬送速度検
   出手段と、 １回転で一定の吐出量の塗工液を前記一対のダイの液溜
   め部へそれぞれ同じ量を供給する定量ポンプと、 ウエブの幅方向の平均塗工厚Ｄp を検出する塗工厚検出
   手段と、 前記搬送速度検出手段からの搬送速度Ｖ及び塗工厚検出
   手段からの平均塗工厚Ｄp によって前記定量ポンプの回
   転数Ｎを Ｎ＝（Ｄs ×Ｖ×Ｋ0 ）／Ｄp （但し、Ｄs はウエットの設定塗工厚、Ｋ0 は定数であ
   る。）となるように制御する第２制御手段とが設けられ
   たことを特徴とする請求項１記載の両面塗工型塗工装
   置。
9. 【請求項９】請求項１記載の両面塗工型塗工装置と、 前記両面塗工型塗工装置へウエブを送り出すインフィー
   ドローラと、 前記インフィードローラとで走行するウエブを挟むよう
   に設けられたニップローラと、 前記インフィードローラを駆動させるインフィードモー
   タと、 前記インフィードローラと前記両面塗工型塗工装置の間
   の搬送路の途中に配されたウエブの張力を測定するテン
   ション測定手段と、 前記両面塗工型塗工装置によってウエブへ塗工した塗工
   液を乾燥させる乾燥手段と、 前記乾燥手段によって乾燥されたウエブを搬送させるア
   ウトフィードローラと、 前記アウトフィードローラとで走行するウエブを挟むよ
   うに設けられたニップローラと、 前記アウトフィードローラを駆動させるアウトフィード
   モータとよりなり、 設定された搬送速度でウエブが搬送するように前記イン
   フィードモータを駆動させ、また、前記テンション測定
   手段によって測定したウエブの張力が所定値となるよう
   に前記アウトフィードモータを駆動させる第３制御手段
   とよりなることを特徴とする塗工システム。
10. 【請求項１０】請求項１記載の両面塗工型塗工装置によ
    って、網状の金属シートまたは多孔性の金属シートであ
    るウエブの両面に塗工液を塗工したことを特徴とする電
    池の電極部材。