缝模以及具备该缝模的涂敷装置的制作方法

1.本发明涉及缝模以及具备该缝模的涂敷装置。


背景技术：

2.作为在例如利用卷对卷法搬运的片材(基材)形成涂膜的方法，已知使用缝模的涂敷方法。缝模通过集管(manifold)将涂液沿宽度方向扩展，并从狭缝将涂液向片材(基材)沿宽度方向均匀地涂布。关于缝模公开有各种发明。
3.例如，在专利文献1所公开的t模(缝模)设置有多个朝向集管的涂液的供给口。由此，与供给口为一个的情况相比，能够在基材形成宽度方向上的喷出量分布良好的涂膜。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平11
‑
128805号公报


技术实现要素：

7.本发明的缝模用于向基材沿宽度方向均匀地涂布涂液，该缝模具备：主集管，其沿上述宽度方向延伸，并将上述涂液沿上述宽度方向扩展；以及狭缝，其与上述主集管相比宽度较窄，且将从上述主集管流入的上述涂液向上述基材涂布，上述主集管在上述宽度方向上的两端部分别具有在上述宽度方向上不与上述狭缝重叠的部分即非重叠部，上述主集管在上述非重叠部分别设置有供上述涂液流入的第一流入部。
附图说明
8.图1是示意性地示出具备本发明的第一实施方式的缝模的涂敷装置的图。
9.图2是第一实施方式的缝模的主视剖视图。
10.图3是第一实施方式的缝模的俯视剖视图。
11.图4是第二实施方式的缝模的俯视剖视图。
12.图5是第三实施方式的缝模的主视剖视图。
13.图6是第三实施方式的缝模的俯视剖视图。
14.图7是第三实施方式的缝模的侧视剖视图。
15.图8是第四实施方式的缝模的俯视剖视图。
16.图9是第五实施方式的缝模的主视剖视图。
17.图10是第五实施方式的缝模的俯视剖视图。
18.图11是第五实施方式的缝模的侧视剖视图。
19.图12是其他实施方式的缝模的俯视剖视图。
20.图13是比较例的缝模的俯视剖视图。
21.附图标记说明
22.b
ꢀꢀꢀꢀ
宽度方向
23.b1
ꢀꢀꢀ
宽度尺寸
24.b2
ꢀꢀꢀ
宽度尺寸
[0025]1ꢀꢀꢀꢀ
涂敷装置
[0026]2ꢀꢀꢀꢀ
片材(基材)
[0027]4ꢀꢀꢀꢀ
泵(供给机构)
[0028]
10
ꢀꢀꢀ
缝模
[0029]
13
ꢀꢀꢀ
上块体(两个块体)
[0030]
14
ꢀꢀꢀ
下块体(两个块体)
[0031]
15
ꢀꢀꢀ
间隔件
[0032]
15c
ꢀꢀ
切口
[0033]
16
ꢀꢀꢀ
狭缝
[0034]
17
ꢀꢀꢀ
主集管
[0035]
17a
ꢀꢀ
宽度方向两端部
[0036]
17b
ꢀꢀ
宽度方向中央部
[0037]
19
ꢀꢀꢀ
第一流入部
[0038]
20
ꢀꢀꢀ
副集管
[0039]
21
ꢀꢀꢀ
连接通路
[0040]
21a
ꢀꢀ
第一连接通路
[0041]
21b
ꢀꢀ
第二连接通路
[0042]
22
ꢀꢀꢀ
第二流入部
[0043]
24
ꢀꢀꢀ
非重叠部。
具体实施方式
[0044]
在上述专利文献1的缝模中，在涂敷耗费长时间的情况下，有时会在集管的宽度方向上的两端部产生涂液的滞留，从而涂液的固体成分沉降。涂液的沉降成为宽度方向上的喷出量分布的恶化、因沉降物向狭缝流出导致的条纹状的涂敷不均的产生等的原因，并不优选。
[0045]
特别是在使狭缝宽度(涂敷宽度)比集管宽度窄的情况下，在集管的宽度方向两端部的不与狭缝重叠的部分产生涂液的滞留，涂液的固体成分容易沉降。
[0046]
本发明是鉴于上述情况而完成的，其主要目的在于，在狭缝宽度比集管宽度窄的缝模中，抑制集管的宽度方向两端部处的涂液的沉降。
[0047]
以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下的优选实施方式的说明本质上不过是例示，并不意图限制本发明、其应用物或者其用途。
[0048]
(第一实施方式)
[0049]
图1示意性地示出本发明的第一实施方式的涂敷装置1。涂敷装置1用于对基材形成规定宽度的涂膜。在本实施方式中，作为基材例示出利用卷对卷法连续搬运的片材2。片材2形成为长条的带状，并卷绕于辊3。
[0050]
涂敷装置1具备缝模10。缝模10用于向片材2沿宽度方向(在图1中由b表示)均匀地涂布涂液。宽度方向是指相对于片材2的长度方向即片材2的搬运方向(在图1中由a表示)正
交的方向。
[0051]
缝模10的喷出口11相对于辊3的外周面分离规定的距离而对置。通过一边使辊3旋转、即一边连续搬运片材2，一边从缝模10的喷出口11喷出涂液，从而在片材2形成规定宽度的涂膜。由涂敷装置1形成了涂膜的片材2在干燥炉(未图示)被干燥。在干燥炉中，去除涂膜内所含的挥发成分。
[0052]
涂敷装置1具备作为供给机构的泵4。泵4向缝模10的供给口12供给涂液。在本实施方式中，在缝模10设置有两个供给口12。
[0053]
喷出口11设置于缝模10的靠近片材2的一侧(以下，称为“前侧”)。供给口12设置于缝模10的远离片材2的一侧(以下，称为“后侧”)。
[0054]
对缝模10的结构详细地进行说明。图2、3示出本实施方式的缝模10，图2是ii
‑
ii线处的主视剖视图，图3是iii
‑
iii线处的俯视剖视图。
[0055]
如图2所示，缝模10具有上块体13和下块体14作为两个块体。上块体13与下块体14经由间隔件15而相互接合。间隔件15的厚度为例如1mm以下。
[0056]
如图3所示，间隔件15在上块体13与下块体14之间夹设于后侧的宽度方向所有部分15a以及前侧的宽度方向两侧部分15b，没有夹设于前侧的宽度方向中央部分。由此，在前侧的宽度方向中央部分，形成有由上块体13与下块体14的间隙构成的狭缝16。狭缝16的前端部构成喷出口11。
[0057]
狭缝16的厚度与间隔件15的厚度大致一致。狭缝16的宽度方向与片材2的宽度方向一致。狭缝16的宽度尺寸b1是从喷出口11涂布的涂液的涂敷宽度，且与形成于片材2的涂膜的宽度尺寸大致一致。
[0058]
如图2、3所示，缝模10具备主集管17。主集管17由在下块体14的面向上块体13侧的面形成的凹部构成。主集管17在比狭缝16靠后侧的位置沿宽度方向延伸，且例如形成为横截面半圆状(参照图2)。主集管17并未贯通下块体14的宽度方向两侧的侧壁部。如图3所示，主集管17并未被间隔件15覆盖，而是面向上块体13侧。
[0059]
如图3所示，狭缝16与主集管17相比宽度较窄。换言之，狭缝16的宽度尺寸b1小于主集管17的宽度尺寸b2。即，主集管17在宽度方向两端部17a分别具有在宽度方向上不与狭缝16重叠的部分24(以下，称为“非重叠部24”)。
[0060]
主集管17具有两个第一流入部19。具体而言，主集管17在非重叠部24(宽度方向两端部17a)分别设置有第一流入部19。各第一流入部19的宽度方向上的整体被包括在主集管17的各非重叠部24中。各第一流入部19例如由在主集管17的壁部开设的流入口构成。
[0061]
两个供给口12在下块体14的后壁部开口。如图3所示，各供给口12在宽度方向上相互排列。供给路18从各供给口12向前方延伸。各供给路18与主集管17的各第一流入部19连接。
[0062]
对涂敷装置1的动作进行说明。被泵4压送的涂液被供给至缝模10的两个供给口12，并经由两个供给路18而从在主集管17的两个非重叠部24设置的第一流入部19流入主集管17内。流入到主集管17内的涂液沿宽度方向扩展而在宽度方向上遍布主集管17内，并流入狭缝16。
[0063]
从主集管17流入到狭缝16的涂液被从喷出口11喷出，并向片材2沿宽度方向被均匀地涂布。由此，在片材2形成规定宽度的涂膜。
[0064]
在此，如上所述，主集管17的非重叠部24在宽度方向上不与狭缝16重叠。因此，涂液在非重叠部24不易从主集管17向狭缝16流出。即，涂液容易在非重叠部24滞留，因此涂液的固体成分容易在非重叠部24沉降。涂液的沉降成为宽度方向上的喷出量分布的恶化、因沉降物向狭缝16流出导致的条纹状的涂敷不均的产生等的原因，并不优选。
[0065]
因此，在本实施方式中，通过在主集管17的非重叠部24分别设置第一流入部19，从而促进非重叠部24处的涂液的流动。由此，能够抑制涂液在主集管17的非重叠部24滞留，因此能够抑制涂液的固体成分在非重叠部24沉降。因此，能够使宽度方向上的喷出量分布良好、或抑制条纹状的涂敷不均产生。
[0066]
特别是在电池电极的制造中，由于品种的切换而使涂敷宽度(狭缝宽度)发生变化的情况较多，因此应用本实施方式的缝模10是有效的。
[0067]
并且，在本实施方式中，各第一流入部19的宽度方向上的整体被包括在主集管17的各非重叠部24中，因此，能够更可靠地抑制非重叠部24处的涂液的滞留，从而抑制非重叠部24处的涂液的固体成分的沉降。
[0068]
如上所述，根据本实施方式，在狭缝16的宽度比主集管17的宽度窄的缝模10中，能够抑制主集管17的宽度方向两端部17a(非重叠部24)处的涂液的沉降。
[0069]
(第二实施方式)
[0070]
参照图4对第二实施方式的缝模10进行说明。在以下的说明中，存在对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明的情况。
[0071]
在本实施方式中，对于主集管17的截面积，在宽度方向中央部17b比在各非重叠部24小。这里所说的截面积是与宽度方向(主集管17中的涂液扩展的方向)正交的截面的截面积。具体而言，在主集管17的后侧的纵壁部且宽度方向中央部17b设置有随着从宽度方向外侧趋向宽度方向中央侧而向前侧突出的锥部17c。通过设置锥部17c，而使主集管17的宽度方向中央部17b的前后宽度(前后方向上的宽度、与宽度方向正交的水平方向上的宽度)变小，从而截面积缩小。
[0072]
在此，在主集管17的非重叠部24设置的第一流入部19位于远离宽度方向中央部17b的位置。因此，涂液由于从第一流入部19到宽度方向中央部17b为止的压力损失等而在宽度方向中央部17b变得略微难以流动。即，在宽度方向中央部17b存在产生涂液的沉降的可能性。
[0073]
因此，在本实施方式中，通过在主集管17的后侧的纵壁部设置锥部17c而缩小宽度方向中央部17b的截面积，从而加快了在宽度方向中央部17b沿宽度方向流动的涂液的流速。由此，不仅能够在主集管17的非重叠部24抑制涂液的沉降，也能够在宽度方向中央部17b抑制涂液的沉降。
[0074]
(第三实施方式)
[0075]
参照图5～7对第三实施方式的缝模10进行说明。
[0076]
在以下的说明中，存在对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明的情况。
[0077]
在本实施方式中，缝模10还具备副集管20和连接通路21。副集管20由在下块体14的面向上块体13侧的面形成的凹部构成。副集管20在比主集管17靠后侧的位置沿宽度方向延伸，且例如形成为横截面半圆状(参照图5)。副集管20并未贯通下块体14的宽度方向两侧
的侧壁部。如图6所示，副集管20被间隔件15覆盖。优选副集管20的宽度尺寸与主集管17的宽度尺寸彼此相同。
[0078]
如图6所示，在副集管20仅设置有一个第二流入部22。具体而言，第二流入部22设置于副集管20的宽度方向中央部20b。第二流入部22例如由在副集管20的壁部开设的流入口构成。
[0079]
另外，在本实施方式中，与上述实施方式不同，如图6所示，仅一个供给口12在下块体14的后壁部开口(也参照图1的双点划线)。供给口12位于宽度方向中央部。供给路18从供给口12向前方延伸。供给路18与副集管20的第二流入部22连接。
[0080]
连接通路21将副集管20与主集管17连接。在本实施方式中，连接通路21包括两个第一连接通路21a。在此，在副集管20的宽度方向两端部20a分别设置有流出部23(参照图6)。各流出部23例如由在副集管20的壁部开设的流出口构成。各第一连接通路21a与副集管20的各流出部23连接，并且与主集管17的各第一流入部19连接。
[0081]
如图7所示，各第一连接通路21a由在下块体14的面向上块体13侧的面形成的凹部构成。第一连接通路21a在副集管20与主集管17之间沿前后方向延伸，且形成为例如横截面矩形状。如图5所示，各第一连接通路21a从副集管20侧(后侧)向下方倾斜至主集管17侧(前侧)。
[0082]
在本实施方式中，由泵4压送的涂液被供给至缝模10的一个供给口12，并经由一个供给路18而从在副集管20的宽度方向中央部20b设置的一个第二流入部22流入副集管20内。流入到副集管20内的涂液沿宽度方向扩展而在宽度方向上遍布副集管20内，并从在宽度方向两端部20a设置的两个流出部23流入两个第一连接通路21a。流入到两个第一连接通路21a的涂液从副集管20侧向主集管17侧流动，并从在主集管17的两个非重叠部24设置的两个第一流入部19流入主集管17内。之后的涂液的流动与上述实施方式相同。
[0083]
在本实施方式中，通过在比主集管17靠上游侧(后侧)的位置设置仅具有一个第二流入部22的副集管20，能够使与泵4连通的供给口12的个数为一个。由此，能够简化将泵4与缝模10连接的配管的结构。
[0084]
(第四实施方式)
[0085]
参照图8对第四实施方式的缝模10进行说明。在以下的说明中，存在对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明的情况。
[0086]
本实施方式是组合第二实施方式与第三实施方式而成的实施方式，在主集管17的宽度方向中央部17b设置有锥部17c，并且具备副集管20和两个第一连接通路21a。
[0087]
根据本实施方式，能够一并实现第二实施方式以及第三实施方式这双方的效果。即，能够一并实现主集管17的宽度方向中央部17b处的涂液的沉降的抑制、以及将泵4与缝模10连接的配管结构的简化。
[0088]
(第五实施方式)
[0089]
参照图9～11对第五实施方式的缝模10进行说明。在以下的说明中，存在对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明的情况。
[0090]
在本实施方式中，连接通路21除了包括两个第一连接通路21a以外，还包括一个第二连接通路21b。第二连接通路21b与副集管20的宽度方向中央部20b连接，并且与主集管17的宽度方向中央部17b连接。
[0091]
在本实施方式中，如图10所示，在间隔件15的宽度方向中央部，在从副集管20的正上方到主集管17的部分形成有切口15c。第二连接通路21b由间隔件15的切口15c构成。第二连接通路21b(切口15c)在前后方向上从副集管20的宽度方向中央部20b的正上方延伸至主集管17，且例如形成为横截面矩形状(参照图11)。
[0092]
在图11中，d1是第一连接通路21a的深度尺寸，d2是第二连接通路21b的深度尺寸。这里所说的深度尺寸是指上下方向上的高度尺寸。需要说明的是，在图11中，为了强调示出第二连接通路21b，将深度尺寸d2图示为比实际大。第二连接通路21b的深度尺寸d2与间隔件15的厚度尺寸大致一致，例如1mm为以下。另一方面，各第一连接通路21a的深度尺寸d1例如为几mm～几十mm。即，第二连接通路21b的深度尺寸d2远小于各第一连接通路21a的深度尺寸d1。由此，第二连接通路21b的截面积小于第一连接通路21a各自的截面积。
[0093]
在本实施方式中，由泵4压送的涂液被供给至缝模10的一个供给口12，并经由一个供给路18而从副集管20的一个第二流入部22流入副集管20内。流入到副集管20内的涂液沿宽度方向扩展而在宽度方向上遍布副集管20内，并从在宽度方向两端部20a设置的两个流出部23以及宽度方向中央部20b的正上方流入两个第一连接通路21a以及一个第二连接通路21b。流入到这些连接通路21a、21b的涂液从副集管20侧向主集管17侧流动，并从在主集管17的两个非重叠部24设置的两个第一流入部19以及宽度方向中央部17b的正上方流入主集管17内。之后的涂液的流动与上述实施方式相同。
[0094]
如上所述，由于在主集管17的非重叠部24设置的第一流入部19位于远离宽度方向中央部17b的位置，因此涂液在宽度方向中央部17b变得略微难以流动，从而容易沉降。因此，在本实施方式中，通过在主集管17的宽度方向中央部17b连接第二连接通路21b，从而促进宽度方向中央部17b处的涂液的流动。由此，不仅能够在主集管17的非重叠部24抑制涂液的沉降，也能够在宽度方向中央部17b抑制涂液的沉降。
[0095]
并且，通过使第二连接通路21b的截面积小于第一连接通路21a各自的截面积，能够使在第二连接通路21b流动的涂液的流量小于在各第一连接通路21a流动的涂液的流量。即，能够使涂液的大部分从各第一连接通路21a向主集管17的各非重叠部24流动，并且使涂液的极少一部分从第二连接通路21b向主集管17的宽度方向中央部17b流动。由此，能够使涂液的大部分有助于主集管17的非重叠部24处的涂液的沉降的抑制，并且使涂液的极少一部分有助于宽度方向中央部17b处的涂液的沉降的抑制。
[0096]
另外，由于利用在较薄的间隔件15形成的切口15c构成第二连接通路21b，因此能够简单地制作截面积较小的第二连接通路21b。
[0097]
(其他实施方式)
[0098]
以上，通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但这样的记述并不是限定事项，当然能够进行各种改变。
[0099]
在上述实施方式中，各第一流入部19的宽度方向上的整体被包括在主集管17的非重叠部24中(参照图3等)，但如图12所示，例如各第一流入部19中的宽度方向内侧的一部分在主集管17的宽度方向上被稍微包括在与狭缝16重叠的部分(重叠部)中也没有问题。即，各第一流入部19中的至少一部分在宽度方向上被包括在主集管17的非重叠部24中即可，且如图12所示，例如各第一流入部19在宽度方向上以跨越非重叠部24和重叠部的方式设置也没有问题。
[0100]
在上述实施方式中，主集管17、副集管20、第一连接通路21a由在下块体14的面向上块体13侧的面形成的凹部构成，但并不限定于此，主集管17、副集管20、第一连接通路21a例如也可以由在下块体14内形成的空洞构成，例如也可以形成于上块体13。
[0101]
在上述实施方式中，缝模10以及涂敷装置1用于向利用卷对卷法连续搬运的片材2涂布涂液，但并不限定于此。缝模10以及涂敷装置1例如也可以用于向载置在工作台上的玻璃基板涂布涂液。
[0102]
在第二、第四实施方式中，为了缩小主集管17的宽度方向中央部17b的截面积而缩小宽度方向中央部17b的前后宽度，但并不限定于此。例如，也可以通过使主集管17的宽度方向中央部17b的深度(上下方向上的高度)浅于非重叠部24的深度来缩小宽度方向中央部17b的截面积。
[0103]
在第三～第五实施方式中，两个第一连接通路21a由彼此完全独立的通路构成，但并不限定于此。两个第一连接通路21a例如也可以是从与副集管20的宽度方向中央部20b连接并向主集管17侧延伸的主通路的中途分支的结构。
[0104]
在第五实施方式中，第二连接通路21b由在间隔件15形成的切口15c构成，但并不限定于此。第二连接通路21b例如也可以由在下块体14的面向上块体13侧的面形成的凹部构成。
[0105]
在第五实施方式中，通过使第二连接通路21b的深度尺寸d2远小于各第一连接通路21a的深度尺寸d1，而将第二连接通路21b的截面积调整为小于第一连接通路21a各自的截面积，但并不限定于此。例如，也可以通过缩窄第二连接通路21b的横宽(图11的左右方向上的宽度)、或扩宽各第一连接通路21a的横宽，而将第二连接通路21b的截面积调整为小于第一连接通路21a各自的截面积。
[0106]
[实施例]
[0107]
(实施例1)
[0108]
使用电池极板制造用的涂敷装置1。使用铜箔(厚度：10μm)作为片材2。对于作为涂液的浆料，作为固体成分包括96质量％的石墨粉末、2质量％的羧甲基纤维素(cmc)、2质量％的苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)，并向该固体成分混合有作为溶剂的纯水。
[0109]
使用第一实施方式的缝模10(参照图2、3)。将主集管17的宽度尺寸b2设为600mm，将主集管17的截面积设为6.3cm2，将狭缝16的宽度尺寸b1设为500mm，将涂液的流量设为10ml/sec，进行48小时涂敷而制作出电池极板。
[0110]
(实施例2)
[0111]
使用第二实施方式的缝模10(参照图4)。以使主集管17的宽度方向中央的截面积为3.5cm2且从主集管17的宽度方向中央向外侧偏移50mm的位置处的截面积为6.3cm2的方式设置有锥形状(锥部17c)。其他条件与实施例1相同。
[0112]
(实施例3)
[0113]
使用第三实施方式的缝模10(参照图5～7)。将副集管20的宽度尺寸设为600mm，将各第一连接通路21a的截面积设为2.1cm2。其他条件与实施例1相同。
[0114]
(实施例4)
[0115]
使用第四实施方式的缝模10(参照图8)。尺寸等条件与实施例2以及实施例3相同。
[0116]
(实施例5)
[0117]
使用第五实施方式的缝模10(参照图9～11)。将第二连接通路21b的截面积设为1.0cm2。其他条件与实施例3相同。
[0118]
(比较例)
[0119]
使用现有技术的缝模110(参照图13)。如图13所示，在缝模110的主集管17，供涂液流入的流入部119在宽度方向中央部17b仅设置有一个。在缝模110的后壁部设置有一个供给口12。流入部119与供给口12通过供给路18而相互连通。其他条件与实施例1相同。
[0120]
(评价)
[0121]
如以下那样测定并评价通过实施例1～5以及比较例而得到的电池极板的宽度方向上的喷出量分布。沿宽度方向以50mm间隔在10点处以直径30mm的尺寸对制作出的电池极板进行冲裁，并测出各自的重量。使用10点的测定值，算出最大值与最小值之差除以平均而得到的值作为宽度方向上的喷出量分布。将算出结果示于表1中。
[0122]
另外，对实施例1～5以及比较例的缝模10(110)的主集管17处的涂液的固体成分的沉降进行评价。具体而言，将涂敷完成后的缝模10(110)分解，对主集管17处的涂液的固体成分的沉降的有无进行观察。在产生了沉降的情况下，具体而言，在即使去除了浆料也仍旧残留有固态物的情况下，小心地收集沉降的(残留的)固体成分(固态物)并对其重量进行测定。将测定结果示于表1中。
[0123]
如表1所示，在实施例1～5中，相对于比较例，主集管17处的涂液的固体成分的沉降得到抑制。这是因为，通过本发明的缝模10抑制了主集管17的宽度方向两端部17a(非重叠部24)处的涂液的滞留。
[0124]
当对实施例1和实施例2进行比较时，在实施例1中，在主集管17的宽度方向中央部17b产生了轻微的沉降，但在实施例2中，并未产生沉降。这是因为，在实施例2中，缩小主集管17的宽度方向中央的截面积从而抑制了宽度方向中央部17b处的涂液的沉降。但是，在实施例2中，与实施例1相比，宽度方向上的喷出量分布略微恶化。即，可以说沉降的抑制与喷出量分布的提高是折衷(trade
‑
off)的关系。
[0125]
当对实施例3和实施例4进行比较时，与实施例1和实施例2的比较同样地，沉降的抑制与喷出量分布的提高成为折衷的关系。
[0126]
在实施例5中，通过在主集管17的宽度方向中央部17b连接第二连接通路21b，从而兼顾沉降的抑制与喷出量分布的提高。
[0127]
[表1]
[0128][0129]
根据本发明，在狭缝宽度比集管宽度窄的缝模中，能够抑制集管的宽度方向两端部处的涂液的沉降。
[0130]
工业实用性
[0131]
本发明能够应用于缝模以及具备该缝模的涂敷装置，因此极为有用，工业实用性高。