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公開番号2021100753
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210708
出願番号2019232929
出願日20191224
発明の名称塗工装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類B05C 5/02 20060101AFI20210611BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】マニホールド内においてスラリーの流動が停滞することを抑制できる塗工装置を提供する。
【解決手段】塗工装置のダイ21は、第1ヘッド部23と、第2ヘッド部24と、固定シム25と、ベースプレート50と第1及び第2ブロック51,52とを有する可動シム26とを備える。第1及び第2ブロック51,52は、固定シム25を板厚方向に貫通する貫通部25aに挿通されるとともに、第2ヘッド部24の上面24aから凹むヘッド凹部31によって区画された空間において離れて並設される。活物質合剤12aが貯留されるマニホールド71は、ヘッド凹部31と、固定シム25における貫通部25aを区画する面と、ベースプレート50の下面50aと、第1ブロック51の第1接続面51bと、第2ブロック52の第1接続面52bとによって区画される。可動シム26は、第1及び第2ブロック51,52が並設される方向である第1方向に往復移動する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項1】
スラリーが貯留されるマニホールドと、前記マニホールドに貯留された前記スラリーを吐出口から吐出させるスロットとを有するダイを備える塗工装置であって、
前記ダイは、
上側ヘッド部と、
上面から凹む凹部を有する下側ヘッド部と、
前記上側ヘッド部の下面及び前記下側ヘッド部の上面とともに前記スロットを区画する板状の固定シムと、
前記上側ヘッド部と前記固定シムとの間に配置されたベースプレートを有するとともに、前記ベースプレートの下面から突出する第1ブロック及び第2ブロックを有する可動シムと、
を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、前記固定シムを板厚方向に貫通する貫通部に挿通されるとともに、前記凹部によって区画された空間において離れて並設され、
前記マニホールドは、前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第1ブロックにおける前記第2ブロックと対向する第1対向面と、前記第2ブロックにおける前記第1対向面と対向する第2対向面とによって区画され、
前記可動シムは、前記第1ブロック及び前記第2ブロックが並設される方向である第1方向に往復移動することを特徴とする塗工装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記ダイは、
前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第1ブロックの前記第1対向面の反対側の面である第1反対向面によって区画される第1導入部と、
前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第2ブロックの前記第2対向面の反対側の面である第2反対向面によって区画される第2導入部と、
を有し、
前記可動シムは、前記第1導入部に流体が導入され、かつ前記第2導入部から前記流体が排出されることにより、前記第1方向における第1の向きに移動し、前記第2導入部に前記流体が導入され、かつ前記第1導入部から前記流体が排出されることにより、前記第1方向における前記第1の向きとは反対の向きである第2の向きに移動する請求項1に記載の塗工装置。
【請求項3】
前記凹部は、前記第1方向の端面であって、前記第1ブロックに近い第1端面と、前記第1方向の端面であって、前記第2ブロックに近い第2端面と、前記第1端面と前記第2端面とを前記第1方向に接続する第3端面とを含み、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、前記第3端面と対向する面であるシール面にシール部材を有する請求項1又は請求項2に記載の塗工装置。
【請求項4】
前記ベースプレートの下面に沿い、かつ前記第1方向と直交する方向を第2方向としたとき、
前記上側ヘッド部と前記固定シムとの間、かつ前記第2方向において前記ベースプレートの両側に配置された一対のスペーサを備え、
前記ベースプレートは、前記上側ヘッド部と対向する面である第1摺動面と、前記固定シムと対向する面である第2摺動面と、前記一対のスペーサと対向する面である第3摺動面とを有し、
前記第1摺動面、前記第2摺動面、及び前記第3摺動面は、フッ素樹脂からなる第1被覆層によって覆われている請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の塗工装置。
【請求項5】
前記第3摺動面を覆う前記第1被覆層は、前記ベースプレートの板厚方向の両端から中央に向かうにつれて厚みが厚くなる山部を有する請求項4に記載の塗工装置。
【請求項6】
前記第1対向面及び前記第2対向面は、低摩擦係数の材料からなる第2被覆層によって覆われている請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の塗工装置。
【請求項7】
前記第2被覆層の材料は、DLCである請求項6に記載の塗工装置。
【請求項8】
前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、空洞部を有する請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の塗工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、スラリーが貯留されるマニホールドと、マニホールドに貯留されたスラリーを吐出口から吐出させるスロットとを有するダイを備える塗工装置に関する。
続きを表示(約 6,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来から、スラリーが貯留されるマニホールドと、マニホールドに貯留されたスラリーを吐出口から吐出させるスロットとを有するダイを備える塗工装置が知られている。
このような塗工装置では、マニホールド内においてスラリーの流動が停滞し、スラリーが沈降することで、スラリーのダマが生じることがある。スラリーのダマは、例えば、吐出口の詰まりや塗工不良の原因となり得る。
【0003】
このため、例えば、特許文献1に開示のダイは、マニホールド内に傾斜面を形成するダイコータ用部材を備える。ダイコータ用部材によって形成された傾斜面によって、スラリーの流動がガイドされることにより、マニホールド内でスラリーの流動が停滞することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特表2015−526861号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、マニホールド内にスラリーの流動をガイドする傾斜面が形成されているだけでは、スラリーの流動が停滞することを抑制する効果が不十分なことがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、マニホールド内においてスラリーの流動が停滞することを抑制できる塗工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記問題点を解決するための塗工装置は、スラリーが貯留されるマニホールドと、前記マニホールドに貯留された前記スラリーを吐出口から吐出させるスロットとを有するダイを備える塗工装置であって、前記ダイは、上側ヘッド部と、上面から凹む凹部を有する下側ヘッド部と、前記上側ヘッド部の下面及び前記下側ヘッド部の上面とともに前記スロットを区画する板状の固定シムと、前記上側ヘッド部と前記固定シムとの間に配置されたベースプレートを有するとともに、前記ベースプレートの下面から突出する第1ブロック及び第2ブロックを有する可動シムと、を備え、前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、前記固定シムを板厚方向に貫通する貫通部に挿通されるとともに、前記凹部によって区画された空間において離れて並設され、前記マニホールドは、前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第1ブロックにおける前記第2ブロックと対向する第1対向面と、前記第2ブロックにおける前記第1対向面と対向する第2対向面とによって区画され、前記可動シムは、前記第1ブロック及び前記第2ブロックが並設される方向である第1方向に往復移動することを要旨とする。
【0007】
これによれば、可動シムが第1方向に往復移動するのに合わせて、第1ブロック及び第2ブロックは凹部によって区画された空間内で第1方向に往復移動するため、第1ブロック及び第2ブロックによって区画されたマニホールドも第1方向に往復移動する。よって、マニホールド内におけるスラリーの流動が促され、マニホールド内においてスラリーの流動が停滞することを抑制できる。
【0008】
また、上記塗工装置について、前記ダイは、前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第1ブロックの前記第1対向面の反対側の面である第1反対向面によって区画される第1導入部と、前記凹部と、前記固定シムにおける前記貫通部を区画する面と、前記ベースプレートの下面と、前記第2ブロックの前記第2対向面の反対側の面である第2反対向面によって区画される第2導入部と、を有し、前記可動シムは、前記第1導入部に流体が導入され、かつ前記第2導入部から前記流体が排出されることにより、前記第1方向における第1の向きに移動し、前記第2導入部に前記流体が導入され、かつ前記第1導入部から前記流体が排出されることにより、前記第1方向における前記第1の向きとは反対の向きである第2の向きに移動するのが好ましい。
【0009】
また、上記塗工装置について、前記凹部は、前記第1方向の端面であって、前記第1ブロックに近い第1端面と、前記第1方向の端面であって、前記第2ブロックに近い第2端面と、前記第1端面と前記第2端面とを前記第1方向に接続する第3端面とを含み、前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、前記第3端面と対向する面であるシール面にシール部材を有するのが好ましい。
【0010】
これによれば、シール部材により、各ブロックのシール面と凹部の第3端面との間をシールできる。よって、マニホールド内のスラリーが各ブロックのシール面と凹部の第3端面との間を介してマニホールド外に漏れ出すことを抑制できる。
【0011】
また、上記塗工装置について、前記ベースプレートの下面に沿い、かつ前記第1方向と直交する方向を第2方向としたとき、前記上側ヘッド部と前記固定シムとの間、かつ前記第2方向において前記ベースプレートの両側に配置された一対のスペーサを備え、前記ベースプレートは、前記上側ヘッド部と対向する面である第1摺動面と、前記固定シムと対向する面である第2摺動面と、前記一対のスペーサと対向する面である第3摺動面とを有し、前記第1摺動面、前記第2摺動面、及び前記第3摺動面は、フッ素樹脂からなる第1被覆層によって覆われているのが好ましい。
【0012】
これによれば、可動シムを第1方向に往復移動させる際の上側ヘッド部、固定シム、及び一対のスペーサに対するベースプレートの摺動性を良好にできる。
また、上記塗工装置について、前記第3摺動面を覆う前記第1被覆層は、前記ベースプレートの板厚方向の両端から中央に向かうにつれて厚みが厚くなる山部を有するのが好ましい。
【0013】
これによれば、可動シムを第1方向に往復移動させる際の一対のスペーサに対するベースプレートの摺動性を良好にしつつ、山部により、ベースプレートとスペーサとの間をシールできる。よって、マニホールド内のスラリーがベースプレートとスペーサとの間を介してマニホールド外に漏れ出すことを抑制できる。
【0014】
また、上記塗工装置について、前記第1対向面及び前記第2対向面は、低摩擦係数の材料からなる第2被覆層によって覆われているのが好ましい。
これによれば、第1ブロックの第1対向面、及び第2ブロックの第2対向面にスラリーが付着し難くなる。よって、スラリーの凝集を抑制できる。
【0015】
また、上記塗工装置について、前記第2被覆層の材料は、DLCであるのが好ましい。
これによれば、スラリーの凝集を抑制することに加えて、第1ブロックの第1対向面、及び第2ブロックの第2対向面の耐摩耗性を向上できる。
【0016】
また、上記塗工装置について、前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、空洞部を有するのが好ましい。
これによれば、空洞部により第1ブロック及び第2ブロックが軽量化されるため、可動シムを第1方向に往復移動させるための力を削減できる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、マニホールド内においてスラリーの流動が停滞することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
電極シートの斜視図。
塗工装置の断面図。
ダイの分解斜視図。
可動シムの斜視図。
可動シムの斜視図。
ダイの平面図。
(a)はダイの断面図、(b),(c)は(a)の部分拡大図。
ダイの平面図。
ダイの断面図。
図7における10−10線断面図。
図7における11−11線断面図。
別例の塗工装置の断面図。
別例の塗工装置の断面図。
別例のダイの分解斜視図。
別例のダイの断面図。
図15における16−16線断面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、塗工装置を具体化した一実施形態を図1〜図11にしたがって説明する。本実施形態の塗工装置は、電極シートの製造に用いられる。
まず、電極シート10について説明する。
【0020】
図1に示すように、電極シート10は、長尺帯状の集電体としての金属箔11と、金属箔11の両面に存在する活物質層12とを備える。本実施形態の活物質層12は、金属箔11の長手方向全体に亘って存在するとともに、金属箔11の短手方向の中央に一定幅で存在する。
【0021】
次に、電極シート10の製造方法について説明する。なお、図2では、電極シート10の製造方法のうち、第1塗工工程のみを図示し、他の工程については図示を省略している。
【0022】
図2に示すように、電極シート10は、長尺帯状の金属箔11を長手方向に搬送しながら、金属箔11に活物質層12を形成することで製造される。電極シート10の製造方法は、金属箔11の一方の面にスラリーとしての活物質合剤12aを塗工する第1塗工工程と、金属箔11の他方の面に活物質合剤12aを塗工する第2塗工工程とを含む。活物質合剤12aは、活物質層12の前駆体であり、粒子状の活物質、導電剤、バインダ、及び溶媒を混合したものである。第1塗工工程及び第2塗工工程は、後述する塗工装置20によって行われる。
【0023】
また、電極シート10の製造方法は、金属箔11の両面に塗工された活物質合剤12aを乾燥させる乾燥工程と、両面に活物質合剤12aが塗工された金属箔11をプレスすることにより、活物質の密度を所望の密度まで上げるプレス工程とを含む。これにより、活物質合剤12aは活物質層12となり、電極シート10が完成する。
【0024】
次に、塗工装置について詳述する。
図2に示すように、塗工装置20は、ダイ21と、ダイ21と間隔を空けて並設されたバックアップロール22とを備える。金属箔11は、回転するバックアップロール22の外周面に沿う状態でダイ21とバックアップロール22との間を搬送される。ダイ21は、活物質合剤12aが貯留されるマニホールド71と、マニホールド71に貯留された活物質合剤12aを吐出口72aから吐出させるスロット72とを有する。吐出口72aは、ダイ21における金属箔11と対向する面において開口している。マニホールド71に貯留された活物質合剤12aは、スロット72に押し出されて吐出口72aから金属箔11に向けて吐出される。これにより、金属箔11に活物質合剤12aが塗工される。
【0025】
ダイ21は、バックアップロール22に対して相対移動可能である。ダイ21は、金属箔11への活物質合剤12aの塗工が可能な塗工位置と、金属箔11への活物質合剤12aの塗工が不能な退避位置とで移動する。図2では、塗工位置にあるダイ21を図示している。なお、図示しないが、第2塗工工程に用いられる塗工装置20では、バックアップロール22は省略される。
【0026】
図3に示すように、ダイ21は、第1ヘッド部23と、第2ヘッド部24と、固定シム25と、可動シム26と、一対のスペーサとしての第1スペーサ27及び第2スペーサ28とを有する。固定シム25、可動シム26、第1スペーサ27、及び第2スペーサ28は、第1ヘッド部23と第2ヘッド部24との間に配置される。第1ヘッド部23は、固定シム25、可動シム26、第1スペーサ27、及び第2スペーサ28の上側に位置する上側ヘッド部であり、第2ヘッド部24は、固定シム25、可動シム26、第1スペーサ27、及び第2スペーサ28の下側に位置する下側ヘッド部である。
【0027】
第2ヘッド部24は、上面24aから凹む凹部としてのヘッド凹部31を有する。ヘッド凹部31は、長方形状の底面31aと、底面31aの一方の長縁から立設する第1長側内面31bと、底面31aの他方の長縁から立設する第2長側内面31cと、底面31aの一方の短縁から立設する第1短側内面31dと、底面31aの他方の短縁から立設する第2短側内面31eとを有する。第2ヘッド部24は、底面31aの長手方向においてヘッド凹部31を挟むように位置する第1外面24c及び第2外面24dを有する。
【0028】
第2ヘッド部24は、供給孔32と、第1接続孔33と、第2接続孔34とを有する。供給孔32、第1接続孔33、及び第2接続孔34は、ヘッド凹部31によって区画された空間と第2ヘッド部24の外部とを連通させる孔である。供給孔32の一端は、ヘッド凹部31の底面31aに開口し、供給孔32の他端は、第2ヘッド部24の下面24bに開口する。第1接続孔33の一端は、ヘッド凹部31の第1短側内面31dに開口し、第1接続孔33の他端は、第2ヘッド部24の第1外面24cに開口する。第2接続孔34の一端は、ヘッド凹部31の第2短側内面31eに開口し、第2接続孔34の他端は、第2ヘッド部24の第2外面24dに開口する。
【0029】
固定シム25は、板状である。また、本実施形態の固定シム25は、鋼製である。固定シム25は、第1〜第5部位41〜45を有する。固定シム25を板厚方向から見たとき、第1〜第5部位41〜45はそれぞれ長方形状である。第2部位42は、第1部位41の長手方向の一端部から第1部位41の短手方向に延び、第3部位43は、第1部位41の長手方向の他端部から第1部位41の短手方向に延びる。第1部位41から第2部位42が延びる向きと、第1部位41から第3部位43が延びる向きは、同じ向きである。第2部位42及び第3部位43の長手方向は、第1部位41の短手方向と一致し、第2部位42及び第3部位43の短手方向は、第1部位41の長手方向と一致している。
【0030】
第4部位44は、第2部位42の長手方向の両端部のうち、第1部位41とは反対側に位置する端部から第1部位41の長手方向に延び、第5部位45は、第3部位43の長手方向の両端部のうち、第1部位41とは反対側に位置する端部から第1部位41の長手方向に向けて延びる。第2部位42から第4部位44が延びる向きと、第3部位43から第5部位45が延びる向きは、反対の向きである。第4部位44及び第5部位45の長手方向は、第1部位41の長手方向と一致し、第4部位44及び第5部位45の短手方向は、第1部位41の短手方向と一致している。第1部位41の長手方向において、第4部位44の先端面44aと、第5部位45の先端面45aとは、離間した状態で向き合っている。
(【0031】以降は省略されています)

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