涂敷装置以及涂敷方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及将非牛顿性的膏状液体涂敷至被涂敷体的技术。
【背景技术】
[0002] 具有如下技术：以在例如玻璃基板或太阳电池基板等的基板表面形成布线图案或 在集电体表面形成活性物质层作为目的，将包含布线材料或活性物质材料的膏状液体涂敷 至基板等的被涂敷体（例如，参照JP特开2013-004400号公报）。
[0003] 在近年，以增大涂敷层的膜厚、缩短干燥所需要的时间或消减溶媒的使用量等作 为目的，与以往相比，能够使用高粘度的液体形成良好的涂敷层。例如，使用具有在剪切速 度为10s 1时粘度为30Pa · s左右或30Pa · s以上的液体。
【发明内容】
[0004] 在上述这样的使用高粘度的液体的送液系统中，为了防止压力损失变大而不能送 液，需要使从液体供给源至喷嘴的流路的断面面积变大。换言之，即使是高粘度的液体，通 过扩大流路也能够送液。另一方面，即使将液体以高粘度的状态供给至被涂敷体表面，也存 在不能得到良好的涂敷层的情况。与被涂敷体表面的亲合性变差而不能充分地附着、涂敷 层的表面粗糙而产生裂纹等的缺陷等是其主要原因。
[0005] 在液体具有非牛顿性的情况下，具有因施加剪切而液体的粘度降低的性质。由此， 也考虑在液体的流路中一边向液体施加剪切一边供给至喷嘴。然而，在能够向液体施加剪 切力的送液系统中，存在压力损失变大反而难以输送的问题。
[0006] 这样，在现有技术中，难以使使用高粘度的液体时的送液的容易度和涂敷层的品 质并存。能够将上述那样的高粘度的液体涂敷至被涂敷层而形成品质良好的涂敷层的技 术，到目前为止还没有被确立。
[0007] 本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种技术，即使是现有难以涂敷的 高粘度的液体，也能够在被涂敷体形成良好的涂敷层。
[0008] 本发明的一个技术方案涉及将非牛顿性的膏状液体涂敷至被涂敷体的涂敷装置， 为了达到上述目的，具有：喷嘴，具有喷出口开口的唇面，该喷出口喷出所述液体；液体供 给单元，将所述液体压送至所述喷嘴；及相对移动单元，以使所述唇面与所述被涂敷体的表 面邻近对置的状态，来使所述喷嘴与所述被涂敷体相对移动；通过将所述液体从所述喷出 口连续地注入所述唇面与所述被涂敷体表面之间的间隙空间，并且在所述间隙空间中由所 述唇面与所述被涂敷体表面对所述液体进行加压来施加剪切，从而将粘度较之于所述喷嘴 内的液体更低的所述液体涂敷至所述被涂敷体。
[0009] 另外，本发明的另一技术方案涉及将非牛顿性的膏状液体涂敷至被涂敷体的涂敷 方法，为了达到上述目的，具有：液体供给工序，将所述液体压送至喷嘴，该喷嘴具有设置有 能够喷出所述液体的喷出口的唇面；移动工序，以使所述唇面与所述被涂敷体的表面邻近 对置的状态，来使所述喷嘴与所述被涂敷体相对移动；以及涂敷工序，使由所述液体供给工 序压送的所述液体从所述喷出口连续地喷出，在所述间隙空间中，由所述唇面与所述被涂 敷体表面对所述液体进行加压来施加剪切，从而将粘度较之于所述喷嘴内的液体更低的所 述液体涂敷至所述被涂敷体。
[0010] 在这样构成的发明中，在以相互接近且对置的状态相对移动的喷嘴的唇面与被涂 敷体表面之间，对液体进行加压来施加剪切。因此，在未施加剪切的状态下，即使是高粘度 即非牛顿性液体，其粘度在被涂敷体的表面上也降低。另外，能够将从喷出口喷出后的涂敷 液在被涂敷体的表面上维持在低粘度的状态。由此，能够改善相对于被涂敷体的液体的亲 合性而使附着性提高，并且能够使喷出后的液体的表面变平滑。因此，通过一边连续地进行 来自喷出口的液体的喷出一边使喷嘴与被涂敷体相对移动，能够在被涂敷体的表面形成品 质良好的涂敷层。
[0011] 另外，如上所述，液体在从喷嘴喷出后在被涂敷体的表面被施加剪切而低粘度化， 因此，未必需要向从喷嘴喷出前的液体施加剪切。因此，从液体的供给源至喷嘴（更严密地 说，是喷出口）的液体的流路的设计自由度变高。通过构成例如压力损失少的流路，能够解 除送液的困难。
[0012] 这样，根据本发明，能够兼顾容易送液与涂敷层的品质。因此，即使是高粘度的液 体，也能够对被涂敷体进行良好地涂敷，从而能够形成品质良好的涂敷层。
[0013] 根据本发明，通过在喷嘴的唇面与被涂敷体表面之间向液体施加剪切，能够将液 体变为低粘度的状态。由此，能够使液体相对于被涂敷体的亲合性变良好，从而能够形成品 质良好的涂敷层。另外，由于不需要向喷出前的液体施加剪切，所以能够避免因压力损失的 增大所引起的难以送液。
【附图说明】
[0014] 图1是表示本发明的涂敷装置的一个实施方式的概略结构的图。
[0015] 图2A、图2B是用于说明喷嘴的详细结构的图。
[0016] 图3A、图3B是表示该实施方式中的涂敷动作的概要的图。
[0017] 图4A、图4B是表示各种涂敷液与间隙量之间的关系的图。
[0018] 其中，附图标记说明如下：
[0019] 1罐体（液体供给单元）
[0020] 2送液系统（液体供给单元）
[0021] 3控制单元
[0022] 5 喷嘴
[0023] 6喷嘴保持机构（间隙决定单元）
[0024] 7搬运单元（相对移动单元）
[0025] 22栗（液体供给单元）
[0026] 52液体流路
[0027] 53 唇面
[0028] 55压力传感器（压力检测单元）
[0029] 71供给辊（搬运机构）
[0030] 72支撑辊（支撑构件）
[0031] 73卷绕辊（搬运机构）
[0032] 100涂敷装置
[0033] 523台肩部（流路）
[0034] AL涂敷液（液体）
[0035] GS间隙空间
[0036] S基体材料（被涂敷体）
【具体实施方式】
[0037] 图1是表示本发明的涂敷装置的一个实施方式的概略结构的图。该涂敷装置100 是向以辊至辊方式被搬运的片状的基体材料S涂敷膏状涂敷液的装置。例如，能够在锂离 子二次电池那样的电池用电极的制造中使用该装置。
[0038] 该涂敷装置100具有：罐体1，将应该涂敷的涂敷液存积在内部；以及喷嘴5,喷出 从罐体1供给的涂敷液。通过设置在罐体1与喷嘴5之间的送液系统2,将罐体1内的涂 敷液向喷嘴5输送，进而从设置在喷嘴5的前端的喷出口（后述）喷出。另外，该涂敷装置 100具有用于控制装置整体的动作的控制单元3。
[0039] 送液系统2包括：配管21，连接罐体1与喷嘴5 ;以及栗22,配置在配管21的中途 且使涂敷液在该配管21中流通。优选栗22能够以稳定的流量输送高粘度的涂敷液。作为 这样的栗，能够使用例如螺杆栗，优选能够使用作为例如单轴螺杆栗的一种的莫诺栗。栗22 的动作由控制单元3控制，控制单元3控制栗22来调节送液系统2中的涂敷液的流量。
[0040] 在与喷嘴5的喷出口相对的位置，由搬运单元7配置涂敷有涂敷液的基体材料S。 具体而言，卷绕为卷状的长片状的基体材料S设置在搬运单元7的供给辊71上，并且基体 材料S的一端部卷绕在卷绕辊73上。通过卷绕辊73向图中箭头Dr方向旋转，由供给辊71 向箭头Ds方向不断地搬运基体材料S，并通过卷绕辑73进行卷绕。如此，在由供给辑71以 及卷绕辊73架设的基体材料S的搬运路径上，设置有支撑辊72。即，从供给辊71引出的 基体材料S被卷绕在支撑辊72的表面，通过支撑辊72的表面的基体材料S由卷绕辊73卷 绕。
[0041] 即，搬运单元7具有作为保持涂敷对象物即基体材料S的装置的功能和作为搬运 上述基体材料S的装置的功能。搬运单元7还具有辊驱动机构74,该辊驱动机构74根据来 自控制单元3的控制指令，使卷绕辊73以规定的转速旋转。供给辊71以及支撑辊72是不 具有驱动机构的从动辊，但也可以合适地设置用于防止基体材料S的松弛且赋予合适的张 力的机构。
[0042] 这样，配置有喷嘴5,以使该喷嘴5和由搬运单元7支撑并搬运的基体材料S的主 面中的一面与支撑辊72抵接的部分的另一面相对。换言之，通过在与喷嘴5相对配置的支 撑辊72的表面上卷绕基体材料S，使得基体材料S与喷嘴5对置。因此，从喷嘴5喷出的涂 敷液被涂敷在基体材料S的表面上。通过向箭头Ds方向搬运基体材料S，能够使喷嘴5 - 边相对于基体材料S进行相对扫描移动，一边将涂敷液涂敷在基体材料S上。
[0043] 下面，将基体材料S的两个主面中的与喷嘴5相对一侧的面（上述的另一面）称 为基体材料S的"表面"。另外，将与支撑辊72抵接且相当于上述的一面的面称为基体材料 S的"背面"。通过以使喷嘴5与如下区域对置的状态来涂敷涂敷液，能够一边稳定地维持 喷嘴5与基体材料S表面的间隙一边进行