特許 7496407 塗工用ダイおよび塗工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-29

(45)【発行日】2024-06-06

(54)【発明の名称】塗工用ダイおよび塗工装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/02 20060101AFI20240530BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240530BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

B05C5/02

B05C11/10

H01M4/04 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022500245

(86)(22)【出願日】2020-12-16

(86)【国際出願番号】 JP2020046916

(87)【国際公開番号】W WO2021161649

(87)【国際公開日】2021-08-19

【審査請求日】2023-10-19

(31)【優先権主張番号】P 2020021931

(32)【優先日】2020-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】322003798

【氏名又は名称】パナソニックエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 栄祐

(72)【発明者】

【氏名】丸尾 鷹則

(72)【発明者】

【氏名】丸山 浩

【審査官】塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０７６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７０７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６４７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１６０２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８３７４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ ５／００－ ５／０４

Ｂ０５Ｃ ７／００－２１／００

Ｈ０１Ｍ ４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被塗工体に第１塗料および第２塗料を塗布する塗工用ダイであって、
第１本体と、
第２本体と、
前記第１塗料を一時的に溜める第１マニホールドと、
前記第２塗料を一時的に溜める第２マニホールドと、
前記第１本体と前記第２本体との間に配置され、前記塗工用ダイおよび前記被塗工体が並ぶ第１方向と交わる第２方向に長く、前記第１塗料および前記第２塗料を前記被塗工体に向けて吐出する吐出口と、
前記第１本体および前記第２本体に挟まれ、前記吐出口に近づくにつれて前記第１本体および前記第２本体が接近するように厚みが薄くなる中間部材と、
前記第１本体および前記中間部材に挟まれ、前記第１マニホールドから前記吐出口に向かう第１流路を区画する第１シムと、
前記第２本体および前記中間部材に挟まれ、前記第２マニホールドから前記吐出口に向かう第２流路を区画する第２シムと、
前記第１流路および前記第２流路が合流し、前記吐出口と連通する合流路と、を備え、
前記第１シムは、前記第２方向で前記吐出口を挟んで並ぶ一対の第１腕部を有し、
前記第２シムは、前記第２方向で前記吐出口を挟んで並ぶ一対の第２腕部を有し、
各第１腕部は、前記第１シムの厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第１雌部と、前記第１雌部と前記第２方向に並び前記第１雌部よりも厚い第１雄部と、を先端に有し、
各第２腕部は、前記第２シムの厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第２雌部と、前記第２雌部と前記第２方向に並び前記第２雌部よりも厚い第２雄部と、を先端に有し、
前記第１雌部および前記第２雄部と、前記第１雄部および前記第２雌部とは互いに係合する、
塗工用ダイ。

【請求項2】

前記第１雌部および前記第２雌部は、前記第１方向で前記塗工用ダイの外側に向かうにつれて厚みが徐々に薄くなるテーパ状である、
請求項１に記載の塗工用ダイ。

【請求項3】

前記第１雌部に配置されて前記第１本体および前記第２雄部で挟まれて圧縮されるシール部材、および前記第２雌部に配置されて前記第２本体および前記第１雄部で挟まれて圧縮されるシール部材の少なくとも一方を備える、
請求項１または２に記載の塗工用ダイ。

【請求項4】

前記第２シムは、前記第１シムよりも前記被塗工体の搬送方向の下流側に配置され、
前記第２雄部は、前記第２方向において前記第１雄部よりも前記吐出口側に配置され、前記第１方向で前記塗工用ダイの外側に向かうにつれて前記吐出口から離れる方向に傾斜するテーパ部を前記吐出口側を向く側面に有する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗工用ダイ。

【請求項5】

前記被塗工体は、二次電池の集電体であり、
前記第１塗料および前記第２塗料の少なくとも一方は、二次電池の電極スラリーである、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塗工用ダイ。

【請求項6】

被塗工体に第１塗料および第２塗料を塗布する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗工用ダイと、
前記塗工用ダイへ前記第１塗料を供給する第１供給装置と、
前記塗工用ダイへ前記第２塗料を供給する第２供給装置と、を備える、
塗工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、塗工用ダイおよび塗工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばリチウムイオン二次電池等の製造分野では、１つの塗工用ダイで異なる塗液を積層して塗布する２層塗工装置が知られている。２層塗工装置に用いられる塗工用ダイについて、例えば特許文献１には、第１本体と、第２本体と、第１本体および第２本体で挟まれる断面三角形状の中間本体と、第１本体に設けられる第１塗料の液溜め部から延びる第１液通路と、第１液通路に連通した第１吐出口と、第２本体に設けられる第２塗料の液溜め部から延びる第２液通路と、第２液通路に連通した第２吐出口と、を有し、第１吐出口から吐出した第１塗料と第２吐出口から吐出した第２塗料とを積層して被塗工体に塗布する積層ダイが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１０７６０６号公報

【発明の概要】

【0004】

上述した従来の塗工用ダイは、各塗料を吐出するための吐出口を別々に有する。この場合、上層塗膜を形成する塗料の吐出口は、下層塗膜を形成する塗料の吐出口よりも、下層塗膜の厚み分だけ被塗工体から離間させる必要がある。しかしながら、吐出口が被塗工体から遠ざかると、被塗工体に到達した時点での塗料の吐出圧が不十分になって、高精度な塗膜形成が困難になる。

【0005】

このため、上層塗膜用の吐出口を被塗工体から離間させられる距離には限界がある。一方で、上層塗膜用の吐出口を被塗工体に近づけると、下層塗膜用の吐出口と被塗工体との隙間（塗工ギャップ）が過度に狭くなってしまうおそれがある。下層塗膜用の吐出口と被塗工体との塗工ギャップが狭いと、塗料に含まれる異物が塗工ギャップに引っ掛かり、塗膜にスジができたり被塗工体が切断されたりしてしまい、高精度な塗膜形成が困難になる。

【0006】

本開示のある態様は、塗工用ダイである。この塗工用ダイは、被塗工体に第１塗料および第２塗料を塗布する塗工用ダイであって、第１本体と、第２本体と、第１塗料を一時的に溜める第１マニホールドと、第２塗料を一時的に溜める第２マニホールドと、第１本体と第２本体との間に配置され、塗工用ダイおよび被塗工体が並ぶ第１方向と交わる第２方向に長く、第１塗料および第２塗料を被塗工体に向けて吐出する吐出口と、第１本体および第２本体に挟まれ、吐出口に近づくにつれて第１本体および第２本体が接近するように厚みが薄くなる中間部材と、第１本体および中間部材に挟まれ、第１マニホールドから吐出口に向かう第１流路を区画する第１シムと、第２本体および中間部材に挟まれ、第２マニホールドから吐出口に向かう第２流路を区画する第２シムと、第１流路および第２流路が合流し、吐出口と連通する合流路と、を備える。第１シムは、第２方向で吐出口を挟んで並ぶ一対の第１腕部を有し、第２シムは、第２方向で吐出口を挟んで並ぶ一対の第２腕部を有する。各第１腕部は、第１シムの厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第１雌部と、第１雌部と第２方向に並び第１雌部よりも厚い第１雄部と、を先端に有する。各第２腕部は、第２シムの厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第２雌部と、第２雌部と第２方向に並び第２雌部よりも厚い第２雄部と、を先端に有する。第１雌部および第２雄部と、第１雄部および第２雌部とは互いに係合する。

【0007】

本開示の他の態様は、塗工装置である。この塗工装置は、被塗工体に第１塗料および第２塗料を塗布する上記態様の塗工用ダイと、塗工用ダイへ第１塗料を供給する第１供給装置と、塗工用ダイへ第２塗料を供給する第２供給装置と、を備える。

【0008】

以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【0009】

本開示によれば、２層塗工において塗膜の形成精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態１に係る塗工装置の模式図である。

【図2A】図２Ａは、塗工用ダイの斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、第１部材を組み付けていない塗工用ダイの斜視図である。

【図3】図３は、塗工用ダイの分解斜視図である。

【図4】図４は、塗工用ダイの吐出口を含む領域を拡大して示す断面図である。

【図5A】図５Ａは、第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図6A】図６Ａは、第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図7A】図７Ａは、実施の形態２に係る塗工用ダイにおける第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、第１腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図8A】図８Ａは、塗工用ダイにおける第１腕部および第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図8B】図８Ｂは、第２腕部の先端部を拡大して示す斜視図である。

【図9A】図９Ａは、実施の形態３に係る塗工用ダイの一部を拡大して示す斜視図である。

【図9B】図９Ｂは、実施の形態３に係る塗工用ダイの一部を拡大して示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、本開示を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも本開示の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0012】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る塗工装置の模式図である。塗工装置１は、塗工用ダイ２と、第１供給装置４と、第２供給装置６と、を備える。

【0013】

塗工用ダイ２は、被塗工体８に第１塗料１０および第２塗料１２を塗布する器具である。塗工用ダイ２は、第１塗料１０を一時的に溜める第１マニホールド１４と、第２塗料１２を一時的に溜める第２マニホールド１６と、を有する。また、塗工用ダイ２は、第１塗料１０および第２塗料１２を被塗工体８に向けて吐出する吐出口１８を有する。吐出口１８は、塗工用ダイ２および被塗工体８が並ぶ第１方向Ａ（つまりダイの吐出方向）と交わる第２方向Ｂに長く、後述する第１本体４２および第２本体４４が並ぶ第３方向Ｃに狭いスリット状である。

【0014】

本実施の形態に係る塗工装置１は、二次電池の電極板を製造するために用いられる。二次電池の電極板は、集電体に電極スラリーを塗布して乾燥させたシート状の電極素材である。したがって本実施の形態では、被塗工体８は、二次電池の集電体である。また、第１塗料１０および第２塗料１２の少なくとも一方は、二次電池の電極スラリーである。一例として、第１塗料１０および第２塗料１２は、組成の異なる電極スラリーである。また他の例として、第１塗料１０は電極スラリーであり、第２塗料１２は耐熱材としてのセラミック材料等を含有する耐熱層用の塗料である。集電体は、例えば金属箔である。電極スラリーは、例えば正極活物質または負極活物質と、溶媒等との混合物である。一般的なリチウムイオン二次電池の場合、正極の電極板は、アルミ箔上に、コバルト酸リチウムやリン酸鉄リチウム等の正極活物質を含むスラリーが塗布されて作製される。また、負極の電極板は、銅箔上に、黒鉛等の負極活物質を含むスラリーが塗布されて作製される。

【0015】

塗工用ダイ２は、吐出口１８がバックアップロール２０の周面と所定の間隔をあけて対向するように配置される。被塗工体８は、バックアップロール２０の回転によって、バックアップロール２０と吐出口１８とが対向する位置に連続搬送される。本実施の形態では、被塗工体８は、バックアップロール２０と吐出口１８との隙間に鉛直方向下方から鉛直方向上方に進むように搬送される。

【0016】

第１供給装置４は、塗工用ダイ２へ第１塗料１０を供給する装置である。第１供給装置４は、第１タンク２２と、第１供給管路２４と、第１ポンプ２６と、第１バルブ２８と、を有する。第１タンク２２は、第１塗料１０を貯留する。第１供給管路２４は、第１タンク２２と第１マニホールド１４とを接続する。第１供給管路２４には、第１ポンプ２６が設けられ、第１ポンプ２６の駆動により第１タンク２２から塗工用ダイ２側に第１塗料１０が送られる。また、第１供給管路２４における塗工用ダイ２と第１ポンプ２６との間には、第１バルブ２８が設けられる。第１バルブ２８の開閉によって、塗工用ダイ２への第１塗料１０の供給と非供給とを切り替えることができる。

【0017】

第２供給装置６は、塗工用ダイ２へ第２塗料１２を供給する装置である。第２供給装置６は、第２タンク３０と、第２供給管路３２と、第２ポンプ３４と、第２バルブ３６と、を有する。第２タンク３０は、第２塗料１２を貯留する。第２供給管路３２は、第２タンク３０と第２マニホールド１６とを接続する。第２供給管路３２には、第２ポンプ３４が設けられ、第２ポンプ３４の駆動により第２タンク３０から塗工用ダイ２側に第２塗料１２が送られる。また、第２供給管路３２における塗工用ダイ２と第２ポンプ３４との間には、第２バルブ３６が設けられる。第２バルブ３６の開閉によって、塗工用ダイ２への第２塗料１２の供給と非供給とを切り替えることができる。

【0018】

第１供給装置４および第２供給装置６は各バルブと各タンクとを接続する戻し管路を有し、各バルブは間欠バルブで構成されてもよい。間欠バルブは、タンクから供給される塗料を各供給管路を介して塗工用ダイ２に供給する状態と、各タンクから供給される塗料を戻し管路を介してタンクに戻す状態とを切り替え可能である。間欠バルブが塗工用ダイ２に塗料を供給することで、塗工用ダイ２から塗料を吐出して被塗工体８に塗膜３８を形成することができる。間欠バルブがタンクに塗料を戻すことで、塗工用ダイ２からの塗料の吐出を停止して被塗工体８に塗膜３８の非形成部４０を形成することができる。非形成部４０は、電極のセンターリードの貼り付け等に用いられる。なお、第１供給装置４および第２供給装置６の構造は、上述のものに限定されない。

【0019】

図２Ａは、塗工用ダイ２の斜視図である。図２Ｂは、第１部材を組み付けていない塗工用ダイ２の斜視図である。図３は、塗工用ダイ２の分解斜視図である。図４は、塗工用ダイ２の吐出口を含む領域を拡大して示す断面図である。塗工用ダイ２は、第１本体４２と、第２本体４４と、吐出口１８と、中間部材４６と、第１シム４８と、第２シム５０と、合流路５２と、を備える。

【0020】

第１本体４２は、第２方向Ｂに長い長尺状であり、第１マニホールド１４と、第１供給管路２４が接続される接続部５４と、を有する。第１マニホールド１４は、第１本体４２の第２本体４４側を向く表面に第２方向Ｂに長い凹部を有し、この凹部が第１マニホールド１４を構成する。第１マニホールド１４は、第２方向Ｂに長い矩形状の開口を有する。第１供給管路２４は、接続部５４を介して第１マニホールド１４に連通される。なお、第１マニホールド１４および接続部５４は、中間部材４６に設けられてもよい。

【0021】

第２本体４４は、第２方向Ｂに長い長尺状であり、第２マニホールド１６と、第２供給管路３２が接続される接続部５６と、を有する。第２マニホールド１６は、第２本体４４の第１本体４２側を向く表面に第２方向Ｂに長い凹部を有し、この凹部が第２マニホールド１６を構成する。第２マニホールド１６は、第２方向Ｂに長い矩形状の開口を有する。第２供給管路３２は、接続部５６を介して第２マニホールド１６に連通される。なお、第２マニホールド１６および接続部５６は、中間部材４６に設けられてもよい。

【0022】

第１本体４２は、被塗工体８の搬送方向（バックアップロール２０の回転方向）の上流側に配置され、第２本体４４は、被塗工体８の搬送方向の下流側に配置される。また、本実施の形態の塗工用ダイ２は、第１本体４２が鉛直方向下方、第２本体４４が鉛直方向上方に位置するように姿勢が定められる。また、バックアップロール２０の周面と対向する第１本体４２と第２本体４４との隙間に吐出口１８が配置される。したがって、吐出口１８が延びる第２方向Ｂは水平方向である。

【0023】

中間部材４６は、第２方向Ｂに長い長尺状であり、第１本体４２および第２本体４４に挟まれる。中間部材４６は、吐出口１８に近づくにつれて第１本体４２および第２本体４４が接近するように厚みが薄くなる。本実施の形態の中間部材４６は、第２方向Ｂから見て、吐出口１８に近づくにつれて細くなる三角形状である。例えば、中間部材４６は、第２方向Ｂから見て二等辺三角形状あるいは直角三角形状である。

【0024】

第１シム４８は、略Ｕ字状のシートであり、第１本体４２および中間部材４６に挟まれる。第１シム４８は、第１マニホールド１４から吐出口１８に向かう第１流路５８を区画する。具体的には、第１シム４８は、枠部６０と、一対の第１腕部６２と、を有する。第１本体４２、第１シム４８および中間部材４６の配列方向（第３方向Ｃ）から見て、枠部６０は、第１マニホールド１４の開口の周縁部のうち、吐出口１８側で第２方向Ｂに延びる辺を除いた３辺を囲う。一対の第１腕部６２は、枠部６０の第２方向Ｂにおける両端からバックアップロール２０側に延びる。第１流路５８は、枠部６０の内周面と、一対の第１腕部６２の互いに対向する面と、第１本体４２および中間部材４６の互いに対向する面と、で区画される。したがって、一対の第１腕部６２は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ。

【0025】

第２シム５０は、略Ｕ字状のシートであり、第２本体４４および中間部材４６に挟まれる。したがって、第２シム５０は、第１シム４８よりも被塗工体８の搬送方向の下流側に配置される。第２シム５０は、第２マニホールド１６から吐出口１８に向かう第２流路６４を区画する。具体的には、第２シム５０は、枠部６６と、一対の第２腕部６８と、を有する。第３方向Ｃから見て、枠部６６は、第２マニホールド１６の開口の周縁部のうち、吐出口１８側で第２方向Ｂに延びる辺を除いた３辺を囲う。一対の第２腕部６８は、枠部６６の第２方向Ｂにおける両端からバックアップロール２０側に延びる。第２流路６４は、枠部６６の内周面と、一対の第２腕部６８の互いに対向する面と、第２本体４４および中間部材４６の互いに対向する面と、で区画される。したがって、一対の第２腕部６８は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ。

【0026】

合流路５２は、塗工用ダイ２の内部で第１流路５８および第２流路６４が合流する空間である。合流路５２は、第１方向Ａにおいて中間部材４６の頂角と吐出口１８との間に配置されて、吐出口１８と連通している。第１マニホールド１４から第１流路５８を流れて合流路５２に至った第１塗料１０と、第２マニホールド１６から第２流路６４を流れて合流路５２に至った第２塗料１２とは、合流路５２内で積層される。合流路５２内で積層された第１塗料１０および第２塗料１２は、積層された状態で吐出口１８から吐出されて被塗工体８に塗布される。これにより、２層構造の塗膜３８が形成される。第１流路５８は、第２流路６４よりも被塗工体８の搬送方向の上流側に配置される。このため、第１塗料１０が塗膜３８の下層を構成し、第２塗料１２が塗膜３８の上層を構成する。

【0027】

続いて、第１シム４８および第２シム５０の構造について詳細に説明する。図５Ａおよび図５Ｂならびに図６Ａおよび図６Ｂは、第１腕部６２および第２腕部６８の先端部を拡大して示す斜視図である。図５Ａおよび図５Ｂは、第２方向Ｂにおける吐出口１８の一端側に配置される第１腕部６２および第２腕部６８を図示している。図６Ａおよび図６Ｂは、第２方向Ｂにおける吐出口１８の他端側に配置される第１腕部６２および第２腕部６８を図示している。また、図５Ａおよび図５Ｂは、第１本体４２側から観察した各腕部を、図６Ａおよび図６Ｂは、第２本体４４側から観察した各腕部を図示している。本実施の形態では、第２方向Ｂにおける吐出口１８の一端側に配置される第１腕部６２および第２腕部６８と、他端側に配置される第１腕部６２および第２腕部６８とは、第２方向Ｂにおける吐出口１８の中心を通り第１方向Ａに延びる仮想線を対称軸とする線対称の形状を有する。

【0028】

各第１腕部６２は、第１雌部７０と、第１雄部７２と、を先端に有する。前記「先端」は、第１方向Ａで中間部材４６の頂部よりも吐出口１８側の領域を意味する。第１雌部７０と第１雄部７２とは、第２方向Ｂに並ぶ。第１雌部７０は、第１腕部６２の先端において第１シム４８の厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた部分である。一方、第１雄部７２は、第１腕部６２の先端において第１シム４８の厚み方向に切り欠かれていない部分である。したがって、第１雌部７０は第１雄部７２よりも薄く（厚みが０の場合も含む）、第１雄部７２は第１雌部７０よりも厚い。また、少なくとも第１雄部７２は、第１方向Ａにおいて吐出口１８と実質的に同じ位置まで延びている。

【0029】

本実施の形態では、各第１腕部６２の先端のうち第２方向Ｂにおける一部の領域が、第１シム４８の厚み方向で全部が切り欠かれており、この切り欠かれた部分が第１雌部７０を構成している。つまり、第１雌部７０の厚みは０である。一方、第１雄部７２は、第１シム４８の厚みと同じ厚みを有する。したがって、各第１腕部６２は、第１方向Ａで吐出口１８と略同一の位置まで突出する凸部（第１雄部７２）と、第１方向Ａで吐出口１８から退避した凹部（第１雌部７０）とが第２方向Ｂに並んだ先端形状を有する。

【0030】

各第２腕部６８は、第２雌部７４と、第２雄部７６と、を先端に有する。第２雌部７４と、第２雄部７６とは、第２方向Ｂに並ぶ。第２雌部７４は、第２腕部６８の先端において第２シム５０の厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた部分である。一方、第２雄部７６は、第２腕部６８の先端において第２シム５０の厚み方向に切り欠かれていない部分である。したがって、第２雌部７４は第２雄部７６よりも薄く（厚みが０の場合も含む）、第２雄部７６は第２雌部７４よりも厚い。また、少なくとも第２雄部７６は、第１方向Ａにおいて吐出口１８と実質的に同じ位置まで延びている。

【0031】

本実施の形態では、各第２腕部６８の先端のうち第２方向Ｂにおける一部の領域が、第２シム５０の厚み方向で全部が切り欠かれており、この切り欠かれた部分が第２雌部７４を構成している。つまり、第２雌部７４の厚みは０である。一方、第２雄部７６は、第２シム５０の厚みと同じ厚みを有する。したがって、各第２腕部６８は、第１方向Ａで吐出口１８と略同一の位置まで突出する凸部（第２雄部７６）と、第１方向Ａで吐出口１８から退避した凹部（第２雌部７４）とが第２方向Ｂに並んだ先端形状を有する。

【0032】

各第１腕部６２と各第２腕部６８とは、第１方向Ａで吐出口１８に近づくにつれて互いに接近していく。そして、中間部材４６の頂部よりも吐出口１８側で、第１雌部７０および第２雄部７６と、第１雄部７２および第２雌部７４とが互いに係合する。つまり、各第１腕部６２の第１雌部７０および第１雄部７２と、各第２腕部６８の第２雌部７４および第２雄部７６とは、第２方向Ｂで互い違いに配列されている。したがって、第１雌部７０と第２雄部７６とは第２方向Ｂで同じ位置に配置され、第１雄部７２と第２雌部７４とは第２方向Ｂで同じ位置に配置される。第１方向Ａにおける吐出口１８と中間部材４６の頂角との間の領域で第１腕部６２の先端と第２腕部６８の先端とが合流すると、互いに対向する第１雌部７０と第２雄部７６とが重なり、互いに対向する第１雄部７２と第２雌部７４とが重なる。

【0033】

第１雌部７０と第２雄部７６とが重なることで、第１腕部６２と第２腕部６８とが第３方向Ｃに膨らむことなく、第２雄部７６の吐出口１８側への進出が許容される。また、第１雄部７２と第２雌部７４とが重なることで、第１腕部６２と第２腕部６８とが第３方向Ｃに膨らむことなく、第１雄部７２の吐出口１８側への進出が許容される。

【0034】

また、第１雌部７０および第２雄部７６を係合させ、第１雄部７２および第２雌部７４を係合させることで、第１雄部７２の第１雌部７０側を向く側面７２ａと、第２雄部７６の第２雌部７４側を向く側面７６ａとを互いに当接させることができる。つまり、第２方向Ｂから見て、各第１腕部６２の先端と各第２腕部６８の先端とが重なり合う。これにより、合流路５２に到達した第１塗料１０および第２塗料１２が、塗工用ダイ２の第２方向Ｂの端部から漏れ出ることを抑制することができる。

【0035】

本実施の形態では、各第２腕部６８の第２雄部７６が、第２方向Ｂにおいて第１雄部７２よりも吐出口１８側に配置される。したがって、吐出口１８は、第１本体４２、第２本体４４、および一対の第２腕部６８の第２雄部７６によって区画される。吐出口１８は、第２方向Ｂに長い略矩形状であり、被塗工体８の搬送方向の上流側で第２方向Ｂに延びる第１辺は、第１本体４２の先端部で構成される。また、搬送方向の下流側で第２方向Ｂに延びる第２辺は、第２本体４４の先端部で構成される。また、第３方向Ｃに延びて第１辺および第２辺の端部をつなぐ２辺は、各第２雄部７６の互いに対向する側面７６ｂで構成される。したがって、吐出口１８の第３方向Ｃの寸法は、第２雄部７６の厚みで決まる。

【0036】

第２雄部７６は、吐出口１８側を向く側面７６ｂにテーパ部７８を有する。テーパ部７８は、第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側（被塗工体８側）に向かうにつれて吐出口１８から離れる方向に傾斜する。吐出口１８を形成する側面７６ｂの先端にテーパ部７８を設けることで、第２方向Ｂで吐出口１８の延在範囲の外側に、塗料を垂れさせることができる。これにより、塗膜３８の幅方向（第２方向Ｂ）の端部の厚みが過大になることを抑制できる。

【0037】

以上説明したように、本実施の形態に係る塗工用ダイ２は、第１塗料１０を溜める第１マニホールド１４を有する第１本体４２と、第２塗料１２を溜める第２マニホールド１６を有する第２本体４４と、塗工用ダイ２および被塗工体８が並ぶ第１方向Ａと交わる第２方向Ｂに長く、第１塗料１０および第２塗料１２を被塗工体８に向けて吐出する吐出口１８と、第１本体４２および第２本体４４に挟まれ、吐出口１８に近づくにつれて第１本体４２および第２本体４４が接近するように厚みが薄くなる中間部材４６と、第１本体４２および中間部材４６に挟まれ、第１マニホールド１４から吐出口１８に向かう第１流路５８を区画する第１シム４８と、第２本体４４および中間部材４６に挟まれ、第２マニホールド１６から吐出口１８に向かう第２流路６４を区画する第２シム５０と、第１流路５８および第２流路６４が合流し、吐出口１８と連通する合流路５２と、を備える。

【0038】

第１シム４８は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ一対の第１腕部６２を有し、第２シム５０は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ一対の第２腕部６８を有する。各第１腕部６２は、第１シム４８の厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第１雌部７０と、第１雌部７０と第２方向Ｂに並び第１雌部７０よりも厚い第１雄部７２と、を先端に有する。各第２腕部６８は、第２シム５０の厚み方向に少なくとも一部が切り欠かれた第２雌部７４と、第２雌部７４と第２方向Ｂに並び第２雌部７４よりも厚い第２雄部７６と、を先端に有する。そして、第１雌部７０および第２雄部７６と、第１雄部７２および第２雌部７４とが互いに係合する。つまり、第１腕部６２および第２腕部６８は、それぞれの先端に互い違いに凹部と凸部とを有し、一方の腕部の凹部と他方の腕部の凸部とが係合する。本実施の形態では、凹部および凸部は、各シムの厚み方向の凹凸であるとともに、各シムの面方向の凹凸でもある。

【0039】

また、本実施の形態に係る塗工装置１は、被塗工体８に第１塗料１０および第２塗料１２を塗布する、上記構成を備える塗工用ダイ２と、塗工用ダイ２へ第１塗料１０を供給する第１供給装置４と、塗工用ダイ２へ第２塗料１２を供給する第２供給装置６と、を備える。

【0040】

塗工用ダイ２の内部に設けた合流路５２で第１塗料１０と第２塗料１２とを合流させた後に１つの吐出口１８から吐出する構造とすることで、第１塗料１０と第２塗料１２とに別々の吐出口を設けたダイに課せられていた塗工ギャップの制約を緩和することができる。つまり、吐出口を１つにすることで、吐出口が２つの場合に比べて吐出口の第３方向Ｃの総寸法を小さくすることができ、塗工ギャップの許容範囲を広げることができる。これにより、上層塗膜用の吐出口と被塗工体８との大きい塗工ギャップにより生じ得る上層塗膜用塗料の吐出圧の低下と、下層塗膜用の吐出口と被塗工体８との小さい塗工ギャップにより生じ得るスジの発生や被塗工体の切断と、を抑制することができる。よって、２層塗工において塗膜３８の形成精度を高めることができる。

【0041】

また、第１シム４８の第１雌部７０と第２シム５０の第２雄部７６とを係合させ、第１シム４８の第１雄部７２と第２シム５０の第２雌部７４とを係合させて、第１雄部７２と第２雄部７６とを交差させることで、合流路５２内の塗料が塗工用ダイ２の第２方向Ｂの端部から漏れ出ることを抑制することができる。よって、塗膜３８の形成精度をより高めることができる。また、塗料が無駄に消費されることを抑制することができる。また、塗料の漏れを第１シム４８および第２シム５０の一部分で抑制しているため、塗料漏れを防ぐための部材を別に設ける場合に比べて、部品点数を削減でき、また塗工用ダイ２の構造の簡素化を図ることができる。

【0042】

また、第２シム５０は、第１シム４８よりも被塗工体８の搬送方向の下流側に配置され、第２雄部７６は、第２方向Ｂにおいて第１雄部７２よりも吐出口１８側に配置される。そして、第２雄部７６は、第２腕部６８の先端に向かうにつれて吐出口１８から離れる方向に傾斜するテーパ部７８を吐出口１８側を向く側面７６ｂに有する。これにより、塗膜３８の膜厚の均一化を図ることができる。

【0043】

（実施の形態２）
実施の形態２は、第１雌部７０および第２雌部７４の形状を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0044】

図７Ａは、実施の形態２に係る塗工用ダイ２における第１腕部６２および第２腕部６８の先端部を拡大して示す斜視図である。図７Ｂは、第１腕部６２の先端部を拡大して示す斜視図である。図８Ａは、塗工用ダイ２における第１腕部６２および第２腕部６８の先端部を拡大して示す斜視図である。図８Ｂは、第２腕部６８の先端部を拡大して示す斜視図である。図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂは、第２方向Ｂにおける吐出口１８の一端側に配置される第１腕部６２および／または第２腕部６８を図示している。

【0045】

また、図７Ａは第１本体４２側から観察した各腕部を図示し、図７Ｂは第２本体４４側から観察した第１腕部６２を図示し、図８Ａは第２本体４４側から観察した各腕部を図示し、図８Ｂは第１本体４２側から観察した第２腕部６８を図示している。また、第２方向Ｂにおける吐出口１８の他端側に配置される第１腕部６２および第２腕部６８は、一端側の第１腕部６２および第２腕部６８と、第２方向Ｂにおける吐出口１８の中心を通り第１方向Ａに延びる仮想線を対称軸とする線対称の形状を有するため図示を省略する。

【0046】

第１シム４８は、一対の第１腕部６２を有する。一対の第１腕部６２は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ。各第１腕部６２は、第１雌部７０と、第１雄部７２と、を先端に有する。第１雌部７０と第１雄部７２とは、第２方向Ｂに並ぶ。本実施の形態の第１雌部７０は、第１腕部６２の先端において第１シム４８の厚み方向に一部が切り欠かれた部分である。切り欠き量は、第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側（被塗工体８側）に向かうにつれて徐々に増えている。このため、第１雌部７０は、第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側に向かうにつれて厚みが徐々に薄くなるテーパ状である。第１雄部７２は、第１腕部６２の先端において第１シム４８の厚み方向に切り欠かれていない部分である。したがって、第１雌部７０は第１雄部７２よりも薄く、第１雄部７２は第１雌部７０よりも厚い。

【0047】

第２シム５０は、一対の第２腕部６８を有する。一対の第２腕部６８は、第２方向Ｂで吐出口１８を挟んで並ぶ。各第２腕部６８は、第２雌部７４と、第２雄部７６と、を先端に有する。第２雌部７４と第２雄部７６とは、第２方向Ｂに並ぶ。本実施の形態の第２雌部７４は、第２腕部６８の先端において第２シム５０の厚み方向に一部が切り欠かれた部分である。切り欠き量は、第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側に向かうにつれて徐々に増えている。このため、第２雌部７４は、第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側に向かうにつれて厚みが徐々に薄くなるテーパ状である。第２雄部７６は、第２腕部６８の先端において第２シム５０の厚み方向に切り欠かれていない部分である。したがって、第２雌部７４は第２雄部７６よりも薄く、第２雄部７６は第２雌部７４よりも厚い。

【0048】

各第１腕部６２と各第２腕部６８とは、第１方向Ａにおいて吐出口１８に近づくにつれて互いに接近していく。そして、合流路５２において第１雌部７０および第２雄部７６と、第１雄部７２および第２雌部７４とが互いに係合する。つまり、第１腕部６２および第２腕部６８は、それぞれの先端に互い違いに凹部と凸部とを有し、一方の腕部の凹部と他方の腕部の凸部とが係合する。本実施の形態では、凹部および凸部は、各シムの厚み方向の凹凸である。

【0049】

この状態で、第１雌部７０のテーパ面が第２雄部７６の表面に当接し、第２雌部７４のテーパ面が第１雄部７２の表面に当接する。これにより、第１腕部６２と第２腕部６８との接触面積を増やすことができ、合流路５２内の塗料が塗工用ダイ２の第２方向Ｂの端部から漏れ出ることをより抑制することができる。

【0050】

（実施の形態３）
実施の形態３は、塗工用ダイ２がシール部材を備える点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。

【0051】

図９Ａおよび図９Ｂは、実施の形態３に係る塗工用ダイ２の一部を拡大して示す斜視図である。本実施の形態に係る塗工装置１は、シール部材８０を備える。シール部材８０は、エチレンプロピレンゴム等の可撓性の高い材料で構成されるパッキンである。シール部材８０は、第１雌部７０および第２雌部７４の少なくとも一方に配置される。図９Ａおよび図９Ｂには、第１雌部７０に配置されたシール部材８０が図示されている。第１雌部７０は、第２方向Ｂにおける一部に切り欠き部８２を有し、切り欠き部８２にシール部材８０が嵌め込まれている。

【0052】

第１雌部７０に配置されるシール部材８０は、加圧前の状態で第１シム４８の厚みよりも厚い。そして、第１本体４２および第２雄部７６で挟まれて圧縮される。シール部材８０の一部は、第１本体４２と中間部材４６とで挟まれて圧縮される。シール部材８０が第２雌部７４に配置される場合、シール部材８０は、加圧前の状態で第２シム５０の厚みよりも厚く、第２本体４４および第１雄部７２で挟まれて圧縮される。シール部材８０の一部は、第２本体４４と中間部材４６とで挟まれて圧縮される。これにより、第１腕部６２と第２腕部６８との隙間をシール部材８０で塞ぐことができ、合流路５２内の塗料が塗工用ダイ２の第２方向Ｂの端部から漏れ出ることをより抑制することができる。

【0053】

図９Ａに示すように、合流路５２の近傍にシール部材８０が配置される場合、シール部材８０は、合流路５２側の側面が第１方向Ａで塗工用ダイ２の外側に向かうにつれて合流路５２に近づくように傾斜することが好ましい。例えば、シール部材８０は、中間部材４６の主表面の法線方向から見て、合流路５２側に斜辺が位置し、第１腕部６２の先端側に底辺が位置する略直角三角形状である。これにより、シール部材８０を合流路５２に近づけて合流路５２からの塗料の漏れをより抑制しながら、シール部材８０と合流路５２との間に介在する第１腕部６２の強度が低下することを抑制することができる。

【0054】

図９Ｂに示すように、塗工用ダイ２の第２方向Ｂにおける端部の近傍にシール部材８０が配置される場合、シール部材８０の形状は特に限定されない。例えば、シール部材８０の形状としては、組み付け姿勢の制限が少ない正方形状等が採用される。これにより、シール部材８０の組み付け作業の簡略化を図ることができる。

【0055】

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本開示を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本開示の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された本開示の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。以上の構成要素の任意の組み合わせも、本開示の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

【符号の説明】

【0056】

１ 塗工装置
２ 塗工用ダイ
４ 第１供給装置
６ 第２供給装置
８ 被塗工体
１０ 第１塗料
１２ 第２塗料
１４ 第１マニホールド
１６ 第２マニホールド
１８ 吐出口
３８ 塗膜
４２ 第１本体
４４ 第２本体
４６ 中間部材
４８ 第１シム
５０ 第２シム
５２ 合流路
５８ 第１流路
６２ 第１腕部
６４ 第２流路
６８ 第２腕部
７０ 第１雌部
７２ 第１雄部
７４ 第２雌部
７６ 第２雄部
７８ テーパ部
８０ シール部材

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】