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公開番号2025141781
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024202411
出願日2024-11-20
発明の名称液体組成物、液体吐出装置、及び液体吐出方法
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人ITOH
主分類H01M 4/139 20100101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】画像形成装置を用いて画像を形成する際に、ミスト、跳ね返り、及び液千切れによる飛散りを抑制することができる液体組成物の提供。
【解決手段】活物質と、分散媒とを含む液体組成物であって、せん断速度10^-1s^-1における粘度をη^A、せん断速度10⁵s^-1における粘度をη^Bとした時、η^Aが1000mPa・s以上かつη^Bが100mPa・s以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
活物質と、分散媒とを含む液体組成物であって、
せん断速度１０
－１
ｓ
－１
における粘度をη
Ａ
、せん断速度１０
５
ｓ
－１
における粘度をη
Ｂ
、とした時、
η
Ａ
が１０００ｍＰａ・ｓ以上かつη
Ｂ
が１００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする液体組成物。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
歪率１００％における正接損失をｔａｎδ１とした時、ｔａｎδ１が１．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体組成物。
【請求項３】
前記η
Ａ
が２００００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液体組成物。
【請求項４】
前記η
Ｂ
が１０ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体組成物。
【請求項５】
歪率１０％における正接損失をｔａｎδ２とした時、ｔａｎδ２が１．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体組成物。
【請求項６】
歪率１％における正接損失をｔａｎδ３とした時、ｔａｎδ３が１．０より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体組成物。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の液体組成物が収容された収容容器と、
前記液体組成物を液体吐出ヘッドから基体に吐出する吐出部と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
前記液体吐出ヘッドと前記基体との間で液柱を形成しながら、前記液体組成物を前記基体上に吐出することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項に記載の液体組成物を吐出する液体吐出方法であって、
液体吐出ヘッドと基体との間で液柱を形成しながら、前記液体組成物を前記基体上に吐出することを特徴とする液体吐出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体組成物、液体吐出装置、及び液体吐出方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、レドックスキャパシタ等の電気化学素子は、ウェアラブルデバイス又はスマートフォン等の民生用小型デバイスから電気自動車又は定置用蓄電池等の大型デバイスまで利用範囲が急速に拡大している。
【０００３】
電極は、活物質層を含み、容量や起電力といった電池特性に寄与する層である電極合材層を備える。この電極合材層を形成するための電極合材層用液体組成物は、一般に、活物質、分散媒を含む。従来、リチウムイオン二次電池を構成する電極の構成要素である。その電極の製造方法としては、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などに代表される接触式製造方法、または、ジェットディスペンサー法、インクジェット法、スプレーコート法などに代表される非接触式製造方法を用いて、電極合材層用液体組成物を塗布することにより、電極基体上に電極合材層を形成する方法が知られている。近年では材料ロス削減の観点から自由な形状で基体上へ塗布できる非接触式製造方法、特にインクジェット法への期待がよせられている。
【０００４】
上述した種々の製造方法に対して好適な液体組成物の物性がこれまでに多く開示されている。例えば特許文献１では、結晶化率が６０％以上のカーボンブラックを導電材として含むスラリー組成物が、粘度特性及び塗工性に優れていることが開示されている。特許文献２では、高いせん断速度と低いせん断速度における粘度比が特定範囲にある組成物を用いることで、塗工液の塗工性が優れ、表面平滑性に優れた塗膜を形成可能であるような、電池用セパレータ塗液が得られることが開示されている。特許文献３では、第１～第３のせん断速度における第１～第３のせん断粘度の値がそれぞれ特定範囲にある電池用電極ペーストが塗工性に優れていることが開示されている。
【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、特許文献１では液体組成物の塗工方法としてはドクターブレード法、ロールコーター法、ダイコーター法が挙げられているが、画像形成装置（液体吐出装置ともいう）での用途例は開示されていない。また特許文献２、３においても同様である。筆者らの検討によれば特許文献１～３で開示されている液体組成物を用いて画像形成装置により画像を描画する場合、画像周囲に意図しない液体組成物の飛散りが生じることが観察された。電極合材層形成用液体組成物を基体上へ塗布することで電極を製造する場合、これらの飛散りは電池の短絡の原因となりうる。以上より、液体組成物の性状はより一層の開発の余地があった。
【０００６】
本発明は、液体吐出装置で吐出する際のミスト、跳ね返り、及び液千切れによる飛散りを抑制することができる液体組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するための手段としての本発明の液体組成物は、活物質と、分散媒とを含む液体組成物であって、せん断速度１０
-1
ｓ
-1
における粘度をη
Ａ
、せん断速度１０
5
ｓ
-1
における粘度をη
Ｂ
とした時、η
Ａ
が１０００ｍＰａ・ｓ以上かつη
Ｂ
が１００ｍＰａ・ｓ以下である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液体吐出装置で吐出する際のミスト、跳ね返り、及び液千切れによる飛散りを抑制することができる液体組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、液体吐出装置を用いて液体組成物を基体上へ吐出した際に発生しうる、意図しない液体組成物の飛散状態の模式図である。
図２は、液体吐出装置を用いて液体組成物を連続的に基体上へ付与することを表した模式図である。
図３は、液体吐出装置を用いて液体組成物を非連続的に基体上へ付与することを表した模式図である。
図４は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の一例を示す模式図である。
図５は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置のその他の一例を示す模式図である。
図６は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置のその他の一例を示す模式図である。
図７は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置を用いた電極の製造装置の一例を示す模式図である。
図８は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置を用いた電極の製造装置のその他の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、液体吐出装置を用いて液体組成物を基体上へ吐出した際に発生しうる、意図しない液体組成物の飛散状態の模式的に表したものである。画像形成を目的として液体吐出装置３００から液体組成物３７を吐出した場合、図１中のＡに示したように、主に吐出直後に観察される、意図しない方向への液体組成物３７の飛散現象「ミスト」が発生するケースがある。また、図１中のＢに示したように、間欠または連続的に吐出した液体組成物３７が基体３４に着弾するまでの飛翔期間中に分離することによる、意図しない方向への液体組成物３７の飛散現象「液千切れ」が発生するケースがある。また、図１中のＣに示したように、液体組成物３７が基体３４へ着弾した際の衝撃により、意図しない方向への液体組成物３７の飛散現象「跳ね返り」が発生する場合がある。「ミスト」、「液千切れ」、及び「跳ね返り」を総じて本願明細書では「飛散り」と称する。飛散りが生じると、基体３４上に液体組成物３７を用いて形成された画像の外観が損なわれるだけでなく、周囲が汚染されることによってその後の然るべき加工工程・積層工程などで短絡などの安全性に関わる致命的な不具合が発生する可能性がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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