(57)【要約】【課題】ノズルと基材との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる両面塗工装置および両面塗工方法、並びに、その両面塗工装置を組み込んだ塗膜形成システムを提供する。【解決手段】第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって基材５の搬送経路から塗工区間を独立させるとともに、ダンサーローラ７３によって塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くしている。低い張力によって弛みが生じて容易に移動可能となった基材５に対して第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から表裏両面に塗工液を吐出し、双方の吐出圧のバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置を調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の両面に同時に塗工液を塗工する両面塗工装置であって、
第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を連続して搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される基材の第１面に塗工液を吐出する第１ノズルと、
前記第１ノズルと基材を挟んで対向して配置され、前記第１ノズルが前記第１面に塗工液を着液させる着液位置に対応する基材の第２面の位置に塗工液を吐出する第２ノズルと、
前記第１ノズルに塗工液を送液する第１送液手段と、
前記第２ノズルに塗工液を送液する第２送液手段と、
前記第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と前記第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の所定位置を基材が通過するように前記第１送液手段および前記第２送液手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする両面塗工装置。
【請求項２】
請求項１記載の両面塗工装置において、
前記制御手段は、前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とを等しくして前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の中央を基材が通過するように前記第１送液手段および前記第２送液手段を制御することを特徴とする両面塗工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の両面塗工装置において、
前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できるように基材に作用する張力を緩和する張力緩和機構をさらに備えることを特徴とする両面塗工装置。
【請求項４】
請求項３記載の両面塗工装置において、
前記張力緩和機構は、基材に作用する張力を一定に保つダンサーローラを含むことを特徴とする両面塗工装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の両面塗工装置において、
前記第１ローラから前記第２ローラに至る基材の搬送経路のうち前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから塗工液が塗工される塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くする張力緩和機構をさらに備えることを特徴とする両面塗工装置。
【請求項６】
請求項５記載の両面塗工装置において、
前記張力緩和機構は、
前記塗工区間の上流側端に設置された一対の上流側ピンチローラと、
前記塗工区間の下流側端に設置された一対の下流側ピンチローラと、
前記塗工区間内に設けられ、前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低い一定値に保つダンサーローラと、
を含むことを特徴とする両面塗工装置。
【請求項７】
請求項５記載の両面塗工装置において、
前記張力緩和機構は、
前記塗工区間の上流側端に設置された一対の上流側ピンチローラと、
前記塗工区間の下流側端に設置された一対の下流側ピンチローラと、
前記一対の上流側ピンチローラの送り速度および前記一対の下流側ピンチローラの送り速度を調整して前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くするドロー制御手段と、
を含むことを特徴とする両面塗工装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかに記載の両面塗工装置において、
前記張力緩和機構は、前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できる値とすることを特徴とする両面塗工装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の両面塗工装置と、
前記両面塗工装置によって基材の両面に形成された塗工液の塗膜を乾燥させる乾燥部と、
を備えることを特徴とする塗膜形成システム。
【請求項１０】
基材の両面に同時に塗工液を塗工する両面塗工方法であって、
第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を連続して搬送する搬送工程と、
搬送される基材の第１面に第１ノズルから塗工液を吐出する第１塗工工程と、
前記第１ノズルが前記第１面に塗工液を着液させる着液位置に対応する基材の第２面の位置に第２ノズルから塗工液を吐出する第２塗工工程と、
を備え、
前記第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と前記第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって基材に前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の所定位置を通過させることを特徴とする両面塗工方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の両面塗工方法において、
前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とを等しくして前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の中央を基材に通過させることを特徴とする両面塗工方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の両面塗工方法において、
前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できるように基材に作用する張力を緩和することを特徴とする両面塗工方法。
【請求項１３】
請求項１０または請求項１１に記載の両面塗工方法において、
前記第１ローラから前記第２ローラに至る基材の搬送経路のうち前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから塗工液が塗工される塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くすることを特徴とする両面塗工方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の両面塗工方法において、
前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できる値とすることを特徴とする両面塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の両面に化学電池材料などの塗工液を同時に塗工する両面塗工装置および両面塗工方法、並びに、その両面塗工装置を組み込んだ塗膜形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リチウムイオン電池などの化学電池の製造においては、金属箔等の基材をロールトゥロール方式にて搬送しつつ、その基材の表面に電極材料の塗工液を吐出して塗膜を形成する。また、電極を多層構造とするために、基材の表裏両面に塗膜を形成することが多く、基材の両面に電極材料の塗工液を吐出して塗膜を形成する両面塗工装置が知られている。このような両面塗工装置としては、まず基材の一方面に塗工液を塗工してから乾燥処理を行い、次に基材の他方面に塗工液を塗工して再度乾燥処理を行うものがある。このような手法によっても、基材の両面に塗工処理を行うことは可能であるが、１つのラインに乾燥炉が２台必要となり、装置の全長が長くなってコストが増大する。
【０００３】
このため、乾燥処理を行う前に基材の両面に塗工液を塗工し、基材の両面に対して一括して乾燥処理を行う装置が開発されている。例えば、特許文献１に開示される両面塗工装置においては、バックアップローラで支持しつつ基材の表面に塗工液を塗工し、続いて基材の裏面にも塗工液を塗工した後に乾燥処理を行う。
【０００４】
また、特許文献２に開示される両面塗工装置においては、基材を挟んで表面側と裏面側とに相対向するように塗工用ダイ（塗工ノズル）を設け、双方の塗工用ダイから基材の表裏両面に塗工液を同時に吐出して両面同時塗工を行っている。特許文献１，２に開示されるような両面塗工装置では、基材の表裏両面に塗工液を塗工してから一括して乾燥処理を行うため、乾燥炉が１台で足りるとともに、電極の生産性が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４６１９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８４５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される両面塗工装置では、基材の表面側の塗工については基材を裏面側からバックアップローラで支持するため、スリットダイと基材とのギャップを安定的に維持することができ、基材表面に塗工液を均一に塗工することができる。これに対して、基材の裏面側の塗工時には、表面側に塗布された塗工液が未だに乾燥していないため、バックアップローラで基材の表面を直接に支持することができない。従って、特許文献１に開示の装置においては、裏面側の塗工を行うスリットダイの下流側に基材の搬送方向とほぼ平行な気流を噴出して基材を吸引する機構を設けることにより、基材の張力を高めてスリットダイと基材とのギャップを安定させている。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されるような塗工用ダイを対向配置して基材の表裏面から同時に塗工液を吐出する両面塗工装置では、バックアップローラは不要となるものの、塗工液の吐出圧によって基材の位置が不安定となりやすい。このため、特許文献２には、表面側および裏面側の塗工用ダイと基材との距離が均等になるように基材を保持するとともに、基材に弛みが生じないようにテンションローラによって張力を付与することが提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示されるように基材に強い張力を付与しても、塗工用ダイの設置時の位置精度、ローラの精度、基材のくせなどの不可避的な誤差要因が存在するため、表面側および裏面側の塗工用ダイと基材との距離を安定して均等に保持することは困難なものとなっていた。塗工用ダイと基材との距離は塗膜の膜厚に大きく影響するため、その距離が不安定であると塗工精度も不均一になるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノズルと基材との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる両面塗工装置および両面塗工方法、並びに、その両面塗工装置を組み込んだ塗膜形成システム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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基材の両面に同時に塗工液を塗工する両面塗工装置において、第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を連続して搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される基材の第１面に塗工液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルと基材を挟んで対向して配置され、前記第１ノズルが前記第１面に塗工液を着液させる着液位置に対応する基材の第２面の位置に塗工液を吐出する第２ノズルと、前記第１ノズルに塗工液を送液する第１送液手段と、前記第２ノズルに塗工液を送液する第２送液手段と、前記第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と前記第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の所定位置を基材が通過するように前記第１送液手段および前記第２送液手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る両面塗工装置において、前記制御手段は、前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とを等しくして前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の中央を基材が通過するように前記第１送液手段および前記第２送液手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る両面塗工装置において、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できるように基材に作用する張力を緩和する張力緩和機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る両面塗工装置において、前記張力緩和機構は、基材に作用する張力を一定に保つダンサーローラを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る両面塗工装置において、前記第１ローラから前記第２ローラに至る基材の搬送経路のうち前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから塗工液が塗工される塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くする張力緩和機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る両面塗工装置において、前記張力緩和機構は、前記塗工区間の上流側端に設置された一対の上流側ピンチローラと、前記塗工区間の下流側端に設置された一対の下流側ピンチローラと、前記塗工区間内に設けられ、前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低い一定値に保つダンサーローラと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項５の発明に係る両面塗工装置において、前記張力緩和機構は、前記塗工区間の上流側端に設置された一対の上流側ピンチローラと、前記塗工区間の下流側端に設置された一対の下流側ピンチローラと、前記一対の上流側ピンチローラの送り速度および前記一対の下流側ピンチローラの送り速度を調整して前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くするドロー制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項５から請求項７のいずれかの発明に係る両面塗工装置において、前記張力緩和機構は、前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できる値とすることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、塗膜形成システムであって、請求項１から請求項８のいずれかの発明に係る両面塗工装置と、前記両面塗工装置によって基材の両面に形成された塗工液の塗膜を乾燥させる乾燥部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、基材の両面に同時に塗工液を塗工する両面塗工方法において、第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を連続して搬送する搬送工程と、搬送される基材の第１面に第１ノズルから塗工液を吐出する第１塗工工程と、前記第１ノズルが前記第１面に塗工液を着液させる着液位置に対応する基材の第２面の位置に第２ノズルから塗工液を吐出する第２塗工工程と、を備え、前記第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と前記第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって基材に前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の所定位置を通過させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明に係る両面塗工方法において、前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とを等しくして前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の中央を基材に通過させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１２の発明は、請求項１０または請求項１１の発明に係る両面塗工方法において、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できるように基材に作用する張力を緩和することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１３の発明は、請求項１０または請求項１１の発明に係る両面塗工方法において、前記第１ローラから前記第２ローラに至る基材の搬送経路のうち前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから塗工液が塗工される塗工区間にて基材に作用する張力を前記塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くすることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１４の発明は、請求項１３の発明に係る両面塗工方法において、前記塗工区間にて基材に作用する張力を前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間を走行する基材が前記第１吐出圧と前記第２吐出圧とのバランスによって前記所定位置にまで移動できる値とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１から請求項９の発明によれば、第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって第１ノズルと第２ノズルとの間の所定位置を基材が通過するようにしているため、ノズルと基材との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる。
【００２５】
特に、請求項２の発明によれば、第１吐出圧と第２吐出圧とを等しくして第１ノズルと第２ノズルとの間の中央を基材が通過するようにしているため、第１ノズルと基材との距離と、第２ノズルと基材との距離とを均等にすることができる。
【００２６】
特に、請求項５の発明によれば、基材の搬送経路のうち塗工区間にて基材に作用する張力を塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くしているため、第１吐出圧と第２吐出圧とのバランスによって容易に第１ノズルと第２ノズルとの間の基材の通過位置を調整することができる。
【００２７】
請求項１０から請求項１４の発明によれば、第１ノズルから塗工液を吐出する第１吐出圧と第２ノズルから塗工液を吐出する第２吐出圧とのバランスによって基材に第１ノズルと第２ノズルとの間の所定位置を通過させるため、ノズルと基材との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる。
【００２８】
特に、請求項１１の発明によれば、第１吐出圧と第２吐出圧とを等しくして第１ノズルと第２ノズルとの間の中央を基材に通過させるため、第１ノズルと基材との距離と、第２ノズルと基材との距離とを均等にすることができる。
【００２９】
特に、請求項１３の発明によれば、基材の搬送経路のうち塗工区間にて基材に作用する張力を塗工区間を除く区間にて基材に作用する張力よりも低くしているため、第１吐出圧と第２吐出圧とのバランスによって容易に第１ノズルと第２ノズルとの間の基材の通過位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る両面塗工装置を組み込んだ塗膜形成システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１送液機構および第２送液機構の構成を示す図である。
【図３】第２ピンチローラによる基材搬送を示す図である。
【図４】張力緩和機構による基材の張力緩和を説明するための図である。
【図５】基材の通過位置に偏倚が生じている場合の例を示す図である。
【図６】第１塗工ノズルおよび第２塗工ノズルからの吐出圧のバランスによって基材の通過位置が規定されている例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る両面塗工装置を組み込んだ塗膜形成システム１の全体構成を示す図である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【００３３】
この塗膜形成システム１は、基材としての長尺の金属箔をロールトゥロール方式にて連続搬送しつつ、その基材の両面に電極材料である活物質を含む塗工液を塗工し、その塗工液の乾燥処理を行ってリチウムイオン二次電池の電極製造を行う装置である。塗膜形成システム１は、両面塗工装置１０に乾燥部８０を備えて構成される。また、塗膜形成システム１は、システム全体を管理する制御部９０を備える。
【００３４】
本発明に係る両面塗工装置１０は、主たる要素として第１塗工ノズル２０、第２塗工ノズル４０、張力緩和機構７０および搬送機構６０を備える。また、両面塗工装置１０は、第１塗工ノズル２０に塗工液を送液する第１送液機構３０および第２塗工ノズル４０に塗工液を送液する第２送液機構５０を備える（図２）。制御部９０は、両面塗工装置１０の各機構部も制御しており、両面塗工装置１０の制御部としても機能する。
【００３５】
搬送機構６０は、巻き出しローラ（第１ローラ）６１、巻き取りローラ（第２ローラ）６２および複数の補助ローラ６３を備える。長尺の基材５は、巻き出しローラ６１から送り出されて複数の補助ローラ６３に案内されつつ巻き取りローラ６２によって巻き取られることにより、両面塗工装置１０、乾燥部８０の順にロールトゥロール方式にて連続して搬送される。なお、補助ローラ６３の個数および配置位置については、図１の例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に増減することができる。但し、本発明に係る両面塗工装置１０は、基材５の裏面にも塗工液を塗工するため、裏面側の塗工液が乾燥していない第２塗工ノズル４０と乾燥部８０との間に補助ローラ６３を設けることはできない。
【００３６】
第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５を挟んで相対向する位置に配置されている。本実施形態においては、搬送機構６０によって略水平方向に沿って搬送される基材５の上方に第１塗工ノズル２０が設けられ、下方に第２塗工ノズル４０が設けられる。第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は概ね上下対称となる同様の構成を有する。第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は、例えばステンレススチールにて形成され、基材５の幅方向に沿ったスリット状の吐出口２１，４１を備えたスリットノズルである。
【００３７】
第１塗工ノズル２０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の表面に塗工液を吐出する。また、第２塗工ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の裏面に塗工液を吐出する。なお、基材５の「表面」とは、基材５の２つの面のうちの一方面（第１面）であり、「裏面」とはその反対側の他方面（第２面）である。すなわち、基材５の表面および裏面は、基材５の両面を単に識別するための表記であり、いずれか特定の面が表面または裏面に限定されるものではない。
【００３８】
図２は、第１送液機構３０および第２送液機構５０の構成を示す図である。同図に示すように、第１送液機構３０および第２送液機構５０は同一の構成を備える。第１送液機構３０は、タンク３１、ポンプ３２、バルブ３３、圧力センサ３４，３５および送液配管３６を備える。
【００３９】
タンク３１は、リチウムイオン二次電池の電極材料である活物質を含む溶液を塗工液として貯留する。タンク３１には、攪拌機およびエア加圧ユニットなどが付設されていても良い。攪拌機は、タンク３１に貯留されている塗工液を攪拌して活物質の濃度分布を均一にする。エア加圧ユニットは、高圧の空気をタンク３１内の気相部分に送り込んで貯留されている塗工液の液面を加圧する。
【００４０】
送液配管３６はタンク３１と第１塗工ノズル２０とを接続する。送液配管３６は、タンク３１に貯留されている塗工液を第１塗工ノズル２０に向けて送給する。送液配管３６としては、ステンレス管または樹脂管を用いることができる。送液配管３６の経路途中には、ポンプ３２およびバルブ３３が介挿されている。
【００４１】
ポンプ３２は、タンク３１に貯留されている電極材料の塗工液を第１塗工ノズル２０に向けて圧送する。ポンプ３２としては、例えば駆動モータとしてサーボモータを用いた回転ポンプを採用することができる。バルブ３３は、送液配管３６の流路を開閉することによって第１塗工ノズル２０への塗工液の供給を断続させる。バルブ３３が送液配管３６の流路を開放しているときには第１塗工ノズル２０から塗工液が吐出され、閉止しているときには第１塗工ノズル２０からの吐出が停止される。
【００４２】
第１塗工ノズル２０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の上方に設けられる。第１塗工ノズル２０は、その吐出口２１が下側を向くように（つまり、基材５に対向するように）設けられる。第１塗工ノズル２０は、スリット状の吐出口２１に繋がる流路を規定するためのシムおよびマニホールド等を備える。また、第１塗工ノズル２０には、その位置および姿勢を調整する機構が付設されている（図示省略）。第１塗工ノズル２０の吐出口２１は、マニホールドを介して送液配管３６に連通接続されている。送液配管３６から第１塗工ノズル２０に送給された塗工液は吐出口２１から基材５の表面に吐出される。
【００４３】
送液配管３６のポンプ３２よりも下流側（第１塗工ノズル２０に近い側）には圧力センサ３４が接続されている。圧力センサ３４は、送液配管３６内の液圧を測定し、ポンプ３２が第１塗工ノズル２０に塗工液を圧送する送液圧を測定する。また、第１塗工ノズル２０には圧力センサ３５が付設されている。圧力センサ３５は、第１塗工ノズル２０の吐出口２１からの吐出圧を測定する。圧力センサ３４，３５、ポンプ３２およびバルブ３３は制御部９０に電気的に接続されている。圧力センサ３４，３５の測定結果は制御部９０に伝達され、制御部９０はポンプ３２およびバルブ３３の動作を制御して第１塗工ノズル２０からの吐出圧を規定する。
【００４４】
同様に、第２送液機構５０は、タンク５１、ポンプ５２、バルブ５３、圧力センサ５４，５５および送液配管５６を備える。タンク５１は、タンク３１と同種の活物質の溶液を塗工液として貯留する。タンク５１には、タンク３１と同様の攪拌機およびエア加圧ユニットなどが付設されていても良い。
【００４５】
送液配管５６はタンク５１と第２塗工ノズル４０とを接続する。送液配管５６は、タンク５１に貯留されている塗工液を第２塗工ノズル４０に向けて送給する。送液配管５６としては、ステンレス管または樹脂管を用いることができる。送液配管５６の経路途中には、ポンプ５２およびバルブ５３が介挿されている。
【００４６】
ポンプ５２は、タンク５１に貯留されている電極材料の塗工液を第２塗工ノズル４０に向けて圧送する。ポンプ５２としては、例えば駆動モータとしてサーボモータを用いた回転ポンプを採用することができる。バルブ５３は、送液配管５６の流路を開閉することによって第２塗工ノズル４０への塗工液の供給を断続させる。バルブ５３が送液配管５６の流路を開放しているときには第２塗工ノズル４０から塗工液が吐出され、閉止しているときには第２塗工ノズル４０からの吐出が停止される。
【００４７】
第２塗工ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の下方に設けられる。第２塗工ノズル４０は、その吐出口４１が上側を向くように（つまり、基材５に対向するように）設けられる。第２塗工ノズル４０は、スリット状の吐出口４１に繋がる流路を規定するためのシムおよびマニホールド等を備える。また、第２塗工ノズル４０には、その位置および姿勢を調整する機構が付設されている（図示省略）。第２塗工ノズル４０の吐出口４１は、マニホールドを介して送液配管５６に連通接続されている。送液配管５６から第２塗工ノズル４０に送給された塗工液は吐出口４１から基材５の裏面に吐出される。
【００４８】
送液配管５６のポンプ５２よりも下流側（第２塗工ノズル４０に近い側）には圧力センサ５４が接続されている。圧力センサ５４は、送液配管５６内の液圧を測定し、ポンプ５２が第２塗工ノズル４０に塗工液を圧送する送液圧を測定する。また、第２塗工ノズル４０には圧力センサ５５が付設されている。圧力センサ５５は、第２塗工ノズル４０の吐出口４１からの吐出圧を測定する。圧力センサ５４，５５、ポンプ５２およびバルブ５３は制御部９０に電気的に接続されている。圧力センサ５４，５５の測定結果は制御部９０に伝達され、制御部９０はポンプ５２およびバルブ５３の動作を制御して第２塗工ノズル４０からの吐出圧を規定する。
【００４９】
また、第１送液機構３０および第２送液機構５０には、吐出停止時に塗工液をタンク３１，５１に還流する還流配管が設けられていても良い。還流配管は、送液配管３６，５６におけるポンプ３２，５２とバルブ３３，５３との間から分岐されてタンク３１，５１に接続される。塗工液供給の停止時に、ポンプ３２，５２の作動を継続しつつバルブ３３，５３が送液配管３６，５６の流路を閉止したときに、ポンプ３２，５２から圧送された塗工液は還流配管を通ってタンク３１，５１に戻される。
【００５０】
さらに、送液配管３６，５６にはフィルタが設けられていても良い。フィルタは、例えばバルブ３３，５３と第１塗工ノズル２０，第２塗工ノズル４０との間に設けられ、送液配管３６，５６を流れる塗工液から異物を取り除く。
【００５１】
図１に戻り、張力緩和機構７０は、一対の第１ピンチローラ７１，７１と、一対の第２ピンチローラ７２，７２と、ダンサーローラ７３と、を備える。一対の第１ピンチローラ７１，７１は、搬送機構６０による基材５の搬送経路に沿って第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０よりも上流側（巻き出しローラ６１に近い側）に設置されている。第１ピンチローラ７１，７１は、円筒形状のローラであり、少なくともその外周面は基材５に対して高い摩擦係数を有する材質（例えば、ゴム）にて形成されている。一対の第１ピンチローラ７１，７１のロールギャップ（間隔）は基材５の厚みよりも小さな値とされており、双方が接触していても良い。従って、基材５が一対の第１ピンチローラ７１，７１の間を通過するときには、当該基材５が一対の第１ピンチローラ７１，７１によって滑ることなく挟み込まれて送り出される。
【００５２】
また、一対の第１ピンチローラ７１，７１のうちの少なくとも一方は図示省略の駆動モータに連結されている。その駆動モータが第１ピンチローラ７１，７１を回転させることによって、基材５が所定の送り速度にて送り出されることとなる。第１ピンチローラ７１，７１による送り速度は制御部９０によって制御される。
【００５３】
一方、一対の第２ピンチローラ７２，７２は、搬送機構６０による基材５の搬送経路に沿って第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０よりも下流側（巻き取りローラ６２に近い側）に設置されている。図３は、第２ピンチローラ７２，７２による基材搬送を示す図である。各第２ピンチローラ７２は、回転軸７２ａの両端に一対の円板状のローラ７２ｂ，７２ｂを固設して構成される。回転軸７２ａの直径はローラ７２ｂ，７２ｂの直径よりも小さい。ローラ７２ｂ，７２ｂは、第１ピンチローラ７１，７１と同様に、少なくともその外周面は基材５に対して高い摩擦係数を有する材質（例えば、ゴム）にて形成されている。回転軸７２ａの長さは基材５の幅と概ね同程度である。よって、図３に示すように、ローラ７２ｂ，７２ｂは基材５の幅方向両縁部と接触する。
【００５４】
一対の第２ピンチローラ７２，７２のロールギャップ、すなわち一方の第２ピンチローラ７２のローラ７２ｂと他方の第２ピンチローラ７２のローラ７２ｂとの間隔は基材５の厚みよりも小さな値とされており、双方が接触していても良い。従って、基材５が一対の第２ピンチローラ７２，７２の間を通過するときには、当該基材５の幅方向両縁部がローラ７２ｂ，７２ｂによって滑ることなく挟み込まれて送り出される。第２ピンチローラ７２，７２の位置においては、基材５の表面および裏面に塗工液の塗膜が形成されているのであるが、図３に示すように、一対の第２ピンチローラ７２，７２は基材５の幅方向両縁の非塗工領域を挟んで送り出すため、塗膜の損傷を防止するとともに、第２ピンチローラ７２，７２の汚染を防ぐこともできる。
【００５５】
また、一対の第２ピンチローラ７２，７２のうちの少なくとも一方は図示省略の駆動モータに連結されている。その駆動モータが第２ピンチローラ７２，７２を回転させることによって、基材５が所定の送り速度にて送り出されることとなる。第２ピンチローラ７２，７２による送り速度は制御部９０によって制御される。
【００５６】
図１に戻り、ダンサーローラ７３は、第１ピンチローラ７１，７１と第２ピンチローラ７２，７２との間に配置されている。ダンサーローラ７３は、第１ピンチローラ７１，７１と補助ローラ６３との間に設けられた上下方向に可動のローラである。すなわち、ダンサーローラ７３は、回転軸が固定されておらず、基材５に作用する張力によって上下動する。換言すれば、ダンサーローラ７３は、上下方向についての位置が拘束されていないため、その高さ位置にかかわらず常に一定の張力を基材５に与える。ダンサーローラ７３が基材５に付与する張力はダンサーローラ７３自体の質量によって規定される。なお、ダンサーローラ７３には、基材５に付与する張力を調整するための錘やエアシリンダーが付設されていても良い。
【００５７】
図４は、張力緩和機構７０による基材５の張力緩和を説明するための図である。一対の第１ピンチローラ７１，７１は第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０よりも上流側に設けられている。また、一対の第２ピンチローラ７２，７２は第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０よりも下流側に設けられている。すなわち、基材５に対して塗工液を塗工する第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は、第１ピンチローラ７１，７１と第２ピンチローラ７２，７２との間に設けられている。
【００５８】
巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に至る基材５の搬送経路のうち、第１ピンチローラ７１，７１と第２ピンチローラ７２，７２との間が第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から基材５に塗工液が塗工される塗工区間とされる。よって、一対の第１ピンチローラ７１，７１は、塗工区間の最も上流側端に設置されていることとなる。一方、一対の第２ピンチローラ７２，７２は、塗工区間の最も下流側端に設置されていることとなる。
【００５９】
巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に至る基材５の搬送経路の全体において基材５に作用する張力を規定しているのは、巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２である。典型的には、巻き取りローラ６２による巻き取り速度の方が巻き出しローラ６１による送り出し速度よりも若干大きく設定されており、それによって基材５に張力が与えられる。
【００６０】
本実施形態においては、巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２が基材５に与える張力を一対の第１ピンチローラ７１，７１および一対の第２ピンチローラ７２，７２によって遮断している。すなわち、第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２が基材５を挟み込んで巻き出しローラ６１、巻き取りローラ６２とは異なる送り速度にて基材５を送り出すことにより、塗工区間にて基材５に作用する張力を巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２の影響から独立させているのである。
【００６１】
巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２の影響から独立した塗工区間にて基材５に作用する張力は、ダンサーローラ７３によって一定値に規定される。塗工区間よりも上流側（つまり、第１ピンチローラ７１，７１よりも上流側）の基材５に作用する張力は、巻き出しローラ６１の送り出し速度と第１ピンチローラ７１，７１の送り速度によって規定される。塗工区間よりも下流側（つまり、第２ピンチローラ７２，７２よりも下流側）の基材５に作用する張力は、第２ピンチローラ７２，７２の送り速度と巻き取りローラ６２の巻き取り速度とによって規定される。そして、本実施形態では、塗工区間にて基材５に作用する張力がその塗工区間を除く非塗工区間（基材５の搬送経路のうち塗工区間よりも上流側および下流側の区間）にて基材５に作用する張力よりも低くなるように設定されている。すなわち、ダンサーローラ７３の質量は、塗工区間にて基材５に作用する張力が非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くなるように設定されている。
【００６２】
このように、張力緩和機構７０は、第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって塗工区間の基材５に作用する張力を巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２の影響から独立させるとともに、ダンサーローラ７３によって塗工区間の基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くして塗工区間での基材５の張力を緩和しているのである。なお、基材５に作用する張力が低くなっている塗工区間が過度に長くなると基材５の蛇行等の搬送不良が生じるため、ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２の設置間隔は必要最小限の長さに留めるのが好ましい。また、ダンサーローラ７３または塗工区間内の補助ローラ６３に、塗工区間の基材５に作用する張力を測定する張力計を付設するのが好ましい。
【００６３】
再び図１に戻り、乾燥部８０は、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０によって基材５の両面に形成された塗工液の塗膜の乾燥処理を行う。乾燥部８０は、搬送機構６０によって搬送される基材５を加熱することによって、塗工液から溶剤を蒸発させて乾燥処理を行う。乾燥部８０は、例えば、塗工液の塗膜を緩やかに昇温させる予熱部、塗膜を所定温度にまで昇温して主たる加熱を行うメイン乾燥部、塗膜をより高温に加熱して膜中の歪みや残留応力を除去するアニール部、加熱された塗膜を冷却する冷却部などを備えていても良い。
【００６４】
制御部９０は、塗膜形成システム１に設けられた各動作機構を制御して基材５に対する塗工処理を進行させる。制御部９０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部９０のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって塗膜形成システム１における塗工処理が進行する。
【００６５】
上述のような構成を備える塗膜形成システム１にて電極製造を行うときには、搬送機構６０によって基材５をロールトゥロールで連続搬送しつつ、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０によって基材５の表裏面に塗工液の同時塗工を行う。塗工の対象となる基材５は、リチウムイオン二次電池の集電体として機能する金属箔である。塗膜形成システム１にてリチウムイオン二次電池の正極を製造する場合には、基材５として例えばアルミニウム箔（Ａｌ）を用いることができる。また、塗膜形成システム１にて負極を製造する場合には、基材５として例えば銅箔（Ｃｕ）を用いることができる。基材５は長尺のシート状の金属箔であり、その幅および厚さについては特に限定されるものではないが、例えば幅６００ｍｍ〜７００ｍｍ、厚さ１０μｍ〜２０μｍとすることができる。
【００６６】
両面塗工装置１０においては、搬送機構６０によって搬送される基材５を挟んで相対向するように第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０とが配置される。第１塗工ノズル２０は、搬送機構６０によって略水平方向に搬送される基材５の表面に吐出口２１から塗工液を吐出する。第１塗工ノズル２０は基材５の上側から塗工液を吐出する。一方の第２塗工ノズル４０は、搬送機構６０によって略水平方向に搬送される基材５の裏面に吐出口４１から塗工液を吐出する。第２塗工ノズル４０は基材５の下側から塗工液を吐出する。
【００６７】
塗膜形成システム１にて正極を製造する場合には、正極材料の塗工液として、例えば正極活物質であるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、導電助剤であるカーボン（Ｃ）、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の混合液を用いる。コバルト酸リチウムに代えて、正極活物質としてニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、燐酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）などを用いることもできる。
【００６８】
一方、塗膜形成システム１にて負極を製造する場合には、負極材料の塗工液として、例えば負極活物質である黒鉛（グラファイト）、結着剤であるＰＶＤＦ、溶剤であるＮＭＰの混合液を用いる。黒鉛に代えて、負極活物質としてハードカーボン、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、シリコン合金、スズ合金などを用いることもできる。また、正極材料および負極材料の双方において、結着剤としてＰＶＤＦに代えてスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを使用することができ、溶剤としてＮＭＰに代えて水（Ｈ２Ｏ）などを使用することができる。さらに、結着剤としてＳＢＲ、溶剤として水を用いる場合には、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を併用することもできる。これら正極材料および負極材料の塗工液は固体（微粒子）が分散されたスラリーであってその粘度はいずれも１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以上であり、一般的にチクソトロピー性を有する。
【００６９】
基材５の表面および裏面には同種の塗工液が塗工される。例えば、第１塗工ノズル２０から基材５の表面に正極材料の塗工液を塗工するのであれば、第２塗工ノズル４０からも基材５の裏面に正極材料の塗工液を塗工する。また、基材５の表面に第１塗工ノズル２０から負極材料の塗工液を塗工するのであれば、基材５の裏面にも第２塗工ノズル４０から負極材料の塗工液を塗工する。
【００７０】
本実施形態の両面塗工装置１０は、基材５の表裏両面に塗工液を同時に吐出するものであり、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０とが基材５を挟んで相対向するように（厳密には、吐出口２１と吐出口４１とが相対向するように）設置されている。よって、第１塗工ノズル２０が基材５の表面に塗工液を着液させる着液位置に対応する基材５の裏面の位置に第２塗工ノズル４０から塗工液が吐出される。すなわち、基材５の同じ位置の表裏に第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から塗工液が同時に吐出されるのである。
【００７１】
このような構成においては、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置が両ノズルからの塗工液の吐出圧によって不安定となりやすい。このため、特許文献２に開示される両面塗工装置では、基材に弛みが生じないようにテンションローラによって基材に強い張力を付与しするようにしている。
【００７２】
しかしながら、既述したように、特許文献２に開示されるようにしても、塗工用ダイの設置時の位置精度、ローラの精度、基材のくせなどの不可避的な誤差要因が存在するため、表面側および裏面側の塗工ノズルと基材との距離を安定して均等に保持することは現実的には困難であった。特に、近年では、表面側および裏面側の塗工ノズル間の基材の走行位置にシングルミクロンオーダーの精度が要求されており、テンションローラによって基材に強い張力を付与したとしてもその要求精度を満足することは困難であった。
【００７３】
そして、基材に強い張力を付与した場合には、基材の通過位置が表面側または裏面側の塗工ノズルのいずれかに偏っていると、次のような問題が生じる。図５は、基材５の通過位置に偏倚が生じている場合の例を示す図である。図５の例では、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間における基材５の通過位置が裏面側の第２塗工ノズル４０の方に偏っている。なお、理解容易のために図５では偏りの程度を誇張して描いているものの、上述した基材のくせなどに起因してこのような偏りは必ず生じる。
【００７４】
図５に示すような基材位置の偏りが生じている場合に、基材５に強い張力が付与されていたとすると、その偏りは第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０からの吐出圧によっても容易には変動しない。仮に、第１塗工ノズル２０からの吐出圧よりも第２塗工ノズル４０からの吐出圧を顕著に大きくした場合には、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の基材５が若干上方に移動して偏りが緩和されるものの、基材５が上方に移動して第２塗工ノズル４０と基材５との間隔が拡がるにつれて基材５に作用する第２塗工ノズル４０からの圧力が小さくなり、基材位置の偏りを完全に解消することはできない。また、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との吐出圧を異なるものとした場合には、塗工液の吐出量も異なることとなるため、基材５の表裏に形成される塗膜の膜厚が不均一になるという問題も生じる。
【００７５】
そこで、本実施形態の両面塗工装置１０においては、第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって基材５の搬送経路から塗工区間を独立させ、その塗工区間にて基材５に作用する張力が非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くなるようにしている。基材５は、巻き出しローラ６１から送り出されて補助ローラ６３に案内されつつ巻き取りローラ６２によって巻き取られることにより、所定の搬送経路に沿ってロールトゥロール方式にて連続して搬送される。巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に至る基材５の搬送経路の全体において、基材５に作用する張力を規定しているのは、巻き出しローラ６１の送り出し速度および巻き取りローラ６２の巻き取り速度である。第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２は、基材５を挟み込んで巻き出しローラ６１、巻き取りローラ６２とは異なる送り速度にて基材５を送り出すことにより、塗工区間にて基材５に作用する張力を巻き出しローラ６１および巻き取りローラ６２の影響から独立させている。
【００７６】
そして、ダンサーローラ７３によって、塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低い一定値に維持している。すなわち、塗工区間にて基材５に作用する張力を張力緩和機構７０によって非塗工区間よりも緩和し、塗工区間での基材５に若干の弛みを与えているのである。
【００７７】
塗工区間にて基材５に作用している張力が相対的に低く、基材５に若干の弛みが生じている場合には、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置は、第１塗工ノズル２０から塗工液を吐出する吐出圧（第１吐出圧）と第２塗工ノズル４０から塗工液を吐出する吐出圧（第２吐出圧）とのバランスによって比較的容易に変動する。例えば、第２塗工ノズル４０の吐出圧を第１塗工ノズル２０の吐出圧よりも大きくしたときには、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置は下方より押し上げられて上方に移動する。逆に、第１塗工ノズル２０の吐出圧を第２塗工ノズル４０の吐出圧よりも大きくしたときには、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置は上方より押し下げられて下方に移動する。
【００７８】
このように、本実施形態の両面塗工装置１０においては、張力緩和機構７０によって塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くし、塗工区間での基材５に若干の弛みを与えている。そして、塗工区間での基材５に若干の弛みを与えることにより、第１塗工ノズル２０からの吐出圧と第２塗工ノズル４０からの吐出圧とのバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の所定位置を基材５が通過するようにさせることができる。
【００７９】
図６は、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０からの吐出圧のバランスによって基材５の通過位置が規定されている例を示す図である。本実施形態においては、塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くして基材５に若干の弛みを与えた状態において、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０に、等しい吐出圧にてそれぞれ吐出口２１および吐出口４１から塗工液を吐出させる。具体的には、第１塗工ノズル２０の吐出圧を計測する圧力センサ３５の測定値と、第２塗工ノズル４０の吐出圧を計測する圧力センサ５５の測定値とが等しくなるように、制御部９０がポンプ３２およびポンプ５２を制御して第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から塗工液を吐出させる。
【００８０】
基材５を挟んで相対向するように配置された第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０が等しい吐出圧にて塗工液を上下から基材５に吐出すると、基材５の同じ位置の表面および裏面に等しい液圧にて塗工液が着液することとなる。塗工区間での基材５に若干の弛みが与えられた状態において、基材５の同じ位置の表面および裏面に等しい吐出圧にて塗工液が吐出されると、図６に示すように、双方の吐出圧のバランスによって基材５は第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の中央を通過することとなる。すなわち、第１塗工ノズル２０から基材５までの距離と第２塗工ノズル４０から基材５までの距離とが均等になる。
【００８１】
図６に示すように、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の中央を通過する基材５の上下から塗工液を吐出しつつ、搬送機構６０によって基材５を矢印ＡＲ６にて示すように搬送すると、基材５の表面および裏面に塗工液の塗膜が形成される。なお、本実施形態では、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は、搬送される基材５の表裏面に連続して塗工液を吐出する連続塗工を行っている。また、一対の第２ピンチローラ７２，７２は基材５の幅方向両縁の非塗工領域を挟んでいるため（図３参照）、基材５の表面および裏面に形成された塗膜が第２ピンチローラ７２，７２に接触することはない。
【００８２】
第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０によって表裏両面に塗工液が塗工された基材５は乾燥部８０に搬送され、基材５が加熱されて塗工液から溶剤が蒸発し、塗工液の塗膜の乾燥処理が行われる。基材５が乾燥部８０から搬出される時点では塗工液の塗膜が十分に乾燥されている。そして、乾燥部８０から搬出された基材５は巻き取りローラ６２によって巻き取られる。
【００８３】
本実施形態においては、第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって基材５の搬送経路から塗工区間を独立させるとともに、ダンサーローラ７３によって塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くしている。すなわち、特許文献２に開示される発明では基材の位置を安定させるために基材に強い張力を付与していたところ、本発明では、逆に意図して塗工区間での基材５に若干の弛みを与えているのである。そして、弛みが生じて容易に移動可能となった基材５に対して第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から表裏両面に塗工液を吐出し、双方の吐出圧のバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を通過する基材５の位置を調整しているのである。特に、本実施形態では、第１塗工ノズル２０から塗工液を吐出する吐出圧と第２塗工ノズル４０から塗工液を吐出する吐出圧とを等しくすることによって、第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の中央を基材５が通過するようにしている。
【００８４】
もっとも、塗工区間にて基材５に作用する張力を低くし過ぎて基材５が大きく緩むと、塗工区間内にて基材５の搬送不良が生じるため、張力緩和機構７０はそのような搬送不良が生じない程度に基材５に作用する張力を低くする必要がある。換言すれば、張力緩和機構７０は、塗工区間にて基材５に作用する張力を第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間を走行する基材５が双方からの吐出圧のバランスによって要求されている所定の位置にまで移動できる程度の値とすることが望ましい。
【００８５】
本実施形態のようにすれば、塗工区間にて基材５に作用する張力を意図的に低くし、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０の双方の吐出圧のバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の所定の位置を基材５が通過するようにしているため、基材５に強い張力を付与するよりもむしろ塗工ノズル２０，４０と基材５との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０の双方の吐出圧のバランスによって基材５の通過位置が調整されるため、ノズルやローラなどの設置位置には厳密な精度が不要となり、その調整を簡略化することもできる。
【００８７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、塗工区間にて基材５に作用する張力をダンサーローラ７３によって規定していたが、これに代えて、ドロー制御によって基材５に作用する張力を調整するようにしても良い。具体的には、制御部９０が一対の第１ピンチローラ７１，７１の送り速度および一対の第２ピンチローラ７２，７２の送り速度を調整して塗工区間にて基材５に作用する張力を非塗工区間にて基材５に作用する張力よりも低くなるようにしている。塗工区間よりも上流側の基材５に作用する張力は、巻き出しローラ６１の送り出し速度と第１ピンチローラ７１，７１の送り速度によって規定される。一方、塗工区間よりも下流側の基材５に作用する張力は、第２ピンチローラ７２，７２の送り速度と巻き取りローラ６２の巻き取り速度とによって規定される。制御部９０は、塗工区間の上流側および下流側にて基材５に作用する張力よりも塗工区間にて基材５に作用する張力が低くなるように、第１ピンチローラ７１，７１の送り速度および第２ピンチローラ７２，７２の送り速度を調整する。このようにしても、上記実施形態と同様に、塗工区間にて基材５に作用する張力を意図的に低くし、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０の双方の吐出圧のバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の所定の位置を基材５が通過するようにすることができる。このため、基材５に強い張力を付与するよりもむしろ塗工ノズル２０，４０と基材５との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる。
【００８８】
また、上記実施形態においては、第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって基材５の搬送経路から塗工区間を独立させていたが、巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に至る基材５の搬送経路の全長が十分短い場合（例えば、全長が２ｍ以下）には、敢えて塗工区間を区分けしなくても良い。この場合は、巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に至る基材５の搬送経路の全体が塗工区間であると把握することもできる。そして、上記実施形態と同じく、ダンサーローラ７３によってまたはドロー制御によって搬送経路の全体において基材５に作用する張力を低く設定することにより、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０の双方の吐出圧のバランスによって第１塗工ノズル２０と第２塗工ノズル４０との間の所定の位置を基材５が通過するようにすることができる。このため、基材５に強い張力を付与するよりもむしろ塗工ノズル２０，４０と基材５との距離を安定させて塗工液を均一に塗工することができる。もっとも、基材５に作用する張力が低くなっている区間が長いと基材５の蛇行等の搬送不良が生じるため、基材５の搬送経路が長い場合には上記実施形態のように第１ピンチローラ７１，７１および第２ピンチローラ７２，７２によって塗工区間を独立させるのが好ましい。
【００８９】
また、上記実施形態において、トルク制御を行うようにしても良い。例えば、巻き取りローラ６２を一定トルクで回転する機能を有するものを採用し、第２ピンチローラ７２，７２から巻き取りローラ６２の搬送区間のトルクを規定することも可能である。また、同様に、巻き出しローラ６１において、基材５の搬送方向と逆方向に回転する機構と、一定トルクで滑るクラッチ機構を設けることで、巻き出しローラ６１から第１ピンチローラ７１，７１の搬送区間のトルクを規定しても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では、乾燥部８０での乾燥処理後に補助ローラ６３を経由して直接に巻き取りローラ６２に基材５を巻き取らせる構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、補助ローラ６３から巻き取りローラ６２への搬送経路中にさらなる補助ローラ６３を追加するとともに、それら２つの補助ローラ６３の間にダンサーローラを設けて、第２ピンチローラ７２，７２から巻き取りローラ６２の搬送区間のトルクを規定するようにしても良い。
【００９１】
また、第２ピンチローラ７２，７２は、回転軸７２ａの両端に一対の円板状のローラ７２ｂ，７２ｂを固設するのに代えて、基材５の幅方向両縁の非塗工領域に接触する片持ちのローラによって構成するようにしても良い。
【００９２】
また、上記実施形態においては、基材５に連続して塗工液を吐出する連続塗工を行っていたが、これに代えて、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０から断続的に塗工液を吐出する間欠塗工を行うようにしても良い。
【００９３】
また、第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０は、１本のスリット状の吐出口２１，４１を有するスリットノズルに限定されるものではなく、複数本のスリットを有するものであっても良いし、略円形の吐出口から塗工液を吐出するノズルであっても良い。
【００９４】
また、上記実施形態においては、基材５の上下に第１塗工ノズル２０および第２塗工ノズル４０を設けて両面同時塗工を行っていたが、基材５を水平面から傾けて搬送しつつ、その基材５を挟んで対向する位置に２つの塗工ノズルを設けて両面同時塗工を行うようにしても良い。例えば、基材５を鉛直方向に沿って搬送しつつ、その基材５を挟んで水平方向に沿って２つの塗工ノズルを設けて両面同時塗工を行うようにしても良い。
【００９５】
また、本発明に係る技術を用いて塗工処理を行う対象となる塗工液はリチウムイオン二次電池の電極材料に限定されるものではなく、例えばリチウムイオンキャパシタや太陽電池材料（電極材、封止材）の塗工液または電子材料の絶縁膜や保護膜の塗工液であっても良い。或いは、ガラス基板に静電防止塗料の塗工液を塗布するのに、本発明に係る技術を用いるようにしても良い。さらには、顔料や接着剤の塗工液を塗布するのに、本発明に係る技術を用いるようにしても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１  塗膜形成システム
５  基材
１０  両面塗工装置
２０  第１塗工ノズル
２１，４１  吐出口
３０  第１送液機構
３１，５１  タンク
３２，５２  ポンプ
３３，５３  バルブ
３４，３５，５４，５５  圧力センサ
４０  第２塗工ノズル
５０  第２送液機構
６０  搬送機構
６１  巻き出しローラ
６２  巻き取りローラ
７０  張力緩和機構
７１  第１ピンチローラ
７２  第２ピンチローラ
７３  ダンサーローラ
８０  乾燥部
９０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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