(57)【要約】【課題】電極シートの検査において、レーザ照射による異物を効率よく回収する。【解決手段】電極シートに第１のレーザ照射を行うことにより、電極シートの欠点の位置を識別するための孔を電極シートに形成し、前記孔形成によって発生した異物を吸引によって除去する、電極シートの検査方法である。この電極シートの検査方法は、前記第１のレーザ照射の前記電極シート上の照射位置の周囲に対して第２のレーザ照射を行うことにより、前記孔形成によって発生した異物をヒューム化する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極シートに第１のレーザ照射を行うことにより、電極シートの欠点の位置を識別するための孔を電極シートに形成し、前記孔形成によって発生した異物を吸引によって除去する、電極シートの検査方法であって、
前記第１のレーザ照射の前記電極シート上の照射位置の周囲に対して第２のレーザ照射を行うことにより、前記孔形成によって発生した異物をヒューム化する、電極シートの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極シートの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池や燃料電池などを製造する際に用いられる電極シートの欠点を検査する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。こうした装置によって電極シート上に欠点が検出されると、欠点の位置を識別するためのマーキングが電極シートに対して施される。例えば、特許文献２に記載の技術では、インク噴射装置によってインクを電極シートの端部に噴射することで、欠点の位置をマーキングしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１６４０４号公報
【特許文献２】特開２０１３−０３６７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
欠点の位置のマーキングは、例えば、レーザ照射によって、電極シートに孔をあけることで行われる場合もある。電極シートに孔をあければ、透過型センサを用いることで、欠点の有無を容易に検出することができる。しかし、レーザ照射によって電極シートに孔をあけると、孔の形成に伴い異物が発生し、その異物が電池の短絡の原因となるおそれがある。そこで、電極シートの検査において、レーザ照射による異物を効率よく回収することが可能な技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一形態は、電極シートに第１のレーザ照射を行うことにより、電極シートの欠点の位置を識別するための孔を電極シートに形成し、前記孔形成によって発生した異物を吸引によって除去する、電極シートの検査方法である。この電極シートの検査方法は、前記第１のレーザ照射の前記電極シート上の照射位置の周囲に対して第２のレーザ照射を行うことにより、前記孔形成によって発生した異物をヒューム化する。
この形態の電極シートの検査方法によれば、第１のレーザ照射による孔形成によって発生した異物がヒューム化されることから、その後の異物の吸引効率を高めることができる。したがって、異物を効率よく回収することができる。
【０００７】
本発明は、上述した電極シートの検査方法としての形態に限らず、種々の形態で実現することが可能である。例えば、電極シートの製造方法や電極シートの製造装置、あるいは、電極シートの検査装置、電極シートにマーキングを行う方法やマーキング装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態としての電極シートの検査システムの概略構成を示す説明図である。
【図２】搬送用ローラの構成を示す模式図である。
【図３】レーザの照射位置の周囲を示す説明図である。
【図４】比較例の課題を示す説明図である。
【図５】第２実施形態におけるレーザの照射位置の周囲を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態としての電極シートの検査システム１００の概略構成を示す説明図である。検査システム１００は、欠点検査機１０と、マーキング装置２０と、集塵機３０と、を備えている。検査システム１００は、リチウムイオン電池や燃料電池などの製造に用いられる電極シート２００の検査を行うシステムである。
【００１０】
欠点検査機１０は、電極シート２００上の塗工部（電極材ペーストが塗工された部分）の欠点（塗工抜け、ムラ、スジ、ピンホール等）や、電極シート２００上の未塗工部（電極材ペーストが塗工されていない部分）の欠点（スジ、折れ曲がり等）を検査する装置である。欠点検査機１０は、例えば、電極シート２００の表面を照明する照明装置と、電極シート２００の表面を撮像するイメージセンサと、イメージセンサによって撮像された画像に基づいて、電極シート２００上の欠点を検出するコンピュータとを備える。欠点検査機１０によって、電極シート２００に欠点が検出されると、その欠点の位置が、マーキング装置２０に、所定の通信手段によって通知される。
【００１１】
マーキング装置２０は、欠点検査機１０によって検出された欠点の位置を識別するためのマーキングを電極シート２００に対して施す装置である。マーキング装置２０は、搬送用ローラ２１と、補助ローラ２２，２３と、３基のレーザ装置２４，２５、２６と、上集塵カバー２７と、下集塵カバー２８と、を備えている。
【００１２】
搬送用ローラ２１は、回転軸４３を中心に回転することにより電極シート２００を搬送方向Ｙに搬送する。本実施形態では、電極シート２００は、搬送用ローラ２１の上面に接触し、搬送用ローラ２１の前後に設けられた補助ローラ２２，２３の下面に接触しながら、搬送方向Ｙに搬送される。なお、本実施形態では、搬送用ローラ２１の回転軸４３に沿った方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とからなる平面に垂直な方向（ここでは、上下方向）の下向きをＺ方向とする。
【００１３】
搬送用ローラ２１の上方に、３基のレーザ装置のうちの第１のレーザ装置２４が設置されている。第１のレーザ装置２４は、欠点検査機１０から電極シート２００の欠点の位置を受信し、その位置に応じた電極シート２００上の位置に、レーザを照射して孔をあける。第１のレーザ装置２４のレーザ照射の方向は、Ｚ方向である。本実施形態では、搬送用ローラ２１上を移動している電極シート２００の側端の未塗工部に対して孔があけられる。未塗工部は、電極箔であり、例えば、アルミニウム、銅などの金属製である。
【００１４】
３基のレーザ装置のうちの第２および第３のレーザ装置２５、２６は、第１のレーザ装置２４のレーザ照射の方向Ｚと交差する方向に光を照射し、第１のレーザ装置２４とは異なる機能を有する。第２および第３のレーザ装置２５、２６については、後ほど詳述する。
【００１５】
上集塵カバー２７は、搬送用ローラ２１の上方に配置され、電極シート２００側に向けて吸込口を有するカバーである。上集塵カバー２７は、配管３１を通じて集塵機３０に接続されている。第１のレーザ装置２４のレーザ照射によって、電極シート２００の上方に異物が排出されると、その異物等が、上集塵カバー２７によって集塵され、配管３１を通じて集塵機３０に吸引される。
【００１６】
下集塵カバー２８は、搬送用ローラ２１の下方に配置され、上側に向けて吸込口を有するカバーである。下集塵カバー２８は、配管３２を通じて集塵機３０に接続されている。第１のレーザ装置２４のレーザ照射によって、電極シート２００の下方に異物が排出されると、その異物等が、下集塵カバー２８によって集塵され、配管３２を通じて集塵機３０に吸引される。
【００１７】
図２は、搬送用ローラ２１の構成を示す模式図である。図２には、搬送用ローラ２１をＹ方向（搬送方向）から見た概要を示している。なお、図２においては、第２および第３のレーザ装置２５、２６（図１）の記載は省略している。搬送用ローラ２１には、第１のレーザ装置２４によってレーザが照射される位置に、周方向に沿った溝４０が設けられている。溝４０を設けたのは、レーザが照射されることによるロール損傷を防止するためである。搬送用ローラ２１は、この溝４０を境に、軸方向に第１のロール部２１ａと第２のロール部２１ｂとに区画されている。
【００１８】
第１のロール部２１ａの上面の一部分には、電極シート２００の塗工部２０１が接触する。これに対して、第２のロール部２１ｂの上面には、電極シート２００の側端の未塗工部２０２が接触する。溝４０には、未塗工部２０２が橋渡しされている。すなわち、未塗工部２０２は、第１のロール部２１ａの溝４０側の端部付近から、溝４０を渡って、第２のロール部２１ｂの上面に至る。搬送用ローラ２１の溝４０辺りの上方に配置された上集塵カバー２７は、下方の未塗工部２０２に向けて吸込口を有する。搬送用ローラ２１の溝４０辺りの下方に配置された下集塵カバー２８は、上方の未塗工部２０２に向けて吸込口を有する。なお、搬送用ローラ２１の駆動時には、第１のロール部２１ａと第２のロール部２１ｂとは同時に同方向に回転する。
【００１９】
図３は、電極シート２００の未塗工部２０２におけるレーザの照射位置の周囲を示す説明図である。図中のＬ１は第１のレーザ装置２４によって照射されるレーザの光線を模式的に示したものであり、Ｌ２は第２のレーザ装置２５によって照射されるレーザの光線を模式的に示したものであり、Ｌ３は第３のレーザ装置２６によって照射されるレーザの光線を模式的に示したものである。これまでに説明してきたように、第１のレーザ装置２４は、レーザ光線Ｌ１をＺ方向に向かって出射し、未塗工部２０２における照射位置に像を結ぶようにする。これに対して、第２のレーザ装置２５は、レーザ光線Ｌ２をＺ方向に垂直な−Ｙ方向に向かって照射し、前記照射位置の周辺、詳しくは照射位置の少しだけ上方において像を結ぶようにする。第３のレーザ装置２６は、レーザ光線Ｌ３を−Ｙ方向よりも少しだけ上向いた方向に向かって照射し、前記照射位置の周辺、詳しくは照射位置の少しだけ上方において像を結ぶようにする。
【００２０】
なお、第２および第３のレーザ装置２５，２６によるレーザ光線Ｌ２，Ｌ３の焦点密度は、第１のレーザ装置２４によるレーザ光線Ｌ１の焦点密度よりも低く、広い範囲での照射が可能となっている。レーザ光線Ｌ２，Ｌ３の出射方向や焦点位置は上記に限る必要なく、第１のレーザ装置２４によるレーザ光線Ｌ１の照射位置の周囲に像を結ぶことができれば、どのような位置に換えることもできる。
【００２１】
第１ないし第３のレーザ装置２５〜２７を駆動する欠点検査機１０は、第２および第３のレーザ装置２５，２６を同じパルス周期で駆動するとともに、この駆動周期が、第１のレーザ装置２４を駆動する周期とずれる、例えば逆周期となるように駆動制御を行う。これによって、第１のレーザ装置２４によるレーザ光線Ｌ１の照射の直後に、第２および第３のレーザ装置２５，２６によるレーザ光線Ｌ２，Ｌ３の照射がなされることになる。なお、第１のレーザ装置２４によるレーザ光線Ｌ１の照射が［発明の概要］の欄に記載の「第１のレーザ照射」に相当し、第２および第３のレーザ装置２５，２６によるレーザ光線Ｌ２，Ｌ３の照射が［発明の概要］の欄に記載の「第２のレーザ照射」に相当する。
【００２２】
図４は、比較例の課題を示す説明図である。ここでいう比較例は、前述してきた本実施形態において、第２および第３のレーザ装置２５，２６を備えない構成である。この構成によれば、図４に示すように、第１のレーザ装置２４によるレーザの光線Ｌ１の照射だけが行なわれ、第２および第３のレーザ装置２５，２６によるレーザ光線Ｌ２，Ｌ３の照射は行われない。第１のレーザ装置２４によるレーザの光線Ｌ１の照射によって、未塗工部に孔あけがなされるが、それによってその周囲には、液状金属である異物Ｍが排出される。異物Ｍは、全方位に飛散し、最終的には、図示するように溝の底面に溜まる。
【００２３】
これに対して、本実施形態では、１のレーザ装置２４によるレーザ光線Ｌ１の照射の直後に、第２および第３のレーザ装置２５，２６によるレーザ光線Ｌ２，Ｌ３が、飛散した異物Ｍに対して照射されることから、液状金属である異物Ｍが更に加熱されて気化され、ヒュームと呼ばれる金属蒸気の凝集物に変換される。すなわち、異物Ｍのヒューム化がなされる。このヒュームは、上集塵カバー２７および下集塵カバー２８によって吸引され、除去される。このため、上集塵カバー２７および下集塵カバー２８による吸引が容易となり、吸引効率を高めることができる。したがって、本実施形態の検査システム１００によれば、異物Ｍをヒューム化して効率よく回収することができる。従来、発生した異物がロール溝部に溜まり、いつしか剥離し、良品ワークに異物が付着する可能性があったが、本実施形態によれば、こうしたことがなくなった。
【００２４】
Ｂ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態における電極シート２００の未塗工部２０２におけるレーザの照射位置の周囲を示す説明図である。第２実施形態における電極シートの検査システムは、第１実施形態における電極シートの検査システム１００と比べて、ヒューム化用のレーザ装置の数が異なる。第２実施形態におけるその他の構成は、第１実施形態の構成と同一であるので、同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
第１実施形態では、ヒューム化用のレーザ装置として、第２および第３のレーザ装置２５、２６を備えていた。これに対して、この第２実施形態では、ヒューム化用のレーザ装置として第２〜第５のレーザ装置を備えている。図中のＬ１〜Ｌ３は第１実施形態と同様な第１〜第３のレーザ装置２４〜２６によるレーザの光線を模式的に示したものであり、Ｌ４は第４のレーザ装置によるレーザの光線を模式的に示したものであり、Ｌ５は第５のレーザ装置によるレーザの光線を模式的に示したものである。第４のレーザ装置によるレーザの光線Ｌ４は、第２のレーザ装置によるレーザの光線Ｌ２をＺ軸方向に対して対称移動した位置にあり、第５のレーザ装置によるレーザの光線Ｌ５は、第３のレーザ装置によるレーザの光線Ｌ３をＺ軸方向に対して対称移動した位置にある。すなわち、本実施形態では、−Ｙ方向と＋Ｙ方向の両側から、ヒューム化用のレーザを照射する。
【００２６】
そして、各レーザ装置を駆動する欠点検査機は、第４および第５のレーザ装置を駆動する周期を、第２および第３のレーザ装置を駆動する周期に対して逆周期となるように駆動制御を行う。これによって、第１、第４、および第５のレーザ装置は同じ周期で駆動され、第２および第３のレーザ装置は、第１、第４、および第５のレーザ装置を駆動する周期と逆周期で駆動されることになる。したがって、第２実施形態によれば、全時間帯においてシューム化用のレーザを照射することができることから、気化効率をより高めることができる。したがって、異物をより効率的に回収することができる。
【００２７】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、第１実施形態ではヒューム化用のレーザ装置を２基、第２実施形態ではヒューム化用のレーザ装置を４基としたが、これに換えて、ヒューム化用のレーザ装置を他の数、例えば、１基、３基、５基、６基等とすることができる。さらに、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…欠点検査機
２０…マーキング装置
２１…搬送用ローラ
２１ａ…第１のロール部
２１ｂ…第２のロール部
２２…補助ローラ
２４〜２６…レーザ装置
２７…上集塵カバー
２８…下集塵カバー
３０…集塵機
３１，３２，３３…配管
４０…溝
４３…回転軸
４４…吸引口
１００…検査システム
２００…電極シート
２０１…塗工部
２０２…未塗工部
Ｌ１〜Ｌ５…レーザ光線
【図１】
2015035360.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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