(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥装置で乾燥させる方法であって、
前記電極を搬送する搬送工程と、
前記電極を乾燥手段により乾燥させる乾燥工程と、
前記電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、前記電極の端部の位置を測定する測定工程と、
前記電極の端部の位置の変位量に基づき前記電極の乾燥状態を判定する乾燥判定工程と、を有する電極乾燥方法。
【請求項２】
前記測定手段は、前記電極の電極面の一方側に配設した発光部材から出射した光の一部を前記電極面の他方側に配設された受光部材で受光する検出器を有し、前記電極の搬送経路の側方の片端または両端に沿ってそれぞれ複数設け、
前記測定工程において、前記検出器により前記溶媒の乾燥に伴い屈曲または屈折した前記集電体の端部の位置を測定する、請求項１に記載の電極乾燥方法。
【請求項３】
前記測定手段は、前記電極を電極面側から撮像する撮像器を有し、前記電極の搬送経路の上方または下方に沿って複数設け、
前記測定工程において、前記撮像器により前記溶媒の乾燥に伴い屈曲または屈折した前記集電体の端部の位置を測定する、請求項１に記載の電極乾燥方法。
【請求項４】
前記測定手段は、前記電極の側面の一方側に配設した発光部材から出射した光の一部を前記側面の他方側に配設された受光部材で受光する検出器を有し、前記電極の搬送経路の側方に沿って複数設け、
前記測定工程において、前記検出器により前記溶媒の乾燥に伴い屈曲または屈折した前記集電体の端部の位置を測定する、請求項１に記載の電極乾燥方法。
【請求項５】
揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥装置の所定の位置で乾燥させる制御方法であって、
前記電極を搬送する搬送工程と、
前記電極を乾燥手段により乾燥させる乾燥工程と、
前記電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、前記電極の端部の位置を測定する測定工程と、
前記電極の端部の位置の変位量に基づき前記電極の乾燥状態を判定し、前記電極の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように前記乾燥手段を制御する乾燥制御工程と、を有する電極乾燥制御方法。
【請求項６】
揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥させる装置であって、
前記電極を搬送する搬送部と、
前記電極を乾燥手段により乾燥させる乾燥部と、
前記電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、前記電極の端部の位置を測定する測定部と、
前記電極の端部の位置の変位量に基づき前記電極の乾燥状態を判定する乾燥判定部と、を有する電極乾燥装置。
【請求項７】
揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を所定の位置で乾燥させる制御装置であって、
前記電極を搬送する搬送部と、
前記電極を乾燥手段により乾燥させる乾燥部と、
前記電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、前記電極の端部の位置を測定する測定部と、
前記電極の端部の位置の変位量に基づき前記電極の乾燥状態を判定し、前記電極の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように前記乾燥手段を制御する乾燥制御部と、を有する電極乾燥制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を乾燥させる電極乾燥方法、電極を乾燥装置内の所定の位置で乾燥させる電極乾燥制御方法、電極乾燥装置および電極乾燥制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばリチウムイオン二次電池に用いる電極は、揮発性の溶媒を含む電極スラリーを集電体に塗布した後に、その電極スラリーを乾燥させて形成している。このような電極は、その量産を開始する前に、予め設定した乾燥条件が適切か否かについて、試作や量産試作において検証している。
【０００３】
例えば特許文献１では、電極用基材に塗布した電極用ペーストに熱電対を埋設した上で、乾燥完了直前に温度が急上昇する電極用ペーストの温度を熱電対で測定することにより、乾燥炉内における電極用ペーストの乾燥状態を検証する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―１７８７５２号公報
【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、電極の乾燥に係る試作や量産試作後に実施する量産において、乾燥炉内で電極を例えば数キロメートルに亘り連続的に乾燥させると、電極用ペーストに含まれている溶媒の膨大な蒸発熱に起因して、乾燥炉の内部の温度が下がる。
【０００６】
このような乾燥炉内における温度の変動は、特許文献１に開示されている電極の乾燥に係る試作や量産試作の段階では検証が困難である。そもそも電極の量産における製造ロット間においも、乾燥炉内における温度の変動には誤差が発生する。したがって、予め行った試作や量産試作では適切であった電極の乾燥条件は、電極の量産において必ずしも適切とはいえない。
【０００７】
この電極の乾燥条件が、実際の電極の量産において適切ではないと、電極を構成する集電体に塗布された電極スラリーが十分に乾燥する前に、電極の乾燥作業を終了してしまう恐れがある。このように乾燥が不十分となった場合、電極スラリーに含まれた活物質が集電体に強固に接着されず、製造後の電極の寿命が設計値を満たさない等の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電極を連続的に乾燥させても、その電極を十分に乾燥させて品質を確保することが可能な電極乾燥方法、電極乾燥制御方法、電極乾燥装置および電極乾燥制御装置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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明に係る電極乾燥方法は、揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥装置で乾燥させる方法である。このような電極乾燥方法は、搬送工程と、乾燥工程と、測定工程と、乾燥判定工程とを有している。搬送工程では、電極を搬送する。乾燥工程では、電極を乾燥手段により乾燥させる。測定工程では、電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、電極の端部の位置を測定する。乾燥判定工程では、電極の端部の位置の変位量に基づき電極の乾燥状態を判定する。
【００１０】
上記目的を達成する本発明に係る電極乾燥制御方法は、揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥装置の所定の位置で乾燥させる制御方法である。このような電極乾燥制御方法は、搬送工程と、乾燥工程と、測定工程と、乾燥制御工程とを有している。搬送工程では、電極を搬送する。乾燥工程では、電極を乾燥手段により乾燥させる。測定工程では、電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、電極の端部の位置を測定する。乾燥制御工程では、電極の端部の位置の変位量に基づき電極の乾燥状態を判定し、電極の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように乾燥手段を制御する。
【００１１】
上記目的を達成する本発明に係る電極乾燥装置は、揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を乾燥させる装置である。このような電極乾燥装置は、搬送部と、乾燥部と、測定部と、乾燥判定部とを有している。搬送部では、電極を搬送する。乾燥部では、電極を乾燥手段により乾燥させる。測定部では、電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、電極の端部の位置を測定する。乾燥判定部では、電極の端部の位置の変位量に基づき電極の乾燥状態を判定する。
【００１２】
上記目的を達成する本発明に係る電極乾燥制御装置は、揮発性の溶媒を含む電極スラリーが集電体に塗布されて形成された電極を所定の位置で乾燥させる制御装置である。このような電極乾燥制御方法は、搬送部と、乾燥部と、測定部と、乾燥制御部とを有している。搬送部では、電極を搬送する。乾燥部では、電極を乾燥手段により乾燥させる。測定部では、電極の搬送経路に沿って設けた測定手段により、電極の端部の位置を測定する。乾燥制御部では、電極の端部の位置の変位量に基づき電極の乾燥状態を判定し、電極の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように乾燥手段を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した本発明によれば、測定手段により測定した電極の端部の位置の変位量に基づいてその電極の乾燥状態を判定するため、電極を連続的に乾燥させても、その電極の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る電極乾燥装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電極乾燥装置を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る電極乾燥装置において乾燥過程にある片面塗工の電極を示す概略斜視図である。
【図４】図３に図示した乾燥過程にある片面塗工の電極を示す要部断面図であり、（Ａ）は図３のＡ−Ａ’線の位置における乾燥前の状態の電極、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ’線の位置における乾燥途中の状態の電極、（Ｃ）は図３のＣ−Ｃ’線の位置における乾燥後の状態の電極を示す。
【図５】図３に図示した乾燥過程にある片面塗工の電極の端部の変位割合を示すグラフである。
【図６】図３に図示した乾燥過程にある片面塗工の電極スラリーの乾燥状態を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る電極乾燥装置において乾燥過程にある両面塗工の電極を示す概略斜視図である。
【図８】図７に図示した乾燥過程にある両面塗工の電極を示す要部断面図であり、（Ａ）は図７のＡ−Ａ’線の位置における乾燥前の状態の電極、（Ｂ）は図７のＢ−Ｂ’線の位置における乾燥途中の状態の電極、（Ｃ）は図７のＣ−Ｃ’線の位置における乾燥後の状態の電極を示す。
【図９】図７に図示した乾燥過程にある両面塗工の電極の端部の変位割合を示すグラフである。
【図１０】第１実施形態に係る電極乾燥装置において電極の端部の位置を測定する一つの方法を示す斜視図である。
【図１１】図１０に図示した電極の端部の位置の測定方法を示す要部断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る電極乾燥装置において電極の端部の位置を測定する他の方法を示す斜視図である。
【図１３】図１２に図示した電極の端部の位置の測定方法を示す要部断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る電極乾燥装置において電極の端部の位置を測定する更に他の方法を示す斜視図である。
【図１５】図１４に図示した電極の端部の位置の測定方法を示す要部断面図である。
【図１６】第２実施形態に係る電極乾燥制御装置を模式的に示す側面図である。
【図１７】第２実施形態に係る電極乾燥制御装置を用いて電極の乾燥位置をその電極の搬送経路における所定の範囲内の位置に収める制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
【００１６】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る電極乾燥装置１〜３は、揮発性の溶媒を含む電極スラリー１０１が集電体１０２に塗布されて形成された電極１００を乾燥させる装置である。ここで、電極乾燥装置１は、図１に示すように、搬送部１０、乾燥部２０、測定部３０、および乾燥判定部６０から構成している。また、第１実施形態に係る電極乾燥装置２は、電極乾燥装置１の変形例であり、例えば図１２に示すように、測定部３０に代えて測定部４０を設けている。さらに、第１実施形態に係る電極乾燥装置３も、電極乾燥装置１の変形例であり、例えば図１４に示すように、測定部３０に代えて測定部５０を設けている。以下、電極乾燥装置１〜３の構成、および電極乾燥装置１〜３を用いた電極１００の乾燥方法について説明する。
【００１７】
電極乾燥装置１〜３の搬送部１０は、図１に示すように、揮発性の溶媒を含む電極スラリー１０１が集電体１０２に塗布されて形成された電極１００を搬送する。
【００１８】
このような搬送部１０は、図２に示すように、電極１００の搬送経路に沿って、供給ロール１１、第１ガイドロール１２、第２ガイドロール１３、複数のサポートロール１４、第３ガイドロール１５、第４ガイドロール１６および巻取ロール１７の順で構成している。この搬送部１０の構成、および搬送部１０による電極１００の搬送方法について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、搬送部１０で搬送する電極１００の構成については、後述する乾燥部２０において詳細に説明する。
【００１９】
搬送部１０の供給ロール１１は、回転可能に保持された円柱形状から成り、電極スラリー１０１が塗布される前の集電体１０２をロール状に積層して保持している。この供給ロール１１は、後述する巻取ロール１７に従動して回転しながら、第１ガイドロール１２に向かって集電体１０２を搬出する。ここで、電極スラリー塗布部９０のコーター９１が、供給ロール１１と第１ガイドロール１２の間に配設され、集電体１０２に当接している。このコーター９１は、集電体１０２に対して電極スラリー１０１を所定の厚みで塗布し、電極１００を形成する。また、第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３は、回転可能に保持された円柱形状から成り、コーター９１で形成された電極１００を乾燥部２０に向けてガイドする。
【００２０】
搬送部１０のサポートロール１４は、回転可能に保持された円柱形状から成り、乾燥部２０の第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈに、それぞれ複数配設している。このサポートロール１４は、電極スラリー１０１が塗布されていない集電体１０２の裏面側に当接する。また、第３ガイドロール１５および第４ガイドロール１６は、それぞれ回転可能に保持された円柱形状から成り、乾燥部２０から搬出された乾燥後の電極１００を巻取ロール１７に向けてガイドする。また、巻取ロール１７は、回転可能に保持された円柱形状から成り、第４ガイドロール１６から搬出された電極１００を巻き取り保管する。この巻取ロール１７は、図示せぬモータにより所定の方向に一定の速度で回転駆動される。
【００２１】
上述した通り、搬送部１０では、供給ロール１１から供給した長尺状の集電体１０２に対して、コーター９１を用いて電極スラリー１０１が塗布されることにより、電極１００が形成される。その後、搬送部１０では、乾燥部２０において乾燥された電極１００を巻取ロール１７で巻き取り保管する。
【００２２】
乾燥部２０は、電極１００を乾燥手段により乾燥させる。この乾燥手段は、例えば後述する加熱ヒータ２２に相当するが、電極１００を乾燥可能なものであれば特に限定されることはなく、例えばファンでもよい。ここで、乾燥部２０は、図１に示すように、搬送部１０の上流側から下流側にかけて、例えば第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンから成り、それぞれ独立して制御する。このような乾燥部２０は、図２に示すように、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの各加熱ゾーンにおいて、給気ファン２１、加熱ヒータ２２、循環ファン２３、上部ノズル２４、下部ノズル２５、循環口２６、排気口２７、排気ファン２８、および断熱壁２９から構成される。この乾燥部２０の構成、および乾燥部２０における電極１００の乾燥について、図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２３】
まず、乾燥部２０の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００２４】
乾燥部２０の給気ファン２１は、外部から各加熱ゾーンに空気を取り込むための送風機である。また、乾燥部２０の加熱ヒータ２２は、各加熱ゾーンに設けられ、給気ファン２１を介して取り込まれた空気を所定の温度に加熱するためのヒータである。また、乾燥部２０の循環ファン２３は、各加熱ゾーンに設けられ、加熱ヒータ２２で加熱された空気を、上部ノズル２４および下部ノズル２５に対して循環するための送風機である。また、乾燥部２０の上部ノズル２４は、各加熱ゾーンの上部に設けられ、搬送される電極１００に対して上方から熱風を供給する。同様に、乾燥部２０の下部ノズル２５は、各加熱ゾーンの下部に設けられ、搬送される電極１００に対して下方から熱風を供給する。
【００２５】
また、乾燥部２０の循環口２６は、各加熱ゾーンの下部に設けられ、上部ノズル２４および下部ノズル２５から各加熱ゾーンに供給された熱風を再利用するための開口である。この循環口２６は、配管を介して加熱ヒータ２２に接続されている。また、乾燥部２０の排気口２７は、各加熱ゾーンの上部に設けられ、各加熱ゾーン内の空気を外部に排気するための開口である。また、乾燥部２０の排気ファン２８は、各加熱ゾーンの上部に設けた排気口２７から排気された空気を外部に放出するための送風機である。この排気ファン２８は、配管を介して各加熱ゾーンの排気口２７に接続している。また、乾燥部２０の断熱壁２９は、各加熱ゾーンの上部、側部および下部に設けられ、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンを、それぞれ独立して所定の温度に制御するための断熱用の壁である。
【００２６】
このような乾燥部２０は、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンで、異なる温調により電極１００を加熱して乾燥させる。具体的には、例えば、まず、第１加熱ゾーン２０Ａおよび第２加熱ゾーン２０Ｂでは、電極１００の温度が緩やかに上昇するように温調する。つぎに、第３加熱ゾーン２０Ｃ〜第５加熱ゾーン２０Ｅでは、電極１００の温度が一定値になるように温調する。この第３加熱ゾーン２０Ｃ〜第５加熱ゾーン２０Ｅにおいて、電極１００を構成する電極スラリー１０１の乾燥速度は一定である。さらに、第６加熱ゾーン２０Ｆ〜第８加熱ゾーン２０Ｈでは、電極１００の温度が再度緩やかに上昇するように温調する。この第６加熱ゾーン２０Ｆ〜第８加熱ゾーン２０Ｈにおいて、電極１００を構成する電極スラリー１０１の乾燥速度は徐々に減速する。
【００２７】
ここで、電極１００の構成について 、その乾燥に関する特性も含め、図３を参照しながら、詳細に説明する。
【００２８】
電極１００は、図３に示すように、電極スラリー１０１を導電体である集電体１０２に塗布した後、その電極スラリー１０１を乾燥させて形成する。このような電極１００の集電体１０２は、電極箔からなり、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼を用いることができる。ここで、正極用の集電体１０２には、例えば、アルミニウムからなる電極箔を用いる。同様に、負極用の集電体１０２には、例えば、銅からなる電極箔を用いる。また、電極箔の厚みは、材質がアルミニウムの場合には２０μｍ、材質が銅の場合には１０μｍ程度である。
【００２９】
また、電極１００の電極スラリー１０１は、例えば、活物質、導電助剤およびバインダーを有し、揮発性の溶媒を添加することで所定の粘度にされる。ここで、図３に概略斜視図で示す電極１００において、Ａ−Ａ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０１ａを乾燥させる前の状態である。また、図３に示すＣ−Ｃ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０１ｃの乾燥が完了した状態である。このような電極スラリー１０１は、例えば、厚み２０μｍの集電体１０２に対して、厚み２００μｍで塗布され、乾燥が完了するときには厚み１００μｍに収縮している。
【００３０】
この電極１００の電極スラリー１０１の正極用の活物質は、例えば、マンガン酸リチウムである。ここで、正極用の活物質は、容量および出力特性の点から、リチウム−遷移金属複合酸化物を適用することが好ましい。また、負極用の活物質は、例えば、グラファイトである。ここで、負極用の活物質には、ハードカーボンや、リチウム−遷移金属複合酸化物を用いてもよい。また、導電助剤は、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラックまたはグラファイトである。また、バインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。また、溶媒は、例えば、ノルマルメチルピロリドン（ＮＭＰ）または水である。ここで、電極スラリー１０１に含まれる溶媒は、乾燥時に蒸発することによって電極スラリー１０１から除去する。
【００３１】
つぎに、乾燥部２０による電極１００の乾燥に関し、集電体１０２の片面に電極スラリー１０１を塗布する場合（片面塗工）について、図３〜図６を参照しながら説明する。
【００３２】
図３に概略斜視図で示す電極１００において、Ａ−Ａ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０１ａを乾燥させる前の状態であり、第１加熱ゾーン２０Ａに搬入される前の電極１００に相当する。また、図４（Ａ）には、図３のＡ−Ａ’線の位置での電極１００を断面図で示している。このような電極１００は、前述した電極スラリー塗布部９０のコーター９１により、横幅Ｗ１から成る集電体１０２ａに対し、電極スラリー１０１ａが厚みＤ１で塗布されて形成されている
図３に示すＢ−Ｂ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０１ｂが乾燥途中の状態であり、乾燥部２０の例えば第６加熱ゾーン２０Ｆを搬送されている電極１００に相当する。また、図４（Ｂ）には、図３のＢ−Ｂ’線の位置での電極１００を断面図で示している。このような電極１００の電極スラリー１０１ｂの厚みＤ２は、電極スラリー１０１ａに含まれていた揮発性の溶媒の一部が蒸発した結果、図４（Ａ）に示す厚みＤ１よりも薄くなっている。ここで、集電体１０２ｂの両端は、乾燥収縮した電極スラリー１０１ｂに引き寄せられて屈曲または屈折している。したがって、図４（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ２は、図４（Ａ）に示す集電体１０２ａの横幅Ｗ１よりも短くなっている。
【００３３】
図３に示すＣ−Ｃ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０１ｃの乾燥が完了した状態であり、乾燥部２０の例えば第８加熱ゾーン２０Ｈを搬送されている電極１００に相当する。また、図４（Ｃ）には、図３のＣ−Ｃ’線の位置での電極１００を断面図で示している。このような電極１００の電極スラリー１０１ｃの厚みＤ３は、電極スラリー１０１ｂに残留していた揮発性の溶媒が殆ど蒸発した結果、図４（Ｂ）に示す厚みＤ２よりも薄くなっている。ここで、集電体１０２ｃの両端は、乾燥収縮した電極スラリー１０１ｃに引き寄せられて更に屈曲または屈折している。したがって、図４（Ｃ）に示す集電体１０２ｃの横幅Ｗ３は、図４（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ２よりも短くなっている。
【００３４】
ここで、図３および図４に示す電極１００の集電体１０２の端部は、次のような原理により屈曲または屈折する。電極１００は、例えば、厚み２０μｍの集電体１０２に対して、その１０倍の厚み２００μｍで電極スラリー１０１を塗布した後に、加熱により乾燥させて形成する。この加熱に伴い、集電体１０２に比較して十分に厚みを有する電極スラリー１０１中の溶媒が蒸発しながら乾燥する。このように電極スラリー１０１の乾燥が進むと、電極スラリー１０１の厚みは塗布当初の半分程度になる。さらに、電極スラリー１０１の乾燥の末期には、電極スラリー１０１の表面が乾燥により収縮し、その収縮の応力により、集電体１０２ｂの両端が引き寄せられて屈曲または屈折する。
【００３５】
図５に示す電極１００に関するグラフは、図３および図４に図示した乾燥過程にある片面塗工した電極１００について、電極スラリー１０１中の溶媒の蒸発割合に対する、集電体１０２の端部の変位割合を示している。この集電体１０２の端部の変位割合は、屈曲または屈折することにより短くなった集電体１０２の横幅の減少幅を割合で表したものである。したがって、電極スラリー１０１に含まれている揮発性の溶媒が完全に蒸発した時点における蒸発割合を１００％、および集電体１０２の端部の屈曲または屈折が止まった時点における端部の変位割合を１００％と定義する。図５に示すように、電極スラリー１０１に含まれている揮発性の溶媒の蒸発割合が９０％を超えるところから、集電体１０２の端部の変位割合が急激に増加している。ここで、図４（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ２は、図５に示す溶媒の蒸発割合が９０％を超えた後の集電体１０２の端部の変位割合を反映している。また、図４（Ｃ）に示す集電体１０２ｃの横幅Ｗ３は、図５に示す溶媒の蒸発割合が１００％に到達する直前の集電体１０２の端部の変位割合を反映している。
【００３６】
図６に示す電極１００に関するグラフは、図３および図４に図示した乾燥過程にある片面塗工した電極１００について、その電極１００中の電極スラリー１０１の乾燥状態を示している。電極スラリー１０１は、図６の横軸に示すように、昇温ゾーン、溶媒蒸発ゾーン、および乾燥仕上ゾーンを経て、乾燥させる。ここで、電極スラリー１０１中の溶媒の残存率は、昇温ゾーンの最初には１００％であるが、昇温ゾーンと溶媒蒸発ゾーンの境界から急激に減少し始め、乾燥仕上ゾーンの後半で０％になる。また、電極スラリー１０１の温度は、昇温ゾーンの最初には常温であるが、昇温ゾーンから乾燥仕上ゾーンにかけて上昇し、その乾燥仕上ゾーンで１３０℃に達し、乾燥仕上ゾーンを超えると急激に低下して常温になる。また、電極スラリー１０１に給気される熱風の風速は、昇温ゾーンでは一定である。つぎに、熱風の風速は、昇温ゾーンから溶媒蒸発ゾーンに移行するときに所定の値だけ下げた後、溶媒蒸発ゾーンでは一定としている。さらに、熱風の風速は、仕上乾燥ゾーンを超えてから急上昇させ、その仕上乾燥ゾーンを超えるまで増加させる。
【００３７】
つぎに、乾燥部２０による電極１００の乾燥に関し、電極スラリー１０１を一面に塗布して乾燥済みの集電体１０２において、その集電体１０２の一面に対向した他面にも電極スラリー１０３を塗布する場合（両面塗工）について、図７〜図９を参照しながら説明する。
【００３８】
図７に概略斜視図で示す電極１００において、Ａ−Ａ’線の位置での電極１００は、両面塗工された電極スラリー１０３ａを乾燥させる前の状態であり、第１加熱ゾーン２０Ａに搬入される前の電極１００に相当する。また、図８（Ａ）には、図７のＡ−Ａ’線の位置での電極１００を断面図で示している。なお、図４（Ｃ）において屈曲または屈折していた集電体１０２の端部は、搬送部１０の巻取ロール１７で巻き取り保管される過程で、図８（Ａ）に示すようにその屈折または屈折が解消されている。このような電極１００は、前述した電極スラリー塗布部９０のコーター９１により、横幅Ｗ１から成る集電体１０２ａに対し、電極スラリー１０３ａが厚みＤ４で塗布されて形成されている。
【００３９】
図７に示すＢ−Ｂ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０３ｂが乾燥途中の状態であり、乾燥部２０の例えば第６加熱ゾーン２０Ｆを搬送されている電極１００に相当する。また、図８（Ｂ）には、図７のＢ−Ｂ’線の位置での電極１００を断面図で示している。このような電極１００の電極スラリー１０３ｂの厚みＤ５は、電極スラリー１０３ａに含まれていた揮発性の溶媒の一部が蒸発した結果、図８（Ａ）に示す厚みＤ４よりも薄くなっている。ここで、集電体１０２ｂの両端は、乾燥収縮した電極スラリー１０３ｂに引き寄せられて屈曲または屈折している。したがって、図８（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ４は、図８（Ａ）に示す集電体１０２ａの横幅Ｗ１よりも短くなっている。
【００４０】
図７に示すＣ−Ｃ’線の位置での電極１００は、電極スラリー１０３ｃの乾燥が完了した状態であり、乾燥部２０の例えば第８加熱ゾーン２０Ｈを搬送されている電極１００に相当する。また、図８（Ｃ）には、図７のＣ−Ｃ’線の位置での電極１００を断面図で示している。このような電極１００の電極スラリー１０３ｃの厚みＤ６は、電極スラリー１０３ｂに残留していた揮発性の溶媒が殆ど蒸発した結果、図８（Ｂ）に示す厚みＤ５よりも薄くなっている。ここで、集電体１０２ｃの両端は、乾燥収縮した電極スラリー１０３ｃに引き寄せられて更に屈曲または屈折している。したがって、図８（Ｃ）に示す集電体１０２ｃの横幅Ｗ５は、図８（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ４よりも短くなっている。
【００４１】
図９に示す電極１００に関するグラフは、図７および図８に図示した乾燥過程にある両面塗工した電極１００について、電極スラリー１０３中の溶媒の蒸発割合に対する、集電体１０２の端部の変位割合を示している。この集電体１０２の端部の変位割合は、図５を基準として、屈曲または屈折することにより短くなった集電体１０２の横幅の減少幅を割合で表したものである。図９に示すように、電極スラリー１０３に含まれている揮発性の溶媒の蒸発割合が９０％を超えるところから、集電体１０２の端部の変位割合が増加している。ここで、図８（Ｂ）に示す集電体１０２ｂの横幅Ｗ４は、図９に示す溶媒の蒸発割合が９０％を超えた後の集電体１０２の端部の変位割合を反映している。また、図８（Ｃ）に示す集電体１０２ｃの横幅Ｗ５は、図９に示す溶媒の蒸発割合が１００％に到達する直前の集電体１０２の端部の変位割合を反映している。いずれにしても、図９中に実線で示す両面塗工のグラフは、図５を引用した点線で示す片面塗工のグラフと比較して、乾燥段階における変位割合の変化が半分程度である。これは、電極スラリー１０３の乾燥収縮時に、既に集電体１０２に塗布して乾燥済の電極スラリー１０１により、集電体１０２の端部の屈曲または屈折が妨げられていることに起因している。
【００４２】
電極乾燥装置１の測定部３０は、図１０に示すように、電極１００の搬送経路の側方の片端または両端に沿って複数設けた測定手段により、電極１００の端部の位置を測定する。
【００４３】
ここで、図１０では、測定部３０における測定手段の各構成の配置を明確にするために、乾燥部２０の大部分の図示を省略し、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンを矢印で示すに留めている。測定部３０の測定手段は、検出器を有し、図１１に示すように、電極１００の電極面の左端の一方側に配設した発光部材３１から出射した光Ｌ１の一部を、その電極面の他方側に配設された受光部材３３で受光する。ここで、電極１００の電極面は、集電体１０２に対して電極スラリー１０１が塗布されている面に相当する。同様に、測定部３０の測定手段は、電極１００の電極面の右端の一方側に配設した発光部材３２から出射した光Ｌ２の一部を、その電極面の他方側に配設された受光部材３４で受光する。すなわち、図１０では、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って測定手段を設けた構成を示している。この測定部３０の構成、および測定部３０による電極１００の端部の位置の測定方法について、図１０および図１１を参照しながら説明する。
【００４４】
測定部３０は、例えば、２０組の検出器を第６加熱ゾーン２０Ｆの中央から第８加熱ゾーン２０Ｈの中央まで、電極１００の搬送方向に沿って一定間隔で設けている。したがって、第６加熱ゾーン２０Ｆの後半の領域、第７加熱ゾーン２０Ｇの全ての領域、および第８加熱ゾーン２０Ｈの前半の領域において、２０組の検出器を用いて、電極１００の端部の位置を連続的に測定することができる。ここで、２０組の検出器は、それぞれ電極１００の搬送経路の側方の両端に設けられている。具体的には、図１１に示すように、検出器の発光部材３１と受光部材３３は、電極１００の左端から離間した状態で対向するように、電極１００の上下に配設している。同様に、検出器の発光部材３２と受光部材３４は、電極１００の右端から離間した状態で対向するように、電極１００の上下に配設している。
【００４５】
ここで、発光部材３１および３２は電極１００よりも上側に配置し、かつ、受光部材３３および３４は電極１００よりも下側に配置している。しかしながら、このような配置に限定されることはなく、発光部材３１および３２を電極１００よりも下側に配置し、かつ、受光部材３３および３４を電極１００よりも上側に配置してもよい。具体的には、例えば、検出器を定期的にメンテナンスするような場合には、受光部材３３および３４に入射する光を目視して確認し易いように、受光部材３３および３４を電極１００よりも下側に配置すると良い。一方、例えば、天井に取り付けられた蛍光灯や装置に設けられたパテライトに起因した外乱光の影響が大きい場合には、その外乱光を遮光し易いように、受光部材３３および３４を電極１００よりも上側に配置すると良い。
【００４６】
このような発光部材３１および３２には、光源として、例えばレーザダイオードや発光ダイオードを設ける。なお、発光部材３１および３２は、同一の仕様からなる。ここで、レーザダイオードから出射される光は、発光ダイオードから出射される光と比較して、光の回折が少なく直進性が高い。したがって、光源にレーザダイオードを用いれば、後述する受光部材３３および３４で光を受光するときの検出誤差を低減することができる。また、発光部材３１および３２は、例えば、レーザダイオードや発光ダイオードから出射された光をコリメータレンズを用いることにより、一定の出射幅を有する平行光にする構成とする。さらに、発光部材３１および３２は、レーザダイオードから出射された光を、外周が多面体に形成された回転ミラーで反射させることにより、一定の領域において直線状に走査可能な光にする構成とすることができる。
【００４７】
また、発光部材３１および３２から出射する光の波長は、紫外線、可視光線、または赤外光線の領域から選択することができる。ここで、光の波長に紫外線を選択した場合、乾燥部２０に設けられた熱源から放射される赤外線と分別して検出することが容易になる。また、光の波長に可視光線を選択した場合、その光は視認できることから、検出器の光学調整が容易になる。一方、光の波長に赤外光線を選択した場合、その光は紫外線や可視光線と比較して透過や反射に伴う減衰が少ないことから、窓板等による光の強度低下を抑制することができる。さらに、光の波長に赤外光線を選択した場合、外乱光である紫外線や可視光線を透過させない色フィルタを設けることにより、その影響を避けることができる。
【００４８】
さらに、受光部材３３および３４には、光の受光素子として、例えば直線状に複数隣接してＳｉフォトダイオードや、受光面が長方形状からなるＣＣＤイメージセンサを設ける。なお、受光部材３３および３４は、同一の仕様からなる。また、Ｓｉフォトダイオードを用いる場合、１画素の横幅が数百μｍの仕様を選択する。同様に、ＣＣＤイメージセンサを用いる場合、１画素の横幅が数十μｍ〜数百μｍの仕様を選択する。このような１画素の横幅は、受光部材３３および３４による光の検出位置に係る分解能となる。ここで、光Ｌ１およびＬ２が集電体１０２ｆの端部で反射すると、その反射光が受光部材３３または３４に入射してノイズとなる場合がある。このような場合には、例えば、受光部材３３および３４の前方に偏光フィルタを配設して、その反射光を遮蔽する。
【００４９】
上述した測定部３０の検出器は、乾燥部２０に隣接して設ける。ここで、乾燥部２０では、内部の温度を所定の値に制御するため、周囲の構造と断熱する必要がある。したがって、発光部材３１および３２は、例えば、乾燥部２０の上部に設けられた図示せぬ透明な耐熱ガラス越しに配設する。この場合、受光部材３３および３４は、発光部材３１および３２に対向するように、乾燥部２０の下部に設けられた透明な耐熱ガラス越しに配設する。また、この耐熱ガラスは、電極スラリー１０１から蒸発した溶媒により曇る可能性があることから、例えばワイパーを設ける。
【００５０】
さらに、測定部３０による電極１００の端部の位置の測定方法について説明する。図１１に示す電極１００は、含有されている溶媒が一定量乾燥した電極スラリー１０１ｆと、その電極スラリー１０１ｆ中の溶媒の乾燥に伴い端部が屈曲した集電体１０２ｆから形成されている。ここで、電極１００の端部は、その電極１００を構成する集電体１０２ｆの端部に相当する。図１１に示すように、発光部材３１から出射幅Ｈ１で出射された光Ｌ１の一部は、集電体１０２ｆの図中左側の端部で遮蔽されることなく、入射幅Ｈ３で受光部材３３に入射する。同様に、図１１に示すように、発光部材３２から出射幅Ｈ２で出射された光Ｌ２の一部は、集電体１０２ｆの図中右側の端部で遮蔽されることなく、入射幅Ｈ４で受光部材３４に入射する。なお、２０組の検出器について、光Ｌ１およびＬ２の光線をそれぞれ図１０に図示すると、それらの光線が密集してしまう。したがって、図１０では、２０組の検出器のうち、両端と中央付近の３組の検出器についてのみ、光Ｌ１およびＬ２の光線を図示している。
【００５１】
ここで、測定部３０において、集電体１０２ｆの端部の変位量Ｒ１は、下記（１）式により算出される。
【００５２】
【数１】
0005831223.tif 000002
【００５３】
この変位量Ｒ１は、両端部が屈曲または屈折した集電体１０２ｆの横幅に係る減少幅の片側分に相当する。具体的には、変位量Ｒ１は、図４（ａ）に示す集電体１０２ａの横幅Ｗ１を図１１に示す集電体１０２ｆの横幅Ｗ６で引いた上で、２で割った値である。このように、変位量Ｒ１は、集電体１０２ｆの右端部と左端部において屈曲または屈折の大きさが異なっても、その屈曲または屈折に伴う集電体１０２ｆの横幅の減少幅を平均値で算出する。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、電極１００の搬送経路の側方の両端に測定手段を設けていることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ１を算出することができる。
【００５４】
上述した測定部３０では、図１０に示すように、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って測定手段を設けることにより、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、その蛇行の影響を受けることがないように構成している。一方、電極１００を搬送方向の法線方向に対して蛇行させることなく搬送可能な場合には、測定部３０の測定手段を電極１００の搬送経路の側方のどちらか片端のみに沿って設ける構成としてもよい。ここで、電極１００の蛇行を防止するためには、例えば、乾燥部２０と隣接する搬送部１０に電極１００の端部の位置を検出するセンサーを設け、そのセンサーによる検出結果に基づき、供給ロール１１を電極１００の搬送方向の法線方向に対して移動させる。
【００５５】
つぎに、測定部４０について説明する。この測定部４０は、図１２に示す第１実施形態に係る電極乾燥装置２に配設しており、前述した測定部３０の他の形態に相当する。
【００５６】
このような測定部４０は、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って測定手段を設けた測定部３０と比較して、構成部材が少なく光学調整も容易であることから、組み立て調整に係る手間を大幅に削減することができる。なお、電極乾燥装置２において、測定部４０以外の構成は、電極乾燥装置１と同様である。
【００５７】
測定部４０は、図１２に示すように、電極１００の搬送経路の上方または下方に沿って複数設けた測定手段により、電極１００の端部の位置を測定する。なお、図１２では、図１０と同様に、測定部４０の測定手段の配置を明確にするために、乾燥部２０の大部分の図示を省略し、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンを矢印で示すに留めている。このような測定部４０の測定手段は、撮像器を有し、図１３に示すように、電極１００を電極面側から撮像する。この測定部４０の構成、および測定部４０による電極１００の端部の位置の測定方法について、図１２および図１３を参照しながら説明する。
【００５８】
ここで、測定部４０は、測定部３０と同様に、例えば、２０組の撮像器を、第６加熱ゾーン２０Ｆの中央から第８加熱ゾーン２０Ｈの中央まで、電極１００の搬送方向に沿って一定間隔で設けている。したがって、第６加熱ゾーン２０Ｆの後半の領域、第７加熱ゾーン２０Ｇの全ての領域、および第８加熱ゾーン２０Ｈの前半の領域において、２０組の撮像器を用いて、電極１００の端部の位置を連続的に測定することができる。
【００５９】
測定部４０の撮像器には、ＣＣＤカメラ４１を用いる。このＣＣＤカメラ４１により、電極１００で反射した光Ｌ３を受光して、電極１００の端部の位置を測定する。具体的には、ＣＣＤカメラ４１で得られた電極１００の画像から、電極１００の端部の位置を、周囲の構造物との色調や反射率の違いに基づき検出する。なお、ＣＣＤカメラ４１の分解能は、数十μｍ〜数百μｍの仕様を選択する。ここで、ＣＣＤカメラ４１は、乾燥部２０の上部に設けられた図示せぬ透明な耐熱ガラス越しに配設する。また、この耐熱ガラスは、電極スラリー１０１から蒸発した溶媒により曇る可能性があることから、例えばワイパーを設ける。また、ＣＣＤカメラ４１は、図１に示す乾燥部２０の上部ノズル２４と干渉するため、その上部ノズル２４の形状を一部変更して、ＣＣＤカメラ４１を配設できるようにする。
【００６０】
さらに、測定部４０による電極１００の端部の位置の測定方法について説明する。図１３に示す電極１００は、含有されている溶媒が一定量乾燥した電極スラリー１０１ｇと、その電極スラリー１０１ｇ中の溶媒の乾燥に伴い端部が屈曲した集電体１０２ｇから形成されている。ここで、電極１００の端部は、その電極１００を構成する集電体１０２ｇの端部に相当する。なお、２０組の撮像器について、光Ｌ３の光線をそれぞれ図１２に図示すると、それらの光線が密集してしまう。したがって、図１２では、２０組の撮像器のうち、両端と中央付近の３組の撮像器についてのみ、光Ｌ３の光線を図示している。
【００６１】
ここで、測定部４０において、集電体１０２ｇの端部の変位量Ｒ２は、下記（２）式により算出される。
【００６２】
【数２】
0005831223.tif 000003
【００６３】
この変位量Ｒ２は、両端部が屈曲または屈折した集電体１０２ｇの横幅に係る減少幅の片側分に相当する。具体的には、変位量Ｒ２は、図４（ａ）に示す集電体１０２ａの横幅Ｗ１を図１３に示す集電体１０２ｇの横幅Ｗ７で引いた上で、２で割った値である。このように、変位量Ｒ２は、集電体１０２ｇの右端部と左端部において屈曲または屈折の大きさが異なっても、その屈曲または屈折に伴う集電体１０２ｇの横幅の減少幅を平均値で算出する。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、撮像器により電極１００の両端を撮像していることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ２を算出することができる。
【００６４】
つぎに、測定部５０について説明する。この測定部５０は、図１４に示す第１実施形態に係る電極乾燥装置３に配設しており、前述した測定部３０の更に他の形態に相当する。
【００６５】
このような測定部５０は、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って測定手段を設けた測定部３０と比較して、検出器の構成を半分にすることができる。なお、電極乾燥装置３において、測定部５０以外の構成は、電極乾燥装置１と同様である。
【００６６】
測定部５０は、図１４に示すように、電極１００の搬送経路の側方に沿って複数設けた測定手段により、電極１００の端部の位置を測定する。なお、図１４では、図１０と同様に、測定部５０の測定手段の各構成の配置を明確にするために、乾燥部２０の大部分の図示を省略し、第１加熱ゾーン２０Ａ〜第８加熱ゾーン２０Ｈの８つの加熱ゾーンを矢印で示すに留めている。このような測定部５０の測定手段は、検出器を有し、図１５に示すように、電極１００の側面の一方側に配設した発光部材５１から出射した光Ｌ４の一部を、その電極１００の側面の他方側に配設された受光部材５２で受光する。ここで、電極１００の側面は、集電体１０２およびその集電体１０２に塗布された電極スラリー１０１の厚み方向の面に相当する。この測定部５０の構成、および測定部５０による電極１００の端部の位置の測定方法について、図１４および図１５を参照しながら説明する。
【００６７】
ここで、測定部５０は、測定部３０と同様に、例えば、２０組の検出器を、第６加熱ゾーン２０Ｆの中央から第８加熱ゾーン２０Ｈの中央まで、電極１００の搬送方向に沿って一定間隔で設けている。したがって、第６加熱ゾーン２０Ｆの後半の領域、第７加熱ゾーン２０Ｇの全ての領域、および第８加熱ゾーン２０Ｈの前半の領域において、２０組の検出器を用いて、電極１００の端部の位置を連続的に測定することができる。
【００６８】
検出器の発光部材５１には、光源として、例えばレーザダイオードを設ける。また、発光部材５１は、レーザダイオードから出射された光を、コリメータレンズを用いることにより、一定の出射幅を有する平行光にする構成とする。また、検出器の受光部材５２には、光の受光素子として、例えば直線状に複数隣接してＳｉフォトダイオードや、受光面が長方形状からなるＣＣＤイメージセンサを設ける。ここで、発光部材５１は、乾燥部２０の一方の側部に設けられた図示せぬ透明な耐熱ガラス越しに配設する。また、受光部材５２は、発光部材５１に対向するように、乾燥部２０の他方の側部に設けられた透明な耐熱ガラス越しに配設する。また、この耐熱ガラスは、電極スラリー１０１から蒸発した溶媒により曇る可能性があることから、例えばワイパーを設ける。
【００６９】
さらに、測定部５０による電極１００の端部の位置の測定方法について説明する。図１５に示す電極１００は、含有されている溶媒が一定量乾燥した電極スラリー１０１ｈと、その電極スラリー１０１ｈ中の溶媒の乾燥に伴い端部が屈曲した集電体１０２ｈから形成されている。ここで、電極１００の端部は、その電極１００を構成する集電体１０２ｈの端部に相当する。図１５に示すように、発光部材５１から出射された光Ｌ４の一部は、集電体１０２ｈで遮蔽されることから、受光部材５２に光の遮光幅Ｈ５が発生する。なお、２０組の検出器について、光Ｌ４の光線をそれぞれ図１４に図示すると、それらの光線が密集してしまう。したがって、図１４では、２０組の検出器のうち、両端と中央付近の３組の検出器についてのみ、光Ｌ４の光線を図示している。
【００７０】
ここで、測定部５０において、集電体１０２ｈの端部の変位量Ｒ３は、下記（３）式により算出される。
【００７１】
【数３】
0005831223.tif 000004
【００７２】
この変位量Ｒ３は、両端部が屈曲または屈折した集電体１０２ｈの厚みに相当する高さ方向の増加幅に相当する。ここで、集電体１０２ｈの端部が長い区間に亘り屈曲または屈折するような場合、高さ方向の変位量Ｒ３は、図１１を参照しながら前述した横方向の変位量Ｒ１よりも大きくなることから、その変位量Ｒ３を検出し易い。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、検出器では集電体１０２ｈの厚みに相当する高さ方向の増加幅を検出していることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ３を算出することができる。また、変位量Ｒ３は、集電体１０２ｆの右端部と左端部において屈曲または屈折の大きさが異なる場合には、その大きい値を算出する。
【００７３】
電極乾燥装置１の乾燥判定部６０では、電極１００の端部の位置の変位量に基づき電極１００の乾燥状態を判定する。
【００７４】
この乾燥判定部６０は、図２に示すように、コントローラー６１を設けている。ここで、コントローラー６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成している。ＣＰＵ（    Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行する。また、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、電極１００の乾燥状態を判定するための制御プログラムを格納している。また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵによる制御プログラムの実行に伴う電極１００の端部の位置の測定データを一時的に記憶する。ここで、コントローラー６１は、測定部３０〜５０により測定された電極１００の端部の位置の変化量に基づき、電極１００の乾燥状態を判定する。具体的には、例えば、参照テーブルとして、図５に示す電極１００の集電体１０２の端部の変位割合をＲＯＭに収納しておく。その上で、コントローラー６１は、測定部３０〜５０により測定された電極１００の端部の位置の変化量と、ＲＯＭに格納しておいた参照テーブルの値とを比較することにより、電極１００の乾燥状態を判定する。
【００７５】
上述した第１実施形態の電極乾燥方法およびその電極乾燥方法を具備した電極乾燥装置１〜３によれば、以下の効果を奏する。
【００７６】
電極乾燥装置１〜３の測定部３０〜５０に設けた測定手段により電極１００の端部の位置を測定し、その電極１００の端部の位置の変位量に基づいて、乾燥判定部６０に設けたコントローラー６１により電極１００の乾燥状態を判定している。したがって、電極１００を連続的に乾燥させても、その電極１００の品質を確保することができる。
【００７７】
具体的には、電極１００は、電極スラリー１０１の表面が乾燥により収縮し、その収縮の応力により、集電体１０２ｂの両端が引き寄せられて屈曲または屈折する。このよう現象は、電極１００の乾燥時に再現性良く定量的に発生することから、電極１００の端部の位置の変位量に基づいて電極１００の乾燥状態を判定する方法は、高い信頼性を有する。
【００７８】
また、電極乾燥装置１の測定部３０は、図１０に示すように、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って複数設けた測定手段（発光部材３１と３２および受光部材３３と３４）により、電極１００の端部の位置を測定する。このような電極１００の端部の位置の測定方法によれば、測定手段は、容易な構成により構築することができ、乾燥部２０の各構成部材に干渉することもなく、高い測定精度を保つことができる。特に、測定手段を構成する発光部材３１と３２および受光部材３３と３４の仕様を、電極乾燥装置１の設置環境等に合わせて、任意に選択することができる。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、電極１００の搬送経路の側方の両端に測定手段を設けていることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ１を算出することができる。
【００７９】
また、電極乾燥装置２の測定部４０は、図１２に示すように、電極１００の搬送経路の上方または下方に沿って複数設けた測定手段（ＣＣＤカメラ４１）により、電極１００の端部の位置を測定する。このような電極１００の端部の位置の測定方法によれば、測定手段は、ＣＣＤカメラ４１のみと構成部材が少なく光学調整も容易であることから、組み立て調整に係る手間を大幅に削減することができる。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、撮像器により電極１００の両端を撮像していることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ２を算出することができる。
【００８０】
また、電極乾燥装置３の測定部５０は、図１４に示すように、電極１００の搬送経路の側方に沿って複数設けた測定手段（発光部材５１および受光部材５２）により、電極１００の端部の位置を測定する。このような測定部５０は、電極１００の搬送経路の側方の両端に沿って測定手段を設けた測定部３０と比較して、検出器の構成を半分にすることができる。また、このような構成によれば、電極１００が搬送方向の法線方向に対して蛇行しながら搬送されても、検出器では集電体１０２ｈの厚みに相当する高さ方向の増加幅を検出していることから、その蛇行の影響を受けることなく、変位量Ｒ３を算出することができる。
【００８１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る電極乾燥制御装置４は、揮発性の溶媒を含む電極スラリー１０１が集電体１０２に塗布されて形成された電極１００を所定の位置で乾燥させる制御装置である。
【００８２】
すなわち、第２実施形態に係る電極乾燥制御装置４は、第１実施形態に係る電極乾燥装置１〜３と異なり、電極１００を乾燥装置内の所定の位置で乾燥させる制御装置である。このような電極乾燥制御装置４は、図１６に示すように、搬送部１０、乾燥部７０、測定部３０〜５０、および乾燥制御部８０から構成している。以下、第２実施形態では、電極乾燥制御装置４に特有の構成、および電極乾燥制御装置４に特有の電極１００の乾燥方法について説明する。
【００８３】
電極乾燥制御装置４の乾燥部７０は、電極１００を乾燥手段により乾燥させる。この乾燥手段は、例えば後述する熱交換器７１および赤外線ランプ７３に相当するが、電極１００を乾燥可能なものであれば特に限定されることはない。ここで、乾燥部７０は、乾燥制御部８０による制御に基づいて、乾燥部７０の第１加熱ゾーン７０Ａおよび第２加熱ゾーン７０Ｂにおける温調を可変させる。ここで、乾燥部２０を用いても第１加熱ゾーン２０Ａおよび第２加熱ゾーン２０Ｂにおける温調を可変させることができる。しかし、電極乾燥制御装置４での乾燥に係る構成の理解を容易にするために、乾燥部７０を用いて説明する。
【００８４】
乾燥部７０の基本的な構成は、乾燥部２０の構成と同様である。この乾燥部７０は、図１６に示すように、搬送部１０の上流側から下流側にかけて、第１加熱ゾーン７０Ａ〜第８加熱ゾーン７０Ｈの８つの加熱ゾーンから成り、それぞれ独立して制御する。ここで、乾燥部７０の第１加熱ゾーン７０Ａおよび第２加熱ゾーン７０Ｂにおける温調は、乾燥部７０自体による制御に加えて、乾燥制御部８０による制御が別途行われる。また、乾燥部７０において、第１加熱ゾーン７０Ａおよび第２加熱ゾーン７０Ｂの上部ノズル７４には、それぞれ赤外線ランプ７３を設けている。さらに、乾燥部７０において、第１加熱ゾーン７０Ａ〜第８加熱ゾーン７０Ｈの下部ノズル７２には、熱交換器７１を設けている。なお、乾燥部７０の動作については、図１７を参照しながら後述する。
【００８５】
電極乾燥制御装置４の乾燥制御部８０は、電極１００の端部の位置の変位量に基づき電極１００の乾燥状態を判定し、電極１００の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように乾燥部７０の乾燥手段を制御する。したがって、乾燥制御部８０は、前述した乾燥判定部６０における判定に加えて、電極１００の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように乾燥部７０の乾燥手段を制御する。このような乾燥制御部８０は、図１６に示すように、コントローラー８１を設けている。ここで、コントローラー８１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成している。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行する。また、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、電極１００の乾燥状態を判定し、電極１００の乾燥が搬送経路における所定の範囲内の位置で完了するように乾燥部７０を制御するための制御プログラムを格納している。また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵによる制御プログラムの実行により発生した電極１００の端部の位置や乾燥の程度に係るデータを一時的に記憶する。なお、乾燥制御部８０による乾燥部７０の制御については、図１７を参照しながら後述する。
【００８６】
次に、乾燥制御部８０による乾燥部７０の乾燥手段の制御について、図１７を参照しながら説明する。
【００８７】
図１７は、電極乾燥制御装置４を用いて、電極１００の乾燥位置をその電極１００の搬送経路における所定の範囲内の位置に収める制御をフローチャートで示している。
【００８８】
まず、測定部３０の２０組の検出器により、電極１００の端部の位置を測定する（ステップＳ１）。続いて、乾燥制御部８０により電極１００の乾燥完了位置を判定する。具体的には、例えば、参照テーブルとして、図５に示すような電極１００の集電体１０２の端部の変位割合を、コントローラー８１のＲＯＭに予め収納しておく。その上で、コントローラー８１が、測定部３０の２０組の検出器により測定された電極１００の端部の位置の変化量と、ＲＯＭに格納しておいた参照テーブルの値とを比較する。さらに、コントローラー８１は、その比較結果から、電極１００の乾燥状態を確認し、搬送経路における電極１００の乾燥完了位置を判定する（ステップＳ２）。
【００８９】
続いて、ステップＳ２で判断された電極１００の乾燥完了位置において「判定値＞目標上限位置」の判定結果が、Ｙｅｓの場合にはステップＳ４に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ５に進む（ステップＳ３）。続いて、ステップＳ３からステップＳ４に進んだ場合、ステップＳ２で判断された電極１００の乾燥完了位置において「目標上限位置＞判定値」の判定結果が、Ｙｅｓの場合には制御を完了し、Ｎｏの場合にはステップＳ６に進む（ステップＳ４）。
【００９０】
続いて、ステップＳ３からステップＳ５に進んだ場合、乾燥制御部８０において、赤外線ランプ７３の出力を上昇させ、かつ熱交換器７１から供給する熱量の温度を上昇させる。このような制御により、電極１００の乾燥完了位置を、電極１００の乾燥経路に対して上流側にずらす（ステップＳ５）。続いて、ステップＳ４からステップＳ６に進んだ場合、乾燥制御部８０において、赤外線ランプ７３の出力を降下させ、かつ熱交換器７１から供給する熱量の温度を降下させる。このような制御により、電極１００の乾燥完了位置を、電極１００の乾燥経路に対して下流側にずらす（ステップＳ６）。
【００９１】
上述した第２実施形態の電極乾燥制御方法およびその電極乾燥方法を具備した電極乾燥制御装置４によれば、以下の効果を奏する。
【００９２】
電極乾燥制御装置４の測定部３０により電極１００の端部の位置を測定し、その電極１００の端部の位置の変位量に基づいて、乾燥制御部８０に設けたコントローラー８１により電極１００の乾燥状態を判定した上で、乾燥装置内の所定の位置で電極１００を乾燥させる。したがって、電極１００を連続的に乾燥させるような場合であっても、電極１００の乾燥が未完了の状態で乾燥作業が終了することを防止でき、乾燥装置内で電極１００の乾燥を確実に完了させることができる。
【００９３】
さらに、電極乾燥制御方法およびその電極乾燥方法を具備した電極乾燥制御装置４によれば、電極１００を連続的に乾燥させるような場合であっても、電極１００の乾燥が完了しているにも関わらず乾燥作業が継続されることがない。したがって、電極乾燥制御装置４によれば、乾燥装置内の電極１００の搬送経路を不必要に長くすることを防止できる。
【００９４】
特に、電極乾燥制御方法およびその電極乾燥方法を具備した電極乾燥制御装置４によれば、乾燥装置内の電極１００の搬送経路の長さに本来は不要な余裕を持たせることがないため、乾燥装置を小型化することができ、使用するエネルギーも抑制することができる。
【００９５】
なお、第１実施形態および第２実施形態においては、電極スラリー塗布部９０のコーター９１を用いて、集電体１０２に対して電極スラリー１０１を連続的に塗布する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、電極スラリー塗布部９０のコーター９１を用いて、集電体１０２に対して電極スラリー１０１を間欠的に塗布する構成としてもよい。
【００９６】
また、第１実施形態および第２実施形態においては、搬送部１０により常に搬送する電極１００を連続的に乾燥させる構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、搬送部１０により一定距離だけ搬送した後に一旦停止させた状態の電極１００を乾燥させる工程を複数回繰り返すように、電極１００をバッチ式で乾燥させる構成してもよい。
【００９７】
また、第１実施形態および第２実施形態においては、測定部３０および５０に設ける光源に例えばレーザダイオードを用いる構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、測定部３０および５０にＣＣＤカメラ４１を設け、電極１００の端部の位置を撮像して測定する構成としてもよい。
【００９８】
また、第２実施形態においては、電極１００を乾燥装置内の所定の位置で乾燥させるために、乾燥制御部８０を用いて乾燥部７０の乾燥手段に相当する熱交換器７１および赤外線ランプ７３を制御する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、乾燥制御部８０を用いて乾燥部７０の熱交換器７１のみを制御する構成としたり、乾燥部７０の赤外線ランプ７３のみを制御する構成としてもよい。
【００９９】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づきさまざまな改変が可能であり、それらについても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１００】
１，２，３  電極乾燥装置、
４  電極乾燥制御装置、
１０  搬送部、
２０  乾燥部、
２２  加熱ヒータ（乾燥手段）、
３０  測定部、
３１，３２  発光部材、
３３，３４  受光部材、
４０  測定部、
５０  測定部、
５１  発光部材、
５２  受光部材、
６０  乾燥判定部、
７０  乾燥部、
７１  熱交換器（乾燥手段）、
７３  赤外線ランプ（乾燥手段）、
８０  乾燥制御部、
１００  電極、
１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｆ，１０１ｇ，１０１ｈ，１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ  電極スラリー、
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈ  集電体。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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