(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の端部を位置検出する電気化学セル用電極の端部位置検出システムであって、
前記塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材と、
前記塗工部と前記背景部材の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像情報に基づき前記電気化学セル用電極の端部位置を特定する画像処理手段と、を有し、
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材の画像情報とを含んでおり、
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報には、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでおり、
前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び前記背景部材のそれぞれの画像情報は、前記撮像手段により一括して撮像した画像から取得される
ことを特徴とする電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項２】
金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の端部を位置検出する電気化学セル用電極の端部位置検出システムであって、
前記塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材と、
前記塗工部と前記背景部材の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像情報に基づき前記電気化学セル用電極の端部位置を特定する画像処理手段と、を有し、
前記電気化学セル用電極はシート状部材であって、その表面を前記背景部材としたガイドローラーに前記シート状部材を当接させて搬送し、前記ガイドローラーの当接位置で前記撮像手段により前記画像情報を取得する
ことを特徴とする電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項３】
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材の画像情報とを含んでいることを特徴とする請求項２に記載の電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項４】
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報には、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでいることを特徴とする請求項３に記載の電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項５】
前記電気化学セル用電極の両方の端部は、前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には、前記両方の端部と前記背景部材の画像情報とを含んでいることを特徴とする請求項２に記載の電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項６】
前記画像情報は、前記撮像手段により一括して撮像した画像から取得されることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項７】
前記電気化学セル用電極は、巻出機にロール状に巻回されたシート状部材であって、該シート状部材を巻出しつつ巻取機に向けて搬送するとともに、搬送路の途中に前記撮像手段を設け、前記撮像手段により前記画像情報を取得することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の電気化学セル用電極の端部位置検出システム。
【請求項８】
金属箔と、当該金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の製造方法であって、
前記金属箔上に形成された前記塗工部の端部と当該塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材とを含む画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて前記塗工部の前記端部位置を特定し、特定した前記端部位置から当該塗工部の良否を判定し、
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報は前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材とを含んでおり、
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報は、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでおり、
前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び前記背景部材のそれぞれの画像情報は、一括して撮像した画像から取得する
ことを特徴とする電気化学セル用電極の製造方法。
【請求項９】
金属箔と、当該金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の製造方法であって、
前記金属箔上に形成された前記塗工部の端部と当該塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材とを含む画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて前記塗工部の前記端部位置を特定し、特定した前記端部位置から当該塗工部の良否を判定し、
前記電気化学セル用電極はシート状部材であって、その表面を前記背景部材としたガイドローラーに前記シート状部材を当接させて搬送し、前記ガイドローラーの当接位置で前記画像情報を取得する
ことを特徴とする電気化学セル用電極の製造方法。
【請求項１０】
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報は前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材とを含んでいることを特徴とする請求項９に記載の電気化学セル用電極の製造方法。
【請求項１１】
前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、
前記画像情報は、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分の前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び、前記背景部材を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の電気化学セル用電極の製造方法。
【請求項１２】
前記電気化学セル用電極の両方の端部は、前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には、前記両方の端部と前記背景部材の画像情報とを含んでいることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電気化学セル用電極の製造方法。
【請求項１３】
前記画像情報は、一括して撮像した画像から取得されることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の電気化学セル用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気化学セル用電極の端部位置検出システムおよび製造方法に関し、特に金属箔に活物質を塗布して巻出機に巻回されたシート状部材を巻き出しつつ巻取機に巻き取る搬送路の途中で前記活物質の塗工部の所定の検査を行う二次電池用電極の製造工程に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池などに用いられる電気化学セル用の電極は、金属箔にスラリー状の活物質を塗布したシート状部材を加工して作製される。かかる電気化学セル用電極の製造工程において金属箔に活物質を塗布した状態で巻出機に巻回されたシート状部材を巻き出しつつ巻取機に巻き取る搬送路の途中で前記活物質の塗工部の状態、すなわち塗工部の塗工不良（スジ、ピンホール、塗工抜け等）の有無の検査を、カメラ等の撮像手段で取得した画像情報に基づき行っている。ここで、前記シート状部材は前記搬送路における搬送方向に対して直交する幅方向の一方側に金属箔に対する活物質の未塗工部が形成されており、また他方側では未塗工部が形成されることなく活物質の塗工部と金属箔とが面一に形成されている。かかる塗工部の状態を検査するためには、シート状部材の幅方向に関する両端位置で規定される検査領域を確実に特定する必要がある。
【０００３】
従来技術において、巻出機から巻取機に向けて搬送されるシート状部材の幅方向に関する位置は、図４に示すような態様で検出している。図４はシート状部材の横断面形状を模式的に示しており、（ａ）は幅方向に関する断面を見た図、（ｂ）は上面を見た図である。両図に示す場合は、金属箔１の表裏に活物質２、３が塗布されている場合であり、かかるシート状部材Ｉが図中のＸ軸方向に搬送される場合である。すなわち、図中のＹ軸方向がシート状部材Ｉの幅方向である。
【０００４】
図４に示すように、シート状部材Ｉにおける金属箔１の未塗工部と活物質（塗工部）２、３との境界である活物質２、３の一方側の端部の位置と、幅方向（Ｙ軸方向）における他方側の端部の位置とは撮像手段４Ａ、４Ｂでそれぞれ所定領域θ１、θ２を撮像した画像情報を画像情報処理部（図示せず）で処理することにより特定される。ここで、所定領域θ１、θ２は背景部材５が背景となるように、背景部材５に対してシート状部材Ｉの反対側（図中上方）から撮像される。なお、活物質２、３は炭素の粉末などの黒色系材料を含むスラリー状の部材であるので基本的に黒色系である。そこで、従来技術においては、背景部材５との明度差を大きくし画像情報におけるコントラストを大きくするため、背景部材５を白色系の部材としている。具体的には、例えばシート状部材を搬送する際の搬送路のガイドとなるガイドローラーの表面を白色系の部材で形成する等により背景部材５としている。すなわち、かかる背景部材５を背景として活物質２、３の一方側の端部（図中左端部；以下同じ）とともに、金属箔１と面一となっている活物質２、３の他方側の端部（図中右端部；以下同じ）の画像情報も得ている。
【０００５】
なお、背景と区別して原稿の端部位置を画像処理により検出する点を開示する公知文献として特許文献１が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０７７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の如き白色系の背景部材５を利用して得た画像情報に基づき活物質２、３の塗工部の端部を検出する場合には、背景部材５の経時的な汚れが問題となる場合がある。すなわち、活物質２、３は炭素の粉末などの黒色系材料を含むスラリーを塗布して形成するものであるため、スラリーに含まれる黒色系材料がガイドローラーの表面に付着することにより、ガイドローラーの表面を汚損する。なお、黒色系材料のガイドローラーへの付着は、例えば、シート状部材Ｉの搬送に伴いその表面がガイドローラーの表面に摺接した場合、活物質２、３が含有する黒色系材料がガイドローラーの表面に擦り付けられることで生じる。もちろん、活物質２、３が金属箔１の両面に形成されるものに限定されず、金属箔１の一方面のみ、すなわち、活物質２、３の何れか一方のみが形成されるシート状部材であってもよい。金属箔１の一方面のみに活物質２又は３が形成され、活物質が直接ガイドローラーに摺接しない場合であっても、活物質に含まれる黒色系材料がこぼれ落ちてガイドローラーの表面に付着する。
【０００８】
この結果、金属箔１との境界となる活物質２、３の一方側の端部はともかく、金属箔１と面一となっている活物質２、３の他方側の端部では十分なコントラストが得られず、端部位置の誤検出の原因となってしまう。このため、頻繁にメンテナンスを行って背景部材５を清掃する必要があり、生産効率低下の原因となっている。
【０００９】
本発明は、上記従来技術に鑑み、背景部材が汚損されてもその幅方向の端部の位置を正確に検出することができる電気化学セル用電極の端部位置検出システムおよび製造方法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】
上記目的を達成する本発明の態様は、金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の端部を位置検出する電気化学セル用電極の端部位置検出システムであって、前記塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材と、前記塗工部と前記背景部材の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像情報に基づき前記電気化学セル用電極の端部位置を特定する画像処理手段と、を有し、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材の画像情報とを含んでおり、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報には、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでおり、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び前記背景部材のそれぞれの画像情報は、前記撮像手段により一括して撮像した画像から取得されることを特徴とする電気化学セル用電極の端部位置検出システムにある。
【００１１】
かかる態様では、電気化学セル用電極における端部の画像情報は、塗工部に対し明度が小さい背景部材の下で得るようにしたので、背景部材の表面が黒く汚損されても、塗工部の端部の明度を常に大きくすることができ、画像情報における両者の境界のコントラストを明確に維持することができる。この結果、背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。
また、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われた部分は、塗工部の端部によって規定されているため、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
また、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われていない部分では、金属箔と塗工部との境界の画像情報から金属箔と塗工部との境界を明確に検出することができる。
さらに、端部の金属箔が塗工部で覆われていない一部における金属箔と塗工部との境界、端部の金属箔が塗工部で覆われた部分、及び背景部材のそれぞれの画像情報を撮像手段により一括して撮像した画像から取得することで、撮像手段の数を減少させて、コストを低減することができる。
本発明の他の態様は、金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の端部を位置検出する電気化学セル用電極の端部位置検出システムであって、前記塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材と、前記塗工部と前記背景部材の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像情報に基づき前記電気化学セル用電極の端部位置を特定する画像処理手段と、を有し、前記電気化学セル用電極はシート状部材であって、その表面を前記背景部材としたガイドローラーに前記シート状部材を当接させて搬送し、前記ガイドローラーの当接位置で前記撮像手段により前記画像情報を取得することを特徴とする電気化学セル用電極の端部位置検出システムにある。
かかる態様では、電気化学セル用電極における端部の画像情報は、塗工部に対し明度が小さい背景部材の下で得るようにしたので、背景部材の表面が黒く汚損されても、塗工部の端部の明度を常に大きくすることができ、画像情報における両者の境界のコントラストを明確に維持することができる。この結果、背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。
また、シート状部材の電気化学セル用電極を用いることで、シート状部材の搬送中に所定の位置検出を実施することができる。
さらに、シート状部材がその搬送中にガイドローラーに摺接するため、黒色系材料を含む塗工部によりガイドローラーが汚損され易いが、この場合でも背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。
【００１２】
ここで、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材の画像情報とを含んでいることが好ましい。
【００１３】
これによれば、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われた部分は、塗工部の端部によって規定されているため、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
【００１４】
また、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報には、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでいることが好ましい。
【００１５】
これによれば、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われていない部分では、金属箔と塗工部との境界の画像情報から金属箔と塗工部との境界を明確に検出することができる。
【００１６】
また、前記電気化学セル用電極の両方の端部は、前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には、前記両方の端部と前記背景部材の画像情報とを含んでいることが好ましい。
【００１７】
これによれば、電気化学セル用電極の両方の端部において金属箔が塗工部で覆われていたとしても、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
【００１８】
また、前記画像情報は、前記撮像手段により一括して撮像した画像から取得されることが好ましい。
【００１９】
これによれば、撮像手段の数を減少させて、コストを低減することができる。
【００２０】
また、前記電気化学セル用電極は、巻出機にロール状に巻回されたシート状部材であって、該シート状部材を巻出しつつ巻取機に向けて搬送するとともに、搬送路の途中に前記撮像手段を設け、前記撮像手段により前記画像情報を取得することが好ましい。
【００２１】
これによれば、シート状部材の搬送中に所定の位置検出を実施することができる。
【００２６】
本発明の他の態様は、金属箔と、当該金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の製造方法であって、前記金属箔上に形成された前記塗工部の端部と当該塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材とを含む画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて前記塗工部の前記端部位置を特定し、特定した前記端部位置から当該塗工部の良否を判定し、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報は前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材とを含んでおり、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報は、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界の画像情報を含んでおり、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分における前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び前記背景部材のそれぞれの画像情報は、一括して撮像した画像から取得することを特徴とする電気化学セル用電極の製造方法にある。
【００２７】
かかる態様では、塗工部の端部の画像情報は、塗工部に対し明度が小さい背景部材の下で得るようにしたので、背景部材の表面が黒く汚損されても、塗工部の端部の明度が常に大きいので、画像情報における両者の境界のコントラストを明確に維持することができる。この結果、背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。また、端部位置の誤検出を回避することで、良否判定を正確に行うことができ、製品の歩留まりを向上することができる。
また、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われた部分は、塗工部の端部によって規定されているため、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
また、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われていない部分では、金属箔と塗工部との境界の画像情報から金属箔と塗工部との境界を明確に検出することができる。
さらに、端部の金属箔が塗工部で覆われていない一部における金属箔と塗工部との境界、端部の金属箔が塗工部で覆われた部分、及び背景部材のそれぞれの画像情報を撮像手段により一括して撮像した画像から取得することで、撮像手段の数を減少させて、コストを低減することができる。
本発明の他の態様は、金属箔と、当該金属箔上に黒色系材料を含む塗工部を有する電気化学セル用電極の製造方法であって、前記金属箔上に形成された前記塗工部の端部と当該塗工部より明度の低い背景部材であって前記電気化学セル用電極の端部位置を特定できる明度を有する背景部材とを含む画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて前記塗工部の前記端部位置を特定し、特定した前記端部位置から当該塗工部の良否を判定し、前記電気化学セル用電極はシート状部材であって、その表面を前記背景部材としたガイドローラーに前記シート状部材を当接させて搬送し、前記ガイドローラーの当接位置で前記画像情報を取得することを特徴とする電気化学セル用電極の製造方法にある。
かかる態様では、塗工部の端部の画像情報は、塗工部に対し明度が小さい背景部材の下で得るようにしたので、背景部材の表面が黒く汚損されても、塗工部の端部の明度が常に大きいので、画像情報における両者の境界のコントラストを明確に維持することができる。この結果、背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。また、端部位置の誤検出を回避することで、良否判定を正確に行うことができ、製品の歩留まりを向上することができる。
また、シート状部材の電気化学セル用電極を用いることで、シート状部材の搬送中に所定の位置検出を実施することができる。
さらに、シート状部材がその搬送中にガイドローラーに摺接するため、黒色系材料を含む塗工部によりガイドローラーが汚損され易いが、この場合でも背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減できる。
【００２８】
ここで、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報は前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分と前記背景部材とを含んでいることが好ましい。
【００２９】
これによれば、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われた部分は、塗工部の端部によって規定されているため、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
【００３０】
また、前記電気化学セル用電極の端部の少なくとも一部は前記金属箔が前記塗工部で覆われておらず、前記画像情報は、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われていない部分の前記金属箔と前記塗工部との境界、前記端部の前記金属箔が前記塗工部で覆われた部分、及び、前記背景部材を含んでいることが好ましい。
【００３１】
これによれば、電気化学セル用電極の端部において金属箔が塗工部で覆われていない部分では、金属箔と塗工部との境界の画像情報から金属箔と塗工部との境界を明確に検出することができる。 
【００３２】
また、前記電気化学セル用電極の両方の端部は、前記金属箔が前記塗工部で覆われており、前記画像情報には、前記両方の端部と前記背景部材の画像情報とを含んでいることが好ましい。
【００３３】
これによれば、電気化学セル用電極の両方の端部において金属箔が塗工部で覆われていたとしても、塗工部に対し明度が小さい背景部材と塗工部との境界を明確に検出することができる。
【００３４】
また、前記画像情報は、一括して撮像した画像から取得されることが好ましい。
【００３５】
これによれば、画像を撮像する撮像手段の数を減少させて、コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、電気化学セル用電極の端部の画像情報は、黒色系材料を含む塗工部より明度が低い背景部材の下で得るようにしたので、背景部材の表面が黒色系材料によって黒く汚損されても、塗工部の端部の明度が常に大きい。この結果、画像情報における両者の境界のコントラストを明確に維持することができる。したがって、背景部材の汚損に伴う端部位置の誤検出を回避することができ、その分メンテナンスの頻度を低減することができ、当該電気化学セル用電極の生産効率の向上に寄与させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気化学セル用電極の端部位置検出システムを概念的に示す説明図である。
【図２】図１の表面用ラインカメラとシート状部材および背景部材とガイドローラーとの関係を示す図で、（ａ）は（ｂ）をＡ−Ａ断面で見て示す説明図、（ｂ）は平面的に見て示す説明図である。
【図３】図１の表面用ラインカメラとシート状部材および背景部材とガイドローラーとの関係の変形例を示す図で、（ａ）は（ｂ）をＡ−Ａ断面で見て示す説明図、（ｂ）は平面的に見て示す説明図である。
【図４】従来技術に係るシート状部材の幅方向に関する位置を検出する際の態様を概念的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電気化学セル用電極の端部位置検出システムを概念的に示す説明図である。
【００３９】
同図に示すように、本形態における電気化学セル用電極となるシート状部材Ｉは、金属箔１の両面に炭素を含有するスラリー状物質である活物質を塗布・乾燥して塗工部２、３を形成した状態で巻出機６にロール状に巻回されるとともに、巻出機６から巻き出されて巻取機７に向けて図中のＸ軸方向に沿い搬送される。
【００４０】
搬送路の途中には撮像手段である表面用ラインカメラ８および裏面用ラインカメラ９が配設してあり、搬送方向Ｘに直交する図中の幅方向Ｙにおける塗工部２、３の所定の端部の位置が検出される。さらに詳言すると、塗工部２、３と金属箔１との境界となる塗工部２、３の幅方向Ｙに関する一方側の端部の位置と、塗工部２、金属箔１および塗工部３が面一となった幅方向Ｙに関する他方側の端部の位置とを表面用および裏面用ラインカメラ８、９で撮像した画像情報に基づき検出する。かかる画像情報はガイドローラー１０、１１の表面を背景として撮像される。ここで、本形態においてはシート状部材Ｉに摺接して搬送方向Ｘにガイドするガイドローラー１０、１１の表面が背景部材となる。すなわち、表面用ラインカメラ８及び裏面用ラインカメラ９は、塗工部２、３と金属箔１との境界となる塗工部２、３の幅方向Ｙに関する一方側の端部の位置と、塗工部２、金属箔１および塗工部３が面一となった幅方向Ｙに関する他方側の端部の位置と、幅方向Ｙの他方側の端部において、当該端部の外側に露出されたガイドローラー１０、１１の表面と、が撮影領域θに含まれるように撮影する。もちろん、撮影領域θは、上記に加えて、幅方向Ｙの一方側の端部において、端部の外側、すなわち、金属箔１の外側にガイドローラー１０、１１の表面が撮像されるようにしてもよい。
【００４１】
このようにシート状部材Ｉの背景として撮像されるガイドローラー１０、１１の表面、すなわち背景部材は塗工部２、３に対して明度が低くなるように形成してある。例えば、画像情報における明度の階調を２５６段階で表した場合、塗工部２、３の明度を５０程度とするとき背景部材の明度は１０以下とする。このことにより両者のコントラストを確保する。ここで、ガイドローラー１０、１１は、塗工部２、３に含まれる炭素の粉末などの黒色系材料等が付着することにより汚損される。なお、黒色系材料のガイドローラー１０、１１への付着は、例えば、シート状部材Ｉの搬送に伴いその表面がガイドローラー１０、１１の表面に摺接した場合、塗工部２、３が含有する黒色系材料がガイドローラー１０、１１の表面に擦り付けられることで生じる。もちろん、塗工部２、３が金属箔１の両面に形成されるものに限定されず、金属箔１の一方面のみ、すなわち、塗工部２、３の何れか一方のみが形成されるものであってもよい。このように金属箔１の一方面のみに塗工部２又は３が形成され、塗工部２又は３が直接ガイドローラー１０、１１に摺接しない場合であっても、塗工部２、３に含まれる黒色系材料がこぼれ落ちてガイドローラー１０、１１の表面に付着して汚損する。しかしながら、ガイドローラー１１、１２は、塗工部２、３に比べて明度が低いため、塗工部２、３に含まれる黒色系材料によって汚損されても背景部材の明度が影響を受けること殆どない。したがって、背景部材であるガイドローラー１０、１１と塗工部３、２との間のコントラストは良好に維持される。なお、金属箔１は、塗工部２、３に比べて明度が高い。したがって、塗工部２、３よりも明度が低いガイドローラー１０、１１と塗工部２、３よりも明度が高い金属箔１とのコントラストを確保することができる。
【００４２】
このように表面用および裏面用ラインカメラ８、９が撮像した画像情報は、画像処理手段である画像処理部１３で、所定の画像処理（後に詳述する）が行われる。このことにより塗工部２、３の塗工不良（スジ、ピンホール、塗工抜け等）の有無の検査を行っている。
【００４３】
なお、本形態において、表面用および裏面用ラインカメラ８、９による画像情報の取り込みは、表面用照明１４、裏面用照明１５でガイドローラー１０、１１の表面に表面用および裏面用ラインカメラ８、９側から光を照射した状態で行う。また、本形態において、シート状部材Ｉはガイドローラー１２に案内されて最終的に巻取機７に巻き取られる。
【００４４】
図２は、図１の表面用ラインカメラとシート状部材および背景部材とガイドローラーとの関係を示す図で、（ａ）は（ｂ）をＡ−Ａ断面で見て示す説明図、（ｂ）は平面的に見て示す説明図である。同図に示すように、表面用ラインカメラ８は複数の撮像素子を幅方向Ｙに沿って並設してなり、その視野が塗工部２の全域を含む領域となっている。すなわち、表面用ラインカメラ８で収集した画像情報は、塗工部２と金属箔１との境界となる塗工部２の幅方向Ｙに関する一方側の端部の位置Ｐ１と、塗工部２、金属箔１および塗工部３が面一となった幅方向Ｙに関する他方側の端部の位置Ｐ２とを含んでいる。そして、本形態では背景部材となるガイドローラー１０の明度が塗工部２よりも小さくなるように形成されているので、位置Ｐ１では勿論、位置Ｐ２でもガイドローラー１０と塗工部３との間のコントラストが良好に維持される。この結果、位置Ｐ１、Ｐ２を精度良く特定し得る。したがって、画像処理部１３における所定の画像処理に関し、検査領域の境界を正確に特定して正確に所定領域の状態を検査することができる。また、金属箔１は、塗工部２、３に比べて明度が高い。したがって、塗工部２、３よりも明度が低いガイドローラー１０、１１と塗工部２、３よりも明度が高い金属箔１とのコントラストを確保して、金属箔１の端部位置を特定することができる。
【００４５】
そして、画像処理によって塗工部２、３の端部の位置を特定したら、特定した塗工部２、３の端部の位置から電気化学セル用電極の良否を判定する。例えば、特定した塗工部２、３の端部の位置によって塗工部２、３の幅方向Ｙの幅が短ければ、この電極を用いた電気化学セルの電池容量は小さくなる。これに対して、特定した塗工部２、３の端部の位置によって塗工部２、３の幅方向Ｙの幅が長ければ、この電極を用いた電気化学セルの電池容量は大きくなる。このため、例えば、画像処理によって塗工部２、３の端部の位置を特定した結果に基づいて、塗工部２、３のＹ方向の幅が特定の幅以上のものを良と判定して製品化する。また、塗工部２、３のＹ方向の幅が特定の幅より狭いものを否として破棄する。これにより電池容量の大きな電気化学セルを形成する電極を容易に製造することができる。もちろん、特定した塗工部２、３の端部の位置に基づいてＹ方向の幅を算出して、電極をランク分けするようにしてもよい。すなわち、塗工部２、３のＹ方向の幅に基づいて、容量の異なる電気化学セル用の電極にランク分けすることで、ランク分けした電極を用いて性能・品質の異なる電気化学セルを選択的に形成することもできる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、塗工部２、３の端部の位置を表面用ラインカメラ８、裏面用ラインカメラ９で撮像するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、図３に示すように、塗工部２、３の幅方向Ｙの一方側の端部Ｐ１を撮像する第１表面用ラインカメラ８Ａと、他方側の端部Ｐ２を撮像する第２表面用ラインカメラ８Ｂとを用いるようにしてもよい。なお、第１表面用ラインカメラ８Ａは、塗工部２の一方側の端部と、金属箔１と、一方側の端部の外側におけるガイドローラー１０の表面とを含む領域θ１を撮像する。また、第２表面用ラインカメラ８Ｂは、塗工部２の他方側の端部と、他方側の端部の外側におけるガイドローラー１０の表面とを含む領域θ２を撮像する。このように、２つ第１、第２表面用ラインカメラ８Ａ、８Ｂによって、塗工部２の幅方向Ｙの端部のそれぞれを撮像しても、上述した実施の形態と同様に、背景部材であるガイドローラー１０が、塗工部３に含まれる炭素の粉末などの黒色系材料等が付着することにより汚損されても、背景部材の明度が影響を受けるのを抑制して、背景部材であるガイドローラー１０と塗工部２との間のコントラストは良好に維持される。したがって、ガイドローラー１０の頻繁なメンテナンスを行わなくても塗工部２の端部の位置Ｐ１、Ｐ２を高精度に検出することができる。なお、裏面用ラインカメラ９についても同様である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、電気化学セル用電極となるシート状部材Ｉは、一方側の端部において金属箔１が塗工部２、３で覆われておらず、他方側の端部において金属箔１が塗工部２、３で覆われた構成を例示したが、特にこれに限定されず、一方側の端部及び他方側の端部の各々において、金属箔１が塗工部２、３で覆われた部分と、金属箔１が塗工部２、３で覆われていない部分との両方が混在していてもよい。すなわち、シート状部材Ｉの端部の少なくとも一部において、金属箔１が塗工部２、３で覆われていればよい。また、シート状部材Ｉの端部の少なくとも一部において金属箔１が塗工部２、３で覆われていなくてもよい。ちなみに、シート状部材Ｉの端部の全て、すなわち、両方の端部において金属箔１が塗工部２、３で覆われていても、塗工部２、３の端部位置を高精度に検出することができる。
【００４８】
また、上記実施の形態では端部の位置Ｐ１、Ｐ２を検出した上で位置Ｐ１、Ｐ２で規定される領域の塗工部の状態を検査する場合について説明したが、位置Ｐ１、Ｐ２を規定するにあたり背景部材と塗工部との明度差を上記実施の形態の如く設けて位置を特定するものであれば、必ずしも塗工部の所定領域の検査を行うものでなくても本発明の技術思想の範囲には含まれる。
【００４９】
さらに、上記実施の形態は電気化学セル用電極が二次電池の電池セルの場合に関するものであるが、これに限るものではない。電気化学セル用電極と同様に、黒色系材料を含む物質のスラリーを金属箔に塗布して形成した塗工部を有する電気化学セル用電極であって、該電気化学セル用電極の端部の画像情報に基づき前記塗工部の端部位置を検出するものであれば、それ以上の特別な制限はない。例えばコンデンサーを形成するコンデンサーセル用電極等が含まれる。
【００５０】
また、塗工部２、３に含まれる黒色系材料は、炭素の粉末に限定されず、例えば、カーボン粉末、カーボンファイバー、黒鉛などのカーボン系材料、所定の金属元素などをドーピングしたＴｉＯ２、チタニアと所定の金属粒子とが分散したコロイド、Ｆｅ３Ｏ４、カーボンでコーティングされた活物質、黒色顔料などが挙げられる。
【００５１】
さらに、電気化学セル用電極は、金属箔１の両面に塗工部２、３が形成されたものに限定されず、金属箔１の一方面のみに塗工部２又は３が形成されたものであってもよい。
【００５２】
また、電気化学セル用電極はシート状部材である必要もない。単一の平板状部材であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、金属箔に活物質を塗布して電極を作製する電気化学セル用電極の製造工程を有する産業分野において有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｉ                  シート状部材（電気化学セル用電極）
１                  金属箔
２、３              塗工部（活物質）
６                  巻出機
７                  巻取機
８                  表面用ラインカメラ
８Ａ                第１表面用ラインカメラ
８Ｂ                第２表面用ラインカメラ
９                  裏面用ラインカメラ
１０、１１、１２      ガイドローラー
１３                  画像処理部（画像処理手段）
Ｐ１、Ｐ２            位置（端部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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