(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの中央部分が載置される中央載置面と、 
前記中央載置面の外側に配置され、側面視において前記中央載置面の高さよりも低く形成された外周上面と、
前記中央載置面から前記外周上面にかけて形成された傾斜面と、を備え、
前記中央載置面は、前記シートの中央部分を吸着させる複数の第１空気穴を有し、
前記外周上面は、前記シートの外周部分を吸着させる複数の第２空気穴を有し、
前記中央載置面と前記外周上面は互いに平行な面であり、
前記第２空気穴は、側面視において、下側から前記外周上面に向けてテーパ状に拡径する拡径部を有しており、
前記第２空気穴が前記傾斜面と接触しているシート治具。
【請求項２】
前記外周上面と前記傾斜面との境目が面取りされている請求項１に記載のシート治具。
【請求項３】
前記第２空気穴と前記外周上面との境目が面取りされている請求項１、又は２に記載のシート治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート治具と、
前記第１空気穴、及び前記第２空気穴を介して、前記シート治具の上面から下側に向けて空気を排出する気体排出機構と、を備えたステージ。
【請求項５】
請求項４に記載のステージを備え、
前記ステージに前記シートを吸着した状態で、前記シートに対して製造プロセスを施す製造装置。
【請求項６】
前記製造プロセスが、前記シート上に膜を成膜する成膜プロセス、又は前記シートを加工する加工プロセスの少なくとも一方を含んでいる請求項５に記載の製造装置。
【請求項７】
前記シートを巻き取る巻取りリールと、前記シート治具の上に前記シートを送り出していく巻出しリールとを有する一対の搬送リールと、
前記第１空気穴及び前記第２空気穴を介して、前記シート治具の上面に向けて空気を供給して、前記ステージに対する前記シートの吸着を解除する気体供給機構と、を備えた請求項５、又は６に記載の製造装置。
【請求項８】
前記気体排出機構に接続された第１バルブと、
前記気体供給機構に接続された第２バルブと、
前記一対の搬送リールを停止し、前記シートを送り出し方向に引っ張った状態で、前記気体排出機構による排気を行うよう制御する制御部と、を備えた請求項７に記載の製造装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記気体排出機構による排気、前記気体供給機構による前記シートの吸着の解除、及び前記気体排出機構による排気がこの順番で行われるように、前記第１バルブと前記第２バルブとを制御する請求項８に記載の製造装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載の製造装置を用いて、前記シートにシート状二次電池の製造プロセスを施すシート状二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記シート状二次電池の製造プロセスには、
前記シートを第一電極とし、
ｎ型金属酸化物半導体からなるｎ型金属酸化物半導体層と、
ｎ型金属酸化物半導体と絶縁体を含む物質からなる充電層と、
を、この順序で積層するプロセスが少なくとも含まれている、
請求項１０に記載のシート状二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート治具、ステージ、製造装置、及び二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナーシートと受像シートとの良好な密着性が得られる記録媒体が開示されている。特許文献１では、受像シートに、ドラム回転方向に沿って複数の吸着穴が設けられている。受像シートの吸着穴が、記録用回転ドラムの吸着穴と重なるように、装着される。そして、受像シートの吸着穴と記録用回転ドラムの吸着穴を通して、トナーシートが吸着されて、受像シートに密着する（段落００４１）。また、特許文献１の段落００４５には、受像シートの４辺に吸着穴を設けてもよいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７７９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子部品の製造工程において、シート治具にシートを吸着させて、吸着されたシートに対して成膜プロセス、及び加工プロセスなどの各種の製造プロセスを実行することがある。このような製造プロセスは、シートにしわが無い状態で行うことが好ましい。例えば、シートにしわが無い状態（つまり、シートが平坦な状態）で、シートに対して成膜プロセスを実行することで、シート状に形成される膜等の厚みをほぼ均一にすることができる。したがって、製造プロセスを実行する前に、シートを平坦な状態にすることができる技術の開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、シートに対して製造プロセスを実行する前に、シートを平坦な状態にすることができる技術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】
【０００６】
本実施形態の一態様に係るシート治具は、シートの中央部分が載置される中央載置面と、前記中央載置面の外側に配置され、側面視において前記中央載置面の高さよりも低く形成された外周上面と、前記中央載置面から前記外周上面にかけて形成された傾斜面と、を備え、前記中央載置面は、前記シートの中央部分を吸着させる複数の第１空気穴を有し、前記外周上面は、前記シートの外周部分を吸着させる複数の第２空気穴を有している。この構成によれば、しわや折れの発生を防ぐことができ、シートを平坦な状態にすることができる。
【０００７】
上記のシート治具において、前記外周上面と前記傾斜面との境目が面取りされていてもよい。このようにすることで、しわの発生をより抑制することができる。
【０００８】
上記のシート治具において、前記第２空気穴は、側面視において、下側から前記外周上面に向けて拡径する拡径部を有していてもよい。このようにすることで、しわの発生をより抑制することができる。
【０００９】
上記のシート治具において、前記第２空気穴と前記外周上面との境目が面取りされていてもよい。このようにすることで、しわの発生をより抑制することができる。
【００１０】
上記のシート治具において、前記第２空気穴が、前記傾斜面に隣接していてもよい。このようにすることで、しわの発生をより抑制することができる。
【００１１】
本実施形態の一態様に係るステージは、上記のシート治具と、前記第１空気穴、及び前記第２空気穴を介して、前記シート治具の上面から下側に向けて空気を排出する気体排出機構を備えたものである。この構成によれば、しわや折れの発生を防ぐことができ、シートを平坦な状態にすることができる。
【００１２】
本実施形態の一態様に係る製造装置は、上記のステージを備え、前記ステージに前記シートを吸着した状態で、前記シートに対して製造プロセスを施すものである。
【００１３】
上記の製造装置において、前記製造プロセスが、前記シート上に膜を成膜する成膜プロセス、又は前記シートを加工する加工プロセスの少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００１４】
上記の製造装置は、前記シートを巻き取る巻取りリールと、前記シート治具の上に前記シートを送り出していく巻出しリールとを有する一対の搬送リールと、前記第１空気穴及び前記第２空気穴を介して、前記シート治具の上面に向けて空気を供給して、前記ステージに対する前記シートの吸着を解除する気体供給機構と、を備えたものである。
【００１５】
上記の製造装置は、前記気体排出機構に接続された第１バルブと、前記気体供給機構に接続された第２バルブと、前記一対の搬送リールを停止し、前記シートを送り出し方向に引っ張った状態で、前記気体排出機構による排気を行うよう制御する制御部と、を備えていてもよい。
【００１６】
上記の製造装置において、前記制御部は、前記気体排出機構による排気、前記気体供給機構による前記シートの吸着の解除、及び前記気体排出機構による排気がこの順番で行われるように、前記第１バルブと前記第２バルブと、を制御してもよい。
【００１７】
本実施形態の一態様に係るシート状二次電池の製造方法は、上記の製造装置を用いて、前記シートに前記製造プロセスを施すものである。
【００１８】
上記のシート状二次電池の製造方法において、前記二次電池の製造プロセスには、前記シートを第一電極とし、ｎ型金属酸化物半導体からなるｎ型金属酸化物半導体層と、ｎ型金属酸化物半導体と絶縁体を含む物質からなる充電層と、をこの順序で積層するプロセスが少なくとも含まれていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、シートに対して製造プロセスを実行する前に、シートを平坦な状態にすることができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１にかかるステージの構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかるシート治具の構成を示す上面図である。
【図３】実施の形態１にかかるシート治具の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】シートを乗せた状態のステージを示す上面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】中央載置面と外周上面の境界部分を示す断面図である。
【図９】シートを乗せた状態における境界部分を示す断面図である。
【図１０】シート治具の境界部分を拡大して示す断面図である。
【図１１】実施の形態１にかかるステージの吸着動作を説明するための図である。
【図１２】比較例１にかかるシート治具の構成を模式的に示す上面図である。
【図１３】比較例１にかかるシート治具の構成を示す断面図である。
【図１４】比較例２にかかるシート治具の構成を模式的に示す上面図である。
【図１５】比較例２にかかるシート治具の構成を示す断面図である。
【図１６】実施の形態２にかかるステージを用いた製造装置の構成を示す図である。
【図１７】実施の形態２にかかるステージを用いた製造装置の構成を示す図である。
【図１８】実施の形態２にかかるステージの吸着動作を説明するための図である。
【図１９】実施の形態２にかかるステージでの吸着工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明の技術的範囲が以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
実施の形態１．
本実施の形態にかかるシート治具、及びステージについて、図１を用いて説明する。図１は、ステージの構成を模式的に示す斜視図である。なお、説明の明確化のため、図にはＸＹＺ３次元直交座標系が示されている。Ｚ方向は、吸脱着対象のシート５０の厚さ方向となり、ＸＹ方向はシートの面内方向である。ステージ１００は、シート治具１０と、位置合わせガイド２と、配管３と、バルブ４と、真空ポンプ５とを備えている。
【００２３】
シート治具１０は、矩形板状の部材であり、その端辺は、Ｘ方向、及びＹ方向に沿って設けられている。シート治具１０の上面がシートの吸脱着面となる。シート治具１０の上面には、後述するように、シートを吸脱着するための空気穴が複数設けられている。
【００２４】
シート治具１０の上面には、位置合わせガイド２が設けられている。位置合わせガイド２は、上面視矩形状のシート治具１０の四隅近傍にそれぞれ設けられている。位置合わせガイド２は、ステージ１００上に載置されるシートを位置決めする。すなわち、手動又は自動でシートの四隅を位置合わせガイド２に合わせることで、シートがシート治具１０上の適切な位置に載置される。
【００２５】
シート治具１０の側面には、配管３が接続されている。配管３は、バルブ４を介して、真空ポンプ５と接続されている。真空ポンプ５は、気体排出機構であり、シートを吸着するための負圧を発生させる。真空ポンプ５は、後述する第１空気穴１３、及び第２空気穴１４を介して、シート治具１０の上面から下側に向けて空気を排出する。例えば、真空ポンプ５は、−６０ｋＰａの負圧を発生している。よって、バルブ４を開状態とすると、真空ポンプ５が配管３を介して、シート治具１０の内部の空気を排出する。これにより、シート治具１０の上面に載せられたシートが吸着保持される。また、バルブ４を閉状態とすることで、シート５０の吸着を解除することができる。さらに、バルブ４を２系統設けてもよい。そして、一方のバルブ４によりシート５０の吸着を行い、他方のバルブ４によって吸着の解除を行ってもよい。
【００２６】
また、シート治具１０の対向する２側面には、把持部６が設けられている。ユーザが把持部６を把持することで、シート治具１０を容易に移動させることができる。
【００２７】
次に、シート治具１０の構成について、図２〜図７を用いて詳細に説明する。図２は、シート治具１０の構成を示す上面図である。図３は、シート治具１０の構成を示す分解斜視図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は、図２のＶ−Ｖ断面図である。図６は、シート５０を載せた状態の構成を示す上面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【００２８】
図２に示すように、シート治具１０は、上面視（ＸＹ平面視）において、矩形状の部材である。シート治具１０は、中央載置面１７、及び外周上面１８を備えている。すなわち、シート治具１０の上面は、中央載置面１７と外周上面１８とに分けられる。中央載置面１７は、シート治具１０の中央の矩形状の領域であり、外周上面１８は、中央載置面１７の外側に配置された矩形枠状の領域である。
【００２９】
吸脱着されるシート５０は、中央載置面１７よりも大きくなっている。すなわち、シート５０は、中央載置面１７からはみ出している。後述するように、シート５０の中央部は、中央載置面１７の上に載せられ、シート５０の端部は外周上面１８の上に載せられる。シート５０は、例えば、縦３２０ｍｍ×横３２０ｍｍの矩形となっている。また、シート５０は例えば、厚さ１０μｍのＳＵＳ又はアルミ等の金属箔である。もちろん、シート５０は、ポリイミドやＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の樹脂シートであってもよい。
【００３０】
中央載置面１７には、複数の第１空気穴１３が形成されている。複数の第１空気穴１３はマトリクス状に配列されている。具体的には、第１空気穴１３はＸ方向、及びＹ方向のそれぞれに一定間隔で配列されている。具体的には、Ｙ方向に２０ｍｍピッチで１５個、Ｘ方向に４０ｍｍピッチで７個の第１空気穴１３が配列されている。したがって、１０５個の第１空気穴１３が中央載置面１７に設けられている。
【００３１】
外周上面１８には、複数の第２空気穴１４が形成されている。複数の第２空気穴１４は、矩形枠状の外周上面１８に沿って点在している。ここでは、第２空気穴１４は、Ｙ方向に２０ｍｍピッチで１７個、Ｘ方向に４０ｍｍピッチで９個の第２空気穴１４が配列されている。したがって、４８個の第２空気穴１４が外周上面１８に設けられている。それぞれの第２空気穴１４は穴径（直径）０．５ｍｍの円形となっている。
【００３２】
このように、中央載置面１７には第１空気穴１３が形成され、外周上面１８には第２空気穴１４が形成されている。したがって、中央載置面１７、及び外周上面１８がシート５０の吸脱着面となる。シート５０は、第１空気穴１３、及び第２空気穴１４の上に配置される。すなわち、シート５０は第１空気穴１３、及び第２空気穴１４を覆う（図６参照）。なお、第１空気穴１３、及び第２空気穴１４のピッチ、個数、大きさは、上記の値に限定されるものではなく、任意の値に変更可能である。
【００３３】
図３〜図５等に示すように、シート治具１０は、ベースプレート１２と、プレート１１とを備えている。プレート１１、ベースプレート１２は矩形板状の部材であり、例えば、アルミニウム合金によって形成されている。アルミニウム合金で形成することで、シート治具１０を軽量化することができ、持ち運びが容易になる。なお、ベースプレート１２とプレート１１とは一体に形成されていてもよい。
【００３４】
プレート１１とベースプレート１２とは対向配置される。プレート１１とベースプレート１２とが重なり合うように、プレート１１がベースプレート１２の上に配置される。プレート１１は、ねじなどでベースプレート１２に固定される。プレート１１をＺ方向に貫通する穴が、第１空気穴１３、及び第２空気穴１４となる。
【００３５】
ベースプレート１２には、空気穴溝１５が形成されている。空気穴溝１５は、Ｘ方向、及びＹ方向に延びている。空気穴溝１５は、全ての第１空気穴１３、及び第２空気穴１４の直下に配置されている。したがって、空気穴溝１５は、第１空気穴１３と第２空気穴１４の全てと連通している。なお、図３では、シート治具１０はプレート１１とベースプレート１２との２枚のプレートにより構成されている例が示されているが、１枚のプレートによってシート治具１０を構成してもよい。例えば、１枚のプレートの内部に空気穴溝１５等を設けることで、シート治具１０を構成することができる。
【００３６】
空気穴溝１５は、ベースプレート１２の側面に設けられた配管穴２０に連通している（図３参照）。配管穴２０には、図１で示した配管３が接続される。よって、図１に示した真空ポンプ５が配管穴２０を介して、空気穴溝１５の空気を排出する。これにより、第１空気穴１３、第２空気穴１４が負圧となり、シート５０が吸着固定される（図７参照）。また、シート５０の吸着を解除する場合、配管穴２０を介して、空気穴溝１５に空気が供給される。このように、配管穴２０は、空気を排出する排気穴、及び、空気を供給する供給穴となる。同様に、空気穴溝１５は、空気を排出する排気溝、及び、空気を供給する供給溝となる。
【００３７】
ここで、中央載置面１７と外周上面１８との境界部分の構成について、図８〜図１０を用いて説明する。図８、及び図９は、中央載置面と外周上面１８との境界部分の構成を示す断面図である。図１０は、境界部分の構成を拡大して示す断面図である。図８、図１０は、シート５０がシート治具１０に載置されていない状態を示し、図９は、シート５０がシート治具１０に載置されている状態を示している。
【００３８】
中央載置面１７、及び外周上面１８はそれぞれＸＹ平面と平行な平面となっている。外周上面１８は、中央載置面１７よりも低く形成されている。したがって、中央載置面１７と外周上面１８との境界部分には、段差が形成される。そして、中央載置面１７と外周上面１８との間の段差には傾斜面１９が配置されている。傾斜面１９はＸＹ平面と平行となっていない。傾斜面１９は、中央載置面１７と外周上面１８との境界部分に切れ目なく形成されていることが好ましい。すなわち、ＸＹ平面視において、傾斜面１９は、連続した矩形枠状に形成されている。
【００３９】
傾斜面１９は中央載置面１７から外周上面１８にかけて形成されている。傾斜面１９は中央載置面１７から外周上面１８に向かうにつれて低くなるように傾斜している。このように、高さの異なる中央載置面１７と外周上面１８との間に傾斜面１９が設けられていることにより、中央載置面１７と外周上面１８とがなだらかに接続される。また、傾斜面１９は、滑らかな仕上げ面となっている。
【００４０】
このように、中央載置面１７と外周上面１８との間に傾斜面１９を設けることで、シート５０を外周に引っ張る力が働く。図９の矢印に示すように、傾斜面１９に沿って外側にシート５０を引っ張る力が働き、しわが伸びていく。すなわち、シート５０の端部に張力を与えることができるため、しわが伸びる。よって、しわの発生を抑制することができ、シート治具１０がシート５０を平坦な状態にすることができる。
【００４１】
図１０に示すように、傾斜面１９とＸＹ平面とのなす角度は１５度となっている。すなわち、図１０では、Ｚ方向と傾斜面１９との成す角度が７５度となる。中央載置面１７は、外周上面１８よりも０．２ｍｍ高くなっている。したがって、中央載置面１７と外周上面１８との高さの違いは、シート５０の厚みよりも大きくなっている。シート５０の端部は、中央部よりも低い位置で吸着される。
【００４２】
また、図１０に示すように、傾斜面１９の外周上面１８側の端部には面取部１９ａが設けられている。面取部１９ａではＲ面取りされた形状を有している。ここでは、傾斜面１９の外周上面１８側の端部が、Ｒ２で面取りされている。このように、傾斜面１９と外周上面１８とが交わる境目をＲ面取りすることで、シート５０のしわを効果的に抑制することができる。例えば、傾斜面１９と外周上面１８との境界部分をＲ面取りすることで、傾斜面１９とシート５０との間に隙間を設けることができる。したがって、シート５０の張りを安定させることできる。よって、しわの発生をより抑制することができ、シート治具１０が、シート５０を平坦な状態にすることができる。
【００４３】
このように、シート５０の張りの安定には、傾斜面１９とシート５０との間の隙間が必要となり、傾斜面１９に設けた反りが重要となる。仮に、面取部１９ａが直線又は上側に膨らんでいれば、シート５０を引っ張る力が弱くなってしまう。したがって、本実施の形態のように、傾斜面１９の外側の端部に面取部１９ａを設けることで、シート５０の張りを安定させることができる。
【００４４】
第２空気穴１４の上端には、４５°のテーパ部１４ｂが設けられている。テーパ部１４ｂでは、外周上面１８から下方向に向かうにつれて、第２空気穴１４の穴径が徐々に小さくなっている。換言すると、テーパ部１４ｂは、下側から外周上面１８に向かうにつれて拡径する拡径部となる。テーパ部１４ｂの下は、穴径が一定の直管部１４ａとなっている。直管部１４ａは、直径０．５ｍｍの円筒形となっている。テーパ部１４ｂの上端は直径１ｍｍの円形となっている。テーパ部１４ｂを設けることで、第２空気穴１４の面積を広くすることができる。これにより、吸着力を強くすることができ、しわの発生を抑制することができる。Ｘ方向における面取部１９ａを含めた傾斜面１９のＸ方向における大きさは、約１ｍｍとなっている。Ｘ方向における、中央載置面１７の端からテーパ部１４ｂの端までの距離は、約１ｍｍとなっている。なお、第２空気穴１４と外周上面１８との境目を面取りするようにしてもよい。
【００４５】
第２空気穴１４は、傾斜面１９に隣接して設けられている。第２空気穴１４が傾斜面１９の傾斜を降り切ったところに配置されている。したがって、第２空気穴１４と、傾斜面１９とが接している。具体的には、テーパ部１４ｂの端が、傾斜面１９の面取部１９ａの端と接するように設けられている。このようにすることで、適切にシート５０に張力を与えることができ、しわの発生を抑制することができる。
【００４６】
次に、シート５０を吸着する際のバルブ５の動作について、図１１を用いて説明する。図１１は、バルブ５によるシート５０の吸着動作・吸着解除を示すタイムチャートである。バルブ４をＯＮすると、中央載置面１７、外周上面１８が負圧となり、シート５０の吸着が開始する。そして、３０秒程度の時間をかけて、シート治具１０がシート５０を吸着する。バルブ４を開けて吸着し始めると、シート５０のしわが徐々に伸びていく。そして、３０秒間後にしわがなくなる。しわがなくなったら、シート５０に所定の製造プロセスを施す。バルブ４をオフすると吸着が解除される。
【００４７】
次に、比較例１、２にかかる構成について図１２〜図１５を用いて説明する。図１２は、比較例１にかかるシート治具１０の構成を模式的に示すＸＹ平面図である。図１３は比較例１にかかるシート治具１０の構成を示す断面図である。図１４は、比較例２にかかるシート治具１０の構成を模式的に示すＸＹ平面図である。図１５は、比較例２にかかるシート治具１０の構成を示す断面図である。図１３、図１５は、シート５０の端部直下の構成を示している。
【００４８】
比較例１では、図１３に示すように、載置面２１が平坦になっている。すなわち、比較例１では、中央載置面１７よりも低い外周上面１８が設けられていない構成となっている。この場合、外周に引っ張る力がないため、しわが残りやすい。
【００４９】
また、比較例２では、図１５に示すように第２空気穴１４の上端に外周溝１４ｃが形成されている。図１５に示すように外周溝１４ｃはＶ字溝となっている。図１４に示すように、外周溝１４ｃは、ＸＹ平面視において、矩形枠状に連続して形成されている。比較例２では、外周溝１４ｃに下り斜面に沿って、外側に引っ張る力が働くため、しわが伸びていく。しかしながら、外周溝１４ｃの上り斜面に沿って、シート５０が折れてしまう。よって、外周溝１４ｃの真上において、外周溝１４ｃのＶ字面に沿ってシート５０の端部に折れが発生してしまう。
【００５０】
これに対して、本実施の形態にかかるシート治具１０では、中央載置面１７と外周上面１８との間に段差を設けて、段差を傾斜面１９で繋いでいる。このようにすることで、シート５０に張力を与えることができるため、シート５０にしわや折れが発生するのを防ぐことができる。よって、シート５０を平坦な状態にすることができる。
【００５１】
ステージ１００は、各種製造装置に組み込まれている。シート治具１０に吸着され固定されたシート５０に対して、製造装置が製造プロセスを施す。例えば、二次電池の製造工程では、シート治具１０上のシート５０に塗布液が塗布される。すなわち、塗布装置がシート治具１０に吸着されたシート５０の上から塗布液を塗布する。具体的には、塗布装置がスリットコート塗布により塗布液を塗布している。シート５０にしわがないため、塗布液をシート５０の表面に均一に塗布することができる。二次電池の製造工程において、例えば、二次電池に充電層に応じた塗布液を塗布することができる。これにより、二次電池の生産性を向上することができる。
【００５２】
また、シート状の二次電池の製造プロセスは、シートを第一電極とし、ｎ型金属酸化物半導体からなるｎ型金属酸化物半導体層と、ｎ型金属酸化物半導体と絶縁体を含む物質からなる充電層と、この順番で積層するプロセスが含まれている。
【００５３】
実施の形態２．
本実施の形態にかかるシート治具１０を用いた製造装置について図１６、図１７を参照して説明する。本実施の形態では、シート治具１０が一対の搬送リールの間に張設されたシート７０を吸着する。図１６は、シート７０を吸着前の待機状態を示し、図１７は、シート７０をシート治具１０に吸着した吸着状態を示している。図１６、図１７では、それぞれ、製造装置２００の側面図、主要部分のＸＹ平面図、模式的に示す拡大断面図が示されている。
【００５４】
なお、シート治具１０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、適宜説明を省略する。例えば、シート治具１０は、中央載置面１７と外周上面１８との間に傾斜面１９を有している。シート７０は、Ｙ方向における幅が３５０ｍｍで、厚さ１０μｍのＳＵＳシートである。本実施の形態では、空気穴の間隔、及び数が実施の形態１と異なっている。具体的には、Ｙ方向に２０ｍｍピッチで１１個、Ｘ方向に４０ｍｍピッチで７個の第１空気穴１３が配列されている。また、Ｙ方向に２０ｍｍピッチで１３個、Ｘ方向に４０ｍｍピッチで９個の第２空気穴１４が配列されている。なお、第１空気穴１３、第２空気穴１４のサイズは、実施の形態１と同様になっている。プレート１１、ベースプレート１２は炭素鋼から形成され、低温黒色クロム処理が施されている。
【００５５】
製造装置２００は、巻出しユニット６１と巻取りユニット６２とを備えている。Ｘ方向において、巻出しユニット６１と巻取りユニット６２との間には、シート治具１０が配置されている。巻出しユニット６１には、巻出しリール６３が回転可能に取り付けられている。同様に、巻取りユニット６２には、巻取りリール６４が回転可能に取り付けられている。巻出しリール６３、及び巻取りリール６４は、図示しないモータなどにより回転する。巻出しリール６３に巻き付けられたシート７０を巻出しロール７０ａとし、巻取りリール６４に巻き付けられたシート７０を巻取りロール７０ｂとする。
【００５６】
なお、本実施の形態では、シート７０の送り出し方向（Ｘ方向）のみにおいて、中央載置面１７と外周上面１８との境目に傾斜面１９が形成されていればよい。すなわち、傾斜面は、Ｘ方向における両端に設けられていればよく、Ｙ方向における両端に設けられていなくてもよい。
【００５７】
巻出しリール６３、及び巻取りリール６４は、ロール状のシート７０をシート治具１０の上に送り出していく搬送リールとなる。すなわち、巻出しリール６３と巻取りリール６４を同期して回転させることで、シート７０が＋Ｘ方向に搬送されていく。よって、巻出しロール７０ａのシート７０が、シート治具１０の上を通って、巻取りロール７０ｂに移動する。このように、シート７０は、シート治具１０の上に張設されている。
【００５８】
また、シート治具１０は、昇降機構６６に取り付けられている。昇降機構６６は、シート治具１０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる。これにより、昇降機構６６に支持されたシート治具１０が吸着位置又は待機位置に移動する。すなわち、昇降機構６６がシート治具１０を上方向に移動すると、シート治具１０がシート７０を吸着する吸着位置となる（図１７）。このとき、巻出しユニット６１と巻取りユニット６２との間に張設されたシート７０がシート治具１０に当接して、持ち上げられる。昇降機構６６がシート治具１０を下方向に移動すると、シート治具１０がシート７０を吸着していない待機位置となる（図１６）。待機位置では、シート治具１０の中央載置面１７がシート７０よりも低くなっているため、シート７０とシート治具１０とが接触していない。待機位置において、巻出しリール６３と巻取りリール６４がシート７０を送り出す。
【００５９】
シート治具１０には、配管３が接続されている。さらに、配管３は、２系統に分かれており、それぞれにバルブ４ａ、４ｂが接続されている。そして、一方のバルブ４ａには、真空ポンプ５が接続され、他方のバルブ４ｂには、気体供給機構７が接続されている。気体供給機構７は、ガスボンベやレギュレータなどを備えており、吸着解除用の気体を供給する。制御部８は、バルブ４ａ、４ｂをＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、バルブ４ａ、４ｂが適切なタイミングで開閉する。制御部８は、巻出しリール６３、巻取りリール６４を停止し、シート７０を送り出し方向に引っ張った状態で、真空ポンプ５による排気を行うよう制御を行う。
【００６０】
上記したように、シート７０を吸着する場合、バルブ４ｂを閉じて、かつバルブ４ａを開ける。真空ポンプ５が配管３を介して、シート治具１０の第１空気穴１３と第２空気穴１４を介して空気を排出する。これにより、シート７０がシート治具１０に吸着固定される。一方、吸着を解除する場合、バルブ４ｂを開けて、バルブ４ａを閉じる。これにより、気体供給機構７が、配管３を介して、空気がシート治具１０に供給される。これにより、第１空気穴１３と、第２空気穴１４が正圧となり、吸着が解除される。気体供給機構７は、第１空気穴１３と、及び第２空気穴１４を介して、シート治具１０の上面に向けて空気を供給して、ステージ１００に対するシート７０の吸着を解除する。
【００６１】
本実施の形態では、シート７０に張力が加わっている。張力による歪みがシート７０に発生している。歪みは、シート７０の幅方向、すなわち、Ｙ方向に発生する。歪みによって、しわ７１がＸ方向に沿って発生する。しわ７１が、シート治具１０を跨ぐように発生する。しわ７１は、シート治具１０の端部上にまで延びていると、図９で示した傾斜面１９を乗り越える。したがって、Ｘ方向における端部において、シート７０とシート治具１０との間に隙間が発生しやすくなる。シート治具１０の左右端において隙間があると、適切に吸着することができず、吸着時にしわ７１が残りやすい。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、バルブ４ａのＯＮによる吸着を２回行っている。すなわち、バルブ４ａのＯＮによる吸着、バルブ４ｂのＯＮによる吸着解除、及びバルブ４ａのＯＮによる吸着を順番に行っている。制御部８は、真空による吸着と、吸着解除とを繰り返し行うよう、バルブ４ａ、４ｂを制御する。すなわち、巻出しリール６３、及び巻取りリール６４を停止した状態で、制御部８が、真空ポンプ５による排気、気体供給機構７による吸着解除、及び真空ポンプ５による排気を順番に行うよう、バルブ４ａ、４ｂをオンオフ制御している。吸着時には、バルブ４ａが開き、バルブ４ｂが閉じる。一方、吸着解除時には、バルブ４ｂが開き、バルブ４ａが閉じる。
【００６３】
次に、本実施の形態にかかるシート治具１０での吸着動作について、図１８、図１９を用いて説明する。図１８は、吸着動作を示すタイムチャートである。図１９は、吸着動作におけるシート７０の状態を模式的に示す図である。図１８では、吸着用のバルブ４ａ、吸着解除用のバルブ４ｂ、及び、シート７０の吸着状態が示されている。図１９は、図１８のタイミングａ〜ｆにおけるシート７０の状態を示している。
【００６４】
まず、バルブ４ａ、４ｂをオフにした状態で、巻出しリール６３、巻取りリール６４を回転させる。これにより、シート７０が所定の位置まで移動する。シート７０が所定の位置まで搬送されたら、昇降機構６６がシート治具１０を上昇させる。これにより、シート７０がシート治具１０と当接して、シート７０が持ち上げられる。シート治具１０が吸着位置まで移動したら、バルブ４ａをオンして、１回目の吸着を行う。これにより、シート７０の１次吸着が開始する（図１８のタイミングａ）。１次吸着の開始時点では、図１９のタイミングａに示すように、シート７０の歪みが大きいため、Ｘ方向に延びたしわ７１がシート治具１０を跨いでいる。
【００６５】
１次吸着が完了すると（図１８のタイミングｂ）、図１９のタイミングｂに示すように、シート７０の歪みが小さくなる。しかしながら、左右の段差上の隙間を塞ぎ切ることができず、しわ７１が残りやすい。
【００６６】
次に、バルブ４ａをＯＦＦし、バルブ４ｂをＯＮする。これにより、空気がシート治具１０に供給される。第１空気穴１３、第２空気穴１４から空気が放出され、シート７０の吸着が解除される。これにより、図１９のタイミングｃに示すように、しわ７１が緩和される。空気を一定期間供給したら、バルブ４ｂをＯＦＦする。バルブ４ａ、４ｂをＯＦＦとしたままで、吸着を解除した状態で保持する。これにより、図１９のタイミングｄに示すように、シート７０にほとんど歪みがなくなる。
【００６７】
そして、バルブ４ａをＯＮして、２回目の吸着を行う。２回目の吸着開始時点では、歪みが少ない状態となっている。したがって、１次吸着よりも歪みが少ない状態で、吸着を開始することができる。よって、図１９のタイミングｅに示すように、左右の段差上に隙間が残らない。そして、吸着を続けると、しわが伸びていく。よって、図１９のタイミングｆに示すように、しわなくシート７０を吸着固定することができる。よって、シート７０を平坦な状態にすることができる。
【００６８】
そして、シート治具１０がシート７０を吸着した状態で、シート７０に製造プロセスを施す。なお、製造プロセスとしては、シート上に膜を成膜する塗布等の成膜プロセス、又はシートを加工する加工プロセスなどが実施される。もちろん、成膜プロセス、又は加工プロセス以外の製造プロセスを施してもよい。このような製造プロセスを施す製造方法は、シート状の二次電池に好適である。また、ロールトゥロール製造プロセスへの適用が可能となるため、連続して製造プロセスを行うことができる。よって、生産性を向上することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、シート７０の張力が働いている状態で、吸着を行っているため、実施の形態１よりも短い時間でシート７０を吸着することができる。例えば、１０秒程度で吸着工程を終了することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。
【符号の説明】
【００７１】
２  位置合わせガイド
３  配管
４  バルブ
５  真空ポンプ
６  把持部
７  気体供給機構
８  制御部
１０  シート治具
１１  プレート
１２  ベースプレート
１３  第１空気穴
１４  第２空気穴
１４ａ  直管部
１４ｂ  テーパ部
１５  空気穴溝
１７  中央載置面
１８  外周上面
１９  傾斜面
２０  配管穴
５０  シート
６１  巻出しユニット
６２  巻取りユニット
６３  巻出しリール
６４  巻取りリール
６６  昇降機構
７０  シート
１００  ステージ
【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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【図１８】
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【図１９】
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