(57)【要約】【課題】帯状体の表面に付着した付着物を非接触状態で連続して除去する。【解決手段】走行する帯状体２の少なくとも一方の主面２ａと対向して配置され、主面２ａとの対向側面４ｂが開口されたチャンバー４と、その内部空間４ａに帯状体２の走行方向の後段側に配置されて先端に設けたノズル９から帯状体２に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段５と、この圧縮空気噴射手段５と対向して帯状体２の走行方向の前段側に配置され内部空間４ａから内部空気を吸引する空気吸引手段６とから構成される。【選択図】  図１
2004195399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する帯状体の少なくとも一方の主面と対向して配置され、上記帯状体の主面と対向する側面が開口されたチャンバーと、
上記チャンバー内に上記帯状体の走行方向の後段側に位置して配置され、先端に設けたノズルから上記開口に臨んで走行する上記帯状体の対向主面の全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、
上記チャンバーの上記圧縮空気噴射手段と対向する上記帯状体の走行方向の前段側に配置されて上記チャンバー内の空気を吸引して外部へと排気する空気吸引手段とを備え、
上記帯状体の主面に付着した付着物を、上記圧縮空気噴射手段から圧縮空気を噴射してブロー除去するとともに、上記空気吸引手段を介して上記チャンバー内から排気することを特徴とする帯状体のクリーニング装置。
【請求項２】
長手方向の両側面にそれぞれ形成した走行ガイドスリットを介して帯状体を内部空間を貫通して走行させるチャンバーと、
上記チャンバー内に、上記帯状体を挟んでその走行方向の後段側に位置して配置され、先端に設けた各ノズルから上記帯状体の表裏主面全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、
上記チャンバーの上記圧縮空気噴射手段と対向する上記帯状体の走行方向の前段側に配置されて上記チャンバー内の空気を吸引して外部へと排気する空気吸引手段とを備え、
上記帯状体の主面に付着した付着物を、上記圧縮空気噴射手段から圧縮空気を噴射してブロー除去するとともに、上記空気吸引手段を介して上記チャンバー内から排気することを特徴とする帯状体のクリーニング装置。
【請求項３】
上記チャンバーの外側面の少なくとも一部が、内部を透視可能に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯状体のクリーニング装置。
【請求項４】
上記圧縮空気噴射手段が、上記ノズルを上記帯状体の対向主面に対して、逆走行方向に向けて圧縮空気を噴射する所定の角度を付して配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯状体のクリーニング装置。
【請求項５】
上記ノズルと上記帯状体の対向主面との角度が、１５°乃至６０°であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯状体のクリーニング装置。
【請求項６】
上記空気吸引手段が、上記チャンバーに接続された吸引管と、この吸引管の一端が接続される集塵機とから構成され、
上記圧縮空気噴射手段の空気噴射圧力と上記集塵機の吸引圧力とが、上記チャンバーの内部圧力を外気圧よりも小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１に又は請求項２記載の帯状体のクリーニング装置。
【請求項７】
フィルム状の金属箔集電体に電極活物質を塗布してなる二次電池用電極材の製造工程に設置され、
上記二次電池用電極材の主面に付着した塗膜の脱落物、異物或いは裁断屑からなる付着物をブロー除去することを特徴とする請求項１に又は請求項２記載の帯状体のクリーニング装置。
【請求項８】
走行される帯状体の少なくとも一方の主面と対向して配置されるチャンバーと、上記帯状体の走行方向の後段側に位置して上記チャンバー内に引き込まれるとともに先端に設けたノズルから上記帯状体の対向主面の全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、上記帯状体の走行方向の前段側に位置して上記チャンバーに設けられて上記圧縮空気噴射手段から噴射された圧縮空気を吸引する空気吸引手段とを備えるクリーニング装置が用いられ、
上記帯状体の主面に付着した付着物を、走行途中で上記圧縮空気噴射手段から噴射する圧縮空気によりブロー除去するとともに、上記空気吸引手段を介して上記チャンバー内から連続して外部へと放出することを特徴とする帯状体のクリーニング方法。
【請求項９】
上記帯状体の対向主面に対して、上記圧縮空気噴射手段から、逆走行方向に向けて圧縮空気を噴射して付着物をブロー除去することを特徴とする請求項８に記載の帯状体のクリーニング方法。
【請求項１０】
上記圧縮空気噴射手段の空気噴射圧力と上記空気吸引手段の吸引圧力とを、上記チャンバーの内部圧力が外気圧よりも小さくなるように設定することを特徴とする請求項８に記載の帯状体のクリーニング方法。
【請求項１１】
上記帯状体が、フィルム状の金属箔集電体に電極活物質を塗布してなる二次電池用電極材であり、
上記クリーニング装置を上記二次電池用電極材を巻き取る巻取ロールの前段に設置して、主面に付着した塗膜の脱落物、異物或いは裁断屑からなる付着物をブロー除去した状態で巻取を行うことを特徴とする請求項８に記載の帯状体のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行する帯状体に対して圧縮空気を噴射することにより、表面に付着した付着物を非接触状態で確実に除去することを可能とする帯状体のクリーニング装置及びクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の帯状体の製造工程においては、一般に裁断工程や表面のコーティング工程等の適宜の工程を経た帯状体が巻取ロールによって巻き取られる。比較的薄厚の帯状体においては、工程途中で表面に異物等が付着した状態のまま巻取が行われた場合に、内周側に巻き込まれた異物の影響によって外周側に皺よりや変形等が発生することがあり、また異物による突き破りといった事態を発生させることがあった。
【０００３】
電池は、一度放電することによって使用不能となる一次電池と、放電後に再充電を行うことによって繰り返し使用が可能な二次電池とに大別される。二次電池には、例えば鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池等が提供されている。リチウムイオン電池は、特に体積当たりの容量密度が高く、例えばニッケルカドミウム電池と比較して約３倍の高電圧特性を有している。また、リチウムイオン電池は、電池内においてリチウムがイオン状態で存在することから、安全性も極めて高い。リチウムイオン電池は、かかる特性を有することで各種の携帯型電子機器の電源として汎用されている。
【０００４】
リチウムイオン二次電池５０は、図５に示すようにシート状の負極材５１と正極材５２とをそれぞれセパレータ５３，５４を介して重ね合わされるとともに渦巻き状に巻回して電池素子５５を構成し、この電池素子５５が絶縁材５６を介して非水電解液とともに有底円筒形の電池缶５７内に収納される。リチウムイオン二次電池５０は、電池缶５６の上端開口部に電池蓋５８を封口ガスケット５９を介してかしめ付けして電池素子５５と非水電解液とを電池缶５７内に密封する。
【０００５】
リチウムイオン二次電池５０は、電池缶５７が負極リード６０を介して負極材５１と接続されて負極を構成するとともに、電池蓋５８が正極リード６１を介して正極材５２と接続されて正極を構成する。リチウムイオン二次電池５０は、正極リード６１が電流遮断素子を有する安全弁機構６２に溶接により固定され、この安全弁機構６２を介して電池蓋５８と接続されてなる。
【０００６】
リチウムイオン二次電池５０は、負極材５１がフィルム状の銅箔等からなる負極集電体の両面或いは片面に負極活物質が塗布されて形成され、正極材５２がフィルム状のアルミニウム箔等からなる正極集電体の両面或いは片面に正極活物質が塗布されて形成されてなる。負極材５１は、負極活物質として、例えばリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料やポリアセチレン，ポリピロール等の高分子材料或いはＳｎＯ２等の酸化物が用いられ、これにポリフッ化ビニリデン等の結合材を混合するとともにｎ−メチルピロドリン等の有機溶媒に分散してスラリー状とした負極塗料が用いられる。
【０００７】
負極材５１は、負極塗料を例えばドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布した後に、高温乾燥処理を施して分散媒の残留有機溶媒を蒸発させ、さらにロールプレスによる加圧処理を施して負極活物質を負極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。負極材５１は、スリッターにより所定幅に裁断されて負極材供給リールに巻き取られる。
【０００８】
正極材５２には、正極活物質として、例えばＬｉｘＭＯ２（Ｍ：一種類以上の遷移金属、ｘ：電池の放電状態により異にし、通常０．０５以上１．１０以下）で表される高電圧の発生或いはエネルギー密度に優れた特性を有するリチウム複合酸化物やその他の金属酸化物、金属硫化物が用いられる。正極材５２は、この正極活物質にポリフッ化ビニリデン等の結合材を混合するとともにｎ−メチルピロドリン等の有機溶媒に分散してスラリー状とした正極塗料が用いられる。
【０００９】
正極材５２は、正極塗料を例えばドクターブレード法等によって正極集電体上に均一に塗布した後に、高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して正極活物質を正極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。正極材５２は、スリッターによって所定幅に裁断されて正極材供給リールに巻き取られる。
【００１０】
非水電解液には、電解質を有機溶媒中に溶解させた溶液が用いられる。有機溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート，エチレンカーボネート，ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネート，γ−ブチロラクトン，スルホラン，１・２−ジメトキシエタン，１・２−ジエトキシエタン，２−メチルテトラヒドロフラン，３−メチル−１・３−ジオキソラン，プロピオン酸メチル，酪酸メチル，ジメチルカーボネート，ジエチルカーボネート，ジプロピルカーボネート等が用いられる。有機溶媒は、これらのなかから１種類単独で、或いは２種類以上を混合して用いられる。電解質は、上述した有機溶媒に溶解可能でありかつイオン伝導性を有するリチウムイオン塩、例えばＬｉＰＦ６，ＬｉＣｌＯ４，ＬｉＢＦ４，ＬｉＣＦ３ＳＯ３或いはＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等が用いられる。
【００１１】
セパレータ５３，５４は、それぞれが例えば微小孔が形成されたＰＥ（ポリエチレン）が用いられる。セパレータ５３，５４は、例えば厚みが２０μｍ乃至２５μｍのシート材を、スリッターにより負極材５１や正極材５２よりも大きな外形寸法に切断して供給リールに巻き取られる。
【００１２】
リチウムイオン二次電池５０は、充電時には正極中のリチウムイオンが電解液を介して負極中に吸蔵され、放電時には負極中のリチウムイオンが電解液を介して正極中に吸蔵される電気化学的な可逆反応が生じる。リチウムイオン二次電池５０は、このような負極材５１と正極材５２との間におけるリチウムイオンの往来により充放電が行われるようになる。リチウムイオン二次電池５０は、負極材５１や正極材５２が密着状態で巻回されて電池素子５５を構成することで電極間の反応面積が大きくなり、大電流を得ることが可能となる。
【００１３】
リチウムイオン二次電池５０は、巻取工程において上述した負極材５１と正極材５２及びセパレータ５３，５４が、それぞれの供給リールから繰り出されて巻取ロールの外周部上で重ね合わされて電池素子５５が形成される。なお、リチウムイオン二次電池５０は、負極材５１と正極材５２及びセパレータ５３，５４を所定の長さで折り畳んで電池素子５５を構成することもある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リチウムイオン二次電池５０は、負極材５１や正極材５２或いはセパレータ５３，５４の表面に、塗膜の脱落物や異物或いは裁断工程で発生した裁断屑等の各種の付着物が付着することがある。リチウムイオン二次電池５０は、例えばセパレータ５３，５４の厚みよりも大きな固い粒体等の付着物であった場合に、この付着物がセパレータ５３，５４を突き破って負極材５１と正極材５２とをショートさせて電池特性を劣化させるといった問題がある。
【００１５】
このため、リチウムイオン二次電池５０の製造工程においては、一般に電極活物質の材料となるカーボンや高分子材料等の材料粉体の処理工程中で、磁力選別装置を用いて磁性金属不純物を除去する処理が行われている。また、リチウムイオン二次電池５０の製造工程においては、負極材５１や正極材５２或いはセパレータ５３，５４を巻き取る際に、表面に払拭布や回転ブラシを押し当てて付着した付着物を除去するクリーニング処理が行われている。
【００１６】
かかる従来のクリーニング処理は、負極材５１や正極材５２の表面を払拭布や回転ブラシが所定の圧力を以って摺擦することで、極活物質層が損傷される虞があった。また、従来クリーニング処理は、払拭布や回転ブラシで除去した付着物が落下して負極材５１や正極材５２に再付着し、精度の高いクリーニングが行い得ないといった問題があった。さらに、従来のクリーニング処理は、取り除いた付着物を払拭布や回転ブラシから取り除くために頻繁に清掃が行われ、効率が悪いといった問題があった。
【００１７】
上述したリチウムイオン二次電池５０のクリーニング処理の問題は、各種の帯状体におけるクリーニング処理に際しても同様に発生し、帯状体を効率よく高精度にクリーニングして巻取を行うことが困難であった。
【００１８】
したがって、本発明は、走行する帯状体から表面に付着した付着物を非接触状態で連続して除去するとともに再付着を抑制して効率的なクリーニング処理を行うことを可能とした帯状体のクリーニング装置及びクリーニング方法を提供することを目的に提案されたものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかる帯状体のクリーニング装置は、走行する帯状体の少なくとも一方の主面と対向して配置されて帯状体の主面と対向する側面が開口されたチャンバーと、このチャンバーの帯状体の走行方向の後段側に配置されて先端に設けたノズルから開口に臨んで走行する帯状体の対向主面の全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、チャンバーの圧縮空気噴射手段と対向する帯状体の走行方向の前段側に配置されて内部空気を外部に排気する空気吸引手段とを備える。
【００２０】
以上のように構成された本発明にかかる帯状体のクリーニング装置によれば、走行する帯状体に対して圧縮空気噴射手段から圧縮空気を噴射することによって表面に付着した付着物をブロー除去する。クリーニング装置によれば、空気吸引手段によってチャンバー内の空気を吸引して外部へと排気することによって、チャンバー内に飛散した付着物を外部へ放出する。したがって、クリーニング装置によれば、帯状体に対して無接触でクリーニング処理を行うことにより、帯状体の損傷等の発生が防止されるようにする。クリーニング装置によれば、ブロー除去した付着物をチャンバー内から吸引して放出することで、帯状体への再付着を防止して高精度でかつ効率的なクリーニングが行われるようになる。
【００２１】
上述した目的を達成する本発明にかかる帯状体のクリーニング装置は、長手方向の両側面にそれぞれ形成した走行ガイドスリットを介して帯状体を内部空間に走行させるチャンバーと、帯状体を挟んでその走行方向の後段側に位置してチャンバー内に配置されたノズルから帯状体の表裏主面全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、この圧縮空気噴射手段と対向して帯状体の走行方向の前段側に位置してチャンバー内に配置されて内部空気を外部に排気する空気吸引手段とを備える。
【００２２】
以上のように構成された本発明にかかる帯状体のクリーニング装置によれば、チャンバー内を走行する帯状体の表裏主面に圧縮空気噴射手段から圧縮空気を噴射することによって付着した付着物をブロー除去する。クリーニング装置によれば、空気吸引手段によってチャンバー内の空気を吸引して外部へと排気することによって、チャンバー内に飛散した付着物を外部へ放出する。クリーニング装置によれば、帯状体に対して無接触でその表裏主面を同時にクリーニング処理を行うことによって、帯状体の損傷等の発生が防止されるようにする。クリーニング装置によれば、チャンバー内で帯状体のクリーニングを行ってブロー除去した付着物が周囲に飛散しないようにするとともにチャンバー内から直ちに吸引して放出することで、帯状体への再付着を防止して高精度でかつ効率的なクリーニングが行われるようになる。
【００２３】
上述した目的を達成する本発明にかかる帯状体のクリーニング方法は、走行される帯状体の少なくとも一方の主面と対向して配置されるチャンバーと、帯状体の走行方向の後段側に位置してチャンバー内に引き込まれるとともに先端に設けたノズルから帯状体の対向主面の全体に圧縮空気を吹き付ける圧縮空気噴射手段と、帯状体の走行方向の前段側に位置してチャンバーに設けられて圧縮空気噴射手段から噴射された圧縮空気を吸引する空気吸引手段とを備えるクリーニング装置が用いられる。クリーニング方法は、圧縮空気噴射手段から噴射する圧縮空気によって走行途中で帯状体の主面に付着した付着物をブロー除去するとともに、空気吸引手段を介してチャンバー内から連続して吸引して外部へと放出してクリーニング処理を行うようにする。
【００２４】
本発明にかかる帯状体のクリーニング方法によれば、帯状体に対するクリーニングを無接触で行うことから、帯状体の損傷等の発生が防止される。クリーニング方法によれば、ブロー除去されてチャンバー内に飛散した付着物が速やかにチャンバー内から放出されることで、帯状体への再付着を防止して高精度でかつ効率的なクリーニングが行われるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として図１乃至図３に示したクリーニング装置１は、上述したリチウムイオン二次電池５０の製造工程、詳細には負極材５１と正極材５２及びセパレータ５３，５４を、巻取ロール７０の外周部上で重ね合わせて巻回して電池素子５５を製造する巻取工程中に設置される。巻取工程には、図３に示すように裁断工程を経た負極材５１が負極材供給ロール７１から供給されるとともに、裁断工程を経た正極材５２が正極材供給ロール７２から供給される。巻取工程には、負極材５１に重ね合わされる第１のセパレータ５３が第１の供給ロール７３から供給されるとともに、正極材５２に重ね合わされる第２のセパレータ５４が第２の供給ロール７４から供給される。
【００２６】
巻取工程は、例えば巻取ロール７０の直前において、負極材５１と正極材５２との走行路中に位置して、第１のクリーニング装置１Ｃ１と第２のクリーニング装置１Ｃ２とがそれぞれ設置される。なお、巻取工程は、セパレータ５３，５４の走行路中にも、巻取ロール７０の直前においてクリーニング装置１をそれぞれ設置するようにしてもよく、また各走行路中に複数個を設置するようにしてもよいことは勿論である。なお、第１のクリーニング装置１Ｃ１と第２のクリーニング装置１Ｃ２は、同一の装置であり、以下の説明においては、クリーニング装置１と総称して説明する。
【００２７】
負極材５１や正極材５２には、塗布した電極活物質の塗膜脱落物や工程中で混入した異物或いは裁断工程で発生した裁断屑等の各種の付着物が表面に付着していることがある。巻取工程は、詳細を後述するクリーニング装置１を負極材５１と正極材５２のそれぞれの走行路内において巻取ローラ７０の直前に設置して、負極材５１と正極材５２の表面に付着したこれら付着物を除去して電池素子５５を製作することで、内部放電の発生が低減されて特性向上が図られたリチウムイオン二次電池５０を製造する。
【００２８】
クリーニング装置１は、図１及び図２に示すように、負極材５１や正極材５２（以下、電極材２と総称する。）の走行路を挟んで一対１Ａ，１Ｂが設置され、例えば２５ｍ／分の走行速度で走行する電極材２の表裏主面２ａ，２ｂに圧縮空気を噴射することによって付着した付着物をブロー除去して同時にクリーニングする。クリーニング装置１Ａ，１Ｂは、図１に示すように電極材２をガイドするガイドローラ３Ａ，３Ｂ間に、上下又は左右反転されて互いに向き合った状態で設置される。勿論、クリーニング装置１は、電極材２の一方主面のみをクリーニングすればよい場合には、当該主面に対向して設置される。なお、以下のクリーニング装置１の説明においては、特に一対として説明する場合を除いて、代表符号１を付して説明する。
【００２９】
クリーニング装置１は、チャンバー４と、このチャンバー４の内部空間４ａに配置される圧縮空気噴射機構５及び空気吸引機構６とから構成される。クリーニング装置１は、チャンバー４に対して、圧縮空気噴射機構５が電極材２の走行方向の後段側（巻取側）に配置されるとともに、空気吸引機構６が電極材２の走行方向の前段側（供給側）に配置される。クリーニング装置１は、圧縮空気噴射機構５が、一端側が送風装置７と接続されるとともに他端側がチャンバー４内に引き込まれる空気供給管８と、この空気供給管８の先端部に取り付けられたノズル９とから構成される。クリーニング装置１は、空気吸引機構６が、一端側を内部空間４ａと連通するようにチャンバー４と接続されるとともに他端側を集塵装置１０と接続され、チャンバー４の内部空間４ａから空気と除去した付着物とを吸引して排気する吸引管１１Ａ，１１Ｂ（以下、吸引管１１と総称する。）によって構成される。
【００３０】
チャンバー４は、後述するように圧縮空気噴射機構５から噴射される圧縮空気の圧力や空気吸引機構６による吸引圧に対して変形を生じない機械的剛性を有するために、例えばアルミ材やステンレス材等の金属板によって形成される。チャンバー４は、電極材２の幅よりもやや大きな幅を有しかつ電極材２の走行方向に対してある程度の長さを有する長方形の箱体からなる。チャンバー４は、電極材２の主面２ａと対向する主側面４ｂが開口されるとともに、内部空間４ａの状態を外部から透視可能とするために開口側面４ｂと対向する主側面４ｃの一部に形成された開口窓部に例えば透明なアクリル樹脂や塩化ビニール樹脂或いはポリカーボネート樹脂等によって成形された機械的剛性を有する透明板１２がはめ込まれている。
【００３１】
なお、チャンバー４は、長方形の箱体に限定する必要は無く、電極材２の幅よりも大きな幅と走行方向に対してある程度の長さを有する適宜の形状であってもよい。また、チャンバー４には、電極材２を安定した状態で走行させるために、長手方向の両側面にガイドローラを設けるようにしてもよい。
【００３２】
一対のクリーニング装置１Ａ，１Ｂは、図１及び図２に示すようにそれぞれのチャンバー４，４が、電極材２の走行路を挟んで開口側面４ｂ，４ｂを対向されて設置される。一対のクリーニング装置１Ａ，１Ｂは、各チャンバー４，４が、開口側面４ｂ，４ｂの対向間隔を電極材２の厚みよりもやや大きく設定することによってこれら開口側面４ｂ，４ｂ間を電極材２が軽く接触する程度で走行するようにして設置される。したがって、一対のクリーニング装置１Ａ，１Ｂは、それぞれの開口側面４ｂ，４ｂからの空気の流出入が電極材２によって抑制されるようにして設置される。
【００３３】
圧縮空気噴射機構５は、送風装置７から供給される圧縮空気を、開口側面４ｂに沿って走行する電極材２の主面２ａに吹き付ける。送風装置７は、詳細を省略するがフィルタが内蔵されて清浄な空気を増圧して空気供給管８に供給する。送風装置７は、圧縮空気の噴射圧を適宜調整自在とする機能を有することが好ましい。なお、送風装置７は、フィルタリングが行われて必要な各工程に対して清浄な空気を送風する工場の空調設備に接続されて、清浄な空気を増圧して供給する装置であってもよい。
【００３４】
空気供給管８は、チャンバー４の電極材２の走行方向の後段側に位置して、適宜シーリングが施されて内部空間４ａに引き込まれる。空気供給管８は、送風装置７とチャンバー４との間で自由な引き回しを行うために例えば可撓管が用いられており、先端部にノズル９が結合されている。ノズル９は、図１に示すように電極材２の幅とほぼ等しい開口幅を有する吹出し口９ａが形成されおり、空気供給管８を介して供給される圧縮空気を電極材２に対して主面２ａの全体に均一に吹き付ける。
【００３５】
ノズル９は、図２に示すように吹出し口９ａが電極材２の逆走行方向に向けられるとともに、主面２ａに対して所定の傾斜角度θが付されてチャンバー４の内部空間４ａに取り付けられている。ノズル９は、吹出し口９ａの傾斜角度θが小さい場合には、圧縮空気が電極材２の主面２ａと平行に噴射されることになり有効なブロー除去が行い得なくなる。また、ノズル９は、吹出し口９ａの傾斜角度θが大きい場合には、圧縮空気が電極材２の主面２ａに直交して噴射されることになり、チャンバー４の内部空間４ａ内においてブロー除去された付着物が飛散して電極材２に再付着する虞を大きくする。したがって、ノズル９は、吹出し口９ａの傾斜角度θを１５°乃至６０°に設定してチャンバー４の内部空間４ａに取り付けられる。
【００３６】
ノズル９は、上述した構成から、圧縮空気の噴射圧と電極材２の走行速度とが相乗されて圧縮空気を電極材２の主面２ａに吹き付けることで、付着した付着物をより効率的にブロー除去するようにする。また、ノズル９は、ブロー除去した付着物を圧縮空気の噴射圧によってチャンバー４の内部空間４ａ内に広く飛散させずに走行路の前段側へと吹き飛ばすようにする。
【００３７】
空気吸引機構６は、吸引管１１が、チャンバー４の電極材２の走行方向の後段側に位置して適宜シーリングが施されて内部空間４ａと連通して引き出されている。吸引管１１は、図１に示すようにチャンバー４の長手方向の側面４ｄに、幅方向に離間して一対が設けられている。吸引管１１も、チャンバー４と集塵装置１０との間で自由な引き回しを行うために例えば可撓管が用いられている。空気吸引機構６は、集塵装置１０が駆動されることによって、吸引管１１を介してチャンバー４の内部空間４ａから空気を吸引する。吸引管１１は、圧縮空気噴射機構５から供給される圧縮空気量よりも多量の空気をチャンバー４の内部空間４ａから排気し得る管径を有している。
【００３８】
集塵装置１０は、詳細を省略するがフィルタを内蔵した閉鎖型装置として構成され、吸引管１１を介して引き込んだ空気の中から付着物を濾過して排気する。集塵装置１０は、吸引管１１を介してチャンバー４の内部空間４ａから吸引する空気量を調整自在とする。集塵装置１０は、吸引管１１を介してチャンバー４の内部空間４ａから吸引する空気量を圧縮空気噴射機構５から供給される圧縮空気量よりも多量となるように設定されることにより、チャンバー４の内部圧力Ｐ１を外気圧Ｐ０に対して負圧状態とする。
【００３９】
すなわち、クリーニング装置１は、チャンバー４の内部圧力を外気圧に対して負圧状態とするＰ１≦Ｐ０に設定することにより、チャンバー４内からブロー除去した付着物を含む空気が排気されるようにして電極材２に再付着することを防止する。また、クリーニング装置１は、圧縮空気噴射機構５からの圧縮空気の噴射圧Ｐ２と空気吸引機構６の吸引圧Ｐ３とが、上述したようにＰ２≦Ｐ３に設定することにより、チャンバー４内においてノズル９から噴射される圧縮空気により付着物のブロー除去を可能とする。
【００４０】
以上のように構成されたクリーニング装置１は、供給部から繰り出された電極材２が、チャンバー４の開口側面４ｂに沿って走行されて巻取ロール７０に順次巻き取られる。クリーニング装置１は、送風装置７が駆動されて所定の噴射圧を以って圧縮空気が圧縮空気噴射機構５からチャンバー４の内部空間４ａに供給される。クリーニング装置１は、逆走行方向に向かって所定の角度θ１が付されて設置されたノズル９の吹出し口９ａから、走行する電極材２の主面２ａに対して圧縮空気を吹き付ける。クリーニング装置１は、これによって電極材２を走行させながらその主面２ａに付着した付着物をブロー除去し、無接触でクリーニングする。
【００４１】
クリーニング装置１は、送風装置７の駆動に先行して集塵装置１０が駆動されることで、空気吸引機構６によってチャンバー４の内部空間４ａから空気の吸引が行われる。クリーニング装置１は、これによってチャンバー４の内部圧力Ｐ１が外気圧Ｐ０に対して負圧状態とされ、また空気吸引機構６が圧縮空気噴射機構５による圧縮空気の噴射圧Ｐ２よりも大きな吸引圧Ｐ３を以って吸引することでこの負圧状態が保持されるようにする。
【００４２】
クリーニング装置１は、この状態で上述した付着物のブロー除去を行うことにより、電極材２の主面２ａからブロー除去されてチャンバー４の内部空間４ａに飛散した付着物を吸引管１１を介して集塵装置１０へと排気する。したがって、クリーニング装置１は、チャンバー４の内部空間４ａに飛散した付着物が電極材２の走行方向の前段側へと流れ、ブローが行われて後段側へと走行した電極材２の主面２ａに再付着することが防止され、効率的なクリーニングを行う。
【００４３】
クリーニング装置１は、電極材２を巻取ローラ７０の直前において、無接触で表裏主面２ａ，２ｂに付着した付着物を効率よく除去して電池素子５５を製作する。クリーニング装置１は、内部空間４ａから付着物が混入した空気を効率的に排気することからチャンバー４の汚損も低減され、清掃作業を実施する間隔を長くすることで効率化が図られるようになる。
【００４４】
上述した実施の形態においては、電極材２の走行路を挟んで一対のクリーニング装置１Ａ，１Ｂを設置するようにしたが、かかる構成に限定されるものでは無い。第２の実施の形態として図４に示したクリーニング装置２０は、チャンバー２１の内部空間２１ａを貫通して電極材２を走行させながら表裏主面２ａ，２ｂに付着した付着物を除去する一体型装置とした構成に特徴を有している。なお、クリーニング装置２０は、上述したクリーニング装置１と基本的な構成を同様としており、対応する部位には同一符号を付すことによって説明を省略する。
【００４５】
クリーニング装置２０には、チャンバー２１の内部空間２１ａに、一対の圧縮空気噴射機構５Ａ，５Ｂと空気吸引機構６とが設けられる。クリーニング装置２０は、チャンバー２１に対して、圧縮空気噴射機構５Ａ，５Ｂを電極材２の走行方向の後段側に配置するとともに、空気吸引機構６を前段側に配置している。クリーニング装置２０は、後述するように圧縮空気噴射機構５Ａ，５Ｂのノズル９Ａ，９Ｂを電極材２の走行路を挟んで対向して配置している。
【００４６】
チャンバー２１も、電極材２の幅よりも大きな幅（高さ）を有するとともに走行方向に対して所定の長さを有する長方形の箱状に形成されている。チャンバー２１には、走行方向の両側面２１ｂ，２１ｃに、電極材２を内部空間２１ａを貫通させる第１のスリット２２と第２のスリット２３とが互いに同一軸線上に位置して形成されている。なお、チャンバー２１は、これら第１のスリット２２と第２のスリット２３とが図示しない天井面に形成した長さ方向のガイドスリットと連通されることにより、電極材２を内部空間２１ａに導くように構成している。チャンバー２１は、電極材２を、第１のスリット２２側から差し込むとともに第２のスリット２３側から引き出して、内部空間２１ａ内を走行させる。
【００４７】
ノズル９Ａ，９Ｂは、電極材２を挟んで互いに向き合うように配置され、それぞれ圧縮空気の吹出し口が逆走行方向に向かって所定の傾斜角度が付される。なお、ノズル９Ａ，９Ｂは、それぞれの吹出し口の傾斜角度が、電極材２に対して１５°乃至６０°に設定されてチャンバー２１の内部空間２１ａに取り付けられる。ノズル９Ａ，９Ｂは、かかる構成によって圧縮空気の噴射圧と電極材２の走行速度とが相乗されて圧縮空気を電極材２の表裏主面２ａ，２ｂに同時に吹き付けることによって、それぞれに付着した付着物をブロー除去する。また、ノズル９Ａ，９Ｂは、ブロー除去した付着物を圧縮空気の噴射圧によってチャンバー２１の内部空間２１ａ内に広く飛散させずに走行路の前段側へと吹き飛ばすようにする。
【００４８】
クリーニング装置２０においては、上述したようにチャンバー２１の内部空間２１ａに、一対の圧縮空気噴射機構５Ａ，５Ｂから同時に圧縮空気が吹き込まれる。クリーニング装置２０も、チャンバー２１の内部空間２１ａが内部圧力を外気圧に対して負圧状態に保持してクリーニング動作を行う。したがって、クリーニング装置２０は、空気吸引機構６が圧縮空気噴射機構５による圧縮空気の噴射圧よりも大きな吸引圧を以って吸引することでこの負圧状態が保持されるようにする。また、クリーニング装置２０は、圧縮空気噴射機構５からの圧縮空気の噴射圧に対して空気吸引機構６の吸引圧が大きくなるように設定することにより、チャンバー２１内においてノズル９Ａ，９Ｂから噴射される圧縮空気により付着物のブロー除去を可能とする。
【００４９】
クリーニング装置２０は、上述したようにチャンバー２１の略密閉された内部空間２１ａを貫通して電極材２を走行させて表裏主面２ａ，２ｂに付着した付着物をブロー除去するようにしたことから、付着物の飛散による再付着をより確実に防止することを可能とする。クリーニング装置２０は、一体型構造としたことによって、工程中への設置或いは空気供給管８や吸引管１１の引き回しを簡易に行うことを可能とする。
【００５０】
上述したクリーニング装置１によるクリーニング効率について、以下の条件により確認実施を行った。実施装置には、ノズル９にレヒラー社製規格ＦＬ−６００−Ｅを用い、電極材２に対して傾斜角度θを１５°〜６０°で可変可能としてチャンバー４に設置して圧縮空気の噴射圧Ｐを測定するようにした。実施装置には、吸引管１１の一部に測定孔を設け、この測定孔における静圧値を山本製作所製マノゲージ：型式Ｗ０８１ＦＮ３０００ＥＰによって測定するようにした。
【００５１】
実施の確認は、ノズル９を傾斜角度１５〜６０°の範囲で１５°きざみで変化するように設定するとともに、それぞれの設定角度において０．１Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａまで、０．１ｐａきざみで圧縮空気の噴射圧Ｐを変えて行った。なお、噴射圧Ｐは、チャンバー４の内部圧力が外気圧に対して負圧状態に保持される範囲とした。実施の確認は、実施装置を通過させて巻取ロールに巻き取った電極材２を再び展開し、表面に残留した２０μｍ以上の付着物について、倍率５０倍以上の顕微鏡を用いて１ｍ２当たりの個数（表面残留付着物個数）Ｎを計数して確認した。
【００５２】
確認結果は、次の表１の通りであった。
【００５３】
【表１】
2004195399.tif 000003
【００５４】
クリーニング装置１は、確認実施の結果に基づく表１から明らかなように、ノズル９の傾斜角度θを１５°〜６０°の範囲で変化させても、クリーニング効率が殆ど変化無いことが確認された。なお、クリーニング装置１は、ノズル９の傾斜角度θが、１５°より小さい場合や、６０°より大きな場合には、上述したようにクリーニング効率が大幅に低下する。
【００５５】
また、クリーニング装置１は、表１から明らかなように、圧縮空気の噴射圧Ｐが０．３ｐａ程度まではクリーニング効率についてさほど大きな変化は無い。クリーニング装置１は、チャンバー４の内部圧力が外気圧に対して負圧状態に保持される範囲で圧縮空気の噴射圧Ｐを大きくするほど、より高精度のクリーニングが行われるようになる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態は、リチウムイオン二次電池５０の製造工程に設置されるクリーニング装置について説明したが、例えば磁気テープやフレキシブルディスク等の薄厚の磁気記録媒体或いは各種の帯状体の製造工程等にも適用可能であることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、チャンバー内に設けた圧縮空気噴射手段から走行する帯状体の表面に圧縮空気を吹き付けて付着した付着物をブロー除去するとともに空気吸引手段によってチャンバー内から付着物が混入した空気を吸引して外部へと排気することから、無接触で帯状体のクリーニングが行われて損傷等の発生が防止されるとともにブロー除去により周囲に飛散した付着物が帯状体に再付着することも防止されるようになり、高精度でかつ効率的なクリーニング処理が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リチウムイオン二次電池の電極材巻取工程に設置されたクリーニング装置の概略構成を説明する要部斜視図である。
【図２】同クリーニング装置の要部水平断面図である。
【図３】電極材巻取工程の概要説明図である。
【図４】他のクリーニング装置の要部水平断面図である。
【図５】リチウムイオン二次電池の一部切欠き要部斜視図である。
【符号の説明】
１  クリーニング装置、２  電極材、３  ガイドローラ、４  チャンバー、４ａ  内部空間、４ｂ  開口側面、５  圧縮空気噴射機構、６  空気吸引機構、７送風装置、８  空気供給管、９  ノズル、１０  集塵装置、１１  吸引管、２０  クリーニング装置、２１  チャンバー、２２，２３  スリット、５０  リチウムイオン二次電池、５５  電池素子
【図１】
2004195399.tif 000004
【図２】
2004195399.tif 000005
【図３】
2004195399.tif 000006
【図４】
2004195399.tif 000007
【図５】
2004195399.tif 000008