(57)【要約】      （修正有）【課題】塗工される位置における基材の振動を抑えることによって、塗工精度を向上させる技術を提供する。【解決手段】両面塗工装置１０は、基材５の両側の主面に塗工液を塗工する。両面塗工装置は、搬送機構によって搬送される基材５の表面に対して塗工液を吐出する第１ノズル２０と、基材５の表面のうち、第１ノズル２０から吐出された塗工液が付着する第１付着位置２１１を挟む幅方向両側の位置に当接する一対のベルト３１，３１を有する第１当接部３０と、基材５の裏面に当接して、第１当接部３０との間で基材５を挟んで支持する第２当接部５０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の両側の主面に塗工液を塗工する両面塗工装置であって、
第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって所定の搬送方向に連続して搬送される前記基材の第１主面に対して、第１塗工液を吐出する第１ノズルと、
前記基材の第１主面のうち、前記第１ノズルから吐出された前記第１塗工液が付着する第１付着位置を挟む幅方向両側の位置に当接する第１当接部と、
前記第１主面とは反対側の第２主面に当接して、前記第１当接部との間で前記基材を挟んで支持する第２当接部と、
を備える、両面塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の両面塗工装置であって、
前記第１当接部が、
前記第１主面における、前記第１付着位置よりも前記幅方向外側の位置に配置され、前記第１付着位置よりも前記搬送方向上流側の位置から前記第１付着位置よりも前記搬送方向下流側の位置にわたって当接するベルトと、
前記基材の搬送速度に対応させて、前記ベルトを移動させるベルト送り機構と、
を含む、両面塗工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の両面塗工装置であって、
前記ベルト送り機構が、
前記第１付着位置よりも、前記搬送方向上流側に配置されている上流側ローラと、
前記第１付着位置よりも、前記搬送方向下流側に配置されている下流側ローラと、
前記上流側ローラ及び前記下流側ローラよりも前記基材の前記第１主面から離れた位置に配置されている離間ローラと、
を備え、
前記ベルトが、前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラに掛け渡された無端ベルトである、両面塗工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の両面塗工装置であって、
前記ベルト送り機構が、
前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラのうち、少なくとも１つを能動回転させるローラ駆動部、
をさらに備える、両面塗工装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の両面塗工装置において、
前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラのうちの少なくとも１つに、前記ベルトの幅方向端部に当接する壁部が設けられている、両面塗工装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の両面塗工装置であって、
前記第１当接部が、
前記第１付着位置よりも前記基材の幅方向外側の位置であって、かつ、前記第１付着位置よりも前記搬送方向上流側の位置から前記第１付着位置よりも下流側の位置にわたって配置されている複数の球体と、
前記複数の球体を、前記搬送方向及び前記基材の幅方向への移動を規制しつつ、回転自在に保持する保持機構と、
を備える、両面塗工装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の両面塗工装置であって、
前記第２当接部が、
前記第１付着位置と前記基材の幅方向において重なる位置にて、前記基材の前記第２主面に当接する、両面塗工装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の両面塗工装置であって、
前記第１ノズルと前記基材を挟んで対向するように配置され、前記第２主面に第２塗工液を吐出する第２ノズル、
をさらに備え、
前記第２当接部は、
前記基材の前記第２主面のうち、前記第２ノズルから吐出された前記第２塗工液が付着する第２付着位置を挟む幅方向両側の位置に当接する、両面塗工装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の両面塗工装置と、
前記両面塗工装置によって基材の両面に形成された塗工液の塗膜を乾燥させる乾燥部と、
を備える、塗膜形成システム。
【請求項１０】
基材の両側の主面に塗工液を塗工する両面塗工方法であって、
（ａ）第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって、前記基材を所定の搬送方向に連続して搬送する搬送工程と、
（ｂ）前記搬送工程にて前記搬送方向に搬送される前記基材の第１主面に対して第１ノズルから第１塗工液を吐出して塗工する第１塗工工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程において、前記基材の第１主面のうち、前記第１ノズルから吐出された前記第１塗工液が付着する第１付着位置を挟む幅方向両側の位置に第１当接部を当接させる第１当接工程と、
（ｄ）前記（ｂ）工程において、前記第１主面とは反対側の第２主面に第２当接部を当接させて、前記第１当接部及び前記第２当接部の間で前記基材を挟んで支持する第２当接工程と、
を含む、両面塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の両面に化学電池材料などの塗工液を同時に塗工する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池などの化学電池の製造においては、金属箔等の基材をロールトゥロール方式にて搬送しつつ、その基材の表面に電極材料の塗工液を吐出して塗膜が形成される。また、電極を多層構造とするために、基材の表裏両面に塗膜を形成することが多く、基材の両面に電極材料の塗工液を吐出して塗膜を形成する両面塗工装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、基材の表裏両面に対して、同時に塗工液を塗工する技術が提案されている。特許文献１に記載の塗工方法では、表面塗工用ダイと裏面塗工用ダイからなる一対の塗工用ダイを対向させて配置し、それらの隙間に箔を通過させている。また、一対の塗工用ダイの箔搬入側に表面側ガイドローラ及び裏面側ガイドローラを配置して、表面塗工用ダイと箔との距離と、裏面塗工用ダイと前記箔との距離が均等となるようにしている。さらに、一対の塗工用ダイの箔搬出側に表面側テンションローラ及び裏面側テンションローラを配置して、ペースト塗工後の箔に弛みが生じないように張力を付与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８４５２８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、特許文献１に記載の技術によると、箔における塗工用ダイの直下では、箔は保持されていないために、箔が振動するおそれがあった。このため、箔が幅方向または搬送方向に撓んだり、ばたついたりすることによって、塗工精度が低下するおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、塗工される位置における基材の振動を抑えることによって、塗工精度を向上させ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、基材の両側の主面に塗工液を塗工する両面塗工装置であって、第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって所定の搬送方向に連続して搬送される前記基材の第１主面に対して第１塗工液を吐出する第１ノズルと、前記基材の第１主面のうち、前記第１ノズルから吐出された前記第１塗工液が付着する第１付着位置を挟む幅方向両側の位置に当接する第１当接部と、前記第１主面とは反対側の第２主面に当接して、前記第１当接部との間で前記基材を挟んで支持する第２当接部とを備える。
【０００８】
また、第２の態様は、第１の態様に係る両面塗工装置であって、前記第１当接部が、前記第１主面における、前記第１付着位置よりも前記幅方向外側の位置に配置され、前記第１付着位置よりも前記搬送方向上流側の位置から前記第１付着位置よりも前記搬送方向下流側の位置にわたって当接するベルトと、前記前記基材の搬送速度に対応させて、前記ベルトを移動させるベルト送り機構とを含む。
【０００９】
また、第３の態様は、第２の態様に係る両面塗工装置であって、前記ベルト送り機構が、前記第１付着位置よりも、前記搬送方向上流側に配置されている上流側ローラと、前記第１付着位置よりも、前記搬送方向下流側に配置されている下流側ローラと、前記上流側ローラ及び前記下流側ローラよりも前記基材の前記第１主面から離れた位置に配置されている離間ローラとを備え、前記ベルトが、前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラに掛け渡された無端ベルトである。
【００１０】
また、第４の態様は、第３の態様に係る両面塗工装置であって、前記ベルト送り機構が、前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラのうち、少なくとも１つを能動回転させるローラ駆動部、をさらに備える。
【００１１】
また、第５の態様は、第３または第４の態様に係る両面塗工装置において、前記上流側ローラ、前記下流側ローラ及び前記離間ローラのうちの少なくとも１つに、前記ベルトの幅方向端部に当接する壁部が設けられている。
【００１２】
また、第６の態様は、第１から第５の態様のいずれか１態様に係る両面塗工装置であって、前記第１当接部が、前記第１付着位置よりも前記基材の幅方向外側の位置であって、かつ、前記第１付着位置よりも前記搬送方向上流側の位置から前記第１付着位置よりも下流側の位置にわたって配置されている複数の球体と、前記複数の球体を、前記搬送方向及び前記基材の幅方向への移動を規制しつつ、回転自在に保持する保持機構とを備える。
【００１３】
また、第７の態様は、第１から第６の態様のいずれか１態様に係る両面塗工装置であって、前記第２当接部が、前記第１付着位置と前記基材の幅方向において重なる位置にて、前記基材の前記第２主面に当接する。
【００１４】
また、第８の態様は、第１から第７の態様のいずれか１態様に係る両面塗工装置であって、前記第１ノズルと前記基材を挟んで対向するように配置され、前記第２主面に第２塗工液を吐出する第２ノズル、をさらに備え、前記第２当接部は、前記基材の前記第２主面のうち、前記第２ノズルから吐出された前記第２塗工液が付着する第２付着位置を挟む幅方向両側の位置に当接する。
【００１５】
また、第９の態様は、第１から第８のいずれか１態様に係る両面塗工装置と、前記両面塗工装置によって基材の両面に形成された塗工液の塗膜を乾燥させる乾燥部とを備える。
【００１６】
また、第１０の態様は、基材の両側の主面に塗工液を塗工する両面塗工方法であって、（ａ）第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって、前記基材を所定の搬送方向に連続して搬送する搬送工程と、（ｂ）前記搬送工程にて前記搬送方向に搬送される前記基材の第１主面に対して第１ノズルから第１塗工液を吐出して塗工する第１塗工工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程において、前記基材の第１主面のうち、前記第１ノズルから吐出された前記第１塗工液が付着する第１付着位置を挟む幅方向両側の位置に第１当接部を当接させる第１当接工程と、（ｄ）前記（ｂ）工程において、前記第１主面とは反対側の第２主面に第２当接部を当接させて、前記第１当接部及び前記第２当接部の間で前記基材を挟んで支持する第２当接工程とを含む。
【発明の効果】
【００１７】
第１の態様によると、第１当接部及び第２当接部によって、吐出液が付着する第１付着位置を挟む幅方向両側の位置で、基材が押さえられる。このため、第１付着位置における基材の撓みまたはばたつきを抑えることができる。これによって、第１付着位置の基材の挙動を安定させることができるため、塗工均一性の向上を図ることができる。
【００１８】
第２の態様によると、ベルトによって、第１付着位置の搬送方向上流側から下流側にわたって、基材を押さえることができる。このため、塗工液が塗工されることで、基材の重さに変動が生じても、それによる基材の挙動の変化を抑制できる。
【００１９】
第３の態様によると、無端ベルトを回転させることによって、連続搬送される基材とベルトとが擦れ合うことを抑制できる。
【００２０】
第４の態様によると、能動回転するローラによって、ベルトを能動的に回転させることができる。これによって、ベルトが基材と擦れ合うことを抑制できる。
【００２１】
第５の態様によると、壁部がベルトの幅方向端部に当接することによって、ベルトの幅方向の位置を規制できる。
【００２２】
第６の態様によると、複数の球体を回転自在に保持することによって、球体を連続搬送される基材と擦れ合うことなく当接させることができる。
【００２３】
第７の態様によると、基材の第１付着位置の部分を、その裏側から第２当接部によって支持できる。このため、第１付着位置付近の基材の振動を抑えることができる。したがって、塗工精度を高めることができる。
【００２４】
第８の態様によると、第１当接部及び第２当接部によって、塗工液が吐出される第１付着位置及び第２付着位置における基材のばたつきまたは撓みを抑制しつつ、基材の両側の主面の双方に同時に塗工液を塗工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る両面塗工装置を備えた塗膜形成システムを示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る両面塗工装置を示す概略斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る両面塗工装置を示す概略側面図である。
【図４】第１実施形態に係る両面塗工装置を図３に示すＩＶ−ＩＶ位置からみた概略断面図である。
【図５】第１実施形態に係る両面塗工装置を図３に示すＶ−Ｖ位置から見た概略断面図である。
【図６】第１実施形態の他の変形例に係る下流側ローラを示す図である。
【図７】第２実施形態に係る表面塗工部を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る両面塗工装置を示す概略側面図である。
【図９】第３実施形態に係る両面塗工装置を示す概略上面図である。
【図１０】第３実施形態に係る第１ノズル及び第２ノズルの吐出口付近を拡大して示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００２７】
＜１．  第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る両面塗工装置１０を備えた塗膜形成システム１を示す概略構成図である。
【００２８】
この塗膜形成システム１は、基材としての長尺の金属箔をロールトゥロール方式にて連続搬送しつつ、その基材の両面に電極材料である活性質を含む塗工液を塗工し、その塗工液の乾燥処理を行うことによって、リチウムイオン二次電池の電極製造を行う装置である。
【００２９】
塗膜形成システム１は、両面塗工装置１０に乾燥部９０を備えて構成される。また、塗膜形成システム１は、システム全体を制御する制御部９２を備える。
【００３０】
本発明に係る両面塗工装置１０は、第１ノズル２０、第１当接部３０、第２ノズル４０、第２当接部５０及び搬送機構６０を備える。制御部９２は、両面塗工装置１０の各機構部も制御しており、両面塗工装置１０の制御部としても機能する。
【００３１】
搬送機構６０は、巻き出しローラ（第１ローラ）６１、巻き取りローラ（第２ローラ）６２および複数の補助ローラ６３を備える。長尺の基材５は、巻き出しローラ６１から送り出されて複数の補助ローラ６３に案内されつつ巻き取りローラ６２によって巻き取られることにより、両面塗工装置１０、乾燥部９０の順にロールトゥロール方式にて連続して搬送される。基材５が搬送機構６０によって搬送される方向（矢符ＤＲ１で示す方向）を、「搬送方向」と称する。
【００３２】
補助ローラ６３の個数および配置位置については、図１の例に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に増減することができる。但し、本発明に係る両面塗工装置１０は、基材５の裏面にも塗工液を塗工するため、裏面側の塗工液が乾燥していない第２ノズル４０と乾燥部９０との間に補助ローラ６３を設けることは好ましくない。
【００３３】
第１ノズル２０および第２ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５を挟んで相対向する位置に配置されている。より具体的には、搬送機構６０によって略水平方向に沿って搬送される基材５の上方に第１ノズル２０が設けられ、下方に第２ノズル４０が設けられる。第１ノズル２０および第２ノズル４０は概ね上下対称となる同様の構成を有する。第１ノズル２０および第２ノズル４０は、例えばステンレススチールにて形成され、基材５の幅方向（図２または図４等において、矢符ＤＲ２で示す方向。基材５の表面に平行な方向であって、上記搬送方向に直交する方向）に沿ったスリット状の吐出口２１，４１を備えたスリットノズルである。
【００３４】
図示を省略するが、第１ノズル２０及び第２ノズル４０に塗工液を送液する送液機構が設けられている。以下の説明では、第１ノズル２０が吐出する塗工液（第１塗工液）及び第２ノズル４０が吐出する塗工液（第２塗工液）は、同一のものとするが、これらは異なる種類の塗工液であってもよい。
【００３５】
第１ノズル２０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の表面に塗工液を吐出する。また、第２ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の裏面に塗工液を吐出する。なお、基材５の「表面」とは、基材５の２つの主面のうちの一方面（第１主面）であり、「裏面」とはその反対側の他方面（第２主面）である。すなわち、基材５の表面および裏面は、基材５の両面を単に識別するための表記であり、いずれか特定の面が表面または裏面に限定されるものではない。
【００３６】
第１ノズル２０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の上方に設けられる。第１ノズル２０は、その吐出口２１が下側を向くように（つまり、基材５に対向するように）設けられる。第１ノズル２０は、スリット状の吐出口２１に繋がる流路を規定するためのシムおよびマニホールド等を備える。また、第１ノズル２０には、その位置および姿勢を調整する機構が付設されている（図示省略）。送液機構から第１ノズル２０に送給された塗工液は吐出口２１から基材５の表面に吐出される。
【００３７】
第２ノズル４０は、搬送機構６０によって搬送される基材５の下方に設けられる。第２ノズル４０は、その吐出口４１が上側を向くように（つまり、基材５に対向するように）設けられる。第２ノズル４０は、スリット状の吐出口４１に繋がる流路を規定するためのシムおよびマニホールド等を備える。また、第２ノズル４０には、その位置および姿勢を調整する機構が付設されている（図示省略）。送液機構から第２ノズル４０に送給された塗工液は吐出口４１から基材５の裏面に吐出される。
【００３８】
図２は、第１実施形態に係る両面塗工装置１０を示す概略斜視図である。図３は、第１実施形態に係る両面塗工装置１０を示す概略側面図である。図４は、第１実施形態に係る両面塗工装置１０を図３に示すＩＶ−ＩＶ位置からみた概略断面図である。図５は、第１実施形態に係る両面塗工装置１０を図３に示すＶ−Ｖ位置から見た概略断面図である。
【００３９】
第１当接部３０は、基材５の表面（第１主面）のうち、第１ノズル２０の吐出口２１から吐出された塗工液が付着する第１付着位置２１１を挟む幅方向両側の位置に当接する。また、第２当接部５０は、基材５の裏面（第２主面）に当接して、第１当接部３０との間で基材５を挟んで支持する。
【００４０】
より詳細には、第１当接部３０は、図２及び図４に示すように、基材５の表面における、前記第１付着位置２１１よりも幅方向外側の位置に配置された一対のベルト３１，３１を備える。
【００４１】
また、第１当接部３０は、第１付着位置２１１よりも搬送方向上流側に配置されている上流側ローラ３２、第１付着位置２１１よりも搬送方向下流側に配置されている下流側ローラ３３、及び、上流側ローラ３２及び下流側ローラ３３よりも、基材５の表面（第１主面）から離れた位置に配置されている離間ローラ３４を備える。上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４は、基材５の幅方向に沿って延びており、かつ、当該幅方向に平行な軸周りに回転可能に保持されている。
【００４２】
一対のベルト３１，３１は、上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４に掛け渡された無端ベルトである。一対のベルト３１，３１は、上流側ローラ３２によって第１付着位置２１１よりも搬送方向上流側の位置Ｌ１にて基材５に当接され、下流側ローラ３３によって、前記第１付着位置２１１よりも下流側の位置Ｌ２にて基材５に当接される。このため、一対のベルト３１，３１は、第１付着位置２１１よりも搬送方向上流側の位置Ｌ１から前記第１付着位置２１１よりも下流側の位置Ｌ２までの区間（当接区間８０）にわたって、基材５の表面に当接する。
【００４３】
離間ローラ３４は、第１ノズル２０よりも上の位置に配置されている。このため、図３に示すように、基材５の幅方向に沿って両面塗工装置１０を見たとき、一対のベルト３１，３１の略三角形の内側に第１ノズル２０が配置されている。このように、離間ローラ３４が第１ノズル２０よりも上方に設けられていることによって、一対のベルト３１，３１がノズル２０と干渉することを抑制できる。
【００４４】
各ベルト３１は、例えば、ゴムを薄く成形したもの、あるいは、合成樹脂等を薄い膜状に成形したフィルム等が好適である。一例として、第１ノズル２０と基材５との間の隙間よりも薄いベルト３１を採用した場合、第１ノズル２０が比較的長尺であっても、一対のベルト３１，３１を、第１ノズル２０と基材５との間に配置できる（図４及び図５参照）。ただし、ベルト３１の素材は、このようなものに限定されない。
【００４５】
離間ローラ３４には、ローラ駆動部３５が接続されている。ローラ駆動部３５が離間ローラ３４を回転させることによって、離間ローラ３４に掛けられた一対のベルト３１，３１を上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４の間で回転させる。上流側ローラ３２及び下流側ローラ３３は、受動回転するフリーローラとされている。
【００４６】
ローラ駆動部３５が離間ローラ３４を回転させることによって、一対のベルト３１，３１を回転させることができる。上流側ローラ３２、下流側ローラ３３、離間ローラ３４及びローラ駆動部３５は、一対のベルト３１を送るベルト送り機構を構成する。なお、一対のベルト３１，３１の回転速度が搬送機構６０による基材５の搬送速度に一致するように、制御部９２がローラ駆動部３５を制御する。これによって、搬送が基材５の表面と擦れ合うことが抑制される。
【００４７】
第２当接部５０は、第１当接部３０と概ね上下対称となる略同様の構成を備える。すなわち、第２当接部５０は、無端ベルトである一対のベルト５１，５１、並びに、当該一対のベルト５１，５１が掛け渡される上流側ローラ５２、下流側ローラ５３、離間ローラ５４及びローラ駆動部５５を備える。
【００４８】
一対のベルト５１，５１は、基材５の裏面（第２主面）のうち、第２ノズル４０の吐出口４１から吐出された塗工液が付着する第２付着位置４１１を挟む幅方向の両側の位置に配置されている。
【００４９】
一対のベルト５１，５１は、上流側ローラ５２及び下流側ローラ５３に掛け渡されていることによって、基材５の裏面における、第２付着位置４１１よりも搬送方向上流側の位置Ｌ１から、第２付着位置４１１よりも搬送方向下流側の位置Ｌ２までの当接区間８０にわたって当接する。
【００５０】
本例では、上流側ローラ５２及び下流側ローラ５３の搬送方向における位置は、それぞれ上流側ローラ３２及び下流側ローラ３３の位置に一致させている。ただし、上流側ローラ５２及び下流側ローラ５３の搬送方向の位置は、これに限定されない。例えば、上流側ローラ５２を、上流側ローラ３２よりも搬送方向上流側または搬送方向下流側にずれて配置されていてもよい。
【００５１】
ローラ駆動部５５によって離間ローラ５４が回転することによって、上流側ローラ５２、下流側ローラ５３及び離間ローラ５４に掛け渡された一対のベルト５１，５１が回転する。このとき、一対のベルト５１，５１の回転速度は、基材５の搬送速度に一致するように制御される。これによって、一対のベルト５１，５１が基材５の裏面と擦れ合うことが抑制される。
【００５２】
制御部９２は、塗膜形成システム１に設けられた各動作機構を制御して基材５に対する塗工処理を進行させる。制御部９２のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９２は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部９２のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって塗膜形成システム１における塗工処理が進行する。
【００５３】
上述のような構成を備える塗膜形成システム１にて電極製造を行うときには、搬送機構６０によって基材５をロールトゥロールで連続搬送しつつ（搬送工程）、第１ノズル２０によって基材５の表面に塗工液を塗工し（第１塗工工程）、第２ノズル４０によって基材５の裏面に塗工液を塗工する（第２塗工工程）。また、基材５の表面における、第１付着位置２１１を挟む幅方向両側の位置に、第１当接部３０が当接される（第１当接工程）。なお、基材５の裏面における、第２付着位置４１１を挟む幅方向両側の位置に、第２当接部５０が当接される。基材５の裏面に第２当接部５０を当接させることによって、基材５が第１当接部３０と第２当接部５０の間に挟まれて支持される（第２当接工程）。
【００５４】
塗工の対象となる基材５は、リチウムイオン二次電池の集電体として機能する金属箔である。塗膜形成システム１にてリチウムイオン二次電池の正極を製造する場合には、基材５として例えばアルミニウム箔（Ａｌ）を用いることができる。また、塗膜形成システム１にて負極を製造する場合には、基材５として例えば銅箔（Ｃｕ）を用いることができる。基材５は長尺のシート状の金属箔であり、その幅および厚さについては特に限定されるものではないが、例えば幅６００ｍｍ〜７００ｍｍ、厚さ１０μｍ〜２０μｍとすることができる。
【００５５】
塗膜形成システム１にて正極を製造する場合には、正極材料の塗工液として、例えば正極活物質であるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、導電助剤であるカーボン（Ｃ）、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の混合液を用いる。コバルト酸リチウムに代えて、正極活物質としてニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、燐酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）などを用いることもできる。
【００５６】
一方、塗膜形成システム１にて負極を製造する場合には、負極材料の塗工液として、例えば負極活物質である黒鉛（グラファイト）、結着剤であるＰＶＤＦ、溶剤であるＮＭＰの混合液を用いる。黒鉛に代えて、負極活物質としてハードカーボン、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、シリコン合金、スズ合金などを用いることもできる。また、正極材料および負極材料の双方において、結着剤としてＰＶＤＦに代えてスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを使用することができ、溶剤としてＮＭＰに代えて水（Ｈ２Ｏ）などを使用することができる。さらに、結着剤としてＳＢＲ、溶剤として水を用いる場合には、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を併用することもできる。これら正極材料および負極材料の塗工液は固体（微粒子）が分散されたスラリーであってその粘度はいずれも１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以上であり、一般的にチクソトロピー性を有する。
【００５７】
図２または図３に示すように、基材５の両端部のうち、第１付着位置２１１及び第２付着位置４１１を含む位置Ｌ１から位置Ｌ２までの当接区間８０が、各ベルト３１，３１及び各ベルト５１，５１によってそれぞれ押さえられる。このため、基材５が、第１付着位置２１１及び第２付着位置４１１において、搬送方向または幅方向に関して撓んだり、ばたついたりすることを抑制できる。
【００５８】
基材５と、第１ノズル２０または第２ノズル４０との間の距離（以下、「塗工距離」と称する。）は、塗工状態に大きく影響する。従来技術のように、基材５の両側が把持されていない場合、基材５の撓みやばたつきによって、塗工距離を正確に特定することが困難であった。これに対して、本実施形態では、一対のベルト３１，３１及び一対のベルト５１，５１によって、基材５の撓みやばたつきを抑制できるため、基材５の位置をベルト３１，５１によって精密に設定できる。したがって、塗工距離を理想状態で保つことができるため、塗工精度を向上させることができる。
【００５９】
また、第１付着位置２１１及び第２付着位置４１１の搬送方向上流側及び搬送方向下流側で発生する振動によるばたつきを、ベルト３１，５１で遮断できるため、塗工の幅方向均一性向上を図ることができる。
【００６０】
＜１．１  第１実施形態の変形例＞
なお、離間ローラ３４を回転駆動する代わりに、上流側ローラ３２及び下流側ローラ３３のいずれか一方または双方を、ローラ駆動部に接続することによって、能動回転可能に構成してもよい。
【００６１】
また、一対のベルト３１，３１と基材５との間に作用する摩擦力によって、ベルト３１，３１が擦れ合うことなく移動可能である場合、上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４の全てを、フリーローラとしてもよい。
【００６２】
図示を省略するが、離間ローラ３４を移動させる移動機構を設けてもよい。離間ローラ３４を上下させることによって、一対のベルト３１，３１の張力を制御することができる。もちろん、上流側ローラ３２または下流側ローラ３３を、搬送方向に沿って移動できるようにしてもよい。この場合も、一対のベルト３１，３１の張力を調整できる。
【００６３】
また、離間ローラ３４は必ずしも設けなくてもよい。すなわち、上流側ローラ３２及び下流側ローラ３３に一対のベルト３１，３１を掛け渡すようにしてもよい。また、上流側ローラ３２，下流側ローラ３３及び離間ローラ３４に加えて、別のローラを追加してもよい。この場合、上流側ローラ３２，下流側ローラ３３及び離間ローラ３４をフリーローラとし、追加したローラを回転駆動可能に構成してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、一対のベルト３１，３１が、長尺状の上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４に掛け渡されている。しかしながら、上流側ローラ３２、下流側ローラ３３及び離間ローラ３４のうちの一部または全部を、ベルト３１，３１が掛けられる２つのローラに分割されていてもよい。なお、１つの長尺状のローラを、２つのローラに分割する場合、ローラの位置調整処理が煩雑となるおそれがある。このため、１つの長尺状のローラに一対のベルト３１，３１の双方を掛ける方が、位置調整処理の手間が少なくて済む場合がある。
【００６５】
以上の第１当接部３０についての変形例は、第２当接部５０についても同様に成立する。例えば、離間ローラ５４の代わりに、上流側ローラ５２及び下流側ローラ５３のいずれか一方または双方を、ローラ駆動部に接続することによって、能動回転可能に構成してもよい。
【００６６】
図６は、第１実施形態の他の変形例に係る下流側ローラ３３Ａ，５３Ａを示す図である。図６は、図３に示すＶ−Ｖ位置から、下流側ローラ３３，５３の代わりに配置された下流側ローラ３３Ａ，５３Ａを見た図である。下流側ローラ３３Ａ，５３Ａの外周面におけるベルト３１，５１が掛けられる位置には、凹部３３１，５３１が形成されている。このため、各凹部３３１，５３１における幅方向両側の壁部３３２，５３２によって、ベルト３１，５１の幅方向への移動を規制することが可能となっている。一例として、凹部３３１，５３１の幅を、それぞれベルト３１，５１の幅と同一かそれよりも若干大きくすることによって、ベルト３１，５１が幅方向に沿ってずれることを抑制できる。図示を省略するが、このような凹部３３１，５３１を、上流側ローラ３２，５２または離間ローラ３４，５４の外周面にも形成してもよい。
【００６７】
＜２．  第２実施形態＞
上記第１実施形態に係る塗膜形成システム１では、両面塗工装置１０によって、基材５の両面に対して、同時に塗工液を塗工するように構成されている。しかしながら、片面ずつ塗工を行う塗工装置にも、本発明は有効である。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号またはアルファベットを追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
【００６８】
図７は、第２実施形態に係る表面塗工部１１を示す図である。表面塗工部１１は、基材５の表面に塗工液を塗工する装置であって、第１ノズル２０、第１当接部３０、支持ローラ５６及びローラ駆動部５７を備える。
【００６９】
支持ローラ５６は、幅方向に沿って延びる長尺状のローラであり、上流側ローラ３２、下流側ローラ３３又は離間ローラ３４よりも大径である。支持ローラ５６は、基材５の裏面の側に配置されており、搬送方向における、第１ノズル２０から吐出された塗工液が基材５に付着する第１付着位置２１１と同位置（すなわち、第１付着位置と幅方向に重なる位置）にて、基材５の裏面に当接するように配置されている。支持ローラ５６は、ローラ駆動部５７に接続されており、基材５の搬送速度に同期して回転可能に構成されている。
【００７０】
本実施形態によると、第１当接部３０及び支持ローラ５６によって、第１付着位置２１１における、基材５の撓みまたはばたつきを抑制できる。このため、基材５の表面に対する塗工精度を向上させることができる。
【００７１】
なお、図示を省略するが、基材５の裏面を塗工する装置として、第２ノズル４０及び第２当接部５０を備えた裏面塗工部を搬送経路上に設けてもよい。この場合、第２ノズル４０から吐出された塗工液が基材５に付着する第２付着位置４１１において、基材５の表面に当接する支持ローラを配置してもよい。
【００７２】
＜３．  第３実施形態＞
図８は、第３実施形態に係る両面塗工装置１０Ａを示す概略側面図である。図９は、第３実施形態に係る両面塗工装置１０Ａを示す概略上面図である。図１０は、第３実施形態に係る第１ノズル２０及び第２ノズル４０の吐出口２１，４１付近を拡大して示す概略側面図である。
【００７３】
両面塗工装置１０Ａは、第１ノズル２０、第１当接部３０Ａ、第２ノズル４０及び第２当接部５０Ａを備える。第１当接部３０Ａ及び第２当接部５０Ａは、それぞれ一対の当接要素７０，７０を備える。
【００７４】
図８または図９に示すように、第２ノズル４０は、第１ノズル２０と対向するように配置されている。このため、第１付着位置２１１と第２付着位置４１１とは、基材５の表裏方向において重なる位置関係にある。
【００７５】
当接要素７０は、搬送方向に沿って所定の間隔をあけて配列された複数の球体７１、及び、当該複数の球体７１を、幅方向及び前記搬送方向への移動を規制しつつ、かつ、回転自在に保持する保持機構７２を備える。保持機構７２は、各球体７１を保持する軸受（玉軸受）を備えた保持器を複数備えており、各球体７１を回転自在に保持する。
【００７６】
図９に示すように、第１当接部３０Ａを構成する一対の当接要素７０，７０は、基材５の表面（第１主面）における、第１付着位置２１１を挟む幅方向両側の位置で当接する。また、第１当接部３０Ａを構成する一対の当接要素７０，７０は、第１付着位置よりも搬送方向上流側の位置Ｌ３から、搬送方向下流側の位置Ｌ４までの当接区間８０Ａにわたって、基材５と当接する。なお、位置Ｌ３は、複数の球体７１のうち搬送方向の最も上流側にある球体７１が基材５と接触する位置である。また、位置Ｌ４は、複数の球体７１のうち搬送方向の最も下流側にある球体７１が基材５と接触する位置である。
【００７７】
また、第２当接部５０Ａを構成する一対の当接要素７０，７０については、基材５の裏面（第２主面）における、第２付着位置４１１を挟む幅方向両側の位置で、基材５の表面に当接する。また、第２当接部５０Ａを構成する一対の当接要素７０，７０は、第１当接部３０Ａを構成する一対の当接要素７０，７０は、第１付着位置よりも搬送方向上流側の位置から、搬送方向下流側の位置までの当接区間８０Ａにわたって、基材５と当接する。
【００７８】
第１当接部３０Ａの一対の当接要素７０，７０と、第２当接部５０Ａの一対の当接要素７０，７０とは、基材５の表裏方向において重なる位置に配置されている。すなわち、基材５のうち、基材５の幅方向両端部は、上下に配置された当接要素７０，７０に挟まれて支持されている。
【００７９】
また、図１０に示すように、基材５の第１付着位置２１１と幅方向に重なる位置に、第２当接部５０Ａの球体７１が配置されていることが望ましい。これによって、第１ノズル２０から吐出された塗工液が第１付着位置２１１にて付着した際に、基材５が振動することを抑制できる。同様に、基材５の第２付着位置４１１と幅方向に重なる位置に、第１当接部３０Ａの球体７１が配置されていることが望ましい。これによって、第２ノズル４０から吐出された塗工液が第２付着位置４１１にて付着した際に、基材５が振動することを抑制できる。
【００８０】
本実施形態に係る第１当接部３０Ａ及び第２当接部５０Ａを採用した場合においても、第１付着位置２１１（または第２付着位置４１１）で基材５の撓みやばたつきを抑えることができるため、塗工精度を向上することができる。
【００８１】
＜４．  その他の変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００８２】
例えば、第１ノズル２０および第２ノズル４０は、１本のスリット状の吐出口２１，４１を有するスリットノズルに限定されるものではなく、複数本のスリットを有するものであってもよいし、略円形等の吐出口から塗工液を吐出するノズルであってもよい。
【００８３】
また、上記実施形態においては、基材５の上下に第１ノズル２０および第２ノズル４０を設けて両面同時塗工を行っていたが、基材５を水平面から傾けて搬送しつつ、その基材５を挟んで対向する位置に２つの塗工ノズルを設けて両面同時塗工を行うようにしてもよい。例えば、基材５を鉛直方向に沿って搬送しつつ、その基材５を挟んで水平方向に沿って２つの塗工ノズルを設けて両面同時塗工を行うようにしてもよい。
【００８４】
また、本発明に係る技術を用いて塗工処理を行う対象となる塗工液はリチウムイオン二次電池の電極材料に限定されるものではなく、例えばリチウムイオンキャパシタや太陽電池材料（電極材、封止材）の塗工液または電子材料の絶縁膜や保護膜の塗工液であってもよい。あるいは、ガラス基板に静電防止塗料の塗工液を塗布するのに、本発明に係る技術を用いるようにしてもよい。さらには、顔料や接着剤の塗工液を塗布するのに、本発明に係る技術を用いるようにしてもよい。
【００８５】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  塗膜形成システム
５  基材
１０，１０Ａ  両面塗工装置
１１  表面塗工部
２０  第１ノズル
２１  吐出口
２１１  第１付着位置
３０，３０Ａ  第１当接部
３１，５１  ベルト
３２，５２  上流側ローラ
３３，３３Ａ，５３，５３Ａ  下流側ローラ
３３１，５３１  凹部
３３２，５３２  壁部
３４，５４  離間ローラ
３５，５５  ローラ駆動部
４０  第２ノズル
４１  吐出口
４１１  第２付着位置
５０，５０Ａ  第２当接部
５６  支持ローラ
５７  ローラ駆動部
６０  搬送機構
７０  当接要素
７１  球体
７２  保持機構
８０，８０Ａ  当接区間
９０  乾燥部
ＤＲ１  矢符（搬送方向）
ＤＲ２  矢符（幅方向）
Ｌ１，Ｌ３  搬送方向上流側の位置
Ｌ２，Ｌ４  搬送方向下流側の位置
【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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