(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状で、第１成膜面及び上記第１成膜面の裏側である第２成膜面を有する基体と、
上記基体の上記第１成膜面上の一部に形成した第１被膜と、
上記基体の上記第２成膜面上の少なくとも一部に形成した第２被膜と、を備え、
上記第１被膜は、上記基体の厚さ方向に見て、上記第２被膜と重なる重複部を含む
成膜体の製造方法であって、
上記第１被膜を形成した上記基体について、その第２成膜面に、微粒子を衝突、堆積させて、上記第２被膜を形成する第２成膜工程であって、
支持面およびこの支持面よりも低位に窪んだ凹部を有する支持部材を用い、
上記基体の第２成膜面のうち、上記第２被膜を形成すべく、上記微粒子を衝突させている領域を第２被膜形成領域としたとき、
上記第１被膜の上記重複部のうち、上記基体の厚さ方向に見て、少なくとも上記第２被膜形成領域と重なる形成重複領域を、上記支持部材の上記凹部内に位置させ、
上記第２被膜を形成する第２成膜工程を備える
成膜体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成膜体の製造方法であって、
前記第２成膜工程は、
前記第１成膜面のうちで前記第１被膜を形成せずに露出させた第１露出部のうち、前記基体の厚さ方向に見て、少なくとも前記第２被膜形成領域と重なる形成非重複領域を、前記支持部材の前記支持面上に位置させる
成膜体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の成膜体の製造方法であって、
前記支持部材の前記凹部は、前記第１被膜の厚みよりも、その深さが大きくされてなり、
前記第２成膜工程は、
前記形成非重複領域を、上記支持部材の前記支持面上に支持させた状態で、
上記第２被膜を形成する
成膜体の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の成膜体の製造方法であって、
前記支持部材の前記凹部は、その深さが前記第１被膜の厚み以下にされてなり、
前記支持部材の前記支持面と前記凹部の底面とは、
互いに硬度が異なり、かつ、
上記支持面の硬度と上記凹部の上記底面の硬度とを同じとして、前記第２成膜工程で前記第２被膜を形成した場合よりも、上記第２被膜のうち、前記形成重複領域における厚みと前記形成非重複領域における厚みとの差異が小さくなる硬度にしてなる
成膜体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の成膜体の製造方法であって、
前記第２成膜工程は、
エアロゾルデポジション法、或いは、ガスデポジション法を用いる
成膜体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箔状の基体とこの成膜面に形成された被膜とを備える成膜体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚さ数百μｍ程度までの膜を基体上に成膜する手法として、エアロゾルデポジション法が知られている。このエアロゾルデポジション法は、原料となる微粒子を、例えば、ガスの供給や振動、超音波振動などによって気中に巻き上げて、搬送ガス中に分散（混合）してエアロゾル化し、これを基体に衝突・堆積させて、微粒子を起源とする膜を成膜する手法である。
特許文献１には、そのエアロゾルデポジション法を用いて、フィルム状の基材（基体）の両面に同時にあるいは順次に構造物（被膜）を形成する形成手法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３００５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の手法によって、既に第１成膜面に第１被膜を形成した箔状の基体について、その裏面の第２成膜面に第２被膜を形成する場合を考える。この場合には、第２成膜面のうち基体を介して第１被膜に重複する重複部とそれ以外の部位とでは、第１被膜の厚みの影響を受けて、第２被膜の形成され易さが異なり、その厚みなどが相違したり、境界部付近に段差が発生するなどの不具合が生じてしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、既に第１成膜面に第１被膜を形成した基体の裏面である第２成膜面に、微粒子を衝突、堆積させて第２被膜を形成するにあたり、第１被膜の存否の影響を抑制して第２被膜を形成した成膜体の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】
【０００６】
そして、その解決手段は、箔状で、第１成膜面及び上記第１成膜面の裏側である第２成膜面を有する基体と、上記基体の上記第１成膜面上の一部に形成した第１被膜と、上記基体の上記第２成膜面上の少なくとも一部に形成した第２被膜と、を備え、上記第１被膜は、上記基体の厚さ方向に見て、上記第２被膜と重なる重複部を含む成膜体の製造方法であって、上記第１被膜を形成した上記基体について、その第２成膜面に、微粒子を衝突、堆積させて、上記第２被膜を形成する第２成膜工程であって、支持面およびこの支持面よりも低位に窪んだ凹部を有する支持部材を用い、上記基体の第２成膜面のうち、上記第２被膜を形成すべく、上記微粒子を衝突させている領域を第２被膜形成領域としたとき、上記第１被膜の上記重複部のうち、上記基体の厚さ方向に見て、少なくとも上記第２被膜形成領域と重なる形成重複領域を、上記支持部材の上記凹部内に位置させ、上記第２被膜を形成する第２成膜工程を備える成膜体の製造方法である。
【０００７】
本発明の成膜体の製造方法では、既に第１被膜を形成した基体の裏面である第２成膜面に第２被膜を形成する第２成膜工程において、第１被膜の重複部のうち形成重複領域を、支持部材の凹部内に位置させて、第２被膜を形成する。
つまり、厚みのある第１被膜の、厚さ方向の少なくとも一部を、支持面よりも低位に窪んだ凹部内に位置させた状態で、第２成膜面に第２被膜を形成する。これにより、第１被膜を凹部内に位置させない場合に比して、第１被膜の厚みの影響を低減することができる。かくして、例えば表面に第１被膜が形成されているか否かなど、場所によって第２被膜の厚みが相違したり、段差が発生するなどの不具合を抑制して、適切に第２被膜を形成することができる。
【０００８】
なお、第１被膜の製法は特に制限されない。従って、第２被膜と同じ手法で形成しても良いが、メッキ、塗布、スパッタリングなど他の手法を用いて形成したものでも良い。
また、第２被膜の形成手法は、微粒子を基体に衝突、堆積させて、第２被膜を形成する手法であり、具体的には、微粒子を空気などの気体中に巻き上げて、基体に吹き付けて微粒子を衝突、堆積させて、そのまま第２被膜とするエアロゾルデポジション法、あるいは原料を気化蒸発させた後、気相中でナノ粒子として再析出させ、それを搬送ガス中に分散して基体に衝突させて第２被膜を形成するガスデポジション法が挙げられる。また、これらの他に、溶射、コールドスプレーなどが挙げられる。なお、箔状の基体の場合には、溶射、コールドスプレーよりも、基体へのエアロゾル或いはナノ粒子の衝突スピードの低いエアロゾルデポジション法、ガスデポジション法がより好ましい。
【０００９】
また箔状の基体としては、適宜の形態を選択できるが、所定寸法の矩形状などのほか、帯状の長尺の形態としても良い。従って、第２成膜工程を所定寸法の基体に一度に施す場合のほか、長尺の基体について、基体をその長手方向に移動させて、一端から他端にかけて、順次あるいは連続的に第２被膜を基体に形成することもできる。
なお、このように、第２被膜を形成する部位を移動させて、連続的に形成する場合には、時間とともに第２被膜形成領域も基体上を移動することになる。
【００１０】
また、支持部材は、一体の部材において凹部を凹設したものとしても良いが、複数の部材で構成しても良く、例えば、土台となる部材に、凹部に対応する部分だけ貫通孔を形成した部材を重ねて、支持面及び凹部を構成するようにしても良い。なお、支持面は、支持部材に形成され、基体（その第１成膜面）に対向する面（基体対向面）をなし、基体に当接する場合も、しない場合も含まれる。
【００１１】
さらに、上述の成膜体の製造方法であって、前記第２成膜工程は、前記第１成膜面のうちで前記第１被膜を形成せずに露出させた第１露出部のうち、前記基体の厚さ方向に見て、少なくとも前記第２被膜形成領域と重なる形成非重複領域を、前記支持部材の前記支持面上に位置させる成膜体の製造方法とすると良い。
【００１２】
本発明の成膜体の製造方法では、既に第１被膜を形成した基体の裏面である第２成膜面に第２被膜を形成する第２成膜工程において、第１被膜の重複部のうち形成重複領域を、支持部材の凹部内に位置させ、第１成膜面が露出した第１露出部のうち形成非重複領域を、支持部材の支持面上に位置させて、第２被膜を形成する。これにより、場所によって第２被膜の厚みが相違したり、段差が発生するなどの不具合を確実に抑制できる。
【００１３】
また、箔状で、第１成膜面及び上記第１成膜面の裏側である第２成膜面を有する基体と、上記基体の上記第１成膜面上の一部に形成した第１被膜と、上記基体の上記第２成膜面上の少なくとも一部に形成した第２被膜と、を備え、上記第１被膜は、上記基体の厚さ方向に見て、上記第２被膜と重なる重複部を含む成膜体の製造方法であって、上記第１被膜を形成した上記基体について、その第２成膜面に、微粒子を衝突、堆積させて、上記第２被膜を形成する第２成膜工程であって、支持面およびこの支持面よりも低位に窪んだ凹部を有する支持部材を用い、上記第１被膜の上記重複部を、上記支持部材の上記凹部内に位置させると共に、上記第１成膜面のうちで上記第１被膜を形成せずに露出させた第１露出部を、上記支持部材の上記支持面上に位置させた状態で、上記第２被膜を形成する第２成膜工程を備える成膜体の製造方法とするのが好ましい。
【００１４】
この成膜体の製造方法では、既に第１成膜面に第１被膜を形成した基体のうち、その第２成膜面に第２被膜を形成する第２成膜工程において、第１被膜の重複部を支持部材の凹部内に位置させると共に、第１成膜面を露出させた第１露出部を支持部材の支持面上に位置させた状態で、第２被膜を形成する。
これにより、第１被膜の重複部を凹部内に位置させない場合に比して、第１被膜の有無の影響を低減することができる。
なお、基体としては、例えば、第２被膜を形成するにあたり、基体を支持部材に対して静止させた上で、一度に第２被膜を形成可能な形態のものが挙げられる。
【００１５】
さらに、上述のいずれかの成膜体の製造方法であって、前記支持部材の前記凹部は、前記第１被膜の厚みよりも、その深さが大きくされてなり、前記第２成膜工程は、前記形成非重複領域を、上記支持部材の前記支持面上に支持させた状態で、上記第２被膜を形成する成膜体の製造方法とすると良い。
【００１６】
支持部材の凹部の深さが、第１被膜の厚さより浅い場合には、第１被膜の厚さ方向の一部が凹部内から突出することになるため、第１被膜の周囲で、基体（第１成膜面）が支持面から浮き上がって、この支持面と当接しない状態となることがある。
この場合には、第２成膜面のうち、裏側（第１成膜面側）に支持面が当接している部位と当接していない部位とが存在することとなり、これらの間で第２被膜の成膜のされやすさ、厚み、膜の性質などに違いを生じる虞がある。
【００１７】
これに対し、本発明の成膜体の製造方法では、凹部の深さが、第１被膜の厚みよりも大きいので、第１被膜について、その厚さ方向全体をこの凹部内に収める（位置させる）ことができる。これと共に、第１成膜面のうちの第１露出部を支持部材の支持面で支持させている。このため、第１被膜の周囲で、基体が支持面から浮き上がることが無くなり、この浮き上がりに伴う第２被膜の成膜のされ易さなどに差異が生じるのを防止できる。
【００１８】
あるいは、前述のいずれかの成膜体の製造方法であって、前記支持部材の前記凹部は、その深さが前記第１被膜の厚み以下にされてなり、前記支持部材の前記支持面と前記凹部の底面とは、互いに硬度が異なり、かつ、上記支持面の硬度と上記凹部の上記底面の硬度とを同じとして、前記第２成膜工程で前記第２被膜を形成した場合よりも、上記第２被膜のうち、前記形成重複領域における厚みと前記形成非重複領域における厚みとの差異が小さくなる硬度にしてなる成膜体の製造方法とすると良い。
【００１９】
形成重複領域では、凹部の底面との間に、第１被膜及び基体が介在することになる。一方、形成非重複領域では、支持面との間に、基体のみが介在する（つまり、第１被膜の有無が異なる）ことになる。このため、例えば、支持面と凹部の底面とを同じ材質（例えば、金属材）で形成して同じ硬度とし、形成重複領域に微粒子を衝突、堆積させた場合と、形成非重複領域に微粒子を衝突、堆積させた場合とでは、微粒子に与えられる衝撃などの影響が異なるため、形成される第２被膜の厚みが異なったものとなる虞がある。
これに対し、本発明では、支持部材の支持面と凹部の底面との硬度を異ならせてあるので、両者の硬度の影響で、形成重複領域と形成非重複領域とで、第２被膜の厚みが異なってしまう不具合を抑制することができる。
【００２０】
なお、支持面の硬度と凹部の底面の硬度とを異ならせる手法としては、例えば、支持面上に、第１被膜と同じ被膜、あるいは第１被膜と異なる材質であるが、同様の硬度を有する被膜を形成することで、支持面の硬度と凹部の底面の硬度とを異ならせる手法が挙げられる。
【００２１】
また、上述の成膜体の製造方法であって、前記支持面を前記第１被膜と同材質で同じ厚みの被膜で形成する成膜体の製造方法とするのが好ましい。
本発明の成膜体の製造方法では、支持部材の支持面を第１被膜と同材質で、さらには同じ厚みからなる被膜で形成している。このため、支持部材が第１被膜を形成した基体を支持する際、形成重複領域における基体に接する第１被膜と、形成非重複領域における基体が接する、支持面の被膜とは、同材質かつ同じ厚みに揃えることができる。つまり、形成重複領域と形成非重複領域とにおける第２被膜の成膜のしやすさを揃えている。これにより、基体の第２成膜面において、膜厚及び膜質が一様な第２被膜を形成することができる。
【００２２】
さらに、上述のいずれかの成膜体の製造方法であって、前記第２成膜工程は、エアロゾルデポジション法、或いは、ガスデポジション法を用いる成膜体の製造方法とすると良い。
【００２３】
本発明の成膜体の製造方法では、第２成膜工程に、エアロゾルデポジション法、或いは、ガスデポジション法を用いるので、例えば、溶射やコールドスプレーを用いるよりもエアロゾル或いはナノ粒子の衝突スピードを低くできて、箔状の基体を変形させずに成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる成膜体１について説明する。図１に成膜体１の斜視図を、図２にその成膜体１の断面図（図１のＡ−Ａ図）をそれぞれ示す。
本実施形態１にかかる成膜体１は、ステンレスからなる矩形箔状の金属箔２０と、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第１被膜１１と、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第２被膜１２とを備える。また、これらの他に、リン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）からなる第３被膜１３を備える。この成膜体１では、金属箔２０のうち、図１，２中、上方を向く第１金属主面２１上に第１被膜１１が、また、図１，２中、下方を向き、第１金属主面２１の裏側である第２金属主面２２上に第２被膜１２が、さらに、この第２被膜１２上に第３被膜１３が、それぞれ形成されている。
【００２５】
なお、図２の成膜体１の断面図に示すように、図２中、左右方向における、第２被膜１２の寸法は、第１被膜１１の寸法よりも大きい。成膜体１を金属箔２０の厚さ方向ＤＴから見ると（図３参照）、図３中最前に第１被膜１１が、次いで金属箔２０が、さらにこの金属箔２０よりも図３中奥行側に第２被膜１２がそれぞれ位置する。そして、第１被膜１１は、その全体が金属箔２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２被膜１２と重なる重複部ＬＷでもある。
【００２６】
また、成膜体１において、第１被膜１１をなすチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）は、リチウムイオン二次電池の負極活物質として用いることができる。また、第２被膜１２をなすコバルト酸リチウムは、リチウムイオン二次電池の正極活物質として用いることができる。さらに、第１被膜１１、第２被膜１２及び第３被膜１３をなすリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）は、リチウムイオン二次電池の電解質として用いることができる。
つまり、この成膜体１を複数、厚さ方向ＤＴに積層すると、例えば、図４に示すような、バイポーラ二次電池の発電要素ＢＰを構成する。なお、バイポーラ二次電池とは、１つの電極板（電極箔）に正極と負極とを設けた電池を指す。
【００２７】
また、成膜体１の第１被膜１１は次述する第１成膜装置４０を用いて、第２被膜１２及び第３被膜１３はいずれも後述する第２成膜装置５０を用いて行うエアロゾルデポジション法により成膜されてなる。
【００２８】
次に、本実施形態１にかかる成膜体１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、図５に、エアロゾルデポジション法によって、金属箔２０に第１被膜１１を成膜する第１成膜装置４０の概略図を示す。この第１成膜装置４０は、成膜室４１、エアロゾル発生器４８、レギュレータ４９、ガスボンベＧＢ、ガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２を有する。
【００２９】
第１成膜装置４０のガスボンベＧＢは、その内部に高圧のアルゴンガスの搬送ガス（図示しない）が充填されている。このガスボンベＧＢは、自身に接続されている金属製のガス管Ｐ１を通じて、エアロゾル発生器４８に向けて搬送ガスを送出する。なお、ガス管Ｐ１の途中には、ガスボンベＧＢから送出させる搬送ガスの流量を調節可能なレギュレータ４９が配置されている。
【００３０】
また、エアロゾル発生器４８は、有底円筒形状の容器部４８Ｐと、この容器部４８Ｐの開口を閉塞する閉塞栓４８Ｑと、容器部４８Ｐの底（図５中、下方に位置）から所定の距離を離すように上げ底に配置されてなり、板面がメッシュ形状をなす内側底板４８Ｒとを有する。
このうち、閉塞栓４８Ｑには、上述のガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２がそれぞれ貫通している。また、内側底板４８Ｒは、図５に示すように、ガス管Ｐ１が貫通しており、また、閉塞栓４８Ｑに面する側に、いずれも粉末形状のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第１混在微粒子Ｄ１が保持されている。なお、この内側底板４８Ｒの板面を形成するメッシュ孔径は、第１混在微粒子Ｄ１の粒子径よりも小さい。そのため、この内側底板４８Ｒは、第１混在微粒子Ｄ１を通過させないが、ガス、即ち、搬送ガス（図示しない）を通過させることができる。これにより、エアロゾル発生器４８は、第１混在微粒子Ｄ１が搬送ガス中に分散してなる第１エアロゾルＡＳ１を発生することができる。
【００３１】
また成膜室４１内は、第１金属主面２１を露出させながら金属箔２０を保持する金属箔支持部材４３と、露出した金属箔２０の第１金属主面２１に向けて噴射可能な１口の噴射ノズル４２とを有する。この成膜室４１は、その室内に金属箔支持部材４３及び噴射ノズル４２を配置している。また、図示しない真空ポンプを用いて、室内を１０-1Ｐａにまで減圧することができる。
このうち、金属箔支持部材４３は、平面形状の支持面４５で金属箔２０を保持しつつ、図５中、金属箔２０の平面方向ＤＳに移動させて、金属箔２０に成膜する膜厚を調節する。また、この金属箔支持部材４３は、第１被膜１１を第１金属主面２１上の所定位置に形成するための矩形枠形状のマスク４７を、噴射ノズル４２と金属箔２０との間に配置する。
【００３２】
また、噴射ノズル４２は、円筒形状の本体部４２Ｊと、この本体部４２Ｊより金属箔２０側に位置し、金属箔２０側ほど径小のテーパ形状であり、その先端からエアロゾルを噴射可能な噴射部４２Ｈとを有する。また、本体部４２Ｊより噴射部４２Ｈとは逆側には、上述のエアロゾル管Ｐ２と接続している接続部４２Ｋを有する。この噴射ノズル４２は、第１エアロゾルＡＳ１を、先細りの噴射部４２Ｈでさらに加速して、金属箔２０に向けて噴射させる（図５参照）。
【００３３】
次に、図６に、エアロゾルデポジション法によって、第１被膜１１を形成した金属箔２０の第２金属主面２２に第２被膜１２を成膜する第２成膜装置５０の概略図を示す。この第２成膜装置５０は、成膜室５１、エアロゾル発生器５８、レギュレータ５９、ガスボンベＧＢ、ガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２を有する。
【００３４】
第２成膜装置５０のガスボンベＧＢ、ガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２は、上述した第１成膜装置４０のものと同様である。但し、エアロゾル発生器５８もエアロゾル発生器４８と同様であるが、その内側底板５８Ｒには、いずれも粉末形状のコバルト酸リチウム及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第２混在微粒子Ｄ２が保持されている。
【００３５】
また成膜室５１内は、第２金属主面２２を露出させながら金属箔２０を保持する金属箔支持部材５３と、露出した金属箔２０の第２金属主面２２に向けて噴射可能な１口の噴射ノズル５２とを有する。この成膜室５１は、その室内にこれら金属箔支持部材５３及び噴射ノズル５２を配置している。また、第１成膜装置４０と同様、図示しない真空ポンプを用いて、室内を１０-1Ｐａにまで減圧することができる。
このうち、噴射ノズル５２は、第１成膜装置４０と同様に、上述のエアロゾル発生器５８から導かれた第２エアロゾルＡＳ２を、先細りの噴射部５２Ｈでさらに加速して、金属箔２０に向けて噴射させる（図６参照）。
【００３６】
また、金属箔支持部材５３は、図７に示すように、金属箔２０を保持する保持部５４、及び、この保持部５４に保持した金属箔２０をその平面方向に移動させるスライド部ＳＷを有する。また、この金属箔支持部材５３は、これらのほかに、第２被膜１２を第２金属主面２２上の所定位置に形成する透孔が形成されたマスク５７を、噴射ノズル５２と金属箔２０との間に配置する。
このうち、金属からなる保持部５４は、その中央に位置し、第１被膜１１の平面形状（本例では矩形）よりもわずかに大きく、この第１被膜１１を収容可能な形態とした凹部５６と、この凹部５６の周縁に位置し、この凹部５６より一段高くされた支持面５５とを有する。この凹部５６の底面５６Ｄには、保持部５４をなす金属が露出してなる。また、この凹部５６の深さＦ１は、金属箔２０に形成した第１被膜１１の膜厚Ｔ１と同じにしてある。このため、第１被膜１１を形成した金属箔２０を金属箔支持部材５３で保持するにあたり、第１被膜１１を凹部５６内に収容して、その底面５６Ｄに当接させることができる。
【００３７】
また、保持部５４の支持面５５は、第１被膜１１と同じ、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）とからなる被膜ＳＦ１に覆われている。そのため、支持面５５は第１硬度を有する。一方、凹部５６の底面５６Ｄは、保持部５４をなす金属からなるので、第１硬度とは異なる、第２硬度を有する。これら第１硬度及び第２硬度は、第２金属主面２２のうち、第２被膜１２を形成する第２形成面２２Ｃにおける第２被膜１２の成膜のしやすさ（第２エアロゾルＡＳ２（第２混在微粒子Ｄ２）が金属箔２０に衝突したときに、金属箔２０から受ける反力など）の違いを抑制し、平面方向に一様にする硬度となっている。
【００３８】
具体的には、第１被膜１１を形成した金属箔２０の後述する形成重複領域ＲＷでは、第２金属主面２２と凹部５６の底面５６Ｄとの間に、第１被膜１１及び金属箔２０が、また、後述する形成非重複領域ＲＸでは、第２金属主面２２と支持面５５との間に、金属箔２０がそれぞれ介在する。このため、形成重複領域ＲＷにおける第２被膜１２の成膜しやすさは、第１被膜１１の硬度、金属箔２０自身の硬度、及び、凹部５６の底面５６Ｄの第２硬度に影響を受ける。一方、形成非重複領域ＲＸにおける第２被膜１２の成膜のしやすさは、金属箔２０自身の硬度、及び、支持面５５の第１硬度に影響を受ける。従って、形成重複領域ＲＷ及び形成非重複領域ＲＸにおける第２被膜１２の成膜のしやすさが同じになるように、第１硬度及び第２硬度を決めている。
【００３９】
さらに、金属箔支持部材５３の支持面５５には、第１被膜１１と同じ物質からなる被膜ＳＦ１が覆っている。しかも、この被膜ＳＦ１の膜厚ＴＳは、第１被膜１１の膜厚Ｔ１と同じにしてある（ＴＳ＝Ｔ１）。このため、金属箔支持部材５３が第１被膜１１を形成した金属箔２０を支持する際、形成重複領域ＲＷにおける金属箔２０が接する第１被膜１１と、形成非重複領域ＲＸにおける金属箔２０が接する被膜ＳＦ１とは、同材質で同じ膜厚に揃えることができる。つまり、本実施形態１では、形成重複領域ＲＷと形成非重複領域ＲＸとにおける第２被膜１２の成膜のしやすさを揃えている。
かくして、後述の第２成膜工程では、第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃにおいて、膜厚及び膜質が一様な第２被膜１２を成膜することができる。
【００４０】
次いで、上述した第１成膜装置４０を用いて金属箔２０に第１被膜１１を形成する第１成膜工程について、図５を参照しつつ説明する。
具体的には、まず、成膜室４１の金属箔支持部材４３に金属箔２０を保持させ、金属箔２０の第１金属主面２１を、噴射ノズル４２に向けて配置する。そして、第１被膜１１を第１金属主面２１のうち、第１被膜１１を形成する第１形成面２１Ｃに第１エアロゾルＡＳ１が噴射されるように、マスク４７を金属箔２０（第１金属主面２１）と噴射ノズル４２との間に配置する。その後、成膜室４１を密閉し、図示しない真空ポンプを用いて室内を１０2Ｐａにまで減圧する。
また、エアロゾル発生器４８内の内側底板４８Ｒに第１混在微粒子Ｄ１を投入し、閉塞栓４８Ｑで容器部４８Ｐの開口を塞ぐ。
【００４１】
次に、ガス管Ｐ１の途中に配置されたレギュレータ４９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガス（図示しない）を所定流量流す。この搬送ガスは、ガス管Ｐ１を通じて、エアロゾル発生器４８内に流入する。なお、エアロゾル発生器４８では、図５に示すように、内側底板４８Ｒと容器部４８Ｐの底との間に、ガス管Ｐ１の先端口を配置している。これにより、このガス管Ｐ１の先端口から流入した搬送ガスは、出口である閉塞栓４８Ｑのエアロゾル管Ｐ２に向けて移動すべく、内側底板４８Ｒを通過する。すると、この搬送ガスの通過と共に、第１混在微粒子Ｄ１は、内側底板４８Ｒと閉塞栓４８Ｑとの間の空間中に巻き上げられて、第１エアロゾルＡＳ１となり、搬送ガスの流量で決まる、所定の単位時間当たりの搬送量の第１混在微粒子Ｄ１が、搬送ガスによって搬送される。
このようにしてできた第１エアロゾルＡＳ１は、エアロゾル管Ｐ２を通じて、成膜室４１の噴射ノズル４２に導かれる。
【００４２】
噴射ノズル４２に導かれた第１エアロゾルＡＳ１は、テーパ形状の噴射部４２Ｈでさらに加速されて、金属箔２０の第１金属主面２１のうち、第１被膜１１を形成する第１形成面２１Ｃに向けて噴射される。これと共に、金属箔支持部材４３を、金属箔２０を保持しつつ、その平面方向ＤＳに移動させて、第１金属主面２１の第１形成面２１Ｃ全体に第１被膜１１を成膜させる。
かくして、第１金属主面２１の第１形成面２１Ｃには、第１混在微粒子Ｄ１を起源とする物質（チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる、膜厚Ｔ１の第１被膜１１が成膜される。
【００４３】
次に、前述した第２成膜装置５０を用いて、第１被膜１１を形成した金属箔２０に第２被膜１２を形成する第２成膜工程について、図６，８，９を参照しつつ説明する。
まず、成膜室５１の金属箔支持部材５３に、第１被膜１１を形成した金属箔２０を保持させる。具体的には、金属箔支持部材５３の保持部５４のうち、凹部５６内に第１被膜１１全体を収めて、支持面５５に、金属箔２０の第１金属主面２１のうちで、第１被膜１１を形成せずに露出させた第１露出部２１Ｆを当接させる（図６参照）。このようにして、金属箔２０の第２金属主面２２を、噴射ノズル５２に向けて配置する（図６参照）。このとき、この第２金属主面２２は、段差等のない平面状になっている。
第２被膜１２を第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃに第２エアロゾルＡＳ２が噴射されるように、マスク５７を金属箔２０（第１金属主面２１）と噴射ノズル５２との間に配置する。その後、前述の第１成膜工程と同様に、成膜室５１を密閉し、図示しない真空ポンプを用いて室内を１０2Ｐａにまで減圧する。
また、エアロゾル発生器５８内の内側底板５８Ｒに第２混在微粒子Ｄ２を投入し、閉塞栓５８Ｑで容器部５８Ｐの開口を塞ぐ。
【００４４】
次に、第１成膜工程と同様、ガス管Ｐ１の途中に配置されたレギュレータ５９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガス（図示しない）を所定流量流す。この搬送ガスは、ガス管Ｐ１を通じて、エアロゾル発生器５８内に流入する。すると、この搬送ガスにより、第２混在微粒子Ｄ２は、内側底板５８Ｒと閉塞栓５８Ｑとの間の空間中に巻き上げられて、第２エアロゾルＡＳ２となり、搬送ガスの流量で決まる、所定の単位時間当たりの搬送量の第２混在微粒子Ｄ２が、搬送ガスによって搬送される。
このようにしてできた第２エアロゾルＡＳ２は、第１成膜工程と同様、エアロゾル管Ｐ２を通じて、成膜室５１の噴射ノズル５２に導かれる。
【００４５】
噴射ノズル５２に導かれた第２エアロゾルＡＳ２は、テーパ形状の噴射部５２Ｈでさらに加速されて、金属箔２０の第２金属主面２２のうち、成膜する第２形成面２２Ｃに向けて噴射される。これにより、第２混在微粒子Ｄ２が第２金属主面２２に衝突、堆積する。
なお、金属箔２０を保持する金属箔支持部材５３のスライド部ＳＷを平面方向ＤＳに移動させて、金属箔２０の第２金属主面２２全体に第２被膜１２を成膜させる。
【００４６】
金属箔支持部材５３に保持され、第２エアロゾルＡＳ２を噴射されている金属箔２０について、この金属箔２０の厚さ方向ＤＴから見た図を、図８及び図９に示し、これらを用いてさらに具体的に説明する。
第２被膜１２を形成すべく、第２混在微粒子Ｄ２を第２金属主面２２に衝突させている領域を第２成膜形成領域Ｒとする。また、重複部ＬＷ（第１被膜１１）のうち、金属箔２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２成膜形成領域Ｒと重なる領域を形成重複領域ＲＷとする。すると、本実施形態１にかかる成膜体１の製造方法では、この形成重複領域ＲＷを金属箔支持部材５３の凹部５６内に位置させている（図８参照）。一方、金属箔２０の第１金属主面２１の第１露出部２１Ｆのうち、金属箔２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２成膜形成領域Ｒと重なる領域を形成非重複領域ＲＸとする。すると、本実施形態１では、この形成非重複領域ＲＸを、金属箔支持部材５３の支持面５５上に位置させている（図９参照）。
このように、形成重複領域ＲＷを凹部５６内に収容する一方、形成非重複領域ＲＸを支持面５５上に配置することで、形成重複領域ＲＷ及び形成非重複領域ＲＸのいずれでも成膜のしやすさを同様にして、第２混在微粒子Ｄ２を第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃに均一に衝突、堆積させることができる。
かくして、第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃには、第２混在微粒子Ｄ２を起源とする物質（コバルト酸リチウムとリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる第２被膜１２が均一に成膜される。
【００４７】
また、本実施形態１にかかる成膜体１の製造方法では、金属箔２０の厚さ方向ＤＴに膜厚Ｔ１を有する第１被膜１１を、支持面５５よりも厚さ方向ＤＴに向けて窪んだ凹部５６内に位置させた状態で、第２金属主面２２上に第２被膜１２を形成する。これにより、第１被膜１１を凹部５６内に位置させない場合に比して、第１被膜１１の膜厚Ｔ１の影響を低減することができる。具体的には、例えば、第１被膜１１を凹部５６内に収めない場合には、第１被膜１１の膜厚分だけ、金属箔の第２金属主面に段差が生じてしまう。すると、第２成膜装置５０を用いて、この第２金属主面に第２被膜を成膜した場合に、第２被膜の厚みが形成重複領域ＲＷと形成非重複領域ＲＸとで相違したものになる、また段差が生じる虞がある。
これに対し、本実施形態１にかかる成膜体１の製造方法では、第２金属主面２２（第２形成面２２Ｃ）のうち、形成する場所の違い、つまり、形成重複領域ＲＷ及び形成非重複領域ＲＸのいずれかであるかによって第２被膜の厚みが相違したり、段差が発生するなどの不具合を抑制して、適切に第２被膜１２を形成することができる。
【００４８】
また、第１被膜１１自身を、金属箔２０の第１金属主面２１の第１露出部２１Ｆのうち、金属箔２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２成膜形成領域Ｒと重なる領域を形成非重複領域ＲＸとする。すると、本実施形態１では、この形成非重複領域ＲＸを、金属箔支持部材５３の支持面５５上に位置させている（図９参照）。
このように、形成重複領域ＲＷを凹部５６内に収容する一方、形成非重複領域ＲＸを支持面５５上に配置することで、形成重複領域ＲＷ及び形成非重複領域ＲＸのいずれでも成膜のしやすさを同様にして、第２混在微粒子Ｄ２を第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃに均一に衝突、堆積させることができる。
かくして、場所によって第２被膜１２の厚みが相異したり、段差が生じるなどの不具合を確実に抑制できる。
【００４９】
また、本実施形態１の成膜体１の製造方法では、第２成膜工程に、エアロゾルデポジション法を用いる。このため、例えば、溶射やコールドスプレーを用いるよりも第２エアロゾルＡＳ２の衝突スピードを低くできるので、金属箔２０に、例えば、へこみ，曲げ，破れ等の変形を抑制して、成膜することができる。
【００５０】
第２成膜工程の後、再度第２成膜装置５０を用いて、第２被膜１２上に、さらに、第３被膜１３を形成する。
具体的には、図６に示すエアロゾル発生器５８内の内側底板５８Ｒに、第２混在微粒子Ｄ２の代えて、粉末形状のリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）からなる第３微粒子Ｄ３を投入し、閉塞栓５８Ｑで容器部５８Ｐの開口を塞ぐ。そして、上述した第２被膜１２の成膜と同様に、レギュレータ５９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガスＧＳを所定流量流すと、エアロゾル発生器５８内で、第３微粒子Ｄ３が第３エアロゾルＡＳ３となる。
【００５１】
このようにしてできた第３エアロゾルＡＳ３は、噴射ノズル５２に導かれ、噴射部５２Ｈでさらに加速されて、第２被膜１２上に向けて噴射される。このとき、金属箔２０を保持する金属箔支持部材５３のスライド部ＳＷを平面方向ＤＳに移動させて、金属箔２０に第３被膜１３を成膜する。
かくして、第２被膜１２上には、第３微粒子Ｄ３を起源とする物質（リン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる、第３被膜１３が成膜され、前述の成膜体１が完成する（図１，２，３参照）。
【００５２】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる成膜体１について、図１〜３，７，１０，１１を参照しつつ説明する。
本変形形態１は、第２成膜工程で用いる第２成膜装置１５０の金属箔支持部材１５３における、凹部１５６の深さＦ２が、金属箔２０に形成した第１被膜１１の膜厚Ｔ１よりも大きい点で、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００５３】
本変形形態１に用いる第２成膜装置１５０の概略図を図１０に示す。この第２成膜装置１５０は、成膜室１５１のほかに、前述した実施形態１と同様の、エアロゾル発生器５８、レギュレータ５９、ガスボンベＧＢ、ガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２を有する。
このうち、成膜室１５１は、第２金属主面２２を露出しつつ金属箔２０を支持可能な金属箔支持部材１５３と、実施形態１と同様の噴射ノズル５２とを有する。
【００５４】
金属箔支持部材１５３は、図７に示すように、金属箔２０を保持する保持部１５４、及び、この保持部１５４に保持した金属箔２０をその平面方向に移動させるスライド部ＳＷを有する。また、この金属箔支持部材１５３は、これらのほかに、第２被膜１２を第２金属主面２２上の所定位置に形成する透孔が形成されたマスク１５７を、噴射ノズル５２と金属箔２０との間に配置する。
このうち、金属からなる保持部１５４は、その中央に位置し、第１被膜１１の平面形状（本例では矩形）よりもわずかに大きく、この第１被膜１１を収容可能な形態とした凹部１５６と、この凹部１５６の周縁に位置し、この凹部１５６より一段高くされた支持面１５５とを有する。
【００５５】
但し、保持部１５４における凹部１５６の深さＦ２は、金属箔２０に形成した第１被膜１１の膜厚Ｔ１よりも大きい。つまり、図１０，１１に示すように、第１被膜１１を形成した金属箔２０は金属箔支持部材１５３に保持するにあたり、第１被膜１１全体が凹部１５６に収まる。一方、金属箔支持部材１５３の支持面１５５で、第１金属主面２１の第１露出部２１Ｆを保持することができる。このため、第２金属主面２２（第２形成面２２Ｃ）に段差の発生を防止でき、第２金属主面２２を平面に保つことができる。
さらに、第２成膜工程において、第１露出部２１Ｆのうち形成非重複領域ＲＸを、金属箔支持部材１５３の支持面１５５に当接してこの支持面１５５に支持させることになる。これにより、形成非重複領域ＲＸの第２金属主面２２が、第１被膜１１の周囲で、支持面１５５から浮き上がることをなくすことで、この浮き上がりに伴って、次述する第２被膜１２の成膜のされ易さなどに差異が生じるのを防止できる。
【００５６】
次いで、前述した第２成膜装置１５０を用いて、第１被膜１１を形成した金属箔２０に第２被膜１２を形成する第２成膜工程について、図１０を参照しつつ説明する。
まず、実施形態１の第１成膜工程でできた、第１被膜１１を形成した金属箔２０を用意する。この金属箔２０を成膜室１５１の金属箔支持部材１５３に支持させる。具体的には、金属箔支持部材１５３の凹部１５６内に第１被膜１１全体を収めて、支持面１５５に、第１金属主面２１の第１露出部２１Ｆを当接させて保持させる。このようにして、金属箔２０の第２金属主面２２を、噴射ノズル５２に向けて配置する。このとき、この第２金属主面２２は、段差等のない平面状となる。
【００５７】
この後は、実施形態１と同様にして、噴射ノズル５２に導かれた第２エアロゾルＡＳ２を、第２金属主面２２の第２形成面２２Ｃに向けて噴射させて、そこに第２混在微粒子Ｄ２を衝突、堆積させる。かくして、第２混在微粒子Ｄ２を起源とする物質（コバルト酸リチウムとリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる第２被膜１２が成膜される。なお、この第２被膜１２は、第２金属主面２２が支持面１５５から浮き上がることなく成膜される。従って、この浮き上がりに伴って自身の成膜のされ易さなどに差異を無くして成膜できる。
さらに、第２成膜工程の後、再度、第２成膜装置１５０を用いて、第２被膜１２上に、さらに、第３被膜１３を形成する。具体的には、図１０に示すエアロゾル発生器５８内の内側底板５８Ｒに、第２混在微粒子Ｄ２に代えて、粉末形状のリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）からなる第３微粒子Ｄ３を投入する。
かくして、第３微粒子Ｄ３を起源とする物質（リン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる、第３被膜１３が成膜され、成膜体１が完成する（図１，２，３参照）。
【００５８】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図２，１２〜１８を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態２にかかる成膜体１０１について説明する。図１２に成膜体１０１の斜視図を、図２にその成膜体１０１の断面図（図１２のＣ−Ｃ図）をそれぞれ示す。
本実施形態２にかかる成膜体１０１は、ステンレスからなる長尺帯状の金属箔１２０と、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第１被膜１１１と、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第２被膜１１２とを備える。また、これらの他に、リン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）からなる第３被膜１１３を備える。なお、これら第１被膜１１１、第２被膜１１２及び第３被膜１１３もまた、金属箔１２０の長手方向（図１２中、左下から右上に向かう方向）に沿って延びる矩形帯状形状を有する。
成膜体１０１は、金属箔１２０のうち、図２，１２中、上方を向く第１金属主面１２１上に第１被膜１１１が、また、図２，１２中、下方を向く第２金属主面１２２上に第２被膜１１２が、さらに、この第２被膜１１２上に第３被膜１１３が、それぞれ形成されている。
【００５９】
なお、成膜体１０１の断面図（図２）に示すように、第２被膜１１２の幅寸法（図２中、左右方向）は、第１被膜１１１の幅寸法よりも大きい。従って、第１被膜１１１は、その全体が、金属箔１２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２被膜１１２と重なる重複部ＬＷでもある。
【００６０】
なお、この帯状形状の成膜体１０１を長手方向に切断し、これらを厚さ方向ＤＴに積層すると、実施形態１と同様、例えば、図４に示すような、バイポーラ二次電池の発電要素ＢＰを構成することができる。
また、成膜体１０１の第１被膜１１１、第２被膜１１２及び第３被膜１１３は、次述する第３成膜装置２４０を用いて行うエアロゾルデポジション法により成膜する。
【００６１】
次に、本実施形態２にかかる成膜体１０１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
図１４に、第３成膜装置２４０の概略図を示す。この第３成膜装置２４０は、成膜室２４１、第１エアロゾル発生器２４８、第２エアロゾル発生器２５８、第３エアロゾル発生器２６８、第１レギュレータ２４９、第２レギュレータ２５９、第３レギュレータ２６９、３つのガスボンベＧＢ，ＧＢ，ＧＢ、ガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２を有する。
【００６２】
このうち３つのガスボンベＧＢ，ＧＢ，ＧＢには、その内部にいずれも高圧のアルゴンガスの搬送ガス（図示しない）が充填されている。各ガスボンベＧＢ，ＧＢ，ＧＢは、自身に接続されている金属製のガス管Ｐ１を通じて、第１エアロゾル発生器２４８、第２エアロゾル発生器２５８又は第３エアロゾル発生器２６８に搬送ガスを送出する。なお、ガス管Ｐ１の途中には、ガスボンベＧＢから送出させる搬送ガスの流量を調節可能な第１レギュレータ２４９、第２レギュレータ２５９又は第３レギュレータ２６９が配置されている。
【００６３】
また、第１，第２，第３エアロゾル発生器２４８，２５８，２６８には、有底円筒形状の容器部２４８Ｐ，２５８Ｐ，２６８Ｐと、この容器部２４８Ｐ，２５８Ｐ，２６８Ｐの開口を閉塞する閉塞栓２４８Ｑ，２５８Ｑ，２６８Ｑと、容器部２４８Ｐ，２５８Ｐ，２６８Ｐの底（図１４中、下方に位置）から所定の距離を離すように上げ底に配置されてなり、板面がメッシュ形状をなす内側底板２４８Ｒ，２５８Ｒ，２６８Ｒとを有する。
このうち、閉塞栓２４８Ｑ，２５８Ｑ，２６８Ｑには、上述のガス管Ｐ１及びエアロゾル管Ｐ２がそれぞれ貫通している。また、内側底板２４８Ｒ，２５８Ｒ，２６８Ｒにはいずれも、図１４に示すように、ガス管Ｐ１が貫通している。
なお、第１エアロゾル発生器２４８における内側底板２４８Ｒは、その閉塞栓２４８Ｑに面する側に、いずれも粉末形状のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第１混在微粒子Ｄ１が保持されている。なお、この内側底板２４８Ｒの板面を形成するメッシュ孔径は、第１混在微粒子Ｄ１の粒子径よりも小さい。そのため、この内側底板２４８Ｒは、第１混在微粒子Ｄ１を通過させないが、ガス、即ち、搬送ガス（図示しない）を通過させることができる。これにより、第１エアロゾル発生器２４８は、第１混在微粒子Ｄ１が搬送ガス中に分散した第１エアロゾルＡＳ１を発生することができる。
【００６４】
また、第２エアロゾル発生器２５８における内側底板２５８Ｒには、その閉塞栓２５８Ｑに面する側に、いずれも粉末形状のコバルト酸リチウム及びリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第２混在微粒子Ｄ２が保持されている。このため、第２エアロゾル発生器２５８は、第１エアロゾル発生器２４８と同様、第２混在微粒子Ｄ２が搬送ガス（図示しない）中に分散してなる第２エアロゾルＡＳ２を発生することができる。
また、第３エアロゾル発生器２６８における内側底板２６８Ｒは、その閉塞栓２６８Ｑに面する側に、粉末形状のリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）が混在した第３微粒子Ｄ３が保持されている。このため、第３エアロゾル発生器２６８は、第１エアロゾル発生器２４８，第２エアロゾル発生器２５８と同様、第３微粒子Ｄ３が搬送ガス中に分散してなる第３エアロゾルＡＳ３を発生することができる。
【００６５】
また成膜室２４１は、金属箔１２０を巻き出す巻出し部ＲＳと、円筒面を有する第１バックアップロール部材２４３と、第２バックアップロール部材２５３と、成膜体１０１を巻き取る巻取り部ＲＥとを有する。さらにこれらのほかに、第１エアロゾルＡＳ１を噴射する第１噴射ノズル２４２と、第２エアロゾルＡＳ２を噴射する第２噴射ノズル２５２と、第３エアロゾルＡＳ３を噴射する第３噴射ノズル２６２とを有する。なお、この成膜室２４１は、図示しない真空ポンプを用いて、室内を１０-1Ｐａにまで減圧することができる。
【００６６】
このうち巻出し部ＲＳは、第１バックアップロール部材２４３に向けて金属箔１２０を巻き出し、これを長手方向ＤＭに移動させる。一方、巻取り部ＲＥは、第２バックアップロール部材２５３で完成した成膜体１０１を長手方向ＤＭに移動させながら巻き取る。
また、第１バックアップロール部材２４３は、金属からなるその円筒形状の側壁部２４３Ｓの周方向一部が金属箔１２０の第２金属主面１２２に当接する。このため、第１バックアップロール部材２４３では、金属箔１２０を保持しつつ、この金属箔１２０の第１金属主面１２１を第１噴射ノズル２４２に向けて配置することができる。
【００６７】
また、金属からなる第２バックアップロール部材２５３は、図１５に示すように、その軸線方向中央に、円周方向全体にわたって窪んだ凹部（凹溝）２５６と、この凹部２５６の軸線方向の両側（図１５中、上方及び下方）に位置し、この凹部２５６よりも径大の支持面２５５とを有する。このうち、凹部２５６は、第２バックアップロール部材２５３の軸線方向の寸法（幅）が、帯状の第１被膜１１１の幅寸法よりもわずかに大きい。また、この凹部２５６の底面２５６Ｄには、第２バックアップロール部材２５３をなす金属が露出してなる。
なお、この凹部２５６の深さＦ３（支持面２５５から底面２５６Ｄまでの径方向の距離）は、金属箔１２０に形成した第１被膜１１１の膜厚Ｔ１と同じにしてある。このため、第１被膜１１１を形成した金属箔１２０の一部を第２バックアップロール部材２５３で支持するにあたり、第１被膜１１１を凹部２５６に収容して、その底面２５６Ｄに当接させることができる（図１６参照）。
一方、支持面２５５は、第１被膜１１１を形成した金属箔１２０の一部を第２バックアップロール部部材２５３で支持するにあたり、その金属箔１２０の第１金属主面１２１のうち、第１露出部１２１Ｆの一部を支持する。
【００６８】
また、第２バックアップロール部材２５３の支持面２５５は、第１被膜１１１と同じ、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3）とからなる被膜ＳＦ２（膜厚ＴＳ）に覆われている。そのため、支持面２５５は第１硬度を有する。一方、凹部２５６の底面２５６Ｄは、第２バックアップロール部材２５３をなす金属からなるので、第１硬度とは異なる、第２硬度を有する。これら第１硬度及び第２硬度は、前述の実施形態１と同様、第２金属主面１２２の第２形成面１２２Ｃにおける第２被膜１１２の成膜のしやすさ（第２エアロゾルＡＳ２（第２混在微粒子Ｄ２）が金属箔１２０に衝突したときに、金属箔１２０から受ける反力など）の違いを抑制し、平面方向に一様にする硬度となっている。このため、第２被膜１１２を成膜する際、第２金属主面１２２の第２形成面１２２Ｃにおいて、第２被膜１１２の膜厚及び膜質を一様に成膜することができる。
【００６９】
また、図１４，１５に示すように、第１噴射ノズル２４２は、金属箔１２０のうち、第１バックアップロール部材２４３の側壁部２４３Ｓに保持された部位に対し垂直に向くよう配置されている。また、第２噴射ノズル２５２は、金属箔１２０のうち、第２バックアップロール部材２５３の凹部２５６及び支持面２５５に保持された部位に対し垂直に向くよう配置されている。さらに、第３噴射ノズル２６２は、金属箔１２０のうち、第２バックアップロール部材２５３の凹部２５６及び支持面２５５に保持された部位のうち、第２噴射ノズル２５２よりも、長手方向ＤＭ下流側、即ち、巻取り部ＲＥに近い部位に垂直に向くよう配置されている。
【００７０】
なお、第１噴射ノズル２４２、第２噴射ノズル２５２及び第３噴射ノズル２６２は、金属箔１２０の短手方向（図１４中、奥行き側から手前側に向く方向）を繰り返し移動して、金属箔１２０に第１被膜１１１、第２被膜１１２又は第３被膜１１３を成膜する。なお、第１噴射ノズル２４２と金属箔１２０との間には、第１被膜１１１を第１金属主面１２１上の所定位置に形成する透孔が形成された第１マスク２４７が配置されている。また、第２噴射ノズル２５２と金属箔１２０との間には、第２被膜１１２を第２金属主面１２２上の所定位置に形成する透孔が形成された第２マスク２５７が配置されている。さらに、第３噴射ノズル２６２と金属箔１２０との間には、第３被膜１１３を第２被膜１１２上に形成する透孔が形成された第３マスク２６７が配置されている。
【００７１】
次いで、上述した第３成膜装置２４０を用いた成膜体１０１の製造方法について、図１４を参照しつつ説明する。
まず、成膜室２４１の第１バックアップロール部材２４３及び第１噴射ノズル２４２を用いて、金属箔１２０の第１金属主面１２１に膜厚Ｔ１の第１被膜１１１を成膜する。
【００７２】
具体的には、まず、成膜室２４１内を１０2Ｐａにまで減圧し、第１エアロゾル発生器２４８内に第１混在微粒子Ｄ１を投入し塞ぐ。次に、ガス管Ｐ１の途中に配置された第１レギュレータ２４９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガス（図示しない）を所定流量流す。この搬送ガスは、ガス管Ｐ１を通じて、第１エアロゾル発生器２４８内に流入する。すると、この搬送ガスにより、第１混在微粒子Ｄ１は、内側底板２４８Ｒと閉塞栓２４８Ｑとの間の空間中に巻き上げられて、第１エアロゾルＡＳ１となり、所定の単位時間当たりの搬送量の第１混在微粒子Ｄ１が、搬送ガスによって搬送される。
このようにしてできた第１エアロゾルＡＳ１は、エアロゾル管Ｐ２を通じて、成膜室２４１の第１噴射ノズル２４２に導き、金属箔１２０の第１金属主面１２１のうち、成膜する第１形成面１２１Ｃに向けて噴射する。これにより、第１混在微粒子Ｄ１が第１金属主面１２１に衝突、堆積する。
かくして、第１金属主面１２１の第１形成面１２１Ｃには、第１混在微粒子Ｄ１を起源とする物質（チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる、膜厚Ｔ１の第１被膜１１１が成膜される。
【００７３】
次に、成膜室２４１の第２バックアップロール部材２５３及び第２噴射ノズル２５２を用いて、金属箔１２０の第２金属主面１２２に第２被膜１１２を成膜する、第２成膜工程について説明する。
まず、成膜室２４１の第２バックアップロール部材２５３に、第１被膜１１１を形成した金属箔１２０を保持させる。具体的には、図１４のＤ部の拡大図である図１６に示すように、第２バックアップロール部材２５３のうち、凹部２５６内に第１被膜１１１全体を収めて、支持面２５５に、金属箔１２０の第１金属主面１２１のうちで、第１被膜１１１を形成せずに露出させた第１露出部１２１Ｆの一部を巻き付けるように当接させる。これにより、金属箔１２０の第２金属主面１２２の一部が、第２噴射ノズル２５２に対向する。このとき、この第２金属主面１２２一部は、段差等のない状態になっている。
【００７４】
また、第２エアロゾル発生器２５８内に第２混在微粒子Ｄ２を投入し塞ぎ、ガス管Ｐ１の途中に配置された第２レギュレータ２５９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガス（図示しない）を所定流量流す。この搬送ガスは、ガス管Ｐ１を通じて、第２エアロゾル発生器２５８内に流入する。すると、この搬送ガスにより、第２混在微粒子Ｄ２は第２エアロゾルＡＳ２となり、所定の単位時間当たりの搬送量の第２混在微粒子Ｄ２が、搬送ガスによって搬送される。
このようにしてできた第２エアロゾルＡＳ２は、エアロゾル管Ｐ２を通じて、成膜室２４１の第２噴射ノズル２５２に導き、金属箔１２０の第２金属主面１２２のうち、成膜する第２形成面１２２Ｃに向けて噴射する。これにより、第２混在微粒子Ｄ２が第２金属主面１２２に衝突、堆積する。
【００７５】
第２バックアップロール部材２５３に保持され、第２エアロゾルＡＳ２を噴射されている金属箔１２０について、この金属箔１２０の厚さ方向ＤＴから見た図を、図１７及び図１８に示し、これらを用いてさらに具体的に説明する。
第２被膜１１２を形成すべく、第２混在微粒子Ｄ２を第２金属主面１２２に衝突させている領域を第２成膜形成領域Ｒとする。また、重複部ＬＷ（第１被膜１１１）のうち、厚さ方向ＤＴに見て、第２成膜形成領域Ｒと重なる領域を形成重複領域ＲＷとする。すると、本実施形態２にかかる成膜体１０１の製造方法では、この形成重複領域ＲＷを第２バックアップロール部材２５３の凹部２５６内に位置させている（図１７参照）。一方、金属箔１２０の第１金属主面１２１の第１露出部１２１Ｆのうち、金属箔１２０の厚さ方向ＤＴに見て、第２成膜形成領域Ｒと重なる領域を形成非重複領域ＲＸとする。すると、本実施形態２では、この形成非重複領域ＲＸを、第２バックアップロール部材２５３の支持面２５５上に位置させている（図１８参照）。
このように、形成重複領域ＲＷを凹部２５６内に収容する一方、形成非重複領域ＲＸを支持面２５５上に配置することで、形成重複領域ＲＷ及び形成非重複領域ＲＸのいずれでも成膜のしやすさを同様にして、第２混在微粒子Ｄ２を第２金属主面１２２の第２形成面１２２Ｃに均一に衝突、堆積させることができる。
かくして、第２金属主面１２２の第２形成面１２２Ｃには、第２混在微粒子Ｄ２を起源とする物質（コバルト酸リチウムとリン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる第２被膜１１２が均一に成膜される。
【００７６】
上述した第２成膜工程の後、成膜室２４１の第２バックアップロール部材２５３において、金属箔１２０の第２金属主面１２２に成膜した第２被膜１１２上に第３被膜１１３を成膜する。
具体的には、まず、第３エアロゾル発生器２６８内に第３微粒子Ｄ３を投入し塞ぎ、ガス管Ｐ１の途中に配置された第３レギュレータ２６９を調節して、ガスボンベＧＢから搬送ガス（図示しない）を所定流量流す。この搬送ガスは、ガス管Ｐ１を通じて、第３エアロゾル発生器２６８内に流入する。すると、この搬送ガスにより、第３微粒子Ｄ３は第３エアロゾルＡＳ３となり、所定の単位時間当たりの搬送量の第３微粒子Ｄ３が、搬送ガスによって搬送される。
このようにしてできた第３エアロゾルＡＳ３は、エアロゾル管Ｐ２を通じて、成膜室２４１の第３噴射ノズル２６２に導き、金属箔１２０の第２金属主面１２２に成膜した第２被膜１１２に向けて噴射する。これにより、第３微粒子Ｄ３が第２被膜１１２上に衝突、堆積する。
かくして、第２被膜１１２上には、第３微粒子Ｄ３を起源とする物質（リン酸塩固体電解質（Ｌｉ1.3Ａｌ0.3Ｔｉ1.7（ＰＯ4）3））からなる、第３被膜１１３が成膜され、前述の成膜体１０１が完成する（図２，１２，１３参照）。
【００７７】
以上により、本実施形態２にかかる成膜体１０１の製造方法では、実施形態１に記載した作用効果の他に、第３成膜装置２４０を用いて、帯状の金属箔１２０を連続的に第１被膜１１１、第２被膜１１２及び第３被膜１１３を成膜できるので、作業工数を低減することができる。
【００７８】
以上において、本発明を実施形態１，２及び変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１等では、成膜体をバイポーラ二次電池に使用可能な発電要素ＢＰの一部をなすものとしたが、基体の第２成膜面にエアロゾルデポジション法で形成された第２被膜を備え、第１被膜は基体の厚さ方向に見て、第２被膜と重なる重複部を含む成膜体であれば良く、例えば、燃料電池用部品、基板上に直接形成する圧電体及びコンデンサ部品等が挙げられる。
【００７９】
また、実施形態１等では、第１被膜をエアロゾルデポジション法を用いて形成したが、その製法には特に制限されない。従って、例えば、メッキ、塗布、スパッタリングなどの手法を用いて形成しても良い。また、第２被膜をエアロゾルデポジション法を用いて形成したが、例えば、原料を気化蒸発させた後、気相中でナノ粒子として再析出させ、それを搬送ガス中に分散して基体に衝突させて第２被膜を形成するガスデポジション法などを用いて形成しても良い。
また、支持部材を一体の部材において凹部を凹設したものとしたが、複数の部材で構成しても良く、例えば、土台となる部材に、凹部に対応する部分だけ貫通孔を形成した部材を重ねて、支持面及び凹部を構成するようにしても良い。
【００８０】
また、実施形態１，２では、凹部の底面に支持部材をなす金属を露出させ、支持面に第１被膜と同じ被膜を覆い、支持面の硬度と凹部の底面の硬度とを異ならせた。しかし、第２被膜のうち形成重複領域における厚みと形成非重複領域における厚みとの差異が小さくなる硬度にしてなるように、支持面の硬度と凹部の底面の硬度とを異ならせれば良い。さらに、搬送ガスをアルゴンガスとしたが、成膜面に形成させる被膜の特性や微粒子の組成等に応じて適宜選択すれば良く、例えば、乾燥空気、窒素ガス、ヘリウムガス、酸素ガスなどでも良い。また、搬送ガスを同一種類のガスとしたが、互いに異なる種類のガスを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態１，変形形態１にかかる成膜体の斜視図である。
【図２】実施形態１，実施形態２，変形形態１にかかる成膜体の断面図（図１のＡ−Ａ部，図１２のＣ−Ｃ部）である。
【図３】実施形態１，変形形態１にかかる成膜体の上視図である。
【図４】バイポーラ二次電池の発電要素の説明図である。
【図５】実施形態１にかかる成膜体の第１成膜工程の説明図である。
【図６】実施形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図７】実施形態１，変形形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図８】実施形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図９】実施形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図１０】変形形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図１１】変形形態１にかかる成膜体の第２成膜工程の説明図である。
【図１２】実施形態２にかかる成膜体の斜視図である。
【図１３】実施形態２にかかる成膜体の上視図である。
【図１４】実施形態２にかかる成膜体の製造工程の説明図である。
【図１５】実施形態２にかかる成膜体の製造工程の説明図である。
【図１６】実施形態２にかかる成膜体の製造工程の説明図である。
【図１７】実施形態２にかかる成膜体の製造工程の説明図である。
【図１８】実施形態２にかかる成膜体の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１，１０１  成膜体
１１，１１１  第１被膜
１２，１１２  第２被膜
２０，１２０  金属箔（基体）
２１，１２１  第１金属主面（第１成膜面）
２１Ｆ，１２１Ｆ  第１露出部（第１露出部）
２２，１２２  第２金属主面（第２成膜面）
５３，１５３  金属箔支持部材（支持部材）
５５，１５５，２５５  支持面
５６，１５６，２５６  凹部
５６Ｄ，１５６Ｄ，２５６Ｄ  （凹部の）底面
２５３  第２バックアップロール部材（支持部材）
Ｄ２  第２混在微粒子（微粒子）
Ｄ３  第３微粒子（微粒子）
ＤＴ  （金属箔の）厚さ方向
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３  （凹部の）深さ
ＬＷ  （第１被膜の）重複部
Ｒ  第２成膜形成領域
ＲＷ  形成重複領域
ＲＸ  形成非重複領域
ＳＦ１，ＳＦ２  被膜
ＴＳ  （被膜ＳＦの）膜厚（厚み）
【要約】
【課題】  既に第１被膜を形成した基体の第２成膜面に微粒子を衝突、堆積させて第２被膜を形成するにあたり、第１被膜の存否の影響を抑制して第２被膜の形成した成膜体の製造方法を提供する。
【解決手段】  箔状で、第１成膜面21及び第２成膜面22を有する基体20と、第１成膜面上の一部に形成した第１被膜11と、第２成膜面上の少なくとも一部に形成した第２被膜12と、を備え、第１被膜は、基体の厚さ方向DTに見て、第２被膜と重なる重複部LWを含む、成膜体1の製造方法は、支持面55およびこの支持面よりも窪んだ凹部56を有する支持部材53を用いて、第１被膜を形成した基体の第２成膜面に、微粒子D2を衝突、堆積させて、第２被膜を形成する、第２成膜工程を備える。
【選択図】  図６【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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