JP2012225848A - Film thickness distribution measurement device and film formation device - Google Patents

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憲司 土屋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film formation device capable of accurately forming a film on a belt-like base material without deteriorating productivity.SOLUTION: A film formation device comprises a roller 70 that conveys a belt-like base material 10 and a coating section that forms a film in a lengthwise direction of the belt-like base material 10. The device includes: a plurality of displacement sensors 20A and 20B arranged in a straight line along a crosswise direction of the belt-like base material 10; a film thickness distribution measurement section 100 that measures film thickness distribution of a film 12 formed on the belt-like base material 10 by scanning the plurality of displacement sensors 20A and 20B in the crosswise direction of the belt-like base material 10; and a control part that, based on the film thickness distribution of the film 12 measured by the film thickness distribution measurement 100, respectively controls the position, width and thickness of the film 12 formed on the belt-like base material 10 by the coating section.

Description

本発明は、帯状基材の長さ方向に形成された塗膜の膜厚分布を測定する膜厚分布測定装置、および、帯状基材に塗膜を形成する塗膜形成装置に関する。   The present invention relates to a film thickness distribution measuring device for measuring a film thickness distribution of a coating film formed in the length direction of a strip-shaped substrate, and a coating film forming apparatus for forming a coating film on a strip-shaped substrate.

近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。   In recent years, lithium-ion batteries, nickel-metal hydride batteries, and other secondary batteries have become increasingly important as power sources for vehicles or as power sources for personal computers and portable terminals. In particular, a lithium ion battery that is lightweight and has a high energy density is expected to be preferably used as a high-output power source for mounting on a vehicle.

リチウムイオン電池の一つの典型的な構成では、渦巻き状構造を有する捲回電極体を備えた電池構造が知られている。かかる捲回電極体は、帯状電極(帯状正極および帯状負極)と帯状セパレータとから構成され、各シートを重ねて捲回することにより製造されている。リチウムイオン電池用の帯状電極は、金属製の帯状基材の片面あるいは両面に電極活物質を塗工して塗膜(電極活物質層)が形成された構成を有する。帯状電極は、その一部に非塗工部分(塗膜が形成されずに帯状基材の表面を露出させた部分)が設けられ、該非塗工部分に電極のリード(集電リード端子など)が取り付けられる。   In one typical configuration of a lithium ion battery, a battery structure including a wound electrode body having a spiral structure is known. Such a wound electrode body is composed of a strip-shaped electrode (a strip-shaped positive electrode and a strip-shaped negative electrode) and a strip-shaped separator, and is manufactured by stacking and winding each sheet. A strip electrode for a lithium ion battery has a configuration in which a coating film (electrode active material layer) is formed by coating an electrode active material on one or both sides of a metal strip substrate. The strip-shaped electrode is provided with a non-coated portion (a portion where the surface of the strip-shaped base material is exposed without forming a coating film) on a part of the strip-shaped electrode, and an electrode lead (such as a current collecting lead terminal) on the non-coated portion. Is attached.

帯状電極に電極活物質を塗工して塗膜を設ける塗工方法として、例えば、帯状基材の長さ方向に塗膜を所定の間隔で連続ストライプ塗工するという方法がある。例えば、図11に示すように、一枚の帯状基材1の長さ方向にダイから電極活物質を塗工して3列の塗膜3を所定の間隔で形成し、該塗膜3の中央部、および、塗膜3の間に、それぞれスリットA〜Eを形成する。そして、該スリットA〜Eで帯状基材1を切断して、それぞれ6枚の帯状電極を製造する。この際、歩留まりを向上させるため、スリットA〜Eを形成する切断しろ(電極リードを取り付ける非塗工部分)を適切に設けることが重要であり、それゆえに、帯状基材1に、塗膜の位置、塗膜の幅、塗膜の厚さなどの精度が良い塗膜3を形成することが求められている。なお、この種の塗膜の厚み(高さ)を測定する従来技術としては特許文献1〜3が開示されている。   As a coating method in which an electrode active material is applied to a strip electrode to form a coating film, for example, there is a method in which a coating film is continuously stripe-coated at a predetermined interval in the length direction of the strip substrate. For example, as shown in FIG. 11, an electrode active material is applied from a die in the length direction of one strip-shaped substrate 1 to form three rows of coating films 3 at predetermined intervals. Slits A to E are respectively formed between the central portion and the coating film 3. And the strip | belt-shaped base material 1 is cut | disconnected by these slits A-E, and six strip | belt-shaped electrodes are manufactured, respectively. At this time, in order to improve the yield, it is important to appropriately provide cutting margins (non-coating portions to which the electrode leads are attached) for forming the slits A to E. It is required to form the coating film 3 with good accuracy such as position, coating film width, coating film thickness, and the like. Patent Documents 1 to 3 are disclosed as conventional techniques for measuring the thickness (height) of this type of coating film.

特開2009−47665号公報JP 2009-47665 A 国際公開第2010/82335号International Publication No. 2010/82335 特開2002−257506号公報JP 2002-257506 A

ところで、本発明者は、帯状基材に形成された塗膜の位置、塗膜の幅、塗膜の厚さなどを測定し、その測定結果を基に塗膜を形成する塗工装置をフィードバック制御することによって、帯状基材に、塗膜の位置、塗膜の幅、塗膜の厚さなどの精度が良い塗膜を形成することを考えている。また、特に、帯状基材に形成される塗膜は、帯状基材をローラで搬送しつつ、連続して塗工することを考えているが、上記の塗膜の種々の測定についても、塗工工程を止めずに行えることが好ましい。この種の塗膜形成装置の一つとして、図12に示した塗膜形成装置が検討されている。図12の例では、ローラ4で搬送される帯状基材1の幅方向端部にレーザ変位計2を配置し、該レーザ変位計2を帯状基材1の幅方向に走査させることで、帯状基材1に形成された塗膜3の膜厚分布を測定する。そして、その測定結果を塗工部(図示せず)にフィードバックすることによって、帯状基材1に形成される塗膜3の位置、塗膜の幅および塗膜の厚さをそれぞれ制御する。   By the way, the inventor measures the position of the coating film formed on the belt-shaped substrate, the width of the coating film, the thickness of the coating film, and the like, and feeds back the coating apparatus that forms the coating film based on the measurement result. By controlling, it is considered to form a coating film with good accuracy, such as the position of the coating film, the width of the coating film, and the thickness of the coating film, on the belt-like substrate. In particular, the coating film formed on the belt-like substrate is considered to be continuously applied while the belt-like substrate is conveyed by a roller. It is preferable that the process can be performed without stopping. As one of this type of coating film forming apparatus, the coating film forming apparatus shown in FIG. 12 has been studied. In the example of FIG. 12, the laser displacement meter 2 is disposed at the end in the width direction of the belt-shaped substrate 1 conveyed by the roller 4, and the laser displacement meter 2 is scanned in the width direction of the belt-shaped substrate 1. The film thickness distribution of the coating film 3 formed on the substrate 1 is measured. And the position of the coating film 3 formed in the strip | belt-shaped base material 1, the width | variety of a coating film, and the thickness of a coating film are each controlled by feeding back the measurement result to a coating part (not shown).

しかしながら、図12に示した装置では、帯状基材1に形成された塗膜3の膜厚分布を測定する際に、図13に示すように、レーザ変位計2を帯状基材1の全幅に亘って走査させる必要があるため、1回のスキャン時間が長くなってしまう。膜厚測定結果を的確にフィードバックするためには、スキャン時間を考慮して、帯状基材1を搬送させる必要がある。そのため、搬送速度はスキャン時間に依存することとなり、帯状電極を効率よく(生産性よく)製造することができないという問題があった。   However, in the apparatus shown in FIG. 12, when measuring the film thickness distribution of the coating film 3 formed on the belt-like substrate 1, the laser displacement meter 2 is set to the full width of the belt-like substrate 1 as shown in FIG. Since it is necessary to scan over a long time, the time required for one scan becomes long. In order to accurately feed back the film thickness measurement result, it is necessary to transport the belt-like substrate 1 in consideration of the scan time. Therefore, the conveyance speed depends on the scan time, and there is a problem that the strip electrode cannot be manufactured efficiently (with high productivity).

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性を低下させることなく、帯状基材に塗膜を精度よく形成することができる塗膜形成装置を提供することである。また、他の目的は、そのような塗膜形成装置に好適に用いられる膜厚分布測定装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The main objective is to provide the coating-film formation apparatus which can form a coating film on a strip | belt-shaped base material accurately, without reducing productivity. It is. Moreover, the other objective is to provide the film thickness distribution measuring apparatus used suitably for such a coating-film formation apparatus.

本発明に係る塗膜形成装置は、帯状基材を搬送するローラと、上記帯状基材の長さ方向に塗膜を形成する塗工部とを備えている。また、塗膜形成装置は、上記帯状基材の幅方向に沿って一直線上に配置された複数の変位センサと、当該複数の変位センサを上記帯状基材の幅方向に走査させることによって、上記帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定する膜厚分布測定部と、を備えている。さらに、塗膜形成装置は、上記膜厚分布測定部で測定された塗膜の膜厚分布に基づいて、上記塗工部によって帯状基材に形成される塗膜の位置、塗膜の幅および塗膜の厚さをそれぞれ制御する制御部を備えている。好ましい一態様では、上記変位センサは、レーザ変位計である。   The coating-film formation apparatus which concerns on this invention is equipped with the roller which conveys a strip | belt-shaped base material, and the coating part which forms a coating film in the length direction of the said strip-shaped base material. Moreover, the coating film forming apparatus scans the plurality of displacement sensors arranged in a straight line along the width direction of the belt-shaped base material and the plurality of displacement sensors in the width direction of the belt-shaped base material. A film thickness distribution measuring unit that measures the film thickness distribution of the coating film formed on the belt-like substrate. Furthermore, the coating film forming apparatus is based on the film thickness distribution of the coating film measured by the film thickness distribution measuring unit, the position of the coating film formed on the belt-shaped substrate by the coating unit, the width of the coating film, and A control unit for controlling the thickness of each coating film is provided. In a preferred aspect, the displacement sensor is a laser displacement meter.

かかる塗膜形成装置によると、複数の変位センサを帯状基材の幅方向に走査させることによって、帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定するので、変位センサを帯状基材の全幅に亘って走査させる必要がなく、帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を短時間で測定することができる。そのため、膜厚測定結果を高速でフィードバックすることができ、外乱によって位置ずれ等の塗工不良が発生したとしても、大量の不良品が発生するのを回避することができる。また、かかる塗膜形成装置によると、変位センサを帯状基材の全幅に亘って走査させる必要がなく、変位センサのスキャン時間を大幅に短縮できる。そのため、スキャン時間に依存する帯状基材の搬送速度を従来よりも上げることができ、帯状基材への塗膜の形成を連続して効率よく行うことができる。   According to such a coating film forming apparatus, by measuring a plurality of displacement sensors in the width direction of the belt-like substrate, the film thickness distribution of the coating film formed on the belt-like substrate is measured. It is not necessary to scan over the entire width, and the film thickness distribution of the coating film formed on the belt-like substrate can be measured in a short time. Therefore, the film thickness measurement result can be fed back at a high speed, and even if a coating failure such as misalignment occurs due to a disturbance, it is possible to avoid the occurrence of a large number of defective products. Moreover, according to such a coating film forming apparatus, it is not necessary to scan the displacement sensor over the entire width of the belt-like substrate, and the scanning time of the displacement sensor can be greatly shortened. Therefore, the conveyance speed of the strip-shaped substrate depending on the scan time can be increased as compared with the conventional case, and the coating film can be continuously and efficiently formed on the strip-shaped substrate.

ここで開示される塗膜形成装置の好適な一態様では、上記変位センサを少なくとも2つ備えている。一方の変位センサは、上記塗膜の幅方向の一方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成され、他方の変位センサは、上記一方の端面とは反対側の他方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成されている。かかる構成によると、帯状基材に形成された塗膜の幅および厚さを高速かつ簡便に算出できるとともに、変位センサのスキャン時間をさらに短縮できる。なお、ここでいう塗膜の端面の近傍の厚みとは、塗膜の端面の周辺において膜厚が一定になる平坦部分の厚みをいう。   In a preferred aspect of the coating film forming apparatus disclosed herein, at least two displacement sensors are provided. One displacement sensor is configured to measure the position of one end face in the width direction of the coating film and the thickness in the vicinity thereof, and the other displacement sensor is the other end face opposite to the one end face. And the thickness in the vicinity thereof are configured to be measured. According to this configuration, the width and thickness of the coating film formed on the belt-like substrate can be calculated quickly and easily, and the scan time of the displacement sensor can be further shortened. Here, the thickness in the vicinity of the end face of the coating film refers to the thickness of a flat portion where the film thickness is constant around the end face of the coating film.

ここで開示される塗膜形成装置の好適な一態様では、上記2つの変位センサの少なくとも一方は、上記帯状基材の幅方向の端面の位置を計測するように構成されている。かかる構成によると、帯状基材に形成された塗膜の位置を高速かつ簡便に算出できるとともに、変位センサのスキャン時間をさらに短縮できる。   In a preferred aspect of the coating film forming apparatus disclosed herein, at least one of the two displacement sensors is configured to measure the position of the end surface in the width direction of the band-shaped substrate. According to such a configuration, the position of the coating film formed on the belt-like substrate can be calculated at high speed and easily, and the scan time of the displacement sensor can be further shortened.

ここで開示される塗膜形成装置の好適な一態様では、上記複数の変位センサは、該複数の変位センサを移動可能に支持する同一の走査機構に取り付けられている。かかる構成によれば、複数の変位センサを幅方向に走査させる動きが同期するので、幅方向の膜厚分布をより高精度に測定することができる。さらに、走査機構の数を低減できるので、装置構成を簡単にできる。   In a preferred aspect of the coating film forming apparatus disclosed herein, the plurality of displacement sensors are attached to the same scanning mechanism that movably supports the plurality of displacement sensors. According to this configuration, since the movement of scanning the plurality of displacement sensors in the width direction is synchronized, the film thickness distribution in the width direction can be measured with higher accuracy. Furthermore, since the number of scanning mechanisms can be reduced, the apparatus configuration can be simplified.

また、本発明は、上記塗膜形成装置に好適に用いられる膜厚分布測定装置を提供する。すなわち、この膜厚分布測定装置は、帯状基材の長さ方向に形成された塗膜の該長さ方向と交差する幅方向の膜厚分布を測定する膜厚分布測定装置である。この装置は、上記帯状基材の幅方向に沿って一直線上に配置された複数の変位センサを備え、該複数の変位センサを上記帯状基材の幅方向に走査させることによって、上記帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定する。好ましい一態様では、上記変位センサは、レーザ変位計である。   Moreover, this invention provides the film thickness distribution measuring apparatus used suitably for the said coating-film formation apparatus. That is, this film thickness distribution measuring apparatus is a film thickness distribution measuring apparatus that measures the film thickness distribution in the width direction intersecting the length direction of the coating film formed in the length direction of the belt-like substrate. The apparatus includes a plurality of displacement sensors arranged in a straight line along the width direction of the belt-like base material, and the plurality of displacement sensors are scanned in the width direction of the belt-like base material to thereby form the belt-like base material. The film thickness distribution of the coating film formed on is measured. In a preferred aspect, the displacement sensor is a laser displacement meter.

かかる膜厚分布測定装置によれば、複数の変位センサを帯状基材の幅方向に走査させることによって、帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定するので、帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を短時間で測定できる。すなわち、従来のように1つの変位センサを用いて膜厚分布を測定する場合には、該センサを帯状基材の全幅にわたって移動させる必要があるため、1回のスキャン時間が長くなるが、本発明によると、複数の変位センサを用いることで、異なる箇所の膜厚を同時に測定でき、該センサを帯状基材の全幅にわたって移動させる必要がない。そのため、測定に要する時間が極めて短く、幅方向の膜厚分布を高速で測定することができる。   According to such a film thickness distribution measuring device, a plurality of displacement sensors are scanned in the width direction of the belt-like substrate, thereby measuring the film thickness distribution of the coating film formed on the belt-like substrate. The film thickness distribution of the coated film can be measured in a short time. That is, when measuring the film thickness distribution using one displacement sensor as in the prior art, it is necessary to move the sensor over the entire width of the belt-like substrate, so that one scan time becomes long. According to the invention, by using a plurality of displacement sensors, film thicknesses at different locations can be measured simultaneously, and it is not necessary to move the sensors over the entire width of the belt-like substrate. Therefore, the time required for measurement is extremely short, and the film thickness distribution in the width direction can be measured at high speed.

上述した塗膜形成装置は、電池用電極の製造を行うために好ましく用いることができる。即ち、本発明は、電池用電極の構成成分(例えば、活物質、バインダ等)を含むスラリーを帯状基材(集電体)に塗工してスラリーの塗膜を形成する塗膜形成装置を含む電池用電極の製造装置、ならびに該塗膜形成装置を使用することを特徴とする二次電池(二次電池用電極)の製造方法を提供する。上述した塗膜形成装置を用いることにより帯状基材(集電体)に形成されるスラリーの塗膜を効率よく且つ高精度に形成することができる。したがって、品質の良い電池用電極ならびに該電極を備える電池(典型的にはリチウムイオン電池等の二次電池)を生産性よく製造することができる。   The above-mentioned coating film forming apparatus can be preferably used for producing a battery electrode. That is, the present invention provides a coating film forming apparatus that forms a slurry coating film by applying a slurry containing constituent components (for example, an active material, a binder, etc.) of a battery electrode to a strip-shaped substrate (current collector). A battery electrode manufacturing apparatus including the same, and a method for manufacturing a secondary battery (secondary battery electrode) using the coating film forming apparatus are provided. By using the coating film forming apparatus described above, it is possible to efficiently and accurately form a slurry coating film formed on the belt-shaped substrate (current collector). Therefore, it is possible to manufacture a battery electrode with high quality and a battery including the electrode (typically a secondary battery such as a lithium ion battery) with high productivity.

本発明の一実施形態に係る膜厚分布測定装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the film thickness distribution measuring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る変位センサの走査軌跡を示す図である。It is a figure which shows the scanning locus | trajectory of the displacement sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る膜厚分布測定装置の測定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measuring method of the film thickness distribution measuring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る塗膜形成装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the coating-film formation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る塗工部を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the coating part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基材走行位置調整部を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the base material travel position adjustment part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る塗膜形成装置の制御を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows control of the coating-film formation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 実施例および比較例に係る測定条件を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement conditions which concern on an Example and a comparative example. 本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the lithium secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る捲回電極体を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the wound electrode body which concerns on one Embodiment of this invention. 帯状電極を製造する中間体を示す平面図である。It is a top view which shows the intermediate body which manufactures a strip | belt-shaped electrode. 従来の塗膜形成装置の要部を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the principal part of the conventional coating-film formation apparatus. 従来の塗膜形成装置に用いられるレーザ変位計の軌跡を示す図である。It is a figure which shows the locus | trajectory of the laser displacement meter used for the conventional coating-film formation apparatus.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、下記の実施形態は本発明の実施の一形態を例示するに過ぎず、本発明は下記の実施形態には限定されない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field. Moreover, in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the member and site | part which show | plays the same effect | action. In addition, the following embodiment only illustrates one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

本実施形態に係る膜厚分布測定装置100は、図1に示すように、帯状基材10の長さ方向に形成された塗膜12の該長さ方向と交差する幅方向の膜厚分布を測定する装置である。この膜厚分布測定装置100は、帯状基材10の幅方向に沿って一直線上に配置された2つの変位センサ20A、20Bを備えている。この実施形態では、2つの変位センサ20A、20Bは、それぞれ、帯状基材10の幅方向の両側に分離して配置されている。また、変位センサ20A、20Bは、それぞれ、帯状基材10を搬送しているローラ70の上方箇所に設けられ、ローラ70の表面と一定の距離をあけて配置されている。変位センサ20A、20Bは、かかるローラ70の上方箇所において、帯状基材10の長さ方向と交差する幅方向に沿って一直線上に配置されている。   As shown in FIG. 1, the film thickness distribution measuring apparatus 100 according to the present embodiment has a film thickness distribution in the width direction that intersects the length direction of the coating film 12 formed in the length direction of the belt-like substrate 10. It is a device to measure. The film thickness distribution measuring apparatus 100 includes two displacement sensors 20A and 20B arranged on a straight line along the width direction of the belt-like substrate 10. In this embodiment, the two displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B are separately disposed on both sides in the width direction of the belt-like substrate 10. In addition, the displacement sensors 20A and 20B are respectively provided above the roller 70 that is transporting the belt-like substrate 10, and are arranged at a certain distance from the surface of the roller 70. The displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B are arranged in a straight line along the width direction intersecting with the length direction of the belt-like base material 10 at a location above the roller 70.

変位センサ20A、20Bには、例えば、市販されるような一般的なレーザ変位計(例えば株式会社キーエンス製品)が用いられる。レーザ変位計20A、20Bは、例えば、対象面にレーザ光を照射し、対象面からの反射光を受光することによって、対象面までの距離を計測するように構成されている。この実施形態では、変位センサ20A、20Bとローラ70との間に基準板22A、22Bが設けられている。変位センサ20A、20Bは、基準板22A、22Bの位置を基準点(原点)として、対象面までの距離を計測するようになっている。   For the displacement sensors 20A and 20B, for example, a commercially available general laser displacement meter (for example, Keyence Corporation) is used. The laser displacement meters 20A and 20B are configured to measure the distance to the target surface by, for example, irradiating the target surface with laser light and receiving reflected light from the target surface. In this embodiment, reference plates 22A and 22B are provided between the displacement sensors 20A and 20B and the roller 70. The displacement sensors 20A and 20B measure the distance to the target surface using the positions of the reference plates 22A and 22B as reference points (origins).

また、変位センサ20A、20Bは、帯状基材10の幅方向に平行に配設された走査機構30に取り付けられている。そして、走査機構30を駆動させて、帯状基材10の幅方向に移動しながら、帯状基材10の幅方向の表面形状を測定する。これにより、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚の分布、すなわち、帯状基材10に対する塗膜12の位置、塗膜12の幅、塗膜12の厚さについて、帯状基材10の幅方向に測定することができる。この実施形態では、走査機構30は、モータ32とレール34とを備えている。変位センサ20A、20Bは、モータ32の駆動により、レール34上を図1の実線で示す位置から、仮想線で示す位置まで走査される。   Further, the displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B are attached to a scanning mechanism 30 disposed in parallel with the width direction of the belt-like substrate 10. Then, the scanning mechanism 30 is driven to measure the surface shape in the width direction of the band-shaped substrate 10 while moving in the width direction of the band-shaped substrate 10. Thereby, about distribution of the film thickness of the coating film 12 formed in the strip | belt-shaped base material 10, ie, the position of the coating film 12 with respect to the strip | belt-shaped base material 10, the width | variety of the coating film 12, and the thickness of the coating film 12 It can be measured in 10 width directions. In this embodiment, the scanning mechanism 30 includes a motor 32 and a rail 34. The displacement sensors 20A and 20B are scanned on the rail 34 from the position indicated by the solid line in FIG.

図2の矢印24A、24Bは、上述した変位センサ20A、20Bが帯状基材10上を通過した軌跡を表している。変位センサ20A、20Bは、帯状基材10の幅方向に移動するのみであるが、帯状基材10がローラ70により矢印90の方向に搬送されるため、変位センサ20A、20Bの軌跡は、図2に示すようにジグザグになる。かかる膜厚分布測定において、一方の変位センサ20Aは、帯状基材10の幅方向の一方の端面16Aから塗膜12の幅方向の一方の端面14A付近を幅方向に走査され、帯状基材10の幅方向の一方の端面16Aの位置と、塗膜12の一方の端面14Aの位置およびその近傍の厚さを計測するように構成されている。また、他方の変位センサ20Bは、帯状基材10の幅方向の他方の端面16Bから塗膜12の幅方向の他方の端面(すなわち、一方の端面14Aとは反対側の他方の端面)14B付近を幅方向に走査され、該他方の端面14Bの位置およびその近傍の厚さを計測するように構成されている。なお、ここでいう塗膜の端面14A、14Bの近傍の厚みとは、塗膜の端面の周辺において膜厚が一定になる平坦部分の厚みをいう。   The arrows 24A and 24B in FIG. 2 represent the trajectories that the displacement sensors 20A and 20B described above have passed over the belt-like substrate 10. The displacement sensors 20A and 20B only move in the width direction of the belt-like base material 10, but since the belt-like base material 10 is conveyed in the direction of the arrow 90 by the roller 70, the trajectories of the displacement sensors 20A and 20B are It becomes zigzag as shown in 2. In the film thickness distribution measurement, one displacement sensor 20A is scanned in the width direction from one end face 16A in the width direction of the belt-like substrate 10 to one end face 14A in the width direction of the coating film 12 in the width direction. The position of one end face 16A in the width direction, the position of one end face 14A of the coating film 12, and the thickness in the vicinity thereof are measured. Further, the other displacement sensor 20B is provided in the vicinity of the other end surface 16B in the width direction of the belt-like substrate 10 and the other end surface in the width direction of the coating film 12 (that is, the other end surface opposite to the one end surface 14A) 14B. Is scanned in the width direction, and the position of the other end face 14B and the thickness in the vicinity thereof are measured. Here, the thickness in the vicinity of the end faces 14A and 14B of the coating film refers to the thickness of a flat portion where the film thickness is constant around the end face of the coating film.

変位センサ20A、20Bで測定した実測値のデータを図3に示す。横軸は、帯状基材の幅方向における位置を示し、縦軸は帯状基材の高さ方向における位置を示している。H0は、帯状基材10の無いローラ70の表面高さを示している。   FIG. 3 shows data of actual measurement values measured by the displacement sensors 20A and 20B. The horizontal axis indicates the position in the width direction of the strip-shaped substrate, and the vertical axis indicates the position in the height direction of the strip-shaped substrate. H0 indicates the surface height of the roller 70 without the belt-like substrate 10.

ここで、基準板22Aと基準板22Bとの幅方向の間隔をL0とし、基準板22Aと塗膜12の一方の端面14Aとの幅方向の間隔をL1とし、基準板22Bと塗膜12の他方の端面14Bとの幅方向の間隔をL2とすると、帯状基材10に形成された塗膜12の塗工幅は「L0−L1−L2」となる。また、基準板22Aと帯状基材10の一方の端面16Aとの幅方向の間隔をL3とすると、帯状基材10に対する塗膜12の塗工位置は「L1−L3」となる。さらに、基準板22Aと帯状基材10との高さ方向の間隔をH1とし、基準板22Aと塗膜12の一方の端面14Aの近傍(端面14Aの周辺において膜厚が一定になる平坦部分)との高さ方向の間隔をH2とし、基準板22Bと塗膜12の他方の端面14Bの近傍(端面14Bの周辺において膜厚が一定になる平坦部分)との高さ方向の間隔をH3とすると、帯状基材10に形成された塗膜12の厚さは「H1−H2」となり、その傾き(両端の厚み差)は「H2−H3」となる。すなわち、基準板22A、22Bの位置を幅方向および高さ方向に関する基準点(原点)として、その基準点からの各間隔L1、L2、L3、H1、H2、H3等を変位センサ20A、20Bで計測することにより、帯状基材10に形成された塗膜の位置、塗膜の幅および塗膜の厚さ(膜厚分布)を算出することができる。   Here, the interval in the width direction between the reference plate 22A and the reference plate 22B is L0, the interval in the width direction between the reference plate 22A and one end face 14A of the coating film 12 is L1, and the reference plate 22B and the coating film 12 When the interval in the width direction with the other end surface 14B is L2, the coating width of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 is “L0-L1-L2”. Further, when the interval in the width direction between the reference plate 22A and one end face 16A of the belt-like substrate 10 is L3, the coating position of the coating film 12 on the belt-like substrate 10 is “L1-L3”. Furthermore, the distance in the height direction between the reference plate 22A and the belt-like substrate 10 is H1, and the vicinity of one end surface 14A of the reference plate 22A and the coating film 12 (a flat portion where the film thickness is constant around the end surface 14A). H2 is the distance in the height direction, and H3 is the distance in the height direction between the reference plate 22B and the vicinity of the other end face 14B of the coating film 12 (a flat portion where the film thickness is constant around the end face 14B). Then, the thickness of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 is “H1−H2”, and the inclination (thickness difference between both ends) is “H2−H3”. That is, the positions of the reference plates 22A and 22B are set as reference points (origins) in the width direction and the height direction, and the distances L1, L2, L3, H1, H2, H3, etc. from the reference points are determined by the displacement sensors 20A and 20B. By measuring, the position of the coating film formed on the belt-like substrate 10, the width of the coating film, and the thickness (film thickness distribution) of the coating film can be calculated.

この実施形態では、膜厚分布測定装置100は、変位センサ20A、20Bによって計測された計測値から、帯状基材10に形成された塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さ(膜厚分布)を演算する演算部62を備えている。演算部62には、変位センサ20A、20Bで計測された計測値が、変位センサ20A、20Bから送られる。演算部62は、変位センサ20A、20Bから送られてきた計測値に基づいて演算処理を行い、帯状基材10に形成された塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さ(膜厚分布)を算出する。なお、演算部62は、図示しない記憶部に電気的に接続されている。演算部62は、記憶部に格納されたプログラムに従い、上述した演算処理を実行する。   In this embodiment, the film thickness distribution measuring apparatus 100 determines the position of the coating film 12 formed on the belt-shaped substrate 10, the width of the coating film 12, and the coating film 12 from the measurement values measured by the displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B. A calculation unit 62 for calculating the thickness (film thickness distribution) is provided. The measurement values measured by the displacement sensors 20A and 20B are sent from the displacement sensors 20A and 20B to the calculation unit 62. The calculation unit 62 performs calculation processing based on the measurement values sent from the displacement sensors 20A and 20B, and the position of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10, the width of the coating film 12, and the thickness of the coating film 12 are calculated. The thickness (film thickness distribution) is calculated. The calculation unit 62 is electrically connected to a storage unit (not shown). The calculation unit 62 executes the above-described calculation process according to the program stored in the storage unit.

このようにして、帯状基材10の幅方向に沿って2つの変位センサ20A、20Bを配置し、該2つの変位センサ20A、20Bを帯状基材10の幅方向に走査させることによって、帯状基材10に形成された塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さ(膜厚分布)を測定することができる。   In this way, by disposing the two displacement sensors 20A and 20B along the width direction of the belt-like base material 10 and scanning the two displacement sensors 20A and 20B in the width direction of the belt-like base material 10, The position of the coating film 12 formed on the material 10, the width of the coating film 12, and the thickness (film thickness distribution) of the coating film 12 can be measured.

かかる膜厚分布測定装置100によれば、2つの変位センサ20A、20Bを帯状基材10の幅方向に走査させることによって、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を測定するので、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を短時間で測定できる。すなわち、従来のように1つの変位センサを用いて膜厚分布を測定する場合には、該センサを帯状基材の全幅にわたって移動させる必要があるため、1回のスキャン時間が長くなるが、本構成によると、2つの変位センサ20A、20Bを用いることで、帯状基材10の幅方向の両サイドから塗膜12の膜厚分布を独立して同時に測定でき、該センサ20A、20Bを帯状基材10の全幅にわたって移動させる必要がない。そのため、測定に要する時間が極めて短く、幅方向の膜厚分布を高速で測定することができる。また、この実施形態では、複数の変位センサ20A、20Bは、該複数の変位センサを移動可能に支持する同一の走査機構30に取り付けられている。かかる構成によれば、複数の変位センサ20A、20Bを幅方向に走査させる動きが同期するので、幅方向の膜厚分布を精度よく測定することができる。さらに、走査機構30の数を低減できるので、装置構成を簡単にできる。   According to the film thickness distribution measuring apparatus 100, the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 is measured by scanning the two displacement sensors 20A and 20B in the width direction of the belt-like substrate 10. Therefore, the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 can be measured in a short time. That is, when measuring the film thickness distribution using one displacement sensor as in the prior art, it is necessary to move the sensor over the entire width of the belt-like substrate, so that one scan time becomes long. According to the configuration, by using the two displacement sensors 20A and 20B, the film thickness distribution of the coating film 12 can be independently and simultaneously measured from both sides in the width direction of the belt-like substrate 10, and the sensors 20A and 20B can be measured simultaneously. There is no need to move the entire width of the material 10. Therefore, the time required for measurement is extremely short, and the film thickness distribution in the width direction can be measured at high speed. In this embodiment, the plurality of displacement sensors 20A and 20B are attached to the same scanning mechanism 30 that supports the plurality of displacement sensors so as to be movable. According to this configuration, since the movement of scanning the plurality of displacement sensors 20A and 20B in the width direction is synchronized, the film thickness distribution in the width direction can be accurately measured. Furthermore, since the number of scanning mechanisms 30 can be reduced, the apparatus configuration can be simplified.

以上、本発明の一実施形態に係る膜厚分布測定装置を説明したが、本発明に係る膜厚分布測定装置は上述した実施形態に限定されない。例えば、変位センサについては、レーザ光を用いたレーザ変位計を例示したが、これに限定されず、帯状基材の塗膜の表面形状を測定できるセンサであれば、種々のセンサが適用できる。例えば、レーザ変位計以外の光学式センサを使用してもよい。あるいは、超音波式センサ等の非接触式センサを用いることもできる。ただし、上述した実施形態の如く、レーザ変位計を用いる方が、膜厚分布を正確かつ簡便に測定できる観点から好ましい。   The film thickness distribution measuring apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, but the film thickness distribution measuring apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, although the laser displacement meter using laser light has been exemplified as the displacement sensor, the present invention is not limited to this, and various sensors can be applied as long as the surface shape of the coating film on the belt-shaped substrate can be measured. For example, an optical sensor other than a laser displacement meter may be used. Alternatively, a non-contact sensor such as an ultrasonic sensor can be used. However, as in the above-described embodiment, it is preferable to use a laser displacement meter from the viewpoint of measuring the film thickness distribution accurately and simply.

次に、本発明の一実施形態に係る塗膜形成装置を説明する。   Next, a coating film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

この塗膜形成装置200は、図4に示すように、ローラ70と、塗工部40と、基材走行位置調整部50と、変位センサ20A、20Bと、膜厚分布測定部100と、制御部60とを備えている。   As shown in FIG. 4, the coating film forming apparatus 200 includes a roller 70, a coating unit 40, a base material travel position adjusting unit 50, displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B, a film thickness distribution measuring unit 100, and a control. Part 60.

ローラ70は、図4に示すように、帯状基材10を搬送する装置である。この実施形態では、帯状基材10は複数のローラ70に順に架け渡され、帯状基材10に一定のテンションが掛けられている。一部のローラ70には、ローラ70を転動させる駆動装置(図示せず)が取り付けられている。塗膜形成装置200は、ローラ70を転動させることにより、帯状基材10を搬送方向90に搬送している。   As shown in FIG. 4, the roller 70 is a device that conveys the belt-like substrate 10. In this embodiment, the belt-like substrate 10 is laid over a plurality of rollers 70 in order, and a certain tension is applied to the belt-like substrate 10. A drive device (not shown) for rolling the roller 70 is attached to some of the rollers 70. The coating film forming apparatus 200 conveys the belt-shaped substrate 10 in the conveyance direction 90 by rolling the roller 70.

塗工部40は、図5に示すように、帯状基材10の長さ方向に塗膜12を形成する。この実施形態では、塗工部40は、塗膜12を形成する材料をペースト状にした塗液を吐出する吐出孔を有するダイ42と、ダイ42に塗液を所定の圧力で供給する塗液供給部48とを備えている。また、この実施形態では、塗膜12の形成は、帯状基材10を搬送しながら行なっている。塗工部40は、帯状基材10に塗液を吐出するダイ42を備える。ダイ42と帯状基材10との間には塗液が溜まったビード46が形成される。この塗工部40では、ダイ42の塗液の吐出孔と帯状基材10の距離dを調整することによって、ビード46の形状を調整でき、塗膜12の厚さ、および、塗膜12の幅を調整することができる。さらに、帯状基材10に対するダイ42の傾きを調整することにより、塗膜12の厚さ(塗膜の高さ)が幅方向に一定な塗膜12を形成することができる。この実施形態では、帯状基材10に対して当該塗工部40を動かすアクチュエータ44A、44Bを備えている。アクチュエータ44A、44Bは、制御部60に電気的に接続され、そこからの指令に基づいて、ダイ42の位置や姿勢をそれぞれ制御する。この実施形態では、アクチュエータ44A、44Bはモータである。   The coating part 40 forms the coating film 12 in the length direction of the belt-like substrate 10 as shown in FIG. In this embodiment, the coating unit 40 includes a die 42 having a discharge hole for discharging a coating liquid obtained by pasting a material for forming the coating film 12, and a coating liquid that supplies the coating liquid to the die 42 at a predetermined pressure. And a supply unit 48. Moreover, in this embodiment, formation of the coating film 12 is performed while conveying the strip-shaped substrate 10. The coating unit 40 includes a die 42 that discharges the coating liquid onto the belt-like substrate 10. A bead 46 in which the coating liquid is accumulated is formed between the die 42 and the belt-like substrate 10. In this coating unit 40, the shape of the bead 46 can be adjusted by adjusting the distance d between the coating liquid discharge hole of the die 42 and the belt-like substrate 10, and the thickness of the coating film 12 and the coating film 12 can be adjusted. The width can be adjusted. Furthermore, by adjusting the inclination of the die 42 with respect to the belt-like substrate 10, it is possible to form the coating film 12 in which the thickness of the coating film 12 (the height of the coating film) is constant in the width direction. In this embodiment, actuators 44 </ b> A and 44 </ b> B that move the coating portion 40 with respect to the belt-like substrate 10 are provided. The actuators 44A and 44B are electrically connected to the control unit 60 and control the position and posture of the die 42 based on commands from there. In this embodiment, the actuators 44A and 44B are motors.

基材走行位置調整部50は、図4に示すように、ダイ42よりも基材搬送方向90の上流側に配置され、帯状基材10の幅方向の走行位置(搬送位置)を調整するものである。この実施形態では、基材走行位置調整部50は、図6に示すよう、帯状基材10を周面へ纏わせた一対の調整用リール52A、52Bを有し、該リール52A、52Bの軸角度を変えることによって、帯状基材10の幅方向の走行位置を調整し得るように構成されている。このように帯状基材10の幅方向の走行位置を調整することにより、ダイ42に対する帯状基材10の幅方向の走行位置、ひいては帯状基材10に対する塗膜12の形成位置を調整することができる。この実施形態では、一対のリール52A、52Bの軸角度を動かすアクチュエータ54を備えている。アクチュエータ54は、制御部60に電気的に接続され、そこからの指令に基づいて、一対のリール52A、52Bの軸角度を制御する。この実施形態では、アクチュエータ54はモータである。   As shown in FIG. 4, the base material travel position adjusting unit 50 is arranged upstream of the die 42 in the base material transport direction 90 and adjusts the travel position (transport position) in the width direction of the belt-shaped base material 10. It is. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the base material travel position adjusting unit 50 has a pair of adjustment reels 52A and 52B in which the belt-like base material 10 is combined on the peripheral surface, and the shafts of the reels 52A and 52B. The travel position in the width direction of the belt-like substrate 10 can be adjusted by changing the angle. In this way, by adjusting the travel position in the width direction of the belt-like substrate 10, it is possible to adjust the travel position in the width direction of the belt-like substrate 10 with respect to the die 42, and thus the formation position of the coating film 12 on the belt-like substrate 10. it can. In this embodiment, an actuator 54 that moves the shaft angle of the pair of reels 52A and 52B is provided. The actuator 54 is electrically connected to the control unit 60, and controls the shaft angle of the pair of reels 52A and 52B based on a command from the actuator 54. In this embodiment, the actuator 54 is a motor.

変位センサ20A、20Bは、帯状基材10の幅方向に沿って一列に配置されている。膜厚分布測定部100は、2つの変位センサ20A、20Bを帯状基材10の幅方向に走査させることによって、帯状基材10に形成された塗膜の膜厚分布(位置、幅および厚さ)を測定する。当該センサ20A、20Bおよび膜厚分布測定部100は、上述した膜厚分布測定装置100の実施形態と同じ構成を備えている。この実施形態では、膜厚分布測定部100は、図4に示すように、変位センサ20A、20Bで計測した計測値から、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を演算する演算部62を備えている。膜厚分布測定部100の演算部62は、かかる演算結果を制御部60に出力する。   The displacement sensors 20 </ b> A and 20 </ b> B are arranged in a line along the width direction of the belt-like substrate 10. The film thickness distribution measuring unit 100 scans the two displacement sensors 20A and 20B in the width direction of the belt-like substrate 10 to thereby obtain the film thickness distribution (position, width and thickness) of the coating film formed on the belt-like substrate 10. ). The sensors 20A and 20B and the film thickness distribution measuring unit 100 have the same configuration as the embodiment of the film thickness distribution measuring apparatus 100 described above. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the film thickness distribution measuring unit 100 calculates the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 from the measurement values measured by the displacement sensors 20A and 20B. A calculation unit 62 is provided. The calculation unit 62 of the film thickness distribution measurement unit 100 outputs the calculation result to the control unit 60.

制御部60は、膜厚分布測定部100で測定された塗膜12の膜厚分布に基づいて、塗工部40が帯状基材10に形成する塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さをそれぞれ制御する。この実施形態では、膜厚分布測定部100で測定された塗膜12の膜厚分布に関するデータは、膜厚分布測定部の演算部62から制御部60に送られる。制御部60は、当該塗膜12の膜厚分布に関するデータに基づいて、上述した塗工部40のアクチュエータ44A、44B、および基材走行位置調整部50のアクチュエータ54を適切に操作して、帯状基材10に形成される塗膜12が、塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さについて、精度良く形成されるように、ダイ42の位置や姿勢、およびリール52A、52Bの軸角度をそれぞれ制御する。   Based on the film thickness distribution of the coating film 12 measured by the film thickness distribution measuring unit 100, the control unit 60 determines the position of the coating film 12 that the coating unit 40 forms on the belt-shaped substrate 10, the width of the coating film 12, and The thickness of the coating film 12 is controlled. In this embodiment, data relating to the film thickness distribution of the coating film 12 measured by the film thickness distribution measuring unit 100 is sent from the calculation unit 62 of the film thickness distribution measuring unit to the control unit 60. The control unit 60 appropriately operates the actuators 44A and 44B of the coating unit 40 and the actuator 54 of the base material travel position adjusting unit 50 based on the data relating to the film thickness distribution of the coating film 12 to form a belt shape. The position and orientation of the die 42 and the reel 52A so that the coating film 12 formed on the substrate 10 can be accurately formed with respect to the position of the coating film 12, the width of the coating film 12, and the thickness of the coating film 12. , 52B are controlled.

本実施形態の塗膜形成装置200による制御の一例について、図7のブロック線図を参照して説明する。図7中、二点鎖線で囲んで示してあるのは、変位センサ20A、20Bの計測値を使用して、帯状基材10に形成された塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さの傾きを求めるための演算部62である。演算部62は、変位センサ20A、20Bの計測値を使用して、帯状基材10に形成された塗膜12の塗膜の位置「L1−L3」、塗膜の幅「L0−L1−L2」および塗膜の厚さの傾き「H2−H3」を演算する(図3参照)。   An example of control by the coating film forming apparatus 200 of this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 7, the positions surrounded by two-dot chain lines indicate the position of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10, the width of the coating film 12, and the coating value using the measured values of the displacement sensors 20 A and 20 B. This is a calculation unit 62 for obtaining the inclination of the thickness of the film 12. The calculation unit 62 uses the measured values of the displacement sensors 20A and 20B, and the coating film position “L1-L3” of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 and the coating film width “L0-L1-L2”. ”And the gradient of the coating film thickness“ H2−H3 ”(see FIG. 3).

このようにして求めた塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さの傾きに基づいて、塗工部40によって帯状基材10に塗工される塗膜12の位置、塗膜12の幅、および塗膜12の厚さをフィードバック制御する。そのために、図7に示すように、演算部62で求めた帯状基材10に対する塗膜12の位置「L1−L3」と、予め設定された塗膜の位置(目標値)とを制御部(例えばPIDコントローラを含むものであり得る。)60に入力する。制御部60は、上記演算部62で求めた帯状基材10に対する塗膜12の位置「L1−L3」と、予め設定された塗膜の位置(目標値)との差分が0となるように、所定の伝達関数等に基づいて操作量を演算し、基材走行位置調整部50のアクチュエータ54に出力する。そして、制御部60は、上記操作量に基づいて、基材走行位置調整部50のアクチュエータ54を駆動させ、帯状基材10に対する塗膜12の位置が、目標値(所定の塗工位置)となるように、リール52A、52Bの軸角度を制御する。   Based on the position of the coating film 12 thus obtained, the width of the coating film 12 and the inclination of the thickness of the coating film 12, the position of the coating film 12 applied to the belt-like substrate 10 by the coating unit 40, The width of the coating film 12 and the thickness of the coating film 12 are feedback-controlled. For this purpose, as shown in FIG. 7, the position “L1-L3” of the coating film 12 with respect to the belt-like substrate 10 obtained by the calculation unit 62 and the position (target value) of the coating film set in advance are controlled by the control unit ( For example, it may include a PID controller.) The control unit 60 is configured such that the difference between the position “L1−L3” of the coating film 12 with respect to the belt-like substrate 10 obtained by the calculation unit 62 and the position (target value) of the coating film set in advance becomes zero. The operation amount is calculated based on a predetermined transfer function or the like, and is output to the actuator 54 of the base material travel position adjusting unit 50. And the control part 60 drives the actuator 54 of the base material travel position adjustment part 50 based on the said operation amount, and the position of the coating film 12 with respect to the strip | belt-shaped base material 10 is a target value (predetermined coating position). Thus, the shaft angles of the reels 52A and 52B are controlled.

また、図7に示すように、演算部62で求めた塗膜12の幅「L0−L1−L2」と、予め設定された塗膜の幅(目標値)とを制御部60に入力する。制御部60は、上記演算部62で求めた塗膜12の幅「L0−L1−L2」と、予め設定された塗膜の幅(目標値)との差分が0となるように、所定の伝達関数等に基づいて操作量を演算し、塗工部40のアクチュエータ44Aに出力する。その際、演算部62で求めた塗膜12の厚さの傾き「H2−H3」の1/2を減じた値を制御部60に入力する。また、制御部60は、上記演算部62で求めた塗膜12の幅「L0−L1−L2」と、予め設定された塗膜の幅(目標値)との差分が0となるように、所定の伝達関数等に基づいて操作量を演算し、塗工部40のアクチュエータ44Bに出力する。その際、演算部62で求めた塗膜12の厚さの傾き「H2−H3」の1/2を加えた値を制御部60に入力する。そして、制御部60は、上述した各操作量に基づいて、塗工部40の各アクチュエータ44A、44Bをそれぞれ駆動させ、帯状基材10に形成される塗膜12の幅および厚さが、目標値(所定の塗工幅および厚さ)となるように、ダイ42の位置や姿勢をそれぞれ制御する。なお、制御部60は、図示しない記憶部に電気的に接続されている。制御部60は、記憶部に格納されたプログラムに従い、上述した制御処理を実行する。   Further, as shown in FIG. 7, the width “L0−L1−L2” of the coating film 12 obtained by the calculation unit 62 and a preset coating film width (target value) are input to the control unit 60. The control unit 60 has a predetermined value so that the difference between the width “L0−L1−L2” of the coating film 12 obtained by the calculation unit 62 and the preset width (target value) of the coating film becomes zero. The operation amount is calculated based on the transfer function and the like, and is output to the actuator 44A of the coating unit 40. At this time, a value obtained by subtracting ½ of the thickness gradient “H2−H3” of the coating film 12 obtained by the calculation unit 62 is input to the control unit 60. Further, the control unit 60 is configured such that the difference between the width “L0−L1−L2” of the coating film 12 obtained by the calculation unit 62 and the preset coating film width (target value) is zero. The operation amount is calculated based on a predetermined transfer function or the like and is output to the actuator 44B of the coating unit 40. At that time, a value obtained by adding ½ of the thickness gradient “H2−H3” of the coating film 12 obtained by the calculation unit 62 is input to the control unit 60. And the control part 60 drives each actuator 44A, 44B of the coating part 40 based on each operation amount mentioned above, respectively, and the width | variety and thickness of the coating film 12 formed in the strip | belt-shaped base material 10 are target. The position and posture of the die 42 are controlled so as to be values (predetermined coating width and thickness). The control unit 60 is electrically connected to a storage unit (not shown). The control unit 60 executes the control process described above according to a program stored in the storage unit.

このようにすることにより、帯状基材10に形成される塗膜12が、塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さについて、精度良く形成されるように、ダイ42の位置や姿勢、調整用リール52A、52Bの軸角度をそれぞれ制御することができる。   In this way, the die 42 is formed so that the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 can be accurately formed with respect to the position of the coating film 12, the width of the coating film 12, and the thickness of the coating film 12. The position and posture of the adjusting reels 52 and the axial angles of the adjusting reels 52A and 52B can be controlled.

以上のように、この塗膜形成装置200は、帯状基材10の幅方向に沿って一直線上に配置された2つの変位センサ20A、20Bと、該2つの変位センサ20A、20Bを帯状基材10の幅方向に走査させることによって、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を測定する膜厚分布測定部100と、を備えている。そして、当該膜厚分布測定部100で測定された塗膜12の膜厚分布に基づいて、帯状基材10に形成される塗膜12が、塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さについて、精度良く形成されるように、塗工部40をフィードバック制御する。これにより、帯状基材10に対して塗膜12の位置、塗膜12の幅および塗膜12の厚さを精度良く形成することができる。   As described above, the coating film forming apparatus 200 includes two displacement sensors 20A and 20B arranged in a straight line along the width direction of the belt-shaped substrate 10, and the two displacement sensors 20A and 20B. And a film thickness distribution measuring unit 100 that measures the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 by scanning in the width direction 10. Then, based on the film thickness distribution of the coating film 12 measured by the film thickness distribution measuring unit 100, the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 has the position of the coating film 12, the width of the coating film 12, and the coating film 12. The coating unit 40 is feedback-controlled so that the thickness of the film 12 is accurately formed. Thereby, the position of the coating film 12, the width | variety of the coating film 12, and the thickness of the coating film 12 with respect to the strip | belt-shaped base material 10 can be formed accurately.

ここで、従来の塗膜形成装置では、帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定する際に、変位センサを帯状基材の全幅に亘って走査させる必要があるため、1回のスキャン時間が長くなってしまう。すなわち、塗膜の膜厚分布を迅速に測定することができないという問題がある。測定に時間がかかると、高速なフィードバック制御が困難になるため、例えば、外乱によって位置ずれ等の塗工不良が発生した場合に、速やかに修正を行うことができず、大量の不良品が発生することがあり得る。   Here, in the conventional coating film forming apparatus, when measuring the film thickness distribution of the coating film formed on the strip-shaped substrate, it is necessary to scan the displacement sensor over the entire width of the strip-shaped substrate, so that Scan time will be longer. That is, there is a problem that the film thickness distribution of the coating film cannot be measured quickly. If the measurement takes time, high-speed feedback control becomes difficult. For example, if a coating failure such as misalignment occurs due to a disturbance, it cannot be corrected quickly and a large number of defective products are generated. Can be.

これに対し、本実施形態の塗膜形成装置200によると、帯状基材10の幅方向に沿って一直線上に配置された複数の変位センサ20A、20Bと、当該複数の変位センサ20A、20Bを帯状基材10の幅方向に走査させることによって、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を測定する膜厚分布測定部100と、を備えるので、膜厚分布の測定に要する時間が極めて短く、幅方向の膜厚分布を高速で取得できる。そのため、高速なフィードバック制御が可能となる。かかる構成によると、外乱によって位置ずれ等の塗工不良が発生したとしても、迅速に修正して、大量の不良品が発生するのを回避することができる。これにより、廃棄物を低減でき、材料コスト、材料の使用効率などの面でも極めて効率よく改善され、製品コストを低減できる。また、かかる塗膜形成装置200によると、変位センサを帯状基材の全幅に亘って走査させる必要がなく、変位センサのスキャン時間を大幅に短縮できる。そのため、スキャン時間に依存する帯状基材10の搬送速度を従来よりも上げることができ、帯状基材10への塗膜12の形成を連続して効率よく行うことができる。   On the other hand, according to the coating film forming apparatus 200 of the present embodiment, the plurality of displacement sensors 20A and 20B and the plurality of displacement sensors 20A and 20B arranged in a straight line along the width direction of the belt-shaped substrate 10 are provided. A film thickness distribution measuring unit 100 that measures the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 by scanning in the width direction of the belt-like substrate 10 is provided. The time is extremely short, and the film thickness distribution in the width direction can be acquired at high speed. Therefore, high-speed feedback control is possible. According to such a configuration, even if a coating failure such as misalignment occurs due to a disturbance, it can be corrected quickly and a large number of defective products can be avoided. As a result, waste can be reduced, material costs, material usage efficiency, etc. can be improved very efficiently, and product costs can be reduced. Further, according to the coating film forming apparatus 200, it is not necessary to scan the displacement sensor over the entire width of the belt-like base material, and the scanning time of the displacement sensor can be greatly shortened. Therefore, the conveyance speed of the strip-shaped substrate 10 depending on the scan time can be increased as compared with the conventional case, and the coating film 12 can be continuously formed on the strip-shaped substrate 10 efficiently.

次に、本実施形態に係る塗膜形成装置200を用いることにより、幅方向の膜厚分布を高速で測定できることを確認するため、実施例として以下の実験を行った。すなわち、図8および表1に示す条件で帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布を測定した。ここでは8スキャンの平均化処理で膜厚分布を測定した。   Next, in order to confirm that the film thickness distribution in the width direction can be measured at high speed by using the coating film forming apparatus 200 according to this embodiment, the following experiment was performed as an example. That is, the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 under the conditions shown in FIG. Here, the film thickness distribution was measured by an averaging process of 8 scans.

Figure 2012225848
Figure 2012225848

比較例では、1つのレーザ変位計(スキャン速度50mm/s)を使用し、図8のa1〜a4の範囲を走査するスキャンを8回(4往復)繰り返した。1回のスキャン距離は600mm、8スキャンにかかる時間は96秒であった。この場合、帯状基材の搬送速度を40m/分とすると、1回の測定(8スキャン)を約64mおきにしていることとなる。換言すると、運転中に塗工不良が発生すると、フィードバック制御して修正するまでに、少なくとも64mの長さの不良品が発生する可能性がある。   In the comparative example, one laser displacement meter (scanning speed 50 mm / s) was used, and the scan for scanning the range from a1 to a4 in FIG. 8 was repeated 8 times (4 reciprocations). One scan distance was 600 mm, and the time taken for 8 scans was 96 seconds. In this case, assuming that the conveyance speed of the belt-like substrate is 40 m / min, one measurement (8 scans) is performed at intervals of about 64 m. In other words, if a coating failure occurs during operation, there is a possibility that a defective product having a length of at least 64 m may occur before the correction is performed by feedback control.

これに対し、実施例では、2つのレーザ変位計(スキャン速度50mm/s)を使用し、そのうちの一方で図8のa1〜a2の範囲を、他方で図8のa3〜a4の範囲を走査するスキャンを8回(4往復)繰り返した。1回のスキャン距離は120mm、8スキャンにかかる時間は19.2秒であった。この場合、帯状基材の搬送速度を40m/分とすると、1回の測定(8スキャン)を約12.8mおきにしていることとなる。換言すると、運転中に塗工不良が発生した場合、フィードバック制御して修正するまでに、少なくとも12.8mの長さの不良品が発生する可能性がある。この数値は比較例の1/5程度である。この結果から、2つのレーザ変位計(スキャン速度50mm/s)を用いることによって、1つのレーザ変位計を用いる場合に比べて、1回の測定時間を20%に低減でき、不良品長さを80%近く低減できることが確認された。   In contrast, in the embodiment, two laser displacement meters (scanning speed 50 mm / s) are used, one of which scans the range of a1 to a2 in FIG. 8 and the other of which scans the range of a3 to a4 in FIG. This scan was repeated 8 times (4 reciprocations). The scanning distance for one scan was 120 mm, and the time taken for 8 scans was 19.2 seconds. In this case, when the conveyance speed of the belt-like substrate is 40 m / min, one measurement (8 scans) is performed at intervals of about 12.8 m. In other words, if a coating failure occurs during operation, there is a possibility that a defective product having a length of at least 12.8 m may occur before the correction is performed by feedback control. This value is about 1/5 of the comparative example. From this result, by using two laser displacement meters (scanning speed 50 mm / s), the time for one measurement can be reduced to 20% compared to the case of using one laser displacement meter, and the length of defective products can be reduced. It was confirmed that it can be reduced by nearly 80%.

以上、本発明の一実施形態に係る塗膜形成装置を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。当該塗膜形成装置の膜厚分布測定部については、上述した膜厚分布測定装置100と同様の構成であり、同様の変更が可能である。   As mentioned above, although the coating-film formation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above. About the film thickness distribution measurement part of the said coating-film formation apparatus, it is the structure similar to the film thickness distribution measurement apparatus 100 mentioned above, and the same change is possible.

上述した膜厚分布測定装置および塗膜形成装置は、例えば、リチウムイオン二次電池などの電池の捲回電極体の構成要素となる帯状電極(正極および負極のいずれにも適用できる。)の帯状基材(集電体)に、電池用電極の構成成分(例えば、活物質、バインダ等)を含むスラリーを塗工して塗膜を形成する工程に適用することができる。この際、上述した膜厚分布測定装置および塗膜形成装置を用いることにより帯状基材に形成される塗膜12を効率よく且つ高精度に形成することができる。したがって、品質の良い電池用電極ならびに該電極を備える電池(典型的にはリチウムイオン電池等の二次電池)を生産性よく製造することができる。   The film thickness distribution measuring apparatus and the coating film forming apparatus described above are, for example, belt-shaped electrodes (applicable to both positive and negative electrodes) that are constituent elements of a wound electrode body of a battery such as a lithium ion secondary battery. It can be applied to a process of forming a coating film by applying a slurry containing constituent components (for example, an active material, a binder, etc.) of a battery electrode to a base material (current collector). Under the present circumstances, the coating film 12 formed in a strip | belt-shaped base material can be efficiently and highly accurately formed by using the film thickness distribution measuring apparatus and coating film formation apparatus which were mentioned above. Therefore, it is possible to manufacture a battery electrode with high quality and a battery including the electrode (typically a secondary battery such as a lithium ion battery) with high productivity.

以下、前述した塗膜形成装置を使用して製造された正極用の帯状電極と負極用の帯状電極とを用いて構築されるリチウム二次電池の一実施形態につき、図2及び図3に示す模式図を参照しつつ説明する。   FIG. 2 and FIG. 3 show an embodiment of a lithium secondary battery constructed using a positive electrode strip electrode and a negative electrode strip electrode manufactured using the above-described coating film forming apparatus. This will be described with reference to the schematic diagram.

図9に示すように、本実施形態に係るリチウム二次電池1000は、金属製(樹脂製又はラミネートフィルム製も好適である。)のケース150を備える。このケース(外容器)150は、上端が開放された扁平な直方体状のケース本体152と、その開口部を塞ぐ蓋体154とを備える。ケース150の上面(すなわち蓋体154)には、捲回電極体180の正極110と電気的に接続する正極端子172および該電極体の負極120と電気的に接続する負極端子174が設けられている。ケース150の内部には、例えば長尺シート状の正極(正極シート)110および長尺シート状の負極(負極シート)120を計二枚の長尺シート状セパレータ(セパレータシート)130とともに積層して捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製される扁平形状の捲回電極体180が収容される。   As shown in FIG. 9, the lithium secondary battery 1000 according to the present embodiment includes a case 150 made of metal (a resin or a laminate film is also suitable). The case (outer container) 150 includes a flat cuboid case main body 152 having an open upper end, and a lid 154 that closes the opening. The upper surface of the case 150 (that is, the lid 154) is provided with a positive terminal 172 that is electrically connected to the positive electrode 110 of the wound electrode body 180 and a negative terminal 174 that is electrically connected to the negative electrode 120 of the electrode body. Yes. In the case 150, for example, a long sheet-like positive electrode (positive electrode sheet) 110 and a long sheet-like negative electrode (negative electrode sheet) 120 are laminated together with a total of two long sheet-like separators (separator sheets) 130. A flat wound electrode body 180 produced by winding and then crushing the resulting wound body from the side direction and kidnapping is housed.

捲回電極体180は、図10に示すように、シート状電極体182を捲回することによって形成されている。シート状電極体182は、捲回電極体180を組み立てる前段階における長尺状(帯状)のシート構造を有している。シート状電極体182は、典型的な捲回電極体と同様に正極シート110と負極シート120を計2枚のセパレータシート130と共に積層して形成されている。   As shown in FIG. 10, the wound electrode body 180 is formed by winding a sheet electrode body 182. The sheet-like electrode body 182 has a long (band-like) sheet structure in the stage before assembling the wound electrode body 180. The sheet-like electrode body 182 is formed by laminating a positive electrode sheet 110 and a negative electrode sheet 120 together with a total of two separator sheets 130 in the same manner as a typical wound electrode body.

正極シート110は、長尺シート状の箔状の正極集電体112の両面に正極活物質層114が付着されて形成されている。ただし、正極活物質層114はシート状電極体の幅方向の端辺に沿う一方の側縁には付着されず、正極集電体112を一定の幅にて露出させている。負極シート120も正極シート110と同様に、長尺シート状の箔状の負極集電体122の両面に負極活物質層124が付着されて形成されている。ただし、負極活物質層124はシート状電極体の幅方向の端辺に沿う一方の側縁には付着されず、負極集電体122を一定の幅にて露出させている。   The positive electrode sheet 110 is formed by adhering a positive electrode active material layer 114 to both surfaces of a long sheet-like foil-shaped positive electrode current collector 112. However, the positive electrode active material layer 114 is not attached to one side edge along the edge in the width direction of the sheet-like electrode body, and the positive electrode current collector 112 is exposed with a certain width. Similarly to the positive electrode sheet 110, the negative electrode sheet 120 is formed by attaching a negative electrode active material layer 124 to both surfaces of a long sheet-like foil-shaped negative electrode current collector 122. However, the negative electrode active material layer 124 is not attached to one side edge along the edge in the width direction of the sheet-like electrode body, and the negative electrode current collector 122 is exposed with a certain width.

また、正負極シート110、120間に使用されるセパレータシート130としては、例えば多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。あるいはポリプロピレン(PP)/ポリエチレン(PE)/ポリプロピレン(PP)の3層構造を有するセパレータであってもよい。   Examples of the separator sheet 130 used between the positive and negative electrode sheets 110 and 120 include those made of a porous polyolefin resin. Alternatively, a separator having a three-layer structure of polypropylene (PP) / polyethylene (PE) / polypropylene (PP) may be used.

上記捲回電極体を構築する際には、正極シート110の正極活物質層非形成部分と負極シート120の負極活物質層非形成部分とがセパレータシート130の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート110と負極シート120とを幅方向にややずらして重ね合わせる。その結果、捲回電極体180の捲回方向に対する横方向において、正極シート110および負極シート120の電極活物質層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分(すなわち正極シート110の正極活物質層形成部分と負極シート120の負極活物質層形成部分と二枚のセパレータシート130とが密に捲回された部分)から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分(すなわち正極合剤層の非形成部分)116および負極側はみ出し部分(すなわち負極合剤層の非形成部分)126には、正極リード端子176および負極リード端子178がそれぞれ付設されており、上述の正極端子172および負極端子174とそれぞれ電気的に接続される。   When constructing the wound electrode body, the positive electrode active material layer non-formation part of the positive electrode sheet 110 and the negative electrode active material layer non-formation part of the negative electrode sheet 120 protrude from both sides of the separator sheet 130 in the width direction. The positive electrode sheet 110 and the negative electrode sheet 120 are overlapped with a slight shift in the width direction. As a result, in the lateral direction with respect to the winding direction of the wound electrode body 180, the electrode active material layer non-formation portions of the positive electrode sheet 110 and the negative electrode sheet 120 are respectively wound core portions (that is, the positive electrode active material layer formation portion of the positive electrode sheet 110). And a portion where the negative electrode active material layer forming portion of the negative electrode sheet 120 and the two separator sheets 130 are wound tightly). A positive electrode lead terminal 176 and a negative electrode lead terminal 178 are attached to the positive electrode side protruding portion (that is, the portion where the positive electrode mixture layer is not formed) 116 and the negative electrode side protruding portion (that is, the portion where the negative electrode mixture layer is not formed) 126, respectively. Are electrically connected to the positive terminal 172 and the negative terminal 174 described above.

そして、ケース本体152の上端開口部から該本体152内に捲回電極体180を収容するとともに適当な電解質を含む電解液をケース本体152内に配置(注液)する。電解質は例えばLiPF等のリチウム塩である。例えば、適当量(例えば濃度1M)のLiPF等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒(例えば質量比1:1)のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。 Then, the wound electrode body 180 is accommodated in the main body 152 from the upper end opening of the case main body 152 and an electrolytic solution containing an appropriate electrolyte is disposed (injected) in the case main body 152. The electrolyte is lithium salt such as LiPF 6, for example. For example, an appropriate amount (for example, concentration 1M) of a lithium salt such as LiPF 6 is dissolved in a nonaqueous electrolytic solution such as a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate (for example, a mass ratio of 1: 1) and used as the electrolytic solution. be able to.

その後、上記開口部を蓋体154との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウム二次電池1000の組み立てが完成する。ケース150の封止プロセスや電解質の配置(注液)プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池1000の構築が完成する。   Thereafter, the opening is sealed by welding with the lid body 154, and the assembly of the lithium secondary battery 1000 according to the present embodiment is completed. The sealing process of the case 150 and the process of placing (injecting) the electrolyte may be the same as those used in the production of a conventional lithium secondary battery, and do not characterize the present invention. In this way, the construction of the lithium secondary battery 1000 according to the present embodiment is completed.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、帯状基材10の幅方向に沿って配置される変位センサの数は上述した2つに限らず、2つ以上(例えば2〜5つ)であってもよい。センサの数が多いほど、帯状基材10に形成された塗膜12の膜厚分布をより高精度に測定することができる。ただし、上述した実施形態の如く、2つの変位センサを用いる態様が装置構成を簡略化する観点から好ましい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible. For example, the number of displacement sensors arranged along the width direction of the strip-shaped substrate 10 is not limited to two as described above, and may be two or more (for example, 2 to 5). As the number of sensors increases, the film thickness distribution of the coating film 12 formed on the belt-like substrate 10 can be measured with higher accuracy. However, as in the above-described embodiment, an aspect using two displacement sensors is preferable from the viewpoint of simplifying the apparatus configuration.

また、上述した例では、本発明の塗膜形成装置を電極製造用の塗膜形成装置として使用する場合について説明したが、これに限定されない。本発明に係る膜厚分布測定装置および塗膜形成装置は、リチウム二次電池などの電池の捲回電極体の構成要素となる、帯状電極に電極活物質の塗膜を形成する工程に限らず、帯状基材に塗膜を形成する用途に広く適用できる。   Moreover, although the example mentioned above demonstrated the case where the coating-film formation apparatus of this invention was used as a coating-film formation apparatus for electrode manufacture, it is not limited to this. The film thickness distribution measuring apparatus and the coating film forming apparatus according to the present invention are not limited to the process of forming a coating film of an electrode active material on a strip electrode, which is a constituent element of a wound electrode body of a battery such as a lithium secondary battery. It can be widely applied to applications for forming a coating film on a belt-like substrate.

10 帯状基材
12 塗膜
14A、14B 塗膜の端面
16A 帯状基材の端面
20A、20B 変位センサ
22A、22B 基準板
30 走査機構
32 モータ
34 レール
40 塗工部
42 ダイ
44A、44B アクチュエータ
46 ビード
48 塗液供給部
50 基材走行位置調整部
52A 調整用リール
54 アクチュエータ
60 制御部
62 演算部
70 ローラ
90 搬送方向
100 膜厚分布測定装置
110 正極シート
112 正極集電体
114 正極活物質層
120 負極シート
122 負極集電体
124 負極活物質層
130 セパレータシート
150 ケース
152 ケース本体
154 蓋体
172 正極端子
174 負極端子
176 正極リード端子
178 負極リード端子
180 捲回電極体
200 塗膜形成装置
1000 リチウム二次電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Band-shaped base material 12 Coating film 14A, 14B End surface 16A of coating film End surface 20A, 20B of belt-shaped base material Displacement sensors 22A, 22B Reference plate 30 Scanning mechanism 32 Motor 34 Rail 40 Coating part 42 Die 44A, 44B Actuator 46 Bead 48 Coating liquid supply unit 50 Base material travel position adjustment unit 52A Adjustment reel 54 Actuator 60 Control unit 62 Calculation unit 70 Roller 90 Conveying direction 100 Film thickness distribution measuring device 110 Positive electrode sheet 112 Positive electrode current collector 114 Positive electrode active material layer 120 Negative electrode sheet 122 negative electrode current collector 124 negative electrode active material layer 130 separator sheet 150 case 152 case body 154 lid body 172 positive electrode terminal 174 negative electrode terminal 176 positive electrode lead terminal 178 negative electrode lead terminal 180 wound electrode body 200 coating film forming apparatus 1000 lithium secondary battery

Claims (12)

帯状基材を搬送するローラと、
前記帯状基材の長さ方向に塗膜を形成する塗工部と
を備えた塗膜形成装置であって、
前記帯状基材の幅方向に沿って一直線上に配置された複数の変位センサと、
前記複数の変位センサを前記帯状基材の幅方向に走査させることによって、前記帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定する膜厚分布測定部と、
前記膜厚分布測定部で測定された塗膜の膜厚分布に基づいて、前記塗工部によって帯状基材に形成される塗膜の位置、塗膜の幅および塗膜の厚さをそれぞれ制御する制御部と
を備える、塗膜形成装置。
A roller for conveying the belt-shaped substrate;
A coating film forming apparatus provided with a coating part that forms a coating film in the length direction of the belt-shaped substrate,
A plurality of displacement sensors arranged in a straight line along the width direction of the belt-shaped substrate;
A film thickness distribution measuring unit that measures the film thickness distribution of the coating film formed on the band-shaped substrate by scanning the plurality of displacement sensors in the width direction of the band-shaped substrate;
Based on the film thickness distribution of the coating film measured by the film thickness distribution measuring section, the position of the coating film, the width of the coating film, and the thickness of the coating film that are formed on the belt-shaped substrate by the coating section are controlled. The coating-film formation apparatus provided with the control part to perform.
前記変位センサを少なくとも2つ備え、一方の変位センサは、前記塗膜の幅方向の一方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成され、
他方の変位センサは、前記一方の端面とは反対側の他方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成されている、請求項1に記載の塗膜形成装置。
At least two displacement sensors are provided, and one displacement sensor is configured to measure the position of one end face in the width direction of the coating film and the thickness in the vicinity thereof,
The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein the other displacement sensor is configured to measure a position of the other end surface opposite to the one end surface and a thickness in the vicinity thereof.
前記2つの変位センサの少なくとも一方は、前記帯状基材の幅方向の端面の位置を計測するように構成されている、請求項2に記載の塗膜形成装置。   The coating film forming apparatus according to claim 2, wherein at least one of the two displacement sensors is configured to measure a position of an end face in the width direction of the belt-like base material. 前記複数の変位センサは、該複数の変位センサを移動可能に支持する同一の走査機構に取り付けられている、請求項1〜3の何れか一つに記載の塗膜形成装置。   The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of displacement sensors are attached to the same scanning mechanism that movably supports the plurality of displacement sensors. 前記変位センサは、レーザ変位計である、請求項1〜4の何れか一つに記載の塗膜形成装置。   The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein the displacement sensor is a laser displacement meter. 帯状基材の長さ方向に形成された塗膜の該長さ方向と交差する幅方向の膜厚分布を測定する膜厚分布測定装置であって、
前記帯状基材の幅方向に沿って一直線上に配置された複数の変位センサを備え、該複数の変位センサを前記帯状基材の幅方向に走査させることによって、前記帯状基材に形成された塗膜の膜厚分布を測定する、膜厚分布測定装置。
A film thickness distribution measuring device for measuring a film thickness distribution in the width direction intersecting the length direction of the coating film formed in the length direction of the belt-shaped substrate,
A plurality of displacement sensors arranged in a straight line along the width direction of the band-shaped substrate, and formed on the band-shaped substrate by scanning the plurality of displacement sensors in the width direction of the band-shaped substrate. A film thickness distribution measuring device for measuring the film thickness distribution of a coating film.
前記変位センサを少なくとも2つ備え、一方の変位センサは、前記塗膜の幅方向の一方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成され、
他方の変位センサは、前記一方の端面とは反対側の他方の端面の位置およびその近傍の厚さを計測するように構成されている、請求項6に記載の膜厚分布測定装置。
At least two displacement sensors are provided, and one displacement sensor is configured to measure the position of one end face in the width direction of the coating film and the thickness in the vicinity thereof,
7. The film thickness distribution measuring apparatus according to claim 6, wherein the other displacement sensor is configured to measure a position of the other end face opposite to the one end face and a thickness in the vicinity thereof.
前記2つの変位センサの少なくとも一方は、前記帯状基材の幅方向の端面の位置を計測するように構成されている、請求項7に記載の膜厚分布測定装置。   The film thickness distribution measuring apparatus according to claim 7, wherein at least one of the two displacement sensors is configured to measure a position of an end face in the width direction of the belt-like base material. 前記複数の変位センサは、該複数の変位センサを移動可能に支持する同一の走査機構に取り付けられている、請求項6〜8の何れか一つに記載の膜厚分布測定装置。   9. The film thickness distribution measuring apparatus according to claim 6, wherein the plurality of displacement sensors are attached to the same scanning mechanism that movably supports the plurality of displacement sensors. 前記変位センサは、レーザ変位計である、請求項6〜9の何れか一つに記載の膜厚分布測定装置。   The film thickness distribution measuring apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the displacement sensor is a laser displacement meter. 二次電池用電極の製造方法であって、
長尺な帯状の電極集電体の表面に、スラリー状に調製された電極活物質層形成用組成物を塗布すること、および、
前記集電体の表面上に形成された前記組成物からなる塗膜を乾燥すること、
を包含し、
ここで前記電極活物質層形成用組成物の塗布を請求項1〜5のうちのいずれか一つに記載の塗膜形成装置を使用して行うことを特徴とする、二次電池用電極の製造方法。
A method for producing an electrode for a secondary battery, comprising:
Applying an electrode active material layer forming composition prepared in the form of a slurry to the surface of a long strip-shaped electrode current collector; and
Drying the coating film made of the composition formed on the surface of the current collector;
Including
The electrode active material layer forming composition is applied using the coating film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrode for a secondary battery is characterized in that Production method.
請求項11に記載の製造方法によって製造された二次電池用電極を使用することを特徴とする、二次電池の製造方法。
The manufacturing method of a secondary battery using the electrode for secondary batteries manufactured by the manufacturing method of Claim 11.
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