JP2018134637A - 静電紡糸成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被成膜物に設定される塗工部上に成膜できる成膜装置を提供する。
【解決手段】成膜装置１０は、成膜材料を吐出する吐出部６０と、案内装置９０を備える。前記案内装置９０は、前記吐出部６０から吐出された前記成膜材料を、被成膜物に設定される塗工部に導く。案内装置９０は、前記成膜材料を前記塗工部に導く気流を形成する気流制御装置である。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、例えばエレクトロスピニング法を用いて被成膜物上に成膜する成
膜装置に関する。

ナノファイバを、ジェットＥＳＤ(Electro-Spray Deposition)法やエレクトロスピニン
グ法を用いて基材上に塗布する技術が提案されている。また、エレクトロスピニング法を
用いてシート上にナノファイバを塗布して、ナノファイバ膜を成膜するナノファイバ膜製
造装置が提案されている。

この種のナノファイバ膜製造装置では、シートに設定される非堆積領域（未塗工部）上
に、電圧が印加される導電体を設けて非堆積領域上にナノファイバ膜が成膜されることを
防止する技術が用いられている。導電体を設けることによって、非堆積領域上に降り注ぐ
ナノファイバを、導電体に帯電した電荷によって反発させて、非堆積領域上に堆積するこ
とを防止し、非堆積領域上にナノファイバ膜が成膜されることを防止している。

特開２０１０−１２１２２１号公報 特開２０１１−８４８４２号公報

上述した、非堆積領域に導電体を設ける技術は、ナノファイバを反発することによって
ナノファイバの被堆積領域への堆積を防止する技術であり、堆積領域（塗工部）にナノフ
ァイバを導くものではない。

例えばシートの側面等、被成膜物において成膜材料を吐出する吐出部に対向していない
面に成膜することが求められる場合がある。吐出部から吐出された成膜材料を、上述の側
面のように、被成膜物において吐出部に対向していない面に塗布することは比較的難しい
。

このように、被成膜物に設定される塗工部の位置によっては、当該塗工部に成膜材料を
塗布することが難しくなる場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、被成膜物に設定される塗工部上に成膜できる成膜装
置を提供することである。

実施形態によれば、成膜装置は、成膜材料を吐出する吐出部と、案内装置を備える。前
記案内装置は、前記吐出部から吐出された前記成膜材料を、前記被成膜物に設定される塗
工部に導く。

第１の実施形態に係る成膜装置を示す斜視図。 図１中のＦ２−Ｆ２線に沿って示す同成膜装置の断面図。 同成膜装置の搬送装置上に設置された電極の一部を示す平面図。 第２の実施形態に係る成膜装置を、図２と同様に示す断面図。 第３の実施形態に係る成膜装置を、図２と同様に示す断面図。 第４の実施形態に係る成膜装置を、図２と同様に示す断面図。 第５の実施形態に係る成膜装置を示す斜視図。 図７中のＦ８−Ｆ８線に沿って示す同成膜装置の断面図 第６の実施形態に係る成膜装置を、図２と同様に示す断面図。

第１の実施形態に係る成膜装置を、図１，２，３を用いて説明する。図１は、成膜装置
１０を示す斜視図である。図１に示すように、成膜装置１０は、一例としてエレクトロス
ピニング法を用いて、被成膜物の一例である電池の電極２０上に、セパレータ３０を成膜
する装置である。電極２０は、シート形状であり、一方向に長い。

成膜装置１０は、電極２０を搬送方向Ａに沿って送る搬送装置４０と、電極２０に電気
的に接続されて電極２０の電位を減少する除電装置５０と、電極２０に向かって成膜材料
の一例である液Ｌを吐出する吐出装置（吐出部）６０と、吐出装置６０に液Ｌを供給する
液供給装置７０と、吐出装置６０に供給された液Ｌに電圧を印加する電圧印加装置８０と
、気流制御装置（案内装置）９０と、成膜装置１０の動作を制御する制御装置１２０を有
する。

搬送装置４０は、電極２０を巻き取る巻き取りローラ装置４１と、回転自由に設けられ
る従動ローラ４５を有している。巻き取りローラ装置４１は、回動可能に形成される巻き
取りローラ４２と、巻き取りローラ４２を回転回動するローラ駆動装置４３を有している
。

巻き取りローラ４２と従動ローラ４５は、それぞれの軸線が互いに平行となる姿勢で、
離間して配置されている。従動ローラ４５から巻き取りローラ４２に向かう方向が、搬送
方向Ａである。電極２０の搬送方向Ａに沿う一端は、巻き取りローラ４２に固定されてい
る。電極２０の搬送方向Ａに沿う他端は、従動ローラ４５に固定されている。電極２０は
、従動ローラ４５に巻回されている。

除電装置５０は、ローラ４２，４５上に設置される電極２０に電気的に接続可能に形成
される接続線５１と、接続線５１に接続される接地部５２を有している。本実施形態では
、一例として、接続線５１は、従動ローラ４５に接続されている。従動ローラ４５は、電
極２０にたまる電荷を接続線５１に伝達可能に形成されている。接地部５２は、搬送装置
４０から離れた位置に設けられている。接続線５１は、電極２０の電荷を接地部５２に逃
がすことが可能に形成されている。

吐出装置６０は、セパレータ３０を形成する材料である液Ｌを吐出可能に形成されるノ
ズル６１を複数有している。これら複数のノズル６１は、搬送装置４０の上方において巻
き取りローラ４２と従動ローラ４５の間に、搬送方向Ａに沿って直線状に並んで配置され
ている。これら複数のノズル６１は、等間隔離間して配置されている。１つのノズル６１
による液Ｌの塗布可能範囲については、後で具体的に説明する。

液供給装置７０は、液Ｌを蓄えるタンクと当該タンクから液Ｌを送るポンプなどを有す
る液供給源７１と、液供給源７１内の液を各ノズル６１に供給可能に形成される液供給配
管７２を有している。液供給配管７２は、各ノズル６１に連結されている。

電圧印加装置８０は、各ノズル６１に電気的に接続される基部８１と、基部８１に電圧
を印加する電源装置８２を有している。基部８１は、例えば板形状であり、各ノズル６１
を収容する収容孔８３が形成されている。ノズル６１は、その周面が収容孔８３の周縁に
接触した状態で、基部８１に固定されている。ノズル６１と基部８１は、ノズル６１に供
給された液Ｌに、電源装置８２から供給される電圧を印加可能に形成されている。

除電装置５０によって電極２０が除電されることにより、各ノズル６１から吐出された
液Ｌは、当該液Ｌに印加された電圧と電極２０の間の電位差により、電極２０に導かれ、
電極２０上に到達するまでの間にナノファイバＮとなり、電極２０上に塗布される。そし
て、塗布されたナノファイバＮによって、電極２０上に成膜される。形成される膜は、ナ
ノファイバＮによって形成される不織布状であり、セパレータ３０になる。このように、
エレクトロスピニング法により、電極２０上にセパレータ３０が成膜される。

ここで、電極２０について具体的に説明する。図２は、図１に示すＦ２−Ｆ２線に沿っ
て示す、成膜装置１０断面図である。図２は、成膜装置１０を、搬送方向Ａに垂直に切断
した状態を示している。

図２に示すように、電極２０は、例えばアルミニウムを主材料として形成される集電シ
ート２１と、集電シート２１の第１の主面２２上に設けられる第１の活物質層２３と、集
電シート２１の第２の主面２４上に設けられる第２の活物質層２５を有している。活物質
層２３，２５は、活物質と導電剤とが、バインダによって集電シート２１上に定着される
ことによって、形成される。

集電シート２１の第１の主面２２には、セパレータ３０を形成する液Ｌを塗布しない未
塗工部１４０が設定されている。言い換えると、未塗工部１４０は、セパレータ３０を成
膜しない範囲である。

未塗工部１４０は、第１の主面２２の一端部に設定されている。活物質層２３は、第１
の主面２２において、未塗工部以外の部分上に積層されている。第１の活物質層２３の側
縁２３ｂは、集電シート２１の他端２１ａまで延びている。同様に、第２の活物質層２５
の端２５ａは、集電シート２１の他端２１ａまで延びている。

第１の主面２２では、未塗工部１４０と第１の活物質層２３の間には、第１の活物質層
２３の側面２６が露出している。活物質層２３，２５の他端の側面２７，２８と、集電シ
ート２１の他端の側面２９とは、面一に形成されている。側面２７，２８，２９は、電極
２０の側面２０ａを形成している。

電極２０において、セパレータ３０を形成すべくナノファイバＮが塗布される塗工部１
５０は、第１の活物質層２３の表面２３ａと、第１の活物質層２３の側面２６，２７と、
集電シート２１の側面２８と、第２の活物質層２５の側面２９である。

ここで、後述される気流制御装置９０の作用が影響しない状態での、吐出装置６０によ
る、電極２０に対するナノファイバＮの塗布可能範囲について、説明する。なお、気流制
御装置９０の作用が影響しない状態とは、気流制御装置９０が動作していない状態である
。塗布可能範囲とは、不織布形状のナノファイバＮを塗布可能な範囲である。

図３は、搬送装置４０上に設置された電極２０の一部を示す平面図である。図３には、
１つのノズル６１による、気流制御装置９０の作用が影響しない状態での塗布可能範囲１
６０を、２点鎖線で示している。

図３に示すように、１つのノズル６１による塗布可能範囲１６０は、例えば略矩形であ
る。塗布可能範囲１６０の形状は、例えばノズル６１の形状によって決定されている。塗
布可能範囲１６０は、電極２０が巻き取りローラ４２と従動ローラ４５に対して所定の設
置状態で設置された状態において、幅方向Ｗの両側縁１６１，１６２が、塗工部１５０の
幅方向Ｗの両側縁１５１，１５２よりも外側に位置している。塗工部１５０の側縁１５２
は、第１の活物質層２３の側縁２３ｂである。所定の設置状態は、電極２０を搬送装置４
０に設置する際に予め決定されている。なお、幅方向Ｗは、電極２０の上面に沿って搬送
方向Ａに垂直な方向である。

言い換えると、塗布可能範囲１６０は、電極２０の幅方向Ｗにおいては、内側に塗工部
１５０を収容する大きさを有している。具体的には、幅方向Ｗの一方では、塗布可能範囲
１６０を規定する側縁１６１は、未塗工部１４０内に位置する。また、幅方向Ｗの他方で
は、塗布可能範囲１６０を規定する側縁１６２は、電極２０の外側に位置する。

塗布可能範囲１６０のうち、未塗工部１４０上に突出する範囲を第１の突出範囲１６３
とする。第１の突出範囲１６３は、塗布可能範囲１６０の側縁１６１と塗工部１５０の側
縁１５１の間に規定される範囲である。塗布可能範囲１６０のうち、電極２０の外側に突
出する範囲を第２の突出範囲１６４とする。第２の突出範囲１６４は、塗布可能範囲１６
０の側縁１６２と塗工部１５０の側縁１５２、つまり第１の活物質層２３の側縁２３ｂの
間に規定される範囲である。

図３に示す塗布可能範囲１６０は、１つのノズル６１に設定される範囲である。本実施
形態では、複数のノズル６１が電極２０の搬送方向Ａに沿って並んでいる。さらに、電極
２０は、搬送方向Ａに搬送される。このため、実際には、各ノズル６１の塗布可能範囲１
６０が搬送方向Ａにつながること、かつ、電極２０が搬送されることによって、気流制御
装置９０の作用が影響しない状態での吐出装置６０の塗布可能範囲は、塗工部１５０を内
側に収容する大きさを有するようになる。具体的には、塗工部１５０を規定する周縁は、
吐出装置６０による塗布可能範囲、つまり、各ノズル６１の塗布可能範囲１６０が合わさ
った範囲の周縁の内側に位置する。

成膜装置１０の説明に戻る。図１，２に示すように、気流制御装置９０は、制御装置１
２０によって動作が制御される第１の送風装置（塗り分け気流発生装置）１００と、制御
装置１２０によって動作が制御される第２の送風装置（回り込み気流発生装置）１１０を
有している。

第１の送風装置１００は、送風可能に形成される第１の送風口部１０１と、第１の送風
口部１０１に、送風される気体の一例である空気を供給可能に形成される第１の空気供給
装置１０２と、第１の空気供給装置１０２から第１の送風口部１０１に空気を導くことを
可能に形成される第１の空気配管１０３を有している。

第１の送風口部１０１は、巻き取りローラ４２から従動ローラ４５まで延びる長さを有
しており、ローラ４２，４５の間上において、未塗工部１４０の近傍に配置されている。
第１の送風口部１０１は、その下端に第１の送風口１０４が形成されている。第１の送風
口１０４から送風される。

図２に示すように、第１の送風口部１０１の位置と姿勢は、第１の送風口１０４からの
送風が、第１の主面２２の未塗工部１４０側から塗工部１５０である第１の活物質層２３
の表面２３ａに向かう位置と姿勢に調整されており、固定されている。具体的には、第１
の送風口部１０１は、未塗工部１４０に、幅方向外側から内側に向かって斜め下方に送風
している。

より具体的には、第１の送風口部１０１の位置と姿勢は、第１の送風口１０４からの送
風によって形成される気流１０５によって、第１の突出範囲１６３内に降り注ぐナノファ
イバＮの一部が第１の活物質層２３の表面２３ａ上に移動し、残りの部分が、移動する際
に第１の活物質層２３の側面２６に塗布される位置と姿勢に調整されている。言い換える
と、第１の送風装置１００は、ナノファイバＮを、塗工部１５０に導く気流１０５を形成
する。上述の位置と姿勢は、例えば実験によって得ることができる。

第１の空気供給装置１０２は、例えばコンプレッサを有しており、第１の送風口部１０
１に空気を供給する。第１の送風口１０４からの送風の強さは、第１の空気供給装置１０
２から供給される空気の圧力によって決定される。第１の空気供給装置１０２によって供
給される空気の圧力は、気流１０５によって、第１の活物質層２３の表面２３ａ上に降り
注ぐナノファイバＮが吹き飛ばされる等、第１の活物質層２３上に降り注ぐナノファイバ
Ｎに対し、電極２０の品質を悪化させる影響がないものに設定されている。

第２の送風装置１１０は、送付可能に形成される第２の送風口部１１１と、第２の送風
口部１１１に、送風される気体の一例である空気を供給可能に形成される第２の空気供給
装置１１２と、第２の空気供給装置１１２が吐出した空気を第２の送風口部１１１に供給
可能に形成される第２の空気配管１１３を有している。

図１に示すように、第２の送風口部１１１は、巻き取りローラ４２から従動ローラ４５
まで延びる長さを有している。第２の送風口部１１１の下端には、第２の送風口１１４が
形成されている。第２の送風口１１４から送風される。第２の送風口１１４は、巻き取り
ローラ４２から従動ローラ４５までの範囲に形成されている。第２の送風口部１１１は、
電極２０を、第１の送風口部１０１との間に幅方向Ｗに挟む位置に配置されている。

図２に示すように、第２の送風口部１１１の位置と姿勢は、第２の送風口１１４からの
送風によって形成される気流１１５が、第１の活物質層２３の表面２３ａに対して垂直に
上方から下方に進むとともに、第１の活物質層２３に接触しないように設定されている。
さらに、第２の送風口部１１１の位置と姿勢は、第２の送風口部１１１からの送風によっ
て形成される気流１１５によって、第２の突出範囲１６４上に降り注ぐナノファイバＮが
、電極２０の側面２０ａに回り込んで側面２０ａ上に塗布可能となる位置と姿勢に設定さ
れている。言い換えると、第２の送風装置１１０は、ナノファイバＮを、塗工部１５０に
導く気流１１５を形成している。上述の位置と姿勢は、例えば実験によって得ることがで
きる。

第２の空気供給装置１１２は、例えばコンプレッサを有しており、圧縮空気を吐出可能
に形成されている。第２の空気配管１１３は、第２の空気供給装置１１２と第２の送風口
部１１１に連結されており、第２の空気供給装置１１２が吐出した空気を第２の送風口部
１１１に導くことが可能に形成されている。

制御装置１２０は、搬送装置４０のローラ駆動装置４３と、液供給装置７０の液供給源
７１の動作と、電圧印加装置８０の電源装置８２の動作と、第１の送風装置１００の第１
の空気供給装置１０２の動作と、第２の送風装置１１０の第２の空気供給装置１１２の動
作を制御可能に形成されている。

次に、成膜装置１０の動作を説明する。電極２０は、所定の設置状態で、搬送装置４０
に設置されている。具体的には、電極２０は、その長手方向が搬送方向Ａに沿い、未塗工
部１４０が第１の送風口部１０１側に位置し、塗工部１５０が幅方向Ｗに１つのノズル６
１による塗布可能範囲１６０内に収容されて第１の突出範囲１６３と第２の突出範囲１６
４が形成される状態で、巻き取りローラ４２と従動ローラ４５に固定されている。なお、
成膜されていない電極２０は、従動ローラ４５に複数層巻回されている。

作業者が成膜装置１０の動作を開始する開始スイッチを押す等して、成膜装置１０の動
作を開始する。動作が開始されると、上述した各装置の動作を開始する。

ローラ駆動装置４３の動作が開始されることによって、巻き取りローラ４２が回転する
。巻き取りローラ４２が回転すると、電極２０が巻き取られるとともに、電極２０に引っ
張られることによって、従動ローラ４５に巻回されていた電極２０が繰り出される。この
ことによって、電極２０が搬送方向Ａに搬送される。

液供給装置７０と電源装置８２の動作が開始されることによって、各ノズル６１にナノ
ファイバＮを形成する液Ｌが供給される。また、各ノズル６１に供給された液Ｌは、電圧
が印加された後に吐出される。

第１の空気供給装置１０２の動作が開始されることによって、第１の送風口１０４から
の送風によって気流１０５が形成される。また、第２の空気供給装置１１２の動作が開始
されることによって、第２の送風口１１４からの送風によって気流１１５が形成される。

図２に示すように、各ノズル６１から吐出された液Ｌは、電極２０に到達するまでの間
にナノファイバＮを形成する。ナノファイバＮは、塗工部１５０の一部である、第１の活
物質層２３の表面２３ａ上に降り注ぐ。表面２３ａ上に降り注いだナノファイバＮは、不
織布状の膜を形成する。

第１の突出範囲１６３上に降り注ぐナノファイバＮの一部は、気流１０５によって、未
塗工部１４０側から第１の活物質層２３の表面２３ａ上に移動して、表面２３ａ上に降り
注ぐ。第１の突出範囲１６３上に降り注ぐナノファイバＮの残りの部分は、気流１０５に
よって未塗工部１４０から第１の活物質層２３側に移動するときに、第１の活物質層２３
の側面２６に塗布される。このことにより、塗工部１５０の一部である、第１の活物質層
２３の側面２６上に不織布状の膜が成膜される。

第２の突出範囲１６４上に降り注ぐナノファイバＮは、気流１１５によって、第１の活
物質層２３の側面２７と、集電シート２１の側面２８と、第２の活物質層２５の側面２９
に回り込むことによって、これら側面２７，２８，２９上に塗布される。

このように、気流１０５，１１５によって、未塗工部１４０にナノファイバＮが堆積す
ることがなく、塗工部１５０上にのみナノファイバＮが堆積することによって、塗工部１
５０上にのみナノファイバＮによる不織布状のセパレータ３０が成膜される。

電極２０においてセパレータ３０が成膜された部分は、巻き取りローラ４２に巻き取ら
れる。

このように構成される成膜装置１０によれば、電極２０の周囲の気流を制御することに
よって、言い換えると、電極２０の周囲に、塗工部１５０に向かう気流を形成することに
よって、ナノファイバＮを、未塗工部１４０に導くことなく、塗工部１５０に導くことが
できる。

また、気流を制御することによって、第１の活物質層２３の側面２６，２７と、集電シ
ート２１の側面２８と、第２の活物質層２５の側面２９のように、ノズル６１に対向して
いない面にも、ナノファイバＮを導くことができる。

また、気流制御装置９０の作用が影響していない状態における、吐出装置６０によるナ
ノファイバＮの塗布可能範囲は、その内側に塗工部１５０を収容する大きさを有しており
、第１の突出範囲１６３と第２の突出範囲１６４を有している。第１の突出範囲１６３を
有することによって、気流１０５により、ナノファイバＮを第１の活物質層２３の側面２
６に塗布することができる。第２の突出範囲１６４を有することによって、気流１１５に
より、ナノファイバＮを、第１の活物質層２３の側面２７と、集電シート２１の側面２８
と、第２の活物質層２５の側面２９に塗布することができる。

次に、第２の実施形態に係る成膜装置を、図４を用いて説明する。なお、第１の実施形
態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、気流制御装置９０が第１の実施形態と異なる。他の構造は同じである。
上記異なる点について、具体的に説明する。

図４は、本実施形態の成膜装置１０を、図２と同様に示す断面図である。図４に示すよ
うに、本実施形態の第１の送風装置１００は、さらに、反射壁部１０６を有している。反
射壁部１０６は、第１の送風口部１０１の近傍に配置されており、第１の送風口部１０１
の第１の送風口１０４からの送風を受けて、未塗工部１４０側から第１の活物質層２３の
表面２３ａ側に向かって反射可能に形成されている。

本実施形態では、第１の送風口部１０１の位置と姿勢、および、反射壁部１０６の位置
と姿勢は、反射壁部１０６で反射された送風によって形成される気流１０７が、第１の実
施形態で説明された第１の送風口部１０１からの送風によって形成される気流１０５と同
じ機能を有するように調整されている。ここで言う同じ機能とは、第１の突出範囲１６３
上に降り注ぐナノファイバＮを、未塗工部１４０側から第１の活物質層２３の表面２３ａ
及び側面２６に導くことが可能となる機能である。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態のように
、反射壁部１０６によって反射された送風によって形成される気流１０７を用いることに
加えて、第１の送風口部１０１から反射壁部１０６までの経路において、送風によって形
成される気流１０８を利用することもできる。

例えば、本実施形態では、第１の送風口部１０１から反射壁部１０６に向かう送風によ
って形成される気流１０８は、第１の実施形態で説明された気流１０５に比較して、未塗
工部１４０から第１の活物質層２３に向かう成分が小さい。

このため、この気流１０７による、ナノファイバＮを未塗工部１４０から第１の活物質
層２３側に移動する作用が、小さくなる。言い換えると、ノズル６１と電極２０との間の
空間の上方において、ナノファイバＮが第２の送風装置１１０側に移動し過ぎることを防
止できる。このことは、塗工部１５０上に均一に成膜することに対して有効である。

このように、反射壁部１０６を用いることによって、１つの送風口部からの送風によっ
て形成される気流の向きを多段的に変更することができるので、例えば、ノズル６１から
電極２０までの間の範囲の各位置において適切な気流を形成することができる。

なお、本実施形態では、第１の送風装置１００が反射壁部１０６を有しているが、例え
ば、第２の送風装置１１０が反射壁部を有してもよい。また、本実施形態では、１つの反
射壁部１０６が用いられているが、反射壁部１０６の数は、１つに限定されるものではな
い。

次に、第３の実施形態に係る成膜装置を、図５を用いて説明する。なお、本実施形態に
おいて第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付し
て説明を省略する。本実施形態では、吐出装置６０が第１の実施形態と異なる。他の構造
は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点を具体的に説明する。

図５は、本実施形態の成膜装置１０を、図２と同様に示す断面図である。図５に示すよ
うに、本実施形態では、吐出装置６０は、ノズル６１に換えて、複数のノズル６２を有す
る。

ノズル６２は、搬送方向Ａに、図１に示すノズル６１の配列と同様に複数並ぶとともに
、電極２０の幅方向Ｗに複数並んでいる。言い換えると、複数のノズル６２は、搬送方向
Ａと幅方向Ｗとにマトリクス状に配置されている。図５に示すように、本実施形態では、
一例として、３つのノズル６２が幅方向Ｗに並んでいる。幅方向Ｗに並ぶ複数のノズル６
２の列が、搬送方向Ａに複数配置されている。

本実施形態のノズル６２は、第１の実施形態で用いられたノズル６１よりも小さい。そ
れゆえ、本実施形態のノズル６２の塗布可能範囲は、第１の実施形態のノズル６１の塗布
可能範囲１６０よりも小さい。本実施形態のノズル６２は、図５に示すように幅方向Ｗに
並ぶ複数のノズル６２の各々の塗布可能範囲を合わせたものが、図３に示すように第１の
実施形態のノズル６１の塗布可能範囲１６０と同じになる。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、小
さいノズル６２を複数用いることによって、塗布可能範囲を細かく調整することができる
ので、塗工部１５０上への成膜の精度を向上することができる。

なお、本実施形態に、第２の実施形態で説明された反射壁部１０６を有する気流制御装
置９０が用いられてもよい。

次に、第４の実施形態に係る成膜装置を、図６を用いて説明する。なお、第１の実施形
態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、吐出装置６０が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態
と同じである。上記異なる点について具体的に説明する。

図６は、本実施形態の成膜装置１０を、図２と同様に示す断面図である。図６に示すよ
うに、本実施形態では、ノズル６１に代えて、第３の実施形態で説明されたノズル６２が
用いられる。

本実施形態では、ノズル６２は、図１に示すノズル６１の配列と同様に、搬送方向Ａに
沿って複数配置されている。また、吐出装置６０は、各ノズル６２を幅方向Ｗに、第１位
置Ｐ１と２点鎖線で示す第２の位置Ｐ２の間で移動可能に支持する移動装置６３を有して
いる。

移動装置６３は、ノズル６２を幅方向Ｗに移動することによって、ノズル６２の塗布可
能範囲を、幅方向Ｗに調整可能となる。本実施形態では、移動装置６３は、ノズル６２を
移動することによって、ノズル６２による塗布可能範囲を、第１の実施形態のノズル６１
の塗布可能範囲１６０と同じにする。本実施形態では、第３の実施形態と同様の効果が得
られる。

なお、本実施形態では、電圧印加装置８０の基部８１の収容孔８３は、ノズル６２の移
動を可能にするために、幅方向Ｗに長く形成されている。なお、本実施形態に、第２の実
施形態で説明された反射壁部１０６を有する気流制御装置９０が用いられてもよい。

次に、第５の実施形態に係る成膜装置を、図７，８を用いて説明する。なお、第１の実
施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略す
る。本実施形態では、気流制御装置９０に代えて、第１の帯電体２００と第２の帯電体２
１０を有している。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について具
体的に説明する。

図７は、第５の実施形態の成膜装置１０を示す斜視図である。図７に示すように、本実
施形態では、成膜装置１０は、気流制御装置９０に代えて、第１の帯電体２００と、第２
の帯電体２１０を有している。図８は、図７に示すＦ８−Ｆ８線に沿って示す成膜装置１
０の断面図である。図８は、成膜装置１０を、搬送方向Ａに対して垂直に切断した状態を
示している。

図７，８に示すように、第１の帯電体２００は、一例として板形状である。第１の帯電
体２００は、搬送方向Ａに沿って未塗工部１４０よりも長く形成されており、未塗工部１
４０の搬送方向Ａの一端から他端までの範囲に上下方向に対向している。なお、第１の帯
電体２００は、未塗工部１４０の幅方向Ｗの外端から第１の活物質層２３の側面２６の近
傍までの範囲に対向している。第１の帯電体２００は、帯電しており、電荷を有している
。

第２の帯電体２１０は、電極２０の側面２０ａに対向する位置に配置されている。言い
換えると、電極２０は、一対の帯電体２００，２１０に挟まれている。第２の帯電体２１
０は、搬送方向Ａに沿ってローラ４２，４５間よりも長く形成されており、ローラ４２，
４５間において電極２０の側面２０ａに対して幅方向に対向している。第２の帯電体２１
０は、帯電しており、電荷を有している。

本実施形態では、第１の突出範囲１６３上に降り注ぐナノファイバＮは、第１の帯電体
２００によって反発されて、未塗工部１４０側から塗工部１５０側に移動される。第１の
帯電体２００の位置と電荷の量は、第１の突出範囲１６３に降り注ぐナノファイバＮの一
部が第１の帯電体２００によって反発されて第１の活物質層２３の表面２３ａ上に移動し
て表面２３ａ上に降り注ぐとともに、残りの部分が第１の活物質層２３の側面２６に塗布
可能に設定されている。上述の第１の帯電体２００の位置と帯電量は、実験等によって得
ることができる。

第２の帯電体２１０の位置と帯電量は、第２の突出範囲１６４上に降り注ぐナノファイ
バＮが第２の帯電体２１０によって反発されて、電極２０の側面２０ａに回り込んで、側
面２０ａ、つまり側面２７，２８，２９に塗布可能に設定されている
本実施形態では、電極２０を第１の帯電体２００と第２の帯電体２１０の間に配置する
ことによって、第１の帯電体２００と第２の帯電体２１０で反発されたナノファイバＮを
、塗工部１５０に効率よく導くことができる。

この点について、具体的にする。例えば、塗工部に対して一方側にのみに帯電体が配置
されている場合では、電極２０において帯電体が配置される側のみ、ナノファイバが堆積
することを防止できるが、これは、堆積を防止するものであって、塗工部に導くものでは
ない。さらに、電極２０の大きさによっては、電極２０の一方側に配置された帯電体によ
って反発されたナノファイバが塗工部を超えた位置まで移動する場合も考えられる。

しかしながら、本実施形態では、第１の帯電体２００と第２の帯電体２１０の間に塗工
部１５０を配置することによって、第１の帯電体２００と第２の帯電体２１０によって反
発されたナノファイバＮが、両側から塗工部１５０上に導かれるようになるので、反発さ
れたナノファイバが塗工部１５０を越えた位置まで移動することが防止され、ナノファイ
バＮを塗工部１５０に効率よく導くことができる。

また、第１の帯電体２００の位置を調整することによって、第１の活物質層２３の側面
２６のようにノズル６１に対向していない面にも、ナノファイバＮを塗布することができ
る。同様に、第２の帯電体２１０の位置を調整することによって、電極２０の側面２０ａ
のようにノズル６１に対向していない面にも、ナノファイバＮを塗布することができる。

なお、本実施形態の成膜装置１０においても、第３，４の実施形態で説明された吐出装
置６０が用いられても良い。

次に、第６の実施形態に係る成膜装置を、図９を用いて説明する。なお、第１の実施形
態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、さらに、第３の送風装置２２０と、第１のパンチングメタル（整流器）
２３０と、第２のパンチングメタル（整流器）２４０を有している。

図９は、本実施形態の成膜装置１０を図２と同様に示す断面図である。図２は、成膜装
置１０を、搬送方向Ａに垂直に切断した状態を示している。図９に示すように、成膜装置
１０は、第３の送風装置２２０と、第１のパンチングメタル２３０と、第２のパンチング
メタル２４０を有している。

第３の送風装置２２０は、送風可能に形成される第３の送風口部２２１と、送風可能に
形成される第４の送風口部２２２と、送風口部２２１，２２２に空気を供給可能に形成さ
れる第３の空気供給装置２２３と、第３の空気供給装置２２３と送風口部２２１，２２２
に連結される空気配管２２４を有している。

第３の送風口部２２１は、第１の活物質層２３の上方においてノズル６１に対して第１
の送風口部１０１側に配置されている。第３の送風口部２２１は、第１の送風口部１０１
とノズル６１の間に配置されている。第３の送風口部２２１は、従動ローラ４５から巻き
取りローラ４２まで延びている。第３の送風口部２２１の下端には第３の送風口２２５が
形成されている。第３の送風口２２５から送風される。

第４の送風口部２２２は、第１の活物質層２３の上方においてノズル６１に対して第２
の送風口部１１１側に配置されている。第４の送風口部２２２は、第２の送風口部１１１
とノズル６１の間に配置されている。第４の送風口部２２２は、従動ローラ４５から巻き
取りローラ４２間で伸びている。第４の送風口部２２２の下端には第４の送風口２２６が
形成されている。第４の送風口２２６から送風される。

第３の空気供給装置２２３は、例えばコンプレッサを有しており、空気を吐出可能に形
成されている。空気配管２２４は、第３の空気供給装置２２３と送風口部２２１，２２２
に連結されており、第３の空気供給装置２２３が吐出した空気を、送風口部２２１，２２
２に送ることが可能に形成されている。

第１のパンチングメタル２３０は、第３の送風口部２２１と第１の活物質層２３の間に
配置されている。第１のパンチングメタル２３０は、板形状であり、第１の活物質層２３
の表面２３ａに平行である。第１のパンチングメタル２３０には複数の貫通孔２３１が形
成されている。第１のパンチングメタル２３０の貫通孔２３１は、第１の活物質層２３の
表面２３ａに垂直な方向に、第１のパンチングメタル２３０を貫通している。第１の活物
質層２３の表面２３ａに垂直な方向は、本実施形態では、一例として、上下方向である。

第２のパンチングメタル２４０は、第４の送風口部２２２と第１の活物質層２３の間に
配置されている。第２のパンチングメタル２４０は、板形状であり、第１の活物質層２３
の表面２３ａに平行である。第２のパンチングメタル２４０には複数の貫通孔２４１が形
成されている。第２のパンチングメタル２４０の貫通孔２４１は、第１の活物質層２３の
表面２３ａに垂直な方向に、第２のパンチングメタル２４０を貫通している。

次に、第３の送風装置２２０の動作と、パンチングメタル２３０，２４０の動作を説明
する。成膜装置１０の動作を開始するスイッチが操作されると、第３の空気供給装置２２
３から送風口部２２１，２２２に空気が供給され、送風口２２５，２２６から第１の活物
質層２３の表面２３ａに向かって送風される。

第３の送風口２２５からの送風は、第１のパンチングメタル２３０を通過することによ
って整流される。送風は、整流されることによって、上下方向に平行な気流２３２を形成
する。第４の送風口２２６からの送風は、第２のパンチングメタル２４０を通過すること
によって整流される。送風は、整流されることによって、上下方向に平行な気流２４２を
形成する。気流２３２，２４２は、第１の活物質層２３の表面２３ａに当たる。

パンチングメタル２３０，２４０によって整流された気流２３２，２４２が第１の活物
質層２３の表面２３ａに当たることによって、表面２３ａ上の風圧が均される。このため
、表面２３ａ上に成膜されるセパレータ３０の厚みが不均一になることを防止することが
できる。

なお、第２〜５の実施形態に、第３の送風装置２２０と、パンチングメタル２３０，２
４０と同様のパンチングメタルが用いられてもよい。第２〜５の実施形態に用いられる場
合では、パンチングメタルは、各実施形態のノズルに干渉しないように適宜変形されても
よい。要するに、塗工面において吐出装置に対向する面上の風圧を一定にするように、送
風装置とパンチングメタルとは適宜変更されて用いることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省力、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。

１０…成膜装置、６０…吐出装置（吐出部）、９０…気流制御装置（案内装置）、１０
０…第１の送風装置（塗り分け気流発生装置）、１０６…反射壁部、１１０…第２の送風
装置（回り込み気流発生装置）、１４０…未塗工部、１５０…塗工部、２００…第１の帯
電体（案内装置）、２１０…第２の帯電体（案内装置）、２３０…第１のパンチングメタ
ル（整流器）、２４０…第２のパンチングメタル（整流器）、Ｌ…液（成膜材料）。

実施形態によれば、静電紡糸成膜装置は、成膜材料を吐出する吐出部と、前記吐出部から
吐出された前記成膜材料を、前記被成膜物に設定される塗工部に導く案内装置とを具備す
ることを特徴とする成膜装置であって、前記案内装置は、前記吐出部と前記被成膜物との
間において、前記塗工部を挟んで一方に配置される第１の帯電体と、他方に配置される第
２の帯電体を具備する。

Claims (12)

1. 成膜材料を吐出する吐出部と、
   前記吐出部から吐出された前記成膜材料を、前記被成膜物に設定される塗工部に導く案
   内装置と
   を具備することを特徴とする成膜装置。
2. 前記案内装置は、前記成膜材料を前記塗工部に導く気流を形成する気流制御装置である
   ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記気流制御装置は、前記被成膜物に設定される未塗工部側から前記塗工部側に向かう
   気流を発生する塗り分け気流発生装置を具備する
   ことを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
4. 前記塗り分け用気流発生装置は、送風装置である
   ことを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
5. 前記塗り分け用気流発生装置は、送風する送風装置と、前記送風装置からの送風を受け
   て前記未塗工部側から前記塗工部側へ反射させる反射壁部を具備する
   ことを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
6. 前記塗工部は、前記被成膜物において前記吐出部から前記被成膜物に向かう方向に沿う
   側面を備え、
   前記気流調整装置は、前記被成膜物の前記側面に対向する位置に、前記吐出装置から前
   記被成膜物に向かう方向に沿う気流を発生させる回り込み気流発生装置を具備する
   ことを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
7. 前記案内装置は、前記吐出部と前記被成膜物との間において、前記塗工部を挟んで一方
   に配置される第１の帯電体と、他方に配置される第２の帯電体を具備することを特徴とす
   る請求項１に記載の成膜装置。
8. 前記第１の帯電体、または、前記第２の帯電体は、前記被成膜物に設定される未塗工部
   に、前記吐出部から前記被成膜物に向かう方向に沿って重なる位置に設置される
   ことを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
9. 前記塗工部は、前記被成膜物において前記吐出部から前記被成膜物に向かう方向に沿う
   側面を備え、
   前記第１帯電体、または、前記第２の帯電体は、前記被成膜物の前記側面側に配置され
   る
   ことを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
10. 前記案内装置が動作していない状態において、前記吐出部による前記被成膜物への前記
    成膜材料の塗布可能範囲は、内側に前記塗工部の全域を含む大きさに設定される
    ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
11. 前記吐出部から前記被成膜物に向かう方向に沿って、前記塗工部に送風する送風装置と
    、
    前記送風装置からの送風を整流する整流器と
    を具備することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
12. 前記整流器は、パンチングメタルである
    ことを特徴とする請求項１１に記載の成膜装置。

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