JP5359671B2 - 膜厚測定装置および膜厚測定方法 - Google Patents

Description

本発明は，帯状をなす被検膜の厚さを非接触で測定する膜厚測定装置および膜厚測定方法に関する。例えば，電池用の電極板を製造する工程において使用され，オンラインで被検膜の厚さを測定する膜厚測定装置および膜厚測定方法に関するものである。

例えば，リチウムイオン電池に使用される電極板は，帯状の金属箔の両面に活物質を塗布することによって製造される。具体的に電極板の製造過程では，金属箔の両面に活物質ペーストを塗布し，その活物質ペーストを乾燥し，乾燥した活物質ペーストを金属箔とともにプレスロールにて圧延し，圧延後の薄膜を適切な幅および長さに切断することが行われる。

前記したように，電極板の製造過程においては，金属箔の両面上に活物質ペーストの層が形成された帯状の薄膜が形成される。この薄膜の厚さを測定する膜厚測定方法としては，オフライン時に，圧延後の薄膜の一部を切り出し，接触型膜厚測定装置によって膜厚を計測する方法が知られている。また，オンライン時の測定としては，例えば特許文献１や特許文献２に，レーザ変位計を幅方向に走査することによって幅方向の膜厚分布を計測する膜厚測定装置が開示されている。

特開２００２−２５７５０６号公報 特開２００９−４７６６５号公報

しかしながら，前記した従来の膜厚測定技術には，次のような問題があった。すなわち，圧延後の薄膜の厚さは，プレスロールの熱膨張の影響を受けることから，巻き出し先端側よりも後端側の方が薄くなる傾向にある。そのため，先端から後端にかけての搬送方向の膜厚履歴を高精度に検知したいという要求（例えば，プレスロールへのフィードバックするための要求）がある。

そこで，特許文献１等に開示された非接触型の膜厚測定装置を利用し，圧延後の薄膜の厚さをオンライン測定することが考えられる。しかし，オンライン測定では，空気巻き込みによって薄膜が基準ローラから浮上し，測定誤差が生じる。この誤差は，薄膜の搬送を高速化するほど顕著になる傾向にある。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，オンライン測定の高精度化を図ることができる膜厚測定装置および膜厚測定方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた膜厚測定装置は，帯状をなす被検膜の厚さを測定する膜厚測定装置であって，被検膜を張架するローラである基準ローラ表面からの距離を測定する第１変位計と，基準ローラに張架された被検膜表面からの距離を測定する第２変位計とを有し，第１変位計および第２変位計の測定結果を基に被検膜の厚さを計算するオンライン計測部と，被検膜の搬送速度が生産の目標速度に達する前に，被検膜の厚さの基準となるマスタ値を取得するマスタ取得部と，マスタ値の取得後であって被検膜の搬送速度が目標速度に達した後であって被検膜の張力が一定となった時点における被検膜の厚さを，第１変位計および第２変位計の測定結果を基に計算し，当該計算結果とマスタ値との差分を変化量として計算する変化量計算部と，変化量計算部にて変化量を算出した時点よりも以降のオンライン計測部での計測値を，変化量計算部で計算した変化量を用いて補正する補正部と，マスタ値の取得後であって被検膜の張力が一定となるまでの間，マスタ値を被検膜の厚さとして補正する第２補正部とを備えることを特徴としている。

本発明の膜厚測定装置は，被検膜の厚さをオンライン測定するものであって，あらかじめ空気巻き込みの影響が少ない状態で，膜厚の基準となるマスタ値を測定しておく。そして，被検膜の搬送速度が生産の目標速度に達した後，その高速搬送での計測を開始するにあたって，オンライン測定による膜厚の計測値とマスタ値との差となる変化量を求める。そして，変化量の計算後，高速搬送中に得た膜厚の計測結果を，その変化量を用いて補正する。

すなわち，本発明の膜厚測定装置では，マスタ値を基に高速搬送時の測定誤差となる変化量を求めている。この変化量は，高速搬送時に生じた誤差，すなわち空気巻き込みによる浮上分を含んでいる。そして，本発明の膜厚測定装置では，高速搬送中に得た膜厚の計測結果を，その変化量を用いて補正している。例えば，変化量分の測定誤差をキャンセルする補正を行っている。その結果，測定精度の向上が期待できる。

また，本発明の膜厚測定装置のマスタ取得部は，被検膜の搬送速度が，目標速度に達する前であって目標速度よりも遅い第２目標速度となっている期間内に，第１変位計および第２変位計の測定結果を基に計算した被検膜の厚さをマスタ値として取得するとよい。すなわち，第２目標速度による低速搬送期間は，目標速度による高速搬送期間と比較して，空気巻き込みによる被検膜の浮上量が少ない。そのため，この低速搬送期間に測定した値は測定誤差が小さいと推測される。そこで，この低速搬送期間に測定した値をマスタ値とする。これにより，オフラインでの膜厚測定が必要なく，すべてオンラインで行うことができる。そのため，オフライン測定に伴う稼働率の低下は生じない。

また，本発明の膜厚測定装置のマスタ取得部は，オフライン時に計測した被検膜の厚さをマスタ値として取得してもよい。すなわち，オフライン時の膜厚測定は，空気巻き込みによる被検膜浮上の影響を受けない。そこで，オフライン時に，同ロットの別の被検膜の一部を切り出し，その膜厚を測定した値をマスタ値とすることで，より高精度に膜厚の補正を行うことが期待できる。

また，本発明の膜厚測定装置の変化量計算部は，被検膜の搬送開始後であって被検膜の張力が一定となった後に，変化量を計算するとよい。被検膜の搬送加速時には，被検膜の張力が不安定になり，空気巻き込みが生じやすい。そのため，オンライン測定の測定値も不安定であり，精度が低くなる。そこで，被検膜の張力を測定し，張力が安定したころを見計らって変化量を計算する。これにより，より精度の向上が期待できる。

また，上記の膜厚測定装置は，マスタの取得後であって被検膜の張力が一定となるまでの間は，マスタ値を被検膜の厚さとして補正する第２補正部を備えるとよい。張力が不安定の間は，オンライン測定の精度が低く，良品を不良と誤判定する傾向にある。そこで，被検膜の張力が一定となるまではオンライン測定の結果をキャンセルし，良品の値であるマスタ値を出力する補正を行うことで，誤判定を回避する。

また，本発明の膜厚測定装置の補正部は，基準ローラの搬送方向の移動量を検出し，被検膜の搬送方向の，基準ローラよりも上流側に位置する上位ローラの加工周期と同期をとって補正するとよい。すなわち，上位ローラの加工周期のばらつき（ローラの偏心等によって生じる，被検膜の周期的な厚さのばらつき）を取得し，補正時に加工周期でのばらつきを反映することで，より精度の向上が期待できる。なお，上位ローラには，例えば，膜厚測定装置が圧延工程後の被検膜の厚さを測定する場合であれば，圧延工程におけるプレスロールが該当する。

また，本発明の膜厚測定装置の第１変位計は，光学式の変位計であり，基準ローラは，表面の鏡面を低減する仕上げ処理がなされているとよい。すなわち，基準ローラ表面の鏡面を低減して正反射成分を減らすことで，測定誤差を小さくすることが期待できる。なお，鏡面を低減する仕上げ処理には，例えば，粗面化して艶を消したり，色を付けたりすることが該当する。

また，上記の仕上げ処理は，微粒子を前記基準ローラの表面に投射する処理であるとよい。すなわち，微粒子を投射することで，艶を消しつつ面粗度の悪化を防ぐことができる。そして，面粗度の悪化を抑制することから，薄膜への転写傷を低減できる。さらに，基準ローラの表面には無数の凹部が形成されることから，空気の逃げ場が生じ，空気巻き込みによる被検膜の浮上量を低減することも期待できる。

また，本発明は，帯状をなす被検膜の厚さを測定する膜厚測定方法であって，第１変位計にて，被検膜を張架するローラである基準ローラ表面からの距離を測定し，第２変位計にて，基準ローラに張架された被検膜表面からの距離を測定し，第１変位計および第２変位計の測定結果を基に被検膜の厚さを計算するオンライン計測ステップと，被検膜の搬送速度が生産の目標速度に達する前に，被検膜の厚さの基準となるマスタ値を取得するマスタ取得ステップと，マスタ値の取得後であって被検膜の搬送速度が目標速度に達した後であって被検膜の張力が一定となった時点における被検膜の厚さを，第１変位計および第２変位計の測定結果を基に計算し，当該計算結果とマスタ値との差分を変化量として計算する変化量計算ステップと，変化量計算ステップにて変化量を算出した時点よりも以降のオンライン計測ステップでの計測値を，変化量計算ステップで計算した変化量を用いて補正する補正ステップと，マスタ値の取得後であって被検膜の張力が一定となるまでの間，マスタ値を被検膜の厚さとして補正する第２補正ステップとを含むことを特徴とする膜厚測定方法を含んでいる。

本発明によれば，オンライン測定の高精度化を図ることができる膜厚測定装置および膜厚測定方法が実現される。

実施の形態にかかる電極板製造工程の一部を示すブロック図である。 実施の形態にかかる膜厚測定装置の概略構成を示す図である。 空気巻き込みによる薄膜浮上の概念を示す図である。 実施の形態にかかる膜厚測定装置の測定手順を示すフローチャートである。 膜厚測定値と時間との関係および薄膜搬送速度と時間との関係を示すグラフである。 図５に示した膜厚測定値と時間との関係を示すグラフの拡大である。

以下，本発明にかかる膜厚測定装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン二次電池の製造工程であって，電極板製造過程で形成される薄膜の厚さを測定する膜厚測定装置に，本発明を適用したものである。

製造対象となるリチウムイオン二次電池には，アルミ箔の両面に正極活物質（例えば，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂ ））を塗布した正極用の電極板や，銅箔の両面に負極活物質（例えば，グラファイト）を塗布した負極用の電極板が用いられる。これらの電極板は，例えば，これらの電極板の間にセパレータ（例えば，ポリエチレン）を挟んで捲回し，電解液とともにケース内で密封することで，捲回タイプの二次電池となる。本形態では，前述したような電極板の製造ラインに組み込まれ，電極板となる薄膜の厚さをオンラインで測定するための膜厚測定装置として説明する。

［電極板の製造工程］
始めに，正極用の電極板の製造工程のうちの一部を，図１に示すブロック図を参照しつつ説明する。図１に示した各加工処理は，１つの搬送装置によって実現される。そして，その搬送装置に膜厚測定装置が組み込まれている。

本形態では，あらかじめ，厚さが約１５μｍ，幅が約６００ｍｍ，長さが約３６００ｍのアルミ箔上に，その長手方向に沿って３条の正極活物質ペーストが幅方向に間隔をあけて塗布され，ロール状に捲回された帯状の薄膜を，巻き出しロールとして用意する。この薄膜が正極用の電極板の基材となる。なお，巻き出しロールの寸法は，一例であってこれに限るものではない。

本形態の搬送装置は，巻き出しロールから帯状の薄膜（以下，「ウエブ」とする）を巻き出し，そのウエブを図１中の矢印方向に示される工程順に搬送する。そして，その搬送過程において各加工処理を行う。加工後のウエブは，巻き取りロールによってロール状に巻き取られる。

具体的に，本形態の搬送装置は，図１に示したように，巻き出し部１と，第１スリッタ部２と，リザーバ部３と，プレス部４と，箔部プレス部５と，膜厚測定部６と，ＣＰＣユニット部７と，第２スリッタ部８と，超音波クリーナ９と，検査部１０と，巻き取り部１１とを備えている。

巻き出し部１は，巻き出しロールからウエブを巻き出すものである。
第１スリッタ部２は，切断刃を備え，ウエブを長手方向に連続的に切断するものである。本形態では，２つの切断刃を備え，巻き出し部１から巻き出されたウエブのうち，ペーストが塗布されていない２箇所の隙間箇所を同時に切断する。従って，第１スリッタ部２から出力されるウエブは，３本のウエブになる。３本になった各ウエブは，いずれも幅方向の両側に非塗布部があり，中央部に塗布部がある構成になる。

リザーバ部３は，第１スリッタ部２によって３本になったウエブの間隔を徐々に拡大するとともに，それぞれのウエブの張力や搬送速度を調整するものである。

プレス部４は，３本になった各ウエブをプレスローラによってプレスし，ペースト部分を高密度化するとともに厚さを均一化するものである。箔部プレス部５は，プレス部４でプレスの影響が少ない箇所のアルミ箔，すなわち非塗布部にプレスをかけるものである。これにより，ウエブを構成するアルミ箔は，塗布部と非塗布部とが同程度に圧延され，湾曲が抑制される。

膜厚測定部６は，圧延後の各ウエブの厚さを測定するものである。ウエブの膜厚は，ウエブを所定のローラ（以下，「基準ローラ」とする）に張架し，光学変位計が基準ローラとの距離とウエブとの距離を測定することによって求められる。膜厚測定部６の詳細については後述する。

ＣＰＣユニット部７は，３本のウェブの張力や搬送速度を揃えるとともに，蛇行を矯正してウエブの幅方向の搬送位置を調節するものである。
第２スリッタ部８は，切断刃を備え，３本のウエブのそれぞれについて塗布部の中心位置で長手方向に連続して切断するものである。本形態では，３本の切断刃を備え，３本のウエブを同時に切断する。従って，第２スリッタ部８から出力されるウエブは，計６本のウエブとなる。また，ウエブは，第２スリッタ部８で切断されることにより，幅方向の片側にのみ非塗布部がある状態となる。
超音波クリーナ部９は，６本になった各ウエブの表面から，超音波によって粉塵等を除去するものである。

検査部１０は，６本になった各ウエブについてそれぞれの欠陥を検査するものである。また，検査部１０では，ウエブに対し，これまでの工程において欠陥が生じたと判断された箇所に，欠陥を表示するマークを印刷する。このマークが印刷された箇所は，後の工程において撥ね出され，製品には使用されない。
巻き取り部１１は，６本になった各ウエブを別々にロール状に巻き取るものである。

［膜厚測定装置］
続いて，膜厚測定部６を構成する膜厚測定装置１００について説明する。膜厚測定装置１００は，図２に示すように，ウエブ２０を張架して搬送する基準ローラ３１と，基準ローラ３１を回転駆動する駆動装置３２と，基準ローラ３１の軸方向に沿って並列配置されたレーザ変位計４１，４２，４３，４４と，ウエブ２０の張力を計測する張力検出器４６と，各計測器の計測結果を取得するとともに駆動装置３２を制御する制御装置５０とを備えている。

また，膜厚測定装置１００では，４のレーザ変位計４１，４２，４３，４４を基準ローラ３１上に固定し，各レーザ変位計は走査動作を行わない。膜厚測定装置１００は，ロールプレス後のウエブ２０を被検体としており，ウエブ２０の幅方向の厚さは一定と見做すことができる。そのため，ウエブ２０の幅方向の膜厚分布の測定を省略できる。

また，被検膜であるウエブ２０は，帯状のアルミ箔２１と，そのアルミ箔２１の両面上に塗布された正極活物質のペースト層２２とで構成される。ウエブ２０は，基準ローラ３１に張架され，基準ローラ３１が回転駆動されることに伴って搬送される。

膜厚測定装置１００では，次のように測定して得られた値を測定生値とする。まず，レーザ変位計４１が，基準ローラ３１の一端であってウエブ２０が捲回されない箇所に向かって，レーザＬ１を投射する。これにより，基準ローラ３１表面からレーザ変位計４１までの距離が得られる。このレーザ変位計４１による距離測定と同時に，レーザ変位計４２が，レーザ変位計４１よりも基準ローラ３１の軸方向の中央側であってウエブ２０が捲回される箇所（特に，ペースト層２２が搬送される位置）に向かって，レーザＬ２を投射する。これにより，ペースト層２２表面からレーザ変位計４２までの距離が得られる。このレーザ変位計４１の測定値とレーザ変位計４２の測定値との差が，ウエブ２０の厚さの測定生値となる。

また，膜厚測定装置１００では，基準ローラ３１の他端にも，基準ローラ３１表面からの距離を測定するレーザ変位計４４を設けている。さらに，ペースト層２２の幅方向の他端にも，ペースト層２２表面からの距離を測定するレーザ変位計４３を設けている。このように，基準ローラ３１表面からの距離を測定するレーザ変位計と，ペースト層２２表面からの距離を測定するレーザ変位計とを，それぞれ２つ設けることで，基準ローラ３１あるいはウエブ２０の傾きを求めることができる。なお，本形態のレーザ変位計４１，４２，４３，４４は，一般的な光学式の変位計であればよい。

図２に示したような構成の膜厚測定装置１００では，ウエブ２０の搬送時，空気巻き込みによるウエブ２０浮上の影響を受ける。すなわち，図３に示すように，基準ローラ３１の回転に伴って，基準ローラ３１とウエブ２０との隙間に，空気を少なからず巻き込んでしまう。その結果，その空気がウエブ２０を基準ローラ３１から離間させ，ウエブ２０の浮上を生じさせる。空気の巻き込み量は，高速搬送化するほど多くなることから，このウエブ２０の浮上量Ａはウエブ２０の搬送速度が速いほど大きくなる傾向にある。勿論，浮上量Ａが大きくなるほど，塗膜２２表面からの距離を測定するレーザ変位計４２，４３の計測誤差が大きくなる。その空気巻き込みによる測定誤差が，膜厚の測定精度を悪化させる要因の１つとなる。

［膜厚測定手順］
続いて，膜厚測定装置１００の制御装置５０による膜厚測定処理の手順について，図４のフローチャートおよび図５のグラフを参照しつつ説明する。なお，図５は，膜厚測定値と時間との関係（Ａ）および薄膜搬送速度と時間との関係（Ｂ）を示している。本膜厚測定処理では，空気巻き込みによるウエブ２０の浮上量Ａを考慮した処理を行う。なお，本膜厚測定処理は，被検膜であるウエブ２０を搬送しながら膜厚測定を行うオンライン測定である。

まず，ウエブ２０の搬送を開始し，ウエブ２０の搬送速度が所定の搬送速度ｖ１（第２目標速度の一例）となるように基準ローラ３１を低速回転させる（Ｓ０１）。搬送速度ｖ１は，ウエブ２０の浮上が殆ど生じなく，膜厚測定に与える影響が小さいと判断できる値であればよく，あらかじめ制御装置５０に規定されている。本形態では，例えば，搬送速度ｖ１を５ｍ／分とする。この搬送速度ｖ１は，ウエブ２０や基準ローラ３１の，サイズや材質等によって異なる。

ウエブ２０の搬送速度がｖ１に達した後，その搬送速度ｖ１で所定期間搬送し，その低速搬送中にウエブ２０の膜厚を測定する。そして，その測定値をマスタ値として記憶する（Ｓ０２）。低速搬送中は，空気の巻き込み量が少なく，ウエブ２０の浮上量が少ない。そのため，計測誤差は極めて小さいと予測される。そこで，低速搬送中に測定した値をマスタ値として採用する。

マスタ値の取得後，所定の搬送速度ｖ２（目標速度の一例）となるように基準ローラ３１を加速する（Ｓ０３）。本形態では，例えば，搬送速度ｖ２が１００ｍ／分となるように基準ローラ３１を駆動する。搬送速度ｖ２は，搬送装置の生産の目標速度となる高速搬送速度であり，生産性が高い一方，空気の巻き込み量が多くなる。つまり，測定値（図５中の測定生値）に，空気巻き込みによる浮上分が多く含まれ，その測定値が実際の膜厚よりも大きくなる。

特に，加速中あるいは加速終了からある程度の期間（図５中のｔ２からｔ３までの範囲）は，ウエブ２０の張力が不安定な状態であり，空気巻き込みによる測定精度の悪化が顕著になる傾向にある。そこで，張力検出器４６の検出結果を基に，ウエブ２０の張力が安定したか否かを判断する（Ｓ０４）。張力検出器４６は，帯状の被検体の張力を検出できる一般的なものであればよく，例えば歪ゲージが適用可能である。また，張力の安定判断は，例えば，所定の間隔で張力を検出し，今回の検出値と前回の検出値との差が閾値よりも小さい状態が所定期間以上継続したか否かによって判断できる。

張力が不安定の期間では，膜厚の測定精度が低いことから，良品を不良と誤判断してしまうことが予想される。そこで，張力が不安定と判断している間は（Ｓ０４：ＮＯ），Ｓ０２で取得したマスタ値を測定値として代用する（Ｓ１１）。これにより，誤判断を回避する。

一方，張力が安定したと判断した場合には（Ｓ０４：ＹＥＳ），高速搬送時の変化量を計算する（Ｓ０５）。すなわち，張力が不安定状態から安定状態になったと判断したことを契機に（図５中のｔ３），そのタイミングでの膜厚の測定値とマスタ値との差分を計算する。そして，その差分をオンライン測定時の変化量として記憶する。

図６は，図５に示した膜厚の測定値と時間との関係を示すグラフの拡大であり，図６中のｓ１が変化量に該当する。この変化量ｓ１は，高速搬送によって生じた変化量，主として，空気巻き込みよる浮上量と考えられる。なお，この変化量ｓ１には，プレスロールの熱膨張の影響による経時的変化（図５中の測定生値が徐々に小さくなる変化）も含まれるが，張力安定時ｔ３までに生じる経時的変化は空気巻き込みによる浮上量と比較して極僅かであり，算出される変化量には殆ど影響しない。

Ｓ０５での変化量の計算後，以後に実際に計測される膜厚の測定値を補正する（Ｓ０６）。つまり，実際に測定して得られた値（図５中の測定生値）から変化量を差し引いて，その変化量に伴う測定誤差をキャンセルした値（図５中の補正値）を出力する。これにより，張力が安定したと判断できるタイミングｔ３以降は，空気巻き込みによる影響を除いた値を測定値とすることができ，測定誤差が小さくなることが期待できる。

また，測定値は，プレス部４でのプレス工程時におけるプレスロールのロール径ばらつきや，ダイ塗工工程におけるバックアップロールのロール径ばらつきによる周期的な変化（図５中の測定生値が波状となる変化）の影響を受ける。そこで，制御装置５０は，この周期的な変化量をあらかじめ記憶しておいてもよい。この場合，Ｓ０６の補正では，この周期的な変化量を，タイミングｔ３までに取得し，それら加工周期による変化量と同期をとって膜厚を補正してもよい。これにより，加工周期（短距離）での品質ばらつきやロット内（長距離）での品質ばらつきを踏まえて，より適切な膜厚の経時変化を計ることが期待できる。

［基準ローラ］
続いて，測定精度をより高めるための，基準ローラ３１の構成について説明する。

レーザ変位計のような光学式の変位計を利用して膜厚を測定するには，基準ローラ３１の位置を正確に把握する必要がある。本形態では，基準ローラ３１の位置をレーザ変位計４１，４４によって測定するが，例えば，乱反射成分を受光することによって測定対象物の位置を検出するレーザ変位計を利用する場合には，基準ローラ３１の表面が鏡面仕上げされていると，乱反射成分が少なくなって計測誤差が大きくなる傾向にある。

そこで，基準ローラ３１の表面加工として，ローラ表面に鏡面を減らす仕上げ処理を施す。鏡面を減らす仕上げ処理には，例えば，アルミニウムの陽極酸化処理が該当する。この他，粗面化して艶を消したり，色を付けたりすることで，鏡面を減らすことができる。鏡面を減らすことによって乱反射成分が増え，基準ローラ３１の位置を高精度に測定できる。

また，鏡面を減らす仕上げ処理として，例えば，微粒子によるショットピーニング処理（例えば，ＷＰＣ処理）を施すとよい。微粒子によるショットピーニング処理では，艶を消しつつ面粗度の悪化を防ぐことができる。そのため，ウエブ２０への転写傷を減らすことも期待できる。また，微粒子によるショットピーニング処理では，表面に無数の凹部が形成されることから，その凹部がウエブ２０の搬送時に空気の逃げ道となる。そのため，高速搬送時の空気巻き込みによるウエブ２０の浮上量も低減できる。従って，基準ローラ３１の位置検出とウエブ２０の位置検出とがともに高精度になることが期待できる。

以上詳細に説明したように本形態の膜厚測定装置１００は，ウエブ２０（被検膜）の厚さをオンライン測定するものであって，あらかじめ空気巻き込みの影響が少ない搬送速度ｖ１での低速搬送期間中に，マスタ値を測定している。そして，生産目標の搬送速度ｖ２に達した後に，オンライン測定の膜厚の計測値とそのマスタ値との差を変化量として求め，高速搬送中に得た膜厚の計測結果を，その変化量を用いて補正している。すなわち，膜厚測定装置１００では，高速搬送中に得た膜厚の測定生値を，その変化量を用いて補正することで，変化量分の測定誤差をキャンセルしている。その結果として，測定精度の向上が期待できる。

また，本形態の膜厚測定装置１００は，低速搬送期間に測定した値をマスタ値とすることで，すべてオンラインで行うことができる。すなわち，オフラインでの膜厚測定が必要ない。そのため，オフライン測定に伴う稼働率の低下は生じない。

また，本形態の膜厚測定装置１００は，４のレーザ変位計４１，４２，４３，４４を基準ローラ３１上に固定し，各レーザ変位計は走査動作を行わない。そのため，走査動作に必要な機械構成は不要であり，機械構成がシンプルである。また，走査動作が必要な場合には，走査精度（例えば，走査ラインとローラ軸との平行度）の影響を受けるために高精度化が困難であるが，本形態の膜厚測定装置１００にはそのような影響はない。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態では，正極用の電極板の製造工程として説明したが，負極用の電極板であってもよい。また，電池用の電極板の製造工程に限らず，帯状の基材上に形成された薄膜の厚さを測定する用途に広く適用可能である。

また，実施の形態では，マスタ値を低速搬送中のウエブ２０のオンライン測定によって取得しているが，これに限るものではない。例えば，オフライン時に測定した膜厚をマスタ値として記憶しておいてもよい。この場合，搬送速度ｖ１での低速搬送期間は不要となる。また，オフライン時の測定では，空気巻き込みによる影響を全く受けないことから，オンライン測定にてマスタ値を取得する実施の形態よりも，より高精度のマスタ値が得られる。

また，実施の形態では，計測開始の加速時において，張力が安定するまでの間，膜厚をマスタ値としているが，計測終了の減速時においても，張力が不安定となることが予想される。そのため，計測終了時，張力が安定状態から不安定状態になったと判断した後，マスタ値を測定値として代用してもよい。

６ 膜厚測定部
２０ ウエブ（被検膜）
２１ アルミ箔
２２ ペースト層
３１ 基準ローラ
３２ 駆動装置
４１，４４ レーザ変位計（第１変位計）
４２，４３ レーザ変位計（第２変位計）
４６ 張力検出器
５０ 制御装置
１００ 膜厚測定装置

Claims (8)

1. 帯状をなす被検膜の厚さを測定する膜厚測定装置において，
   前記被検膜を張架するローラである基準ローラ表面からの距離を測定する第１変位計と，前記基準ローラに張架された前記被検膜表面からの距離を測定する第２変位計とを有し，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に前記被検膜の厚さを計算するオンライン計測部と，
   前記被検膜の搬送速度が生産の目標速度に達する前に，前記被検膜の厚さの基準となるマスタ値を取得するマスタ取得部と，
   前記マスタ値の取得後であって前記被検膜の搬送速度が前記目標速度に達した後であって前記被検膜の張力が一定となった時点における前記被検膜の厚さを，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に計算し，当該計算結果と前記マスタ値との差分を変化量として計算する変化量計算部と，
   前記変化量計算部にて変化量を算出した時点よりも以降の前記オンライン計測部での計測値を，前記変化量計算部で計算した変化量を用いて補正する補正部と，
   前記マスタ値の取得後であって前記被検膜の張力が一定となるまでの間，前記マスタ値を前記被検膜の厚さとして補正する第２補正部と，
   を備えることを特徴とする膜厚測定装置。
2. 請求項１に記載する膜厚測定装置において，
   前記マスタ取得部は，前記被検膜の搬送速度が，前記目標速度に達する前であって前記目標速度よりも遅い第２目標速度となっている期間内に，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に計算した前記被検膜の厚さをマスタ値として取得することを特徴とする膜厚測定装置。
3. 請求項１に記載する膜厚測定装置において，
   前記マスタ取得部は，オフライン時に計測した被検膜の厚さをマスタ値として取得することを特徴とする膜厚測定装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する膜厚測定装置において，
   前記第１変位計は，光学式の変位計であり，
   前記基準ローラは，表面の鏡面を低減する仕上げ処理がなされていることを特徴とする膜厚測定装置。
5. 請求項４に記載する膜厚測定装置において，
   前記仕上げ処理は，微粒子を前記基準ローラの表面に投射する処理であることを特徴とする膜厚測定装置。
6. 帯状をなす被検膜の厚さを測定する膜厚測定方法において，
   第１変位計にて，前記被検膜を張架するローラである基準ローラ表面からの距離を測定し，第２変位計にて，前記基準ローラに張架された前記被検膜表面からの距離を測定し，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に前記被検膜の厚さを計算するオンライン計測ステップと，
   前記被検膜の搬送速度が生産の目標速度に達する前に，前記被検膜の厚さの基準となるマスタ値を取得するマスタ取得ステップと，
   前記マスタ値の取得後であって前記被検膜の搬送速度が前記目標速度に達した後であって前記被検膜の張力が一定となった時点における前記被検膜の厚さを，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に計算し，当該計算結果と前記マスタ値との差分を変化量として計算する変化量計算ステップと，
   前記変化量計算ステップにて変化量を算出した時点よりも以降の前記オンライン計測ステップでの計測値を，前記変化量計算ステップで計算した変化量を用いて補正する補正ステップと，
   前記マスタ値の取得後であって前記被検膜の張力が一定となるまでの間，前記マスタ値を前記被検膜の厚さとして補正する第２補正ステップと，
   を含むことを特徴とする膜厚測定方法。
7. 請求項６に記載する膜厚測定方法において，
   前記マスタ取得ステップでは，前記被検膜の搬送速度が，前記目標速度に達する前であって前記目標速度よりも遅い第２目標速度となっている期間内に，前記第１変位計および前記第２変位計の測定結果を基に計算した前記被検膜の厚さをマスタ値として取得することを特徴とする膜厚測定方法。
8. 請求項６に記載する膜厚測定方法において，
   前記マスタ取得ステップでは，オフライン時に計測した被検膜の厚さをマスタ値として取得することを特徴とする膜厚測定方法。

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