JPH0963579A - 電池電極製造用加圧装置 - Google Patents

電池電極製造用加圧装置

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JPH0963579A
JPH0963579A JP7213543A JP21354395A JPH0963579A JP H0963579 A JPH0963579 A JP H0963579A JP 7213543 A JP7213543 A JP 7213543A JP 21354395 A JP21354395 A JP 21354395A JP H0963579 A JPH0963579 A JP H0963579A
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nickel
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rollers
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茂雄 笠原
Hajime Takayama
元 高山
Yoshiyuki Sakai
良幸 酒井
Toshihiko Sogo
敏彦 草郷
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  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単でかつ小型化による据付けスペー
スの縮小化が図れると共に、無地部形成位置と塗工機に
おける活物質の掻き落し位置との位置合せが容易で高精
度の正極基材を安定して得ることができること。 【解決手段】 無地部形成部2の段付ローラ6と調厚部
3のフラットローラ7とが同一駆動源4により駆動する
ように構成した。このため両ローラ6,7の速度同調が
必然的に行われ、無地部形成部2と調厚部3との間に従
来必要とした他の張力調整機構を不要とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばニッケル水
素2次電池の正極用基材として用いられるニッケルメッ
キフェルトを加圧して無地部付け及びフェルト厚さの調
整を行う電池電極製造用加圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ニッケル水素2次電池の正極は、
図6に示すように帯状体のニッケルメッキフェルト10
0(図6(a))を無地部付け装置で加圧して適宜の間
隔で無地部101を、幅方向に対して直交する方向に形
成した(図6(b))後、調厚装置で全幅を加圧してフ
ェルト厚みTを調整し(図6(c))、その後塗工機で
ニッケルメッキフェルト100の両側面に、二酸化ニッ
ケル等の活物質に結着剤や水等を混ぜてペースト状にし
た活物質102を塗布し(図6(d))、その後無地部
101に塗布された活物質102のみを掻き落した後残
留する活物質102を乾燥機で乾燥させて、正極基材1
03(図6(e))を得、この正極基材を適当な大きさ
に裁断することによって形成されている。
【0003】この正極基材103は、従来図7及び図8
にそれぞれ示す製造装置により製造されている。これら
の製造装置は、一端側に配置された巻出機からボビンに
巻回収容された原料基材としてのニッケルメッキフェル
トが繰り出され、他端側に配置された巻取機のボビンに
成形品としての正極基材を巻取り収容するようになって
おり、この巻出機から巻取機へのニッケルメッキフェル
トの移動過程で、無地部付け、フェルト厚みの調整、活
物質の塗布、及び活物質の乾燥を行なうようになってい
る。
【0004】すなわち、図7及び図8に示す製造装置
は、一対の段付ローラ201,201を備えた無地部付
け装置200,一対のフラットローラ301,301を
備えた調厚装置300,塗工槽402及びドクターブレ
ード401を備えた塗工機400,及び乾燥機500が
ニッケルメッキフェルト100の移動方向(図中矢印で
示す)に沿って順次設けられており、巻出機(図示せ
ず)から繰り出された帯状体のニッケルメッキフェルト
100(図6(a)参照)を無地部付け装置200の一
対の段付ローラ201,201で加圧することにより無
地部101を形成した(図6(b)参照)後、調厚装置
300の一対のフラットローラ301,301で加圧す
ることによりフェルト厚みTを調整し(図6(c)参
照)、その後塗工機400の塗工槽402を経由するこ
とによってニッケルメッキフェルト100の両面に活物
質102を塗布する(図6(d)参照)と共にドクター
ブレード401で無地部101に塗布された活物質10
2のみを掻き落した後、乾燥機500でニッケルメッキ
フェルト100上に残留する活物質102を乾燥して正
極基材103(図6(e)参照)を得、この正極基材1
03を巻取機(図示せず)のボビンに巻取り収容するよ
うになっている。
【0005】ところでニッケルメッキフェルト100
は、ポリエステルフィルムをニッケルメッキした後、焼
いてポリエステルフィルムを除去して製造されるもの
で、多孔質の毛布状の帯状体となっている。このためニ
ッケルメッキフェルト100は、非常に伸び易くなって
いるので、製造工程における走行中の張力をできるだけ
小さく、かつ安定に保つ必要がある。
【0006】ところが従来の製造装置では、加圧装置を
構成する無地部付け装置200及び調厚装置300がそ
れぞれ独立した駆動源で駆動されているため、両装置2
00,300の各ローラ201,301間の速度同調が
難しく、このためニッケルメッキフェルト100の張力
が安定しない。
【0007】そこで、従来の加圧装置は無地部付け装置
200と、調厚装置300との間にダンサーローラ機構
600(図7参照)やアキュムメータ700(図8参
照)等の張力調整機構を配置してニッケルメッキフェル
ト100の走行中の張力の安定化を図っている。
【0008】なお、図7及び図8中、符号Rはニッケル
メッキフェルト100(または正極基材103)を誘導
するローラであり、図7中の符号800は塗工機400
と調厚装置300との間のニッケルメッキフェルト10
0の張力を調整するダンサーローラ機構である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
池電極製造用加圧装置は、無地部付け装置200と調厚
装置300との間に張力調整機構を設ける必要があるた
め、構造が複雑化すると共に、大型化して据付けスペー
スの拡大化を招くという課題を有している。
【0010】また、従来の電池電極製造用加圧装置は、
無地部付け装置200が張力調整機構の存在のため塗工
機400から物理的に遠くなってしまうため、無地部付
け装置200における無地部101の形成位置と、塗工
機400におけるドクターブレード401による掻き落
し位置とがずれる虞れがあり、この結果高精度の正極基
材103を安定して得ることが難しいという課題をも有
している。
【0011】本発明は、前記した課題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は構造が簡単でかつ小型化に
よる据付けスペースの縮小化が図れると共に、無地部形
成位置と塗工機における活物質の掻き落し位置との位置
合せが容易で高精度の正極基材を安定して得ることがで
きる電池電極製造用加圧装置を提供するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ため、請求項1記載の発明は、ニッケルメッキフェルト
を移動させながら段付ローラ及びフラットローラで順次
加圧することにより、該ニッケルメッキフェルトにそれ
ぞれ無地部付け及びフェルト厚みの調整を行なう電池電
極製造用加圧装置において、前記段付ローラと前記フラ
ットローラとが同一駆動源により駆動するように構成さ
れていることを特徴としている。
【0013】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の電池電極製造用加圧装置であって、前記段付ローラ
と前記フラットローラとが、両ローラ間のニッケルメッ
キフェルトの移動軌跡が直線状になるように設けられて
いることを特徴としている。
【0014】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
又は2記載の電池電極製造用加圧装置であって、前記段
付ローラ、フラットローラ、及び駆動源が架台にユニッ
ト化されていることを特徴としている。
【0015】請求項1乃至3記載の発明は前記した構成
になっているので次の作用を奏する。
【0016】すなわち、請求項1記載の発明は、ニッケ
ルメッキフェルトに無地部を形成する段付ローラと、前
記ニッケルメッキフェルトのフェルト厚みを調整するフ
ラットローラとを同一の駆動源で駆動するように構成し
たので、前記両ローラの速度同調が必然的に行われ、従
来必要としたダンサーローラやアキュムレータ等の張力
調整機構を要すること無く、前記両ローラ間における、
ニッケルメッキフェルトに負荷される張力の安定化が図
られ、全体構成を簡略化することができると共に、段付
ローラと次工程の塗工機までのニッケルメッキフェルト
の移動距離を可及的に短縮することができて、段付ロー
ラによる無地部形成位置と塗工機における活物質の掻き
落し位置との間の位置ずれが生じにくくなる。
【0017】また、請求項2記載の発明は、ニッケルメ
ッキフェルトのローラ間の移動軌跡が直線状になるよう
に段付ローラとフラットローラを設けたので、段付ロー
ラをフラットローラ、ひいては次工程の塗工機に、より
接近させて設けることができる。
【0018】さらに、請求項3記載の発明は、段付ロー
ラ、フラットローラ、及び駆動源を架台にユニット化し
て一体構造としたので、構造の一層の簡略化と共に次工
程の塗工機における活物質の掻き落し位置に対する段付
ローラの位置決めを精確に行なうことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示した実施の形
態に基いて具体的に説明する。
【0020】図1及び図2は、一実施の形態としての電
池電極製造用加圧装置1を示す。この加圧装置1は、無
地部形成部2と、調厚部3と、これら無地部形成部2及
び調厚部3を駆動する駆動源4とが架台5にユニット化
された一体構造となっている。
【0021】無地部形成部2は、一端側に固設したギヤ
6a,6a同士を噛合させ、かつ上下方向に所定の隙間
を維持して架台5に平行に配置された一対の段付ローラ
6,6と、架台5にブラケット17を介して取付けられ
下側の段付ローラ6のギヤ6aと噛合するギヤ8bと駆
動源4に連係するスプロケット8aとを有する従動部8
とから構成されている。段付ローラ6は、軸方向に適宜
の間隔に設けられた複数の大径リング6b,6b,…を
有して形成されている。
【0022】また、調厚部3は、一端側に固設したギヤ
7a,7a同士を噛合させ、かつ上下方向に所定の隙間
を維持して架台5に平行に配置された一対のフラットロ
ーラ7,7と、架台5にブラケット18を介して取付け
られ下側のフラットローラ7のギヤ7aと噛合するギヤ
9bと駆動源4に連係するスプロケット9aとを有する
従動部9とから構成されている。フラットローラ7は軸
方向同一径の平坦面を有して形成されている。
【0023】さらに駆動源4は、一端側にスプロケット
4aを備えた減速機付モータからなり、ブラケット19
を介して架台5に取付けられている。ブラケット19は
複数の長孔19a及び上、下に取付けられた複数のねじ
19bにより上下方向の位置調整が可能に架台5に取付
けられている。この駆動源4は、そのスプロケット4a
と、無地部形成部2における従動部8のスプロケット8
aと、調厚部3における従動部9のスプロケット9aと
に伝導チェーン10を懸架することにより駆動系を構成
している。
【0024】そしてこの加圧装置1は、無地部形成部2
の段付ローラ6と調厚部3のフラットローラ7とが、両
ローラ6,7間のニッケルメッキフェルト100の移動
軌跡が直線状になるように設けられている。すなわち、
段付ローラ6とフラットローラ7との間に他の張力調整
機構が介在した場合、ニッケルメッキフェルト100の
移動軌跡が蛇行して長くなるが、加圧装置1において前
記移動軌跡が直線状になるように前記ローラ6,7を設
けることによって前記移動軌跡が長くなるのを避けるこ
とができる。
【0025】加圧装置1には段付ローラ6とフラットロ
ーラ7との略中間部位にニッケルメッキフェルト100
の下面に当接する中間ローラ24が設けられると共に、
ニッケルメッキフェルト100の移動方向(図1中矢印
方向)に沿う入口側(図1の右側)及び出口側(図1の
左側)にそれぞれブラケット22及び23を介して入口
ローラ20及び出口ローラ21が設けられており、これ
ら各ローラ20,6,24,7,及び21は加圧装置1
の入口側から出口側に至るニッケルメッキフェルト10
0の移動軌跡が水平直線状になるように位置付けられて
設けられている。なお、図1においては加圧装置1の出
口側に設けられるダンサーローラ800が省略されてい
る。
【0026】図3及び図4を参照して更に詳しく説明す
る。
【0027】無地部形成部2を構成する段付ローラ6,
6は、図4に示すように主軸部に外挿された大径リング
6bが同じく主軸部に外挿されたスペーサ6cにより適
宜の間隔を維持して設けられることによって形成されて
おり、大径リング6b同士を対向させて上下方向に配置
されると共に両端を架台5のベアリング軸受25に回転
自在に支持されて取付けられている。このとき大径リン
グ6bはニッケルメッキフェルト100に形成される無
地部101(図6(b)参照)の深さにより所望の外径
のものが選択され、かつその設定間隔は無地部101の
形成間隔に合致させて決定される。
【0028】そして、段付ローラ6,6の内、上側段付
ローラ6は図4に示すように架台5に上下動可能に取付
けられている。すなわち上側段付ローラ6の両端を支持
するベアリング軸受25を内設する軸受ケース26が架
台5に設けた案内レール27に沿って上下動可能に設け
られており(図3参照)、この軸受ケース26がハンド
ル11の作動で上、下動するボールねじ13の下端部に
取付けられている。ボールねじ13はその中間部が架台
5の上部に設けたギヤケース28内の動力伝達機構(図
示せず)にノンバックラッシュ機構(図示せず)と共に
連係しており、このギヤケース28を突き抜けた上端部
が緩衝機構29に連結している。この緩衝機構29は、
外キャップ33と内キャップ34とが相互に移動可能に
組付けられ、かつ外キャップ33と内キャップ34との
間に形成される間隙に圧縮ばね32を組付けて構成され
ており、ボールねじ13の上端部は内キャップ34の底
部を突き抜けて外キャップ33にボルト35で締結され
ている。
【0029】また、両側に位置するギヤケース28内の
動力伝達機構同士は、両側の位相調整機構14を介して
連結したシャフト12により連結されている。この位相
調整機構14は、シャフト12に対する各動力伝達機構
の角位相調整を行なうもので、この角位相調整により上
側段付ローラ6の長手方向の倒れを補正することができ
る。
【0030】このように構成された上側段付ローラ6の
昇降機構によれば、ハンドル11を回転操作することに
よって、この回転を両側のギヤケース28内の動力伝達
機構を介して各ボールねじ13に伝達して、両側にある
ボールねじ13を同期して上下動させるようになってい
る。このボールねじ13の上下動は、上側段付ローラ6
の両端部を軸支するベアリング軸受25を内設した両側
の軸受ケース26及び緩衝機構29の上下動を伴ない、
この結果上側段付ローラ6の上下動を行なうことかでき
る。
【0031】そしてこの上側段付ローラ6の上下動によ
り無地部形成部2のローラ6,6の間隙を調整すること
ができる。すなわち、上方位置にある上側段付ローラ6
をハンドル11を操作して下降させる。このときまず緩
衝機構29の内キャップ34の底面がギヤケース28の
上面に当接して緩衝機構29の下降が停止する。その後
更にハンドル11を操作して上側段付ローラ6を下降さ
せると、緩衝機構29の外キャップ33が圧縮ばね32
のばね力に抗してボールねじ13と共に下降する。この
上側段付ローラ6の更なる下降により、軸受ケース26
に側方に突出させて設けたブラケット36の先端の突出
部37が架台5に取付けたダイヤルゲージ15の接触子
に当接し、このダイヤルゲージ15によりロール6,6
間の間隙がデジタル表示されるようになっている。この
ダイヤルゲージ15は、例えば1μmの分解能を有する
ものが用いられ、このダイヤルゲージ15の表示を見な
がらハンドル11を操作して無地部形成部2のローラ
6,6の間隙を精度良く調整することができる。
【0032】他方、調厚部3を構成するフラットローラ
7,7は、無地部形成部2の段付ローラ6,6と同様
に、その両端部を架台5に設けたベアリング軸受に回転
自在に支持されて取付けられている。このときフラット
ローラ7,7の内、上側フラットローラ7は前述した上
側段付ローラ6と同様に案内レール27に沿って上下動
する軸受ケース26を介して架台5に上下動可能に設け
られており、上側段付ローラ6と同様なハンドル16,
ボールねじ13,緩衝機構29からなる昇降機構により
上下動するように構成されている。そして調厚部3にお
けるフラットローラ7,7の間隙も無地部形成部2と同
様に、下降する軸受ケース26に側方に突出させて設け
たブラケット37の先端の突出部37がダイヤルゲージ
15の接触子に当接したときのデジタル表示により精度
良く調整することができる。
【0033】なお、図中符号30及び31は、それぞれ
駆動系及び位相調整機構14を含む連結シャフト系を覆
うカバーを示し、符号38は一対の段付ローラ6及び一
対のフラットローラ7のそれぞれのローラ間隙の調整後
ハンドル11及び16の不用意な回動をロックするため
のクランプレバーである。
【0034】このように構成された加圧装置1は、図5
に示すように電池電極製造工程においてニッケルメッキ
フェルト100の移動方向(図中矢印で示す)に沿った
塗工機400の直前に配置され、無地部形成部2で巻出
機から繰り出されたニッケルメッキフェルト100に無
地部101(図6(b)参照)を形成すると共に、調厚
部3でニッケルメッキフェルト100のフェルト厚みを
調整した後、塗工機400を経て乾燥機500へ送るよ
うになっている。このとき用いる加圧装置1は、出口ロ
ーラ21を設けた側にニッケルメッキフェルト100の
張力を調整するダンサーローラ機構800が設けられて
いる。
【0035】すなわち、加圧装置1は、駆動源4が作動
すると、この駆動源4と伝導チェーン10で連係された
従動部8,9が共に駆動すると共に、この従動部8及び
9にそれぞれ噛合する一対の段付ローラ6,6及び一対
のフラットローラ7,7が駆動するようになっている。
この一対の段付ローラ6,6及び一対のフラットローラ
7,7の駆動により、入口ローラ20を経て加圧装置1
内に送り込まれたニッケルメッキフェルト100は、無
地部形成部2で一対の段付ローラ6,6で加圧されて無
地部101(図6(b)参照)を形成した後、水平直線
状の移動軌跡に沿って調厚部3に送られ、この調厚部3
で一対のフラットローラ7,7で加圧されてフェルト厚
みを調整し、その後出口ローラ21及びダンサーローラ
機構800を経て塗工機400へ送られるようになって
いる。
【0036】塗工機400では、塗工槽402を経由し
て無地部101を含んだニッケルメッキフェルト100
の両面に活物質102が塗布された(図6(d)参照)
後、無地部101に塗布された活物質102のみをドク
タブレード401で掻き落す。その後乾燥機500に送
られてニッケルメッキフェルト100上に残留する活物
質102を乾燥して正極基材103(図6(e)参照)
を得ることができる。なお、図5中、符号Rはニッケル
メッキフェルト100(または正極基材103)を誘導
するローラである。
【0037】このように加圧装置1は、無地部形成部2
の一対の段付ローラ6,6と、調厚部3の一対のフラッ
トローラ7,7を同一の駆動源4で駆動するようにした
ので、両ローラ6,7の速度同調が必然的に行われ、従
来必要としたダンサーローラ(図7参照)やアキュムレ
ータ(図8参照)等の張力調整機構を要すること無く、
無地部形成部2と調厚部3との間のニッケルメッキフェ
ルト100に負荷される張力の安定化を図ることができ
る。
【0038】また、加圧装置1は、段付ローラ6,フラ
ットローラ7,及び駆動源4を架台5にユニット化して
一体構造とし、しかも他の張力調整機構を不要としたの
で、構造の簡略化に伴なう装置全体の小型化により据付
けスペースの縮小化をも達成できる。
【0039】さらに加圧装置1は、他の張力調整機構を
介在させる必要が無いので、ニッケルメッキフェルト1
00の移動軌跡が直線状になるように無地部形成部2と
調厚部3とを設けることができ、このようにすることに
よって、無地部形成部2と次工程の塗工機400までの
ニッケルメッキフェルト100の移動距離を短縮でき、
この短縮できた分無地部101の形成位置と塗工機40
0における活物質102の掻き落し位置との間の位置ず
れが生じにくくなり、無地部101と活物質102の塗
布部位とが明確に区画された高精度の正極基材103
(図6(e)参照)を得ることができる。
【0040】この加圧装置1を組込んだ製造工程によ
り、厚さ約2mmのニッケルメッキフェルト原材料を加
圧装置1で加圧して無地部厚さ0.15mm±0.0
1、調厚厚さ1.00mm±0.01のニッケルメッキ
フェルトを得、このニッケルメッキフェルトを塗工機及
び乾燥機を経て移動させることにより正極基材を製造し
たところ、張力変動に起因する損傷を生じないニッケル
メッキフェルトを有し、かつ無地部と活物質の塗布部位
とが明確に区画された高精度の正極基材を得ることがで
きた。
【0041】
【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明よれば、
次の効果を奏する。
【0042】すなわち、請求項1記載の発明によれば、
無地部形成用の段付ローラと、フェルト厚み調整用のフ
ラットローラとの速度同調が必然的に行われ、従来必要
としたダンサーローラやアキュムレータ等の張力調整機
構を要すること無く前記両ローラ間におけるニッケルメ
ッキフェルトに負荷される張力の安定化が図られ、全体
構成を簡略化できると共に、段付ローラと次工程の塗工
機までのニッケルメッキフェルトの移動距離を可及的に
短縮することができて、段付ローラによる無地部形成位
置と塗工機における活物質の掻き落し位置との間の位置
ずれが生じにくくなり、この結果構造が簡単でかつ小型
化による据付けスペースの縮小化が図れると共に、無地
部形成装置と塗工機における活物質の掻き落し位置との
位置合せが容易で高精度の正極基材を安定して得ること
ができる電池電極製造用加圧装置を提供することができ
る。
【0043】また、請求項2記載の発明によれば、ニッ
ケルメッキフェルトの移動軌跡が直線状になるように段
付ローラとフラットローラとを設けたので段付ローラ
を、フラットローラ及び次工程の塗工機に、より接近さ
せて設けることができ、この結果請求項1記載の発明の
効果に加えて一層の小型化を図ることができると共に、
無地部形成位置と活物質の掻き落し位置との位置合せが
一層容易となって高精度の正極基材を得ることができる
電池電極製造用加圧装置を提供することができる。
【0044】さらに、請求項3記載の発明によれば、段
付ローラ、フラットローラ、及び駆動源を架台にユニッ
ト化して一体構造としたので、構造の一層の簡略化と共
に次工程の塗工機における活物質の掻き落し位置に対す
る段付ローラの位置決めをより一層精確に行なうことが
できるようになり、この結果請求項1又は2記載の発明
の効果に加えて装置の一層の小型化と正極基材の一層の
高精度化が達成でき、かつ据付性も向上した電池電極製
造用加圧装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態としての電池電極製造用加圧装置
の正面図である。
【図2】図1のZ矢視の左側部分図である。
【図3】図1の電池電極製造用加圧装置の拡大背面図で
ある。
【図4】図1のIV−IV線に沿う要部拡大断面図である。
【図5】図1の電池電極製造用加圧装置を用いた電池電
極製造工程の概略説明図である。
【図6】電池電極製造工程の各工程における基材の部分
斜視図である。
【図7】従来の電池電極製造工程の概略説明図である。
【図8】従来の他の電池電極製造工程の概略説明図であ
る。
【符号の説明】
1 電池電極製造用加圧装置 2 無地部形成部 3 調厚部 4 駆動源 5 架台 6 段付ローラ 7 フラットローラ 100 ニッケルメッキフェルト 101 無地部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 良幸 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 草郷 敏彦 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルメッキフェルトを移動させなが
    ら段付ローラ及びフラットローラで順次加圧することに
    より、該ニッケルメッキフェルトにそれぞれ無地部付け
    及びフェルト厚みの調整を行なう電池電極製造用加圧装
    置において、 前記段付ローラと前記フラットローラとが同一駆動源に
    より駆動するように構成されていることを特徴とする電
    池電極製造用加圧装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電池電極製造用加圧装置
    であって、 前記段付ローラと前記フラットローラとが、両ローラ間
    のニッケルメッキフェルトの移動軌跡が直線状になるよ
    うに設けられていることを特徴とする電池電極製造用加
    圧装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の電池電極製造用加
    圧装置であって、 前記段付ローラ、フラットローラ、及び駆動源が架台に
    ユニット化されていることを特徴とする電池電極製造用
    加圧装置。
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