KR20130079584A

KR20130079584A - 도포 장치 및 도포막 형성 시스템

Info

Publication number: KR20130079584A
Application number: KR1020137011941A
Authority: KR
Inventors: 마사오 이노우에
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2013-07-10
Also published as: WO2012132056A1; KR101541625B1; CN103168379A; JP2012212619A; CN103168379B; JP5711031B2

Abstract

도포 처리부와, 활물질의 제1 도포막이 형성된 상태로, 기재의 제2 주면에 활물질의 도포액을 도포한다. 도포 처리부는, 주로, 노즐과, 위치 검출부와, 구동부를 구비하고 있다. 노즐은, 백업 롤러와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 위치 검출부는, 이른바 2차원 레이저 변위계에 의해 구성된 센서이다. 위치 검출부는, 길이 방향을 따른 기재의 반송 경로에 있어서, 노즐의 토출 위치보다 상류측의 검출 위치에 배치되어 있다. 구동부는, 노즐을 전후 좌우 상하로 이동시킴으로써, 백업 롤러에 대한 토출구의 위치를 조정한다.

Description

도포 장치 및 도포막 형성 시스템{COATING APPARATUS AND COATING-FILM FORMING SYSTEM}

본 발명은, 화학 전지의 전극 재료로서 이용되는 활물질의 도포액을 기재에 도포함으로써, 기재상에 도포막을 형성하는 도포 장치, 및, 이 도포 장치를 장착한 도포막 형성 시스템에 관한 것이다.

종래부터, 기재로서 이용되는 금속박상에, 비교적 고점도의 전극 재료를 도포함으로써, 리튬 이온 이차 전지 등의 화학 전지를 제조하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).

여기서, 특허 문헌 1의 제조 방법에서는, 다음과 같은 수법에 의해, 금속박상에 도포막이 형성된다. 먼저, 띠형상의 금속박이, 복수의 롤러에 의해, 풀어내기부로부터 전극 재료를 토출하는 슬릿 노즐의 직하로 반송된다.

다음에, 금속박의 반송 방향(금속박의 길이 방향과 평행)에 있어서 슬릿 노즐보다 상류측에 배치된 위치 검출 센서에 의해, 폭 방향(길이 방향과 직교하는 방향)에 있어서의 금속박의 일단부(폭 방향에 있어서의 금속박의 양단 중 한쪽의 단부)의 위치가 검출된다.

이어서, 검출된 일단부의 위치에 기초하여, 슬릿 노즐을, 폭 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 폭 방향에 있어서의 금속박의 일단부를 기준 위치로서, 이 기준 위치로부터 폭 방향을 따라 일정 거리만큼 떨어진 위치에, 전극 재료를 도포할 수 있다. 그리고, 전극 재료의 도포가 금속박의 양쪽 주면(양면)에 대해 실행됨으로써, 금속박의 양면에 도포막이 형성된다.

일본국 특허 제4259026호 공보

그러나, 폭 방향에 있어서의 금속박의 사이즈는, 반드시 일정하지는 않고, 한쪽의 단부를 기준 위치로 하는 도포막의 도포 위치는, 다른 한쪽의 단부를 기준 위치로 하는 도포막의 도포 위치와 어긋난다. 그 결과, 한쪽 주면에 형성된 도포막의 기준 위치가 불분명한 경우, 양쪽 주면에 형성된 도포막의 도포 위치를 일치시킬 수 없다고 하는 문제가 발생한다.

그래서, 본 발명에서는, 기재의 한쪽 주면에 도포막이 형성되어 있는 경우에 있어서, 다른 한쪽의 주면에 양호하게 도포막을 형성할 수 있는 도포 장치, 및, 이 도포 장치를 장착한 도포막 형성 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 이 발명의 제1의 양태에 따른 도포 장치는, 띠형상으로 된 기재의 제1 주면상에 활물질의 제1 도포막이 형성된 상태로, 상기 기재의 제2 주면에 활물질의 도포액을 도포함으로써, 상기 제2 주면상에 제2 도포막을 형성하는 도포 장치로서, 상기 제1 도포막은, 상기 기재의 길이 방향을 따라 형성됨과 더불어, 상기 제2 도포막이 형성될 때, 상기 기재는, 상기 길이 방향을 따라 반송되고, 상기 기재의 폭 방향을 따른 슬릿형상의 토출구로부터 상기 기재의 상기 제2 주면을 향해, 상기 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 길이 방향을 따른 상기 기재의 반송 경로에 있어서, 상기 노즐의 토출 위치로보다 상류측의 검출 위치에 배치됨과 더불어, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 도포막의 제1 양단 위치를 상기 기재의 각 부분에 대해 검출하는 위치 검출부와, 상기 노즐을 상기 폭 방향을 따라 이동시키는 구동부와, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 상기 제1 양단 위치에 기초하여, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 노즐의 위치를 결정함으로써, 상기 기재의 각 부분에 있어서의 상기 제2 도포막의 형성 위치를 결정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 제2의 양태에 따른 도포 장치는, 제1의 양태에 따른 도포 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 2차원 레이저 변위계인 것을 특징으로 한다.

또, 제3의 양태에 따른 도포 장치는, 제1의 양태에 따른 도포 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 도포막의 양단 부근을 촬상 가능한 촬상부와, 상기 촬상부에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 상기 폭 방향을 따른 상기 제1 도포막의 상기 제1 양단 위치를 연산하는 연산부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 제4의 양태에 따른 도포 장치는, 제1 내지 제3 중 어느 한 양태에 따른 도포 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 상기 기재의 각 부분에 대해, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 기재의 제2 양단 위치를, 상기 제1 양단 위치와 함께 검출하는 것을 특징으로 한다.

또, 제5의 양태에 따른 도포막 형성 시스템은, 제1 내지 제4 중 어느 한 양태에 따른 도포 장치와, 상기 도포 장치로 도포된 상기 기재상의 상기 도포액을 건조시키는 건조 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1 내지 제4의 양태에 따른 도포 장치 및 제5의 양태에 따른 도포막 형성 시스템에 따르면, 위치 검출부는, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막의 제1 양단 위치를 기재의 각 부분에 대해 검출할 수 있다. 이에 의해, 폭 방향에 있어서의 기재의 사이즈가, 기재의 각 부분에 있어서 변동되어도, 제1 도포막의 형성 위치 및 폭을, 정확하게 검출할 수 있다.

그로 인해, 기재의 각 부분에 있어서 제1 및 제2 도포막의 형성 위치가 일치하도록, 노즐의 위치를 결정할 수 있다. 또, 검출된 제1 도포막의 폭에 의해, 제1 도포막의 형성 불량을 발견할 수 있다.

특히, 제4의 양태에 따른 도포 장치에 따르면, 기재의 각 부분에 있어서, 폭 방향을 따른 제1 도포막의 제1 양단 위치뿐만 아니라, 폭 방향을 따른 기재의 제2 양단 위치도 검출할 수 있다. 그로 인해, 제1 도포막에 관한 정보뿐만 아니라, 기재의 운송 상황(예를 들어, 폭 방향에 있어서의 기재의 사행(蛇行) 상황)에 관한 정보도 취득할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 도포 장치를 장착한 도포막 형성 시스템의 전체 구성의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 2는, 도포 처리부의 개략 구성을 도시하는 정면도이다.
도 3은, 노즐 및 위치 검출부의 위치 관계를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는, 도 3의 VI－VI선으로부터 본 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 상세히 설명한다.

＜1. 도포막 형성 시스템의 구성＞

도 1은, 본 발명에 따른 도포 장치를 장착한 도포막 형성 시스템(1)의 전체 구성을 도시하는 도이다. 또한, 도 1 및 이후의 각 도에는, 방향 관계를 명확하게 하기 위해, Z축 방향을 연직 방향으로 하고, XY평면을 수평면으로 하는 XYZ직교 좌표계가 첨부되어 있다. 또, 도 1 및 이후의 각 도에 있어서, 이해의 용이를 위해, 필요에 따라, 각부의 치수나 수가 과장 또는 간략화되어 그려져 있다.

도포막 형성 시스템(1)은, 기재(5)상에 활물질의 도포막을 형성함과 더불어, 형성된 도포막을 건조시킴으로써, 리튬 이온 이차 전지의 전극을 제조한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 도포막 형성 시스템(1)은, 주로, 도포 처리부(10), 예열부(60), 건조부(65), 어닐링부(70), 냉각부(75), 및 반송부(80)를 구비하고 있다. 또, 도포막 형성 시스템(1)은, 전원 및 후술하는 제어부(90)(도 2 참조) 등을 수납하는 전장(電裝) 박스(9)를 구비하고 있다.

여기서, 기재(5)는, 리튬 이온 이차 전지의 집전체로서 기능하는 띠형상의 금속박이다. 기재(5)의 형상은, 보다 구체적으로는, 길이가 긴 시트형상으로 되어 있다. 또, 기재(5)의 폭 및 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 기재(5)의 폭은 600mm~700mm로 할 수 있고, 기재(5)의 두께는 10μm~20μm로 할 수 있다.

또, 도포막 형성 시스템(1)에 있어서, 리튬 이온 이차 전지의 양극이 제조되는 경우, 기재(5)로서 예를 들어 알루미늄박(Al)을 사용할 수 있다. 한편, 음극이 제조되는 경우, 기재(5)로서 예를 들어 동박(Cu)을 사용할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 띠형상의 기재(5)는, 풀어내기 롤러(Unwindring roller)(81)로부터 송출되고, 감아넣기 롤러(82)에 의해 감겨짐으로써, 도포 처리부(10), 예열부(60), 건조부(65), 어닐링부(70), 냉각부(75)의 각부로, 이 순서대로 반송된다. 반송부(80)는, 이들 풀어내기 롤러(81) 및 감아넣기 롤러(82)와 복수의 보조 롤러(83a~83e)를 구비하여 구성되어 있고, 기재(5)를 화살표(AR1)방향을 따라 반송한다. 또한, 보조 롤러(83a~83e)의 개수 및 배치에 대해서는, 도 1의 예로 한정되지 않고, 필요에 따라 적당히 증감할 수 있다.

도포 처리부(10)는, 전극 재료로서 이용되는 활물질의 도포액을 기재(5)에 도포함으로써, 기재(5)상에 도포막을 형성한다. 도포 처리부(10)는, 기재(5)의 길이 방향(화살표(AR1) 방향)(이하, 간단히, 「길이 방향」이라고 칭한다)을 따른 반송 경로(8)에 있어서, 풀어내기 롤러(81)보다 하류측으로서, 예열부(60)의 상류측에 배치되어 있다. 또한, 도포 처리부(10)의 상세한 구성에 대해서는, 후술한다.

예열부(60)는, 도포 처리부(10)에서의 도포 처리에 의해 기재(5)상에 형성된 전극 재료의 도포막을 승온시키고, 일정 시간의 예열을 행한다. 또, 건조부(65)는, 주로 건조 처리를 행하는 처리부이며, 예열부(60)에서 예열된 도포막에 열풍을 내뿜어 가열하고 용제를 증발시킨다. 또한, 어닐링부(70)는, 도포막을 보다 고온으로 가열하여, 도포막에 잔류하고 있는 용제를 제거함과 더불어, 건조부(65)에서의 건조 처리로 도포막 중에 발생한 변형 및 잔류 응력을 제거한다. 냉각부(75)는, 가열된 도포막에 상온의 드라이 에어를 내뿜음으로써 도포막을 냉각한다.

이와 같이, 예열부(60), 건조부(65), 어닐링부(70), 및 냉각부(75)는, 도포 처리부(10)에서 도포된 기재(5)상의 도포액을 건조시키는 건조 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 기재(5)상에 형성된 도포막을 건조시키는 건조 장치로서는, 상기의 4개의 처리부를 구비한 구성으로 한정되는 것이 아니라, 도포액의 종류에 따라 적당한 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 건조 장치는, 예열부(60) 및 건조부(65)만으로 구성되어도 된다.

제어부(90)는, 도포막 형성 시스템(1)의 각 요소의 동작을 제어함과 더불어, 다양한 데이터 연산을 실현한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는, 주로, ROM(91)과, RAM(92)과, CPU(93)를 가지고 있다.

ROM(Read Only Memory)(91)은, 이른바 불휘발성의 기억부이며, 예를 들어, 프로그램(91a)이 기억되어 있다. 또한, ROM(91)으로서는, 읽고 쓰기 자재(自在)의 불휘발성 메모리인 플래쉬 메모리가 사용되어도 된다. RAM(Random Access Memory)(92)은, 휘발성의 기억부이며, 예를 들어, CPU(93)의 연산에서 사용되는 데이터가 기억된다.

CPU(Central Processing Unit)(93)는, ROM(91)의 프로그램(91a)에 따른 제어(예를 들어, 구동부(15)에 의한 노즐(11)의 이동 동작이나, 폐지 밸브(20) 및 펌프(51)에 의한 도포액의 토출 동작 등의 제어)가, 실행된다.

＜2. 도포 처리부의 구성＞

도 2는, 본 발명에 따른 도포 장치인 도포 처리부(10)의 개략 구성을 도시하는 도이다. 도 3은, 노즐(11) 및 위치 검출부(13)의 위치 관계를 설명하기 위한 측면도이다. 도 4는, 도 3의 VI－VI선으로부터 본 단면도이다. 여기서는, 도 2 내지 도 4를 참조하면서, 도포 처리부(10)의 구성을 설명한다.

도포 처리부(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 띠형상으로 된 기재(5)의 제1 주면(5a)에 활물질의 제1 도포막(6)이 형성된 상태로, 기재(5)의 제2 주면(5b)에 활물질의 도포액을 도포한다. 이에 의해, 기재(5)의 제2 주면(5b)상에 제2 도포막(7)이 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 도포 처리부(10)는, 주로, 노즐(11)과, 위치 검출부(13)와, 구동부(15)와, 탱크(50)와, 펌프(51)와, 공급 배관(55)과, 폐지 밸브(20)를 구비하고 있다.

또한, 기재(5)와 같이 길이 방향으로 늘어나는 띠형상 시트체에 있어서, 「주면」이란, 기재(5)의 길이 방향 및 폭 방향의 각각과 평행한 면을 말하는 것으로 한다.

탱크(50)는, 기재(5)에 양극용 또는 음극용의 전극 재료를 공급하기 위한 공급원이다. 탱크(50)는, 리튬 이온 이차 전지의 전극 재료인 활물질의 용액을, 도포액으로서 저류한다.

여기서, 도포막 형성 시스템(1)에 있어서 양극이 제조되는 경우, 탱크(50)에는, 양극 재료의 도포액으로서, 예를 들어 양극 활물질인 코발트산리튬(LiCoO₂)과, 도전조제인 카본(C)과, 결착제인 폴리플루오르화비닐리덴(PVDF)과, 용제인 N－메틸-2－피롤리돈(NMP)의 혼합액이 저류된다.

양극 활물질로서는, 코발트산리튬에 대신하여, 니켈산리튬(LiNiO₂), 망간산리튬(LiMn₂O₄), 또는 인산철리튬(LiFePO₄) 등도 사용할 수 있는데, 이들 물질에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도포막 형성 시스템(1)에 있어서 음극이 제조되는 경우, 탱크(50)에는, 음극 재료의 도포액으로서, 예를 들어 음극 활물질인 흑연(그라파이트)과, 결착제인 PVDF와, 용제인 NMP의 혼합액이 저류된다.

음극 활물질로서는, 흑연에 대신하여, 하드카본(Hard Carbon), 티탄산리튬(Li₄Ti₅O₁₂), 실리콘 합금, 또는 주석 합금 등도 사용할 수 있는데, 이들 물질에 한정되는 것은 아니다.

또, 양극 재료 및 음극 재료의 양방에 있어서, 결착제로서는, PVDF에 대신하여 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 등도 이용되고, 용제로서는, NMP에 대신하여, 물(H₂O) 등도 사용할 수 있다. 또한, 결착제로서 SBR이, 용제로서 물이, 각각 이용되는 경우, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)가, 증점제로서 병용될 수 있다.

또한, 이들 양극 재료 및 음극 재료의 도포액은, 고체(미립자)가 분산된 슬러리이다. 이들 도포액의 점도는, 모두 1Pa·s(파스칼초) 이상이며, 일반적으로 틱소트로피성을 가진다.

탱크(50)에는, 교반기(53) 및 에어 가압 유닛(54)이 부설되어 있다. 교반기(53)는, 스크루(53a)를 가지고 있고, 스크루(53a)는, 탱크(50) 내의 도포액에 침지 가능하도록 되어 있다. 따라서, 스크루(53a)가 회전됨으로써, 탱크(50)에 저류된 도포액이 교반된다.

에어 가압 유닛(54)은, 고압의 공기를 탱크(50) 내의 기상(氣相) 부분에 송입하여 저류되어 있는 도포액의 액면을 가압한다. 또한, 펌프(51)만으로 송액이 가능하면, 에어 가압 유닛(54)은 필수 요소는 아니다.

탱크(50)와 노즐(11)은 공급 배관(55)에 의해 연통 접속되어 있다. 공급 배관(55)으로서는, 스테인리스관 또는 수지관을 사용할 수 있다. 공급 배관(55)의 경로 도중에는, 펌프(51), 폐지 밸브(20), 및 유량계(52)가 삽입되어 있다. 또, 공급 배관(55)의 도중부터 분기되어 순환 배관(56)이 설치되어 있다. 순환 배관(56)의 기단측은 공급 배관(55)의 폐지 밸브(20)와 펌프(51)의 사이의 위치에 접속되고, 선단측은 탱크(50)에 접속되어 있다. 순환 배관(56)에는, 순환 밸브(57) 및 유량 조정 밸브(58)가 삽입되어 있다.

펌프(51)는, 공급 배관(55)에 설치되어 있고, 탱크(50)에 저류되어 있는 전극 재료의 도포액을, 노즐(11)을 향해 송출한다. 유량계(52)는, 공급 배관(55)을 흐르는 도포액의 유량을 계측한다. 폐지 밸브(20)는, 공급 배관(55)의 유로를 개폐함으로써, 노즐(11)에의 도포액의 공급을 단속시킨다.

순환 배관(56)에 설치되어 있는 순환 밸브(57)는, 순환 배관(56)의 유로를 개폐한다. 폐지 밸브(20)가 공급 배관(55)을 폐지한 상태로, 순환 밸브(57)가 열림으로써, 공급 배관(55)을 흐르는 도포액은, 순환 배관(56)에 유입하고, 탱크(50)로 귀환시킬 수 있다. 순환 배관(56)을 흐르는 도포액의 유량은, 유량 조정 밸브(58)에 의해 조정된다.

노즐(11)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 백업 롤러(12)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 노즐(11)의 선단에는, 기재(5)의 폭 방향(도 3의 화살표(AR2) 방향)(기재(5)의 길이 방향과 직교하는 방향：이하, 간단히, 「폭 방향」이라고 칭한다)을 따른 슬릿형상의 토출구(11a)가 설치되어 있다. 그리고, 공급 배관(55)을 경유하여 송급되고, 토출구(11a)로부터 토출되는 도포액은, 백업 롤러(12)에 압압 지지된 기재(5)를 향해 토출된다.

위치 검출부(13)는, 이른바 2차원 레이저 변위계에 의해 구성된 센서이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 위치 검출부(13)는, 길이 방향을 따른 기재(5)의 반송 경로(8)에 있어서, 노즐(11)의 토출 위치(PD)보다 상류측의 검출 위치(PS)에 배치되어 있고, 백업 롤러(13a)와 대향한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 위치 검출부(13)는, 주로, 복수의 측거(測距) 유닛(14)을 가지고 있다. 또한 도 3에서는, 노즐(11) 및 위치 검출부(13)의 배치가, 모식적으로 그려져 있으며, 토출 위치(PD) 및 검출 위치(PS)가, 실제보다 가깝게 기재되어 있다.

복수의 측거 유닛(14)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 배열 방향(화살표(AR3) 방향)을 따라 1차원적으로 배열되어 있다. 각 측거 유닛(14)은, 대상물까지의 거리에 따른 아날로그 신호를 출력한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 측거 유닛(14)은, 투광 광원(14a)과, 수광부(14b)를 가지고 있다.

투광 광원(14a)은, 예를 들어 레이저 광원이며, 대상물을 향해 레이저를 출사한다. 수광부(14b)는, 대응하는 투광 광원(14a)으로부터 출사되고, 대상물에서 반사된 레이저를 수광한다. 그리고, 각 수광부(14b)는, 수광된 레이저의 강도에 따른 아날로그 신호(예를 들어, 전압)를 출력한다.

따라서, 위치 검출부(13)는, 각 측거 유닛(14)으로부터 출력되는 아날로그 신호를 제어부(90)의 CPU(93)에 비교시킴으로써, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2)(제1 양단 위치：도 3 참조)를 기재(5)의 각 부분에 대해 검출한다.

예를 들어, 인접하는 측거 유닛(14)의 아날로그 신호의 값이, 화살표(AR3)(도 4 참조)로 규정되는 순서로 비교된다. 그리고, 인접하는 측거 유닛(14)의 아날로그 신호의 값이 동일 부호이고, 또한, 양쪽 아날로그 신호의 값이 급준하게 변화하는 경우, 이들 인접하는 측거 유닛(14)의 위치에 기초하여 위치(PE1)(도 4 참조)가 구해진다.

그리고, 제어부(90)는, 위치 검출부(13)에 의해 검출된 양단 위치(PE1, PE2)에 기초하여, 폭 방향에 있어서의 노즐(11)의 위치를 결정함으로써, 기재(5)의 각 부분에 있어서의 제2 도포막(7)의 형성 위치를 결정한다.

이와 같이, 위치 검출부(13)는, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2)를 기재(5)의 각 부분에 대해 검출할 수 있다. 이에 의해, 폭 방향에 있어서의 기재(5)의 사이즈가, 기재(5)의 각 부분에 있어서 변동되어도, 제1 도포막(6)의 형성 위치를, 정확하게 검출할 수 있다. 그로 인해, 도포 처리부(10)는, 기재(5)의 양쪽 주면(5a, 5b)에 형성되는 양쪽 도포막(6, 7)의 형성 위치를 정확하게 일치시킬 수 있다. 그 결과, 이들 양쪽 도포막(6, 7)을 가지는 화학 전지의 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 위치 검출부(13)에 의해 양단 위치(PE1, PE2)가 검출되면, 기재(5)의 각 부분에 대해, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 사이즈(이하, 간단히, 「제1 도포막(6)의 폭」이라고 칭한다)를 취득할 수 있다. 그리고, 얻어진 제1 도포막(6)의 폭의 실측치와, 제1 도포막(6)의 폭의 설계치가 비교됨으로써, 제1 도포막(6)의 형성 불량을 발견할 수 있다.

또, 위치 검출부(13)는, 기재(5)의 각 부분에 대해, 폭 방향에 있어서의 기재(5)의 양단 위치(PB1, PB2)(제2 양단 위치：도 3 참조)를, 상기 서술한 양단 위치(PE1, PE2)와 함께 검출할 수 있다.

예를 들어, 각 측거 유닛(14)의 아날로그 신호의 값이, 화살표(AR3)(도 4 참조)로 규정되는 순서로 비교된다. 그리고, 측거 유닛(14)의 아날로그 신호의 값이 거의 제로가 되는 측거 유닛(14)의 위치가, 위치(PB1)가 된다(도 4 참조).

그리고, 제어부(90)는, 위치 검출부(13)에 의해 검출된 양단 위치(PB1, PB2)에 기초하여, 기재(5)의 운송 상황(예를 들어, 폭 방향에 있어서의 기재(5)의 사행(蛇行) 상황)에 관한 정보를 취득할 수 있다.

도 2로 돌아와서, 구동부(15)는, 노즐(11)을 전후 좌우 상하(도 2의 XYZ 방향)로 이동시킴으로써, 백업 롤러(12)에 대한 토출구(11a)의 위치를 조정한다. 즉, 구동부(15)는, 적어도 폭 방향을 따라, 노즐(11)을 이동시킨다.

압력계(18)는, 노즐(11) 내에 있어서의 도포액의 압력을 계측한다. 또, 압력계(18)에 의해 노즐(11) 내에 있어서의 도포액의 압력이 계측됨과 더불어, 유량계(52)에 의해 공급 배관(55)을 흐르는 도포액의 유량이 계측됨으로써, 공급 배관(55)을 흐르는 도포액 양태를 파악할 수 있다.

＜3. 본 실시 형태의 도포 처리부 및 도포막 형성 시스템의 이점＞

이상과 같이, 본 실시 형태의 도포 처리부(10), 및 도포 처리부(10)를 장착한 도포막 형성 시스템(1)은, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2)를 기재(5)의 각 부분에 대해 검출할 수 있다. 이에 의해, 폭 방향에 있어서의 기재(5)의 사이즈가, 기재(5)의 각 부분에 있어서 변동되어도, 제1 도포막(6)의 형성 위치 및 폭을, 정확하게 검출할 수 있다.

그로 인해, 기재(5)의 각 부분에 있어서 제1 및 제2 도포막(6, 7)의 형성 위치가 일치하도록, 노즐(11)의 위치를 결정할 수 있다. 또, 검출된 제1 도포막(6)의 폭에 의해, 제1 도포막(6)의 형성 불량을 발견할 수 있다.

＜4. 변형예＞

이상, 본 발명 실시 형태에 대해 설명해 왔는데, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.

(1) 본 실시의 형태에 있어서, 위치 검출부(13)는, 이른바 2차원 레이저 변위계에 의해 구성되는 것으로서 설명했는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상부와, 연산부를 가지는 것이, 위치 검출부가 되어도 된다. 또, 도포막으로 반사된 레이저광과, 도포막을 투과한 레이저광을 이용하여, 제1 및 제2 도포막(6, 7)의 막두께가 측정되어도 된다.

예를 들어, 촬상부와 연산부를 가지는 위치 검출부의 경우, 촬상부는, 폭방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2) 부근을 촬상한다. 또, 연산부는, 촬상부에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 폭 방향을 따른 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2)를 연산한다.

이에 의해, 이 위치 검출부는, 위치 검출부(13)와 마찬가지로, 폭 방향에 있어서의 제1 도포막(6)의 양단 위치(PE1, PE2), 및 폭 방향에 있어서의 기재(5)의 양단 위치(PB1, PB2)를 검출할 수 있다. 또한, 상기 서술한 연산부의 기능은, 제어부(90)의 CPU(93)에 의해 실현되어도 된다.

(2) 또, 본 실시 형태에 있어서, 제어부(90)는, 도포막 형성 시스템(1)의 각 요소(도포 처리부(10), 예열부(60), 건조부(65), 어닐링부(70), 및 냉각부(75))의 동작 제어나, 이들 각 요소에 관한 연산 처리를 실행하는 것으로서 설명했는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(90)는, 도포 처리부(10) 전용이어도 되고, 도포 처리부(10)에 제어부(90)가 포함되어도 된다.

1 도포막 형성 시스템
5 기재
5a 제1 주면
5b 제2 주면
6 제1 도포막
7 제2 도포막
8 반송 경로
10 도포 처리부
11 노즐
11a 토출구
13 위치 검출부
15 구동부
60 예열부
65 건조부
70 어닐링부
75 냉각부
80 반송부
90 제어부
PS 검출 위치
PD 토출 위치

Claims

띠형상으로 된 기재의 제1 주면상에 활물질의 제1 도포막이 형성된 상태로, 상기 기재의 제2 주면에 활물질의 도포액을 도포함으로써, 상기 제2 주면상에 제2 도포막을 형성하는 도포 장치로서,
상기 제1 도포막은, 상기 기재의 길이 방향을 따라 형성됨과 더불어,
상기 제2 도포막이 형성될 때, 상기 기재는, 상기 길이 방향을 따라 반송되고,
(a) 상기 기재의 폭 방향을 따른 슬릿형상의 토출구로부터 상기 기재의 상기 제2 주면을 향해, 상기 도포액을 토출하는 노즐과,
(b) 상기 길이 방향을 따른 상기 기재의 반송 경로에 있어서, 상기 노즐의 토출 위치보다 상류측의 검출 위치에 배치됨과 더불어, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 도포막의 제1 양단 위치를 상기 기재의 각 부분에 대해 검출하는 위치 검출부와,
(c) 상기 노즐을 상기 폭 방향을 따라 이동시키는 구동부와,
(d) 상기 위치 검출부에 의해 검출된 상기 제1 양단 위치에 기초하여, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 노즐의 위치를 결정함으로써, 상기 기재의 각 부분에 있어서의 상기 제2 도포막의 형성 위치를 결정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 위치 검출부는 2차원 레이저 변위계인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 위치 검출부는,
(b-1) 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 도포막의 양단 부근을 촬상 가능한 촬상부와,
(b-2) 상기 촬상부에 의해 촬상된 화상에 기초하여, 상기 폭 방향을 따른 상기 제1 도포막의 상기 제1 양단 위치를 연산하는 연산부를 가지는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 검출부는, 상기 기재의 각 부분에 대해, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 기재의 제2 양단 위치를, 상기 제1 양단 위치와 함께 검출하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 도포 장치와,
상기 도포 장치로 도포된 상기 기재상의 상기 도포액을 건조시키는 건조 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 시스템.