KR20230117665A - 액체 토출 장치, 전극 형성 장치, 다층 세퍼레이터 형성 장치, 및 액체 토출 방법 - Google Patents

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Abstract

액체 토출 장치는 컨베이어, 액체 점착 부재, 및 토출기를 포함한다. 컨베이어는 기판을 반송한다. 액체 점착 부재는 컨베이어 상에 배치되고 컨베이어와 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지된다. 토출기는 액체 조성물을 기판 및 액체 점착 부재에 토출한다. 기판은 기판을 반송하기 위한 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있다.

Description

액체 토출 장치, 전극 형성 장치, 다층 세퍼레이터 형성 장치, 및 액체 토출 방법{LIQUID DISCHARGE APPARATUS, ELECTRODE FORMING APPARATUS, MULTILAYER SEPARATOR FORMING APPARATUS, AND LIQUID DISCHARGE METHOD}
본 발명의 실시형태들은 접착 장치, 액체 토출 장치, 전극 형성 장치, 다층 세퍼레이터 형성 장치, 액체 토출 방법, 및 접착 방법에 관한 것이다.
통상, 배터리와 같은 축전 디바이스, 연료 전지와 같은 발전 디바이스, 및 태양광 발전 디바이스를 포함한 전기화학 소자에 사용되는 전극은, 분말상 활물질이나 촉매 조성물을 액체에 분산시키고 그 액체를 전극 기판 상에 도포하고 고정시킨 다음 건조시킴으로써 형성된다. 액체의 도포에는, 스프레이, 디스펜서, 다이 코터(die coater), 상향 도포(upward coating), 및 잉크젯 헤드를 사용한 인쇄를 사용하고 있다.
일본 미심사 특허출원 공개 제2006-264172호에는, 액체를 도포한 후, 공토출(idle discharging) 시에 반송면에 점착된 액체를 정전기력으로 비상시켜, 액체 제거 부재로 액체를 제거하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 전극 기판의 전면(front surface)뿐만 아니라 측면도 인쇄하는 보더리스 인쇄(borderless printing)의 경우와 같이 점착량이 많은 경우에 정전기력으로 액체를 비상시키는 것은 현실적이지 않다.
본 발명은, 전술한 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 전극 기판의 전면뿐만 아니라 측면도 인쇄하는 넌에지 인쇄(non-edge printing) 시에, 소형의 간이한 디바이스로 반송면에 액체를 점착시키지 않고 인쇄하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 전술한 인쇄에 사용되는 액체 점착 부재의 정확한 설치를 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액체 토출 장치는 컨베이어, 액체 점착 부재, 및 토출기를 포함한다. 컨베이어는 기판을 반송한다. 액체 점착 부재는 컨베이어 상에 배치되고 컨베이어와 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지된다. 토출기는 액체 조성물을 기판 및 액체 점착 부재에 토출한다. 기판은 기판을 반송하기 위한 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 전극 형성 장치는 전술한 액체 토출 장치와, 액체 토출 장치의 후단에 배치된 후처리 기구를 포함한다. 기판은 전극 기판이다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 다층 세퍼레이터 형성 장치는 전술한 액체 토출 장치를 포함한다. 기판은 세퍼레이터이다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 액체 토출 방법은 반송 단계, 제공 단계, 및 토출 단계를 포함한다. 반송 단계는 컨베이어로 기판을 반송한다. 제공 단계는 액체 점착 부재를, 액체 점착 부재가 컨베이어와 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지되는 상태로 컨베이어 상에 제공한다. 토출 단계는 액체 조성물을 기판 및 액체 점착 부재에 토출한다. 기판은 기판을 반송하기 위한 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 전극 기판의 전면뿐만 아니라 측면도 인쇄되는 보더리스 인쇄 시에 반송면에 액체를 부착하지 않고서 인쇄를 수행할 수 있고, 전술한 인쇄에 사용되는 액체 점착 부재가 소형의 간이한 디바이스로 정확하게 설치될 수 있다.
본 개시내용의 보다 완전한 이해, 및 이에 수반되는 많은 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 용이하게 달성되고 이해될 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 전극 인쇄 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 전극 인쇄 장치에 배치되는 잉크 제거 기구의 측면도이다.
도 3은 전극 인쇄 장치에 배치되는 잉크 제거 기구의 평면도이다.
도 4는 전극 인쇄 장치에 배치된 잉크 제거 기구의 단면을 반송 방향의 하류측에서 본 정면도이다.
도 5는 전극 기판과 액체 점착 부재 사이의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은 테이프 접착 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7a는 테이프 접착 장치의 주요 구성요소들 간의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 7b는 테이프 접착 장치의 주요 구성요소들 간의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은 테이프 선단 구속 처리를 예시하는 도면이다.
도 9는 테이프 선단 절단 처리를 예시하는 도면이다.
도 10은 테이프 선단 압착 처리를 예시하는 도면이다.
도 11은 전체 주변부에 테이프를 부착할 때에 테이프 후단의 위치를 도시하는 도면이다.
도 12는 테이프 후단 절단 처리를 예시하는 도면이다.
도 13은 테이프 조인트 접착 처리를 예시하는 도면이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 전극 인쇄 장치에 배치되는 잉크 제거 기구의 평면도이다.
도 15는 전극 인쇄 장치에 배치된 잉크 제거 기구의 단면을 반송 방향의 하류측에서 본 정면도이다.
도 16은 제3 실시형태에 따른 전극 형성 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
첨부 도면은 본 개시내용의 실시형태를 도시하기 위한 것이며 그 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한 축척에 따라 작도된 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 동일하거나 유사한 참조 번호는 여러 도면에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
도면에 예시한 실시형태들을 설명할 때에 명확성을 위해 특정 전문용어가 채택된다. 다만, 본원의 개시내용이 특정 전문용어에 의해 한정되는 것은 아니며, 각각의 특정 요소가, 유사한 기능을 갖고, 유사한 방식으로 동작하며, 유사한 결과를 이루는 모든 기술적 등가물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이제 도면을 참조하여, 본 개시내용의 실시형태를 아래에서 설명한다. 본원에서 사용하는 단수형 표현은 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다.
이하, 접착 장치, 액체 토출 장치, 전극 형성 장치, 다층 세퍼레이터 형성 장치, 및 접착 방법의 실시형태들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명할 것이다.
제1 실시형태
도 1은 제1 실시형태에 따른 전극 인쇄 장치(1)를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 전극 인쇄 장치(1)는 기능층 제조 잉크로서 액체 잉크를 사용하여, 기판으로서의 전극 기판의 표면(이하, "전극 기판 표면"이라고도 함)과 활물질층의 표면(이하, "활물질층 표면"이라고도 함) 중 적어도 하나의 표면 상에 위치 선택적으로 기능층을 형성하는 액체 토출 장치이다. 즉, 전극 인쇄 장치(1)는 액체 잉크를 사용하여 전극 기판 표면 및 활물질층 표면 중 적어도 하나의 표면 상에 위치 선택적으로 기능층을 형성한다.
본 명세서 및 청구범위에서, 기능층은 전기화학 소자의 제조와 사용 중 적어도 한쪽에서 기능을 발휘하는 층이다. 예를 들어, 전극 활물질 상에 절연 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 배치할 경우, 기능층은 절연층으로서 기능한다.
후술하는 실시형태에서, 기능층은 전극 기판 상에 배치된다. 그러나, 본 발명은, 전극 기판 대신에, 폴리프로필렌이나 부직포와 같은 수지로 이루어지는 세퍼레이터를 기판으로 하는 다층 세퍼레이터 형성 장치일 수도 있고, 또는 세퍼레이터 상에 세퍼레이터와는 상이한 층을 구비한 다층 세퍼레이터를 기판으로 하는 다층 세퍼레이터 형성 장치일 수도 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 전극 인쇄 장치(1)는 기판인 전극 기판(2) 및 전극 기판(2) 상에 활물질 층을 갖는 전극 중 적어도 하나를 반송하는 컨베이어인 반송 기구(3)를 포함한다. 전극 인쇄 장치(1)에는, 이미지 인식 디바이스(9), 액체 토출 헤드(4), 광원(5), 히터(6), 액체 토출 헤드(7), 광원(5), 히터(6) 등이 이 순서로 반송 기구(3)에 의한 전극 기판(2)의 반송 방향(X)의 상류측으로부터 하류 측으로 배열되어 있다.
전극 기판(2)은 예컨대 배터리 케이스 내의 전극체로부터 배터리 케이스 외부로 전력을 취출하기 위한 금속 부품인 집전체(current collector)이다. 대안으로, 전극 기판(2)은 예컨대 집전체와, 집전체 상에 형성된 활물질층을 포함하는 전극 소자이다.
전극 기판(2)은 평판의 도전박이며, 일반적으로 축전 디바이스인 2차 배터리, 캐패시터, 특히 리튬 이온 2차 전지에 적절하게 사용될 수 있다. 도전박으로서는, 알루미늄박, 동박, 스테인리스박, 티탄박, 미세 구멍을 형성하기 위해 이러한 박들을 에칭하여 얻어진 에칭박, 리튬 이온 캐패시터에 사용되는 천공 전극 기판 등이 사용된다.
전극 기판(2)은 부직포나 직포의 평면 형상으로 된 연료 전지와 같은 발전 디바이스에 사용되는 탄소 페이퍼 섬유류의 전극일 수도 있고, 또는 미세 구멍이 있는 천공 전극 기판일 수도 있다.
이미지 인식 디바이스(9)는, 반송 방향(X)의 최상류측에 배열되고, 전극 기판(2) 상에 형성된 활물질층의 표면에 대한 결함 정보 및 위치 정보를 취득하는 정보 취득 유닛으로서 기능한다. 이미지 인식 디바이스(9)는 예컨대 카메라, 라인 센서 등을 포함한다. 이미지 인식 디바이스(9)는 전극 기판(2) 상에 이미 활물질 층이 존재하는 경우에 사용되고, 전극 기판(2) 상의 활물질 이미지의 위치 및 결함의 위치를 인식하여 기록한다. 따라서, 이미지 인식 디바이스(9)는 필수 구성요소가 아니며, 필요에 따라 제공된다.
반송 기구(3)는, 전극 기판(2)이 액체 토출 헤드(4), 광원(5), 및 히터(6)의 전면(front surface)을 순차적으로 통과하도록 전극 기판(2)을 반송한다. 반송 기구(3)는, 예컨대 전극 기판(2)을 이동시키는 벨트, 에어 부상 기구 또는 롤러의 조합, 에어 부상 기구 또는 롤러를 구동시키는 모터를 포함한 구동 기구 등에 의해 구성될 수 있다. 반송 기구(3)에는, 전극 기판(2)의 이동을 보조하는 가이드 부재 등이 더 설치될 수도 있다.
액체 토출 헤드(4)는, 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 제조하기 위한 잉크인 액체 잉크(액체 조성물)를 전극 기판(2) 상에 토출하여 잉크 층을 형성하는 잉크층 형성용 액체 토출 헤드로서 기능한다. 액체 토출 헤드(4)는, 후술하는 잉크층 패턴인 프레임 패턴을 형성하기 위한 정보에 관한 이미지 신호와, 필요하다면, 이미지 인식 디바이스(9)에 의해 취득된 결함 정보에 따라, 전극 기판(2) 상에 액체 잉크를 토출하여. 수지층 및 무기층 중 적어도 한 층의 전구체 상태인 잉크층을 형성한다. 액체 토출 헤드(4)는 전극 기판(2)의 반송 방향(X)에 직교하는 폭 방향으로 그 폭 이상의 폭으로 일렬로 배열된 헤드일 수 있다. 액체 토출 헤드(4)로부터 액체 잉크를 토출하기 위한 압력 발생기나 구동 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 발열 소자의 열에 의해 발생하는 증기압을 사용하여 잉크 액적을 비상시키는 서멀 액추에이터나, 압전 소자에 의해 발생하는 기계적인 압력 펄스를 사용하여 잉크 액적을 비상시키는 압전 액추에이터, 다이어프램과 대향 전극을 포함하는 정전 액추에이터를 사용할 수 있다. 그렇지 않으면, 필요에 따라 잉크 액적을 비상시키기 위해 액체 잉크 공급 시스템에 대한 압력을 턴온 또는 턴오프할 수도 있다.
광원(5)은 전극 기판(2) 상의 잉크층에 광을 조사하여 잉크층을 수지층으로 경화시키는 경화 기능을 갖는다. 광원(5)은, 예컨대 저압, 중압, 또는 고압의 수은등과 같은 수은등, 텅스텐 램프, 아크 램프, 엑시머 램프, 엑시머 레이저, 반도체 레이저, 고출력 자외선 액정 다이오드(UV-LED), 이트륨 알루미늄 가넷(YAG) 레이저, 레이저와 비선형 광학 결정을 조합한 레이저 시스템, 고주파 유도 자외선 발생 디바이스, 전자빔(EB) 경화와 같은 전자빔 조사 디바이스, X선 조사 디바이스 등일 수 있다. 그 중에서도, 시스템의 간소화의 관점에서, 고주파 유도 자외선 발생 디바이스, 고압/저압 수은등, 반도체 레이저 등을 사용하는 것이 바람직하다. 광원(5)에는 집광 미러, 러닝(running) 및 드로잉(drawing) 광학 시스템이 제공될 수도 있다.
히터(6)는, 전극 기판(2) 상에 무기층을 제조하기 위한 잉크를 토출하여 형성된 잉크층을 가열해서, 잉크층의 경화 또는 건조를 촉진하는 경화/건조 유닛 또는 가열 유닛/가열 기구로서의 기능이 있다. 히터(6)는, 예컨대 적외선 램프, 발열체를 내장한 롤러(히트 롤러), 온풍이나 열풍을 불어넣는 송풍기, 수증기를 사용한 보일러식 열풍이 유입되는 노(furnace) 등일 수 있다.
앞서 수지층이 형성되어 있는 전극 기판(2)에 활물질층을 형성할 경우에는, 액체 토출 헤드(7)가 필요에 따라 활물질을 추가 도포하는 도포 유닛으로서 기능한다. 액체 토출 헤드(7) 대신에, 간헐 기능을 갖는 다이 헤드, 고속 디스펜서, 제트 노즐, 스프레이 노즐, 또는 전술한 바와 동일한 액체 토출 헤드를 사용하여 활물질층을 제조하기 위한 잉크를 도포할 수 있다.
이 경우, 액체 토출 헤드(7)는, 활물질을 함유한 활물질층을 제조하기 위한 잉크(액체 조성물)를 전극 기재(2)의 표면 상에 토출하여 활물질층을 형성하는 액체 토출 헤드로서 기능한다. 액체 토출 헤드(7)는 필요에 따라 적절히 제공되며, 또한 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 제조하기 위한 잉크를, 이미지 인식 디바이스(9)에서 취득된 결함 정보에 기초하여 활물질층의 표면 상의 결함 부위 등에 도포하는 도포 유닛으로서도 기능한다.
전술한 바와 같이, 액체 토출 헤드(7)는 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 제조하기 위한 잉크인 액체 잉크를 전극 기판(2) 상에 토출하여 잉크층을 형성하는 액체 토출 헤드(4)와 마찬가지로 잉크층을 형성하기 위한 액체 토출 헤드로서 기능한다.
전극 인쇄 장치(1)에는, 반송 기구(3), 이미지 인식 디바이스(9), 액체 토출 헤드(4), 광원(5), 히터(6), 액체 토출 헤드(7), 광원(5), 히터(6) 등의 작동을 제어하는 제어 디바이스가 장착된다.
다음으로, 전극 인쇄 장치(1)의 작동을 설명할 것이다.
먼저, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 반송 기구(3)를 구동하여 반송 방향(X)으로 전극 기판(2)을 도 1의 우측으로부터 좌측으로 반송한다. 이 때의 전극 기판(2)의 반송 속도는, 예컨대 0.1 m/분 내지 수 백 m/ 분의 범위 내이다.
이미지 인식 디바이스(9)가 전극 인쇄 장치(1)의 상류측에 배치되는 경우, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 이미지 인식 디바이스(9)에 의해 전극 표면을 관찰하고, 결함 부위의 위치 정보를 기록하는 카메라나 라인 센서로 판독을 수행하고, 결함 부위 및 그 위치를 인식하여, 그 후의 액체 토출 헤드(4)에 의한 액체 잉크의 토출 및 인쇄에 피드백한다.
전극 기판(2)이 액체 토출 헤드(4)의 전방으로 반송되면, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 이미지 신호에 따라 액체 토출 헤드(4)를 제어하여 액체 잉크를 토출시킨다. 이에 의해, 전극 기판(2) 상에 잉크층이 형성된다.
다음으로, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 잉크층이 형성된 전극 기재(2)를 광원(5)의 전방으로 반송한다. 전극 기판(2)이 광원(5)의 전방을 통과하면, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 광원(5)을 구동하여 전극 기판(2) 상의 잉크층에 광을 조사해 잉크층을 경화시킨다. 잉크 층의 표면 위치에서의 조사 광의 강도는 사용하는 광원의 파장 등에 따라 다르지만, 통상 수 mW/cm2 내지 1 KW/cm2의 범위이다. 잉크층에의 노출량은 액체 잉크의 감도, 피인쇄면의 이동 속도(전극 기판(2)의 반송 속도) 등에 따라 적절히 설정될 수 있다.
이어서, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 경화된 잉크층을 반송하는 전극 기판(2)을 히터(6)의 내부 또는 그 근방으로 반송한다. 전극 기판(2)이 히터(6) 또는 그 근방을 통과할 때에, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 히터(6)를 구동하여 전극 기판(2) 상의 잉크층을 가열하고, 잉크층에 함유된 용매를 건조시켜 절연층을 형성한다. 잉크층을 충분히 가열하여 잉크층 중의 용매를 제거하기 위해, 반송 기구(3)의 속도, 용매의 비점 등에 따라 히터(6)의 능력이 결정된다. 따라서, 히터(6)는 일반적으로 최대 도달 온도가 약 200℃ 이하, 바람직하게는 약 80℃ 내지 200℃, 또는 약 60℃ 내지 180℃의 비교적 고온이 되도록 가열을 수행하고. 건조 시간은 잉크층의 두께에 따라 다르지만, 통상 0.5 분 내지 60 분 정도, 보다 바람직하게는 1 분 내지 10 분 정도이다. 본 가열 시의 가교 반응이 촉진되는 경우가 있다. 이 경우, 도 1에 도시한 전극 인쇄 장치(1)에 있어서, 히터(6)에 의한 가열 시간은 통상 수초 내지 수십 초 정도로 비교적 짧다. 따라서, 히터(6)에 의해 잉크층의 경화가 거의 완수된 시점에서, 예컨대 최고 도달 온도가 약 200℃ 이하, 바람직하게는 약 80℃ 내지 200℃, 또는 약 60℃ 내지 180℃의 비교적 고온이 되도록 가열된다.
이어서, 아직 전극 기판(2) 상에 활물질층이 형성되지 않은 경우, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 액체 토출 헤드(7) 등에 의해 전극 기판(2)의 표면에 활물질층을 제조하기 위한 잉크를 토출하여 활물질층을 형성하고, 히터(6)에 의해 활물질층을 건조시킨다. 활물질층을 충분히 가열하여 활물질층 중의 용매를 제거하기 위해, 반송 기구(3)의 속도, 용매의 비점 등에 따라 히터(6)의 능력이 결정된다. 따라서, 히터(6)는 일반적으로 최대 도달 온도가 약 200℃ 이하, 바람직하게는 약 80℃ 내지 200℃, 또는 약 60℃ 내지 180℃의 비교적 고온이 되도록 가열을 수행하고. 건조 시간은 활물질층의 두께에 따라 다르지만, 통상 0.5 분 내지 60 분 정도, 보다 바람직하게는 1 분 내지 10 분 정도이다.
그 후, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는, 전극 기판(2)이 밴드형이라면 전극 기판(2)을 권취하거나, 전극 기판(2)을 스토커(박막 전극을 수납하는 용기)에 반송한다. 이것으로 전극 인쇄가 완료된다.
잉크층을 가열하기 위한 가열 유닛은 일반적으로 열원으로 알려져 있는 제어 가능한 임의의 유닛일 수 있다. 그러나, 예컨대 가시광과 함께 적외광을 발생시킬 수 있는 광원(5)을 사용하면, 광 조사와 동시에 잉크층의 가열이 가능할 수 있다. 이 경우, 경화를 촉진할 수 있으므로, 보다 바람직하다.
잉크층에 광이 조사되면, 광원(5)으로부터 발생하는 열에 의해 잉크층이 가열된다. 따라서, 가열 유닛은 반드시 히터(6)와 다른 독립된 부재로서 제공될 필요는 없다. 그러나, 광원(5)의 열만으로 상온 방치하면, 잉크층이 완전히 경화되기까지 시간이 걸린다. 이에, 잉크층을 실온에서 방치하는 것은, 완전한 경화까지 긴 시간을 충분히 확보할 수 있는 용도에 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 다음날 배포되는 신문 광고 등의 인쇄물은 일주야와 같은 충분히 긴 시간을 확보할 수 있기 때문에, 실온 방치 시에도 완전히 경화된다.
이러한 광원의 예는 LightHammer® 시리즈(Fusion UV Systems, Inc.® 제조) 등을 포함한다. 또한, Nichia사로 대표되는 LED 제조사로부터 1 W 이상의 고휘도 UV-LED, 레이저 다이오드 등이 시판되고 있으며, 이들은 라인이나 평면 상에 배열됨으로써 적절하게 사용될 수 있다. 활물질 분말의 간극에의 침투로 인해 광이 도달하기 어려운 경우에는, 전자빔이나 X선 조사 디바이스를 광원으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, Iwasaki Electric사에서 제조한 소형의 EB 조사 디바이스 등이 적절하게 사용된다.
본 실시형태에 따른 액체 잉크를 토출하는 장치인 전극 인쇄 장치(1)는, 다층 동시 인쇄 및 착탄점에서의 액체 잉크 혼합에 적용하기 위해 상이한 종류의 액체 잉크(예를 들면, 수지층과 무기층의 액체 잉크층)를 토출하는 2개 이상의 액체 토출 헤드를 구비할 수 있다.
전술한 전극 인쇄 장치(1)에서는, 액체 토출 헤드(4, 7) 등에 대하여 전극 기판(2)을 상대적으로 이동시키기 위해, 전극 기판(2)은 전극 기판(2)을 반송하는 반송 기구(3)에 의해, 원하는 두께의 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 형성하도록 이동된다. 그러나, 필요에 따라 액체 토출 헤드(4) 등은 반송 방향(X)으로 이동할 수도 있다. 한편, 전극 기판(2)과 액체 토출 헤드(4 또는 7)의 양쪽이 이동할 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 기술을 적절히 사용함으로써, 오버프린팅을 수행하고, 수지층 패턴 및 무기층 패턴 중 적어도 하나를 비교적 큰 두께로 형성하는 것이 가능하다. 즉, 전극 기판 본체의 미리 정해진 영역에서의 액체 잉크의 토출 및 그렇게 형성된 잉크층의 경화를 복수회 반복함으로써, 수지층 및 무기층 중 적어도 하나를 수십 ㎛ 이상의 두께로 형성하는 것도 가능하다.
액체 토출 헤드(4 또는 7)를 사용하여 전극 기판(2) 상에 전극 활물질층을 형성하고 수지층 또는 무기층을 형성할 때에, 전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는 이미지 인식 디바이스(9)를 사용하여 취득된 전극 활물질의 결함을 피드백하고, 액체 토출 헤드(4 또는 7)에 의해 토출되는 액체의 농도, 두께 또는 액종을 변경함으로써, 활물질, 수지층, 및 무기층을 패터닝할 때에 전극 활물질층의 결함을 구제한다.
본 실시형태에 따른 박막 전극은 통상 1 mm 이하, 보다 바람직하게는 500 ㎛ 이하의 두께를 갖는다. 두께의 하한은 특별히 규정하지 않지만, 현재의 박 제조 기술의 한계상 약 1 ㎛이다. 전술 및 후술하는 효과를 발휘하는 전술한 두께의 박막 전극을 실현하고 제공함으로써, 각종 디바이스(특히 리튬 이온 2차 배터리)의 소형화, 고성능화, 및 경량화에 공헌할 수 있다.
전극 인쇄 장치(1)에서는, 토출기인 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 액체(액체 조성물)가 토출되어 전극 기판(2) 상에 잉크층이나 활물질층을 형성할 때에, 전극 기판(2)의 반송 방향(X)과 직교하는 폭 방향으로 전극 기판(2)의 단부를 지나 잉크가 토출되는, 보더리스 인쇄가 행해진다. 여기서, 본 실시형태에서의 보더리스 인쇄란, 전극 기판(2)의 전면뿐만 아니라, 전극 기판(2)의 측면에도 인쇄하는 것을 의미하고, 일반적으로 전체 면에 인쇄가 수행되는 보더리스 인쇄와는 상이하다. 전술한 바와 같이 보더리스 인쇄가 수행되면, 전극 기판(2)의 외부로 토출된 잉크에 의해, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트 등이 오염되는 단점이 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 전극 인쇄 장치(1)는 잉크 제거 기구에 의해 전극 기판(2) 외부로 토출된 잉크를 제거한다. 이 점은 이하에서 설명할 것이다.
도 2는 전극 인쇄 장치(1)에 배치된 잉크 제거 기구의 측면도이고, 도 3은 전극 인쇄 장치(1)에 배치된 잉크 제거 기구의 평면도이며, 도 4는 전극 인쇄 장치(1)에 배치된 잉크 제거 기구의 단면을 반송 방향의 하류측에서 본 정면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 잉크 제거 기구는, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 상에 배치되고 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 배출된 액체(L)를 점착하는 액체 점착 부재(liquid adherence member)(11)와, 액체 점착 부재(11) 상의 액체(L)를 제거하는 제거 유닛인 액체 제거 부재(12)를 포함한다.
액체 점착 부재(11)는 가늘고 긴 테이프 형상이며, 전극 기판(2)의 반송면에 평행하고 반송 방향(X)에 직교하는 방향으로 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 상의 영역 및 일측 단부 부근(액체(L)가 전극 기판(2) 외부로 토출되는 위치)을 덮도록 배치된다. 따라서, 액체 점착 부재(11)의 일부는 전극 기판(2)의 단부와 반송 기구(3)을 구성하는 벨트(3a) 사이에 유지된다. 그 결과, 전극 기판(2)은 전극 기판(2)을 반송하기 위한 벨트(3a)의 반송면에 대해 경사져 있다.
액체 점착 부재(11)는 예컨대 비침투성 재료(non-permeable material)로 형성된다. 비침투성이란, 액체(L)가 액체 점착 부재(11)의 내부로 침투하지 않고, 액체(L)가 액체 점착 부재(11)의 이면으로 흐르지 않는 특성을 의미한다. 구체적으로는, 액체 점착 부재(11)는, 예컨대, 불소수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리이미드막 등의 합성 수지로 형성된다. 전술한 바와 같이, 액체 점착 부재(11)가 비침투성 재료로 형성되기 때문에, 전극 기판(2)의 외부로 토출된 액체(L)는 액체 점착 부재(11)를 침투하지 않으므로, 컨베이어 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 내의 전극 기판(2)의 반송면이 오염되지 않는다.
액체 점착 부재(11)는 테이프 접착 장치(100)(도 6 참조)에 의해 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 상에 설치되어, 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 반송 기구(3)의 반송 방향 상류측에 배치된다. 전술한 바와 같이, 액체 점착 부재(11)는 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 반송 기구(3)의 반송 방향 상류측에 배치되어, 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 토출된 액체(L)는 반송 기구(3)의 반송 방향 하류측에 부착될 수 있다.
비침투성 재료로 형성된 액체 점착 부재(11)가 전극 기판(2)의 반송면의 일 단부(액체(L)가 전극 기판(2)의 외부로 토출되는 위치)을 덮도록 배치되기 때문에, 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 토출된 액체(L)는 전극 기판(2) 외부로 토출되고, 이에 전극 기판(2)의 외부로 토출된 액체(L)가 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 내의 전극 기판(2)의 반송면에 점착되는 것을 방지할 수 있다.
액체 제거 부재(12)는 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 내의 전극 기판(2)의 반송 방향 하류측의 롤러(3b) 근방에 배치된다. 액체 제거 부재(12)는 예컨대 브러시로 액체 점착 부재(11) 상의 액체(L)를 긁어서 흡인함으로써, 액체 점착 부재(11)에 토출된 액체(L)를 제거한다.
전술한 예에서는, 테이프 접착 장치(100)가 전극 기판(2)의 반송 방향 상류측에 배치되고, 액체 제거 부재(12)가 전극 기판(2)의 반송 방향 하류측에 배치된다. 그러나, 테이프 접착 장치(100)는 전극 기판(2)의 반송 방향 하류측에 배치될 수도 있고, 액체 제거 부재(12)는 전극 기판(2)의 반송 방향 상류측에 배치될 수도 있고 또는 이들 각각은 전극 기판(2)의 반송 방향 상류측에 또는 반송 방향 하류측에 배치될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 액체 점착 부재(11)에 점착된 액체(L)는 전극 기판(2)의 반송면에 평행하고 반송 방향(X)에 직교하는 방향으로 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 일측 단부(액체(L)가 전극 기판(2) 외부로 토출되는 위치)에서 액체 제거 부재(12)에 의해 제거되기 때문에, 액체(L)가 반송면의 적어도 일측 단부에서 전극 인쇄 장치(1)의 내부에 잔류하는 것을 방지할 수 있고, 전극 인쇄 장치(1)의 내부를 청결하게 유지할 수 있다.
다음으로, 전극 기판(2)과 액체 점착 부재(11)의 위치 관계에 대하여 설명한다.
도 5는 전극 기판(2)과 액체 점착 부재(11) 사이의 위치 관계를 도시하는 도면이다. 통상, 전극 기판(2)과 액체 점착 부재(11) 사이의 간극(t)이 작으면, 액체 점착 부재(11)에 점착된 액체(L)가 모세관 현상에 의해 끌어당겨지고, 액체 점착 부재(11)에 점착된 액체(L)가 전극 기판(2)의 이면에 부착된다. 전술한 바와 같이, 전극 기판(2)의 이면에 액체(L)가 점착되면, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 및 주변 부품이 오염될 것이다.
따라서, 본 실시형태에서는, 액체 점착 부재와 접촉하는 전극 기판(2)의 표면의 측부 중, 액체 점착 부재(11)에 대한 전극 기판(2)의 표면의 최상위 측부와 액체 점착 부재(11) 사이의 거리, 즉 전극 기판(2)의 단부로부터 액체 점착 부재(11)까지의 수직 하방의 최장 거리(간극의 거리: 도면의 t)가 30 ㎛ 이상이다. 이러한 구성으로 모세관 현상에 의해 액체 점착 부재(11)에 점착된 액체(L)가 전극 기판(2)의 이면에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 액체 점착 부재(11)를 벨트(3a)에 접착하기 위한 접착 장치인 테이프 접착 장치(100)에 대하여 설명할 것이다.
도 6은 테이프 접착 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 테이프 접착 장치(100)의 주요 구성요소들 간의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 7a는 측면도이고, 도 7b는 정면도이다. 도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 접착 장치(100)는, 적어도 하나의 점착면을 갖는 점착 테이프(200a)가 롤 형상으로 형성된 점착 테이프 롤(200)을 유지한다.
도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 접착 장치(100)는 구조체 유지 프레임(104) 상에 배치된 가이드 샤프트(104a 및 104b)와, 가이드 샤프트(104a 및 104b)에 고정 가능하게 구성된 슬라이드 베이스(105), 슬라이스 베이스(105)에 고정된 베이스 플레이트(106), 테이프 유지 부재의 본체인 테이프 세트 샤프트(106a), 세트 롤 아암 샤프트(106b), 및 테이프 롤 스토퍼(106c)를 포함한다.
테이프 접착 장치(100)는 슬라이드 베이스(105)에 고정된 베이스 플레이트(106)에 조립된다. 테이프 접착 장치(100)는 가이드 샤프트(104a, 104b)의 축방향으로 이동 가능하다.
테이프 세트 샤프트(106a)는 회전 방향으로 부하 저항이 작은 베어링 부재 등에 의해 매끄럽게 회전 가능하고, 거기에 세트된 점착 테이프 롤(200)을 갖는다. 테이프 롤 스토퍼(106c)는 점착 테이프(200a)를 축방향으로 구속하는 구속 부재이다. 즉, 테이프 롤 스토퍼(106c)는 테이프 세트 샤프트(106a)에 세트된 점착 테이프 롤(200)의 축단 위치(axial edge position)를 결정한다. 이와 같이 테이프를 축 방향으로 구속하고, 회전 방향으로 부하 저항이 작은 베어링 부재를 사용함으로써, 테이프의 자세를 안정적으로 유지하고, 테이프의 위치를 고정하므로, 테이프의 처짐이나 비틀림의 발생을 방지하고 접착 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 6, 도 7a, 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 접착 장치(100)는, 막 세트 아암(107), 막 세트 아암(107)에 부착된 스탠드 핀(107a 및 107b), 가압 롤러 아암(108), 가압 롤러 아암(108)과 일체로 형성된 샤프트(108a 및 108b), 테이프 가압 부재의 본체인 가압 롤러(109), 막 세트 아암(107)에 조립된 가압 핸들(110), 및 가압 유닛(111)을 포함한다.
가압 핸들(110)은 막 세트 아암(107)에 부착된 스탠드 핀(107b)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 가압 핸들(110)은 가압 롤러 아암(108)과 일체로 형성된 샤프트(108b)와 체결하도록 구성된다.
가압 유닛(111)은 가압 핸들(110)의 회전 중심인 스탠드 핀(107b)과, 가압 롤러 아암(108)과 일체로 형성된 샤프트(108b) 사이에 배치된다. 가압 유닛(111)은 막 세트 아암(107)에 대한 가압 롤러 아암(108)의 위치를 고유하게 결정하는 기능을 수행하고, 후술하는 가압 핸들(110)의 회전 조작에 의해 가압 롤러 아암(108)을 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)를 향해 가압 상태가 되게 하는 기능을 수행한다.
도 6, 도 7a, 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 접착 장치(100)는 또한 세트 롤 아암(112), 세트 롤 아암(112) 상에 배치된 세트 롤 스탠드(112a), 세트 롤 스탠드(112a) 상에 회전 가능하게 지지된 테이프 부착 롤러(113), 테이프 부착 부재(tape attachment member)의 본체인 테이프 부착 가이드(114), 및 테이프 후단 접착판(115)을 포함한다.
테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114)는 세트 롤 아암 샤프트(106b)을 중심으로 회전 가능하게 구성된 세트 롤 아암(112) 상에 배치된다.
테이프 부착 가이드(114)는 세트 롤 아암(112)의 세트 롤 스탠드(112a) 상에 회전 가능하게 지지된 테이프 부착 롤러(113)의 외주의 일부를 둘러싸도록 테이프 부착 롤러(113)에 근접하여 배치된다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 부착 가이드(114)에는, 점착 테이프 롤(200)의 에지 위치와 축 방향으로 일치하는 도면의 깊이 방향의 위치에 테이프 에지 아이 마크(114a)가 마련되어 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 부착 가이드(114)에는, 점착 테이프(200a)의 선단의 절단 위치를 나타내고, 점착 테이프(200a)의 권출 방향과 직교하는 선단 절단 가이드(114b)가 마련되어 있다. 선단 절단 가이드(114b)는 커터 나이프 등의 날끝 위치를 가이드하도록 슬릿이나 홈으로 형성되어 있다.
즉, 테이프 접착면으롯 역할하는 테이프 부착 가이드(114)에 테이프 폭 방향과 평행한 슬릿 또는 홈을 마련함으로써, 점착 테이프(200a)의 선단을 곧게 절단할 수 있어, 절단 부분의 접착 품질을 안정적이게 할 수 있다. 또한 작업 안전도 향상될 수 있다.
테이프 후단 접착판(115)은, 테이프 세트 샤프트(106a)와 테이프 부착 가이드(114)를 연결하는 점착 테이프(200a)의 경로의 도중에, 테이프 후단 접착판(115)이 벨트(3a)와 접촉하지 않는 위치 관계로, 벨트(3a)에 근접하여 배치된다. 도 7a와 도 7b에 도시하는 바와 같이, 테이프 후단 접착판(115)의 표면에는, 선단 절단 가이드(114b)와 마찬가지로, 커터 나이프 등의 선단 위치를 안내하도록, 점착 테이프(200a)의 권출 방향과 직교하여, 슬릿이나 홈으로 형성된 후단 절단 가이드(115a)가 마련되어 있다. 테이프 후단 접착판(115)을 마련함으로써, 점착 테이프(200a)의 후단의 절단 작업이 용이해진다. 또한, 테이프 후단 접착판(115)의 테이프측 면에 테이프 폭 방향에 평행한 슬릿 또는 홈을 마련함으로써, 점착 테이프(200a)의 후단을 곧게 절단할 수 있어, 절단 부분의 접착 품질을 안정적이게 할 수 있다. 또한 작업 안전도 향상될 수 있다.
우선, 이와 같이 구성된 테이프 접착 장치(100)에서의 테이프 선단 구속 처리에 대하여 설명할 것이다.
도 8은 테이프 선단 구속 처리를 예시하는 도면이다.
먼저, 도 8에 도시하는 바와 같이, 작업자는 축단 위치에서 테이프 세트 샤프트(106a) 상에 세트된 점착 테이프 롤(200)을 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)를 향해 권출한다. 다음으로, 작업자는 권출된 점착 테이프(200a)의 선단을 비점착측으로부터 테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114)에 압착시켜 점착 테이프를 접착한다. 점착 테이프(200a)에는 롤로부터의 권출시의 박리력에 의한 장력이 작용하기 때문에, 작업자는 권출된 점착 테이프(200a)를 느슨함 없이 장력 상태(tense state)에서 테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114)에 부착할 수 있다.
또한, 작업자는 점착 테이프(200a)의 폭 방향의 에지 위치에 대응하는 위치를 나타내는 테이프 에지 아이 마크(114a)(도 7 참조)를 기준으로 점착 테이프(200a)의 선단을 접착한다. 이에 의해, 작업자는 점착 테이프(200a)의 위치 어긋남을 방지할 수 있고, 점착 테이프 롤(200)로부터 비틀림 없이 점착 테이프(200a)의 똑바른 위치 결정을 실행하여 점착 테이프(200a)의 선단을 구속할 수 있어, 부착 정밀도를 향상시킬 수 있다.
작업자는 가이드 샤프트(104a, 104b) 상에서 슬라이드 베이스(105)를 이동시켜 점착 테이프(200a)를 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 상의 소정 위치에 접착할 수 있다. 즉, 전극 기판(2)의 폭 사이즈에 관계없이, 작업자는 전극 기판(2)의 에지와 점착 테이프(200a)의 상대 위치를 조정할 수 있다.
다음으로, 테이프 접착 장치(100)에서의 테이프 선단 절단 처리에 대하여 설명할 것이다.
도 9는 테이프 선단 절단 처리를 예시하는 도면이다.
작업자는 도 8에 나타내는 테이프 선단 구속 처리에서 선단을 구속하여 위치 결정된 점착 테이프(200a)의 선단을 절단하는데, 작업자의 유분(hand oil) 등이 흡착되어 점착성을 저해할 수도 있다.
점착 테이프(200a)는 신장성이 좋은 재료로 제조된 박막인 경우가 많다. 커터 나이프 등의 날을 눌러 테이프를 절단하는 경우, 점착 테이프(200a)의 신장에 의해 절단 위치가 고정될 수 없어, 곧게 절단하는 것이 어려워진다. 또한, 점착 테이프(200a)의 절단면이 구부러지면, 점착 테이프(200a)의 일부가 접착 기판면(테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114))에 밀착되기 어려워질 우려가 있어. 접착 후 테이프가 뜨는 원인이 된다. 막을 자르고 찌르는 경우 날의 노출이 많으므로 작업 안전상 불리하다.
따라서, 본 실시형태에서는, 점착 테이프(200a)를 테이프 부착 가이드(114)에 접착하여 점착 테이프(200a)의 신장을 없애고, 선단 절단 가이드(114b)로 날의 동선을 안내함으로써 절단 위치를 규정하여, 절단 부분의 접착 품질 및 안전한 작업을 달성할 수 있다.
구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 점착 테이프(200a)의 선단을 선단 절단 가이드(114b)를 따라 커터 나이프 등으로 절단한 후, 작업자는 막 세트 아암(107)에 조립된 가압 핸들(110)을 도면의 반시계 방향(화살표 A 방향)으로 회전시킨다. 그리고, 가압 핸들(110)의 회전에 따라, 가압 롤러(109)가 가압 롤러 아암(108)과 함께 회전한다. 이런 식으로, 작업자는, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 표면에 대하여, 도 8을 참조하여 설명한 장력 상태에서 선단이 구속된 점착 테이프(200a)를 가압하여 접착할 수 있다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 가압 롤러(109)는 점착 테이프(200a)를 균일하게 가압하기 위해 점착 테이프(200a)의 전체 폭을 덮도록 구성된다.
작업자는 가압 핸들(110)의 가압 작업을 계속한다. 가압 핸들(110)의 가압 작업에 의한 점착 테이프(200a)의 경로 길이의 증가가 점착 테이프(200a)의 장력을 증가시킨다. 작업자가 가압 핸들(110)을 가압 조작함으로써, 테이프 부착 롤러(113)가 가압 롤러(109)측(도면의 시계 방향)으로 회전하기 때문에, 테이프 부착 롤러(113)에 접착된 점착 테이프(200a)가 절단면으로부터 절단된다.
전술한 바와 같이, 점착 테이프(200a)가 테이프 선단 절단 처리시 장력 상태를 유지할 수 있기 때문에, 도 8에서 설명한 점착 테이프(200a)의 선단의 구속 처리에서 사람 손의 접촉으로 유분 등의 점착성을 저해하는 이물이 흡착할 우려가 있는 선단을 위치 어긋남 없이 제거할 수 있다.
다음으로, 테이프 접착 장치(100)에서의 테이프 선단 압착 처리에 대하여 설명할 것이다.
도 10은 테이프 선단 압착 처리를 예시하는 도면이다.
여기서, 도 9의 테이프 선단 절단 처리에서 테이프 부착 롤러(113)의 표면에 접착된 점착 테이프(200a)를 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 표면에 펼쳐서 접착하는 처리 및 점착 테이프(200a)를 벨트(3a)의 표면에 압착하는 처리를 설명한다.
도 9에 도시한 상태에서 작업자가 스탠드 핀(107b)을 중심으로 가압 핸들(110)을 시계 방향으로 회전시키면, 가압 롤러 아암(108)은 가압 롤러(109)와 함께 도 9의 화살표 B 방향으로 이동한다. 이 때, 막 세트 아암(107)은 래치 기구에 의해 도 9에 도시한 위치에 고정된다.
막 세트 아암(107)이 도 9에 도시한 자세를 유지하기 때문에, 가압 유닛(111)이 가압 롤러 아암(108)을 벨트(3a)에 가압하여, 가압 롤러(109)는 벨트(3a)의 표면을 가압하면서 점착 테이프(200a) 상방으로부터 롤링한다. 이 때, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 처리에서 점착 테이프(200a)의 선단을 구속하는 데 사용된 테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114)가, 세트 롤 아암 샤프트(106b)를 중심으로 회전 가능하게 구성된 세트 롤 아암(112)에 배치되기 때문에, 테이프 부착 롤러(113) 및 테이프 부착 가이드(114)는 가압 롤러(109)의 이동을 방해하지 않고 후퇴한다.
작업자는, 도 10에 나타낸 자세를 유지하면서, 테이프 접착 장치(100)와 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)를 상대적으로 이동시킴으로써, 점착 테이프(200a)를 벨트(3a)의 표면에 접착할 수 있다.
예를 들면, 벨트(3a)를 반시계 방향(도 10의 반송 기구(3)을 구성하는 벨트(3a)에서 전극 기판(2)의 반송 방향 상류측의 롤러(3c)의 화살표 C 방향)으로 회전시킴으로써, 점착 테이프(200a)는 벨트(3a)의 이동에 따라 점착 테이프 롤(200)로부터 권출되면서 벨트(3a)의 표면의 전체 주변부에 접착된다.
점착 테이프(200a)가, 점착 테이프 롤(200)로부터 권출될 때 발생하는 박리력에 의한 장력의 작용에 의해, 가압 롤러(109)에 의해 압착되기 때문에, 점착 테이프(200a)는 벨트(3a)의 반송 방향에 대해 사행(meandering) 등이 발생하거나 벨트(3a)의 표면으로부터 부상함으로써 초래되는 점착 테이프 롤(200)로부터의 위치 어긋남 없이 접착될 수 있다.
가압 롤러(109)가 이렇게 가압 상태를 유지할 수 있기 때문에, 점착 테이프(200a)는 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)에 대한 상대 이동에 따라 점착 테이프 롤(200)에 감겨지면서, 소정의 위치까지 벨트(3a)의 표면에 접착될 수 있다. 이에 따라, 상대 이동량에 따라 임의의 길이로 점착 테이프(200a)를 접착할 수 있다.
테이프 가압 부재로서 사용되는 회전 롤러인 가압 롤러(109)는 점착 테이프(200a) 주변부에서 원호 형상으로 이동할 수 있고, 벨트(3a)의 표면에 접촉한 후, 가압 롤러(109)는 벨트(3a)의 표면을 따라 밀려 올려지도록 이동할 수 있다. 이에 따라, 테이프 부착 롤러(113)의 표면에 접착된 점착 테이프(200a)의 선단은 펼쳐져서 벨트(3a)의 표면에 접착될 수 있다.
본 실시형태에서, 테이프 경로는 가압 롤러(109)의 가동 범위 내에 존재한다. 이에 의해, 테이프 부착 롤러(113)에 접착된 점착 테이프(200a)를 테이프 위치의 어긋남 없이 절단면으로부터 절단할 수 있고, 점착 테이프(200a)의 선단을 구속하는 처리에서 손과 접촉하여 유분 등의 이물이 흡착할 가능성이 있는 선단을 제거할 수 있다.
다음으로, 점착 테이프(200a)를 벨트(3a) 전체 주변부에 접착할 때의 테이프 후단 처리에 대하여 설명할 것이다.
도 11은 전체 주변부에 테이프를 접착할 때에 테이프 후단의 위치를 도시하는 도면이다.
도 11에서 "a"로 표시하는 위치는 점착 테이프 롤(200)로부터 권출된 점착 테이프(200a)와 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a) 사이의 접촉점이다. 도 11에서 "b"로 표시하는 위치는 맨처음 부착된 선단이 순환하여 복귀하는 점착 테이프(200a)의 선단 위치이다.
다음으로, 테이프 접착 장치(tape sticking apparatus)(100)에서의 테이프 후단 절단 공정에 대하여 설명할 것이다.
도 12는 테이프 후단 절단 처리를 예시하는 도면이다.
작업자는 후단 절단 가이드(115a)로부터 점 a까지의 거리와 점 a로부터 점 b까지의 거리 사이의 관계가 이하의 관계가 되는 위치에서 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 이동을 정지시킨다:
후단 절단 가이드(115a)로부터 점 a까지의 거리 ≥ 점 a으로부터 점 b까지의 거리.
그리고, 작업자는 도 12에 도시하는 바와 같이, 가압 핸들(110)을 도 10의 화살표 B의 반대 방향으로 회전시켜, 막 세트 아암(107)의 래치를 풀어 개방하고, 가압 롤러(109)의 가압 상태를 해제한다.
그런 다음, 작업자는 점착 테이프 롤(200)로부터 권출된 점착 테이프(200a)를 테이프 후단 접착판(115)에 가압하여 부착한다.
그리고, 작업자는 점착 테이프 후단 절단 가이드(115a)의 위치에서 점착 테이프(200a)를 절단한다.
다음으로, 테이프 접착 장치(100)에서의 테이프 조인트 접착 처리에 대하여 설명할 것이다.
도 13은 테이프 조인트 접착 처리를 예시하는 도면이다.
작업자는 도 13에 도시하는 바와 같이, 막 세트 아암(107)을 닫고 래치하는 동시에, 가압 롤러(109)를 가압 상태가 되게 한다.
그런 다음, 작업자는, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)를 도 13에 나타내는 화살표 D 방향으로 회전 이동시킨다. 이 회전 이동에 의해, 점착 테이프(200a)의 후단 절단점 c가 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 이동에 따라 절단된다. 그리고, 점착 테이프(200a)의 후단 절단점 c는, 가압 롤러(109)의 닙 점에서 가압되고, 순환하는 테이프 선단의 점 b에 중첩되어 접착된다.
이하의 처리에 의해, 점착 테이프(200a)의 후단이 맨처음에 접착된 점착 테이프(200a)의 선단에 중첩되고 가압 롤러(109)에 의해 압착되기 때문에, 점착 테이프(200a)가 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 전체 주변부에 접착되어 액체 점착 부재(11)를 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 점착 테이프(200a)의 선단이, 맨처음 부착된 점착 테이프(200a)의 선단이 되감아지는 선단 위치인 점 b에 감겨진다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않으며, 점착 테이프(200a)의 선단에서뿐만 아니라, 소정의 위치에서 동일한 처리를 수행함으로써, 점착 테이프(200a)의 접착 길이를 변경할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 보더리스 인쇄 시에, 전극 기판(2) 상에 토출됨으로써 액체(L)가 액체 점착 부재(11)에 점착되고, 액체 점착 부재(11) 상의 액체(L)는 액체 제거 부재(12)에 의해 제거된다. 이에 의해, 보더리스 인쇄 시에 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)에 액체(L)를 부착시키지 않고 인쇄를 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 점착 테이프(200a)의 선단이 구속되어 위치 결정되고, 장력 상태에서 구속된 점착 테이프(200a)가 벨트(3a)에 압착되며, 유분 등에 의해 오염될 가능성이 높은 점착 테이프(200a)의 맨처음 접착된 선단의 일부가 절단된 다음에, 점착 테이프(200a)의 선단이 압착된다. 따라서, 간이한 구조 및 소형의 구성으로, 정밀도 높고 믿을 수 있는 방식으로 점착 테이프(200a)를 접착할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 보더리스 인쇄 시에 반송면에 액체를 점착시키지 않고 인쇄에 사용되는 액체 점착 부재(11)를 소형의 간이한 디바이스에 의해 정확하게 설치할 수 있다.
전극 인쇄 장치(1)의 제어 디바이스는, 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)에서 전극 기판(2)의 반송면 상에 액체 점착 부재(11)가 배치되지 않은 영역에는 액체(L)를 토출하지 않도록, 액체 토출 헤드(4 및 7)를 제어할 수 있다. 이와 같이, 액체(L)가 액체 점착 부재(11)로부터 비어져 나오지 않기 때문에, 반송 기구(3)의 반송면이나 전극 인쇄 장치(1)가 오염되지 않는다.
본 실시형태에서는, 잉크(액체(L))가 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 토출되어, 전극 기판(2) 상에 잉크층 또는 활물질층을 형성한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 절연 재료를 함유한 액체(L)가 액체 토출 헤드로부터 토출되어 절연층을 형성할 수 있다.
제2 실시형태
다음으로, 제2 실시형태에 대해 설명할 것이다.
제2 실시형태는 전극 기판(2)의 반송면에 평행하고 반송 방향(X)에 직교하는 방향으로 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 양 단부(액체(L)가 전극 기판(2)의 외부로 토출되는 위치)를 덮도록 액체 점착 부재(11)가 배치되는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 이하, 제2 실시형태에 관해서, 제1 실시형태와 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고, 제1 실시형태와 다른 구성요소에 대해서 설명할 것이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 전극 인쇄 장치(1)에 배치된 잉크 제거 기구의 평면도이고, 도 15는 전극 인쇄 장치(1)에 배치된 잉크 제거 기구의 단면을 반송 방향 하류측에서 본 정면도이다.
도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 액체 점착 부재(11)는, 전극 기판(2)의 반송면에 평행하고 반송 방향(X)에 직교하는 방향으로 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)의 양 단부(액체(L)가 전극 기판(2)의 외부로 토출되는 위치)를 덮도록 배치된다. 따라서, 액체 점착 부재(11)의 일부는 전극 기판(2)의 단부와 반송 기구(3)을 구성하는 벨트(3a) 사이에 유지된다. 이에 따라, 전극 기판(2)이 가요성을 갖는 경우에, 전극 기판(2)은 전극 기판(2)을 반송되는 벨트(3a)의 반송면에 대하여, 반송 방향(X)과 직교하는 방향으로 양 단부가 경사진다.
비침투성 재료로 형성된 액체 점착 부재(11)가 전극 기판(2)의 반송면의 양 단부(액체(L)가 전극 기판(2) 외부로 토출되는 위치)를 덮도록 배치되기 때문에, 액체 토출 헤드(4 및 7)로부터 전극 기판(2) 외부로 토출된 액체(L)는 액체 점착 부재(11)에 점착되고, 이에 전극 기판(2) 외부로 토출된 액체(L)가 반송 기구(3)를 구성하는 벨트(3a)에서 전극 기판(2)의 반송면에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 액체 점착 부재와 접촉하는 전극 기판(2)의 표면의 측부 중, 액체 점착 부재(11)에 대한 최상위 측부와 액체 점착 부재(11) 사이의 거리, 즉 전극 기판(2)의 단부로부터 액체 점착 부재(11)까지의 수직 하방의 최장 거리(간극의 거리)가 30 ㎛ 이상이다. 이러한 구성으로 모세관 현상에 의해 액체 점착 부재(11)에 점착된 액체(L)가 전극 기판(2)의 이면에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
제3 실시형태
다음으로, 제3 실시형태에 대해 설명할 것이다.
제3 실시형태는 전극 인쇄 장치(1)를 포함한 전극 형성 장치인 점에서, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 다르다. 이하, 제3 실시형태에 관해서, 제1 및 제2 실시형태와 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고, 제1 및 제2 실시형태와 다른 구성 요소에 대해서 설명할 것이다.
도 16은 제3 실시형태에 따른 전극 형성 장치(50)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 전극 형성 장치(50)는, 얻어진 박막 전극을 가압하는 유닛인 프레스 롤과 같은 후처리 기구(20), 또는 전극 인쇄 장치(1)의 후단에서 박막 전극을 절단하기 위한 슬릿 날이나 레이저와 같은 절단 기구를 포함한다.
전술한 실시형태들 및 실시예는 제한된 예시이며, 본 발명은 예컨대 이하의 양태를 포함한다.
양태 1
테이프 접착 장치(100)와 같은 접착 장치는: 점착 테이프(200a)와 같은 테이프를 유지하기 위한, 테이프 세트 샤프트(106a), 세트 롤 아암 샤프트(106b), 및 테이프 롤 스토퍼(106c)와 같은 테이프 유지 부재; 테이프 유지 부재에 의해 유지된 테이프의 선단을 위치 결정하고 접착하기 위한, 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재; 및 테이프 부착 부재로부터 테이프 ― 테이프는 장력 상태에서 테이프 부착 부재에 접착되고 구속됨 ― 를 박리하고 테이프를 벨트(3a)와 같은 컨베이어의 반송면에 압착하도록 작동하는 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재를 포함한다.
양태 2
양태 1에 따른 접착 장치에 있어서, 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재는 테이프가 반송면에 가압된 상태를 연속적으로 유지하는 것이다.
양태 3
양태 1에 따른 접착 장치에 있어서, 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재는 테이프를 반송면에 가압하기 위한 회전 롤러이고, 회전 롤러는 점착 테이프(200a)와 같은 테이프의 주위에서 원호 형상으로 이동 가능하다. 벨트(3a)와 같은 컨베이어의 반송면과 접촉한 후에, 회전 롤러는 반송면을 따라 이동한다.
양태 4
양태 1에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프의 경로는 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재의 가동 범위 내이다.
양태 5
양태 1 내지 양태 4 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재는 회전 롤러를 포함한다. 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재가 반송면을 따라 이동하고 회전 롤러와 접촉할 경우, 접촉 롤러는 반송면을 따라 밀려 올려지도록 이동 가능하다.
양태 6
양태 1 내지 양태 5 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 점착 테이프(200a)와 같은 테이프는 적어도 하나의 점착면을 갖고 롤 형상을 갖는다.
양태 7
양태 1 내지 양태 6 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 유지 부재는 테이프를 축방향으로 구속하는 구속 부재; 및 회전 방향의 부하 저항이 작은 베어링 부재를 포함한다.
양태 8
양태 1 내지 양태 7 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재는 테이프의 폭 방향으로 테이프 유지 부재에 의해 위치 결정된 테이프의 에지 위치에 대응하는 위치를 표시하는 테이프 에지 아이 마크(114a)와 같은 마크를 갖는다.
양태 9
양태 1 내지 양태 8 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재는 테이프가 접착되는 표면에서 테이프의 폭 방향에 평행한 슬릿 또는 홈을 갖는다.
양태 10
양태 1 내지 양태 9 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 후단 접착판(115)과 같은 테이프 후단 접착 부재는 테이프 세트 샤프트(106a)와 같은 테이프 유지 부재 및 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재를 연결하는 테이프의 경로의 도중에, 반송면에 인접하여 배치된다.
양태 11
양태 1 내지 양태 10 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프 후단 접착 부재는 테이프가 접착되는 표면에서 테이프의 폭 방향에 평행한 슬릿 또는 홈을 갖는다.
양태 12
양태 1 내지 양태 11 중 어느 하나에 따른 접착 장치에 있어서, 테이프, 테이프 유지 부재, 테이프 부착 부재, 및 테이프 가압 부재는 반송면과의 정렬을 유지하면서 반송면의 폭 방향으로 이동 가능하다.
양태 13
액체 노출 장치는: 양태 1 내지 양태 12 중 어느 하나에 따른 접착 장치; 전극 기판(2)과 같은 기판을 반송하기 위한 반송 기구(3)와 같은 컨베이어; 컨베이어 상에 배치되고 컨베이어와 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지되는 액체 점착 부재(11)와 같은 액체 점착 부재; 및 액체 조성물을 기판과 액체 점착 부재에 토출하기 위한 액체 토출 헤드(4 또는 7)와 같은 토출기를 포함한다. 기판은 기판을 반송하기 위한 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있다.
양태 14
전극 형성 장치(50)와 같은 전극 형성 장치는: 양태 13에 따른, 전극 인쇄 장치(1)와 같은, 액체 토출 장치; 및 액체 토출 장치의 후단에 배치되는, 후처리 기구(20)와 같은 후처리 기구를 포함한다. 기판은 전극 기판(2)와 같은 전극 기판이다.
양태 15
다층 세퍼레이터 형성 장치는 양태 13에 따른, 전극 인쇄 장치(1)와 같은 액체 토출 장치를 포함한다. 기판은 세퍼레이터이다.
양태 16
접착 방법은: 테이프 세트 샤프트(106a), 세트 롤 아암 샤프트(106b), 및 테이프 롤 스토퍼(106c)와 같은 테이프 유지 부재 상에 테이트를 유지하는 테이프 유지 단계; 테이프 유지 부재에 의해 유지된 테이프의 선단을 테이프 부착 가이드(114)와 같은 테이프 부착 부재에 위치 결정하고 접착하는 테이프 부착 단계; 및 테이프 부착 부재로부터 테이프 ― 테이프는 장력 상태에서 테이프 부착 부재에 접착되고 구속됨 ― 를 박리하고 테이프를 반송 기구(3)와 같은 컨베이어의 반송면에 압착하도록 가압 롤러(109)와 같은 테이프 가압 부재를 작동시키는 테이트 가압 단계를 포함한다.
양태 17
양태 16에 따른 접착 방법에 있어서, 테이프 부착 단계는 테이프를 테이프 부착 부재에 위치 결정하고 접착한 후에 테이프의 선단을 테이프 부착 부재로부터 분리하는 단계를 포함한다.
양태 18
양태 16에 따른 접착 방법에 있어서, 테이프 가압 단계는: 테이프 가압 부재에 의해 테이프를 가압하면서 테이프를 반송면에 부착한 후에, 반송면을 따라 테이프 가압 부재를 이동시켜, 테이프를 테이프 부착 부재로부터 박리하면서 테이프를 선단까지 반송면에 접착하는 단계를 포함한다.
양태 19
양태 16에 따른 접착 방법에 있어서, 테이프 가압 단계는: 테이프 가압 부재에 의해 테이프를 반송면에 가압하면서, 테이프 가압 부재와 반송면의 상대 이동에 의해 테이프를 주어진 위치까지 반송면 상에 접착하는 단계를 포함한다.
양태 20
양태 16 내지 양태 19 중 어느 하나에 따른 접착 방법에 있어서, 기판은 전극 기판(2)과 같은 전극 기판이다.
양태 21
양태 16 내지 양태 19 중 어느 하나에 따른 접착 방법에 있어서, 기판은 세퍼레이터이다.
이상, 본 발명의 일부 실시형태 및 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이들 구체적인 실시형태 및 실시예에 한정되지 않으며, 이상의 설명에서 달리 제한하지 않는 한, 청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 예를 들어, 전술한 실시형태, 실시예 등에 기재된 기술적 사항은 적절히 조합될 수 있다.
예를 들어, 전술한 실시예에서는, 전술한 본 발명의 유리한 효과를 발휘하는 박막 전극이 리튬 이온 이차 배터리에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 전술한 축전 디바이스인 이차 배터리, 연료 전지와 같은 발전 디바이스 등에도 적용 또는 준용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태와 관련하여 설명한 유리한 효과는 본 발명으로부터 도출되는 가장 바람직한 유리한 효과로서 열거된 것 뿐이다. 따라서, 본 발명의 유리한 효과는 본 발명의 실시형태와 관련하여 설명된 것에 한정되지 않는다.

Claims (20)

  1. 액체 토출 장치에 있어서,
    기판을 반송하기 위한 컨베이어;
    상기 컨베이어 상에 배치되고 상기 컨베이어와 상기 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지되는 액체 점착 부재; 및
    액체 조성물을 상기 기판과 상기 액체 점착 부재에 토출하기 위한 토출기
    를 포함하고,
    상기 기판은 상기 기판을 반송하기 위한 상기 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있는, 액체 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액체 점착 부재에 토출된 상기 액체 조성물을 제거하기 위한 제거 유닛을 더 포함하는, 액체 토출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토출기는 상기 컨베이어 상에서 상기 액체 점착 부재가 배치되지 않는 영역에는 상기 액체 조성물을 토출하지 않는, 액체 토출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액체 점착 부재는 비침투성 재료(non-permeable material)로 제조되는, 액체 토출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액체 점착 부재는 합성 수지로 제조되는, 액체 토출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액체 점착 부재와 상기 기판의 표면의 일 측부 사이의 거리는 30 ㎛ 이상이고, 상기 기판의 표면은 상기 액체 점착 부재와 접촉하며, 상기 일 측부는 상기 기판의 표면의 복수의 측부 중, 상기 액체 점착 부재에 대한 최상부 위치에 있는, 액체 토출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 토출기는 상기 컨베이어가 상기 기판을 반송하는 반송 방향에 직교하는 폭 방향으로 상기 기판의 단부를 지나 상기 액체 조성물을 토출하는, 액체 토출 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 컨베이어의 반송 방향으로 상기 토출기로부터 상류측에 배치된 접착 장치를 더 포함하는, 액체 토출 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착 장치는:
    테이프를 유지하기 위한 테이프 유지 부재;
    상기 테이프 유지 부재에 의해 유지된 상기 테이프의 단부를 위치 결정하고 접착하기 위한 테이프 부착 부재; 및
    상기 테이프 부착 부재로부터 상기 테이프 ― 상기 테이프는 장력 상태에서 상기 테이프 부착 부재에 접착되고 구속됨 ― 를 박리하고 상기 테이프를 상기 컨베이어의 반송면에 압착하도록 작동하는 테이프 가압 부재를 포함하는, 액체 토출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 토출기는 상기 액체 조성물을 토출하기 위한 액체 토출 헤드를 포함하는, 액체 토출 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 액체 점착 부재는, 상기 컨베이어의 반송면에 평행하고 상기 컨베이어의 반송 방향에 직교하는 방향으로 상기 컨베이어의 일측 단부에 배치되는, 액체 토출 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 액체 점착 부재는, 상기 컨베이어의 반송면에 평행하고 상기 컨베이어의 반송 방향에 직교하는 방향으로 상기 컨베이어의 양측 단부에 배치되는, 액체 토출 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 배터리 케이스 내의 전극체로부터 상기 배터리 케이스 외부로 전력을 취출하기 위한 금속 부품인 집전체(current collector)인, 액체 토출 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 전극 소자이고,
    상기 전극 소자는:
    배터리 케이스 내의 전극체로부터 상기 배터리 케이스 외부로 전력을 취출하기 위한 금속 부품인 집전체; 및
    상기 집전체 상의 활물질층을 포함하는, 액체 토출 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 토출기는 절연 재료를 함유한 액체 조성물을 토출하는, 액체 토출 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어는 상기 기판을 반송하기 위한 벨트를 포함하는, 액체 토출 장치.
  17. 전극 형성 장치에 있어서,
    제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 액체 토출 장치; 및
    상기 액체 토출 장치의 후단에 배치된 후처리 기구
    를 포함하고,
    상기 기판은 전극 기판인, 전극 형성 장치.
  18. 다층 세퍼레이터 형성 장치에 있어서,
    제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 액체 토출 장치를 포함하고,
    상기 기판은 세퍼레이터인, 다층 세퍼레이터 형성 장치.
  19. 액체 토출 방법에 있어서,
    컨베이어로 기판을 반송하는 단계;
    액체 점착 부재를, 상기 액체 점착 부재가 상기 컨베이어와 상기 기판의 단부 사이에 부분적으로 유지되는 상태로 상기 컨베이어 상에 제공하는 단계; 및
    액체 조성물을 상기 기판과 상기 액체 점착 부재에 토출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기판은 상기 기판을 반송하는 상기 컨베이어의 반송면에 대해 경사져 있는, 액체 토출 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    테이프 유지 부재 상에 테이프를 유지하는 단계;
    상기 테이프 유지 부재에 의해 유지된 상기 테이프의 단부를 테이프 부착 부재에 위치 결정하고 접착하는 단계; 및
    상기 테이프 부착 부재로부터 상기 테이프 ― 상기 테이프는 장력 상태에서 상기 테이프 부착 부재에 접착되고 구속됨 ― 를 박리하고 상기 테이프를 상기 컨베이어의 반송면에 압착하도록 테이프 가압 부재를 작동시키는 단계
    를 포함하는, 액체 토출 방법.
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JPH11254657A (ja) * 1998-03-06 1999-09-21 Seiko Epson Corp カード用のインクジェット式プリンタおよび画像形成方法
US7562961B2 (en) * 2003-09-22 2009-07-21 Fujifilm Corporation Droplet discharging apparatus, image forming apparatus and preliminary discharge method
JP2006264172A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Fuji Xerox Co Ltd 液体除去機構及びそれを備えた液滴吐出装置
JP5830235B2 (ja) * 2010-09-28 2015-12-09 セーレン株式会社 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
JP2013157174A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Masahiro Shinozaki 電池の電極製造装置及び電極製造方法
US11027561B2 (en) * 2019-02-01 2021-06-08 Assa Abloy Ab Ink jet card printer having a dual belt card transport

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