WO2006064646A1 - 薄膜の間欠塗工方法 - Google Patents

Abstract

　一方向に走行される帯状の基材（１）を位置固定の基準ローラ（４）と移動可能な作動ローラ（７）とに巻き掛けて保持させた状態で、外周面に塗布剤（１８）が担持されて基材（１）の走行方向とは逆方向に回転される塗布ローラ（１９）に接触させ、作動ローラ（７）を所定のタイミングで基材（１）から接離する方向に移動させるとともに、テンションローラ（８）を基材（１）に負荷される張力が常に一定となるように作動ローラ（７）の基材（１）に対し接離方向への移動に追従して基材（１）に対し接離方向に移動させるように制御することにより、２０μｍ以下の極めて薄い膜厚の薄膜を、高い生産性で間欠的に塗着形成しながらも、塗布終端が優れた直線性を有する高精度な形状に形成することのできる薄膜の間欠塗工方法を実現する。

Description

明 細 書

薄膜の間欠塗工方法

技術分野

[0001] 本発明は、長尺シート状の基材の表面に、薄膜を塗着形成区間ど塗着非形成区間 とが交互に間欠的に存在する所定のパターンに塗着形成する用途に好適に用いる ことができる薄膜の間欠塗工方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、半導体装置やコンデンサなどの電子部品の製造に際しては、帯状の基材の 表面に塗料などをパターンユングして塗着して薄膜を形成することが盛んに行われ ている。例えば、電池用極板においては基材となる集電体の表面に活物質層を形成 したのち、厚みが 0. 1 μ m〜200 μ mの多孔性保護膜または榭脂結着剤とアルミナ 粉末などの固体微粒子とを含有したコーティング膜からなる多孔性保護膜を上記活 物質層を被覆する状態に形成することが提案されている (例えば、特許文献 1参照）

[0003] 上述の多孔性保護膜は、パターンユングして塗着された活物質層を被覆するため に間欠的に塗着されるが、このように塗料などを間欠的に基材に塗着する工程を能 率的に行って量産する場合には、長尺シート状の基材を所定速度で走行させながら 、その基材に塗料などを間欠的に塗着する工程が採用されている (例えば、特許文 献 2参照)。この間欠塗工方法では、回転するコーティングロールにスラリー状の塗料 を調節器により所定量だけ担持させ、このコーティングロールとこれに対向配置した ノ ッキングロールとの間に長尺状の基材を挟み込んでバッキングロールに沿って走 行させながら、コーティングロール上の塗料層を基材に転写して塗布し、所定時間毎 に、ノ ッキング口ールの回転軸をこれの軸心に対し直交方向に平行移動させて基材 をコーティングロール力も所定時間だけ離間させることにより、基材に塗料を塗布しな

V、塗着非形成区間を形成するようにして 、る。

[0004] また、従来では他の間欠塗布手段として、ダイコート塗工方式も採用されて 、る。こ のダイコート塗工方法は、塗料に圧力を加えることによってダイから吐出させた塗料 を基材に塗着させるとともに、所定のタイミングで塗料に加える圧力を遮断すると同時 に塗料に対し僅か〖こ減圧することによってダイからの塗料の吐出を確実に停止させる ことにより、塗料による薄膜を間欠的な配置で塗着形成するように制御するものであ る。

[0005] ところが、上述した各間欠塗工方法は何れも 20 μ m以上の比較的大きな膜厚を有 する薄膜を能率的に塗着形成するのに適しているが、その構造上、電池用極板のよ うに 20 m以下の膜厚の多孔性保護膜を形成する用途には適用することができない 。これに対し、 20 m以下の薄膜を塗布できる技術として、薄い基材に対して塗布剤 を極めて精度良ぐ且つ確実に均一な膜厚で全面塗布することができるグラビア塗工 方法が存在する (例えば、特許文献 3参照)。

[0006] 上記グラビア塗工方法は、図 9に示すように、帯状の基材 40を、平行に対向配置さ れた一対の自由回転自在の姿勢制御ロール 41, 42間に張架して支持した状態で両 姿勢制御ロール 41, 42の軸方向と直交方向に走行させ、外周面にグラビアパターン (図示せず）が形成されて基材 40の下方に配置されたグラビアロール 43を、塗布剤 供給ノズル機構 44から塗布剤が上記グラビアパターンの溝内に入り込むように塗布 しながら、基材 40に対し相対速度を有する周速度で回転させるとともに、このグラビ ァロール 43の表面力 余剰の塗布剤をドクターブレード 47によって塗布を施す前に 拭き取って、定量の塗布剤を基材 40の下側表面に塗布するものである。

[0007] 上記グラビア塗工方法では、グラビアロール 43のグラビアパターンの溝内に多 ヽ目 に塗布された塗布剤がドクターブレード 47で拭き取られることにより、グラビアパター ンの溝内に適正量だけの塗布剤を充填供給することができ、それに加えて、基材 40 の走行方向とグラビアロール 43の回転方向とが相互の接触部において逆方向であ るから、グラビアパターンが基材 40の下側表面に対して逆方向に滑ることとなって塗 布剤が基材 40の下側表面に薄く均一に平滑された全面塗布状態に塗着されるので 、 20 m以下の膜厚の薄膜を均一に塗布形成することができる。

[0008] ところで、上記グラビア塗工方法では、膜厚が 20 μ m以下の比較的薄 、薄膜を全 面塗布するのに適しているが、特許文献 3には塗布剤を塗布しない塗着非形成区間 を設けながら、薄膜を形成する間欠塗布を行う間欠塗工に関する技術について何ら 記述されていない。

[0009] 図 9のグラビア塗布装置にぉ 、て間欠塗工を行うとすれば、それぞれ回転自在に 取り付けられた一対の姿勢制御ロール 41, 42および一対のガイドロール 48, 49によ つて基材 40の走行路が設けられたロールユニット 50を、回転支軸 51を支点として図 の実線図示位置と 2点鎖線図示位置とに択一的に位置するように回動させる構成と して、基材 40をグラビアロール 43に対し接離するようにする力、またはグラビアロール 43、塗布剤供給ノズル機構 44および塗布剤の収容タンク 52を含む機構全体を上下 動させる構造として、グラビアロール 43を基材 40に対し接離させるようにする力、或 いは、一方の姿勢制御ロール 42を固定的に設けて基準ロールとし、他方の姿勢制 御ロール 41の回転軸を上下動させて基材 40をグラビアロール 43に対し接離させる ようにすることが考えられる。

[0010] し力しながら、この方法では基材 40とグラビアロール 43とを相互に接離させるため の構造が大掛力りになり過ぎて、極めて応答性の悪いものとなるから、高い生産性で 薄膜を間欠塗工することができない。し力も、図 10A〜図 10Bに示すように、基材 40 の表面に間欠的に塗布形成された薄膜 53は、上述のように間欠塗工時の応答性が 悪いのに伴って基材 40とグラビアロール 43との相互間での接触および離れ際の安 定性が悪いことから、塗工時において基材 40の走行方向 Pの塗布終端 53aが、帯状 の基材 40の幅方向に向けて正確な直線状とならずに、波線状になってしまうとともに 、膜厚も不均一になり易い。このように塗布終端 53aが波線状で、且つ膜厚が不均一 となる不具合は、特に、他方の姿勢制御ロール 42を、基材 40を裏面側より後退させ る方向と表面側に向力つて前進させる方向とに移動させて、基材 40をグラビアロール 43に離接させる手段を採用した場合に、姿勢制御ロール 42を、基材 40を裏面側より 後退させる方向に移動させて基材 40のグラビアロール 43への押し付け力を解除した ときに基材 40に弛みが発生することから、一層顕著に発生する。

特許文献 1：特開平 7— 220759号公報

特許文献 2：特開平 8 - 131934号公報

特許文献 3：特開 2001— 179151号公報

発明の開示 発明が解決しょうとする課題

[0011] 本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、薄膜を、高い生産性で間欠 的に塗着形成しながらも、塗布終端を優れた直線性を有する高精度な形状に形成 することのできる薄膜の間欠塗工方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0012] 前記目的を達成するために、本発明の薄膜の間欠塗工方法は、帯状の基材の裏 面側を互いに平行な位置に対置された固定の基準ローラと移動可能な作動ローラに 巻き掛けて、前記基準ローラと作動ローラとに平行になるように塗布剤の塗工箇所を 保持し、一方向に走行させるとともに、前記基準ローラと前記作動ローラとの中間箇 所の前記基材に塗布剤を担持した塗布ローラを接触させて、前記基材の表面に塗 布剤を転写して塗着させることにより薄膜を塗着形成し、前記作動ローラを所定のタ イミングで前記基材の裏面側より後退させる方向に移動させて前記基材を前記塗布 ローラ力 離間させ、これに連動してテンションローラを前記基材の表面側に向かつ て前進させる方向に移動させて前記基材に張力を付与し、そののち、前記作動ロー ラを所定のタイミングで前記基材の表面側に向力つて前進する方向に移動させて前 記基材を前記塗布ローラに接触させ、これに連動してテンションローラを前記基材の 裏面側より後退させる方向に移動させて前記基材に付与する張力を減少させ、前記 基材の表面に前記薄膜を間欠的な配置で形成し、前記テンションローラを前記基材 に負荷される張力が常に一定となるように、前記作動ローラが前記基材の裏面側より 後退させる方向への移動に追従して、前記基材の裏面側より後退させる方向と表面 側に向力つて前進させる方向とに移動させるように制御するものである。

[0013] この発明によれば、作動ローラが基材を裏面側より後退させる方向に移動する際に 、テンションローラを作動ローラの移動に追従して基材に対し、これに負荷される張力 が所定値を保持できるように移動制御するので、作動ローラが基材を裏面側より後退 させる方向に移動する過程において、基材に弛みが殆ど生じることなぐ基準ローラ とテンションローラとの間に張架した状態に維持できる。また、基材を裏面側より後退 させ、また表面側に向かって前進させるように作動ローラを移動させるだけの簡単な 手段により、薄膜の塗着形成区間と塗着非形成区間とを相互に切り換えができるの で、極めて良好な応答性で切り換えることができるとともに、塗着形成区間ど塗着非 形成区間とに相互に移行する際に基材に負荷される張力を一定に保持するように制 御して基材に弛みが発生するのを防止することにより、塗布剤が基材に常に均一に 塗布されるので、厚みの薄い基材に膜厚が 20 m以下の極めて薄い薄膜を形成す る場合であっても、その薄膜の塗布終端は、基材の幅方向に向け従来のような波線 状とならず、正確な直線形状に確実に塗布形成することができる。

[0014] また、本発明の別の薄膜の間欠塗工方法は、帯状の基材の裏面側を互いに平行 な位置に対置された固定の基準ローラと移動可能な作動ローラおよびこれら両口一 ラの中間位置に配置されたバックアップローラにそれぞれ巻き掛けて、前記基準ロー ラと作動ローラと平行になるように塗布剤の塗工箇所を保持させるとともに、前記バッ クアップローラにより前記基材をその表面側に配置された塗布ローラに対し所定の接 触圧で押し付けて一方向に走行させ、前記基材の表面に前記塗布ローラの外周面 で担持させた塗布剤を転写して薄膜を塗着形成し、前記作動ローラを所定のタイミン グで前記基材の裏面側より後退させる方向に移動させさせて前記基材を前記塗布口 ーラ力 離間させ、この移動に連動してテンションローラを前記基材の表面側に向か つて前進させる方向に移動させて前記基材に張力を付与するとともに、前記バックァ ップローラを前記基材の裏面側より後退させる方向に移動させることにより、前記基 材を前記塗布ローラ力 離間させ、そののち、前記作動ローラを所定のタイミングで、 前記基材の表面側に向かって前進させる方向に移動させ、この移動に連動してテン シヨンローラを前記基材の裏面側より後退させる方向に移動させて、前記基材に付与 する張力を減少させるとともに、前記バックアップローラを、前記基材を表面側に前進 させる方向に移動させて、前記基材を前記塗布ローラに接触させることにより、前記 基材の表面に前記薄膜を間欠的な配置で形成するものである。

[0015] この発明によれば、基材の走行速度を速めた場合にお!、ても、基材がバックアップ ローラにより塗布ローラに押し付けられて、基材の塗布ローラに対する接触圧が所定 値に維持されるため、塗布剤を塗りむらなく安定に均一塗着することができる。これに より、基材表面には、基材の走行速度に拘らず、塗着した塗布剤によって塗りむらの ない高精度な形状の薄膜を安定に形成できる。また、基材として幅が比較的広いも のを用いた場合には、作動ローラが基材を裏面側より後退させる方向に移動すること により生じようとする基材の弛みの大部分が、基材を表面側に向って前進させる方向 に移動するテンションローラが基材に張力を付与することによって吸収されるとともに 、広幅で帯状の基材が有する製作時の歪みに起因して基材の幅方向に波打ち状に 生じようとする僅かな弛みが、基材におけるテンションローラとの間の箇所に所定の 張力を付与するノ ックアップローラにより吸収して抑制されるので、塗布剤の塗りむら が生じることがなぐ薄膜の塗布終端を正確な直線形状に形成することができる。

[0016] 上記別の薄膜の間欠塗工方法において、テンションローラを基材に負荷される張 力が常に一定になるように作動ローラが前記基材に対し接離方向への移動に追従し て前記基材に対し接離方向に移動させるように制御するとともに、バックアップローラ を前記テンションローラの作動に追従するように作動制御すると、バックアップローラ をテンションローラの作動に追従して移動させるので、特に、基材として幅が 500mm 以上の比較的広 、ものを用いた場合にぉ 、て、作動ローラが基材カも離間方向に移 動し、基材が塗布ローラから離れる際に、基材の幅方向に波打ち状に生じようとする 僅かな弛みを、ノ ックアップローラによって正確に吸収して確実に抑制することができ るので、薄膜の塗布終端を一層正確な直線形状に形成することができる。

[0017] また、上記いずれかの方法において、作動ローラとテンションローラとを塗布ローラ に対し基材の走行方向側に配置すると、作動ローラが基材を裏面側に移動させる方 向に移動したときに、基材にしわや弛みが発生することがな!、。

[0018] また、上記!/ヽずれかの方法にお!、て、塗布ローラとして、 40mn！〜 60mmの直径を 有するものを用いると、塗布ローラと基材との接触面積が極めて小さくなることから、 基材に塗布剤を薄い厚みで、且つ均一となるように正確に塗布することができるととも に、基材が塗布ローラに対し接離するときの接触および離れ際の安定性が向上する ので、塗布剤の塗布開始および塗布停止の位置を正確に設定することができる。ま た、塗布ローラとして、直径力 Omm以上のものを用いることによって良好な剛性お よびカ卩ェ精度を得ることができ、直径が 60mm以下のものを用いることによって基材 に塗布剤を薄い厚みで、且つ均一となるように正確に塗布するために必要な基材と の接触面積を小さくできる。 [0019] さらに、上記いずれかの方法において、基準ローラと作動ローラとを、各々の軸間 距離が塗布ローラの直径の 1. 2倍以上で 2. 5倍以下に設定した配置で設けると、厚 みの薄 、基材であっても、基準ローラと作動ローラとが近接配置されて ヽることから、 基材に対し小さな張力を付与するだけで良好な張架状態に保持することができ、付 与する張力が大き過ぎて薄い基材が切断されるといったことが生じない。また、基準 ローラと作動ローラとの軸間距離を塗布ローラの直径 Rの 1. 2倍以上に設定すること により、作動ローラを基材を裏面側より後退させ、また表面側に向って前進させる方 向に円滑に移動させることができ、軸間距離を塗布ローラの直径 Rの 2. 5倍以下に 設定することにより、基材に大き過ぎる張力が付与されることに起因して伸びやしわ 或いは引きつりなどが生じるのを防止することができる。

[0020] また、上記 、ずれかの方法にぉ 、て、塗布ローラとして、多数の塗布剤溜め溝が前 記塗布ローラのローラ軸心に対し所定の角度に傾斜し、且つ互いに平行な配置で外 周面全体に刻設されたものを用い、塗布ローラは、基材の走行方向とは逆方向に回 転させるとともに、ドクターブレードを前記塗布ローラにおける隣接する前記塗布剤溜 め溝の各間に設けられた平坦面部に定圧で押し付けて、前記塗布ローラに担持され た塗布剤の余剰分を搔き落とすようにすると、塗布ローラに担持された塗布剤を、ドク ターブレードにより余剰分を搔き落として、塗布剤溜め溝に充填された所定の塗布量 に調整することができるとともに、塗布ローラが、基材との接触部分において基材の 走行方向に対し逆方向に向け回転駆動されて基材に対し逆方向に滑りが生じて 、る ことから、塗布剤溜め溝内に充填されている塗布剤を平坦面部により薄く均等に平滑 しながら基材の表面に転写して塗布することができ、これにより、膜厚が 20 /z m以下 に設定された極めて薄い薄膜を基材の表面に高精度に形成することができる。

[0021] また、上記 、ずれかの方法にぉ 、て、回転軸と作動ローラの支軸とを作動連結杆 で相互に連結して、前記作動ローラが前記回転軸を支点とする回動軌跡に沿って移 動するのに追従して、テンションローラを自体の支軸が連結杆を介して連結された回 転支軸を支点とする回動軌跡に沿って移動可能に設けることにより、基材方向に一 定の圧力を負荷して、前記基材に一定の張力を付与するようにすると、作動ローラお よびテンションローラを、基材を裏面側より後退させ、また表面側に向って前進させる 方向に移動させることができるとともに、基材ゃ塗布剤の種類に応じて作動ローラの 移動位置および移動距離を容易に可変設定して、その設定値通りに正確に作動口 ーラを制御することができる。一方、テンションローラは、簡単な構成により作動制御 しながらも、基材に負荷される張力が常に一定値を保持するように基材に付加する張 カを自動的に調整することができる。

[0022] なお、その際に、基材の表面に塗着層を間欠的な配置で塗着形成したのち、前記 塗着層の塗布始端と塗布終端とをセンサで検出して、この塗着層の全体を被覆する 第 2の薄膜を前記塗着層に対応する間欠的な配置で塗着形成するようにすると、塗 着層の始端部と終端部とをセンサで検出しながら、その検出値に基づき塗着層の始 端部の手前側力 終端部の後方近傍箇所までの箇所に薄膜を塗着形成することに より、塗着層の全体を確実に被覆できる薄膜を塗着形成することができ、これにより、 電池用極板の製造工程に好適に適用できる。

[0023] また、上記 、ずれかの方法にぉ 、て、銅箔またはアルミニウム箔を基材として用い 、電池用活物質層を塗着層として前記基材の表面に塗着形成し、多孔性保護膜を 第 2の薄膜として前記塗着層の全表面および前記基材の一部に塗着形成するよう〖こ すると、良好な電池用極板を高精度に製造することができる。

[0024] さらに、上記いずれかの方法において、薄膜における基材の走行方向に対する終 端部を、前記基材の幅方向に向け直線状で、且つ所定の膜厚よりも僅かに大きな膜 厚に膨出した形状に形成すると、特に、電池用極板の製造工程に適用した場合に、 薄膜として塗着形成する多孔性保護膜の塗布終端が膨出形状となっても、この膨出 形状が、塗着層として塗着形成される活物質層の塗布終端の後方側の基材上に形 成されることから、膨出形状の先端が活物質層の上面よりも高くなることがないので、 電池用極板として用いる場合の阻害要因とならず、何ら支障が生じない。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1は、本発明の薄膜の間欠塗工方法を具現化した一実施の形態を示す間欠 塗工装置における薄膜の塗工状態の概略縦断面図である。

[図 2]図 2は、同上の間欠塗工装置における薄膜の非塗工状態の概略縦断面図であ る。 [図 3]図 3は、同上の間欠塗工装置における駆動制御系を示すブロック図である。

[図 4]図 4A〜図 4Bは、同上の間欠塗工装置における塗布ローラを示し、図 4Aは側 面図であり、図 4Bは一部の拡大断面図である。

[図 5]図 5A〜図 5Cは、同上の間欠塗工装置を用いて電池用極板を製造する過程を 工程順に示し、図 5Aは集電体に活物質層を形成した状態の斜視図であり、図 5Bは 活物質層を被覆する多孔性保護膜を形成した状態の一部破断した斜視図であり、図 5Cは多孔性保護膜の塗布終端を形成する時点での塗布ローラ、基材および塗布剤 の状態を示す拡大正面図である。

[図 6]図 6は、本発明の薄膜の間欠塗工方法を具現ィ匕した別の実施の形態を示す間 欠塗工装置における薄膜の塗工状態の概略縦断面図である。

[図 7]図 7は、同上の間欠塗工装置における薄膜の非塗工状態の概略縦断面図であ る。

[図 8]図 8は、同上の間欠塗工装置における駆動制御系を示すブロック図である。

[図 9]図 9は、従来のグラビア塗工装置を示す概略縦断面図である。

[図 10]図 10A〜図 10Bは、同上のグラビア塗工装置で形成した薄膜の形状を示し、 図 10Aは平面図であり、図 10Bは縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図 1および図 2 は本発明の一実施の形態に係る薄膜の間欠塗工方法を具現化した間欠塗工装置を 示す概略縦断面図であり、図 1は薄膜の塗工状態で、図 2は薄膜の非塗工状態をそ れぞれ示している。基材 1は薄いシートからなる帯状であって、この基材 1は、この実 施の形態において、矢印で示すように図の右方力 左方に向けて走行されるようにな つている。すなわち、基材 1は、図の右方の供給ロール（図示せず)から繰り出されて 供給側ガイドローラ 2により塗工ステーション 3に向け導かれ、その塗工ステーション 3 において、基準ローラ 4と作動ローラ 7との間に裏面側で張架されて水平配置で走行 され、その後段側でテンションローラ 8によって裏面側から常に定圧テンションを付与 されて自体に負荷されている張力が常に一定に保たれ、巻き取り側ガイドローラ 9を 介して巻き取りロール（図示せず）に巻き取られる。上述の供給側ガイドローラ 2、基 準ローラ 4、作動ローラ 7、テンションローラ 8および巻き取り側ガイドローラ 9は、何れ も自由回転自在に支持されており、基材 1は、前記巻き取りロールを回転駆動する基 材搬送用モータ（図示せず)の回転力によって搬送される。

[0027] 上記基準ローラ 4は所定位置に固定的に回転自在に設けられている。作動ローラ 7 は、回転軸 10を回動中心として図 2の実線位置と 2点鎖線位置とに択一的に位置す るように移動されるようになっている。すなわち、作動ローラ 7は軸受（図示せず)を介 して支軸 7a回りに回転自在に支持されており、その支軸 7aは、作動ローラ回動用サ ーボモータ 11の回転力を伝達されて回転される上記回転軸 10に対し作動連結杆 1 2を介して相互に連結されている。したがって、作動ローラ 7は、作動ローラ回動用サ ーボモータ 11の回転力が回転軸 10および作動連結杆 12を介し伝達された支軸 7a が回転軸 10を支点として回動することにより、図 1に示す基材 1に接触してそれを表 面側に向力つて前進させる位置と図 2に実線で示す基材 1を裏面側より後退させるか 、さらに基材 1から離間する位置とに択一的に変位される。これにより、作動ローラ 7 は、基材 1に接触しているときに基材 1の走行力を受けて自転し、且つ作動ローラ回 動用サーボモータ 11の回転力を受けて回転軸 10を支点とする回動軌跡に沿って公 転を行うようになっている。なお、図示を省略している力 作動ローラ 7の支軸 7aは、 ガイド板に弧状に設けられたガイド孔に沿って案内されながら、上記 2位置に向け円 滑、且つ安定に移動できるようになつている。

[0028] 一方、前記テンションローラ 8は、軸受（図示せず)を介して支軸 8a回りに回転自在 に支持されているとともに、その支軸 8aが、回転自在に支持された回転支軸 13に対 し連結杆 14を介して相互に連結されていることにより、回動支軸 13を支点として回動 するようになつている。これにより、テンションローラ 8は、基材 1の走行力を受けて自 転し、且つ回動支軸 13を支点とする回動軌跡に沿って公転するように設けられてい る。なお、図示を省略している力 テンションローラ 8の支軸 8aは、ガイド板に弧状に 設けられガイド孔に沿って案内されながら円滑、且つ安定に移動できるようになって いる。そして、上記テンションローラ 8にェアーシリンダ 17の押圧力が支軸 8aを介して 力かることにより、基材 1に対し裏面側から常に一定のテンションを付与するようにな つている。これの詳細については後述する。 [0029] 相対向して互いに平行に設けられた基準ローラ 4と作動ローラ 7との中間における 基材 1の表面側、具体的には下方位置に、基材 1における図 1、図 2の下向きの表面 に塗布剤 18を転写して塗着する塗布ローラ 19が設けられており、この塗布ローラ 19 は、塗布ローラ回転用モータ 20の回転力を減速機構（図示せず)およびカップリング (図示せず)を介して自体の回転軸 19aに受けることにより、基材 1との接触部におい て基材 1の走行と逆方向に回転される。この塗布ローラ 19の外周全面には、図 4Aに 示すように、多数の塗布剤溜め溝 19bが塗布ローラ 19の軸心に対し所定の角度 Θ ( この実施の形態では 45° )に傾斜し、且つ互いに平行な配置で刻設されている。そ の塗布剤溜め溝 19bは、図 4Bに示すように、所定の開口角度 α (この実施の形態で は 90° )を有する断面 V字形状を有して、所定幅の平坦面部 19cを介在した一定間 隔で配設されている。塗布剤溜め溝 19bは、例えば、レーザ彫刻などの手段により塗 布ローラ 19の外周面に所定のパターンに形成される。

[0030] 前記塗布ローラ 19は、塗布剤貯留容器 23内に貯留された塗布剤 18に自体の下 端部分が浸漬した状態で回転する配置で設けられており、塗布剤 18に浸漬しながら 回転するときに、塗布剤溜め溝 19b内に塗布剤 18が充填される状態で担持する。こ のように塗布ローラ 19の外周面に担持された塗布剤 18は、ドクターブレード 24によ つて余剰分が搔き落とされたのち、基材 1の下側表面に転写して塗着される。上記ド クタ一ブレード 24は、基端部が支持軸 27回りに回転自在に片持ち式に支持された 状態で、先端部が塗布ローラ 19に接触する方向にェアーシリンダ 28により回動付勢 されている。これにより、ドクターブレード 24の先端部は、ェアーシリンダ 28により常 に一定の圧力で塗布ローラ 19の平坦面部 19cに押し付けられている。これにより、塗 布ローラ 19には、塗布剤溜め溝 19bの断面積により設定された所定の塗布量だけの 塗布剤 18が担持されることになる。なお、ドクターブレード 24は、この実施の形態に おいて榭脂で形成されていることにより、金属製のものとは異なり、塗布ローラ 19を早 期に磨耗させると 、つたことが生じな!/、。

[0031] 図 3は、上記間欠塗工装置における駆動制御系のブロック図を示し、同図において 、図 1および図 2と同一のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 コントローラ 21は、マイクロコンピュータなどを有して装置全体を制御するものであり、 操作部 29の操作によって予めメモリ 22に設定記憶されたデータに基づき、モータド ライバ 30を介して図 1および図 2の作動ローラ回動用サーボモータ 11を回転制御す ることにより、作動ローラ 7を所望の位置に移動させる制御を行う。上記メモリ 22には、 形成すべき薄膜の塗着形成区間ど塗着未形成区間の各々の長さおよび基材 1や塗 布剤 18の種類に応じた作動ローラ 7の移動位置および移動距離などのデータが予 め記憶されており、コントローラ 21は、メモリ 22から読み出したデータに基づくタイミン グで作動ローラ 7を当該データに対応する距離だけ移動させるよう制御する。

[0032] また、上記コントローラ 21は、メモリ 22から読み出したデータに基づきモータドライ バ 31を介し図 1および図 2の塗布ローラ回転用モータ 20を回転制御して、その塗布 ローラ回転用モータ 20をデータに対応する回転速度で回転させる。さらに、コント口 ーラ 21は、作動ローラ回動用サーボモータ 11を回転制御するタイミングでシリンダ作 動部 32を介し図 1および図 2のェアーシリンダ 17を作動させてテンションローラ 8を基 材 1に対し接離する方向、つまり基材 1を裏面側より後退させ、また表面側に向って 前進させる方向に移動ないし変位させる制御を開始するとともに、エアーシリンダ 17 のエアー圧力を検出する圧力検出部 33の検出値が常に一定値になるようにシリンダ 作動部 32を介しエアーシリンダ 17をフィードバック制御する。さらに、またコントローラ 21は、巻き取りローラおよび Zまたは供給ローラを回転駆動する基材搬送用モータ 3 4を、モータドライバ 37を介して回転制御することにより、基材 1を所要の走行速度で 走行させるように制御する。

[0033] つぎに、上記間欠塗工装置の構成の詳細並びに間欠塗工の工程について説明す る。図 3のコントローラ 21は、モータドライバ 37を介し基材搬送用モータ 34を回転制 御することにより、基材 1を図 1および図 2の矢印方向に向け所定速度で走行させると ともに、メモリ 22から読み出したデータに基づきモータドライバ 30を介しサーボモータ 11を回転制御して、作動ローラ 7を図 2の実線および 2点鎖線の各図示位置の何れ 力に択一的に位置させ、且つ図 3の圧力検出部 33のエアー圧力検出値が所定値と なるようにシリンダ作動部 32を介しエアーシリンダ 17をフィードバック制御して、走行 中の基材 1に負荷される張力が常に一定となるようにテンションローラ 8から基材 1に 対し付与する張力を可変制御し、さらに、モータドライバ 31を介し塗布ローラ回転用 モータ 20を回転制御して塗布ローラ 19を所定速度で定速回転させる。

[0034] 図 1に明示するように、作動ローラ 7が基準ローラ 4に対し同一高さ位置で相対向し て基材 1に接触している状態では、塗布ローラ 19の塗布剤溜め溝 19b内に充填され ている塗布剤 18が、基材 1における基準ローラ 4と作動ローラ 7との間に張架されて 水平配置で走行中の箇所に転写して塗布される。これにより、基材 1の下側表面に は、塗着した塗布剤 18によって薄膜が形成されていく。

[0035] このとき、塗布ローラ 19から基材 1に転写される塗布剤 18は、ェアーシリンダ 28に より常に一定の圧力に自動調整されて塗布ローラ 19の平坦面部 19cに押し付けられ たドクターブレード 24により余剰分を搔き落とされることにより、主として塗布剤溜め溝 19bに充填された所定の塗布量に調整されている。また、塗布ローラ 19は、基材 1と の接触部分において基材 1の走行方向に対し逆方向に向け回転駆動されて基材 1 に対し逆方向に滑りが生じて 、るので、塗布剤溜め溝 19b内に充填されて 、た塗布 剤 18が平坦面部 19cにより薄く均等に平滑されながら基材 1の下側表面に転写して 塗布される。これらにより、基材 1の下側表面には、膜厚が 20 mの以下に設定され た極めて薄い薄膜を高精度に形成することができる。

[0036] 形成すべき薄膜の膜厚は、塗布ローラ 19の回転速度と塗布剤溜め溝 19bの溝深さ とにより調整して、所定値に正確に設定することができる。ここで、塗布ローラ 19の回 転速度を上げる程、塗布剤 18の供給量が増大して薄膜の膜厚が大きくなり、一方、 用いる塗布ローラ 19の塗布剤溜め溝 19bの溝深さが大きい程、塗布剤 18の供給量 が増大して薄膜の膜厚が大きくなる。

[0037] また、基材 1に塗着形成される薄膜は、多数の塗布剤溜め溝 19bが塗布ローラ 19 の軸心に対し傾斜した配置で形成されていることと、塗布ローラ 19が基材 1の走行方 向とは逆方向に回転駆動されていることとにより、塗布ローラ 19と基材 1との接触点に 対し走行方向側に小さな塗布剤溜まりが生じて、この塗布剤溜まりの塗布剤に走行 方向とは反対方向の誘導を与えて塗布状態を均一にすることができ、し力も、塗布剤 溜め溝 19bの溝跡が付くことなぐ精密な平滑表面を有する形状となる。この薄膜の 膜厚は、基材 1ど塗布ローラ 19との相対速度差を可変することによって容易に微調整 することができる。この実施の形態では、塗布ローラ 19の周速と基材 1の走行速度と の相対速度差を前記走行速度に対し 200〜500%の回転速度に設定して回転駆動 されており、これにより、極めて薄い膜厚であっても、膜厚が正確に均一化された薄 膜を高精度に形成することができる。

[0038] 相対速度差が 200%より小さい場合には、塗布ローラ 19の溝パターンが反映して 不均一な塗布状態となり、 500%より大きい場合には、塗布剤 18の飛び散りが発生 する。

[0039] 塗布ローラ 19としては、直径 R (図 1)力 40mm〜60mmの範囲内である小型のも のを用いることが好ましぐこの実施の形態では、直径 Rが 50mmで、軸心方向の長 さが 600mmの塗布ローラ 19が用いられて!/、る。このように直径 Rの小さ!/、塗布ロー ラ 19を用いる場合には、基材 1の下側表面との接触面積が極めて小さくなることから 、基材 1に塗布剤 18を小さな厚みで、且つ均一となるように正確に塗布することがで きるとともに、塗布剤 18の塗布開始および塗布停止の位置を正確に設定することが できる。直径力 S40mm〜60mmの範囲内の塗布ローラ 19を用いるのは、塗布ローラ 19の良好な剛性および加工精度を得るための直径の下限力 0mmであり、 60mm 以上の直径を有する塗布ローラ 19では基材 1との接触面積が大きくなつて上述の効 果を得られな ヽからである。

[0040] ところで、この種の間欠塗工装置の基材 1としては、一般に厚みの薄いシート状のも のが使用対象となる。例えば、電池用極板を製造する場合には、厚みが 10 /z m程度 の銅箔またはアルミニウム箔カもなる集電体が基材 1として用いられる。上述のような 厚みの薄 、基材 1に塗布剤 18を所要の形状に精密に塗着するためには、基材 1に おける少なくとも塗工ステーション 3の通過箇所を伸びやしわ或いは引きつりなどが 生じな 、一定の張力に制御された状態で走行させて、塗布剤 18の塗布量が不均一 となる塗布むらの発生を防止する必要がある。特に、この実施の形態のように、塗工 ステーション 3にお ヽて基材 1をこれの走行方向と逆となる回転方向に回転する塗布 ローラ 19に接触させる場合には、基材 1ど塗布ローラ 19との間に摩擦力が生じて、厚 みの薄 ヽ基材 1に伸びやしわ或 、は引きつりなどが生じ易 、。

[0041] そこで、上記間欠塗工装置では、直径 Rが 50mmの小型の塗布ローラ 19を用いる ことにより基材 1の塗布ローラ 19に対する接触面積を小さくして、基材 1ど塗布ローラ 19との間に生じる摩擦力を極めて小さく抑制している。これにカ卩えて、上記間欠塗工 装置では、塗工ステーション 3において塗布ローラ 19の上方における基材 1の走行 方向の前後位置にそれぞれ配置される基準ローラ 4および作動ローラ 7として、塗布 ローラ 19と同一の 50mmの直径を有する小型のものを用いるとともに、基準ローラ 4と 作動ローラ 7とを、これらの軸間距離 D (図 1)が塗布ローラ 19の直径 Rの 1. 2倍以上 で 2. 5倍以下の小さな範囲内に設定して、互いに近接して相対向する配置で設ける ことにより、基準ローラ 4と作動ローラ 7との間において基材 1に対し可及的に小さな張 力を付与しながらも、基材 1に伸びやしわ或いは引きつりなどが生じるのを防止して いる。

[0042] したがって、厚みの薄い基材 1であっても、基準ローラ 4と作動ローラ 7とが近接配置 されていることから、基材 1に対し小さな張力を付与するだけで、その張力を一定に 保つことができ、付与する張力が大き過ぎて薄い基材 1が切断されるといったことが 生じない。上述の軸間距離 Dを塗布ローラ 19の直径 Rの 1. 2倍以上で 2. 5倍以下 の範囲に設定するのは、 1. 2倍未満の場合に作動ローラ 7を基材 1に対し接離方向 に円滑に移動させることができず、 2. 5倍を越えた場合に基材 1には大き過ぎる張力 が付与されることに起因する伸びやしわ或いは引きつりなどが生じたり、ときには厚み の薄 ヽ基材 1に破断が生じることもある力もである。

[0043] 以上は、図 1および図 2の配置で基材 1に塗布剤 18を間欠的に転写して塗布しな がら薄膜を形成する工程の説明であるが、このとき、コントローラ 21は、メモリ 22から 読み出したデータに基づき、塗工中の薄膜が終端に達したと判別した時点で、モー タドライバ 30に対し指令信号を出力して作動ローラ回動用サーボモータ 11を逆方向 に向け上記データに対応した回転角度だけ回転させるよう制御する。そのため、図 2 に示すように、作動ローラ 7はサーボモータ 11の回転力を回転軸 10および作動連結 杆 12を介し伝達されて回転軸 10を支点とする回動軌跡に沿って移動することにより 、 2点鎖線の図示位置カゝら実線の図示位置に変位して、基材 1を裏面側に後退させ る。これにより、基材 1は作動ローラ 7による塗布ローラ 19への押し付けが解除された ことに伴って塗布ローラ 19から上方に離間し、その離間した位置で走行され続けるの で、基材 1の下側表面には塗布剤 18の塗着非形成区間が形成されて!ヽく。 [0044] また、コントローラ 21は、作動ローラ 7を変位させる指令信号をモータドライバ 30に 対し出力した時点から、ェアーシリンダ 17の圧力検出部 33から入力するエアー圧力 検出値と基準値との差がゼロとなる値を演算により算出しながら、その算出値を制御 信号としてシリンダ作動部 32に対し出力することにより、ェアーシリンダ 17のエアー 圧力を常に基準値一定に保持するようにフィードバック制御する。

[0045] 上記エアーシリンダ 17のエアー圧力は、基材 1に負荷されている張力による反力に 対応したものであるから、作動ローラ 7の移動に伴って基材 1の塗布ローラ 19への押 し付け力が徐々に低減するのに伴い、基材 1に負荷される張力も低減状態に向かお うとする力 これに対応してェアーシリンダ 17はエアー圧力が所定値を保持するよう に吐出駆動される。そのため、テンションローラ 8は、ェアーシリンダ 17の駆動力を自 体の支軸 8aに受けることにより、回動支軸 13を支点とした回動軌跡に沿って図 2の 2 点鎖線の図示位置力 実線の図示位置に向けて移動されながら基材 1を表面側に 前進させる、つまり押し出していく。すなわち、テンションローラ 8は、作動ローラ 7が基 材 1を裏面側より後退させる方向に移動されていくのに追従するように基材 1を表面 側に押し出す方向に移動されて、基材 1に対しこれに負荷される張力が所定値を保 持するように基材 1を表面側に押し出すから、基材 1は、作動ローラ 7が離間される過 程において、弛みが殆ど生じることなしに基準ローラ 4とテンションローラ 8との間に張 架される状態となる。

[0046] また、上記間欠塗工装置は、直径が 50mmの小型の作動ローラ 7を、回転軸 10を 支点とする回動軌跡に沿って移動させるだけで、薄膜の塗着形成区間から塗着未形 成区間に移行できるので、極めて良好な応答性で切り換えることができることと、上述 のように塗着形成区間から塗着非形成区間への移行時に基材 1に負荷される張力を 一定に保持するように制御して基材 1に弛みが発生するのを防止することにより、塗 布剤 18を基材 1に常に均一に塗布できることとにより、厚みの薄い基材 1に膜厚が 20 m以下の極めて薄い薄膜を形成する場合であっても、その薄膜の塗布終端は、基 材 1の幅方向に向けて従来のような波線状とならず、正確な直線形状となる。

[0047] さらに、コントローラ 21は、塗着非形成区間の終端に達したと判別したときに、モー タドライバ 30に対し指令信号を出力して作動ローラ回動用サーボモータ 11をメモリ 2 2のデータに対応した回転角度だけ回転させるよう制御する。これにより、作動ローラ 7は、回転軸 10を支点とする回動軌跡に沿って図 2の図示位置から図 1の図示位置 に向け移動されて、基材 1を表面側に前進させて再び塗布ローラ 19に押し付ける状 態に復帰し、基材 1の下面に薄膜が形成され始める。このとき、基材 1は、作動ローラ 7によって塗布ローラ 19におけるドクターブレード 24が配置されている側（図 1および 図 2の左側）であって、塗布剤 18の塗り込み方向側の位置で接触されるので、基材 1 に対する薄膜の形成位置が極めて正確に位置決めされる。この効果は、上述の基材 1を塗布ローラ 19から離間させる場合にも同様に得られる。

[0048] また、コントローラ 21は、作動ローラ 7を変位させる指令信号をモータドライバ 30に 対し出力した時点から、ェアーシリンダ 17の圧力検出部 33から入力するエアー圧力 検出値と基準値との差がゼロとなる値を演算により算出しながら、その算出値を制御 信号としてシリンダ作動部 32に対し出力することにより、ェアーシリンダ 17のエアー 圧力が常に基準値一定に保持されるようにフィードバック制御する。すなわち、作動 ローラ 7の移動に伴って基材 1が塗布ローラ 19に徐々に押し付けられるのに伴い、基 材 1に負荷される張力も増大状態に向かおうとするが、これに対応してェアーシリンダ 17はエアー圧力が所定値を保持するように駆動される。そのため、テンションローラ 8 は、ェアーシリンダ 17の後退に伴い押し出し力が低減するのに伴い基材 1の増大し ようとする張力を受けて回動支軸 13を支点とした回動軌跡に沿って図 2の図示位置 力 図 1の図示位置に向け移動されながら、基材 1の張力の増大分を吸収していく。

[0049] すなわち、上記テンションローラ 8は、作動ローラ 7が基材 1を表面側に向力つて前 進させる方向に移動されて 、くのに追従するように基材 1を裏面側より後退させる方 向に移動されて、基材 1に対しこれに負荷される張力が所定値を保持するように基材 1の張力の増大分を吸収するように機能する。そのため、形成される薄膜の走行方向 の塗布始端は幅方向に沿って正確な直線状となる。

[0050] また、上記間欠塗工装置では、薄膜の塗着形成区間から塗着非形成区間に切り換 える際に、作動ローラ 7のみが基材 1を裏面側より後退させるように移動するだけであ つて、その最終段階で例え基材 1から離間したとしても、基材 1が常に定位置にある 基準ローラ 4に巻き掛けられた状態で走行している。したがって、図 6の従来装置のよ うに一対の姿勢制御ローラ 41, 42を一対として共に基材 40から離間するのと異なり 、基材 1が塗布ローラ 19から離間した場合においても、その基材 1は位置固定の基 準ローラ 4を介して塗工ステーション 3における基準位置で走行されているから、薄膜 の塗着非形成区間から塗着形成区間に切り換える際に、作動ローラ 7が基準ローラ 4 を基準として決定される元の位置に復帰されるので、薄膜の間欠塗工の精度が一層 向上する。し力も、作動ローラ 7は、回転角度を高精度に制御可能なサーボモータ 11 の回転力を駆動源として移動されるので、移動位置を高精度に位置決めすることが できる。

[0051] つぎに、上記間欠塗工装置を用いて電池用極板を製造する場合について、そのェ 程を順に示した図 5A〜図 5Cを参照しながら説明する。先ず、図 5Aに示すように、 銅箔またはアルミニウム箔カもなる帯状の集電体 35を基材として、その集電体 35の 表面に、正極または、負極の活物質層の塗着層 36を間欠的に形成する。ここで、集 電体 35の厚みは 10 μ mで、活物質層 36の厚みは 90 μ mである。集電体 35におけ る活物質層 36の両側に存在する塗着未形成区間の一方は、リードの接続部として活 用される。

[0052] なお、活物質層 36は、正極の場合、活物質として、例えばコバルト酸リチウムおよ びその変性体 (アルミニウムやマグネシウムを固溶させたものなど）などの複合酸化物 を用いて、この活物質に結着剤および導電剤を混合して最適な粘度になるように混 練した合剤スラリーにより形成し、且つ負極の場合、活物質として、例えば各種天然 黒鉛および人造黒鉛、シリサイドなどのシリコン系複合材料を用い、この活物質に結 着剤および導電剤を混合して最適な粘度になるように混練した合剤スラリーにより形 成する。

[0053] 続いて、図 5Bに示すように、活物質層 36を形成した集電体 35を基材として走行さ せながら、活物質層 36の走行方向における始端と塗布終端 36aとを反射式光電セン サ 38で検出し、図 3に 2点鎖線で示すように、上記検出した位置に基づきコントローラ 21が塗工ピッチを算出し、その算出した塗工ピッチに基づいて、フィラーとして用い る無機酸ィ匕物と少量の結着剤を混練してなる塗布剤を活物質層 36の塗布始端の手 前位置カゝら塗布終端 36aの後方位置まで間欠的に塗布することにより、活物質層 36 の全体を被覆する多孔性保護膜 39を形成し、これにより、電池用極板が出来上がる 。多孔性保護膜 39は、乾燥後において 6 m程度の極めて薄い膜厚を有するもので あるが、このような薄い膜厚の多孔性保護膜 39であっても、上記間欠塗工装置を用 いることにより、上述した通り高精度に形成することができる。

[0054] 上記塗布剤のフィラーとして無機酸ィ匕物を用いているのは、電池用極板において 耐熱性が必要である上に、例えばリチウムイオン二次電池の使用範囲内において電 気化学的に安定である要件を満たしつつ塗布剤化に適する材料として無機酸化物 が最も好ましいからである。さらに、無機酸ィ匕物としては、電気化学的安定性の観点 から、アルミナを用いるのが最も好ましぐこのアルミナの 1. 程度の粒子に少量 の結着剤を加えて混練した塗布剤を用いる。

[0055] また、このようにして形成された多孔性保護膜 39は、図 5Bに明示するように、その 終端部 39aが、上述した理由により集電体 35の幅方向に向け波線状とならず、正確 な直線状になるとともに、他の部分よりも僅かに大きな膜厚に膨出した盛り上がり形状 となる。このような膨出形状の終端部 39aは以下のようにして形成されたものである。 すなわち、図 5Cに示すように、基材としての集電体 35の走行方向に対し逆方向に 回転される塗布ローラ 19は、集電体 35の走行速度よりも速い回転速度で回転されて いることから、この集電体 35と塗布ローラ 19との間の速度差に起因して、塗布ローラ 19と集電体 35との接触部に対し塗布剤 60の供給側において楔状の断面形状に形 作られる小空間 61に少量の塗布剤 60が滞留され、この少量の塗布剤 60が、集電体 35が塗布ローラ 19から離間する際に、そのまま集電体 35に塗着して膨出形状の終 端部 39aが形成される。

[0056] ところが、上記膨出形状の終端部 39aは、活物質層 36の塗布終端 36aの後方側に ある集電体 35上に形成されることから、先端が活物質層 36の上面よりも高くなること 力 いことから、電池用極板として用いる場合の阻害要因とならないので、何ら支障 が生じない。

[0057] ところで、本実施の形態のような薄膜の間欠塗工方法は、以下のような顕著な効果 を得ることができる。すなわち、作動ローラ 7を基材 1の裏面側より後退させた、また表 面側に向力つて前進させる方向に移動させるだけの簡単な手段により、薄膜の塗着 形成区間と塗着非成形区間とを相互に切り換えができるので、極めて良好な応答性 で切り換えることができる。また、作動ローラ 7が基材 1を伴い接離する方向へ移動す る際に、テンションローラ 8を作動ローラ 7の移動に追従して基材 1に対しこれに負荷 される張力が常に所定値を維持するように移動を制御するので、作動ローラ 7が基材 1に対し接離する過程において、基材 1を基準ローラ 4とテンションローラ 8との間に張 架した状態に維持できることから、基材 1に弛みが殆ど生じないので、塗布剤 18を基 材 1に常に均一に塗布することができる。そのため、厚みの薄い基材 1に膜厚が 20 m以下の極めて薄い薄膜を形成する場合であっても、その薄膜の塗布終端を、基材 1の幅方向に向け従来のような波線状とならず、正確な直線形状に確実に塗布形成 することができる顕著な効果を得ることができる。

[0058] し力しながら、上記間欠塗工方法は、比較的狭い幅を有する基材 1を或る範囲内の 走行速度で移送する場合において、上述のような顕著な効果を奏するものである力 基材 1が例えば 500mm以上の比較的大きな幅を有する広幅のものである場合にお V、て、未だ解決されて 、な 、新たな問題点が発生する。

[0059] すなわち、上記間欠塗工方法では、作動ローラ 7が基材 1から離間する方向に移動 するのに追従してテンションローラ 8を基材 1に対しこれに負荷される張力が常に所 定値を維持できるように移動する制御が成されるが、基材 1ど塗布ローラ 19とが常に 均一な接触状態を維持するのに最も重要となるのは、基材 1における塗布ローラ 19と の対向箇所の張力を常に一定に保つことである。

[0060] 上述の基材 1における塗布ローラ 19との対向箇所の張力は、塗布剤 18の塗工時 において、可及的に近接配置された基準ローラ 4と作動ローラ 7との間の短い領域を 張架することにより付与されるが、基材 1が塗布ローラ 19から離間する薄膜の塗布終 端の形成時において、基準ローラ 4とテンションローラ 8との間の比較的長い領域を 張架すること〖こより付与されること〖こなる。このとき、作動ローラ 7が基材 1を裏面側より 後退させる方向に移動させることにより生じようとする基材 1の弛みは、基材 1に向け て進出するテンションローラ 8が基材 1に張力を付与して吸収されるが、基材 1が広幅 のものである場合には、この基材 1における基準ローラ 4とテンションローラ 8との間の 比較的長い領域において、基材 1の塗布ローラ 19からの離れ際に、基材 1に幅方向 に波打ち状となる僅かな弛みが発生して、塗布剤 18の塗りむらが生じるので、薄膜 の塗布終端が部分的に正確な直線形状とならな 、。基材 1に上記波打ち状の弛み が発生するのは、広幅の基材 1が製作時に生じる幅方向の歪みを有していることと、 基材 1の塗布ローラ 19からの離れ際に基材 1の塗布ローラ 19に対する対向箇所の 張力が比較的離間した基準ローラ 4とテンションローラ 8とに張架されることで付与さ れることとによる。

[0061] そこで、図 6、図 7に示す別の実施形態では、上記のような問題点に鑑みて、図 1、 図 2に示す先の実施の形態に対し、さらに、比較的幅の広い基材に対し塗布剤を高 速度で間欠的に塗着形成する際にも、塗布終端が優れた直線状となる高精度な形 状を有する薄膜を形成することができるようにして 、る。

[0062] これにつき説明すると、図 6は薄膜の塗工状態で、図 7は薄膜の非塗工状態をそれ ぞれ示している。図 6および図 7に示すように、基材 1は塗工ステーション 3において、 先の実施形態の場合よりも少し軸間距離を大きくした基準ローラ 4と作動ローラ 7とに 巻き掛けられるとともに、基準ローラ 4と作動ローラ 7との中間に配置されたバックアツ プローラ 5と、これの下方の塗布ローラ 19との間を通過して、基準ローラ 4とバックアツ プローラ 5との間およびバックアップローラ 5と作動ローラ 7とによって裏面側力も支持 されるとともに、それらの間でそれぞれ一定の張力を与えて走行され、前記バックアツ プローラ 5により基材 1をその表面側に配置された塗布ローラ 19に対し所定の接触圧 で押し付けて走行させ、基材 1の表面に、塗布ローラ 19の外周面に担持した塗布剤 18を転写して薄膜を塗着形成するようにしている。他の構成は図 1、図 2に示す実施 の形態と特に変るところはなぐ共通する部材には同一の符号を付して重複する説明 は省略する。

[0063] ノ ックアップローラ 5は、これを回転自在に支持する支軸 6がェアーシリンダ 15に連 結されて、薄膜の塗着形成区間の形成時に自体の下端が基準ローラ 4と作動ローラ 7との各々の下端を結ぶ水平線位置よりも僅かに上方となる高さ位置（図 6の実線お よび図 7の 2点鎖線でそれぞれ示す位置）に保持され、一方、薄膜の塗着形成区間 の形成時に、ェアーシリンダ 15の駆動によって図 6の実線で示す上限位置まで引き 上げられる。ここで、ノ ックアップローラ 5は、図 7の 2点鎖線位置力も実線位置に向け 一気に引き上げられるのでなぐテンションローラ 8の移動に追従して上動される。こ れの詳細については後述する。

[0064] 上記バックアップローラ 5の下方位置には、基材 1における図の下向きの表面に塗 布剤 18を転写して塗着するための塗布ローラ 19が、薄膜の塗着形成区間の形成時 における高さ位置のバックアップローラ 5との間に基材 1を挟み込む高さ位置に設け られている。

[0065] 図 8は本実施の形態での上記間欠塗工装置における駆動制御系のブロック図を示 し、コントローラ 21は、テンションローラ 8を基材 1の裏面側より後退させ、また表面側 に向けって前進させる方向に進退移動させるェアーシリンダ 17の作動制御するタイミ ングに追従して、シリンダ作動部 16を介して図 6および図 7のェアーシリンダ 15を駆 動制御することにより、ノ ックアップローラ 5を上下方向に移動させる制御を行う。コン トローラ 21による他の制御は図 1、図 2の実施形態の場合と特に変るところがないの で、共通する部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。

[0066] つぎに、上記間欠塗工装置の構成の詳細並びに間欠塗工の工程について説明す る。図 3のコントローラ 21による動作制御により、図 6に明示するように、作動ローラ 7 が基準ローラ 4に対し同一高さ位置で互いに平行に相対向して、基材 1を表面側、つ まり下方に前進させて塗布ローラ 19に接触させている状態では、この作動ローラ 7と 基準ローラ 4との中間に位置するバックアップローラ 5が、ェアーシリンダ 15によって 基材 1を所定の接触圧で塗布ローラ 19に押し付ける下限位置に保持されており、塗 布ローラ 19の塗布剤溜め溝 19b内に充填されている塗布剤 18は基材 1におけるバ ックアップローラ 5により塗布ローラ 19に押し付けられている箇所に転写して塗布され ていく。したがって、比較的幅の広い基材 1に塗布剤 18を間欠塗りする場合におい ても、ノックアップローラ 5により、塗布剤 18の塗布状態と未塗布状態との繰り返しに 起因する基材 1のばたつきや波打ちの発生が抑制されて、基材 1の塗布ローラ 19へ の接触圧が所定値に維持されるので、塗布剤 18の塗りむらの発生を抑制して安定に 均一塗着することができる。これにより、基材 1の走行速度に拘らず、基材 1の下側表 面には、塗着した塗布剤 18によって塗りむらのない高精度な形状の薄膜が形成され ていく。 [0067] 以上は、図 6の配置でバックアップローラ 5および塗布ローラ 19の協働の基に、基 材 1に塗布剤 18を転写して塗布しながら薄膜を形成する工程の説明である力 これ に対し、コントローラ 21は、メモリ 22から読み出したデータに基づき、塗工中の薄膜 が塗布終端に達したと判別した時点で、作動ローラ 7が回転軸 10を支点とする回動 軌跡に沿って移動することにより、 2点鎖線の図示位置カゝら実線の図示位置に移動し て、基材 1を裏面側より後退させる方向に移動させながら、最終段階で基材 1から離 間させる。これに併せ、作動ローラ 7を移動させる指令信号を出力した時点から、エア ーシリンダ 17のエアー圧力を常に基準値一定に保持することにより、テンションロー ラ 8を、作動ローラ 7が基材 1から離間する方向に移動されて 、くのに追従するように 基材 1を表面側に向力つて前進させる方向に移動させて、基材 1に対しこれに負荷さ れる張力が所定値を維持するように基材 1をテンションローラ 8が押し出すから、基材 1は、作動ローラ 7が離間される過程において、弛みが殆ど生じることなしにバックアツ プローラ 5とテンションローラ 8との間に張架される状態となる。

[0068] また、コントローラ 21は、モータドライバ 30に対し指令信号を出力して作動ローラ回 動用サーボモータ 11を回転を制御すると同時に、シリンダ作動部 16に対し指令信号 を出力してェアーシリンダ 15を駆動させることにより、ノ ックアップローラ 5を、基材 1 が塗布ローラ 19から僅かに離間する所定距離だけ移動させる。このとき、コントローラ 21は、圧力検出部 33から入力するエアー圧力検出値に対応する速度でバックアツ プローラ 5が塗布ローラ 19に対し離間方向に移動するようにシリンダ作動部 16を介し ェアーシリンダ 15を作動するように制御する。

[0069] 上述のようにバックアップローラ 5をテンションローラ 8の作動に追従して移動させる ことにより、特に、基材 1として幅が 500mm以上の比較的広いものを用いた場合には 、作動ローラ 7が基材 1から離間方向に移動することにより生じようとする基材 1の弛み の大部分が、基材 1に向け進出するテンションローラ 8が基材 1に張力を付与すること によって吸収されるとともに、広幅で帯状の基材 1が有する製作時の歪みに起因して 基材 1の幅方向に波打ち状に生じようとする僅かな弛み力 基材 1におけるテンション ローラ 8との間の箇所に所定の張力を付与するバックアップローラ 5によって吸収され る。このように広幅の基材 1においても、幅方向に波打ち状となる弛みが発生するの を抑制できるので、塗布剤 18の塗りむらが生じなぐ薄膜の塗布終端を正確な直線 形状に形成することができる。

[0070] また、基材 1の走行速度を速めた場合には、上述のようにバックアップローラ 5によ つて基材 1の塗布ローラ 19への接触圧を常に所定値に維持して、塗布剤 18を塗りむ らの発生を抑制して安定に均一塗着することができ、これに加えて、基材 1の塗布口 ーラ 19に対する接触時間は走行速度が速くなるのに対応して短くなるから、テンショ ンローラ 8を作動ローラ 7に追従して進出移動させるタイミングが僅かに遅れがちとな る力 この遅れに起因して基材 1の塗布ローラ 19からの離れ際に基材 1に発生しょう とする幅方向に波打ち状となる弛みは、ノ ックアップローラ 5がテンションローラ 8に追 従して作動されること〖こよって吸収される。したがって、基材 1の走行速度を速めた場 合にぉ 、ても、塗布終端が正確な直線形状となる薄膜を確実に塗着形成することが できる。

[0071] また、コントローラ 21は、塗着未形成区間の終端に達したと判別したときは、作動口 ーラ 7が回転軸 10を支点とする回動軌跡に沿って図 7の図示位置から図 6の図示位 置に向け移動されることにより、基材 1を再び塗布ローラ 19に押し付ける状態に復帰 させ、基材 1の下面に薄膜が形成され始める。

[0072] また、コントローラ 21は、作動ローラ 7を移動させる指令信号をモータドライバ 30に 対し出力した時点から、つまり、作動ローラ 7の移動に伴って基材 1が塗布ローラ 19 に押し付けられて張力が増大するのに伴い、ェアーシリンダ 17のエアー圧力が常に 基準値一定に保持されるように制御することにより、テンションローラ 8がェアーシリン ダ 17の後退に伴い基材 1に対する押し出し力が低減し、基材 1の前記増大する張力 を受けて図 2の図示位置から図 1の図示位置に向け移動されながら、基材 1の張力の 増大分を吸収していく。

[0073] コントローラ 21は、上記テンションローラ 8の作動状況に対応して圧力検出部 33か ら入力するエアー圧力検出値に対応する速度でバックアップローラ 5が塗布ローラ 1 9に向け近接方向に移動するようにシリンダ作動部 16を介しエアーシリンダ 15を作動 制御する。そのため、広幅で帯状の基材 1が有する製作時の歪みに起因して基材 1 の幅方向に波打ち状に生じようとする僅かな弛みは、基材 1におけるテンションローラ 8との間の箇所に所定の張力を付与するバックアップローラ 5によって吸収されるので 、薄膜の走行方向の塗布始端も幅方向に沿って正確な直線状に形成される。

産業上の利用可能性

以上説明したとおり、本発明によれば、 20 m以下の極めて薄い膜厚の薄膜を高 い生産性で間欠的に塗着形成しながらも、塗布終端が優れた直線性を有する高精 度な形状に形成することができることから、特に、電池用極板の活物質層およびこれ の多孔性保護膜の形成工程に好適に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 1.帯状の基材（1, 35)の裏面側を互いに平行な位置に対置された固定の基準口 ーラ (4)と移動可能な作動ローラ（7)に巻き掛けて、前記基準ローラと作動ローラとに 平行になるように塗布剤（18)の塗工箇所を保持し、一方向に走行させるとともに、前 記基準ローラと前記作動ローラとの中間箇所の前記基材に塗布剤を担持した塗布口 ーラ（19)を接触させて、前記基材の表面に塗布剤を転写して塗着させることにより 薄膜を塗着形成し、

前記作動ローラを所定のタイミングで前記基材の裏面側より後退させる方向に移動 させて前記基材を前記塗布ローラ力 離間させ、これに連動してテンションローラ (8) を前記基材の表面側に向かって前進させる方向に移動させて前記基材に張力を付 与し、

そののち、前記作動ローラを所定のタイミングで前記基材の表面側に向力つて前進 する方向に移動させて前記基材を前記塗布ローラに接触させ、これに連動してテン シヨンローラを前記基材の裏面側より後退させる方向に移動させて前記基材に付与 する張力を減少させ、前記基材の表面に前記薄膜を間欠的な配置で形成し、 前記テンションローラを前記基材に負荷される張力が常に一定となるように、前記 作動ローラが前記基材の裏面側よりに後退させる方向への移動に追従して、前記基 材の裏面側より後退させる方向と表面側に向力つて前進させる方向とに移動させるよ うに制御する薄膜の間欠塗工方法。

[2] 2.作動ローラ（7)とテンションローラ（8)とが塗布ローラ（19)に対し基材（1)の走行 方向側に配置されて 、る請求項 1に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[3] 3.塗布ローラ（19)として、 40mm〜60mmの直径を有するものを用いた請求項 1 に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[4] 4.基準ローラ (4)と作動ローラ（7)とを各々の軸間距離が塗布ローラ（19)の直径 の 1. 2倍以上で 2. 5倍以下に設定した配置で設けた請求項 1に記載の薄膜の間欠 塗工方法。

[5] 5.塗布ローラ（19)として、多数の塗布剤溜め溝（19b)が前記塗布ローラの軸心に 対し所定の角度に傾斜し、且つ互いに平行な配置で外周面全体に刻設されたもの を用い、基材（1)の走行方向とは逆方向に回転させるとともに、ドクターブレード（24) を前記塗布ローラにおける隣接する前記塗布剤溜め溝の各間に設けられた平坦面 部（19c)に定圧で押し付けて、前記塗布ローラに担持された塗布剤（18)の余剰分 を搔き落とすようにした請求項 1に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[6] 6.回転軸（10)と作動ローラの支軸（7a)とを作動連結杆（12)で相互に連結して、 前記作動ローラ（7)が前記回転軸を支点とする回動軌跡に沿って移動するのに追従 して、テンションローラ（8)をそれ自体の支軸（8a)が連結杆（14)を介して連結された 回転支軸（13)を支点とする回動軌跡に沿って移動可能に設けることにより基材（1) にその裏面側から一定の圧力を負荷して、前記基材に付与される張力を一定に保持 するようにした請求項 1に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[7] 7.基材 (35)の表面に塗着層（36)を間欠的な配置で塗着形成したのち、前記塗 着層の塗布始端ど塗布終端 (36a)とをセンサ（38)で検出して、この塗着層の全体を 被覆する薄膜 (39)を前記塗着層に対応する間欠的な配置で塗着形成するようにし た請求項 1に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[8] 8.銅箔またはアルミニウム箔を基材 (35)として用い、電池用活物質層を塗着層（3

6)として前記基材の表面に塗着形成し、多孔性保護膜を薄膜 (39として前記塗着層 の全表面および前記基材の一部に塗着形成するようにした請求項 7に記載の薄膜の 間欠塗工方法。

[9] 9.薄膜 (39)における基材 (35)の走行方向に対する終端部（39a)が、前記基材 の幅方向に向け直線状で、且つ所定の膜厚よりも僅かに大きな膜厚に膨出した形状 に形成した請求項 1に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[10] 10.帯状の基材（1, 35)の裏面側を互いに平行な位置に対置された固定の基準 ローラ (4)と移動可能な作動ローラ（7)およびこれら両ローラの中間位置に配置され たバックアップローラ（5)にそれぞれ巻き掛けて、前記基準ローラと作動ローラと平行 になるように塗布剤（18)の塗工箇所を保持させるとともに、前記バックアップローラに より前記基材をその表面側に配置された塗布ローラに対し所定の接触圧で押し付け て一方向に走行させ、前記基材の表面に前記塗布ローラ（19)の外周面で担持させ た塗布剤を転写して薄膜を塗着形成し、 前記作動ローラを所定のタイミングで前記基材の裏面側より後退させる方向に移動 させて前記基材を前記塗布ローラ力 離間させ、この移動に連動してテンションロー ラ（8)を前記基材の表面側に向かって前進させる方向に移動させて前記基材に張力 を付与するとともに、前記バックアップローラを前記基材の裏面側より後退させる方向 に移動させることにより、前記基材を前記塗布ローラ力 離間させ、

そののち、前記作動ローラを所定のタイミングで前記基材の表面側に向力つて前進 させる方向に移動させ、この移動に連動してテンションローラを前記基材の裏面側よ り後退させる方向に移動させて、前記基材に付与する張力を減少させるとともに、前 記バックアップローラを前記基材の表面側に向力つて前進させる方向に移動させて、 前記基材を前記塗布ローラに接触させることにより、前記基材の表面に前記薄膜を 間欠的な配置で形成する薄膜の間欠塗工方法。

[11] 11.テンションローラ (8)を基材（1)に負荷される張力が常に一定になるように、作 動ローラ（7)が前記基材に対し接離方向への移動に追従して前記基材に対し接離 方向に移動させるように制御するとともに、ノ ックアップローラ（5)を前記テンション口 ーラの作動に追従するように作動制御するようにした請求項 10に記載の薄膜の間欠 塗工方法。

[12] 12.作動ローラ（7)とテンションローラ（8)とが塗布ローラ（19)に対し基材（1)の走 行方向側に配置されている請求項 10に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[13] 13.塗布ローラ（19)として、 40mm〜60mmの直径を有するものを用いた請求項

10に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[14] 14.基準ローラ (4)と作動ローラ（7)とを各々の軸間距離が塗布ローラ（19)の直径 の 1. 2倍以上で 2. 5倍以下に設定した配置で設けた請求項 10に記載の薄膜の間 欠塗工方法。

[15] 15.塗布ローラ（19)として、多数の塗布剤溜め溝（19b)が前記塗布ローラの軸心 に対し所定の角度に傾斜し、且つ互いに平行な配置で外周面全体に刻設されたも のを用い、基材（1)の走行方向とは逆方向に回転させるとともに、ドクターブレード（2 4)を前記塗布ローラにおける隣接する前記塗布剤溜め溝の各間に設けられた平坦 面部（19c)に定圧で押し付けて、前記塗布ローラに担持された塗布剤（18)の余剰 分を搔き落とすようにした請求項 10に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[16] 16.回転軸（10)と作動ローラの支軸（7a)とを作動連結杆（12)で相互に連結して 、前記作動ローラ（7)が前記回転軸を支点とする回動軌跡に沿って移動するのに追 従して、テンションローラ（8)をそれ自体の支軸（8a)が連結杆（14)を介して連結さ れた回転支軸（13)を支点とする回動軌跡に沿って移動可能に設けることにより基材 (1)にその裏面側力 一定の圧力を負荷して、前記基材に付与される張力を一定に 保持するようにした請求項 10に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[17] 17.基材 (35)の表面に塗着層（36)を間欠的な配置で塗着形成したのち、前記塗 着層の塗布始端ど塗布終端 (36a)とをセンサ（38)で検出して、この塗着層の全体を 被覆する薄膜 (39)を前記塗着層に対応する間欠的な配置で塗着形成するようにし た請求項 10に記載の薄膜の間欠塗工方法。

[18] 18.銅箔またはアルミニウム箔を基材 (35)として用い、電池用活物質層を塗着層（ 36)として前記基材の表面に塗着形成し、多孔性保護膜を薄膜 (39)として前記塗着 層の全表面および前記基材の一部に塗着形成するようにした請求項 17に記載の薄 膜の間欠塗工方法。

[19] 19.薄膜 (39)における基材 (35)の走行方向に対する終端部（39a)が、前記基材 の幅方向に向け直線状で、且つ所定の膜厚よりも僅かに大きな膜厚に膨出した形状 に形成した請求項 10に記載の薄膜の間欠塗工方法。