JP2004131254A - 帯状体巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化・簡素化が実現でき、使用材料にも無駄が生じなくなり、しかも、巻取り時の張力・速度を一定にできる帯状体巻取装置を得る。
【解決手段】同一の巻軸に、二層の帯状体を同一長で巻取り、巻軸３１から帯状体Ｂを抜脱して巻回体を得る帯状体巻取装置２０において、帯状体Ｂを巻回した原反２９を、帯状体Ｂの繰り出し方向に回転させる繰出しモータ４１と、帯状体Ｂの始端を保持するチャック４３と、チャック４３を搭載してチャック４３を帯状体Ｂの繰出し方向に直線移動自在とする移動体４５と、チャック４３に始端が保持されて引き出された帯状体Ｂの途中をスリットに挟入し、帯状体Ｂの延在方向に直交し且つ帯状体Ｂの表裏面と平行な方向を回転中心として回転することで帯状体Ｂの巻始めをＳ字状にしてその両側を外周に二層で巻回する巻軸３１とを設けた。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリチウムイオン二次電池の電極素材等を巻き取るのに好適な帯状体巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばリチウム二次電池は、帯状体巻取装置を用いて電極シート、絶縁用シート（所謂セパレータ）などを重ねて巻いた巻回体を容器に収容して密封している。図７に示すように、この帯状体巻取装置１０は、４本の繰り出し軸と、巻取り部とを有して構成されている。この帯状体巻取装置１０において、４本の繰り出し軸には、正極集電体の両面に正極合剤が塗布された正極電極シートの原反ロール１と、負極集電体の両面に負極合剤が塗布された負極電極シートの原反ロール３と、それぞれ微孔性ポリプロピレンフィルムよりなる第１及び第２のセパレータの原反ロール５、７とがそれぞれ装着される。
【０００３】
巻取り部には、巻軸９が配設されている。この巻取り部は、巻軸９を一定方向及び一定速度で回転駆動させて、各繰り出し軸１、３、５、７より繰り出された各材料を巻軸９に巻回させて巻回体を作製する。即ち、第１のセパレータＢ１、正極電極シートＡ１、第２のセパレータＢ２及び負極電極シートＡ２は、順次重ねられた状態で、回転駆動される巻軸９に所定量が巻き付けられ、巻回体を構成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の帯状体巻取装置は、正極電極シートの原反ロール１と、負極電極シートの原反ロール３と、第１及び第２のセパレータの原反ロール５、７とを装着する４本の繰り出し軸を備えていたため、それぞれの帯状体経路に案内機構や張力制御機構が必要となり、装置が大きく且つ複雑となって、装置コストが増大した。また、二つの原反５、７からセパレータＢ１、Ｂ２を繰り出して巻軸９に巻回する場合、図８（ａ）に示すように、各セパレータＢ１、Ｂ２の始端ｂ１、ｂ２を巻軸９のスリット９ａに二重に挟入したり、図８（ｂ）に示す様に巻軸９に対して３６０°回巻したりして段付けし（オフセットし）、固定していたため、その分の材料に無駄が生じる問題があった。更に、巻軸９が扁平である場合には、その回転角度によって帯状体の張力や巻取り速度が変化するため、巻取り精度の低下する問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、装置の小型化・簡素化が実現できるとともに、使用材料にも無駄が生じなくなり、しかも、巻取り時の張力・速度を一定にできる帯状体巻取装置を提供し、小型・簡素・安価な装置で、安価且つ高精度な巻回体の製作を可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の帯状体巻取装置は、同一の巻軸に、二層の帯状体を同一長で巻取り、前記巻軸から前記帯状体を抜脱して巻回体を得る帯状体巻取装置であって、前記帯状体を巻回した原反を、該帯状体の繰り出し方向に回転させる繰出しモータと、前記帯状体の始端を保持するチャックと、該チャックを搭載して該チャックを前記帯状体の繰出し方向に直線移動自在とする移動体と、前記チャックに始端が保持されて引き出された前記帯状体の途中をスリットに挟入し、該帯状体の延在方向に直交し且つ該帯状体の表裏面と平行な方向を回転中心として回転することで前記帯状体の巻始めをＳ字状にしてその両側を外周に二層で巻回する巻軸とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この帯状体巻取装置では、一つの原反からチャックにより帯状体の始端が掴まれ、二層分の原反が引き出され、その中間部が巻軸のスリットに挟入され、巻取りが行われる。従って、原反が一つであっても、同一の巻軸に、二層の帯状体が同一長で巻取られた巻回体が得られることになる。これにより、従来の二つの原反が必要であった帯状体巻取装置に比べ装置の小型化、低コスト化が可能になるとともに、帯状体の途中が、Ｓ字状にして巻始められるので、二枚の帯状体のそれぞれの始端がスリットに二重にオフセットされて巻始められるのに比べ、材料（帯状体）使用量が減少する。
【０００７】
請求項２記載の帯状体巻取装置は、請求項１記載の帯状体巻取装置において、前記帯状体に接して張力を付与する張力付与ユニットを、前記繰出しモータと前記巻軸との間の帯状体経路、及び前記巻軸と前記チャックとの間の帯状体経路に配設し、該張力付与ユニットが、前記帯状体に接するダンサーローラと、先端に該ダンサーローラを回動自在に支持し、基端を所定角度範囲で回動自在に支持したアームと、前記ダンサーローラを介して前記帯状体に張力を付与するために一定の力を該アームに付与する張力付勢手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この帯状体巻取装置では、帯状体の巻取り中に、張力に変動が生じると、帯状体に接しているダンサーローラを介してアームが揺動する。アームは、巻取り時の帯状体に作用する所定張力と、張力付勢手段からの付与張力とによって中立位置に配置されている。ここで、帯状体の張力が増加すると、アームは、張力付勢手段を伸長させる方向に振れ、張力の増加を減少させるように作用し、帯状体の張力が減少すると、アームは、張力付勢手段が収縮する方向に振れ、張力の低下を減少させるように作用する。従って、帯状体の張力変動が特に小さい場合では、このようなアームの揺動のみによって、巻取り張力の変動が吸収可能となり、帯状体が、常に一定の張力、且つ速度で巻き取られることになる。
【０００９】
請求項３記載の帯状体巻取装置は、請求項１又は２記載の帯状体巻取装置において、前記巻軸を扁平形状に形成し、前記アームの振れ角を検出する振れ角検出手段と、該振れ角検出手段の振れ角検出値に基づき、前記繰出しモータへ回転制御信号を送出するとともに、前記移動体を直線駆動する移動体駆動モータへ回転制御信号を送出する張力制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この帯状体巻取装置では、巻軸が扁平形状となることで、この巻軸に巻き取られる巻回体は角筒状となる。従って、巻取り時における巻軸の回転角度によって、巻軸に巻取られる帯状体の速度が変化する。つまり、張力に変動が生じる。この際、張力に変動が生じると、上記の作用と同様にしてアームが振れるが、このときの振れ角が振れ角検出手段によって検出され、この振れ角検出値に基づき、張力制御装置が、繰出しモータへ回転制御信号を送出するとともに、移動体駆動モータへ回転制御信号を送出して振れを抑制する。これにより、帯状体の張力が増加すれば、繰出しモータの回転は増加され、且つ移動体駆動モータは巻軸に接近方向へ移動量を増加させる。換言すれば、アームの揺動角度が常に一定となるように繰出しモータ、移動体駆動モータが制御される。この結果、張力変動が大きい場合であっても、帯状体が常に一定の張力、且つ速度で巻き取られることになる。
【００１１】
請求項４記載の帯状体巻取装置は、請求項３記載の帯状体巻取装置において、前記巻軸を軸線方向に移動自在に支持し、前記帯状体を押圧して、帯状体経路を前記巻軸のスリットに一致する位置に変位させるローラ部を、少なくとも前記巻軸の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側に配設したことを特徴とする。
【００１２】
この帯状体巻取装置では、巻軸への帯状体の巻回前に、先ず、巻軸が巻取り位置から軸線方向に後退される。そして、帯状体は、始端がチャックによって掴まれ、原反から繰り出されて任意の位置で直線状となる。この直線状となった帯状体が、巻軸の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側の二箇所で、ローラ部に押圧され、その結果、帯状体経路が巻軸のスリットに一致する位置に変位する。従って、退避していた巻軸が進出すれば、帯状体が巻軸のスリットに挿入される。これにより、種々の材料長ごとで原反繰り出し時の直線位置が変化しても、確実に帯状体がスリットに挿入可能となり、単一経路途中での帯状体の挟み込みが可能となり、小型且つ簡素な単一原反機構が実現する。
【００１３】
請求項５記載の帯状体巻取装置は、請求項４記載の帯状体巻取装置において、前記巻軸の上流側に前記帯状体を挟持する一対のピンチローラを配設し、該ピンチローラと前記巻軸との間に前記帯状体を切断するカッター機構を設けたことを特徴とする。
【００１４】
この帯状体巻取装置では、ピンチローラが巻軸の上流側に設けられ、カッター機構がピンチローラと巻軸との間に設けられることで、カッター機構によって切断された帯状体は、巻軸の上流に始端を配置させることになる。従って、巻軸を後退させることで、移動体を移動させることによるチャックでの始端の掴みが容易となる。これにより、小型且つ簡素な単一原反機構が実現する。また、巻き終わりの直前まで、巻軸上流側の帯状体終端が、ピンチローラによって保持可能となり、巻き終わりでの弛みが生じ難くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る帯状体巻取装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る帯状体巻取装置の主要部の概略を表す構成図、図２は本発明に係る帯状体巻取装置の全体の概略を表す構成図、図３は図１に示した張力付与ユニットの拡大図、図４は図１の主要部に設けられる経路変更ローラの動作説明図、図５は帯状体の張力・速度を制御する手順の説明図、図６は図１に示した巻軸への帯状体の巻取り過程を表す説明図である。
【００１６】
本発明に係る帯状体巻取装置は、同一の巻軸に、二層の帯状体を同一長で巻取り、巻軸から帯状体を抜脱して巻回体を得る場合に適用できるものであるが、本実施の形態では、帯状体巻取装置を、リチウムイオン二次乾電池の電極・セパレータ巻き取りに用いる場合を例に説明する。
【００１７】
帯状体巻取装置２０は、図２に示すように、３本の繰り出し軸と、巻取り部２３とを有して構成されている。この帯状体巻取装置２０において、３本の繰り出し軸には、正極集電体の両面に正極合剤が塗布された帯状体（正極電極シート）Ａ１の正極原反ロール２５と、負極集電体の両面に負極合剤が塗布された帯状体（負極電極シート）Ａ２の負極原反ロール２７と、微孔性ポリプロピレンフィルムよりなる帯状体（セパレータ）Ｂのセパレータ原反ロール２９とがそれぞれ装着される。
【００１８】
巻取り部２３には、巻軸３１が配設されている。この巻取り部２３は、巻軸３１を一定方向及び一定速度で回転駆動させて、原反２５、２７、２９より繰り出された各材料（正極電極シートＡ１、負極電極シートＡ２、セパレータＢ）を巻軸３１に巻回させて巻回体を作製する。後述する構成から明らかとなるように、巻取り部２３は、従来構造に対し一つ少ない単一セパレータ原反ロール２９から繰り出されたセパレータＢによって、セパレータＢ、正極電極シートＡ１、セパレータＢ及び負極電極シートＡ２を順次四層に重ねた状態で巻軸３１に巻き付け、巻回体を作成するようになっている。
【００１９】
装置内において、各原反２５、２７、２９と、巻取り部２３との間にはそれぞれにガイドローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ（原反２７のみ３３ａ〜３３ｆ）が配設され、これらガイドローラ３３ａ〜３３ｅは各原反２５、２７、２９と巻取り部２３との間の正極電極シートＡ１、負極電極シートＡ２、セパレータＢの帯状体経路（パス）を適宜に形成している。
【００２０】
巻取り部２３は、図１に示すように、セパレータＢを巻回したセパレータ原反ロール２９を、セパレータＢの繰り出し方向に回転させる繰出しモータ４１と、セパレータＢの始端を保持するチャック４３と、チャック４３を搭載してこのチャック４３をセパレータＢの繰出し方向に直線移動自在とする移動体４５と、巻軸３１とを主要部材として備えている。移動体４５は、移動体駆動モータ４７によって駆動される例えばボールネジ機構によって直線移動される。
【００２１】
巻軸３１は、本実施の形態において扁平形状に形成され、先端には、軸線方向に切り込んだ図６に示すスリット４９を有している。巻軸３１は、チャック４３に始端が保持されて引き出されたセパレータＢの途中を、図６（ａ）に示すようにスリット４９に挟入する。そして、巻軸３１は、セパレータＢの延在方向に直交し且つこのセパレータＢの表裏面と平行な方向（図１の紙面垂直方向）を回転中心として回転する。従って、巻軸３１は、セパレータＢの巻始めを図６（ｂ）に示すようにＳ字状にしてその両側を外周に二層で巻回する。また、正極電極シートＡ１と、負極電極シートＡ２とは、図６（ｃ）に示すように、それぞれがセパレータＢの両側に沿うようにして巻き込まれる。
【００２２】
繰出しモータ４１と巻軸３１との間の帯状体経路、及び巻軸３１とチャック４３との間の帯状体経路には張力付与ユニット５１を配設してあり、張力付与ユニット５１はセパレータＢに接して張力を付与する。この張力付与ユニット５１は、セパレータＢに接するダンサーローラ５３と、先端にこのダンサーローラ５３を回動自在に支持し、基端を所定角度範囲で回動自在に支持したアーム５５と、ダンサーローラ５３を介してセパレータＢに張力を付与するために一定の力をアーム５５に付与する張力付勢手段（バネ）５７とを有している。図３に示すように、バネ５７は、ダンサーローラ５３がセパレータＢの表面に接触する方向に一定の力を加えるべくアーム５５を回動付勢している。
【００２３】
アーム５５の基端側には振れ角検出手段であるエンコーダＥＤが取り付けられており、アーム５５の振れ角をエンコーダＥＤより信号Ｔ１として電気的に取り出すことができる構造になっている。そして、ダンサーローラ５３は、セパレータＢのループ５８（図３参照）の表面にバネ５７の付勢を伴って常に当接させており、セパレータＢのテンションがバネ５７の付勢力よりも大きくなるとループ５８が小さくなる方向にアーム５５を揺動し、小さくなるとループ５８が大きくなる方向に移動するが、本装置ではダンサーローラ５３が一定の位置に固定されて移動されないようにセパレータＢの繰り出し量を制御することによって、ダンサーローラ５３が大きく振れないようにしながら制御する手法がとられる。
【００２４】
符号６１は張力制御装置である。この張力制御装置６１は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）６３、カウンタモジュール６５、サーボモジュール６７を有したボードとして形成されており、エンコーダＥＤからの信号Ｔ１と張力設定値ＴＲとの偏差に基づく張力補正信号ＴＣを演算する。
【００２５】
移動体４５は、移動体駆動モータ４７の回転方向に応じた方向にボールネジ４５ａが回転するようになっており、またボールネジ４５ａが回転すると、このボールネジ４５ａの回転方向及び回転量に応じた方向に移動体４５が張力付与ユニット５１と共に移動して、ダンサーローラ５３にて形成されるループ５８の増減が制御される構造になっている。
【００２６】
張力制御装置６１は、張力補正信号ＴＣによりサーボドライバ６９を介して繰出しモータ４１、移動体駆動モータ４７を駆動する。即ち、張力制御装置６１は、エンコーダＥＤの振れ角検出値に基づき、繰出しモータ４１へ回転制御信号を送出するとともに、移動体駆動モータ４７へ回転制御信号を送出する。
【００２７】
巻軸３１は、軸線方向に移動自在に支持されている。この巻軸３１の近傍には、図４に示すように、直線移動自在なローラ７１ａと、帯状電極を巻軸３１に巻き付かせる為回動軸を中心に揺動自在なローラ７１ｂとからなるローラ部７１を、例えば巻軸３１の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側の二箇所に配設している。ローラ部７１は、セパレータＢを押圧して、帯状体経路を図４（ｂ）に示すように、巻軸３１のスリット４９に一致する位置に変位させる。
【００２８】
このローラ部７１は、巻軸３１へのセパレータＢの巻回前に、先ず、巻軸３１が巻取り位置から軸線方向に後退される。そして、セパレータＢは、始端がチャック４３によって掴まれ、セパレータ原反ロール２９から繰り出されて図４（ａ）に示すように任意の位置で直線状となる。この直線状となったセパレータＢが、巻軸３１の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側の二箇所でローラ部７１に押圧され、その結果、帯状体経路が巻軸３１のスリット４９に一致する位置に変位する。従って、退避していた巻軸３１が進出すれば、セパレータＢが巻軸３１のスリット４９に挿入される。これにより、種々の材料長ごとで原反繰り出し時の直線位置が変化しても、確実にセパレータＢがスリット４９に挿入可能となり、単一経路途中でのセパレータＢの挟み込みが可能となり、小型且つ簡素な単一セパレータ原反機構が実現可能となる。
【００２９】
また、巻取り部２３では、巻軸３１の上流側に、セパレータＢを挟持する一対のピンチローラ８１ａ、８１ｂを配設している。そして、このピンチローラ８１ａ、８１ｂと巻軸３１との間には、セパレータＢを切断するカッター機構８３を配設している。
【００３０】
このように、ピンチローラ８１ａ、８１ｂを巻軸３１の上流側に設け、カッター機構８３をピンチローラ８１ａ、８１ｂと巻軸３１との間に設けることで、カッター機構８３によって切断されたセパレータＢは、巻軸３１の上流に始端を配置させることになる。従って、巻軸３１を後退させることにより、移動体４５を移動させることによるチャック４３での始端の掴みが容易となる。これにより、小型且つ簡素な単一原反機構が実現する。また、巻き終わりの直前まで、巻軸上流側のセパレータ終端が、ピンチローラ８１ａ、８１ｂによって保持可能となり、巻き終わりでの弛みが生じ難くなる。
【００３１】
次に、上記のように構成した帯状体巻取装置２０の動作を説明する。
新規の巻回体の作製開始時、セパレータＢは、前の巻回体作製終了時に切断された終端がピンチローラ８１ａ、８１ｂに挟持された状態となって突出している。また、この状態では、巻軸３１が巻回位置から後退されている。
【００３２】
新たに巻回動作が開始されると、移動体４５が図１の左方へ移動し、ピンチローラ８１ａ、８１ｂに挟持されているセパレータＢの端部を、チャック４３が掴む。チャック４３がセパレータＢを掴んだことが確認されると、移動体駆動モータ４７が駆動され、移動体４５が図１の右方へ移動され、同時に、繰出しモータ４１が回転駆動されて、所定長のセパレータＢがセパレータ原反ロール２９から繰り出される。
【００３３】
次いで、ローラ部７１が、巻軸３１の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側の二箇所で、セパレータＢを挟み、その結果、帯状体経路が巻軸３１のスリット４９に一致する位置に変位する。その後、退避していた巻軸３１が進出することにより、セパレータＢが巻軸３１のスリット４９に挿入される。
【００３４】
この状態で、セパレータＢは、一製品長の長さで繰り出され、その中央部がスリット４９に挿入される。次いで、巻軸３１が回転されると、図６に示すように、セパレータＢは、同一の巻軸３１に、二層の帯状体を同一長で二層に巻取られて行く。また、巻き始めから所定回転角度で、巻軸３１を挟む両側から、正極電極シートＡ１と、負極電極シートＡ２とが、それぞれのセパレータＢに沿うようにして挿入され、巻き込まれて行く。
【００３５】
巻回時において、張力付与ユニット５１部分では、ダンサーローラ５３をセパレータＢの表面にバネ５７の付勢力で押し付け、この押し付け力とループ５８の部分におけるセパレータＢのテンションとが釣り合い、通常はダンサーローラ５３が同じ位置に静止している。一方、ループ５８の部分におけるテンションがバネ５７による押し付け力よりも小さくなるとダンサーローラ５３がループ５８の量を増加させながら回転して振れ、逆に大きくなるとループ５８の量を減少させながら回転して振れる。そして、このダンサーローラ５３の振れ量はエンコーダＥＤにより検出されて信号Ｔ１として出力され、この信号Ｔ１と張力設定値ＴＲとの偏差分の信号が張力制御装置６１に入力される。
【００３６】
張力制御装置６１は、図６に示すように、エンコーダＥＤからの信号Ｔ１と偏差に基づく張力補正信号ＴＣを出力してサーボドライバ６９を介して繰出しモータ４１、移動体駆動モータ４７を駆動する。ここでの繰出しモータ４１、移動体駆動モータ４７は、ダンサーローラ５３でのテンションの大きさによって回転数が異なり、ループ５８の量を減少させ又は増加させる。
【００３７】
即ち、繰出しモータ４１の回転数を多くして繰出しモータ４１とダンサーローラとの間に繰り出されるセパレータＢの量が増加すると、ダンサーローラ５３の部分におけるテンションが減少する。逆に、回転数を減少させると、繰出しモータ４１とダンサーローラとの間に繰り出されるセパレータＢの量が減少し、ダンサーローラ５３の部分におけるテンションが増大する。
【００３８】
また、移動体４５の図１における左方の移動量を増大させると、ダンサーローラ５３の部分におけるテンションが減少する。逆に、移動体４５の図１における左方の移動量を減少させると、ダンサーローラ５３の部分におけるテンションが増加する。
【００３９】
よって、ダンサーローラ５３の振れ位置をエンコーダＥＤからの信号で知り、この信号に応じて繰出しモータ４１、移動体駆動モータ４７の回転数を制御することにより、ダンサーローラ５３を所定の位置に静止させてテンションを略一定に保持することができる。従って、この装置では、ループ５８を制御することによりダンサーローラ５３の位置を修正し、この修正でダンサーローラ５３の振れを無くしながらテンションを略一定に制御するようにしていることから、安定したテンションの調整が可能になり、高速で巻き取りを行ったときでも巻軸３１にセパレータＢを略一定のテンションを付与しながら巻き取ることができる。
【００４０】
このように、上記の帯状体巻取装置２０によれば、一つのセパレータ原反ロール２９からチャック４３によりセパレータＢの始端が掴まれ、二層分のセパレータＢが引き出され、その中間部が巻軸３１のスリット４９に挟入され、巻取りが行われる。従って、セパレータ原反ロール２９が一つであっても、同一の巻軸３１に、二層のセパレータＢが同一長で巻取られた巻回体が得られることになる。これにより、従来の二つの原反が必要であった従来の帯状体巻取装置に比べ装置の小型化、低コスト化が可能になるとともに、セパレータＢの途中が、Ｓ字状にして巻始められるので、二枚のセパレータＢのそれぞれの始端がスリット４９に二重にオフセット（図８参照）されて巻始められるのに比べ、材料（セパレータＢ）使用量が減少する。
【００４１】
また、セパレータＢの巻取り中に、張力に変動が生じると、セパレータＢに接しているダンサーローラ５３を介してアーム５５が揺動する。アーム５５は、巻取り時のセパレータＢに作用する所定張力と、バネ５７からの付与張力とによって中立位置に配置されている。ここで、セパレータＢの張力が増加すると、アーム５５は、バネ５７を伸長させる方向に振れ、張力の増加を減少させるように作用し、セパレータＢの張力が減少すると、アーム５５は、バネ５７が収縮する方向に振れ、張力の低下を減少させるように作用する。従って、セパレータＢの張力変動が特に小さい場合では、このようなアーム５５の揺動のみによって、巻取り張力の変動が吸収可能となり、セパレータＢが、常に一定の張力、且つ速度で巻き取られることになる。
【００４２】
更に、この帯状体巻取装置２０では、巻軸３１が扁平形状となることで、この巻軸３１に巻き取られる巻回体は角筒状となる。従って、巻取り時における巻軸３１の回転角度によって、巻軸３１に巻取られるセパレータＢの速度が変化する。つまり、張力に変動が生じる。この際、張力付に変動が生じると、アーム５５が振れるが、このときの振れ角が振れエンコーダＥＤによって検出され、この振れ角検出値に基づき、張力制御装置６１が、振れを抑制するために、繰出しモータ４１へ回転制御信号を送出するとともに、移動体駆動モータ４７へ回転制御信号を送出する。これにより、セパレータＢの張力が増加すれば、繰出しモータ４１の回転は増加され、且つ移動体駆動モータ４７は巻軸３１に接近方向へ移動量を増加させる。換言すれば、アーム５５の揺動角度が常に一定となるように繰出しモータ４１、移動体駆動モータ４７が制御される。この結果、セパレータＢが、常に一定の張力、且つ速度で巻き取られることになる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、振れ角検出手段としてエンコーダＥＤを用いる場合を例に説明したが、振れ角検出手段は、エンコーダＥＤに代えて、振れ方向の上限下限を検出するリミットセンサーであってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る帯状体巻取装置によれば、一つの原反からチャックにより帯状体の始端を掴んで二層分の原反を引き出し、その中間部を巻軸のスリットに挟入し、巻取りを行うので、原反を一つにして、同一の巻軸に、二層の帯状体を同一長で巻取った巻回体を得ることができる。この結果、従来の二つの原反が必要であった帯状体巻取装置に比べ装置の小型化、低コスト化を実現できるとともに、帯状体の途中を、Ｓ字状にして巻始めるので、二枚の帯状体のそれぞれの始端をスリットに二重にオフセットして巻始めるのに比べ、材料（帯状体）使用量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る帯状体巻取装置の主要部の概略を表す構成図である。
【図２】本発明に係る帯状体巻取装置の全体の概略を表す構成図である。
【図３】図１に示した張力付与ユニットの拡大図である。
【図４】図１の主要部に設けられる経路変更ローラの動作説明図である。
【図５】帯状体の張力・速度を制御する手順の説明図である。
【図６】図１に示した巻軸への帯状体の巻取り過程を表す説明図である。
【図７】従来の帯状体巻取装置の全体の概略を表す構成図である。
【図８】従来の帯状体巻取装置における巻軸への帯状体の巻取り状況を表す説明図である。
【符号の説明】
２０…帯状体巻取装置、２９…セパレータ原反ロール（原反）、３１…巻軸、４１…繰出しモータ、４３…チャック、４５…移動体、４７…移動体駆動モータ、４９…スリット、５１…張力付与ユニット、５３…ダンサーローラ、５５…アーム、５７…バネ張力付勢手段、６１…張力制御装置、７１…ローラ部、８１ａ、８１ｂ…ピンチローラ、８３…カッター機構、Ｂ…帯状体、ＥＤ…エンコーダ（振れ角検出手段）

Claims (5)

1. 同一の巻軸に、二層の帯状体を同一長で巻取り、前記巻軸から前記帯状体を抜脱して巻回体を得る帯状体巻取装置であって、
   前記帯状体を巻回した原反を、該帯状体の繰り出し方向に回転させる繰出しモータと、
   前記帯状体の始端を保持するチャックと、
   該チャックを搭載して該チャックを前記帯状体の繰出し方向に直線移動自在とする移動体と、
   前記チャックに始端が保持されて引き出された前記帯状体の途中をスリットに挟入し、該帯状体の延在方向に直交し且つ該帯状体の表裏面と平行な方向を回転中心として回転することで前記帯状体の巻始めをＳ字状にしてその両側を外周に二層で巻回する巻軸と
   を備えたことを特徴とする帯状体巻取装置。
2. 請求項１記載の帯状体巻取装置において、
   前記帯状体に接して張力を付与する張力付与ユニットを、前記繰出しモータと前記巻軸との間の帯状体経路、及び前記巻軸と前記チャックとの間の帯状体経路に配設し、
   該張力付与ユニットが、
   前記帯状体に接するダンサーローラと、
   先端に該ダンサーローラを回動自在に支持し、基端を所定角度範囲で回動自在に支持したアームと、
   前記ダンサーローラを介して前記帯状体に張力を付与するために一定の力を該アームに付与する張力付勢手段と
   を備えたことを特徴とする帯状体巻取装置。
3. 請求項１又は２記載の帯状体巻取装置において、
   前記巻軸を扁平形状に形成し、
   前記アームの振れ角を検出する振れ角検出手段と、
   該振れ角検出手段の振れ角検出値に基づき、前記繰出しモータへ回転制御信号を送出するとともに、前記移動体を直線駆動する移動体駆動モータへ回転制御信号を送出する張力制御装置と
   を備えたことを特徴とする帯状体巻取装置。
4. 請求項３記載の帯状体巻取装置において、
   前記巻軸を軸線方向に移動自在に支持し、
   前記帯状体を押圧して、帯状体経路を前記巻軸のスリットに一致する位置に変位させるローラ部を、少なくとも前記巻軸の進出位置を挟む帯状体経路の上流側及び下流側に配設したことを特徴とする帯状体巻取装置。
5. 請求項４記載の帯状体巻取装置において、
   前記巻軸の上流側に前記帯状体を挟持する一対のピンチローラを配設し、該ピンチローラと前記巻軸との間に前記帯状体を切断するカッター機構を設けたことを特徴とする帯状体巻取装置。

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