JP2014101221A - Strip carrier device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、帯状体の搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a belt-like body conveying apparatus.
従来から、長尺のシートやフィルムなどの帯状体を搬送する装置が知られている。この搬送装置は、例えば、数百メートルもある長尺のロール状の帯状体を巻き出して、再度ロール状に巻き取る工程を行う際に、その途中の搬送装置として用いられる場合がある。
このようにロール状の帯状体を巻きだして巻き取る工程にあっては、ロール状の帯状体を掛け替える作業などの工数を減らして装置の稼働率を向上するために、ロール状の帯状体の更なる長尺化が望まれている。
このように帯状体を長尺化した場合、巻取り側のロール状の帯状体にいわゆる巻きずれが生じてしまう場合がある。この巻きずれを防止するためには、一般に、帯状体の長さが長くなるほど帯状体にかかる張力を上昇させている。しかし、帯状体を巻出す張力が上昇してしまうと、巻出し側のロール状の帯状体にしわ等が発生する場合がある。
つまり、巻取り側の巻きずれ発生と、巻出し側のしわ等の発生とを効率よく防止しようとすると、巻出し側と巻取り側との張力を分離する必要がある。そこで、帯状体を搬送する途中に、2つの対向するロールを備え一定速で回転駆動されるいわゆるニップロールによって帯状体を挟み込んで搬送することで、巻取り側の張力を上げて、巻出し側の張力を下げる張力分離を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for conveying a belt-like body such as a long sheet or film is known. For example, this transport device may be used as a transport device in the middle of unrolling a long roll-shaped belt having a length of several hundred meters and winding it into a roll again.
In the process of unwinding and winding the roll-shaped strip in this way, in order to reduce the man-hours such as the work of switching the roll-shaped strip, the roll-shaped strip is improved. The further lengthening of this is desired.
When the strip is elongated in this way, a so-called winding deviation may occur in the roll-shaped strip on the winding side. In order to prevent this winding deviation, generally, the tension applied to the band-like body is increased as the length of the band-like body is increased. However, when the tension for unwinding the belt-like body increases, wrinkles or the like may occur in the roll-like belt-like body on the unwinding side.
In other words, in order to efficiently prevent the occurrence of winding deviation on the winding side and the generation of wrinkles on the winding side, it is necessary to separate the tension between the winding side and the winding side. So, while transporting the strip, the tension on the winding side is increased by sandwiching and transporting the strip by a so-called nip roll that has two opposing rolls and is driven to rotate at a constant speed. A technique for performing tension separation for reducing the tension has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述したニップロールを用いる場合、図5に示すように帯状体112が2つのロール121a,121bによって挟み込まれて厚さ方向に圧縮力が加わるため、帯状体112を形成する材料によっては圧縮変形して厚さ寸法が減少してしまう虞がある。仮に、ニップロールの挟み込みによる帯状体112の厚さの減少が微小であったとしても、帯状体112を積層することで形成される形成体において外形寸法精度を出したい場合などには、積層数や形成体を並べる数だけ外形寸法が設計値からずれてしまい、結果として所望の外形寸法から大きくずれてしまう虞があるという課題がある。なお、図5中、ニップロールの前後における張力の向きを白抜き矢印で示している。
However, when the nip roll described above is used, the belt-
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送時に張力分離を行いつつ圧縮力が作用して厚さ変化が生じることを防止することができる帯状体の搬送装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a belt-like body conveyance device capable of preventing a change in thickness due to a compression force acting while performing tension separation during conveyance. is there.
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る帯状体の搬送装置は、帯状体を搬送する搬送装置において、搬送経路の途中に、前記帯状体の張力を搬送方向の前後で分離する張力分離ロールを備え、該張力分離ロールは、一定の速度で自転可能であるとともに、負圧により前記帯状体を吸引可能とされることを特徴としている。
このように構成することで、ニップロールのように帯状体を挟み込んで張力分離を行わなくても、負圧による吸引力で帯状体を張力分離ロールに吸着させて、例えば、張力分離ロールよりも前の帯状体の張力を張力分離ロールよりも後の帯状体の張力よりも下げるなど、当該張力分離ロールの前後における張力を分離させることができる。その結果、帯状体の搬送時に張力分離を行いつつ帯状体に圧縮力が作用して帯状体の厚さが変化するのを防止することができる
In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
The belt-shaped body transport device according to the present invention includes a tension separating roll that separates the tension of the belt-shaped body before and after the transport direction in the middle of the transport path in the transport device that transports the belt-shaped body, The belt-like body is capable of rotating at a constant speed and is capable of sucking the belt-like body by a negative pressure.
By configuring in this way, even if the belt-like body is not sandwiched like a nip roll and the tension separation is not performed, the belt-like body is adsorbed to the tension separation roll by a negative pressure suction force, for example, before the tension separation roll. The tension before and after the tension separation roll can be separated, for example, by lowering the tension of the belt-like body below the tension of the belt-like body after the tension separation roll. As a result, it is possible to prevent the thickness of the band from changing due to a compressive force acting on the band while performing tension separation during conveyance of the band.
さらに、この発明に係る帯状体の搬送装置は、上記帯状体の搬送装置において、前記張力分離ロールの搬送方向の前後に、前記張力分離ロールに対する前記帯状体の抱き角を所定以上に設定するガイド部材を備えていてもよい。
このように構成することで、張力分離するために必要十分な吸着力を張力分離ロールに持たせることができる。
Furthermore, the belt-shaped body conveyance device according to the present invention is a guide for setting the holding angle of the belt-shaped body with respect to the tension separation roll to a predetermined value or more before and after the tension separation roll in the conveyance direction of the belt-shaped body. A member may be provided.
By comprising in this way, a tension | tensile_strength separation roll can be provided with sufficient adsorption | suction force necessary for carrying out tension | tensile_strength separation.
この発明に係る帯状体の搬送装置によれば、搬送時に帯状体の張力分離を行いつつ圧縮力が作用して帯状体の厚さ変化が生じるのを防止することができる。 According to the belt-shaped body conveyance device according to the present invention, it is possible to prevent a change in the thickness of the belt-shaped body from occurring due to the compression force acting while performing tension separation of the belt-shaped body during transportation.
次に、この発明の実施形態における帯状体の搬送装置について図面に基づき説明する。
この実施形態においては、長尺の帯状体として、リチウム二次電池等の正極板を形成する正極材料を一例にして説明する。
リチウム二次電池等にあっては、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層体を有している。このようなリチウム二次電池の正極板は、図1、図2に示すように、長尺なシート状の正極材料12から形成される。正極材料12は、アルミニウムなどの金属箔からなる集電材10の表裏面に、所定の厚さで均一に電極活物質の層11(以下、単に電極活物質層11と称する)が塗工されて塗工部13が形成されている。また、この正極材料12の幅方向の両端部には、電極活物質が塗工されずに集電材10の表裏面が露出する未塗工部14が形成されている。このような正極材料は、長尺なロール状に巻回され巻き出し装置にセットされることで必要に応じて巻き出されて利用される。一般に、巻き出された正極材料は、専用の搬送装置により搬送されて、巻取りなど次工程に供される。
Next, a belt-like body conveyance device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, a positive electrode material for forming a positive electrode plate such as a lithium secondary battery will be described as an example of a long strip.
A lithium secondary battery or the like has a laminate in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated via a separator. The positive electrode plate of such a lithium secondary battery is formed from a long sheet-like
ここで、上述した電池は、主に電極活物質層11の厚さに応じて電池容量が決まる。この電極活物質層11は、図示しないプレス装置などを用いて、例えば±3ミクロン程度となるような厳密な厚さ管理が行われている。しかし、上記電池は、正極板と負極版との間にセパレータを包んだ一つの膜の構造を数百セット単位でケースにつめて一つの電池にする場合があるため、一つの正極板の厚さが3ミクロンずれると、例えば、300セットで1mmずれてしまうこととなる。この厚さのずれによって、電池の容量にばらつきが生じてしまう。
Here, the battery capacity of the battery described above is determined mainly depending on the thickness of the electrode
図3は、この実施形態の巻き出し装置30、巻取り装置32、および、これら巻き出し装置30と巻取り装置32との間に配置される搬送装置15を示している。
FIG. 3 shows the
巻き出し装置30は、ロール状の正極材料12を順次巻きだす装置であって、その回動軸31に、ロール状の正極材料12をセットできるようになっている。巻き出し装置30の回動軸31は、モータなどの駆動源(図示せず)によって予め設定された速度、且つ、所定の巻き出し方向に回動可能になっている。この回動軸31の回動によって、ロール状の正極材料12が、順次巻き出されて、搬送装置15に送られることとなる。なお、ロール状の正極材料12は、残量が所定量を下回るなどの適宜のタイミングで架け替えられる。
The
一方で、搬送装置15の下流側には、巻取り装置32が設置されている。搬送装置15により搬送されたシート状の正極材料12は、巻取り装置32によって再度ロール状に巻回される。巻取り装置32は、所定の巻取り方向に回動される回動軸33を有しており、この回動軸33が回転駆動されることによって、搬送装置15によって搬送されてきた正極材料12が、再びロール状とされる。ここで、巻取り装置32の回動軸33の回転速度は、上述した巻き出し装置30の回動軸31の回転速度とは、個別に設定可能となっている。
On the other hand, a
搬送装置15は、搬送経路を構成する複数、より具体的には、3つの第一アイドルロール20a〜第三アイドルロール20cを有している。これら第一アイドルロール20a〜第三アイドルロール20cは、巻き出し側の正極材料12の軸線と同一方向を向く軸線を有し、この軸線回りに回転自在とされている。また、第二アイドルロール20bと第三アイドルロール20cとの間の搬送経路の途中には、真空吸着ロール21が配置されている。
The
真空吸着ロール21は、その搬送方向の上流(前)側と下流(後)側とにおける張力を分離する機能を有している。真空吸着ロール21は、その内部を負圧にするためのバキュームポンプなどの吸引装置(図示せず)に接続されており、その外周面には、空気を吸引する複数の貫通孔(図示せず)が形成されている。つまり、真空吸着ロール21に当接するシート状の正極材料12は、負圧に応じた吸着力で、真空吸着ロール21の外周面に吸着されることとなる。
The
また、真空吸着ロール21は、モータ等の駆動源によって所定の一定速度で搬送方向に自転可能とされている。この真空吸着ロール21の回転速度と、上述した巻き出し装置30の回動軸31の回転速度とによって、真空吸着ロール21よりも上流側の正極材料12にかかる張力が決まり、同様に、真空吸着ロール21の回転速度と上述した巻き取り装置32の回動軸33の回転速度とによって、真空吸着ロール21よりも下流側の正極材料12にかかる張力が決まる。そして、真空吸着ロール21よりも上流側を搬送される正極材料12は、真空吸着ロール21よりも下流側を搬送される正極材料12よりも張力が高くなるように、上記真空吸着ロール21、回動軸31,33の回転速度が設定される。真空吸着ロール21よりも上流側を搬送される正極材料12に作用する張力は、巻き取り装置32において巻きずれが発生しない高張力に設定される。一方で、真空吸着ロール21よりも下流側を搬送される正極材料12に作用する張力は、巻き出し装置30の正極材料12にしわが生じない低張力に設定される。なお、図3中、真空吸着ロール21の上流側と下流側との張力の向きを白抜き矢印で示している。
Further, the
ここで、図4は、真空吸着ロール21とシート状の正極材料12とが接する抱き角θを示している。バキュームポンプなどの吸引装置により生じる負圧が一定の場合、上記抱き角θが大きいほど真空吸着ロール21がシート状の正極材料12を吸着する吸着力が上昇する。この真空吸着ロール21による吸着力は、上述した張力によりシート状の正極材料12が引っ張られても真空吸着ロール21上を滑らない吸着力に設定される。
Here, FIG. 4 shows the holding angle θ at which the
真空吸着ロール21と、第二アイドルロール20bおよび第三アイドルロール20cとは、各軸中心を基準にして正極材料12の接する位置が互いに反対側となるように配置されている。真空吸着ロール21の抱き角θは、例えば、第二アイドルロール20bおよび第三アイドルロール20cの配置を、真空吸着ロール21に対して変位させることで調整可能となっており、例えば、30°以上、より具体的には30°〜180°に設定されるのが吸着力の観点から好適である。また、真空吸着ロール21の直径が大きいほど、シート状の正極材料12との接触面積を大きくできるため好適であるが、真空吸着ロール21の直径が大きすぎることでコストが増加したり設置自由度が低下したりする場合があり、また、真空吸着ロール21の外径が小さすぎる場合も、電極活物質層11が剥離する虞があるため、真空吸着ロール21は、φ50〜φ300mm、より好ましくはφ100〜200mmとされる。
The
したがって、上述した実施形態の帯状体の搬送装置15によれば、ニップロールのようにシート状の正極材料12を挟み込んで張力分離を行わなくても、負圧による吸引力でシート状の正極材料12を真空吸着ロール21に吸着させて、真空吸着ロール21よりも上流におけるシート状の正極材料12の張力を、真空吸着ロール21よりも下流におけるシート状の正極材料12の張力よりも下げるなど、当該真空吸着ロール21の上流と下流とにおける張力を分離させることができる。その結果、正極材料12の搬送時に張力分離を行いつつ正極材料12に圧縮力が作用して正極材料12の厚さ、とりわけ電極活物質層11の厚さがロールにより挟み込まれて減少側に変化するのを防止することができる。
Therefore, according to the belt-like
さらに、真空吸着ロール21の上流側および下流側の第二アイドルロール20b、第三アイドルロール20cと真空吸着ロール21との相対的な配置を変位させることで、シート状の正極材料12の抱き角を調整することができるため、張力分離するために必要十分な吸着力を張力分離ロールに持たせることができる。
Furthermore, the holding angle of the sheet-like
なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
上記実施形態では、第一アイドルロール20aから第三アイドルロール20cまで3つのアイドルロールを設ける一例を説明したが、アイドルロールの個数は3つに限られるものではない。
In addition, this invention is not restricted to the structure of embodiment mentioned above, A design change is possible in the range which does not deviate from the summary.
In the above embodiment, an example of providing three idle rolls from the first
また、上述した実施形態の搬送装置15は、真空吸着ロール21に対するシート状の正極材料12の抱き角を、第二アイドルロール20bと第三アイドルロール20cとによって調整していたが、シート状の正極材料12を案内して抱き角を調整できるガイド部材であれば回転自在なものに限られるものではない。また、第二アイドルロール20bと第三アイドルロール20cとの配置を変化させる場合について説明したが、真空吸着ロール21を変位させてもよい。
Moreover, although the conveying
さらに、上述した実施形態においては、帯状体として、リチウム二次電池などの正極板を形成する正極材料12を一例に説明したが、正極材料12に限られるものではなく、シート状やフィルム状などで厳密な厚さ管理を必要とする長尺な帯状体を搬送する搬送装置として適用可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態においては、巻き出し装置30において、ロール状の正極材料12の中心に回動軸31を挿通して回動する場合について説明したが、ロール状の正極材料を回動可能であれば回動軸31を用いるものに限られず、また同様に、巻取り装置30においても、ロール状の正極材料12を巻取り可能であれば回動軸33を用いるものに限られない。
Moreover, in embodiment mentioned above, although the case where the rotating
さらに、上述した正極材料12は、表裏面に電極活物質層11が形成されていたが、表裏面の何れか一方に設けるようにしてもよい。
Furthermore, although the
12 正極材料(帯状体)
15 搬送装置
21 真空吸着ロール21(張力分離ロール)
20b 第二アイドルロール(ガイド部材)
20c 第三アイドルロール(ガイド部材)
12 Positive electrode material (band)
15
20b Second idle roll (guide member)
20c Third idle roll (guide member)
Claims (2)
該張力分離ロールは、一定の速度で自転可能であるとともに、負圧により前記帯状体を吸引可能とされることを特徴とする帯状体の搬送装置。 In the transport device that transports the belt-like body, a tension separating roll that separates the tension of the belt-like body before and after the transport direction in the middle of the transport path,
The belt separating apparatus according to claim 1, wherein the tension separating roll is capable of rotating at a constant speed and capable of sucking the band by negative pressure.
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