JP2015188905A - 切断装置および切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材を切断するときに、基材を十分に保持しつつ切断塵を除去することができる切断装置を提供する。【解決手段】切断装置は、保持部材１１５、吸着部１２０、切断部材（レーザー発振器１３１）、および集塵部１４０を有している。保持部材は、基材（セラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓに臨む第１開口（吸塵口１１５ａ）に連通した第１流路（吸塵流路１１５ｂ）と、切断部位から離間した成形部位１０ｔに臨む第２開口（吸引口１１５ｃ）に連通し吸塵流路１１５ｂと独立した第２流路（吸引流路１１５ｄ）を備え、基材を保持する。吸着部は、第２流路を介して成形部位１０ｔを吸引し、基材を保持部材に吸着させる。レーザー発振器は、保持部材に保持されたセラミックセパレータ用基材の切断部位を切断する。集塵部は、吸塵流路を介して切断部位を吸引し、切断部位から発生した切断塵を集塵する。【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置および切断方法に関する。

従来から、例えば電気デバイスの構成部材に相当する成形品を、長尺状の基材を連続的に切断して成形する装置がある。このような装置には、基材の切断時に発生する塵を集塵するものがある。例えば、切断部位の周囲をシャッターで囲い、そのシャッターを回転させて上昇気流を形成し塵を吸引する構成が開示されている（特許文献１参照。）。

特開２００７−３０１７１６号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、基材を切断して成形品を成形するときに上昇気流を発生させていることから、基材を十分に保持しつつ切断塵を除去することは困難である。すなわち、例えば基材が捲れ上がって切断部位がずれたり、切断塵が成形品に付着したりする虞がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、基材を切断して成形品を成形するときに、基材を十分に保持しつつ切断塵を除去することができる切断装置および切断方法の提供を目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る切断装置は、長尺状の基材を切断して成形品を成形する装置である。切断装置は、保持部材、吸着部、切断部材、および集塵部を有している。保持部材は、基材の切断部位に臨む第１開口に連通した第１流路と、切断部位から離間した成形部位に臨む第２開口に連通し第１流路と独立した第２流路と、を備え、基材を保持する。吸着部は、第２流路を介して成形部位を吸引し、基材を保持部材に吸着させる。切断部材は、保持部材に保持された基材の切断部位を切断する。集塵部は、第１流路を介して切断部位を吸引し、切断部位から発生した切断塵を集塵する。

上記目的を達成する本発明に係る切断方法は、長尺状の基材を切断して成形品を成形する方法である。切断方法は、保持工程、切断工程、および集塵工程を有している。保持工程は、基材の切断部位から離間した成形部位を吸引し、基材を保持する。切断工程は、基材の切断部位を切断する。集塵工程は、切断部位を吸引し、切断部位から発生した切断塵を集塵する。

本発明の切断装置および切断方法では、基材の成形部位を吸引して基材を保持しつつ、基材の切断部位を吸引して切断塵を集塵するように、基材の吸引と切断塵の集塵を独立して行っている。したがって、基材を切断して成形品を成形するときに、基材を十分に保持しつつ切断塵を除去することができる。

切断装置によってセラミックセパレータ用基材を切断する状態を示す模式図である。 第１実施形態に係る切断装置を示す斜視図である。 図２の要部を異なる方位から示す斜視図である。 図３における保持部材と吸着部と切断部材および集塵部を示す斜視図である。 図４を構成部材毎に分解して示す斜視図である。 図５の保持部材を異なる方位から示す斜視図である。 図６の保持部材を分解して示す斜視図である。 切断装置の動作の要部を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例に係る保持部材を示す斜視図である。 第２実施形態に係る切断装置を示す斜視図である。 図１０の要部を異なる方位から示す斜視図である。 図１１における保持部材と吸着部と切断部材および集塵部を示す斜視図である。 図１２の保持部材を分解して示す斜視図である。 図１２の保持部材を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る第１および第２実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図２〜図１４において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、方位を示している。Ｘで表す矢印の方向は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の後半の搬送路における成形品（例えばセラミックセパレータ１１）の搬送方向Ｘを示している。Ｙで表す矢印の方向は、搬送方向Ｘと交差した交差方向Ｙを示している。Ｚで表す矢印の方向は、移載部１８０における成形品（例えばセラミックセパレータ１１）の積層方向Ｚを示している。

（第１実施形態）
長尺状の基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（例えばセラミックセパレータ１１）を成形する切断方法、およびその切断方法を具現化した切断装置１００について、図１〜図８を参照しながら説明する。

先ず、切断装置１００の要部について、図１を参照しながら説明する。

図１は、切断装置１００によってセラミックセパレータ用基材１０を切断する状態を示す模式図である。

切断装置１００は、長尺状の基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（例えばセラミックセパレータ１１）を成形する装置である。切断装置１００は、保持部材１１５、吸着部１２０、切断部材（レーザー発振器１３１に相当）、および集塵部１４０を有している。

保持部材１１５は、基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓに臨む第１開口（吸塵口１１５ａ）に連通した第１流路（吸塵流路１１５ｂ）と、切断部位１０ｓから離間した成形部位１０ｔに臨む第２開口（吸引口１１５ｃ）に連通し第１流路（吸塵流路１１５ｂ）と独立した第２流路（吸引流路１１５ｄ）を備え、基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を保持する。

吸着部１２０は、第２流路（吸引流路１１５ｄ）を介して成形部位１０ｔを吸引し、基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を保持部材１１５に吸着させる。

切断部材（レーザー発振器１３１に相当）は、保持部材１１５に保持された基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓを切断する。

集塵部１４０は、第１流路（吸塵流路１１５ｂ）を介して切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓから発生した切断塵（切断粉１３）を集塵する。

次に、切断装置１００の構成について、図２〜図７を参照しながら説明する。

図２は、第１実施形態に係る切断装置１００を示す斜視図である。図３は、図２の要部を異なる方位から示す斜視図である。図４は、図３における保持部材１１５と吸着部１２０と切断部材および集塵部１４０を示す斜視図である。図５は、図４を構成部材毎に分解して示す斜視図である。図６は、図５の保持部材１１５を異なる方位から示す斜視図である。図７は、図６の保持部材１１５を分解して示す斜視図である。

切断装置１００は、長尺状の電極用基材２０を搬送しながら電極２１を切断して形成しつつ、その電極２１の両面から長尺状のアノード側およびカソード側のセラミックセパレータ用基材１０をそれぞれ搬送しながらアノード側およびカソード側のセラミックセパレータ１１を切断して形成しつつ、それらを積層している。さらに、切断装置１００は、電極２１を挟持したアノード側およびカソード側のセラミックセパレータ１１の端部を互いに接合して袋詰電極３０を形成する機能も備えている。切断装置１００は、搬送部１１０、吸着部１２０、切断部１３０、集塵部１４０、中央搬送部１５０、中央切断部１６０、接合部１７０、移載部１８０、および制御部１９０を有している。

搬送部１１０は、図２および図３に示し、セラミックセパレータ用基材１０を搬送する。搬送部１１０は、保持部材１１５を含んでいる。

搬送部１１０は、第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂの一対からなる。第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂは、同様の構成である。一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）は、中央搬送部１５０を介して、積層方向Ｚに沿って対向して配設している。一対の吸着部１２０（第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂ）は、それぞれ供給ローラ１１１、加圧ローラ１１２、ニップローラ１１３、および搬送ドラム１１４を備えている。

供給ローラ１１１は、長尺状のセラミックセパレータ用基材１０を供給する。供給ローラ１１１は、円柱形状からなり、長尺状のセラミックセパレータ用基材１０を巻き付けて保持している。加圧ローラ１１２とニップローラ１１３は、供給ローラ１１１に巻き付けられたセラミックセパレータ用基材１０に対して一定の張力をかけた状態で搬送ドラム１１４に導く。配設した加圧ローラ１１２とニップローラ１１３は、それぞれ細長い円柱形状からなり、対向して配設している。

搬送ドラム１１４は、セラミックセパレータ用基材１０を搬送する。搬送ドラム１１４は、円柱形状からなり、その外周面に吸引口を複数設けている。搬送ドラム１１４は、交差方向Ｙに沿った幅を、セラミックセパレータ用基材１０の幅よりも短くしている。セラミックセパレータ用基材１０の両端は、搬送ドラム１１４から交差方向Ｙに対して外方に突出している。搬送ドラム１１４を回転させると、加圧ローラ１１２とニップローラ１１３に加えて供給ローラ１１１が従動して回転する。

保持部材１１５は、図２および図３に示すように、セラミックセパレータ用基材１０を保持する。保持部材１１５は、図４および図５に示すように、搬送ドラム１１４の外周面に１８０度毎に埋設して２個設けている。保持部材１１５は、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓから発生した切断粉１３を吸塵する吸塵流路１１５ｂと、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓからから離間した成形部位１０ｔを吸引する吸引流路１１５ｄを独立して備えている。吸塵流路１１５ｂは、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓに臨む吸塵口１１５ａに連通している。吸引流路１１５ｄは、切断部位１０ｓから離間した成形部位１０ｔに臨む吸引口１１５ｃに連通している。

保持部材１１５は、図６および図７に示すように、支持部１１５Ｍおよび当接部１１５Ｎから構成している。当接部１１５Ｎは、支持部１１５Ｍに対して、ネジ留めにより固定する。支持部１１５Ｍは、長方体形状に形成している。支持部１１５Ｍは、長手方向に沿って吸塵流路１１５ｂとなる長穴を備えている。支持部１１５Ｍは、側面に吸塵流路１１５ｂと挿通した連通孔１１５ｅを備えている。連通孔１１５ｅは、集塵部１４０のダクト１４１の一端に対面する。支持部１１５Ｍは、吸塵流路１１５ｂを挟むように、吸引流路１１５ｄとなる貫通孔を複数備えている。吸引流路１１５ｄは、搬送ドラム１１４の側面に位置する連通穴１１５ｅを介して、吸着部１２０のダクト１２１に連通している。当接部１１５Ｎは、長板形状に形成している。当接部１１５Ｎは、長手方向に沿って長尺状の吸塵口１１５ａとなる貫通孔を備えている。吸塵口１１５ａの形状は、吸塵流路１１５ｂの形状よりも小さい。当接部１１５Ｎは、吸塵流路１１５ｂを挟むように、円状の吸引口１１５ｃを複数備えている。

吸着部１２０は、図２〜図５に示し、第２流路（吸引流路１１５ｄ）を介して成形部位１０ｔを吸引し、セラミックセパレータ用基材１０を保持部材１１５に吸着させる。

吸着部１２０は、第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂの一対からなる。第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂは、同様の構成である。一対の吸着部１２０（第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂ）は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の搬送ドラム１１４と交差方向Ｙに沿って隣接して配設している。一対の吸着部１２０（第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂ）は、それぞれダクト１２１および吸引器１２２を備えている。

ダクト１２１は、吸引流路１１５ｄの空気を吸引器１２２に流通させる。ダクト１２１は、内部に空間を備えた円筒形状の直管からなる。ダクト１２１は、開口した一端を搬送ドラム１１４の側面に隣接させ、開口した他端を吸引器１２２の開口に接続している。ダクト１２１の一端は、搬送ドラム１１４の側面の中央であって、吸引流路１１５ｄに対面するように配設している。

吸引器１２２は、保持部材１１５の吸引流路１１５ｄを吸引することによって減圧等し、セラミックセパレータ用基材１０を保持部材１１５に吸着させる。吸引器１２２は、真空ポンプから構成している。

切断部１３０は、図２〜図５に示し、レーザー発振器１３１によって、保持部材１１５に保持されたセラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓを切断する。

切断部１３０は、第１切断部１３０Ａおよび第２切断部１３０Ｂの一対からなる。第１切断部１３０Ａおよび第２切断部１３０Ｂは、同様の構成である。一対の切断部１３０（第１切断部１３０Ａおよび第２切断部１３０Ｂ）は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の搬送ドラム１１４に対向して配設している。一対の切断部１３０（第１切断部１３０Ａおよび第２切断部１３０Ｂ）は、それぞれレーザー発振器１３１を備えている。

レーザー発振器１３１は、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓに対して、集光したレーザー光Ｌ１を照射して切断する。レーザー発振器１３１は、例えば炭酸ガスレーザー発振器に相当する。レーザー発振器１３１は、搬送ドラム１１４に対向するように、搬送ドラム１１４の外周面から離間した状態で、交差方向Ｙに沿って配設している。レーザー発振器１３１は、内部に設けたガルバノミラーによって、レーザー光Ｌ１を走査する。セラミックセパレータ用基材１０を通過したレーザー光Ｌ１は、保持部材１１５に入射して減衰する。

集塵部１４０は、図２〜図５に示し、第１流路（吸塵流路１１５ｂ）を介して切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓから発生した切断塵（切断粉１３）を集塵する。

集塵部１４０は、第１集塵部１４０Ａおよび第２集塵部１４０Ｂの一対からなる。第１集塵部１４０Ａおよび第２集塵部１４０Ｂは、同様の構成である。一対の集塵部１４０（第１集塵部１４０Ａおよび第２集塵部１４０Ｂ）は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の搬送ドラム１１４と交差方向Ｙに沿って隣接して配設している。一対の集塵部１４０（第１集塵部１４０Ａおよび第２集塵部１４０Ｂ）は、一対の吸着部１２０（第１吸着部１２０Ａおよび第２吸着部１２０Ｂ）と隣り合っている。一対の集塵部１４０（第１集塵部１４０Ａおよび第２集塵部１４０Ｂ）は、それぞれダクト１４１および吸引器１４２を備えている。

ダクト１４１は、セラミックセパレータ用基材１０の切断に伴って発生した切断粉１３を吸引器１４２に流通させる。ダクト１４１は、内部に空間を備えた円筒形状の直管からなる。ダクト１４１は、開口した一端を搬送ドラム１１４の側面に隣接させ、開口した他端を吸引器１４２の開口に接続している。ダクト１４１の一端は、搬送ドラム１１４の側面の外周縁の中央であって、吸引流路１１５ｄに対面するように配設している。

吸引器１４２は、保持部材１１５の吸塵流路１１５ｂを吸引することによって減圧等し、その内部に存在している切断粉１３を回収する。吸引器１４２は、フィルター、真空ポンプ、および回収箱から構成している。吸引器１４２は、真空ポンプで吸引した切断粉１３をフィルターによって除去しつつ、回収箱に廃棄する。回収箱に回収された切断粉１３は、セラミックセパレータ用基材１０の切断量に応じて定期的に外部に廃棄する。

中央搬送部１５０は、図２および図３に示し、長尺状の電極用基材２０を搬送しつつ、形成された袋詰電極３０を搬送する。

中央搬送部１５０は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の間を通って移載部１８０まで延在するように配設している。中央搬送部１５０は、供給ローラ１５１、搬送ローラ１５２、搬送ベルト１５３、および駆動ローラ１５４を備えている。

供給ローラ１５１は、電極用基材２０を搬送ベルト１５３の側に供給する。供給ローラ１５１は、電極用基材２０の横幅よりも長い円柱形状に形成している。供給ローラ１５１は、交差方向Ｙに沿って配設している。供給ローラ１５１は、搬送ベルト１５３によって長尺状の電極用基材２０が引っ張られると従動して回転し、巻き付けていた電極用基材２０を引き出す。

搬送ローラ１５２は、供給ローラ１５１から引き出された電極用基材２０に対して一定の張力を掛けた状態で搬送ベルト１５３に導く。搬送ローラ１５２は、供給ローラ１５１よりも径が小さく、電極用基材２０の横幅よりも長い円柱形状に形成している。搬送ローラ１５２は、交差方向Ｙに沿って配設している。搬送ローラ１５２は、電極用基材２０を押圧した状態で、搬送ベルト１５３によって引っ張られた電極用基材２０に従動して回転する。

搬送ベルト１５３は、電極用基材２０または袋詰電極３０を吸引した状態で搬送方向Ｘに沿って搬送する。搬送ベルト１５３は、積層方向Ｚに沿って対向して配設した一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の搬送ドラム１１４に対して、搬送方向Ｘに沿った上流側に２個配設し、下流側に１個配設している。搬送方向Ｘに沿った上流側の搬送ベルト１５３は、電極用基材２０を搬送する。搬送方向Ｘに沿った下流側の搬送ベルト１５３は、袋詰電極３０を搬送する。

駆動ローラ１５４は、搬送ベルト１５３を内周面の側から支持しつつ回転させる。駆動ローラ１５４は、交差方向Ｙに沿って、搬送ベルト１５３の内周面から外方に向かって押圧するように複数配設している。複数の駆動ローラ１５４は、一つが動力を設けた駆動ローラであり、その他が動力を設けていない従動ローラである。駆動ローラを回転させると、駆動ローラに押圧された搬送ベルト１５３が回転しつつ、搬送ベルト１５３を押圧している従動ローラが従動して回転する。

中央切断部１６０は、図２に示し、長尺状の電極用基材２０を所定の形状に切断して電極２１を成形する。

中央切断部１６０は、中央搬送部１５０によって搬送される電極用基材２０を挟持するように、中央搬送部１５０の前半の搬送路に配設している。中央切断部１６０は、切断刃１６１と１６２および受台１６３を備えている。

切断刃１６１は、先端に直線状の鋭利な刃を設け、電極用基材２０の一端を交差方向Ｙに沿って直線状に切断する。切断刃１６１は、電極用基材２０よりも図中上方に配設している。切断刃１６２は、先端に一部を屈折させ段違いに形成した鋭利な刃を設け、一端を切断された直後の電極用基材２０の他端を、電極端子の形状に対応して切断する。切断刃１６２は、切断刃１６１と搬送方向Ｘの下流側の近傍であって、切断刃１６１に並行して配設している。

受台１６３は、電極用基材２０を切断して挿通した切断刃１６１および切断刃１６２を受け止める。受台１６３は、板状に形成している。受台１６３は、電極用基材２０を介して、切断刃１６１および切断刃１６２と対向して配設している。受台１６３は、電極用基材２０よりも図中下方に配設している。

接合部１７０は、図２に示し、電極２１を挟持するように積層したセラミックセパレータ１１同士を超音波による摩擦熱によって加熱させて接合する。

接合部１７０は、一対の搬送部１１０（第１搬送部１１０Ａおよび第２搬送部１１０Ｂ）の搬送ドラム１１４が対向した位置よりも搬送方向Ｘの下流側であって、交差方向Ｙの両端に配設している。接合部１７０は、ホーン１７１およびアンビル１７２を備えている。

ホーン１７１は、超音波をセラミックセパレータ１１に印加する。ホーン１７１は、金属からなり、長方形状の本体部とその本体部の一端から突出して形成した突起部とを一体に形成している。ホーン１７１は、振動子を介して、超音波の周波数に相当する振動を発生させる。ホーン１７１は、一対のセラミックセパレータ１１をアンビル１７２の側に押圧する。アンビル１７２は、ホーン１７１から導出される超音波振動を受け止めつつ、ホーン１７１を付勢する。ホーン１７１とアンビル１７２は、一対のセラミックセパレータ１１を介して対向している。ホーン１７１とアンビル１７２は、交差方向Ｙの両端に一組ずつ配設している。

移載部１８０は、図２に示し、中央搬送部１５０によって搬送された袋詰電極３０を、載置台１８５に一時的に保管する。

移載部１８０は、中央搬送部１５０に対して、袋詰電極３０の搬送方向Ｘに沿った下流側に配設している。移載部１８０は、吸着パッド１８１、伸縮部材１８２、Ｘ軸搬送ステージ１８３、Ｘ軸補助レール１８４、および載置台１８５を備えている。

吸着パッド１８１は、袋詰電極３０を吸引する。吸着パッド１８１は、袋詰電極３０よりも若干小さい長方体形状に形成している。吸着パッド１８１は、袋詰電極３０と当接する面に、吸引口をマトリクス状に複数設けている。吸着パッド１８１は、エアーコンプレッサー等を動力として、吸引口から袋詰電極３０を吸引して吸着する。

伸縮部材１８２は、吸着パッド１８１を積層方向Ｚに沿って移動させる。伸縮部材１８２は、径が異なる円筒形状を組み合わせて形成している。伸縮部材１８２の下部は、吸着パッド１８１に接合している。伸縮部材１８２は、エアーコンプレッサー等を動力として、積層方向Ｚに沿って伸縮自在としている。

Ｘ軸搬送ステージ１８３およびＸ軸補助レール１８４は、伸縮部材１８２を搬送方向Ｘに沿って往復させる。Ｘ軸搬送ステージ１８３は、長尺状に形成している。Ｘ軸搬送ステージ１８３は、搬送方向Ｘに沿って配設している。Ｘ軸搬送ステージ１８３は、駆動モータを内蔵している。Ｘ軸補助レール１８４は、Ｘ軸搬送ステージ１８３と同様に、長尺状に形成している。Ｘ軸補助レール１８４は、Ｘ軸搬送ステージ１８３と並行に配設している。Ｘ軸補助レール１８４は、Ｘ軸搬送ステージ１８３に取り付けられた伸縮部材１８２が傾斜することを防止し、Ｘ軸搬送ステージ１８３による伸縮部材１８２の移動を補助する。

載置台１８５は、中央搬送部１５０によって搬送された袋詰電極３０を一時的に載置する。載置台１８５は、袋詰電極３０よりも大きい長方体形状に形成している。移載部１８０は、中央搬送部１５０によって搬送された袋詰電極３０を、伸縮部材１８２を伸長させつつ、吸着パッド１８１によって吸着させる。Ｘ軸搬送ステージ１８３およびＸ軸補助レール１８４は、伸縮部材１８２を介し、袋詰電極３０を吸着した吸着パッド１８１を載置台１８５の図２中の上方まで搬送する。搬送中に縮小していた伸縮部材１８２を伸長させた後、吸着パッド１８１が袋詰電極３０の吸引を停止する。載置台１８５は、吸着パッド１８１から離脱した袋詰電極３０を載置する。

制御部１９０は、図２に示し、切断装置１００によるセラミックセパレータ用基材１０の切断の作動を制御する。

制御部１９０は、中央搬送部１５０の図中上方に配設している。制御部１９０は、コントローラ１９１を備えている。

コントローラ１９１は、一対の吸着部１２０にセラミックセパレータ用基材１０の成形部位１０ｔを吸引させ、一対の切断部１３０に切断部位１０ｓを切断させ、一対の集塵部１４０に切断部位１０ｓから発生した切断粉１３を集塵させる。

コントローラ１９１は、ＲＯＭ、ＣＰＵ、およびＲＡＭを含んでいる。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、切断装置１００の制御プログラムを格納している。制御プログラムは、一対の搬送部１１０、一対の吸着部１２０、一対の切断部１３０、一対の集塵部１４０、中央搬送部１５０、中央切断部１６０、接合部１７０、および移載部１８０の各駆動部材を、予め定めた条件およびタイミングによって作動させる。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、制御プログラムに基づいて切断装置１００の各構成部材の作動を制御する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵによって制御されている切断装置１００の各構成部材に係る様々なデータを一時的に記憶する。データは、例えば、一対の切断部１３０のレーザー発振器１３１の出力に関するものである。

次に、切断装置１００によって具現化した切断方法について、図３に加えて図８を参照しながら説明する。

図８は、切断装置１００の動作の要部を示す斜視図である。

保持工程では、図３に示すように、セラミックセパレータ用基材１０の成形部位１０ｔを吸引して保持する。保持工程は、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に対応する。切断工程では、図８（Ａ）に示す状態から搬送ドラム１１４を回転させ、図８（Ｂ）に示すレーザー発振器１３１と保持部材１１５とが対向している状態において、レーザー発振器１３１によってセラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓにレーザー光Ｌ１を照射して切断する。切断工程は、図８（Ｂ）に対応する。集塵工程では、切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓから発生した切断塵（切断粉１３）を集塵する。次の切断に備えて、搬送ドラム１１４を回転させる。集塵工程は、図８（Ｂ）に対応する。

上述した第１実施形態に係る長尺状の基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（例えばセラミックセパレータ１１）を成形する切断方法、およびその切断方法を具現化した切断装置１００によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。

切断装置１００は、長尺状の基材（セラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（セラミックセパレータ）を成形する装置である。切断装置１００は、保持部材１１５、吸着部１２０と、切断部材（レーザー発振器１３１）、および集塵部１４０を有している。保持部材１１５は、基材（セラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓに臨む第１開口（吸塵口１１５ａ）に連通した第１流路（吸塵流路１１５ｂ）と、切断部位１０ｓから離間した成形部位１０ｔに臨む第２開口（吸引口１１５ｃ）に連通し第１流路（吸塵流路１１５ｂ）と独立した第２流路（吸引流路１１５ｄ）を備え、基材（セラミックセパレータ用基材１０）を保持する。吸着部１２０は、第２流路（吸引流路１１５ｄ）を介して成形部位１０ｔを吸引し、基材（セラミックセパレータ用基材１０）を保持部材１１５に吸着させる。切断部材（レーザー発振器１３１）は、保持部材１１５に保持された基材（セラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓを切断する。集塵部１４０は、第１流路（吸塵流路１１５ｂ）を介して切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓから発生した切断塵（切断粉１３）を集塵する。

切断方法は、長尺状の基材（セラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（セラミックセパレータ）を成形する方法である。切断方法は、保持工程、切断工程、および集塵工程を有している。保持工程は、基材（セラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓから離間した成形部位１０ｔを吸引し、基材（セラミックセパレータ用基材１０）を保持する。切断工程は、基材（セラミックセパレータ用基材１０）の切断部位１０ｓを切断する。集塵工程は、切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓから発生した切断塵（切断粉１３）を集塵する。

このような構成によれば、セラミックセパレータ用基材１０の成形部位１０ｔを吸引してセラミックセパレータ用基材１０を保持しつつ、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓを吸引して切断塵を集塵するように、セラミックセパレータ用基材１０の吸引と切断粉１３の集塵を独立して行っている。したがって、セラミックセパレータ用基材１０を切断してセラミックセパレータ１１を成形するときに、セラミックセパレータ用基材１０を十分に保持しつつ切断粉１３を除去することができる。

ここで、例えば、切断粉１３が増減して集塵力が変動しても、セラミックセパレータ用基材１０の吸引力に影響を与えない。したがって、セラミックセパレータ用基材１０を切断してセラミックセパレータ１１を成形するときに、セラミックセパレータ用基材１０を十分に保持し続けることができる。さらに、セラミックセパレータ用基材１０の表面粗さが変動して吸引力が変動しても、切断粉１３の集塵力に影響を与えない。

また、セラミックセパレータ用基材１０の吸引系と切断粉１３の集塵系を独立して設けていることから、吸引系が切断粉１３によって汚染されることなく、保持部材１１５の清掃を速やかに行うことができる。したがって、切断装置１００の清掃に伴う停止時間を短縮し、生産効率を向上させることができる。さらに、セラミックセパレータ用基材１０の吸引系は、切断粉１３を吸引しないことから、吸引系を構成する部品の劣化を防止することができる。さらに、吸引系と集塵系に係る仕様は、セラミックセパレータ用基材１０と切断粉１３に合わせて、互いに独立して設定することができる。さらに、吸塵系によって切断粉１３を吸引し続けた状態において、吸引系のみを逆噴射して切断後のセラミックセパレータ１１を離間させ易くすることができる。

さらに、切断装置１００において、保持部材１１５は、当接部１１５Ｎおよび支持部１１５Ｍを含む構成とすることができる。当接部１１５Ｎは、第１開口（吸塵口１１５ａ）および第２開口（吸引口１１５ｃ）を備えている。支持部１１５Ｍは、当接部１１５Ｎと隣接し、第１流路（吸塵流路１１５ｂ）および第２流路（吸引流路１１５ｄ）を備えている。

このような構成によれば、保持部材１１５の定期的な清掃や点検の際に、吸塵流路１１５ｂおよび吸引流路１１５ｄ等を容易に視認して確認することができる。また、保持部材１１５は、容易に製造することができる。

さらに、切断装置１００において、保持部材１１５は、吸着部１２０および集塵部１４０の少なくともいずれか一方と、直接または間接的に着脱自在に連結する構成とすることができる。

このような構成によれば、基材の切断部位１０ｓの形状に合わせて複数種類の保持部材を用意しておき、それらの保持部材を適宜取り替えて用いることができる。また、保持部材１１５が劣化した場合にも、容易に交換できる。第１実施形態において、保持部材１１５は、吸着部１２０および集塵部１４０に対して、搬送ドラム１１４を介して間接的に着脱自在に連結する構成としている。

さらに、切断装置１００において、保持部材１１５は、切断部材（レーザー発振器１３１）によって基材（セラミックセパレータ用基材１０）が切断されるときに、第１流路（吸塵流路１１５ｂ）を集塵部１４０に連結させる構成とすることができる。

このような構成によれば、保持部材１１５は、搬送ドラム１１４のように回転する部材を取り付けるような構成であっても、その搬送ドラム１１４の回転動作に依存することなく、集塵部１４０によって容易に集塵することができる。

さらに、切断装置１００において、切断部材は、レーザー光Ｌ１をセラミックセパレータ用基材１０に照射して切断するレーザー発振器１３１、超音波を印加した刃をセラミックセパレータ用基材１０に押圧して切断する切断刃、または回転させた円形状の刃をセラミックセパレータ用基材１０に押圧して切断する切削刃からなる構成とすることができる。

このように、切断部材による切断は、レーザー切断、カットフォーミング、ダイシング等が含まれる。切断部材は、基材の切断に伴って切断片および切断塵が発生する様々な基材に応じて、それらに最適なものを適用することができる。

さらに、切断方法は、少なくとも切断されたセラミックセパレータ１１を回転させながら搬送する搬送工程を備えることができる。ここで、集塵工程は、搬送工程によってセラミックセパレータ１１が搬送されている間、集塵を継続する。

このような構成によれば、搬送ドラム１１４の回転に伴い保持部材１１５の天地が逆転しても、保持部材１１５から切断粉１３が零れ落ちて落下することを防止できる。

さらに、切断方法において、基材は、シート状の溶融材（例えばポリプロピレン）と、溶融材に積層し溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材（例えばセラミック）を積層して形成したものを用いることができる。このような基板は、例えばセラミックセパレータ用基材１０に相当する。

このように、切断に用いる基材は、一例として、耐熱性に優れセパレータとして有効である一方、切断時に切断粉を生じやすいセラミックをシート状のポリプロピレンにコーティングして形成したセラミックセパレータ用基材が好適である。

（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の変形例１に係る保持部材１１７について、図９を参照しながら説明する。

第１実施形態の変形例１に係る保持部材１１７は、切断粉１３の集塵効果を高めている。

保持部材の構成について、図９を参照しながら説明する。

図９（Ａ）は、対比例の保持部材１１６を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、保持部材１１７を示す斜視図である。

保持部材１１６は、対比例である。保持部材１１６は、図９（Ａ）に示すように、当接部１１６Ｎにおいて、１個の吸塵口１１６ａに対して１個の吸塵流路１１６ｂを連通させている。すなわち、保持部材１１６は、長尺状の吸塵口１１６ａの底部に、吸塵口１１６ａよりも小さい長尺状の吸塵流路１１６ｂを１個貫通して備えている。

保持部材１１７は、図９（Ｂ）に示すように、当接部１１７Ｎにおいて、１個の吸塵口１１７ａに対して複数の吸塵流路１１７ｂを連通させている。すなわち、長尺状の吸塵口１１７ａの底部に、複数の吸塵流路１１７ｂを一列に貫通して備えている。

上述した第１実施形態の変形例１に係る保持部材１１７によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。

保持部材１１７は、一の第１開口（吸塵口１１７ａ）に複数の第１流路（吸塵流路１１７ｂ）を連通させている。

このような構成によれば、保持部材１１７のように、吸塵口１１７ａが長尺状であっても、吸塵口１１７ａにおいて集塵箇所を均等に設けている。したがって、集塵位置による集塵力の差異を抑制することができる。すなわち、切断部位１０ｓの位置によらず、切断粉１３を十分に集塵して除去することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る切断装置２００について、図１０〜図１４を参照しながら説明する。

第２実施形態に係る切断装置２００は、前述した切断装置１００と異なり、隣り合うセラミックセパレータ１４との間に端材１２を発生させるようにセラミックセパレータ用基材１０を切断する。

第２実施形態においては、前述した第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

切断装置２００は、隣り合うセラミックセパレータ１４との間に端材１２を発生させるように切断部位１０ｓを切断することによって、セラミックセパレータ１４の一端に突出部位を形成する。このような突出部位は、例えば二次電池のような電気デバイスにおいて、電極とセパレータとを交互に積層して形成した発電要素を外装材で封止する構成において有効である。すなわち、外装材に相当するラミネートシートの外周部を溶着して、発電要素を密封するときに、セラミックセパレータ１４の突出部分も固定することができる。したがって、二次電池が使用時に振動したりしても、発電要素の各構成部材の位置がずれることを防止できる。

切断装置２００の構成について、図１０〜図１４を参照しながら説明する。

図１０は、切断装置２００を示す斜視図である。図１１は、図１０の要部を異なる方位から示す斜視図である。図１２は、図１１における保持部材２５５と吸着部２２０と切断部材（レーザー発振器１３１）および集塵部２４０を示す斜視図である。図１３は、図１２の保持部材２５５を分解して示す斜視図である。図１４は、図１２の保持部材２５５を示す断面図である。

切断装置２００は、長尺状のセラミックセパレータ用基材１０を搬送しながらセラミックセパレータ１１を切断して成形する。切断装置２００は、中央搬送部２５０、吸着部２２０、中央切断部２６０、および集塵部２４０に加えて、移載部１８０および制御部１９０を有している。

中央搬送部２５０は、図１０および図１１に示し、長尺状のセラミックセパレータ用基材１０を搬送しつつ、切断されたセラミックセパレータ１４を搬送する。中央搬送部２５０は、中央切断部２６０を通って、移載部１８０まで延在するように配設している。中央搬送部２５０は、保持部材２５５や搬送ベルト１５３の個数を除いて、中央搬送部１５０と同様の構成である。

保持部材２５５は、図１０および図１１に示すように、中央搬送部２５０において、一対の搬送ベルト１５３の間に配設している。保持部材２５５は、図１２および図１４に示すように、箱状に形成している。保持部材２５５は、セラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓに臨む吸塵口２５５ａに連通した吸塵流路２５５ｂを備えている。吸塵口２５５ａの形状は、セラミックセパレータ１４の端部の形状に対応している。さらに、保持部材２５５は、切断部位１０ｓから離間した成形部位１０ｔに臨む吸引口２５５ｃに連通した吸引流路２５５ｄを備えている。吸引流路２５５ｄは、吸塵流路２５５ｂと独立している。

吸着部２２０は、図１０〜図１２に示し、第２流路（吸引流路２５５ｄ）を介して成形部位１０ｔを吸引し、セラミックセパレータ用基材１０を保持部材２５５に吸着させる。吸着部２２０は、中央搬送部２５０の保持部材２５５と交差方向Ｙに沿って隣接して配設している。吸着部２２０のダクト２２１および吸引器２２２は、吸着部１２０のダクト１２１および吸引器１２２と同様の構成からなる。

中央切断部２６０は、図１０〜図１２に示し、レーザー発振器１３１によって、保持部材２５５に保持されたセラミックセパレータ用基材１０の切断部位１０ｓを切断する。中央切断部２６０は、セラミックセパレータ用基材１０を介して、保持部材２５５と対向して配設している。中央切断部２６０のレーザー発振器１３１は、切断部１３０のレーザー発振器１３１と同様の構成からなる。

集塵部２４０は、図１０〜図１２に示し、第１流路（吸塵流路２５５ｂ）を介して切断部位１０ｓを吸引し、切断部位１０ｓにおいて発生した切断片（端材１２）および切断塵（切断粉１３）を集塵する。集塵部２４０は、吸着部２２０と隣り合って配設している。集塵部２４０のダクト２４１および吸引器２４２は、切断粉１３よりも大型の端材１２の吸引を考慮しているものの、集塵部１４０のダクト１４１および吸引器１４２と同様の構成からなる。

上述した第２実施形態に係る長尺状の基材（例えばセラミックセパレータ用基材１０）を切断して成形品（例えばセラミックセパレータ１４）を成形する切断方法、およびその切断方法を具現化した切断装置２００によれば、セラミックセパレータ１４単独の製造工程に適用することができる。また、袋詰電極３０の製造工程においても、例えば電極端子を備える電極２１の製造に適用することができる。すなわち、切断装置１００の中央切断部１６０に、切断装置２００の構成を適用することができる。

そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

第１および第２実施形態において、長尺状のセラミックセパレータ用基材１０を切断してセラミックセパレータ１１等を成形する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、長尺状のセラミックがコーティングされていないセパレータ用基材を切断してセラミックセパレータを成形する構成や、長尺状の電極用基材を切断して電極を成形する構成等、切断によって電気または機械デバイスを成形する構成に適用することができる。

また、第１実施形態において、一対の搬送部１１０および中央搬送部１５０が、基材等を自動で搬送する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、基材を人手によって搬送する構成としてもよい。同様に、第２実施形態において、中央搬送部２５０が、基材等を自動で搬送する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、基材を人手によって搬送する構成としてもよい。

また、第１および第２実施形態において、除電部材（イオナイザー）を、切断部材（レーザー発振器１３１）に隣り合うように配設する構成としてもよい。除電部材（イオナイザー）は、切断部材（レーザー発振器１３１）による基材の切断に起因して発生する静電気を速やかに除去する。

また、複数の実施形態を組み合わせて切断装置を構成してもよい。例えば、第２実施形態の切断装置２００の保持部材２５５と吸着部２２０と切断部材（レーザー発振器１３１）および集塵部２４０に係る構成を、第１実施形態の切断装置１００の中央切断部１６０に適用してもよい。第１実施形態の変形例１に係る保持部材１１７の構成を、第２実施形態に係る切断装置２００に適用してもよい。

１０，１４ セラミックセパレータ用基材（基材）、
１０ｓ 切断部位、
１０ｔ 成形部位、
１１ セラミックセパレータ（成形品）、
１２ 端材（切断塵）、
１３ 切断粉（切断塵）、
２０ 電極用基材、
２１ 電極、
３０ 袋詰電極、
１００，２００ 切断装置、
１１０ 搬送部、
１１０Ａ 第１搬送部、
１１０Ｂ 第２搬送部、
１１１ 供給ローラ、
１１２ 加圧ローラ、
１１３ ニップローラ、
１１４ 搬送ドラム、
１１５，１１６，１１７ 保持部材、
１１５Ｍ，１１６Ｍ，１１７Ｍ 支持部、
１１５Ｎ 当接部、
１１５ａ，１１６ａ，１１７ａ 吸塵口、
１１５ｂ，１１６ｂ，１１７ｂ 吸塵流路（第１流路）、
１１５ｃ 吸引口、
１１５ｄ 吸引流路（第２流路）、
１１５ｅ 連通孔、
１２０，２２０ 吸着部、
１２０Ａ 第１吸着部、
１２０Ｂ 第２吸着部、
１２１，２２１ ダクト、
１２２，２２２ 吸引器、
１３０，２３０ 切断部、
１３０Ａ 第１切断部、
１３０Ｂ 第２切断部、
１３１ レーザー発振器（切断部材）、
１４０，２４０ 集塵部、
１４０Ａ 第１集塵部、
１４０Ｂ 第２集塵部、
１４１，２４１ ダクト、
１４２，２４２ 吸引器、
１５０，２５０ 中央搬送部、
２５５Ｍ 支持部、
２５５Ｎ 当接部、
１５１ 供給ローラ、
１５２ 搬送ローラ、
１５３ 搬送ベルト、
１５４ 駆動ローラ、
２５５ 保持部材、
２５５ａ 吸塵口、
２５５ｂ 吸塵流路（第１流路）、
２５５ｃ 吸引口、
２５５ｄ 吸引流路（第２流路）、
１６０，２６０ 中央切断部、
１６１，１６２ 切断刃、
１６３ 受台、
１７０ 接合部、
１７１ ホーン、
１７２ アンビル、
１８０ 移載部、
１８１ 吸着パッド、
１８２ 伸縮部材、
１８３ Ｘ軸搬送ステージ、
１８４ Ｘ軸補助レール、
１８５ 載置台、
１９０ 制御部、
１９１ コントローラ、
Ｌ１ レーザー光、
Ｘ 搬送方向、
Ｙ （搬送方向Ｘと交差する）交差方向、
Ｚ 積層方向。

Claims (9)

1. 長尺状の基材を切断して成形品を成形する切断装置であって、
   前記基材の切断部位に臨む第１開口に連通した第１流路と、前記切断部位から離間した成形部位に臨む第２開口に連通し前記第１流路と独立した第２流路と、を備え、前記基材を保持する保持部材と、
   前記第２流路を介して前記成形部位を吸引し、前記基材を前記保持部材に吸着させる吸着部と、
   前記保持部材に保持された前記基材の切断部位を切断する切断部材と、
   前記第１流路を介して前記切断部位を吸引し、前記切断部位から発生した切断塵を集塵する集塵部と、を有する切断装置。
2. 前記保持部材は、
   前記第１開口および前記第２開口を備えた当接部と、
   前記当接部と隣接し、前記第１流路および前記第２流路を備えた支持部と、を含む請求項１に記載の切断装置。
3. 前記保持部材は、前記吸着部および前記集塵部の少なくともいずれか一方と、直接または間接的に着脱自在に連結する請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記保持部材は、一の前記第１開口に複数の前記第１流路を連通させた請求項１〜３のいずれか１項に記載の切断装置。
5. 前記保持部材は、前記切断部材によって前記基材が切断されるときに、前記第１流路を前記集塵部に連結させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断装置。
6. 切断部材は、レーザー光を前記基材に照射して切断するレーザー発振器、超音波を印加した刃を前記基材に押圧して切断する切断刃、または回転させた円形状の刃を前記基材に押圧して切断する切削刃からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の切断装置。
7. 長尺状の基材を切断して成形品を成形する切断方法であって、
   前記基材の切断部位から離間した成形部位を吸引し、前記基材を保持する保持工程と、
   前記基材の切断部位を切断する切断工程と、
   前記切断部位を吸引し、前記切断部位から発生した切断塵を集塵する集塵工程と、を有する切断方法。
8. 少なくとも切断された前記成形品を回転させながら搬送する搬送工程を備え、
   前記集塵工程は、前記搬送工程によって前記成形品が搬送されている間、集塵を継続する請求項７に記載の切断方法。
9. 前記基材は、シート状の溶融材と、前記溶融材に積層し前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を積層して形成したものを用いる請求項７または８に記載の切断方法。