JP2018122385A - カッター機構、及び巻回装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、第一刃先と第二刃先とによって正電極又は負電極等の切断対象物をスムーズに切断し、正電極等の粉塵の生じないカッター機構を提供することである。【解決手段】本発明のカッター機構２００において、ＤＬＣ処理を施した第一刃先２０２を有する固定刃（第一カッター）２０４と、ＤＬＣ処理を施した第二刃先２０６を有する移動刃（第二カッター）２０８とを備え、固定刃２０４の第一刃先２０２と移動刃２０８の第二刃先２０６との間に帯状の正電極１００又は帯状の負電極１０４を配置し、移動刃２０８の第二刃先２０６を固定刃２０４の第一刃先２０２に接近させ交叉させて、正電極１００等を切断するように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、第一カッターの第一刃先と第二カッターの第二刃先との間に切断対象物を配置し、第一刃先と第二刃先とを互いに接近させて、切断対象物を切断するカッター機構、及び巻回装置に関する。

従来から、帯状の正電極、帯状の第一セパレーター、帯状の負電極、及び帯状の第二セパレーターを巻芯に巻き取り、巻き取った巻回素子を電解液に浸漬し、電池又はコンデンサを製造することが行われている。図１２において、符号１２０は、原反１１２、１１４、１１６及び１１８から送られた帯状の正電極１００、帯状の第一セパレーター１０２、帯状の負電極１０４及び帯状の第二セパレーター１０６を巻芯１０８へ巻回していく巻回装置である。この巻回装置１２０は、同図に示すように、位置Ｓ１において、巻芯１０８を回転させて正電極１００等を巻回した後、カッター機構１３０によって正電極１００及び負電極１０４を切断し、巻芯１０８を回転させて巻回されていない正電極１００等の後端付近を巻回して巻回素子１０９を形成する。次に、巻回素子１０９を位置Ｓ２へ送り、第一セパレーター１０２及び第二セパレーター１０６をカッター機構（図示しない）によって切断し、位置Ｓ２においてテープ１２４を貼着してカッター機構（図示しない）により切断する。次に、巻回素子１０９を位置Ｓ３へ送り、位置Ｓ３において巻芯１０８を抜き出して巻回素子１０９を取り出すことができる。

カッター機構１３０は、図１３に示すように、第一刃先１３２を有する固定刃（第一カッター）１３４と、第二刃先１３６を有する移動刃（第二カッター）１３８とを備え、固定刃１３４の第一刃先１３２と移動刃１３８の第二刃先１３６との間に帯状の正電極１００又は帯状の負電極１０４を配置し、第二刃先１３６を第一刃先１３２に接近させて交叉させ、正電極１００等を切断していた。

しかし、従来のカッター機構は、正電極及び負電極を切断することにより、正電極等の粉塵が第一刃先又は第二刃先に溶着していく場合がある。この場合、正電極等を約一万回切断することにより、第一刃先と第二刃先とのクリアランスが変化し、正電極等をスムーズに切断することができなくなった。この結果、正電極等に微小な突起（バリ）が形成され、正電極、負電極及びセパレーターを巻回して巻回素子を製造した時には、その突起がセパレーターを突き破って正電極と負電極とが短絡することがあった。

なお、第一刃先と第二刃先とによって正電極及び負電極をスムーズに切断し、正電極等の粉塵が生じないことを目的とするカッター機構について、本発明の出願人によって出願されている（特許文献１参照。）

特開２０１５−２０２６７号公報

本発明は、正電極又は負電極を切断する第一刃先及び第二刃先の耐久性を向上させることにより、正電極等にバリが発生することなく正電極等を切断できる回数を増大させることを目的とする。

本発明のカッター機構は、第一刃先を有する第一カッターと、第二刃先を有する第二カッターとを備え、帯状の切断対象物を、前記第一カッターの前記第一刃先と前記第二カッターの前記第二刃先との間に配置し、該第一刃先と該第二刃先とを互いに交叉させて該電極を切断するカッター機構であり、前記第一刃先及び前記第二刃先の一方又は両方に、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）処理を施したことを特徴とする。
本願の特許請求の範囲において、ＤＬＣ処理とは、主として炭化水素又は炭素の同素体から成る非晶質（アモルファス）の硬質膜を、金属表面に形成する処理をいう。
また、本発明のカッター機構は、前記カッター機構において、帯状の電極及びセパレーターを巻芯へ送りながら積層し該巻芯に巻回することにより巻回素子を製造する巻回装置に備えられ、前記切断対象物が前記巻芯へ送られた前記電極であることを特徴とする。
また、本発明のカッター機構は、前記カッター機構において、前記巻芯へ送られた帯状の前記電極を、該電極の送り方向に対して垂直な短手方向が前記第一刃先と略平行な状態で、該電極を切断することを特徴とする。
また、本発明のカッター機構は、前記カッター機構において、前記ＤＬＣ処理が、水素フリーＤＬＣ処理であることを特徴とする。
本願の特許請求の範囲において、水素フリーＤＬＣとは、硬質膜中の水素含有量が、原子組成百分率において、１０ａｔ％（アトミックパーセント）以下であることをいう。また、水素フリーＤＬＣ処理でない処理を、通常ＤＬＣ処理と言う。
また、本発明のカッター機構は、前記カッター機構において、前記第一刃先及び前記第二刃先が直線状であることを特徴とする。
また、本発明のカッター機構は、前記カッター機構において、前記第一刃先と前記第二刃先とが互いに斜め方向に交叉することを特徴とする。
本発明の巻回装置は、カッター機構を備えたことを特徴とする。

本発明のカッター機構及び巻回装置によれば、第一刃先及び第二刃先の一方又は両方にＤＬＣ処理を施しているため、第一刃先及び第二刃先の一方又は両方の耐久性を向上させることができる。また、本発明のカッター機構及び巻回装置によって正電極及び負電極を切断したところ、約１０万回以上切断しても正電極等にバリが形成されることはなかった。すなわち、本発明のカッター機構の第一刃先及び第二刃先は、従来の第一刃先及び第二刃先に対して、正電極等にバリが発生することなく正電極等を切断できる回数を１０倍以上に増大させることができる。

本発明に係るカッター機構を示す正面図である。 図１のカッター機構の第一カッター及び第二カッターを示す左側面図である。 図１のカッター機構を備えた巻回装置を示す全体図である。 本発明に係るカッター機構の他の実施形態を示す正面図である。 図４のカッター機構の第一カッター及び第二カッターを示す左側面図である。 図４のカッター機構の移動刃を示す右側面図である。 同図（ａ）は、図４のカッター機構において第一刃先及び第二刃先を含む部分を拡大して示すＡ−Ａ線切断部要部拡大断面図であり、同図（ｂ）は、図１のカッター機構において移動刃と基台との連結部を示すＡ−Ａ線切断部要部拡大断面図である。 図４のカッター機構の使用状態を示す正面図であり、同図（ａ）は、正電極を配置した状態を示す図であり、同図（ｂ）は、移動刃が移動してガイド面が第二刃先に接触した瞬間を示す図である。 図４のカッター機構の使用状態を示す正面図であり、同図（ａ）は、移動刃が更に移動してガイド面が第二刃先を押圧する状態を示す図であり、同図（ｂ）は、移動刃が更に移動して押さえ部材と固定刃との間に正電極が挟持された状態を示す図である。 図４のカッター機構の使用状態を示す正面図であり、同図（ａ）は、移動刃が更に移動して第一刃先と第二刃先とによって正電極が切断されていく状態を示す図であり、同図（ｂ）は、移動刃が更に移動して正電極の切断が完了した瞬間を示す図である。 図１及び図４のカッター機構の刃先に水素フリーＤＬＣ処理を行う成膜装置を示す概略図である。 従来の巻回装置を示す正面図である。 従来のカッター機構を示す正面図である。

（第一実施形態）
（構成）
本発明に係るカッター機構の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図３において、符号２００は、本発明に係るカッター機構であり、図３において、符号２０１は、本発明に係る巻回装置である。

本発明に係るカッター機構２００は、図１及び図２に示すように、第一刃先２０２を有する固定刃（第一カッター）２０４と、第二刃先２０６を有する移動刃（第二カッター）２０８とを備え、固定刃２０４の第一刃先２０２と移動刃２０８の第二刃先２０６との間に帯状の正電極１００（フィルム状の切断対象物）又は帯状の負電極（フィルム状の切断対象物）１０４を配置し、第二刃先２０６を第一刃先２０２に接近させ交叉させて、正電極１００等を切断する機構である。

正電極１００又は負電極１０４は、リチウム、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、又はマグネシウム等から構成されている。正電極１００及び負電極１０４を電解液に浸漬することにより、充電できればよい。

図１に示すように、固定刃２０４は、ボルト（図示しない）によって支持台２１０に固定され、支持台２１０は、ボルト（図示しない）によってフレーム２１２に固定されている。フレーム２１２は、図３に示すように、正電極１００を切断する位置Ａ及び負電極１０４を切断する位置Ｂにおいて、ボルト等（図示しない）によって基盤２１４に固定されている。固定刃２０４の第一刃先２０２は、一端２０３から他端２０５まで延びる直線状である。

図１に示すように、移動刃２０８には、ボルト（図示しない）によって摺動棒２１６が固定され、摺動棒２１６は、支持台２１０に設けられた摺動孔２１８に摺動可能に挿入されている。摺動棒２１６は、連結部材２２０を介してエアシリンダ２２２のピストンロッド２２４に連結されている。エアシリンダ２２２は、フレーム２１２に固定されている。エアシリンダ２２２を作動させて移動刃２０８及び摺動棒２１６をＺ軸方向（摺動棒２１６の長手方向）に移動させるように構成されている。

摺動棒２１６は、移動刃２０８の重心Ｃ近辺において移動刃２０８に固定されている。移動刃２０８の中の摺動棒２１６よりもＸ軸正方向側（図１における右側）略半分は、摺動棒２１６がＺ軸方向にスムーズに摺動するために、移動刃２０８のＸ軸方向（Ｚ軸と垂直方向）のバランスを確保すべく設けられている。

移動刃２０８の第二刃先２０６は、正電極１００等との点接触による当接によって正電極１００等を切断しやすいように、図１に示すように、第一刃先２０２と第二刃先２０６との間に第一刃先２０２と平行に配置した正電極１００等に対して傾斜し、一端２２６から他端２２８まで延びる直線状である。

固定刃２０４及び移動刃２０８は、超硬金属から構成されている。超硬金属は、炭化物を鉄、コバルト、又はニッケル等などの鉄系金属を焼結した複合材料等である。固定刃２０４の中の少なくとも第一刃先２０２を含む部分、及び移動刃２０８の中の少なくとも第二刃先２０６を含む部分は、フリーＤＬＣ（Diamond Like Carbon）処理、特には水素（Hydrogen）フリー（Free）ＤＬＣ処理が施されている。固定刃２０４の全体又は移動刃２０８の全体に水素フリーＤＬＣ処理を施してもよい。

ＤＬＣ処理とは、主として炭化水素又は炭素の同素体から成る非晶質（アモルファス（Amorphous））のＤＬＣ膜（硬質膜）を、金属表面に形成する処理をいう。水素フリーＤＬＣ処理とは、ＤＬＣ処理の中で、ＤＬＣ膜中の水素含有量が、原子組成百分率において、１０ａｔ％（アトミックパーセント）以下の場合をいう。水素フリーＤＬＣ処理でないＤＬＣ処理を、以下、通常ＤＬＣ処理という。

水素フリーＤＬＣの処理は、アーク式イオンプレーティング法により、図１１に示す成膜装置２５０によって行う。アーク式イオンプレーティング法は、ＰＶＤ（physical vapor deposition）法（物理気相成長法又は物理蒸着法）の一種である。成膜装置２５０は、真空炉２５２と、真空炉２５２内を真空状態にする真空ポンプ２５４と、真空炉２５２内に固定した黒鉛２５６と、黒鉛２５６にアーク放電させる放電手段２５８と、イオン化した炭素が当たる位置に基材２６２（固定刃２０４又は移動刃２０８）を位置決めする位置決め手段２６０とを備える。成膜装置２５０は、真空炉２５２内の黒鉛２５６からのアーク放電によって瞬時に昇華・イオン化した炭素を、所定のバイアス電圧Ｖを印加した基材２６２に照射することにより、基材２６２の表面に水素フリーＤＬＣ膜を形成する。この場合、膜厚は約１μｍであり、ビッカース硬さは約５０００Ｈｖであり、水素フリーＤＬＣ膜表面の摩擦係数は約０．０８５以下である。

水素フリーＤＬＣ処理は、上述のアーク式イオンプレーティング法の他、スパッタリング（Sputtering）法やレーザーアブレーション（Laser Ablation）法であってもよい。また、通常ＤＬＣ処理を行う場合、プラズマＣＶＤ（Plasma Physical Vapor Deposition）法又はプラズマイオン注入（Plasma based Ion Implantation）等、特に限定されない。通常ＤＬＣ処理の場合、膜厚は約１μｍであり、ビッカース硬さは約２５００〜３０００Ｈｖであり、通常ＤＬＣ膜表面の摩擦係数は約０．９である。なお、ＤＬＣ膜は、水素含有量（ａｔ％）が少ないほど、摩擦係数が少ない。

本発明の巻回装置２０１は、図３に示すように、正電極１００を切断するためのカッター機構２００が、巻回装置２０１の位置Ａに設置され、負電極１０４を切断するためのカッター機構２００が、巻回装置２０１の位置Ｂに設置されている。巻回装置２０１の位置Ｓ１の近辺には、正電極１００等を束ねるためのローラ２４０が備えられている。位置Ａに対してローラ２４０と反対側には、正電極１００をローラ２４０へ導くためのローラ２４２が備えられている。位置Ｂに対してローラ２４０と反対側には、負電極１０４をローラ２４０へ導くためのローラ２４４が備えられている。位置Ａにおけるカッター機構２００のローラ２４０及びローラ２４２に対する位置及び向きは、送る正電極１００が第一刃先２０２と平行となる位置及び向きである。位置Ｂにおけるカッター機構２００のローラ２４０及びローラ２４４に対する位置及び向きは、送る負電極１０４が第一刃先２０２と平行となる位置及び向きである（図１参照）。

（作用）
上述の構成のカッター機構２００によって正電極１００を切断する作用について以下に説明する。負電極１０４を切断する作用は、正電極１００を切断する作用と同じである。

従来と同様に、巻回素子を製造するために、巻回装置２０１による正電極１００、第一セパレーター１０２、負電極１０４及び第二セパレーター１０６の巻回が完了する。位置Ａにおいて、図１及び図２に示すように、固定刃２０４の第一刃先２０２と移動刃２０８の第二刃先２０６との間に、正電極１００が第一刃先２０２と略平行に配置されている。この状態において、帯状の正電極１００の送り方向に対して垂直な短手方向が、第一刃先２０２と略平行である。

次に、エアシリンダ２２２が作動し、摺動棒２１６及び移動刃２０８がＺ軸負方向に移動し、移動刃２０８の第二刃先２０６が固定刃２０４の第一刃先２０２に接近させられる。第二刃先２０６が他端２２８側から第一刃先２０２に交叉しながら、正電極１００が切断される。

第一刃先２０２と第二刃先２０６との間に配置された正電極１００の短手方向に対して、第二刃先２０６の方向は、他端２２８から一端２２６へいくに従って離隔する斜め方向である。このため、第二刃先２０６が、正電極１００に対して点接触で当接し、第二刃先２０６が、当接する点において第一刃先２０２に接近する方向に正電極１００に対して摺動しながら、正電極１００が切断される。正電極１００の切断面は、帯状の正電極１００の短手方向と平行である。正電極１００の短手方向の幅は４cm〜６cm程度であるため、正電極１００の切断は一瞬で完了する。

位置Ｂにおいて、負電極１０４も正電極１００と同様にしてカッター機構２００によって切断される。正電極１００及び負電極１０４が切断されると、巻回されていない正電極１００等の後端付近を巻回して巻回素子１０９（図３に示す）を形成し、巻回素子１０９を巻回装置２０１の位置Ｓ２へ送る。次に、他のカッター機構（図示しない）によって第一セパレーター及び第二セパレーターを切断し、位置Ｓ２においてテープ１２４を貼着し、第一セパレーター等が巻き戻らないように固定される。その後、巻回素子１０９を位置Ｓ３へ送る。次に、位置Ｓ３において巻芯１０８を抜き出して巻回素子１０９を取り出し、電池又はコンデンサの原材料として使用される。

（効果）
上述の構成のカッター機構２００によって正電極１００を切断する場合の効果について以下に説明する。負電極１０４を切断する場合の効果は、正電極１００を切断する場合の効果と同じである。

本発明のカッター機構２００及び巻回装置２０１は、固定刃２０４の中の少なくとも第一刃先２０２を含む部分、及び移動刃２０８の中の少なくとも第二刃先２０６を含む部分に、水素フリーＤＬＣ処理又は通常ＤＬＣ処理を施している。ＤＬＣ処理を施さない超硬金属の硬度は、約２０００Ｈｖであり、通常ＤＬＣ処理を施した超硬金属の硬度は、約２５００〜３０００Ｈｖであり、水素フリーＤＬＣ処理を施した超硬金属の硬度は、約５０００Ｈｖである。このため、第一刃先２０２及び第二刃先２０６の耐久性を向上させることができる。

また、従来のＤＬＣ処理を施さない第一刃先及び第二刃先の場合、正電極１００等を約１万回切断することにより、正電極等をスムーズに切断することができなり、正電極等に微小な突起（バリ）が形成され、正電極、負電極及びセパレーターを巻回して巻回素子を製造した時には、その突起がセパレーターを突き破って正電極と負電極とが短絡することがあった。しかし、本発明のカッター機構２００及び巻回装置２０１によれば、正電極１００等を約１０万回以上切断しても正電極１００にバリが形成されることはなかった。

また、本発明のカッター機構２００及び巻回装置２０１は、第一刃先２０２及び第二刃先２０６に水素フリーＤＬＣ処理又は通常ＤＬＣ処理を施しているため、以下の効果が生じる。通常の超硬金属の摩擦係数は、約０．６〜約０．９であるのに対して、ＤＬＣ処理を施した超硬金属の摩擦係数が、約０．９である。さらに、水素フリーＤＬＣ処理を施した超硬金属の摩擦係数は、約０．０８５以下と小さい。第一刃先２０２及び第二刃先２０６は水素フリーＤＬＣ処理が施されているため、摩擦係数が小さく、第一刃先２０２と正電極１００との間、又は第二刃先２０６と正電極１００との間の摩擦抵抗が少なく、摩擦熱によって正電極１００の一部が溶けて第一刃先２０２等に溶着することはない。また、第一刃先２０２と正電極１００との間等の摩擦抵抗が少ないため、第一刃先２０２と正電極１００との間等で静電気が発生することがない。このため、粉塵が第一刃先２０２等に付着することがない。これにより、正電極１００にバリが発生していない状態で正電極１００を切断できる回数を増大させることができる。

また、本発明のカッター機構２００及び巻回装置２０１は、第一刃先２０２と第二刃先２０６との間に配置された正電極１００の短手方向に対して、第二刃先２０６の方向が斜め方向であることにより、以下の効果が生じる。すなわち、第二刃先２０６が正電極１００に対して点接触する当接点において、第二刃先２０６が第一刃先２０２に接近する方向に正電極１００に対して摺動しながら、正電極１００が切断されるが、上述のように、第二刃先２０６は水素フリーＤＬＣ処理等が施されているため、摩擦係数が小さく、第二刃先２０６が正電極１００に対して当接点においてスムーズに摺動しながら、正電極１００が切断される。このため、正電極１００にバリが発生していない状態で正電極１００を切断できる回数をより増大させることができる。すなわち、本発明は、正電極１００の短手方向に対して、第二刃先２０６の方向が斜め方向であること、及び、第二刃先２０６に水素フリーＤＬＣ処理が施されていることの相乗作用により、より優れた効果が生じる。

また、本発明のカッター機構２００及び巻回装置２０１は、正電極１００の切断面が帯状の正電極１００の短手方向（４cm〜６cm程）と平行であり、正電極１００の切断は一瞬で完了する。このため、正電極１００の切断時に帯状の正電極１００の長手方向に張力が形成されたとしても、切断の途中で、張力によって切断面から正電極１００が裂けることがなく、第二刃先２０６によってのみ正電極１００を切断することができる。このため、正電極１００の切断面が滑らかでありバリが生じない。

（第二実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述のものには限定されない。例えば、図４及び図５に示すカッター機構２３０であってもよい。

カッター機構２３０は、図４及び図５に示すように、第一刃先２３２を有する固定刃（第一カッター）２３４と、第二刃先２３６を有する移動刃（第二カッター）２３８と、を備え、固定刃２３４の第一刃先２３２と移動刃２３８の第二刃先２３６との間に帯状の正電極（切断対象物）１００又は帯状の負電極（切断対象物）１０４を配置し、移動刃２３８の第二刃先２３６を固定刃２３４の第一刃先２３２に接近させて当接させ、正電極１００等を切断する機構である。

固定刃２３４及び移動刃２３８は、超硬金属から構成されている。固定刃２３４の中の少なくとも第一刃先２３２を含む部分、及び移動刃２３８の中の少なくとも第二刃先２３６を含む部分は、水素フリーＤＬＣ処理が施されている。固定刃２３４の全体又は移動刃２３８の全体に水素フリーＤＬＣ処理を施してもよい。上記水素フリーＤＬＣ処理の代替として、通常ＤＬＣ処理であってもよい。水素フリーＤＬＣ処理又は通常ＤＬＣ処理を施す方法は、第一実施形態と同様である。

固定刃２３４は、図７（ａ）に示すように、側面４５が、移動刃２３８の第二刃先２３６と固定刃２３４の第一刃先２３２との接近方向に対してａ２°傾斜するテーパ面である。ａ２°は、正電極１００等を確実に切断するためには、２〜６°であることが好ましい。

移動刃２３８の第二刃先２３６は、図５に示すように、固定刃２３４の第一刃先２３２との点接触による当接によって正電極１００等を切断しやすいように、直線状の第一刃先２３２に対して傾斜し、一端５２から他端５０まで延びる直線状である。

移動刃２３８は、図４に示すように、第二刃先２３６と第一刃先２３２との接近方向に延びるガイド２４を有し、ガイド２４は、第二刃先２３６と第一刃先２３２との接近時に、第一刃先２３２に接触するガイド面２６を有している。また、直線状の第二刃先２３６とガイド面２６とが、第二刃先２３６の他端５０において連続している。ガイド面２６は、図７（ａ）に示すように、移動刃２３８の第二刃先２３６と固定刃２３４の第一刃先２３２との接近方向に対してａ１°傾斜するテーパ面である。ａ１°は、ガイド面２６が第一刃先２３２にスムーズに接触するためには、２〜６°であることが好ましい。ガイド面２６に水素フリーＤＬＣ処理又は通常ＤＬＣ処理を施してもよい。

また、カッター機構２３０は、図４に示すように、移動刃２３８を支持する基台４２と、基台４２に支持され、固定刃２３４に当接した時のガイド面２６が固定刃２３４の第一刃先２３２を弾性的に押圧するようにガイド２４に付勢力を付与する圧縮バネ３０を備えている。移動刃２３８には、図７（ｂ）に示すように、ピン３２が貫通する孔３４が設けられ、孔３４の内壁とピン３２との間には、僅かな厚さの隙間３６が設けられている。このため、移動刃２３８は、孔３４の内壁及びピン３２の頭部４４に規制される範囲内で、固定刃２３４に当接した時に、僅かな角度で回動することができる。これにより、移動刃２３８は、圧縮バネ３０から付勢力を付与されることにより、固定刃２３４に当接した時のガイド面２６が固定刃２３４を弾性的に押圧するように構成されている。すなわち、圧縮バネ３０及び隙間３６によって押圧機構が構成される。なお、図４及び図７（ｂ）においては、移動刃２３８は、圧縮バネ３０から付勢力を付与され、且つ孔３４の内壁及びピン３２の頭部４４に当接することにより、停止し位置決めされている。なお、圧縮バネ３０の代替としてゴム等の弾性体を使用してもよい。

また、カッター機構２３０は、図４に示すように、第二刃先２３６と第一刃先２３２とによって正電極１００等を切断する時に、固定刃２３４との間で正電極１００等を挟持する押さえ部材３８と、押さえ部材３８に対して固定刃２３４へ向かう方向に付勢力を付与する圧縮バネ４０とを有している。押さえ部材３８は、第一刃先２３２と第二刃先２３６とによって正電極１００等を切断する時に、固定刃２３４からの反力により圧縮バネ４０の付勢力に抗して基台４２へ接近するように構成されている。

基台４２、移動刃２３８、及び押さえ部材３８は、固定刃２３４に向かって接近又は離隔させられ、接近等させる離隔接近機構は、例えば、基台４２を固定刃２３４に向かって接近又は離隔させる図示しないシリンダ等、特に限定されない。

（作用）
上述の構成のカッター機構２３０により正電極１００を切断する作用について、以下に説明する。負電極１０４を切断する作用は、正電極１００を切断する作用と同じである。

カッター機構２３０は、例えば図３に示す巻回装置２０１に取り付けたカッター機構２００の代替として配設される。従来と同様に、巻回素子を製造するために、巻回装置２０１による正電極１００又は負電極１０４の巻回が完了した時、図８（ａ）に示すように、移動刃２３８の第二刃先２３６と固定刃２３４の第一刃先２３２との間に正電極１００等が配置される。

次に、離隔接近機構が作動し、基台４２、移動刃２３８、及び押さえ部材３８が、固定刃２３４に向かってＺ軸方向に接近させられ、移動刃２３８の第二刃先２３６が固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近していき、図８（ｂ）に示すように、移動刃２３８のガイド面２６が固定刃２３４の第一刃先２３２に当接させられる。

図９（ａ）に示すように、更に移動刃２３８の第二刃先２３６が固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近させられると、第一刃先２３２からの反力により、移動刃２３８は、圧縮バネ３０の付勢力に抗して、僅かに反時計まわりに回動させられる。この時、ガイド面２６は第一刃先２３２に対して摺動していく。また、第二刃先２３６及び押さえ部材３８が正電極１００に接触する。

更に移動刃２３８の第二刃先２３６が固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近させられると、図９（ｂ）に示すように、第二刃先２３６及び押さえ部材３８が、正電極１００を僅かに持ち上げ、正電極１００が押さえ部材３８と固定刃２３４との間に挟持される。この時、第二刃先２３６の他端５０と第一刃先２３２との間に正電極１００が挟持され、この直後に、正電極１００の切断が開始される。また、この直後に、移動刃２３８と第一刃先２３２との接触部は、第二刃先２３６の他端５０において、ガイド２４のガイド面２６から第二刃先２３６へと連続的に移行する。

更に移動刃２３８の第二刃先２３６が固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近させられると、図１０（ａ）に示すように、正電極１００が、第二刃先２３６と第一刃先２３２とによって切断されていく。この時、第二刃先２３６は第一刃先２３２に対して点接触で当接しながら摺動していく。

更に移動刃２３８の第二刃先２３６が固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近させられると、図１０（ｂ）に示すように、正電極１００が、第二刃先２３６と第一刃先２３２とによって完全に切断され、正電極１００の切断が完了する。

負電極１０４も同様にカッター機構２３０によって切断される。正電極１００及び負電極１０４が切断されると、更に正電極１００等を巻回して巻回素子１０９を形成し、巻回素子１０９を図３に示す巻回装置２０１の位置Ｓ２へ送り、他のカッター機構によって第一セパレーター及び第二セパレーターを切断し、位置Ｓ２においてテープ１２４を第一セパレーター等の切断部に貼着し、巻回素子１０９を位置Ｓ３へ送り、位置Ｓ３において巻芯１０８を抜き出して巻回素子１０９を取り出し、電池又はコンデンサの原材料として使用される。

（効果）
上述の構成のカッター機構２３０によって正電極１００を切断する場合の効果について以下に説明する。負電極１０４を切断する場合の効果は、正電極１００を切断する場合の効果と同じである。

固定刃の中の少なくとも第一刃先を含む部分、及び移動刃の中の少なくとも第二刃先を含む部分に水素フリーＤＬＣ処理を施したことによる効果は、図１に示すカッター機構２００と同じである。

（第二実施形態特有の効果）
カッター機構２３０によれば、正電極１００又は負電極１０４を切断するために移動刃２３８の第二刃先２３６を固定刃２３４の第一刃先２３２へ接近させていくと、まずガイド２４のガイド面２６が第一刃先２３２に当接し、その後、移動刃２３８と第一刃先２３２との接触部は、第二刃先２３６の他端５０において、ガイド面２６から第一刃先と連続的に移行する。このため、移動刃２３８は、第一刃先２３２に対して、ガイド面２６から第二刃先２３６が連続的に当接し摺動していくため、第二刃先２３６と第一刃先２３２との当接の開始がスムーズに行われ、正電極１００等の切断をスムーズ且つ確実に行うことができる。

このため、形成した巻回素子を使用して製造した電池又はコンデンサの精度が悪くなることはなく、電池等の品質向上を図ることができる。また、正電極１００の切断による粉塵は発生せず、正電極１００の表面やセパレーターに粉塵が付着しないため、正電極１００と負電極１０４との短絡が生じることもない。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は図示したものには限定されない。例えば、図１３に示すカッター機構１３０において、固定刃１３４の中の少なくとも第一刃先１３２を含む部分、及び移動刃１３８の中の第二刃先１３６を含む部分に、水素フリーＤＬＣ処理又は通常ＤＬＣ処理を施してもよい。また、セパレーター（帯状の切断対象物）、又は、正電極若しくは負電極の一端に固定するタグ（Ｔａｇ）端子若しくはタブ（Ｔａｂ）端子（帯状の切断対象物）を、本発明のカッター機構により切断してもよい。その他、本発明は、上述した実施形態以外の態様でも実施できる。

本発明によれば、第一刃先及び第二刃先の一方又は両方の耐久性を向上させることができる。このため、電極を切断するためのカッター機構として広く利用できる。

１００：正電極
１０２：第一セパレーター
１０４：負電極
１０６：第二セパレーター
１０８：巻芯
１０９：巻回素子
２００，２３０：カッター機構
２０１：巻回装置
２０２、２３２：第一刃先
２０４、２３４：固定刃
２０６、２３６：第二刃先
２０８、２３８：移動刃
２１４：基盤
２３０：カッター機構
２３２：第一刃先
２３４：固定刃
２３６：第二刃先
２３８：移動刃

Claims (7)

1. 第一刃先を有する第一カッターと、第二刃先を有する第二カッターとを備え、
   帯状の切断対象物を、前記第一カッターの前記第一刃先と前記第二カッターの前記第二刃先との間に配置し、該第一刃先と該第二刃先とを互いに交叉させて該電極を切断するカッター機構であり、
   前記第一刃先及び前記第二刃先の一方又は両方に、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）処理を施したカッター機構。
2. 帯状の電極及びセパレーターを巻芯へ送りながら積層し該巻芯に巻回することにより巻回素子を製造する巻回装置に備えられ、
   前記切断対象物が前記巻芯へ送られた前記電極である請求項１に記載するカッター機構。
3. 前記巻芯へ送られた帯状の前記電極の送り方向に対して垂直な短手方向が前記第一刃先と略平行な状態で、該電極を切断する請求項２に記載するカッター機構。
4. 前記ＤＬＣ処理が、水素フリーＤＬＣ処理である請求項１〜３のいずれかに記載するカッター機構。
5. 前記第一刃先及び前記第二刃先が直線状である請求項１〜４のいずれかに記載するカッター機構。
6. 前記第一刃先と前記第二刃先とが互いに斜め方向に交叉する請求項１〜５のいずれかに記載するカッター機構。
7. 帯状の電極及びセパレーターを巻芯へ送りながら積層し該巻芯に巻回することにより巻回素子を製造する巻回装置であり、
   前記請求項２〜６のいずれかに記載するカッター機構を備えた巻回装置。

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