JP2019144170A - フィルムの製造方法、フィルム捲回装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムにおける注視点の特定のための、フィルムへの印字の工程を省略する。【解決手段】フィルムにおける注視点を検出する注視点検出工程と、前記フィルムが捲回される捲回巻芯の捲回数を計測する捲回数計測工程と、前記フィルムの搬送方向における前記注視点の位置を前記捲回巻芯の捲回数と紐づけて記憶する捲回記憶工程とを備えた捲回工程を備えたフィルムの製造方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明はフィルムの製造方法、および当該フィルムを捲回するフィルム捲回装置に関する。

特許文献１には、フィルムの製造装置において、フィルムにおける注視点の位置を検出する方法が記載されている。特許文献１においては、注視点として、フィルムの製造において発生するフィルムの欠陥が挙げられている。

特開２０１４−２４０８１６号公報（２０１４年１２月２５日公開）

特許文献１においては、フィルムの搬送方向における、注視点に対応した位置に、当該注視点の位置情報を印字する。このとき、特許文献１においては、フィルムへの印字のために、フィルムの搬送速度の減速を必要とする場合がある。また、上記印字のためには、印字ヘッド等が必要である。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルムの製造方法は、フィルムを捲回巻芯に捲回する捲回工程を備えたフィルムの製造方法であって、前記捲回工程は、前記フィルムにおける注視点を検出する注視点検出工程と、前記捲回巻芯の捲回数を計測する捲回数計測工程と、前記フィルムの搬送方向における前記注視点の位置を前記捲回巻芯の捲回数と紐づけて記憶する捲回記憶工程とを備える。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフィルム捲回装置は、フィルムを捲回巻芯に捲回するフィルム捲回装置であって、前記フィルムにおける注視点を検出する注視点センサと、前記捲回巻芯の捲回数を計測する捲回巻芯センサと、前記フィルムの搬送方向における前記注視点の位置を前記捲回数と紐づけて記憶する記憶装置とを備える。

本発明の一態様によれば、注視点の位置を、フィルムの捲回数と紐づけて記憶することにより、フィルムにおける注視点の特定のために、フィルムに印字する必要がなく、フィルムの搬送速度を落とす必要がない。また、フィルムにおける注視点の特定に、印字ヘッド等の装置を不要とできる。

本発明の実施形態１に係るセパレータ捲回装置を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの捲回工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る捲回巻芯を示す概略側面図である。 本発明の実施形態１に係る他のセパレータ捲回装置を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータのスリット工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態１に係るセパレータ捲き返し装置を示す概略図と、当該捲き返し装置を使用した、欠陥の処理について説明するための概略図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの捲き返し工程を説明するためのフローチャートである。 巻芯に捲回されたセパレータ原反の巻き締まりによる、セパレータ原反捲回体の変形について説明するための概略図である。 本発明の実施形態２に係るセパレータ捲回装置を示す概略図である。 本発明の実施形態３に係るセパレータ捲回装置を示す概略図である。

〔実施形態１〕
本明細書において、フィルムにおける注視点とは、フィルムに対して何らかの処理を行う必要がある、フィルムの箇所を示すものであり、フィルムの製造工程の何れかの工程において検出し、位置を特定する必要のある箇所を指す。

図１は、本発明の実施形態１に係るフィルム捲回装置の例として、セパレータ捲回装置１０を示す概略図である。セパレータ捲回装置１０は、巻芯１１と、テープセンサ１２と、計測センサ１３と、欠陥センサ１４と、計算装置１５と、記憶装置１６とを備える。本実施形態においては、セパレータ捲回装置１０を用いて、フィルムとしてセパレータ原反Ｗを搬送し、巻芯１１にセパレータ原反Ｗを捲回する場合について説明する。

本実施形態において、セパレータ原反Ｗは、例えば、リチウムイオン二次電池に使用されるセパレータの、製品幅にスリットされる前の状態を指す。本実施形態において、セパレータ原反Ｗは、始端テープＳＴと、終端テープＦＴと、少なくとも１つの欠陥Ｄを有する。始端テープＳＴと、終端テープＦＴとは、セパレータ原反Ｗの製造中に付されるものであってもよい。始端テープＳＴと終端テープＦＴとは、テープセンサ１２によって検出できるものであれば特に限定されず、マーカ、コード、またはレーザー印字等を用いてもよい。また、始端テープＳＴと終端テープＦＴとの寸法および形状についても、テープセンサ１２によって検出できるものであれば、特に限定されない。

本実施形態における注視点である欠陥Ｄは、本実施形態においては、セパレータ原反Ｗの長手方向における、始端テープＳＴと、終端テープＦＴとの間に発生したとする。欠陥Ｄは、例えば、セパレータ原反Ｗの製造中に発生した、セパレータ原反Ｗの基材に施される塗工の剥がれ、凝集、またはセパレータ原反Ｗの穴あき等であってもよい。

本実施形態における捲回巻芯である巻芯１１は、略円筒形状を有し、本実施形態においては、巻芯１１の内側に図示しない捲回軸が挿入され、捲回軸が回転することにより、巻芯１１の外周面にセパレータ原反Ｗが捲回される。巻芯１１は、側面に目印１７を少なくとも１つ有する。

テープセンサ１２は、セパレータ原反Ｗの少なくとも一面に付された、始端テープＳＴと終端テープＦＴとを検出するためのセンサである。

計測センサ１３は、捲回数計測センサとして、巻芯１１の側面の目印１７を検出し、巻芯１１の捲回数を計測するためのセンサである。計測センサ１３は、動作している間、巻芯１１の捲回数を常に記録する。巻芯１１は、巻芯１１の１回転分だけセパレータ原反Ｗが捲回されると、計測センサ１３の検出範囲を、目印１７が１回通過するように配置される。このため、計測センサ１３の検出範囲を、目印１７が１回通過すると、計測センサ１３が、記録している捲回数を１回分増加させる。なお、目印１７は、巻芯１１の内側にある捲回軸の側面に設けられていてもよい。さらに、セパレータ原反Ｗの幅より長い巻芯１１にセパレータ原反Ｗを捲回する場合、目印１７は、セパレータ原反Ｗが捲回されない巻芯１１の表面に設けられていてもよい。また、計測センサ１３が目印１７を読み取ることができるかぎり、目印１７の材質、形状、および付与方法等は、特に限定されない。

欠陥センサ１４は、注視点センサとして、セパレータ原反Ｗの注視点である欠陥Ｄを検出するためのセンサである。本実施形態においては、欠陥センサ１４の検出範囲を、セパレータ原反Ｗの表面の全幅としているが、これに加えて、セパレータ原反Ｗの裏面の全幅においても、欠陥Ｄの検出を行ってもよい。なお、セパレータ原反Ｗが欠陥センサ１４の検出範囲を通過してから巻芯１１に捲回されるまでに、セパレータ原反Ｗは距離Ｒ１だけ搬送される。

計算装置１５は、テープセンサ１２と、計測センサ１３と、欠陥センサ１４とのそれぞれの検出結果を集約し、互いに紐づける計算を行う装置である。計算装置１５は、テープセンサ１２、計測センサ１３、および欠陥センサ１４と、データのやり取りが相互に可能であるように接続されている。

記憶装置１６は、計算装置１５によって紐づけられた、テープセンサ１２、計測センサ１３、および欠陥センサ１４のそれぞれの検出結果の情報を記憶する装置である。計算装置１５と記憶装置１６とは、データのやり取りが相互に可能であるように接続されている。

計算装置１５は、欠陥センサ１４が欠陥Ｄを検出した際に、計測センサ１３によって記録された捲回数を、当該欠陥Ｄに対応する捲回数として、記憶装置１６に記録する。すなわち、記憶装置１６は、欠陥Ｄの位置を当該欠陥Ｄに対応する捲回数と紐づけて記憶する。ここで、セパレータ原反Ｗから複数の欠陥Ｄが検出された場合は、それぞれの欠陥Ｄに対応する捲回数が、記憶装置１６に記録される。さらに、計算装置１５は、テープセンサ１２が終端テープＦＴの検出された時点における捲回数の情報を、記憶装置１６に記録する。すなわち、記憶装置１６は、セパレータ原反Ｗの総捲回数を記憶する。なお、記憶装置１６は、欠陥Ｄに対応する捲回数の他に、欠陥センサ１４が検出した、欠陥Ｄに関する、大きさまたは種類等の情報を記憶してもよい。

図２は、本実施形態に係るセパレータ捲回装置１０を使用して、セパレータ原反Ｗを捲回する方法を説明するためのフローチャートである。図１および図２を参照して、セパレータ原反Ｗを巻芯１１に捲回する具体的な方法を説明する。

始めに、巻芯１１の回転を開始し、セパレータ捲回装置１０に搬送されてきたセパレータ原反Ｗの捲回を開始する（ステップＳ１０）。セパレータ原反Ｗは、巻芯１１に捲回されることにより、矢印ＭＤの方向に搬送される。ここで、例えば、セパレータ捲回装置１０は、セパレータ原反Ｗの基材に機能層を形成するための塗工装置の直後に配置されていてもよい。また、セパレータ原反Ｗの捲回の開始と同時に、テープセンサ１２と、計測センサ１３と、欠陥センサ１４との動作を開始してもよい。

次いで、セパレータ原反Ｗに付された始端テープＳＴを、テープセンサ１２が検出する（ステップＳ１１）。計算装置１５は、テープセンサ１２が始端テープＳＴを検出した時点を、計測センサ１３による、巻芯１１の回転数の計数開始の基準とする。これにより、セパレータ捲回装置１０によるセパレータ原反Ｗの捲回数の計測を開始する（ステップＳ１２）。

上記捲回数の計測の間、テープセンサ１２は、終端テープＦＴの検出の有無を監視し続ける（ステップＳ１３）。テープセンサ１２が、終端テープＦＴを検出しない場合には、欠陥センサ１４は、欠陥Ｄの検出の有無を監視し続ける（ステップＳ１４）。

欠陥センサ１４が欠陥Ｄを検出した場合には、計算装置１５が、当該検出時点における、計測センサ１３が計数した巻芯１１の回転数を読み出すことにより、当該検出時点における捲回数を算出する。その後、計算装置１５は、算出した捲回数を、欠陥Ｄの情報と紐づけて、記憶装置１６に記録する（ステップＳ１５）。この後、捲回数の計測が継続され（ステップＳ１６）、再びステップＳ１３に移行する。ステップＳ１４において欠陥Ｄが検出されない場合には、直接ステップＳ１６に移行する。

なお、ステップＳ１５における捲回数の記録は、欠陥センサ１４が欠陥Ｄを検出した時点から、セパレータ原反Ｗが、距離Ｒ１だけ搬送された時点における捲回数を記録してもよい。これにより、セパレータ原反Ｗが巻芯１１に捲回された時点における欠陥Ｄの位置を、より正確に特定することが可能である。

セパレータ捲回装置１０は、セパレータ原反Ｗが距離Ｒ１だけ搬送されたことを、セパレータ原反Ｗの搬送速度と、欠陥センサ１４が欠陥Ｄを検出した時点からの時間経過とから割り出してもよい。また、セパレータ原反Ｗが、距離Ｒ１だけ搬送されたことを検出するために、セパレータ捲回装置１０は、セパレータ原反Ｗの搬送距離を測定するロータリーエンコーダを備えていてもよい。

なお、セパレータが距離Ｒ１だけ搬送される間において生じるセパレータの伸縮は僅少である。したがって、ロータリーエンコーダ等によりセパレータの搬送距離を測定しても、捲回数による欠陥Ｄの管理に与える影響は、ほとんどないと考えられる。

また、計測センサ１３によって計測される捲回数は、小数点以下まで計測してもよい。捲回数を小数点以下まで計測するには、例えば、以下の内容を計算装置１５内で実施する方法が挙げられる。まず、上述のロータリーエンコーダにて、ｎ回転目における１回転あたりのセパレータ流動長を計測し、その結果を記録する。ここで、ｎ＋１回転目における１回転あたりのセパレータ流動長を、ｎ回転目における１回転あたりのセパレータ流動長と同一と近似する。次いで、ｎ回転目以降のセパレータ流動長の増分を、ｎ回転目における１回転あたりのセパレータ流動長（ｎ＋１回転目における１回転あたりのセパレータ流動長の近似値）によって割る。これにより、ｎ＋１回転目における小数点以下の回転数に相当する値を得ることができる。上記のように、小数点以下まで捲回数を計測することにより、捲回数と欠陥位置との紐付けをより正確に行うことができる。

ステップＳ１３において、テープセンサ１２が、終端テープＦＴを検出した場合、計算装置１５は、テープセンサ１２が終端テープＦＴを検出した時点を、計測センサ１３による、巻芯１１の回転数の計数終了の基準とする。これにより、セパレータ捲回装置１０によるセパレータ原反Ｗの捲回数の計測を終了する（ステップＳ１７）。

このステップＳ１７の直後に、計算装置１５は、捲回数の計測の終了時点における捲回数、すなわち、セパレータ原反Ｗの総捲回数を記憶装置１６に記録する（ステップＳ１８）。最後に、巻芯１１の回転を停止することにより、セパレータ捲回装置１０によるセパレータ原反Ｗの捲回が終了する（ステップＳ１９）。

例えば、捲回数５０回目において、欠陥センサ１４が欠陥Ｄを１回だけ検出し、総捲回数が１００回だったとする。この場合には、記憶装置１６は、欠陥Ｄに対応する捲回数として５０、総捲回数として１００のデータを記憶する。これにより、セパレータ原反Ｗの搬送方向における欠陥Ｄの位置を、捲回数と紐づけて記憶することが可能である。

図３は、本実施形態に係る巻芯１１、および当該巻芯１１にセパレータ原反Ｗを捲回した捲回体の構造を説明するための側面概略図である。巻芯１１は、外周面にセパレータ原反Ｗが捲回される外周部１１ａと、内側に捲回軸が挿入される内周部１１ｂと、中心から周囲方向に延び、外周部１１ａと内周部１１ｂとを接続する、複数のリブ１１ｃとを備える。本実施形態においては、リブ１１ｃが、巻芯１１の全周を略８等分する位置に８個形成されている。また、目印１７は、外周部１１ａの側面に形成されている。

本実施形態においては、計測センサ１３が目印１７を検出することにより、セパレータ原反Ｗの捲回数の計測を行った。しかしながら、これに限られず、計測センサ１３がリブ１１ｃを検出する度に捲回数を増加させることにより、セパレータ原反Ｗの捲回数の計測を行ってもよい。これにより、セパレータ原反Ｗの長手方向において、欠陥Ｄの位置を、より細かい範囲内において特定することができる。また、リブ１１ｃを検出する代わりに、巻芯１１の側面に付与する目印１７の数を増やし、複数の目印１７を計測センサ１３によって読み取ることによっても、上述の効果を得ることができる。このとき、巻芯１１の側面に付与される目印１７は、それぞれ略等間隔に設けられるのが好ましい。

図４は、本実施形態に係る他のセパレータ捲回装置２０について説明するための概略図である。セパレータ捲回装置２０は、複数の巻芯２１と、テープセンサ２２と、計測センサ２３と、欠陥センサ２４と、カッタ２８とを備える。

セパレータ捲回装置２０は、セパレータ捲回装置２０による捲回に先立ち、前述のセパレータ捲回装置１０によってセパレータ原反Ｗが捲回された、巻芯１１を有している。セパレータ捲回装置２０は、捲出巻芯である巻芯１１からセパレータ原反Ｗを捲き出した上、短冊フィルムである複数のスリットセパレータＳにスリットし、捲回巻芯である巻芯２１に、当該スリットセパレータＳを捲回するセパレータ捲回装置である。セパレータ捲回装置２０は、スリッタであってもよい。

巻芯２１は、スリットセパレータＳが捲回される外周面の幅を除いて、前述の巻芯１１と同一の形状および寸法を有していてもよいが、互いに径が異なっていてもよい。また、本実施形態においては、複数の巻芯２１に同じ捲回軸を挿入しているが、複数の巻芯２１が異なる捲回軸に挿入され、スリットセパレータＳがそれぞれ捲回されてもよい。巻芯２１においても、側面に目印２７を備える。

テープセンサ２２および計測センサ２３は、前述のテープセンサ１２および計測センサ１３とそれぞれ同一の構成および機能を有していてもよい。欠陥センサ２４は、欠陥センサ１４と比較して、セパレータ原反Ｗの幅方向における欠陥Ｄの位置を測定できる点においてのみ異なっている。

カッタ２８は、搬送されるセパレータ原反Ｗを、所定の幅を有する複数のスリットセパレータＳにスリットする。本実施形態においては、セパレータ捲回装置２０が４枚のカッタ２８を有するため、セパレータ捲回装置２０によって、１枚のセパレータ原反Ｗから５本のスリットセパレータＳが得られる。しかし、これに限られず、カッタ２８はこれより多くとも少なくともよく、カッタ２８の枚数に応じてスリットセパレータＳの本数が増減してもよい。

なお、セパレータ原反Ｗが欠陥センサ２４の検出範囲を通過してから巻芯２１に捲回されるまでに、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳは距離Ｒ２だけ搬送される。

本実施形態においては、セパレータ捲回装置２０の使用において、捲出側、すなわち巻芯１１側において、テープセンサ１２および計測センサ１３を引き続き使用してもよい。この場合、テープセンサ１２は捲き出されるセパレータ原反Ｗのテープを検出し、計測センサ１３は、セパレータ原反Ｗの捲出数を計測する捲出数計測センサとして機能する。

テープセンサ１２・２２、計測センサ１３・２３、欠陥センサ２４、および計算装置１５は、それぞれのセンサの検出結果、または捲回数のデータを相互にやり取りできる。また、記憶装置１６は、計算装置１５とデータを相互にやり取りでき、上述のセパレータ捲回装置１０におけるセパレータ原反Ｗの捲回によって得られたデータを保持している。

図５は、本実施形態に係るセパレータ捲回装置２０を使用して、巻芯１１に捲回されたセパレータ原反Ｗをスリットして得られた複数のスリットセパレータＳを、巻芯２１にそれぞれ捲回する方法を説明するためのフローチャートである。図４および図５を参照して、セパレータ原反Ｗのスリット方法、およびスリットセパレータＳの捲回方法を具体的に説明する。

始めに、巻芯１１に捲回されたセパレータ原反Ｗの捲出および巻芯２１へのスリットセパレータＳの捲回を開始する（ステップＳ２０）。ここで、セパレータ原反Ｗが捲回された巻芯１１においては、始端テープＳＴが付された箇所が内側に、終端テープＦＴが付された箇所が外側にあるため、テープセンサ１２は先に終端テープＦＴを検出する（ステップＳ２１）。計算装置１５は、テープセンサ１２が終端テープＦＴを検出した時点を、計測センサ１３による、巻芯１１の回転数の計数開始の基準とする。これにより、セパレータ捲回装置２０によるセパレータ原反Ｗの捲出数の計測を開始する（ステップＳ２２）。

この際、捲出数の計測は、計算装置１５が記憶装置１６から、セパレータ原反Ｗの総捲回数を呼び出し、当該総捲回数から、捲出数を逆に減らすことにより行ってもよい。例えば、上述した例を挙げると、捲出数の計測は、１回転分の捲出が計測センサ１３によって検出される度に、総捲回数である１００から１回ずつ捲回数を減らすことにより行われてもよい。

この後、セパレータ原反Ｗはカッタ２８により複数のスリットセパレータＳにスリットされ、それぞれ複数の巻芯２１に捲回される。このため、捲回側、すなわち巻芯２１側においても、テープセンサ２２が終端テープＦＴを検出する（ステップＳ２３）。計算装置１５は、テープセンサ２２が終端テープＦＴを検出した時点を、計測センサ２３による、巻芯２１の回転数の計数開始の基準とする。これにより、セパレータ捲回装置２０によるスリットセパレータＳの捲回数の計測を開始する（ステップＳ２４）。なお、それぞれの巻芯２１における捲回速度を一定に揃えれば、１つの巻芯２１における捲回数を検出することにより、全ての巻芯２１におけるスリットセパレータＳの捲回数を同時に検出することが可能である。

上記捲出数の計測の間、テープセンサ１２は、始端テープＳＴの検出の有無を監視し続ける（ステップＳ２５）。テープセンサ１２が、始端テープＳＴを検出しない場合には、計測センサ１３は、欠陥Ｄに対応する捲出数を計測するまで、捲出数を計測し続ける（ステップＳ２６）。

計測センサ１３が、欠陥Ｄに対応する捲出数を計測した場合には、欠陥センサ２４が動作を開始する（ステップＳ２７）。上述の例を挙げると、総捲回数である１００から、欠陥Ｄと紐づけられた５０まで捲出数が減算された場合において、欠陥センサ２４は動作を開始する。この後、欠陥センサ２４によって欠陥Ｄが検出されると同時に、セパレータ原反Ｗの幅方向における当該欠陥Ｄの位置が検出される（ステップＳ２８）。

この後、計算装置１５が、欠陥センサ２４による欠陥Ｄの検出時点における、計測センサ２３が計数した巻芯２１の回転数を読み出すことにより、当該検出時点における捲回数を算出する。当該算出と併せて、計算装置１５は、欠陥センサ２４による欠陥Ｄの検出結果から、欠陥ＤをどのスリットセパレータＳが含むかを割り出す。

次いで、計算装置１５は、記憶装置１６に、欠陥Ｄを有するスリットセパレータＳのデータと、計測センサ２３からのスリットセパレータＳの捲回数のデータとを、紐づけて記録する（ステップＳ２９）。すなわち、記憶装置１６は、複数の巻芯２１のそれぞれにおける欠陥Ｄの有無を、スリットセパレータＳの搬送方向における欠陥Ｄの位置およびスリットセパレータＳの捲回数と紐づけて記憶する。

例えば、捲回数６０回目において、欠陥センサ２４が欠陥Ｄを１回だけ検出し、当該欠陥が２番目のスリットセパレータＳに含まれることが分かり、総捲回数が１２０回だったとする。この場合には、記憶装置１６は、欠陥Ｄに対応する捲回数として６０、当該欠陥のあるスリットセパレータＳのデータとして２、総捲回数として１２０のデータを記憶する。これにより、スリットセパレータＳの搬送方向における欠陥Ｄの位置および欠陥Ｄが含まれるスリットセパレータＳのデータを、捲回数と紐づけて記憶することが可能である。

なお、ステップＳ２９における捲回数の記録は、欠陥センサ２４が欠陥Ｄを検出した時点から、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳが、距離Ｒ２だけ搬送された時点における捲回数を記録してもよい。セパレータ捲回装置２０は、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳが距離Ｒ２だけ搬送されたことを、セパレータ捲回装置１０における、セパレータ原反Ｗが距離Ｒ１だけ搬送されたことを判断する方法と、同様の方法によって判断してもよい。

次いで欠陥センサ２４は動作を停止し（ステップＳ３０）、計測センサ１３による捲出数の計測が継続される（ステップＳ３１）。ステップＳ２６において欠陥Ｄに対応する捲出数が検出されない場合には、直接ステップＳ３１に移行する。

ステップＳ２５〜Ｓ３１の間、テープセンサ２２は、始端テープＳＴの検出の有無を監視し続ける（ステップＳ３２）。テープセンサ２２が、始端テープＳＴを検出しない場合には、計測センサ１３は捲回数を計測し続ける（ステップＳ３３）。

ステップＳ２５において、テープセンサ１２が、始端テープＳＴを検出した場合、計測センサ１３が動作を終了することにより、セパレータ捲回装置２０によるセパレータ原反Ｗの捲出数の計測を終了する（ステップＳ３４）。同様に、ステップＳ３２において、テープセンサ２２が、始端テープＳＴを検出した場合、計測センサ２３が動作を終了することにより、セパレータ捲回装置２０によるスリットセパレータＳの捲回数の計測を終了する（ステップＳ３５）。

このステップＳ３５の直後に、計算装置１５は、捲回数の計測の終了時点における捲回数、すなわち、スリットセパレータＳの総捲回数を記憶装置１６に記録する（ステップＳ３６）。ステップＳ３４および３６が完了した後、巻芯１１および巻芯２１の回転を停止することにより、セパレータ捲回装置２０によるセパレータ原反Ｗの捲出、およびスリットセパレータＳの捲回が終了する（ステップＳ３７）。

図６は、本実施形態に係る捲き返し装置３０を示す概略図であり、（ａ）から（ｃ）の順に、本実施形態における欠陥Ｄに対する処理を説明している。捲き返し装置３０は、捲き返し巻芯として巻芯３１を備える。捲き返し装置３０は、欠陥Ｄを有するスリットセパレータＳが捲回された巻芯２１から、スリットセパレータＳを捲出して、巻芯３１に捲回し直し、当該捲回の間に欠陥ＤをスリットセパレータＳから除去するための装置である。このため、欠陥Ｄを備えていないスリットセパレータＳ、例えば、上述の例においては、２番目を除く巻芯２１に捲回されたスリットセパレータＳに対しては、捲き返し装置３０を使用した処理を行う必要は必ずしも存在しない。

巻芯３１は、巻芯２１と同一であってもよく、互いに径が異なっていてもよい。また、巻芯３１は、スリットセパレータＳが捲回される外周面の幅を除いて、前述の巻芯１１と同一の形状および寸法を有していてもよく、互いに径が異なっていてもよい。なお、巻芯３１においては、側面に目印を備えていなくともよい。

本実施形態においては、捲き返し装置３０の使用において、捲出側、すなわち巻芯２１側において、テープセンサ２２および計測センサ２３を引き続き使用してもよい。この場合、テープセンサ２２は捲き出されるスリットセパレータＳのテープを検出し、計測センサ２３は、スリットセパレータＳの捲出数を計測する捲出数計測センサとして機能する。

テープセンサ２２、計測センサ２３、および計算装置１５は、それぞれのセンサの検出結果、または捲出数のデータを相互にやり取りできる。また、記憶装置１６は、計算装置１５とデータを相互にやり取りでき、上述のセパレータ捲回装置２０におけるスリットセパレータＳの捲回によって得られたデータを保持している。

図７は、本実施形態に係る捲き返し装置３０を使用して、巻芯２１に捲回された、欠陥Ｄを有するスリットセパレータＳを、巻芯３１に捲回し直す方法を説明するためのフローチャートである。図６および図７を参照して、スリットセパレータＳの捲回し直す方法を具体的に説明する。

始めに、巻芯２１に捲回されたスリットセパレータＳの捲出および巻芯３１へのスリットセパレータＳの捲回を開始する（ステップＳ４０）。ここで、スリットセパレータＳが捲回された巻芯２１においては、始端テープＳＴが付された箇所が外側に、終端テープＦＴが付された箇所が内側にあるため、図６の（ａ）に示すように、テープセンサ２２は先に始端テープＳＴを検出する（ステップＳ４１）。計算装置１５は、テープセンサ２２が始端テープＳＴを検出した時点を、計測センサ２３による、巻芯２１の回転数の計数開始の基準とする。これにより、捲き返し装置３０によるスリットセパレータＳの捲出数の計測を開始する（ステップＳ４２）。

この際、捲出数の計測は、計算装置１５が記憶装置１６から、スリットセパレータＳの総捲回数を呼び出し、当該総捲回数から、捲出数を逆に減らすことにより行ってもよい。例えば、上述した例を挙げると、捲出数の計測は、１回転分の捲出が計測センサ２３によって検出される度に、総捲回数である１２０から１回ずつ捲回数を減らすことにより行われてもよい。

上記捲出数の計測の間、テープセンサ２２は、終端テープＦＴの検出の有無を監視し続ける（ステップＳ４３）。テープセンサ２２が、終端テープＦＴを検出しない場合には、計測センサ２３は、欠陥Ｄに対応する捲出数を計測するまで、捲出数を計測し続ける（ステップＳ４４）。

計測センサ２３が、欠陥Ｄに対応する捲出数を計測した場合には、巻芯２１および３１の回転が停止することにより、捲き返しが一時停止する（ステップＳ２７）。上述の例を挙げると、総捲回数である１２０から、欠陥Ｄと紐づけられた６０まで捲出数が減算された場合において、捲き返し装置３０はスリットセパレータＳの捲き返しを一時停止する。このため、図６の（ｂ）に示すように、欠陥Ｄが存在する位置が、巻芯２１と巻芯３１との間に現れた状態において、スリットセパレータＳが静止する。

捲き返し装置３０による捲き返しが一時停止している間には、欠陥Ｄを有するスリットセパレータＳに対する処理が行われる（ステップＳ４６）。始めに、例えば、作業員によって、スリットセパレータＳの搬送方向における、欠陥Ｄの前後の幅方向、すなわち、例えば、図６の（ｂ）に示す切断線Ｃ１および切断線Ｃ２に沿って、スリットセパレータＳが切断される。次いで、欠陥Ｄを有するスリットセパレータＳの切片を廃棄し、切断されたスリットセパレータＳ同士を接合線Ｃ３において接合する。これにより、図６の（ｃ）に示す、上述の欠陥Ｄが除去された１本のスリットセパレータＳが得られ、スリットセパレータＳに対する処理が完了する。なお、必要に応じ、切断された巻芯３１側のスリットセパレータＳを、切断部において接合しないことにより、上述の捲き返しを終了してもよい。この場合、巻芯２１側のスリットセパレータＳの切断部から、別の巻芯３１に捲き返しを再開してもよい。

ステップＳ４６が完了すると、巻芯２１および３１の回転が再開することにより、捲き返しが再開し（ステップＳ４７）、計測センサ１３による捲出数の計測が継続される（ステップＳ４８）。ステップＳ４４において欠陥Ｄに対応する捲出数が検出されない場合には、直接ステップＳ４８に移行する。したがって、巻芯２１から捲出されるスリットセパレータＳから、始端テープＳＴと終端テープＦＴとの間に存在する欠陥Ｄが全て除去されるまで、ステップＳ４３からＳ４８は繰り返される。

ステップＳ４３において、テープセンサ２２が、終端テープＦＴを検出した場合、計算装置１５は、テープセンサ２２が終端テープＦＴを検出した時点を、計測センサ２３による、巻芯２１の回転数の計数終了の基準とする。これにより、捲き返し装置３０によるスリットセパレータＳの捲出数の計測を終了する（ステップＳ４９）。その後、巻芯２１および巻芯３１の回転を停止することにより、捲き返し装置３０によるスリットセパレータＳの捲き返しが終了する（ステップＳ５０）。

以上により、セパレータ捲回装置１０と、セパレータ捲回装置２０と、捲き返し装置３０とを使用して、セパレータ原反Ｗから、欠陥Ｄが取り除かれた複数のスリットセパレータＳが得られる。

本実施形態においては、セパレータ捲回装置１０・２０において、セパレータ原反ＷまたはスリットセパレータＳに存在する欠陥Ｄの位置を、セパレータ原反ＷまたはスリットセパレータＳを捲回する回数と紐づけて特定する。このため、伸縮性のあるセパレータ原反ＷまたはスリットセパレータＳであっても、セパレータ原反ＷまたはスリットセパレータＳの製造時に検出される欠陥Ｄを確実に除去できる。したがって、より高品質なセパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳの製造方法および製造装置を提供できる。

加えて、セパレータ捲回装置２０においては、複数のスリットセパレータＳのうち、どのスリットセパレータＳに欠陥Ｄが含まれるかについても、欠陥Ｄの搬送方向の位置と併せて特定できる。

さらに、セパレータ捲回装置２０によって捲出されるセパレータ原反Ｗにおいては、セパレータ捲回装置１０によって、欠陥Ｄの位置を捲回数と紐づけて特定されている。このため、セパレータ捲回装置２０によって捲出数を計測することにより、いつ欠陥センサ２４の検知範囲上に欠陥Ｄが来るかが容易に特定できるため、欠陥センサ２４を常時稼働する必要がない。

上記は、セパレータ捲回装置２０によって捲回されたスリットセパレータＳを、捲き返し装置３０によって巻き返す場合においても同様である。このため、捲き返し装置３０を使用して、作業員が欠陥Ｄを除去する作業において、作業員が欠陥位置を特定し、捲き返しを停止する作業の負担が軽減される。

なお、本実施形態において、フィルムは、多孔質である非水電解液二次電池用セパレータであってもよい。この場合、捲回工程の間と捲回工程の後に保管される間とにおいて、フィルムにおける注視点の位置と捲回巻芯の回転数との関係が、変化しづらいという効果を奏する。

上述の場合、フィルムは多孔質であるため、捲回工程において与えられる張力によって伸び、フィルムは当該張力によって伸ばされた状態のまま、捲回巻芯に捲回される。例えば、図２に示す捲回工程によって、巻芯１１にセパレータ原反Ｗが捲回された捲回体ＲＡを、図８の（ａ）に示す。この場合、巻芯１１に捲回されたセパレータ原反Ｗには、捲回の際の張力によって伸ばされた長さに応じて、収縮する力が生じる。このため、捲回体ＲＡのセパレータ原反Ｗは、時間の経過と共に収縮する。この際、巻芯１１に捲回されたセパレータ原反Ｗにおいて、重なったセパレータ原反Ｗ同士の間には摩擦力が働く。このため、当該重なったセパレータ原反Ｗ同士は、捲回方向、すなわち、図８の（ａ）に示す、矢印ＣＤの方向には、ほとんどずれることはない。

したがって、捲回体ＲＡのセパレータ原反Ｗは、巻芯１１に捲回されたセパレータ原反Ｗの半径方向のみにおいて、変形が生じる。すなわち、捲回体ＲＡのセパレータ原反Ｗは、巻芯１１の径方向であって、巻芯１１の中心に向かう方向である、矢印ＲＤの方向に巻き締まり、セパレータ原反Ｗの長さは、捲回された当初の長さよりも短くなる。その結果、捲回体ＲＡは、時間の経過と共に、図８の（ｂ）に示す、捲回体ＲＡよりも外径の小さい捲回体ＲＢに変形する。なお、多孔質のフィルムは、長さ方向に伸縮しやすいのと同時に、厚さ方向へも変形し易いため、上記の巻き締まりの現象を生じやすい。

捲回体ＲＡにおいて重なったセパレータ原反Ｗ同士は、捲回方向にほとんどずれることがないため、捲回体ＲＡと捲回体ＲＢとの間において、セパレータ原反Ｗにおける欠陥Ｄの位置と巻芯１１におけるセパレータ原反Ｗの捲回数との対応関係に変化はない。ゆえに、本発明の方法によれば、捲回巻芯に捲回したフィルムが上述した巻き締まりにより変形したとしても、捲回巻芯に捲回されたフィルムにおける注視点の位置を正確に把握することができる。巻き締まりによる捲回長の変化は、捲回長が長くなるにつれて増加するため、上述した効果は、例えば、捲回長が１０００ｍ以上の長尺のセパレータ捲回体などにおいてより得られやすくなる。

〔実施形態２〕
図９は、本実施形態に係るセパレータ捲回装置４０を示す概略図である。前述のセパレータ捲回装置２０と比較して、セパレータ捲回装置４０は、セパレータ原反Ｗが、巻芯１１から捲き出されるのではなく、搬送されてきたセパレータ原反Ｗを巻芯２１に捲回する点において異なる。さらに、セパレータ捲回装置４０は、欠陥センサ２４の代わりに、欠陥センサ４４を備える。上記点を除いて、セパレータ捲回装置４０は、前述のセパレータ捲回装置２０と同一の構成を備えていてもよい。

セパレータ捲回装置４０によるスリットセパレータＳの捲回工程は、図２に示した各ステップと同様に行われてもよい。ここで、本実施形態においては、セパレータ原反Ｗが、欠陥センサ４４の検出範囲を通過してから巻芯２１に捲回されるまでに、カッタ２８によって複数のスリットセパレータにスリットされる。

さらに、本実施形態においては、ステップＳ１４において、計算装置１５は、欠陥センサ４４による欠陥Ｄの検出結果から、セパレータ原反Ｗの幅方向における欠陥Ｄの位置を特定する。さらに、計算装置１５は、当該位置から、どのスリットセパレータＳに欠陥Ｄが含まれるのかを割り出す。また、ステップＳ１５においては、上記欠陥Ｄの特定時点における巻芯１１の捲回数のみならず、どのスリットセパレータＳに欠陥Ｄが含まれるのかについても記憶装置１６に記録する。

本実施形態においては、セパレータ原反Ｗを複数のスリットセパレータＳにスリットするとともに、どのスリットセパレータＳに欠陥Ｄが含まれるのか、および、当該スリットセパレータＳのどの位置に欠陥Ｄが含まれるのかについて特定できる。このため、前述の実施形態と比較して、使用するセパレータ捲回装置を減らし、製造工程の簡素化を実現できる。

〔実施形態３〕
図１０は、本実施形態に係るセパレータ捲回装置５０を示す概略図である。セパレータ捲回装置５０は、欠陥センサ２４を備えない点を除いて、前述のセパレータ捲回装置２０と同一の構成を備えていてもよい。なお、セパレータ捲回装置５０においては、セパレータ原反Ｗが巻芯１１から捲き出されてから、スリットセパレータＳが巻芯２１に捲回されるまでに、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳは、距離Ｒ３だけ搬送される。

本実施形態において、セパレータ捲回装置５０によって巻芯１１から捲き出されるセパレータ原反Ｗは、セパレータ捲回装置１０によって巻芯１１に捲回されたものである。セパレータ捲回装置１０によるセパレータ原反Ｗの捲回は、上述の図２にて説明した方法と同一の方法にて実行されてもよい。

セパレータ捲回装置５０による、セパレータ原反Ｗの複数のスリットセパレータＳへのスリットと、当該スリットセパレータＳの巻芯２１への捲回とは、上述の図５にて説明した方法と同様の方法にて実行されてもよい。ただし、下記については、図５にて説明した方法と異なっている。

すなわち、本実施形態においては、ステップＳ２７およびＳ２８において、欠陥センサ２４の動作および欠陥の検出が実行されず、ステップＳ２９において、欠陥センサ２４による欠陥の検出時点における、捲回数の記録が実行されない。代わりに、計測センサ１３が、欠陥位置に対応する捲出数の計測を行った時点から、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳが距離Ｒ３だけ搬送された時点における巻芯２１の捲回数が、計算装置１５によって記憶装置１６に記録される。上記に伴い、本実施形態においては、ステップＳ３０についても実行されない。

セパレータ捲回装置５０は、セパレータ原反ＷおよびスリットセパレータＳが距離Ｒ３だけ搬送されたことを、セパレータ捲回装置１０における、セパレータ原反Ｗが距離Ｒ１だけ搬送されたことを判断する方法と、同様の方法によって判断してもよい。

上記構成により、セパレータ捲回装置５０においては、欠陥Ｄの位置と紐づけられた巻芯２１の捲回数と、セパレータ捲回装置１０において欠陥Ｄの位置と紐づけられた巻芯１１の捲回数とが同期する。このため、セパレータ捲回装置５０においては、欠陥Ｄの位置と紐づけられた巻芯２１の捲回数を計測するために、欠陥センサ２４を用いて再度欠陥Ｄを検出する必要がない。したがって、セパレータ捲回装置５０の使用により、セパレータ捲回装置２０を使用する場合よりも、セパレータ原反Ｗの捲出およびスリットセパレータＳの捲回の工程がより簡素化される。

なお、セパレータ捲回装置１０において、欠陥センサ１４が、セパレータ原反Ｗの幅方向における欠陥Ｄの位置についても検出してもよい。さらに、当該検出の結果より、計算装置１５は、セパレータ捲回装置５０によるセパレータ原反Ｗのスリットによって、欠陥ＤがどのスリットセパレータＳに含まれるのかを割り出してもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０、２０、４０、５０ セパレータ捲回装置
１１、２１、３１ 巻芯
１３、２３ 計測センサ
１４、２４、４４ 欠陥センサ
１５ 計算装置
１６ 記憶装置
１７、２７ 目印
３０ 捲き返し装置

Claims (11)

1. フィルムを捲回巻芯に捲回する捲回工程を備えたフィルムの製造方法であって、
   前記捲回工程は、
   前記フィルムにおける注視点を検出する注視点検出工程と、
   前記捲回巻芯の捲回数を計測する捲回数計測工程と、
   前記フィルムの搬送方向における前記注視点の位置を前記捲回巻芯の捲回数と紐づけて記憶する捲回記憶工程とを備えたフィルムの製造方法。
2. 前記捲回工程は、前記フィルムを前記搬送方向に沿って、複数の短冊フィルムに切断するスリット工程をさらに備え、
   前記捲回工程において、複数の前記短冊フィルムは、複数の前記捲回巻芯にそれぞれ捲回され、
   前記捲回記憶工程において、複数の前記捲回巻芯のそれぞれにおける前記注視点の有無を、前記位置および前記捲回数と紐づけて記憶する請求項１に記載のフィルムの製造方法。
3. 前記捲回巻芯に捲回された前記フィルムを捲き出し、捲き返し巻芯に捲回する捲き返し工程をさらに備え、
   前記捲き返し工程において、前記捲回巻芯の捲出数を計測する捲出数計測工程と、該捲出数計測工程において、前記位置が紐づけられた前記捲回巻芯の捲回数に対応する前記捲回巻芯の捲出数の計測を行った場合に、前記フィルムの捲き返しを一時停止する停止工程とを備えた請求項１または２に記載のフィルムの製造方法。
4. 前記捲回工程に先立ち、前記フィルムを捲出巻芯から捲き出す捲出工程と、
   前記捲出工程に先立ち、前記位置を前記捲出巻芯の捲回数と紐づけて記憶する捲出記憶工程とをさらに備え、
   前記捲出工程は、前記捲出巻芯の捲出数を計測する捲出数計測工程を備えた請求項１から３の何れか１項に記載のフィルムの製造方法。
5. 前記捲出数計測工程において前記位置と紐づけられた前記捲出巻芯の捲回数に対応する前記捲出巻芯の捲出数を計測した場合にのみ、前記注視点検出工程における検出が実行される請求項４に記載のフィルムの製造方法。
6. 前記捲出記憶工程において前記位置と紐づけられた前記捲出巻芯の捲回数と、前記捲回記憶工程において前記位置と紐づけられた前記捲回巻芯の捲回数とを同期させる請求項４または５に記載のフィルムの製造方法。
7. 前記フィルムが、非水電解液二次電池用セパレータである請求項１から６の何れか１項に記載のフィルムの製造方法。
8. フィルムを捲回巻芯に捲回するフィルム捲回装置であって、
   前記フィルムにおける注視点を検出する注視点センサと、前記捲回巻芯の捲回数を計測する捲回数計測センサと、前記フィルムの搬送方向における前記注視点の位置を前記捲回数と紐づけて記憶する記憶装置とを備えたフィルム捲回装置。
9. 前記捲回巻芯が、側面に目印を備え、前記捲回数計測センサが、前記目印の検出により、前記捲回数を計測する請求項８に記載のフィルム捲回装置。
10. 前記捲回巻芯が、外周面に前記フィルムが捲回される外周部と、内側に捲回軸が挿入される内周部と、中心から周囲方向に延び、前記外周部と前記内周部とを接続する複数のリブとを備え、前記捲回数計測センサが、前記リブの検出により、前記捲回数を計測する請求項８に記載のフィルム捲回装置。
11. 前記フィルムが、非水電解液二次電池用セパレータである請求項８から１０の何れか１項に記載のフィルム捲回装置。

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