JP2598505B2 - 電解コンデンサ素子巻回装置の撓み制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、連続的に電解コンデンサ素子を巻回する
電解コンデンサ素子巻回素子における電極箔及びセパレ
ータの撓み制御に用いる撓み制御機構に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電解コンデンサの主体を成す電解コンデンサ素子２
は、第４図に示すように、帯状を成す陽極箔４及び陰極
箔６の間にセパレータ８、10を介在させて渦巻状にした
ものであり、陽極箔４及び陰極箔６には外部端子となる
タブ12、14が接続されている。

この電解コンデンサ素子２は、陽極箔４及び陰極箔６
に加工する加工工程と、素子に加工する巻回工程とを経
て形成される。加工工程では、陽極箔４及び陰極箔６の
エッチング処理、陽極箔４に対する化成処理、裁断処
理、陽極箔４及び陰極箔６に対するタブ12、14の接続処
理等が行われる。また、巻回工程では、タブ12、14が接
続された陽極箔４及び陰極箔６の間にセパレータ８、10
を挿み込んで巻軸を以て回転させ、電解コンデンサ素子
２として仕上げる。そして、巻回した電解コンデンサ素
子２には、第５図に示すように、巻回処理の最終工程と
して保持テープ16が付着され、巻き緩みの防止が図られ
る。

従来、このような電解コンデンサ素子２の巻回処理
は、製造コストの低減に大きく影響し、従来から自動化
処理が行われてきたが、１つの電解コンデンサ素子２の
処理は、巻軸に対する陽極箔４、陰極箔６及びセパレー
タ８、10の供給、巻軸の回転及びその停止、巻回された
電解コンデンサ素子２に対する保持テープ16の付着、電
解コンデンサ素子２の抜取り等の工程を経ており、巻軸
の回転速度を上昇させたとしても、他の処理に時間要す
るので、巻軸の回転速度の上昇が単位素子当りの製造時
間の短縮化に寄与する割合が小さく、生産能率を高める
ことは不可能であった。

また、複数の巻回装置を併置した場合には、１台の巻
回装置に比例して巻回量を増やすことはできるが、巻回
装置の価格が生産コストに影響する等、巻回装置の増加
が必ずしも生産能率の上昇に繋がらないことは経験則の
教えるところである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、電解コンデンサ素子２の巻回効率を高める
には、素子の巻回処理の中心部である巻軸の数を増加
し、その巻軸での巻回を連続的に行うことが有効である
が、帯状に成す陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、
10を連続的に電解コンデンサ素子２に巻回することは、
１つの巻軸での巻回から他の巻軸に巻回を移す工程が生
産効率や巻回エラーに影響するものである。１つの電解
コンデンサ素子２から連続する陽極箔４、陰極箔６及び
セパレータ８、10を次の巻軸で促えることは非常に厄介
であるとともに、次の巻回のために切断すると、その切
断時のぶれ等で巻軸から陽極箔４、陰極箔６及びセパレ
ータ８、10が外れ、巻回に失敗する等の不都合が生じ
る。そして、これらの操作を高速化すると、エラーの発
生頻度が高まり、高速化が却って生産効率を低下させる
ような結果を招来するおそれがある。

そこで、この発明は、巻軸間の電極箔及びセパレータ
に対して必要な撓みを設定して巻回処理の高精度化とと
もに高速化を図った電解コンデンサ素子巻回装置の撓み
制御機構を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の電解コンデンサ素子巻回装置の撓み制御機
構は、第１図に例示するように、連続して供給される電
極箔及びセパレータをスリットに挟みこんで回転するこ
とにより電解コンデンサ素子を巻回する第１の巻軸と、
この第１の巻軸と一定の間隔を設けて設置され、前記電
極箔及び前記セパレータをスリットに挟み込んで回転す
ることにより電解コンデンサ素子を巻回する第２の巻軸
と、前記第１の巻軸に巻回された前記電解コンデンサ素
子と前記電極箔及び前記セパレータとを切断する切断機
構と、前記電解コンデンサ素子を巻回した前記第１の巻
軸と前記第２の巻軸との前記間隔内にスプリングで弾性
的に支持された保持台とともに、前記電極箔及び前記セ
パレータに対して進退する支持アームを設け、この支持
アームに前記保持台との間で前記電極箔及び前記セパレ
ータを挟む第１のローラを設け、前記支持アームに回動
可能に設けた支持方に前記第１の巻軸上の前記電解コン
デンサ素子を抑える第２のローラを取り付け、前記電極
箔及び前記セパレータを前記切断機構で切断する直前に
前記電極箔及び前記セパレータを前記支持アームを突出
させて前記第１のローラを押し付けて前記保持台を後退
させることにより、前記電極箔及び前記セパレータを撓
ませ、前記第２の巻軸に巻き込むに必要な余裕長を設定
する撓み設定機構とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

第１の巻軸に対する電解コンデンサ素子の巻回の完了
直前で第１の巻軸の回転が停止され、この時点で前記電
解コンデンサ素子から連続する電極箔及びセパレータに
対して第２の巻軸が装着される。このとき、第１の巻軸
と第２の巻軸との間に電極箔及びセパレータがブリッジ
状態を呈しており、即ち、電極箔及びセパレータを切断
する直前の状態であり、また、第２の巻軸では、次の電
解コンデンサ素子を巻回する準備状態である。

そして第２の巻軸に電極箔及びセパレータが挿み込ま
れた時点で電極箔及びセパレータが切断されると、第１
及び第２の巻軸間の電極箔及びセパレータには相当なテ
ンションが加わっているため、第２の巻軸の巻込み開始
時点と切断時点とがずれると、第２の巻軸から電極箔及
びセパレータが脱落してしまうおそれがある。

そこで、電極箔及びセパレータを切断する時点で撓み
設定機構によって第１の巻軸から第２の巻軸に至る電極
箔及びセパレータに所定の撓みを強制的に設定すること
により、第１及び第２の巻軸間の電極箔及びセパレータ
に余裕長を設定するのである。この余裕長は、例えば、
第２の巻軸の半回転ないし１回転程度の円周に対応した
長さとすればよい。

したがって、第１及び第２の巻軸間の電極箔及びセパ
レータに余裕長が設定されると同時に、切断機構によっ
て電極箔及びセパレータが第１の巻軸側から切断され、
その切断と同時に第２の巻軸が回転することにより、切
り離されて第１の巻軸から独立し電極箔及びセパレータ
が第２の巻軸に書き込まれる。

このように、 第１の巻軸による電解コンデンサ素子の巻軸終了 電極箔及びセパレータに対する第２の巻軸の挿み込
み 第１及び第２の巻軸間の電極箔及びセパレータに対
する余裕長の設定 第１及び第２の巻軸間の電極箔及びセパレータの切
断 第２の巻軸による電解コンデンサ素子の巻回 の各処理を瞬時的にかつ連続的に行うことにより、第１
の巻軸から第２の巻軸に対す電極箔及びセパレータの受
け渡しを効率的にかつ確実に行うことができるのであ
る。

そして、撓み設定機構は、電解コンデンサ素子を巻回
した第１の巻軸と第２の巻軸との間隔内にスプリングで
弾性的に支持された保持台とともに、電極箔及びセパレ
ータに対して進退する支持アームを設け、この支持アー
ムに保持台との間で電極箔及びセパレータを挟む第１の
ローラを設け、支持アームに回動可能に設けた支持片に
第２の巻軸上の電解コンデンサ素子を抑える第２のロー
ラを取り付け、電極箔及びセパレータを切断機構で切断
する直前に電極箔及びセパレータを支持アームを突出さ
せて第１のローラを押し付けて保持台を後退させて、電
極箔及びセパレータを撓ませ、第２の巻軸に巻き込むに
必要な余裕長を設定している。また、その電極箔及びセ
パレータを切断する同時に第１及び第２のローラを後退
させ、かつ、第２の巻軸を回転させて切断させた電極箔
及びセパレータを第２の巻軸に巻き付けることにより、
連続的に電解コンデンサ素子を巻回することができるも
のである。

〔実 施 例〕

以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明の電解コンデンサ素子巻回装置の
撓み制御機構の実施例を示す。

帯状の成す電極箔としての陽極箔４及び陰極箔６とと
もにセパレータ８、10が供給され、これら陽極箔４、陰
極箔６及びセパレータ８、10を以て電解コンデンサ素子
２を巻回するための第１及び第２の巻軸21、22が設置さ
れている。

各巻軸21、22は、独自に回転可能に重ねられた回転テ
ーブル、又は、共通の支持フレーム等に取り付けられ、
各巻軸21、22には任意の間隔が設定されている。そし
て、各巻軸21、22には、陽極箔４、陰極箔６及びセパレ
ータ８、10を巻軸22側から連続的に導くガイドローラ2
4、26が一定の間隔を置いて設置されている。この実施
例では、陽極箔４が各巻軸21、22に水平状態で矢印ａで
示す方向に、ガイドローラ24の上方からセパレータ８が
矢印ｂで示す方向に、また、ガイドローラ26側から陰極
箔６及びセパレータ10が矢印ｃ、ｄで示す方向にそれぞ
れの供給手段から導かれる。

各巻軸21、22には、電解コンデンサ素子２の巻回に対
応して進退させる巻軸進退機構28、30が設置されている
とともに、各巻軸21、22を電解コンデンサ素子２の巻回
時に回転させる巻軸回転機構32、34が設けられている。
巻軸進退機構28、30は、電解コンデンサ素子２の巻回時
に陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10の通路に対
して所定長だけ各巻軸21、22を進出させ、又は、巻回し
た電解コンデンサ素子２を抜き取るときに各巻軸21、22
を後退させる。また、巻軸回転機構32、34は、進出させ
た各巻軸21、22を電解コンデンサ素子２の巻回時に回転
させる。

そして、各巻軸21、22は、第２図に示すように、同径
のシャフトを用いてその中心部に陽極箔４、陰極箔６及
びセパレータ８、10を幅方向に挿み込むためのスリット
36が形成されている。したがって、電解コンデンサ素子
２は、巻軸21を矢印ｅに示すように回転させることによ
り連続して供給される陽極箔４、陽極箔６及びセパレー
タ８、10を巻軸21に巻き込んで形成され、この電極コン
デンサ素子２が形成された時点で、電解コンデンサ素子
２から連続する陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、
10に対して巻軸22を矢印ｆで示す方向に進出させ、巻軸
22に陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10が挿み込
まれ、巻軸22を巻軸21と同様に回転させることにより、
巻軸22側にも同様の電解コンデンサ素子２を巻回するこ
とができる。

また、各巻軸21、22の間隔内には、巻軸21から巻軸22
に連続する陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10を
切断するための切断機構38が設置され、この切断機構38
には上下動可能に形成された切断刃40と、この切断刃40
を受けるため切断刃41が設置されている。切断刃40は、
切断機構38を以て矢印ｇで示すように上下動可能に設け
られ、切断刃40を下降させたとき、陽極箔４、陰極箔６
及びセパレータ８、10が一括して切断される。

次に、巻軸21と切断刃40、41との間には、移送される
陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10に対して撓み
を設けて陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10に巻
軸22への巻込みのための余裕長を設定する撓み設定機構
42が設置されている。陽極箔４、陰極箔６及びセパレー
タ８、10の上面側には、ローラ支持手段として設置され
たローラ支持アーム44によって第１のローラ46が回転可
能に支持され、ローラ支持アーム44の中途部に取り付け
られたローラ支持片48には第２のローラ50が回転可能に
取り付けられている。ローラ46に対してローラ50の僅か
に後方に設置されており、ローラ支持アーム44には、矢
印ｈで示す方向に進退させるための支持アーム進退機構
52が設置されている。このように上下動するローラ支持
アーム44に対応し、下降するローラ46を下面側で受ける
保持台54が設置され、保持台54は、軸56を以て支持部材
に、矢印ｉで示す上下方向に平行移動可能に支持されて
いるとともに、スプリング58で弾力的に支持されてお
り、下降してくるローラ46を弾力的に受け止める。した
がって、ローラ支持アーム44は矢印ｈで示す方向に上下
動するとともに、その下降時、ローラ46が巻軸21、22間
の陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10に接触し、
このとき、ローラ50が、巻軸21上の電解コンデンサ素子
２の外周面に接触して電解コンデンサ素子２の巻き緩み
を抑える。

そして、切断機構38及び支持アーム進退機構52には、
駆動制御機構として設置されたタイミング設置部60から
タイミング駆動出力が加えられ、切断刃40の下降及びそ
の上昇タイミングとともに、ローラ支持アーム44の下降
及びその上昇タイミングが制御される。

以上の構成において、電解コンデンサ素子２の巻回処
理動作について説明する。

第３図の（Ａ）に示すように、巻軸21に対して陽極箔
４、陰極箔６及びセパレータ８、10が挿み込まれて巻軸
21が矢印ｅで示す方向に回転されることにより、巻軸21
上に電解コンデンサ素子２が形成される。そして、ガイ
ドローラ24、26と巻軸21との間で連続する陽極箔４、陰
極箔６及びセパレータ８、10に対し、スリット36を平行
にする操作が巻軸21側で行われ、巻軸21側での電解コン
デンサ素子２の巻回処理の終了と同時に、陽極箔４、陰
極箔６及びセパレータ８、10に対し巻軸22が進出し、巻
軸22に陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10が挿み
込まれる。

このとき、第３図の（Ｂ）に示すように、ローラ支持
アーム44が下降しローラ46が陽極箔４、陰極箔６及びセ
パレータ８、10が接触するとともに、ローラ46の下降に
よって保持台54がスプリング58の付勢力に抗して押し下
げられ、陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10はロ
ーラ46と保持台54との間に挿み込まれる。そして、ロー
ラ46によって保持台54が押し下げられた分だけ、ローラ
46の周面に沿って陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ
８、10の移送路が延長されて弓成り状を成して撓み、巻
軸21、22の間の陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、
10に余裕長が形成される。

この時点で、第３図の（Ｃ）に示すように、巻軸22が
矢印ｅで示す方向に回転を開始し、巻軸22のスリット36
が水平方向から垂直方向に回転する。この結果、巻軸22
には、陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10が保持
され、陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10には巻
軸22を支持点とするテンションが作用することになる。

このように、巻軸22に対して陽極箔４、陰極箔６及び
セパレータ８、10の巻込みが開始されると同時に、切断
機構38の動作によって切断刃40が下降し、陽極箔４、陰
極箔６及びセパレータ８、10が一括して切断される。

そして、第３図の（Ｄ）に示すように、ローラ支持ア
ーム44は後退し、巻軸21側の陽極箔４、陰極箔６及びセ
パレータ８、10と巻軸22側の陽極箔４、陰極箔６及びセ
パレータ８、10とが独立し、分離した状態となる。した
がって、巻軸21側では、その回転によって電解コンデン
サ素子２の最終的な巻込みが行われると同時に、巻軸22
側では、次の電解コンデンサ素子２の巻込みが行われ
る。この場合、巻軸22には、ローラ46の下降によって設
定された余裕長が巻き込まれているため、巻込み時、陽
極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10にテンションが
作用してもその脱落が防止され、矢印ｅで示す方向の回
転によって電解コンデンサ素子２が巻回されるのであ
る。

このように、巻軸21の電解コンデンサ素子２の形成の
後、次の巻軸22に対する陽極箔４、陰極箔６及びセパレ
ータ８、10に巻込みのための余裕を持たせるため、巻軸
22側での陽極箔４、陰極箔６及びセパレータ８、10の巻
込みを確実に行うことができ、巻込み精度が向上し、巻
込みの失敗による作業効率の低下が防止される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、巻軸間にお
ける電極箔及びセパレータの連繋に余裕をもたせること
により、巻軸間の電極箔及びセパレータの連続処理の高
精度化を実現でき、電解コンデンサ素子の巻回処理の高
速化を図ることができるとともに、巻軸間に設置された
第１及び第２のローラによる撓み設定機構を以て簡単な
構成により、電極箔及びセパレータに対し必要な撓みを
精度よく設定して確実かつ高精度な巻回処理を実現で
き、電解コンデンサ素子の生産効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電解コンデンサ素子巻回装置の撓み
制御機構の実施例を示す図、第２図は第１図に示した電
解コンデンサ素子巻回装置の撓み制御機構に対する巻軸
の後退機構を示す図、第３図は第１図に示した電解コン
デンサ素子巻回装置の撓み制御機構の動作を示す図、第
４図は電解コンデンサ素子を示す分解斜視図、第５図は
電解コンデンサ素子を示す斜視図である。 ２……電解コンデンサ素子 ４……陽極箔 ６……陰極箔 ８、10……セパレータ 21……第１の巻軸 22……第２の巻軸 38……切断機構 42……撓み設定機構 44……ローラ支持アーム 46……第１のローラ 48……ローラ支持片 50……第２のローラ 54……保持台

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続して供給される電極箔及びセパレータ
   をスリットに挟みこんで回転することにより電解コンデ
   ンサ素子を巻回する第１の巻軸と、 この第１の巻軸と一定の間隔を設けて設置され、前記電
   極箔及び前記セパレータをスリットに挟み込んで回転す
   ることにより電解コンデンサ素子を巻回する第２の巻軸
   と、 前記第１の巻軸に巻回された前記電解コンデンサ素子と
   前記電極箔及び前記セパレータとを切断する切断機構
   と、 前記電解コンデンサ素子を巻回した前記第１の巻軸と前
   記第２の巻軸との前記間隔内にスプリングで弾性的に支
   持された保持台とともに、前記電極箔及び前記セパレー
   タに対して進退する支持アームを設け、この支持アーム
   に前記保持台との間で前記電極箔及び前記セパレータを
   挟む第１のローラを設け、前記支持アームに回動可能に
   設けた支持片に前記第１の巻軸上の前記電解コンデンサ
   素子を抑える第２のローラを取り付け、前記電極箔及び
   前記セパレータを前記切断機構で切断する直前に前記電
   極箔及び前記セパレータを前記支持アームを突出させて
   前記第１のローラを押し付けて前記保持台を後退させる
   ことにより、前記電極箔及びセパレータを撓ませ、前記
   第２の巻軸に巻き込むに必要な余裕長を設定する撓み設
   定機構と、 を備えたことを特徴とする電解コンデンサ素子巻回装置
   の撓み制御機構。