JP5815210B2

JP5815210B2 - 帯状物巻回方法

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Publication number: JP5815210B2
Application number: JP2010050897A
Authority: JP
Inventors: 公輔皆藤; 嘉秀北村
Original assignee: Kaido Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kaido Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: JP2011184132A

Description

本発明は、コンデンサ、又は電池等の材料となる帯状物を巻回する帯状物巻回方法に関する。

図６（ａ）に示すように、金属箔電極、又はセパレータ等の帯状物１０１は、その原反１０３から矢印Ｆの向きに繰り出されながら巻回装置１０５の巻軸１０７に巻取られる。このようにして巻軸１０７に巻取られた帯状物１０１の長さが、例えばコンデンサ、又は電池等の１個分の材料として使用される帯状物の全長に達したところで、帯状物１０１をカッター１０９で切断する。続いて、巻軸１０７に巻取られた帯状物１０１は、カッター１０９による切断の切口が解けないように、この切口を粘着テープ等で周面１１１に固定される。

図６（ｂ）に示すように、巻回装置１０５のターレット１１３が回転することにより、巻軸１０７と巻軸１０７’の位置が入れ換えられる。巻軸１０７に巻き取られた帯状物１０１は、巻軸１０７から取り外され他所へ搬出される。一方、原反１０３から更に繰り出される帯状物１０１の端部１１５が巻軸１０７’に係止される。この後、巻軸１０７’の回転に従い帯状物１０１が巻軸１０７’に巻取られる。符号１１７はテンションローラを指している。

従来、帯状物１０１が原反１０３から巻回装置１０５の巻軸１０７まで走行する行程で、帯状物１０１の固有の反りに基づく帯状物１０１の蛇行が起こることがある。これを抑制するために、補正ローラ１１９を帯状物１０１に転がり接触させ、帯状物１０１の蛇行を打ち消す方向に補正ローラ１１９の姿勢が傾くように制御する。しかしながら、巻回装置１０５の動作サイクルを短縮するために帯状物１０１の走行する速度が高く設定される程、上記の制御は難しくなる。

また、帯状物１０１の表面に活物質層が形成されている場合、カッター１０９が帯状物１０１を切断するときに、活物質の粉塵が飛散することがある。このような粉塵が巻軸１０７の軸受等に浸入すると、巻回装置１０５の不調を引き起こす恐れがある。また、帯状物１０１の端部１１５を巻軸１０７に係止するのに要する時間は、巻回装置１０５の動作サイクルに占める割合が高いことが問題とされている。

ここまで述べた通り、複数本の帯状物が１本の巻軸に巻き取られる。例えばコンデンサを製造するには、２本のセパレータと、これらのセパレータによって互いに隔てられる陰極と陽極とが１本の巻軸に巻き取られる。

特開平７−１７２６４４号公報特開平９−１９４０９１号公報

本発明の目的とするところは、巻回装置の構造を簡素化するのに貢献し、しかも巻回装置のサイクル時間を短縮できる帯状物巻回方法を提供することにある。

本発明は、原反から繰り出される帯状物を巻回装置の巻軸の周りに巻回する帯状物巻回方法であって、前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせる工程と、前記ボビンの回転数に基づいて、又は前記ボビンに巻き取られる前記帯状物に設けたタグに基づいて、前記ボビンに巻き取らせた前記帯状物の長さを計測する工程と、前記ボビンに巻き取られた帯状物の長さが前記巻軸の周りに巻回される帯状物の全長に一致するように、前記ボビンに巻き取られた帯状物を前記原反から切断する工程と、前記ボビンに巻き取られた帯状物を前記巻回装置の巻軸に係止する工程と、前記巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記巻軸の周りに巻回させる工程とからなり、前記巻回装置が複数の巻軸を備え、前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせ、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの一の巻軸に係止し、前記一の巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記一の巻軸の周りに巻回させる間に、ボビンを新たに準備し、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの他の巻軸に係止することを特徴とする。

また、本発明は、複数の原反から繰り出される複数の帯状物を、互いに重ね合わせて巻回装置の巻軸の周りに巻回する帯状物巻回方法であって、前記複数の原反から繰り出される複数の帯状物を複数のボビンにそれぞれ巻き取らせる工程と、前記複数のボビンの回転数に基づいて、又は前記複数のボビンに巻き取られる各帯状物に設けたタグに基づいて、各ボビンに巻き取らせた各帯状物の長さを計測する工程と、前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物のそれぞれの長さが前記巻軸の周りに巻回される帯状物の全長に一致するように、前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物を前記複数の原反からそれぞれ切断する工程と、前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物を前記巻回装置の巻軸にそれぞれ係止する工程と、前記巻軸の回転に従い前記複数のボビンから繰り出される複数の帯状物を、前記巻軸の周りに巻回させる工程とからなり、前記巻回装置が複数の巻軸を備え、前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせ、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの一の巻軸に係止し、前記一の巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記一の巻軸の周りに巻回させる間に、ボビンを新たに準備し、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの他の巻軸に係止することを特徴とする。

また、本発明は、前記帯状物巻回方法において、前記ボビンに巻き取られた帯状物の切口を前記巻回装置の巻軸のスリットに挿入することにより、前記ボビンに巻き取られた帯状物を該巻軸に係止することを特徴とする。

本発明に係る帯状物巻回方法によれば、帯状物の原反からボビンまでの行程、及びボビンから巻軸までの帯状物の行程を比較的短くすることができる。このため、帯状物の撓みや蛇行が殆ど起こらないので、補正ローラやテンションローラを省略し、巻回装置の構造を簡素化できるという利点がある。また、帯状物の切断は、帯状物をボビンに巻き取らせた直後に行われるので、帯状物を巻軸の近傍で切断しなくて良い。このため、帯状物の切断時に活物質の粉塵が飛散することがあっても、この粉塵が巻軸の軸受等に至らないように、帯状物の切断される位置を巻軸から隔絶するのが容易である。

また、本発明に係る帯状物巻回方法によれば、複数のボビンに複数の帯状物を同時に巻き取らせ、複数のボビンに巻き取られた帯状物を互いに重ね合わせて巻回装置の巻軸の周りに巻回することがきる。このため、当該帯状物巻回方法によれば、巻軸に巻回する帯状物の数が増加しても巻回装置の動作サイクルの長さを最小限に抑えることができる。

また、本発明に係る帯状物巻回方法によれば、ボビンから繰り出される帯状物を一の巻軸の周りに巻回させる間に、新たにボビンを準備し、このボビンに巻き取られた帯状物を他の巻軸に係止するので、帯状物を巻軸に係止するのに要する時間が巻回装置の動作サイクルに加算されることがない。このため、当該帯状物巻回方法は、所定の時間当たりに巻回装置によって巻回できる帯状物の個数を増大するのに有利である。

本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法に適用した巻回装置の要部の側面図。本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法の第１の工程の概略を例示する側面図。本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法の第２の工程を例示する巻回装置の要部の斜視図。本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法の第３の工程の概略を例示する側面図。本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法の第４の工程の概略を例示する側面図。従来例の帯状物巻回方法を（ａ），（ｂ）の順に説明する概略図。

本発明の実施形態に係る帯状物巻回方法について説明する。図面は特に断らない限り図１を参照する。巻回装置１は、互いに９０°の等ピッチで配列された４本の巻軸３，５，７，９をターレット１１で軸受けしたものである。ターレット１１は、支点Ｏを中心として矢印αの向きに回転されるものであれば良い。巻軸３は、その先端にスリット１３を形成され、回転機により回転されるものであれば良い。この点は巻軸５，７，９についても同様である。

先ず、図２に示すように、ボビン１７を矢印βの向きに回転させ、原反１９から繰り出される帯状物１５をボビン１７に巻き取らせる。図３に示すように、ボビン１７は、その軸部２１の両端にフランジ２３を設けたものである。フランジ２３は、帯状物１５が軸部２１に対してその軸方向に滑るのを規制するものであるが、必須の要素ではない。また、図２は２個のボビン１７と２個の原反１９を表しているが、更に図に表れていない２個のボビンにも個別の原反から繰り出される帯状物１５を巻き取らせる。

帯状物１５を原反１９から切断する。この時点までに個々のボビン１７に巻き付けられる帯状物１５の長さは、例えばコンデンサ、又は電池等の１個分の材料として使用される帯状物の全長に一致する。

上記の手順として、図２に示すボビン１７の回転数、又は帯状物１５の適所に設けたタグ等に基づき、ボビン１７に巻き取られる帯状物１５の長さを計測する。そして、帯状物１５のカッター２５の正面に対向する箇所２７を基準に、これよりも帯状物１５の走行する向きを指す矢印Ｆの上流側にある帯状物１５の長さが上記の全長に達した時点で、カッター２５を帯状物１５に切り込むよう前進させる。カッター２５が図示の位置に復帰したところで帯状物１５の切断が完了する。以上の工程で、１個分のコンデンサ、又は電池等の材料となる帯状物１５が、４個のボビン１７にそれぞれ巻き付けられる。

続いて、巻軸３の近傍にボビン１７を配置し、ボビン１７に巻き付けられた帯状物１５を一対のニップローラ２９の間に保持する。一対のニップローラ２９と共に帯状物１５を巻軸３へ向けて前進させ、カッター２５による帯状物１５の切断の切口３１を巻軸３のスリット１３に挿入する。これにより巻軸３に係止した帯状物１５が図３に表れている。この状態で巻回装置１が巻軸３を回転させる。ボビン１７に巻き付けられた帯状物１５は、巻軸３の回転に従いボビン１７から図３の矢印Ｆ’の向きに繰り出され、巻軸３の周りに巻回される。

既述のボビンのうち１つのボビン１７だけが図１に表れているが、２つ目〜４つ目のボビンも巻軸３の近傍に配置され、これらのボビンに巻き付けられた帯状物も次のように巻軸に係止される。即ち、図４に示す２つのボビン１７のうちの片方に巻き付けられた帯状物１５は、その切口３１を巻軸３に近接させるだけで、既に巻軸３に係止された帯状物１５の内側に巻き込まれる。これと同じ要領で、３つ目、４つのボビンに巻き付けられた帯状物を巻軸３に巻き込ませ、４本の帯状物を互いに重ね合わせて巻軸３の周りに巻回させることができる。

或いは、２つのボビン１７にそれぞれ巻き付けられた帯状物１５の切口３１を巻軸３のスリット１３に先ず挿入する。これにより巻軸３に係止される２本の帯状物１５が巻軸３に巻回されるとき、上記の要領で、３つ目、４つ目のボビンに巻き付けられた帯状物を巻軸３に巻き込ませるようにしても良い。

巻回装置１がターレット１１を９０°回転させ、巻軸３を巻軸５の図示されている位置まで移動させる。この間、巻軸３が回転し続け、帯状物１５は図５に示すようにボビン１７から解かれることになる。帯状物１５の終端３３がボビン１７から離脱する直前に、巻回装置１がターレット１１を更に９０°回転させ、巻軸３を巻軸７の図示されている位置まで移動させる。帯状物１５の終端３３が解けないように帯状物１５の周面３４に終端３３を固定する。これは、帯状物１５の終端３３と周面３４との間に供給される粘着テープ３５を押圧ローラ３７で帯状物１５に押し付けることにより行われる。

巻回装置１がターレット１１を更に９０°回転させ、巻軸３を巻軸９の図示されている位置まで移動させる。巻軸３の周りに巻回された帯状物１５は、これを把持するチャック等の動作により巻軸３から抜き取られた後、コンベヤ等に載せられ他所へ搬出される。

以上に述べた帯状物巻回方法によれば、帯状物１５を原反１９から巻回装置１の巻軸まで直に走行させた従来例に比較して、帯状物１５の原反１９からボビン１７までの行程を短縮し、更にボビン１７から巻軸３までの行程も短縮できる。このため、巻回装置１によって製造されるコンデンサ、又は電池等の品質に影響するような帯状物１５の撓みや蛇行が起こらないので、補正ローラやテンションローラを省略でき、その分、巻回装置１の構造を簡素化することができる。

また、帯状物１５のカッター２５による切断は、帯状物１５をボビン１７に巻き取らせた直後に行われるので、帯状物１５の切断を巻軸３の近傍で行わなくて良い。このため、帯状物１５の表面に活物質層が形成されていても、帯状物１５を切断する位置を巻軸３から引き離す等の対策を施せるので、活物質の粉塵が巻軸３の軸受等に至らないようにするのが容易である。

また、帯状物巻回方法によれば、複数のボビン１７に複数の帯状物１５を同時に巻き取らせ、複数のボビン１７に巻き取られた帯状物１５を互いに重ね合わせて巻回装置１の巻軸３の周りに巻回することがきる。このため、巻軸３に巻回する帯状物１５が４を超える本数に増加しても、巻回装置１の動作サイクルが遅延することはない。

或いは、図１に示す複数の巻軸のうちの一の巻軸５の回転に従いボビン１７から繰り出される帯状物１５を一の巻軸５の周りに巻回させる間に、ボビン１７を新たに準備し、このボビン１７に巻き取られた帯状物１５を複数の巻軸のうちの他の巻軸３に係止しても良い。この場合、帯状物１５を巻軸３に係止するのに要する時間は巻回装置１の動作サイクルに加算されないので、巻回装置１は所定の時間当たりに製造できるコンデンサ、又は電池等の数を増大することができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、又は変形した形態で実施し得るものである。巻軸、帯状物、ボビン、又は原反の個数は任意に増減でき事項である。巻回装置１のターレット１１を省略しても良い。また、カッター２５、ニップローラ２９、粘着テープ３５、又は押圧ローラ３７は、本発明を特徴づける要素ではない。

本発明は、電池素子材料、又はコンデンサの電極、セパレータに加え、あらゆる形態の帯状物１５の巻回に有益な技術である。

１，１０５…巻回装置、３，５，７，９，１０７…巻軸、１１，１１３…ターレット、１３…スリット、１５，１０１…帯状物、１７…ボビン、１９，１０３…原反、２１…軸部、２３…フランジ、２５，１０９…カッター、２７…箇所、２９…ニップローラ、３１…切口、３３…終端、３４，１１１…周面、３５…粘着テープ、３７…押圧ローラ、１１５…端部、１１７…テンションローラ、１１９…補正ローラ。

Claims

原反から繰り出される帯状物を巻回装置の巻軸の周りに巻回する帯状物巻回方法であって、
前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせる工程と、
前記ボビンの回転数に基づいて、又は前記ボビンに巻き取られる前記帯状物に設けたタグに基づいて、前記ボビンに巻き取らせた前記帯状物の長さを計測する工程と、
前記ボビンに巻き取られた帯状物の長さが前記巻軸の周りに巻回される帯状物の全長に一致するように、前記ボビンに巻き取られた帯状物を前記原反から切断する工程と、
前記ボビンに巻き取られた帯状物を前記巻回装置の巻軸に係止する工程と、
前記巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記巻軸の周りに巻回させる工程とからなり、
前記巻回装置が複数の巻軸を備え、
前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせ、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの一の巻軸に係止し、
前記一の巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記一の巻軸の周りに巻回させる間に、ボビンを新たに準備し、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの他の巻軸に係止することを特徴とする帯状物巻回方法。
複数の原反から繰り出される複数の帯状物を、互いに重ね合わせて巻回装置の巻軸の周りに巻回する帯状物巻回方法であって、
前記複数の原反から繰り出される複数の帯状物を複数のボビンにそれぞれ巻き取らせる工程と、
前記複数のボビンの回転数に基づいて、又は前記複数のボビンに巻き取られる各帯状物に設けたタグに基づいて、各ボビンに巻き取らせた各帯状物の長さを計測する工程と、前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物のそれぞれの長さが前記巻軸の周りに巻回される帯状物の全長に一致するように、前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物を前記複数の原反からそれぞれ切断する工程と、
前記複数のボビンに巻き取られた複数の帯状物を前記巻回装置の巻軸にそれぞれ係止する工程と、
前記巻軸の回転に従い前記複数のボビンから繰り出される複数の帯状物を、前記巻軸の周りに巻回させる工程とからなり、
前記巻回装置が複数の巻軸を備え、
前記原反から繰り出される帯状物をボビンに巻き取らせ、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの一の巻軸に係止し、
前記一の巻軸の回転に従い前記ボビンから繰り出される帯状物を、前記一の巻軸の周りに巻回させる間に、ボビンを新たに準備し、このボビンに巻き取られた帯状物を前記複数の巻軸のうちの他の巻軸に係止することを特徴とする帯状物巻回方法。
前記ボビンに巻き取られた帯状物の切口を前記巻回装置の巻軸のスリットに挿入することにより、前記ボビンに巻き取られた帯状物を該巻軸に係止することを特徴とする請求項１又は２に記載する帯状物巻回方法。