JP6811537B2 - エキスパンダ装置、多孔質フィルム製造装置、及び多孔質フィルム製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エキスパンダ装置、多孔質フィルム製造装置、及び多孔質フィルム製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池に使用される耐熱セパレータ（多孔質フィルム）は、その製造工程において、搬送ローラを含む搬送系を用いて基材としての多孔質フィルムを搬送しながら、多孔質フィルムの表面に耐熱層となる塗料を塗工する塗工工程、上記塗料を乾燥させる乾燥工程などの工程を経て製造される。

上記搬送系は、多孔質フィルムに搬送張力を加える駆動ローラ、搬送方向を調整するためのガイドローラ、および搬送中の多孔質フィルムにおける皺の発生を防止するエキスパンダローラなどを含んで構成される。

しかしながら、エキスパンダローラを用いると、エキスパンダローラと多孔質フィルムとの摩擦によって多孔質フィルムが摩耗し、摩耗粉が生じる。多孔質フィルムの摩耗粉は、エキスパンダローラの外周面または内部に堆積し、塊となって多孔質フィルムに付着することがあり、後の工程において支障を来たすおそれがある。

特許文献１には、エキスパンダローラの内部への水などの侵入を防止するために、圧縮空気供給源を用いて、エキスパンダローラの内部から外部に向けて空気を流出させる技術について記載されている。

実公昭６２−２２５２９号公報（１９８７年６月８日公告）

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、エキスパンダローラの内部から外部に向けて空気を流出させた場合、エキスパンダローラの内部への摩耗粉の堆積を防止することはできるが、多孔質フィルムへの摩耗粉の付着を防止することができない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルムへの摩耗粉の付着を防止したエキスパンダ装置、多孔質フィルム製造装置、及び多孔質フィルム製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るエキスパンダ装置は、搬送されるフィルムの幅方向に延在し、上記フィルムに対して幅方向に張力を加えるエキスパンダローラと、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する異物除去部と、を備えていることを特徴とする。

上記の構成によれば、エキスパンダローラとフィルムとの摩擦によってフィルムの摩耗粉（異物）が生じ、エキスパンダローラに摩耗粉が付着した場合であっても、付着した摩耗粉を除去することができる。これにより、エキスパンダローラの外周面または内部に摩耗粉が堆積することを防止し、摩耗粉が塊となってフィルムに付着することを防止することができる。

また、フィルムに付着した摩耗粉をフィルムから直接的に除去しようとした場合、フィルムにダメージを与えてしまうおそれがある。これに対して、上記のエキスパンダ装置を用いて、フィルムに付着する可能性のある摩耗粉を、エキスパンダローラの外周面から除去することによって、フィルムにダメージを与えることなくフィルムへの摩耗粉の付着を防止することができる。

上記異物除去部として、粘着性を有する粘着部を備えており、上記粘着部は、表面に上記異物を粘着させることにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する構成であってもよい。

上記の構成によれば、エキスパンダローラの外周面に付着した摩耗粉を、粘着部に粘着させて回収することで、エキスパンダローラの外周面から除去された摩耗粉がフィルムに付着することを防止することができる。

上記エキスパンダローラは、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラであり、上記粘着部として、上記エキスパンダローラの軸の曲率に対応して軸が湾曲しており、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って接触する粘着ローラを備えている構成であってもよい。

上記の構成によれば、湾曲型のエキスパンダローラを用いた場合に、エキスパンダローラの長手方向に亘って、粘着ローラをエキスパンダローラに隙間なく接触させることができる。これにより、エキスパンダローラの外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

上記異物除去部として、吸引口を有する吸引部を備えており、上記吸引部は、上記吸引口から上記異物を吸引することにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する構成であってもよい。

上記の構成によれば、広範囲に亘って、エキスパンダローラの外周面に付着した摩耗粉を吸引して除去することができる。さらに、外周面に凹凸形状を有するエキスパンダローラを用いた場合であっても、外周面の凹部に付着した摩耗粉を除去することができる。

上記エキスパンダローラは、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラであり、上記吸引口は、上記エキスパンダローラの軸の曲率に対応して湾曲しており、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って近接している構成であってもよい。

上記の構成によれば、湾曲型のエキスパンダローラを用いた場合に、エキスパンダローラの長手方向に亘って、吸引部をエキスパンダローラに近接させることができる。これにより、エキスパンダローラの外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

上記異物除去部として、スクレーパーを備えており、上記スクレーパーは、上記異物を掻き落とすことにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する構成であってもよい。

上記の構成によれば、エキスパンダローラの外周面に付着した摩耗粉を除去することができる。また、スクレーパーで掻き落すことで、エキスパンダローラの外周面に堆積した摩耗粉の塊を除去することができる。

上記エキスパンダローラは、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラであり、上記スクレーパーは、上記エキスパンダローラの軸の曲率に対応して湾曲しており、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って接触している構成であってもよい。

上記の構成によれば、湾曲型のエキスパンダローラを用いた場合に、エキスパンダローラの長手方向に亘って、スクレーパーをエキスパンダローラに隙間なく接触させることができる。これにより、エキスパンダローラの外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

上記エキスパンダローラの外周面は、凹凸のない曲面状である構成であってもよい。

エキスパンダローラの外周面に凹凸がある場合、摩耗粉が凹部に堆積し易くなるが、上記の構成によれば、摩耗粉がエキスパンダローラの外周面に堆積し難くなり、容易に摩耗粉を除去することができる。

上記エキスパンダローラは、駆動ローラである構成であってもよい。

上記の構成によれば、エキスパンダローラによってフィルムに搬送力を付与することができる。

上記の課題を解決するために、本発明に係る多孔質フィルム製造装置は、上記エキスパンダ装置を含んで構成される搬送系と、搬送される上記フィルムを加工して電池用の多孔質フィルムとする加工部と、を備えていることを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る多孔質フィルム製造方法は、フィルムの幅方向に延在し、上記フィルムに対して幅方向に張力を加えるエキスパンダローラを用いて上記フィルムを搬送しながら加工することによって電池用の多孔質フィルムを製造する多孔質フィルム製造方法であって、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする。

上記フィルムを搬送しながら、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する製造方法であってもよい。

上記フィルムの搬送を停止した状態で、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する製造方法であってもよい。

上記の製造方法によれば、フィルムの搬送を停止した状態でエキスパンダローラに付着する異物を除去することができるため、異物を効率的に除去することができる。

上記フィルムの供給が途切れたときに、上記フィルムの搬送を停止するとともに上記異物を除去する製造方法であってもよい。

上記の製造方法によれば、フィルムの供給が途切れたタイミングでフィルムの搬送を停止して異物を除去するため、異物を除去するためにフィルム製造効率を低下させることがない。

上記フィルムの搬送を停止した状態で上記フィルムを幅方向に沿って切断するとともに搬送経路から外して上記エキスパンダローラに接触しない状態にする工程と、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する工程と、上記異物を除去した後、切断した上記フィルムを接合して搬送可能にする工程と、を含む製造方法であってもよい。

上記の製造方法によれば、フィルムをエキスパンダローラに接触しない状態にすることで、エキスパンダローラに付着する異物を除去し易くすることができる。また、異物を除去した後でフィルムを接合することで、再び、フィルムを搬送しながら加工することができる。

本発明によれば、フィルムへの摩耗粉の付着を防止したエキスパンダ装置、多孔質フィルム製造装置、及び多孔質フィルム製造方法を提供することができる。

リチウムイオン二次電池の断面構成を示す模式図である。 図１に示されるリチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。 他の構成のリチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。 耐熱セパレータの製造工程の概略を示すフロー図である。 従来のエキスパンダローラを用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態１のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はエキスパンダローラの側面図であり、（ｃ）は他の例のエキスパンダローラの側面図であり、（ｄ）はさらに他の例のエキスパンダローラの側面図である。 実施形態１の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態２のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態２の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態３のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態３の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。 実施形態３の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。以下では、本発明に係るフィルム（多孔質フィルム）の一例として、リチウムイオン二次電池などの電池用の耐熱セパレータについて説明する。

〔実施形態１〕
＜リチウムイオン二次電池の構成＞
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それゆえ、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の機器、自動車、航空機等の移動体に用いる電池として、また、電力の安定供給に資する定置用電池として広く使用されている。

図１は、リチウムイオン二次電池１の断面構成を示す模式図である。

図１に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、カソード１１と、セパレータ１２と、アノード１３とを備える。リチウムイオン二次電池１の外部において、カソード１１とアノード１３との間に、外部機器２が接続される。そして、リチウムイオン二次電池１の充電時には方向Ａへ、放電時には方向Ｂへ、電子が移動する。

＜セパレータ＞
セパレータ１２は、リチウムイオン二次電池１の正極であるカソード１１と、その負極であるアノード１３との間に、これらに挟持されるように配置される。セパレータ１２は、カソード１１とアノード１３との間を分離しつつ、これらの間におけるリチウムイオンの移動を可能にする。セパレータ１２は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなどが用いられる。

図２は、図１に示されるリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図２の（ａ）は通常の様子を示し、（ｂ）はリチウムイオン二次電池１が昇温したときの様子を示し、（ｃ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。

図２の（ａ）に示されるように、セパレータ１２には、多数の孔Ｐが設けられている。通常、リチウムイオン二次電池１のリチウムイオン３は、孔Ｐを介し往来できる。

ここで、例えば、リチウムイオン二次電池１の過充電、または、外部機器の短絡に起因する大電流等により、リチウムイオン二次電池１は、昇温することがある。この場合、図２の（ｂ）に示されるように、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞する。そして、セパレータ１２は収縮する。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の昇温も停止する。

しかし、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温する場合、セパレータ１２は、急激に収縮する。この場合、図２の（ｃ）に示されるように、セパレータ１２は、破壊されることがある。そして、リチウムイオン３が、破壊されたセパレータ１２から漏れ出すため、リチウムイオン３の往来は停止しない。ゆえに、昇温は継続する。

＜耐熱セパレータ＞
図３は、他の構成のリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図３の（ａ）は通常の様子を示し、（ｂ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。

図３の（ａ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、耐熱層４をさらに備えてよい。この耐熱層４は、セパレータ１２に設けることができる。図３の（ａ）は、セパレータ１２に、機能層としての耐熱層４が設けられた構成を示している。以下、セパレータ１２に耐熱層４が設けられたフィルムを、耐熱セパレータ１２ａとする。

図３の（ａ）に示す構成では、耐熱層４は、セパレータ１２のカソード１１側の片面に積層されている。なお、耐熱層４は、セパレータ１２のアノード１３側の片面に積層されてもよいし、セパレータ１２の両面に積層されてもよい。そして、耐熱層４にも、孔Ｐと同様の孔が設けられている。通常、リチウムイオン３は、孔Ｐと耐熱層４の孔とを介し往来する。耐熱層４は、その材料として、例えば全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を含む。

図３の（ｂ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温し、セパレータ１２が融解または柔軟化しても、耐熱層４がセパレータ１２を補助しているため、セパレータ１２の形状は維持される。ゆえに、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞するにとどまる。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の過放電または過充電も停止する。このように、セパレータ１２の破壊が抑制される。

＜耐熱セパレータ製造方法（多孔質フィルム製造方法）＞
次に、本実施形態のセパレータ製造装置（多孔質フィルム製造装置）を用いた耐熱セパレータの製造方法について説明する。

耐熱セパレータ１２ａは、セパレータ１２としての多孔質フィルムに耐熱層が積層された構成を有している。多孔質フィルムには、ポリオレフィン等が用いられる。また、耐熱層に代えて、接着層などの機能層を積層してもよい。多孔質フィルムへの耐熱層の積層は、多孔質フィルムの表面に、耐熱層に対応する塗材等を塗工し、乾燥させることで行われる。

図４は、耐熱セパレータの製造工程の概略を示すフロー図である。

図４に例示するフローは、耐熱層の材料として全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を用い、それを、ポリオレフィン基材に積層するフローである。

アラミド樹脂による耐熱層を有する耐熱セパレータの製造工程には、順に、（ａ）多孔質フィルムの巻出・検査工程、（ｂ）塗材（機能材料）の塗工工程、（ｃ）加湿等による析出工程、（ｄ）洗浄工程、（ｅ）乾燥工程、（ｆ）塗工品検査工程、（ｇ）巻取工程、の各工程が含まれる。

また、主成分として無機フィラーを含有する耐熱層を有する耐熱セパレータの製造工程には、順に、（ａ）多孔質フィルムの巻出・検査工程、（ｂ）塗材（機能材料）の塗工工程、（ｅ）乾燥工程、（ｆ）塗工品検査工程、および（ｇ）巻取工程が順次行われる。

なお、上記（ａ）〜（ｇ）に加えて、（ａ）巻出・検査工程の前に基材製造（成膜）工程が、また、（ｇ）巻取工程の後にスリット工程が設けられる場合もある。

以下、（ａ）〜（ｇ）の順で、各工程について説明する。

（ａ）巻出工程・検査工程
耐熱セパレータの基材である多孔質フィルムを、ローラから巻き出す工程である。そして、巻き出した多孔質フィルムについて、次工程の塗工に先立ち、多孔質フィルムの検査を行う工程である。

（ｂ）塗工工程
（ａ）で巻き出した多孔質フィルムに、機能材料としての塗材を塗工する工程である。ここでは、多孔質フィルムに耐熱層を積層する方法について説明する。具体的には、多孔質フィルムに、耐熱層用の塗材として、アラミドのＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）溶液を塗工する。なお、耐熱層は上記のアラミド耐熱層に限定されない。例えば、耐熱層用の塗材として、無機フィラーを含む懸濁液（アルミナとカルボキシメチルセルロースと水とを含む懸濁液）などを塗工してもよい。塗材を多孔質フィルムに塗工する方法は、均一にウェットコーティングできる方法であれば特に制限はなく、種々の方法を採用することができる。例えば、キャピラリーコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ローラコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、グラビアコーター法、バーコーター法、ダイコーター法などを採用することができる。また、耐熱層４の厚さは塗工される塗材の厚み、塗材中の固形分濃度を調節することによって制御することができる。

（ｃ）析出工程
析出工程は、（ｂ）において塗工した塗材を固化させる工程である。塗材がアラミドのＮＭＰ溶液である場合には、例えば、塗工面に水蒸気を与え、湿度析出によりアラミドを固化させる。

（ｄ）洗浄工程
洗浄工程は、（ｃ）において析出した塗材を洗浄して溶剤を除去する工程である。溶剤を除去することで、基材上にアラミド耐熱層が形成される。耐熱層がアラミド耐熱層である場合には、洗浄液として、例えば、水、水系溶液、アルコール系溶液が好適に用いられる。

（ｅ）乾燥工程
（ｄ）で洗浄した耐熱セパレータを乾燥させる工程である。乾燥の方法は、特には限定されず、例えば、加熱されたローラに耐熱セパレータを接触させる方法や、耐熱セパレータに熱風を吹き付ける方法等、種々の方法を用いることができる。なお、主成分として無機フィラーを含有する耐熱層を形成する場合、無機フィラーを含む懸濁液（塗材）の塗工後に乾燥工程を行い、溶剤を除去することで多孔質フィルム上に耐熱層が形成される。

（ｅ）検査工程
乾燥した耐熱セパレータを検査する工程である。この検査を行う際、欠陥箇所を除去し易いよう、適宜欠陥をマーキングしてもよい。

（ｆ）巻取工程
検査を経た耐熱セパレータを巻き取る工程である。この巻き取りには、適宜、円筒形状のコアなどを用いることができる。巻き取られた耐熱セパレータは、そのまま、幅広の状態で原反として出荷等されても良い。或いは、必要に応じて、製品幅等の狭幅にスリットし、スリットセパレータとすることも可能である。

＜製造装置＞
上記のように、耐熱セパレータの製造工程は、塗工工程、析出工程、洗浄工程、乾燥工程、検査工程、スリット工程などの工程を含んでいる。各工程の加工および処理は、多孔質フィルムに対して長手方向に沿った張力を加えることによって多孔質フィルムを搬送しながら行われ、これにより耐熱セパレータが製造される。

セパレータ製造装置は、例えば、塗工装置（加工部）、析出装置、洗浄装置、乾燥装置、検査装置、及びスリット装置などの、上記各工程を実施する装置と、多孔質フィルムを各装置へと搬送する搬送系と、を含んでいる。

上記搬送系は、多孔質フィルムを搬送する複数の搬送ローラと、多孔質フィルムの幅方向に張力を加えることによって多孔質フィルムの皺の発生を防止するためのエキスパンダローラと、を含んでいる。

図５は、従来のエキスパンダローラを用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。図５中、矢印は多孔質フィルムＦの搬送方向を示す。図５に示すように、搬送系にエキスパンダローラ２１を用いた場合、エキスパンダローラ２１と多孔質フィルムＦとの摩擦によって多孔質フィルムＦが摩耗し、エキスパンダローラ２１の外周面（表面）に摩耗粉Ｗが堆積する。また、摩擦によって生じた摩耗粉Ｗは、中空構造のエキスパンダローラの内部に堆積させる場合がある。その結果、堆積した摩耗粉Ｗが塊となって多孔質フィルムＦに付着し、後工程において支障を来たす場合がある。

これに対して、本実施形態のセパレータ製造装置３０によれば、以下に説明する通り、摩耗粉Ｗが多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

＜エキスパンダ装置＞
図６は、本実施形態のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はエキスパンダローラの側面図であり、（ｃ）は他の例のエキスパンダローラの側面図であり、（ｄ）はさらに他の例のエキスパンダローラの側面図である。

図６の（ａ）に示すように、本実施形態のセパレータ製造装置３０は、エキスパンダ装置２０を備えている。エキスパンダ装置２０は、多孔質フィルムＦの幅方向に延在するエキスパンダローラ２１と、エキスパンダローラ２１に接する粘着ローラ２２とを備えている。なお、エキスパンダローラ２１が多孔質フィルムＦの幅方向に延在するとは、エキスパンダローラ２１の長手方向が、多孔質フィルムＦの幅方向と略平行となるように配置されていることをいうものとする。

エキスパンダローラ２１は略円筒形状のローラであり、その長手方向に沿って多孔質フィルムＦに接触し、多孔質フィルムＦとの接触部を介して多孔質フィルムＦに対して幅方向に張力を加える。

エキスパンダローラ２１としては、従来公知の様々なローラを用いることができる。具体的には、例えば、図６の（ｂ）に示すような、軸が湾曲した湾曲ローラ２１Ａ（バナナローラ）、図６の（ｃ）に示すような、軸が非湾曲の円筒ローラ２１Ｂ、又は、図６の（ｄ）に示すような、中心から両端側に向けて広がるらせん状の溝２３Ａ・２３Ｂを有するローラ２１Ｃなどを用いることができる。

また、エキスパンダローラ２１は、駆動ローラであってもよいし、従動ローラであってもよい。また、エキスパンダローラの表面は、好ましくは凹凸のない曲面状である。こうすれば、多孔質フィルムＦの摩擦粉がエキスパンダローラの凹凸中に溜まり難くなり、摩擦粉の除去が容易になる。

粘着ローラ２２の表面は粘着性を有し、多孔質フィルムＦの摩耗粉などの異物を粘着させる粘着部（異物除去部）となっている。また、粘着ローラ２２は、エキスパンダローラ２１の外周面のうち多孔質フィルムＦと接触しない部分において、エキスパンダローラ２１の長手方向に沿って接触している。これにより、多孔質フィルムＦの摩耗粉（異物）が生じ、エキスパンダローラ２１に摩耗粉が付着した場合であっても、多孔質フィルムＦを搬送しながら、粘着ローラ２２の表面に摩耗粉を粘着させて摩耗粉を除去することができる。これにより、エキスパンダローラ２１の外周面に摩耗粉が堆積することを防止し、摩耗粉が塊となって多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

なお、多孔質フィルムＦに付着した摩耗粉を多孔質フィルムＦから直接的に除去しようとした場合、多孔質フィルムＦにダメージを与えてしまうおそれがある。これに対して、本実施形態のエキスパンダ装置２０の構成のように、多孔質フィルムＦに付着する可能性のある摩耗粉を、エキスパンダローラ２１の外周面から除去することによって、多孔質フィルムＦにダメージを与えることなく多孔質フィルムＦへの摩耗粉の付着を防止することができる。

＜変形例＞
図７は、本実施形態の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

図７に示すように、変形例に係るエキスパンダ装置は、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラ２１Ａ（湾曲ローラ２１Ａ）と、粘着ローラ２２Ａとを備えている。

粘着ローラ２２Ａは、その軸がエキスパンダローラ２１Ａの軸の曲率に対応して湾曲しており、これにより、エキスパンダローラ２１Ａの長手方向に沿ってエキスパンダローラ２１Ａに接触している。

このように、湾曲型のエキスパンダローラ２１Ａを用いた場合に、同じく軸が湾曲した粘着ローラ２２Ａを用いることによって、粘着ローラ２２Ａをエキスパンダローラ２１Ａに隙間なく接触させることができる。これにより、エキスパンダローラ２１Ａの外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図８〜９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

図８に示すように、本実施形態のセパレータ製造装置１３０は、エキスパンダ装置１２０を備えている。エキスパンダ装置１２０は、エキスパンダローラ２１と、吸引装置１２２とを備えている。

吸引装置１２２の先端は、多孔質フィルムＦの摩耗粉などの異物を吸引する吸引口（吸引部、異物除去部）となっている。また、吸引装置１２２は、エキスパンダローラ２１の外周面のうち多孔質フィルムＦと接触しない部分において、エキスパンダローラ２１の長手方向に沿って近接している。これにより、多孔質フィルムＦの摩耗粉（異物）が生じ、エキスパンダローラ２１に摩耗粉が付着した場合であっても、多孔質フィルムＦを搬送しながら、摩耗粉を吸引口から吸引して摩耗粉を除去することができる。これにより、エキスパンダローラ２１の外周面に摩耗粉が堆積することを防止し、摩耗粉が塊となって多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

吸引装置１２２を用いて摩耗粉を吸引することにより、エキスパンダローラ２１の外周面において広範囲に亘って摩耗粉を除去することができる。さらに、例えば、外周面に凹凸形状を有するエキスパンダローラ２１や、外周面に隙間や溝を有するエキスパンダローラ２１を用いた場合に、外周面の凹部に堆積する摩耗粉を吸引することができる。

また、吸引装置１２２の吸引口はエキスパンダローラ２１に接触しないため、エキスパンダローラ２１の回転に対して抵抗を与えることがない。そのため、駆動力を有するエキスパンダローラ２１を用いた場合に、回転に必要な動力を増大する必要がない。

＜変形例＞
図９は、本実施形態の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

図９に示すように、変形例に係るエキスパンダ装置は、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラ２１Ａ（湾曲ローラ２１Ａ）と、吸引装置１２２Ａとを備えている。

吸引装置１２２Ａは、その先端の吸引口がエキスパンダローラ２１Ａの軸の曲率に対応して湾曲しており、これにより、エキスパンダローラ２１Ａの長手方向に沿ってエキスパンダローラ２１Ａに近接している。

このように、湾曲型のエキスパンダローラ２１Ａを用いた場合に、吸引口が湾曲した吸引装置１２２Ａを用いることによって、エキスパンダローラ２１Ａと吸引装置１２２Ａとの間隔を均一にすることができる。これにより、エキスパンダローラ２１Ａの外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１０〜１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１０は、本実施形態のエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

図１０に示すように、本実施形態のセパレータ製造装置２３０は、エキスパンダ装置２２０を備えている。エキスパンダ装置２２０は、エキスパンダローラ２１と、スクレーパー２２２とを備えている。

スクレーパー２２２の先端は、多孔質フィルムＦの摩耗粉などの異物を掻き落す接触部（異物除去部）となっている。また、スクレーパー２２２の先端は、エキスパンダローラ２１の外周面のうち多孔質フィルムＦと接触しない部分において、エキスパンダローラ２１の長手方向に沿って接触している。これにより、多孔質フィルムＦの摩耗粉（異物）が生じ、エキスパンダローラ２１に摩耗粉が付着した場合であっても、多孔質フィルムＦを搬送しながら、摩耗粉を掻き落して除去することができる。これにより、エキスパンダローラ２１の外周面に摩耗粉が堆積することを防止し、摩耗粉が塊となって多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

また、図示は省略するが、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラ２１Ａを用いた場合には、先端の接触部がエキスパンダローラ２１Ａの軸の曲率に対応して湾曲しているスクレーパー２２２を用いることが好ましい。これにより、スクレーパー２２２の先端をエキスパンダローラ２１に隙間なく接触させることができる。これにより、エキスパンダローラ２１の外周面の全面において、摩耗粉などの異物を除去することができる。

＜変形例＞
図１１および図１２は、本実施形態の変形例に係るエキスパンダ装置を用いて多孔質フィルムを搬送する状態を示す概略図である。

図１１に示すように、エキスパンダ装置２２０Ａは、エキスパンダローラ２１と、スクレーパー２２２と、粘着ローラ２２とを備えている。

本変形例のように、スクレーパー２２２に加えて粘着ローラ２２を用いることにより、スクレーパー２２２によりエキスパンダローラ２１Ａ（湾曲ローラ２１Ａ）の外周面から掻き落した摩耗粉を、粘着ローラ２２に粘着させて回収することができる。これにより、エキスパンダローラ２１Ａの外周面から掻き落した摩耗粉が多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

また、図１１に示すように、エキスパンダ装置２２０Ｂは、エキスパンダローラ２１と、スクレーパー２２２と、吸引装置１２２とを備えている。

本変形例のように、スクレーパー２２２に加えて吸引装置１２２を用いることにより、スクレーパー２２２によりエキスパンダローラ２１Ａの外周面から掻き落した摩耗粉を、吸引装置１２２で吸引して回収することができる。これにより、エキスパンダローラ２１Ａの外周面から掻き落した摩耗粉が多孔質フィルムＦに付着することを防止することができる。

なお、エキスパンダローラ２１として、外周面に凹凸や溝がなく、外周面が曲面状のローラを用いることが好ましい。これにより、外周面の凹部に摩耗粉が堆積することを防止することができる。

＜他の変形例＞
実施形態１〜３では、粘着ローラ２２、吸引装置１２２、スクレーパー２２２などを用いて摩耗粉を除去する方法について説明した。上記粘着ローラ２２などは、作業者が手動でエキスパンダローラ２１に近接または接触させてもよいし、機械的にエキスパンダローラ２１に近接または接触させてもよい。

また、粘着ローラ２２に代えて、布などによってエキスパンダローラ２１の外周面を拭いてもよい。これにより、外周面に付着した摩耗粉などを効率的に除去することができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施形態１〜３では、エキスパンダ装置２０、１２０、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂを備えたセパレータ製造装置を用いて、多孔質フィルムＦを搬送しながらエキスパンダローラ２１の外周面に付着した摩耗粉を除去することができる耐熱セパレータ製造方法（多孔質フィルム製造方法）について説明した。しかしながら、本発明の多孔質フィルム製造方法は、これに限られない。

本実施形態の耐熱セパレータ製造方法では、所定のタイミングで多孔質フィルムＦの搬送を停止し、多孔質フィルムＦの搬送を停止した状態で、エキスパンダローラ２１の外周面を、粘着ローラ（または、吸引装置、スクレーパーなど）を用いて清掃する。これにより、エキスパンダローラ２１の外周面に堆積した摩耗粉Ｗを効率的に除去することができる。エキスパンダローラ２１の外周面を清掃する際、粘着ローラを手動でエキスパンダローラ２１に接触させてもよいし、機械的にエキスパンダローラ２１に押し当ててもよい。

エキスパンダローラ２１の外周面を清掃する際、多孔質フィルムＦの搬送を停止した状態で、エキスパンダローラ２１の外周面のうち多孔質フィルムＦと接触しない部分、例えば、多孔質フィルムＦと接触する面と反対側の面に粘着ローラを接触させる。この場合、エキスパンダローラ２１の外周面の一部の面を清掃した後、エキスパンダローラ２１を例えば１／４回転させ、エキスパンダローラ２１の外周面の未清掃の面を清掃する。この作業を繰り返すことによって、エキスパンダローラ２１の外周面の全面を清掃することができる。

また、多孔質フィルムＦの搬送を停止するタイミングは特に限定されず、例えば、巻出工程において多孔質フィルムＦを巻出すローラを交換するタイミング（ロット切替時）、または搬送中の多孔質フィルムＦが破断したタイミングであってもよい。このように、多孔質フィルムＦの供給が途切れたタイミングで多孔質フィルムＦの搬送を停止して異物を除去することにより、製造効率を低下させることなく異物を除去することができる。また、多孔質フィルムＦの搬送を停止するタイミングは、エキスパンダローラ２１の外周面に堆積した摩耗粉Ｗが、製造される耐熱セパレータ１２ａの品質に悪影響を与えない範囲で所定以上の量となったタイミングであってもよい。

また、本実施形態の耐熱セパレータ製造方法では、多孔質フィルムＦの搬送を停止した状態で、多孔質フィルムＦを切断して搬送経路から取り除き、エキスパンダローラ２１の外周面に多孔質フィルムＦが接触しない状態として、エキスパンダローラ２１の外周面を清掃してもよい。清掃後、切断された多孔質フィルムＦを粘着テープなどで接合して再度搬送可能な状態とすることで、再度多孔質フィルムＦを連続搬送しながら耐熱セパレータ１２ａを製造することができる。

なお、粘着ローラに代えて布を用い、エキスパンダローラ２１の外周面を拭き掃除してもよい。これにより、簡便かつ効率的に摩耗粉などの異物を除去することができる。

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。

１２ セパレータ
１２ａ 耐熱セパレータ（多孔質フィルム）
２０、１２０、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ エキスパンダ装置
２１、２１Ａ、 エキスパンダローラ
２２、２２Ａ 粘着ローラ
３０、１３０、２３０ セパレータ製造装置（多孔質フィルム製造装置）
１２２、１２２Ａ 吸引装置
２２２ スクレーパー
Ｆ 多孔質フィルム（フィルム）
Ｗ 摩耗粉（異物）

Claims (15)

1. 搬送されるフィルムの幅方向に延在し、上記フィルムに対して幅方向に張力を加えるエキスパンダローラと、
   上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する異物除去部と、を備え、
   上記エキスパンダローラは、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラであり、
   上記異物除去部は、上記エキスパンダローラの軸の曲率に対応して湾曲していることを特徴とするエキスパンダ装置。
2. 上記異物除去部として、粘着性を有する粘着部を備えており、
   上記粘着部は、表面に上記異物を粘着させることにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする請求項１に記載のエキスパンダ装置。
3. 上記粘着部として、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って接触する粘着ローラを備えていることを特徴とする請求項２に記載のエキスパンダ装置。
4. 上記異物除去部として、吸引口を有する吸引部を備えており、
   上記吸引部は、上記吸引口から上記異物を吸引することにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエキスパンダ装置。
5. 上記吸引口は、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って近接していることを特徴とする請求項４に記載のエキスパンダ装置。
6. 上記異物除去部として、スクレーパーを備えており、
   上記スクレーパーは、上記異物を掻き落とすことにより、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエキスパンダ装置。
7. 上記スクレーパーは、上記エキスパンダローラの長手方向に沿って接触していることを特徴とする請求項６に記載のエキスパンダ装置。
8. 上記エキスパンダローラの外周面は、凹凸のない曲面状であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のエキスパンダ装置。
9. 上記エキスパンダローラは、駆動ローラであることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のエキスパンダ装置。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載のエキスパンダ装置を含んで構成される搬送系と、
    搬送される上記フィルムを加工して電池用の多孔質フィルムとする加工部と、を備えていることを特徴とする多孔質フィルム製造装置。
11. フィルムの幅方向に延在し、上記フィルムに対して幅方向に張力を加えるエキスパンダローラを用いて上記フィルムを搬送しながら加工することによって電池用の多孔質フィルムを製造する多孔質フィルム製造方法であって、
    上記エキスパンダローラは、軸が湾曲している湾曲型のエキスパンダローラであり、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラの軸の曲率に対応して湾曲している異物除去部によって上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする多孔質フィルム製造方法。
12. 上記フィルムを搬送しながら、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする請求項１１に記載の多孔質フィルム製造方法。
13. 上記フィルムの搬送を停止した状態で、上記エキスパンダローラの外周面における上記フィルムと接触しない部分から、上記エキスパンダローラに付着する異物を除去することを特徴とする請求項１１に記載の多孔質フィルム製造方法。
14. 上記フィルムの供給が途切れたときに、上記フィルムの搬送を停止するとともに上記異物を除去することを特徴とする請求項１３に記載の多孔質フィルム製造方法。
15. 上記フィルムの搬送を停止した状態で上記フィルムを幅方向に沿って切断するとともに搬送経路から外して上記エキスパンダローラに接触しない状態にする工程と、
    上記エキスパンダローラに付着する異物を除去する工程と、
    上記異物を除去した後、切断した上記フィルムを接合して搬送可能にする工程と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の多孔質フィルム製造方法。

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