特許 6668052 巻回装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6668052

(24)【登録日】2020年2月28日

(45)【発行日】2020年3月18日

(54)【発明の名称】巻回装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 19/22 20060101AFI20200309BHJP

   H01G 13/02 20060101ALI20200309BHJP

   H01M 10/04 20060101ALN20200309BHJP

   H01M 6/10 20060101ALN20200309BHJP

【ＦＩ】

   B65H19/22

   H01G13/02 K

   H01G13/02 M

   H01G13/02 H

   !H01M10/04 W

   !H01M6/10 Z

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-230401(P2015-230401)

(22)【出願日】2015年11月26日

(65)【公開番号】特開2017-95253(P2017-95253A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年8月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】513109566

【氏名又は名称】株式会社皆藤製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(74)【代理人】

【識別番号】100199831

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100129207

【弁理士】

【氏名又は名称】中越 貴宣

(74)【代理人】

【識別番号】100185454

【弁理士】

【氏名又は名称】三雲 悟志

(74)【代理人】

【識別番号】100191189

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100176016

【弁理士】

【氏名又は名称】森 優

(72)【発明者】

【氏名】皆藤 公輔

(72)【発明者】

【氏名】杉山 正芳

【審査官】 松林 芳輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２４２９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６３５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１８７１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３１３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４７４２９６９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｈ１９／００−１９／３０

Ｂ６５Ｈ２１／００−２１／０２

Ｈ０１Ｍ１０／００−１０／０４

Ｈ０１Ｍ１０／０６−１０／３４

Ｈ０１Ｍ ６／００−６／２２

Ｈ０１Ｇ ４／００−４／１０

Ｈ０１Ｇ ４／１４−４／２２

Ｈ０１Ｇ ４／２２４

Ｈ０１Ｇ ４／２５５−４／３０

Ｈ０１Ｇ ４／３２−４／４０

Ｈ０１Ｇ１３／００−１３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池又はコンデンサを形成するための帯状の素子フィルムの巻回に使用するコアを製造するコア製造機構を備えた巻回装置であり、
前記コア製造機構は、
回転中心軸及び外周面を有し、該外周面の周囲から空気を吸引する第一吸引体と、
前記第一吸引体を前記回転中心軸のまわりに回転させる第一回転手段と、
コア用フィルムの先端付近を前記第一吸引体の外周面に位置決めする第一位置決め手段と、
前記第一吸引体が所定の回転角だけ回転させられて巻回されたコア用フィルム巻回体の後端を切断する第一切断手段と、
前記コア用フィルム巻回体の後端付近の内周面を該コア用フィルム巻回体の外周面に固定する後端固定手段と、
を含む巻回装置。

【請求項2】

前記後端固定手段は、
回転中心軸及び外周面を有し、該外周面の周囲から空気を吸引する第二吸引体と、
前記第二吸引体を前記回転中心軸のまわりに回転させる第二回転手段と、
粘着テープ用フィルムの先端付近の粘着面に付着させ、該粘着テープ用フィルムの先端付近を第二吸引体の外周面まで移動させて位置決めするように構成された位置決め治具と、
前記第二吸引体の外周面に吸引された粘着テープ用フィルムの吸引部後端を切断する第二切断手段と、
前記第二吸引体を移動させ、前記第一吸引体に巻回された前記コア用フィルム巻回体に接触させる駆動手段と、
を含み、
前記第二吸引体を、前記第二回転手段の前記回転中心軸のまわりに回転させることにより、前記コア用フィルム巻回体の後端付近に、粘着テープを貼着するように構成された請求項１に記載する巻回装置。

【請求項3】

前記第二吸引体が前記第一吸引体に巻回された前記コア用フィルム巻回体に接触したときに、該第一吸引体が該第二吸引体に従動し、又は該第二吸引体が該第一吸引体に従動するように構成された請求項２に記載する巻回装置。

【請求項4】

前記位置決め治具は、前記コア用フィルム巻回体の後端付近に貼着する粘着テープの粘着面の面積を少なくするための複数の溝を有する請求項２又は３に記載する巻回装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池又はコンデンサを形成するための帯状の素子フィルムをコアに巻回する巻回装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、帯状のセパレータ、正電極、及び負電極（素子フィルム）をコア（芯）に巻き取り、巻き取った巻回体を電解液に浸漬し、セパレータと正電極及び負電極との隙間に電解液を注入して電池等を製造している。

【0003】

図２０において、符号１２０は、原反２１０、２１２、２１４、２１６から送られたセパレータ２００、２０２、正電極２０４、負電極２０６をコア１０８に巻回していく巻回機構１２２を有する巻回装置である。

【0004】

巻回装置１２０は、位置Ｓ１において、図２１（ａ）に示すコア１０８が回転治具に取り付けられた状態で、粘着テープ１１３によりセパレータ２００及び２０２の先端付近がコア１０８に固定され、コア１０８が複数回回転させられる。

【0005】

コア１０８は、市販の既製品が使用され、又は、別工程において製造されたものが使用される。

【0006】

その後、セパレータ２００の外周面及びセパレータ２０２の内周面に正電極２０４が積層され、セパレータ２０２の外周面及びセパレータ２００の内周面に負電極２０６が積層されて、コア１０８が回転駆動させられ、巻回体が形成される。

【0007】

巻回体が形成された後には、図示しないカッタによりセパレータ２００等が切断される。また、コア１０８は、図２０に示す位置Ｓ２において、図示しない粘着テープにより、セパレータ２００等の後端付近の内周面がセパレータ２００等の外周面に固定され、図２１（ｂ）に示す巻回製品１０９が形成される。その後、回転治具は、位置Ｓ３において、巻回製品１０９から抜き出され、巻回製品を取り出す。なお、正電極２０４及び負電極２０６には、それぞれ取り出し電極が取り付けられる。

【0008】

巻回製品１０９は、次工程に搬入され、次工程において、図２２に示す電池缶１３０に入れられ、電解液が、セパレータと正電極及び負電極との隙間に、電池缶１３０の開口部側から（上方から）注入され、電池が形成される。

【0009】

以上のようにコア１０８を用いて巻回製品１０９を製造する場合、市販のコア１０８が用いられ、又は、別工程において製造されたものが用いられるが、コア１０８を巻回装置１２０の回転治具に取り付ける手間が必要であるため、巻回製品１０９の製造コストが嵩むこととなった。

【0010】

なお、コアに関する特許文献としては、コアレスシートロールの製造方法に関する文献が存在する（特許文献１参照。）。しかし、本願発明に関連するものはない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００４−２３１３９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の目的は、コアを巻回装置の回転治具に取り付ける必要のない巻回装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の巻回装置は、帯状の素子フィルムをコアに巻回する巻回機構を有する巻回装置であり、
回転中心軸及び外周面を有し、該外周面の周囲から空気を吸引する吸引体と、
前記吸引体を前記回転中心軸のまわりに回転させる回転手段と、
コア用フィルムの先端付近を前記吸引体の外周面に位置決めする位置決め手段と、
前記吸引体が所定の回転角だけ回転させられて巻回されたコア用フィルム巻回体の後端を切断する切断手段と、
前記コア用フィルム巻回体の後端付近の内周面を該コア用フィルム巻回体の外周面に固定する後端固定手段と、
を含むことを特徴とする。
また、本発明の巻回装置は、前記巻回装置において、前記後端固定手段は、前記コア用フィルム巻回体の後端付近を該コア用フィルム巻回体の外周面に粘着テープで固定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明の巻回装置によれば、巻回装置において、コアを製造し、製造したコアにセパレータ等を巻回することができる。このため、コアを巻回装置の回転治具に取り付ける作業が不要となり、巻回製品の製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る巻回装置全体を示す正面図である。

【図2】本発明に係る巻回装置の第一吸引体を示す断面斜視図であり、同図（ａ）は一の実施形態を示し、同図（ｂ）は他の実施形態を示す。

【図3】図１の巻回装置の第一吸引体を基盤に対して直角方向に移動させる機構を示す側面断面図である。

【図4】図１の巻回装置の第一吸引体を基盤に対して直角方向に移動させて基盤内に収めた状態を示す側面断面図である。

【図5】図１の巻回装置において、コア用フィルムの先端付近の位置決め手段の機構を示す拡大図であり、同図（ａ）は正面図であり、同図（ｂ）は右側面図である。

【図6】図１の巻回装置の第二吸引体近辺の機構を示す側面断面図である。

【図7】図１の巻回装置において、粘着テープの先端付近の位置決め手段の機構を示す拡大図であり、同図（ａ）は左側面図であり、同図（ｂ）は正面図である。

【図8】図１の巻回装置において、コア用フィルムの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は吸引ノズルが待機する状態を示す図であり、同図（ｂ）は吸引ノズルがコア用フィルム１４を吸引した状態を示す図である。

【図9】図１の巻回装置において、コア用フィルムの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は吸引ノズルがコア用フィルムを位置決めした状態を示す図であり、同図（ｂ）は吸引ノズルが戻りながら第一吸引体が回転する状態を示す図である。

【図10】図１の巻回装置において、コア用フィルムの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は吸引ノズルが戻りながら第一吸引体が回転してコア用フィルムを巻回する状態を示す図であり、同図（ｂ）はカッタによってコア用フィルムを切断する状態を示す図である。

【図11】図１の巻回装置において、粘着テープの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は位置決め治具が待機する状態を示す図であり、同図（ｂ）は位置決め治具が粘着テープに接触した状態を示す図である。

【図12】図１の巻回装置において、粘着テープの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は位置決め治具が粘着テープを位置決めした状態を示す図であり、同図（ｂ）は位置決め治具が戻りながら第二吸引体が回転する状態を示す図である。

【図13】図１の巻回装置において、粘着テープの先端付近の位置決め手段の作動を示す正面図であり、同図（ａ）は位置決め治具が戻りながら第二吸引体が更に回転する状態を示す図であり、同図（ｂ）はカッタによって粘着テープを切断する状態を示す図である。

【図14】図１の巻回装置において第二吸引体を第一吸引体に隣接させた状態を示す一部拡大正面図である。

【図15】図１の巻回装置により粘着テープをコアに貼着する状態を示す一部拡大正面図である。

【図16】同図（ａ）は、図１の巻回装置により粘着テープをコアに貼着した状態を示す一部拡大正面図であり、同図（ｂ）は、把持手段がコアを挟持する状態を示す一部拡大正面図である。

【図17】把持手段がコアを押し潰す状態を示す一部拡大正面図である。

【図18】コアに回転治具を挿入した状態を示す一部拡大正面図である。

【図19】コアが回転治具に固定される状態を示す一部拡大正面図である。

【図20】従来の巻回装置を示す正面図である。

【図21】同図（ａ）は巻芯に素子フィルムを巻回する状態を示す正面図であり、同図（ｂ）は製造した巻回製品を示す正面図である。

【図22】巻回製品によって電池を製造する状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る巻回装置の実施形態について図面に基づいて説明する。図１において、符号１０は、本発明に係る巻回装置であり、セパレータ、セパレータ、正電極及び負電極をコアに巻回する装置である。セパレータ及びセパレータは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂から構成される。正電極及び負電極は、金属箔から構成され、又は、金属箔に帯状の樹脂を重ね合わせて構成される。符号１２は、本発明に係るコア製造機構である。

【0017】

巻回装置１０は、図１に示すように、略鉛直方向に配設され、アルミニウム合金や鋼などから成る基盤３２を備えている。基盤３２には、コア用フィルム１４からコア（図１に図示しない。図１７に符号１６で示す。）を製造するコア製造機構１２と、帯状のセパレータ２００及び２０２、帯状の正電極２０４、帯状の負電極２０６をコア１６に巻回していく巻回機構１８と、製造したコア１６をコア製造機構１２から巻回機構１８へ送る搬送経路７２と、が設置されている。

【0018】

（コア製造機構）
コア製造機構１２は、図１に示すように、外周面２０を有し外周面２０の周囲から空気を吸引するドラム状の第一吸引体（吸引体）２２を備えている。第一吸引体２２は、図２（ａ）に示すように、中空部３４と、外周面２０から中空部３４まで貫通する複数の吸引孔３８と、を有している。複数の吸引孔３８が配列された範囲の回転中心軸Ｃ１方向の長さは、吸引するコア用フィルム１４の幅よりも狭くなるように構成されている。なお、第一吸引体２２は、図２（ｂ）に示すように、中空部３４と、外周面２０から中空部３４まで貫通する複数のスリット３８０と、を有してもよい。

【0019】

第一吸引体２２は、図示しない真空ポンプを駆動させることにより、中心に設けられた図３及び図４に示す真空引き孔２３から、中空部３１３及びロータリージョイント３１４を介して中空部３４の空気を吸引することができる。これにより、外周面２０の周囲の空気を、吸引孔３８を介して吸引することができる。また、第一吸引体２２は、回転中心軸Ｃ１を有し、図３及び図４に示すサーボモータ（回転手段）３００により、時計回りに回転させられる。但し、第一吸引体２２は、クラッチ３０１を作動させることにより、サーボモータ３００によって駆動せず、自由回転可能となる。第一吸引体２２は、コア用フィルム１４を外周面２０に吸引して、時計回りに回転させられることにより、外周面２０にコア用フィルム１４を巻回することができる。第一吸引体２２は、リニアモータ３０２により、Ｙ軸方向に移動することが可能である。

【0020】

また、コア製造機構１２は、図１に示すように、第一吸引体２２に隣接する第一基台２４を備えている。第一基台２４は、図示しないモータ機構等の駆動手段により、基盤３２に設置された一対のレール９６に沿ってＺ軸方向に移動可能である。

【0021】

第一基台２４には、図１に示すように、コア用フィルム１４の原反４２を回転可能に支持する支持軸４４が設置されている。コア用フィルム１４は、フリーローラ４６に巻き掛けられている。コア用フィルム１４は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂から形成されている。第一基台２４には、回転可能であり、原反４２から第一吸引体２２に向かって送られるコア用フィルム１４が巻き掛けられる複数のフリーローラ４６が設置されている。原反４２から第一吸引体２２に向かって送られるコア用フィルム１４の張力は、上下移動可能なダンサローラ４８により調節される。

【0022】

第一基台２４には、コア用フィルム１４の先端１５付近を吸引し、第一基台２４に対してＸ軸正方向に移動して、コア用フィルム１４の先端１５付近を第一吸引体２２の外周面２０に位置決めする吸引ノズル（位置決め手段）２６が配置されている。吸引ノズル２６は、図５に示すシリンダ３０４により第一基台２４に対してＸ軸方向に移動する。また、シリンダ３０４は、図示しないサーボモータにより、図１に示すように、回転中心軸Ｃ３を中心として回転可能である。

【0023】

吸引ノズル２６は、図５に示すように、支持部材３０６によって複数個支持され、支持部材３０６は、ピストン３０８の先端付近の回転中心軸Ｃ４を中心としてバネ３１０の付勢力に抗して反時計まわりに回転可能である。支持部材３０６の時計まわりへの回転はストッパー３１２と支持部材３０６の他端から突出する突起３０６ａとによって規制される。吸引ノズル２６がコア用フィルム１４の先端１５付近を第一吸引体２２の外周面２０に位置決めする作用については、後で詳述する。

【0024】

第一基台２４には、図１に示すように、第一吸引体２２の外周面２０に巻回されたコア用フィルム巻回体の後端を切断するカッタ３０が設置されている。カッタ３０は、図示しないシリンダ等の駆動手段によって、Ｚ軸負方向に移動することにより、コア用フィルム１４を切断するように構成されている。

【0025】

第一基台２４には、カッタ３０がコア用フィルム１４を切断する時に、第一基台２４に対してＺ軸負方向に移動し、コア用フィルム１４の切断部付近を第一吸引体２２の外周面２０に押し付ける押圧手段２８が設置されている。押圧手段２８は、押圧体５０と、押圧体５０をＺ軸負方向に移動させるシリンダ５２と、から構成されている。

【0026】

第一基台２４には、製造したコア１６を把持して第一基台２４に対してＸ軸正方向に移動し、コア１６を次工程の搬送経路７２へ送り出す把持手段（移動手段）６８が設置されている。把持手段６８は、図示しないシリンダ機構により互いに離隔又は接近する２個の把持部材６９から構成される。把持部材６９は、図示しないモータ機構等の駆動手段によって第一基台２４に設置されたレール７０に沿ってＸ軸方向に移動する。

【0027】

コア製造機構１２は、粘着テープ用フィルム７６の原反７８を回転可能に支持する支持軸８０と、粘着テープ用フィルム７６が巻き掛けられるフリーローラ８２と、を備えている。粘着テープ用フィルム７６は、粘着面側を外側にして原反７８として巻かれている。

【0028】

コア製造機構１２は、搬送経路７２を隔てて第一基台２４と反対の位置に、第二基台８６を備える。すなわち、第一基台２４と第二基台８６が搬送経路７２を挟む状態となる。第二基台８６は、図示しないモータ機構等の駆動手段により、基盤３２に設置されたレール１１０に沿ってＺ軸方向に移動可能である。

【0029】

第二基台８６には、図１に示すように、外周面８８を有し外周面８８の周囲から空気を吸引するドラム状の第二吸引体９０が配置されている。第二吸引体９０は、中空部９２と、外周面８８から中空部９２まで貫通する吸引孔９４と、を有している。第二吸引体９０は、図示しない真空ポンプを駆動させることにより、図６に示すように、中心に設けられた真空引き孔３１６から、中空部３１７及びロータリージョイント３１８を介して中空部９２の空気を吸引することができる。これにより、外周面８８の周囲の空気を、吸引孔９４を介して吸引することができる。

【0030】

吸引孔９４は、複数形成されているが、粘着テープを吸引しない吸引孔９４は塞がれている。また、第二吸引体９０は、回転中心軸Ｃ２を有し、図６に示すサーボモータ（回転手段）３２０により、反時計回りに回転させられる。第二吸引体９０は、粘着テープの非粘着面を外周面８８に吸引することができる。第二吸引体９０は、図６に示す支持部材３１１によって支持され図示しない駆動手段により支持部材３１１を図１に示すシリンダ１０２によってＸ軸方向に移動させることにより、Ｘ軸方向に移動可能である。

【0031】

また、第二基台８６には、図１に示すように、粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近の粘着面に付着させ、粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近を第二吸引体９０の外周面８８まで移動させて位置決めする位置決め治具１００が設置されている。位置決め治具１００は、シリンダ３２２により第二基台８６に対してＸ軸方向に移動する。また、シリンダ３２２は、図示しないサーボモータにより、図１に示す回転中心軸Ｃ５を中心として回転可能である。

【0032】

位置決め治具１００は、図７に示すように、支持部材３２４によって支持され、支持部材３２４は、ピストン３２６の先端付近の回転中心軸Ｃ６を中心としてバネ３２８の付勢力に抗して時計まわりに回転可能である。支持部材３２４の反時計まわりへの回転はストッパー３３０と支持部材３２４の他端から突出する突起３２４ａによって規制される。位置決め治具１００は、粘着テープの粘着面の面積を少なくして粘着テープが剥がれやすくなるように、複数の溝３３２を有している。位置決め治具１００が粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近を第二吸引体９０の外周面８８に位置決めする作用については、後で詳述する。

【0033】

また、第二基台８６には、図１１（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、第二吸引体９０の外周面８８に吸引された粘着テープ用フィルム７６の吸引部後端を切断するカッタ１０６が設置されている。カッタ１０６は、図示しないシリンダ等の駆動手段によって、図１３（ｂ）における背面から正面に向かう方向に移動し、第二吸引体９０が有するカッタ溝３３４に入り込むことにより、吸引部後端を切断するように構成されている。

【0034】

（巻回機構）
巻回機構１８は、図１に示すように、互いに離隔接近可能な２個の挿入部材１０１から構成された回転治具１１１を備えている。回転治具１１１は、２個の挿入部材１０１を互いに接近させることにより、製造したコア１６（図１７に示す）に挿入できる。回転治具１１１は、図示しないスライド機構によって、Ｚ軸方向に、図１に示す領域Ａ、Ｂ及びＣの３段階で移動可能である。また、回転治具１１１は、ＸＺ平面に対して直角方向に移動することが可能である。巻回機構１８は、セパレータ２００、セパレータ２０２、正電極２０４、及び負電極２０６の先端を、回転治具１１１の挿入されたコア１６の外周面に位置決めし、回転治具１１１を図示しないモータによって回転させることにより、セパレータ２００等をコア１６に巻回できる。

【0035】

（搬送経路）
搬送経路７２は、回転治具１１１をＺ軸方向に移動させる図示しないスライド機構を備えている。図１において、符号Ａは、製造したコア１６に回転治具１１１を挿入する領域を示し、符号Ｂは、セパレータ２００等をコア１６に巻回する領域を示し、符号Ｃは、セパレータ２００等をコア１６に巻回して製造した巻回製品を図示しないプッシャー等によって搬送台１１２上へ搬出する領域を示す。

【0036】

以上のような構成の巻回装置１０の作用について以下に説明する。なお、特に断らない限り、作用を時系列に沿って説明する。

【0037】

（コア用フィルムの巻回）
図１に示すように、支持軸４４には、コア用フィルム１４の原反４２が取り付けられている。

【0038】

図８（ａ）に示すように、コア用フィルム１４の先端１５は吸引ノズル２６近辺に位置決めされている。図８（ａ）に示す吸引ノズル２６の位置が原点である。図示しない真空ポンプが作動させられ、吸引ノズル２６から空気が吸引される。図８（ｂ）に示すように、シリンダ３０４がＣ３を回転中心として時計まわりに回転させられ、吸引ノズル２６がコア用フィルム１４の先端１５付近を吸引する。

【0039】

図９（ａ）に示すように、シリンダ３０４が作動し、ピストン３０８が延出し、吸引ノズル２６に吸引されたコア用フィルム１４の先端１５付近がピストン３０８の根元から先端に向かって移動する。この時、支持部材３０６は、吸引ノズル２６が第一吸引体２２の外周面２０に当接することにより、第一吸引体２２の外周面２０からの反力により、回転中心軸Ｃ４を中心としてバネ３１０の付勢力に抗して反時計まわりに僅かに回転する。これにより、コア用フィルム１４の先端１５付近が、第一吸引体２２の外周面２０に沿ってスライドする。

【0040】

図示しない真空ポンプが作動させられ、コア用フィルム１４の先端１５付近が第一吸引体２２の外周面２０に吸引させられる。吸引ノズル２６による吸引が解除され、図９（ｂ）に示すように、シリンダ３０４がＣ３を回転中心として反時計まわりに回転させられ、吸引ノズル２６はコア用フィルム１４の先端１５付近から離隔する。第一吸引体２２が時計まわりに一定角度、例えば５４０度回転させられた後停止し、コア用フィルム１４が第一吸引体２２の外周面２０に一回り半巻回される。

【0041】

シリンダ３０４が作動させられ、図１０（ａ）に示すように、吸引ノズル２６が原点復帰させられる。シリンダ５２が作動させられ、図１０（ｂ）に示すように、押圧体５０がＺ軸負方向に移動しコア用フィルム１４を押圧する。カッタ３０が、図示しないシリンダによってＺ軸負方向に移動し、コア用フィルム１４を切断する。これにより、コア用フィルム巻回体５４が形成される。

【0042】

その後、図１に示すコア用フィルム１４の支持軸４４が反時計まわりに一定角度回転させられ、図８（ａ）に示すように、コア用フィルム１４の先端１５が吸引ノズル２６近辺に位置決めされる。なお、コア用フィルム巻回体５４のコア用フィルム１４は、ほどけないように、押圧体５０によって押さえられてもよい。

【0043】

（粘着テープの形成）
図１に示すように、支持軸８０には、粘着テープ用フィルム７６の原反７８が取り付けられている。粘着テープ用フィルム７６はフリーローラ８２に巻き掛けられ、先端９５が位置決め治具１００の近辺まで引っ張られている。位置決め治具１００の近辺において、粘着テープ用フィルム７６の粘着面が上を向いている。

【0044】

図１１（ａ）に示すように、粘着テープ用フィルム７６の先端９５は位置決め治具１００近辺に位置決めされている。カッタ１０６は、図１１（ａ）における正面から背面に向かう方向（ＸＺ平面に垂直方向）に退避している。図１１（ａ）に示す位置決め治具１００の位置が原点である。シリンダ３２２がＣ５を回転中心として反時計まわりに回転させられ、図１１（ｂ）に示すように、位置決め治具１００が粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近に接触させられる。これにより、粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近が位置決め治具１００に貼着させられる。

【0045】

シリンダ３２２が作動し、図１２（ａ）に示すように、ピストン３２６が延出し、位置決め治具１００に貼着された粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近がピストン３２６の根元から先端に向かって移動する。この時、支持部材３２４は、位置決め治具１００が第二吸引体９０の外周面８８に当接することにより、第二吸引体９０の外周面８８からの反力により、回転中心軸Ｃ６を中心としてバネ３２８の付勢力に抗して時計まわりに僅かに回転する。これにより、粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近が、第二吸引体９０の外周面８８に沿ってスライドする。図示しない真空ポンプが作動させられ、粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近が第二吸引体９０の外周面８８に吸引させられる。

【0046】

シリンダ３２２が反時計まわりに回転させられ、図１２（ｂ）に示すように、位置決め治具１００は粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近から離隔する。位置決め治具１００と粘着テープ用フィルム７６との粘着力よりも粘着テープ用フィルム７６の第二吸引体９０への吸引力が強いため、位置決め治具１００は粘着テープ用フィルム７６の先端９５付近から離隔する。

【0047】

シリンダ３２２が作動させられ、図１３（ａ）に示すように、位置決め治具１００が原点復帰させられる。第二吸引体９０が反時計まわりに一定角度回転させられ、カッタ溝３３４が最上部に位置決めされる。図１３（ｂ）に示すように、カッタ１０６が、図１３（ｂ）における背面から正面に向かう方向（ＸＺ平面に垂直方向）に移動し、カッタ溝３３４内に入り込む。これにより、粘着テープ用フィルム７６が切断され、粘着テープ７４が形成される。この時、粘着テープ７４は第二吸引体９０に吸引されている。

【0048】

その後、図１に示す何着テープ用フィルム７６の支持軸８０が時計まわりに一定角度回転させられ、図１１（ａ）に示すように、粘着テープ用フィルム７６の先端９５が吸引ノズル２６近辺に位置決めされる。

【0049】

（粘着テープの貼着）
まず、粘着テープ７４の位置が、コア用フィルム巻回体５４の後端５６の位置に対して、コア用フィルム巻回体５４の後端５６をまたぐ付近に貼着される位置（図１４に示す位置）となるように、第二吸引体９０又は第一吸引体２２が既定角度回転させられる。なお、第一吸引体２２に巻回されているコア用フィルム巻回体５４は、静電気により弛むことはない。図１に示すシリンダ１０２が作動し、第二吸引体９０がＸ軸負方向に移動し、図１４に示すように、第二吸引体９０は、第一吸引体２２に巻回されたコア用フィルム巻回体５４に接触する。なお、コア用フィルム巻回体５４の後端５６付近がほどけないように、コア用フィルム巻回体５４の後端５６付近を押圧体５０と第一吸引体２２とによって挟持してもよい。

【0050】

第二吸引体９０が、第一吸引体２２に巻回されたコア用フィルム巻回体５４に接触した状態で、図示しないサーボモータにより図１４に示すように反時計まわりに回転駆動させられる。この時、クラッチ３０１が作動させられ、第一吸引体２２は第二吸引体９０に従動し、時計まわりに回転する。第一吸引体２２を回転駆動させ、第二吸引体９０のクラッチを切って第二吸引体９０を従動させてもよい。

【0051】

第二吸引体９０が反時計まわりに回転し、第一吸引体２２が時計まわりに回転することにより、図１５に示すように、粘着テープ７４がコア用フィルム巻回体５４の後端５６付近に貼着されていく。

【0052】

図１６（ａ）に示すように粘着テープ７４がコア用フィルム巻回体５４の後端５６付近に貼着されると、図１に示すシリンダ１０２が作動し、第二吸引体９０はＸ軸正方向に移動し、図１の位置に復帰する。

【0053】

（コアの完成）
図１に示す第一基台２４及び把持手段６８がレール９６に沿ってＺ軸正方向に移動させられた後、把持手段６８がレール７０に沿ってＸ軸正方向に移動させられる。これにより、図１６（ｂ）に示すように、第一吸引体２２に巻回されているコア用フィルム巻回体５４が把持手段６８内に入った状態となる。

【0054】

２個の把持部材６９が互いに接近する方向に僅かに移動させられ、２個の把持部材６９がコア用フィルム巻回体５４の外周面に接触し、コア用フィルム巻回体５４が２個の把持部材６９によって把持される。第一吸引体２２は、図１６（ｂ）における正面から背面に向かう方向（ＸＺ平面に対して垂直方向）に移動させられ、コア用フィルム巻回体５４から抜き出される。

【0055】

図１７に示すように、２個の把持部材６９が互いに接近する方向（Ｚ軸方向）に更に移動させられ、把持されているコア用フィルム巻回体５４はＺ軸方向に押し潰され、コア１６が形成される。

【0056】

（コアの移動）
把持手段６８がレール７０に沿ってＸ軸正方向に更に移動させられ、図１８に示すように、コア１６は、搬送経路７２の領域Ａまで移動させられる。領域Ａにおいて、回転治具１１１が、図１８における背面から正面に向かう方向（ＸＺ平面に対して垂直方向）に移動させられ、把持部材６９によって把持されているコア１６に挿入される。

【0057】

コア１６に挿入された回転治具１１１は、図１９に示すように、２個の挿入部材１０１が互いに離隔する方向に移動させられ、コア１６の内周面に接触し内周面を押圧する。コア１６は、回転治具１１１の外周面に固定される。把持手段６８は、レール７０に沿ってＸ軸負方向に移動させられ、コア１６から離隔する。コア１６の固定された回転治具１１１は、領域Ｂ（図１に示す）に移動させられる。

【0058】

（巻回製品の形成）
領域Ｂにおいては、コア１６の外周面にセパレータ２００、セパレータ２０２、正電極２０４及び負電極２０６の先端が固定され、回転治具１１１が回転させられ、コア１６にセパレータ２００等が巻回される。

【0059】

コア１６に巻回されたセパレータ２００等の巻回体は、後端が図示しないカッタによって切断される。次に、巻回体の後端が巻回体の外周に固定され、図示しない巻回製品が形成される。この時、巻回製品は回転治具１１１のまわりに固定されている。

【0060】

（巻回製品の搬出）
巻回製品が固定された回転治具１１１が、図１に示す領域Ｂから領域Ｃへ移動させられる。領域Ｃにおいては、回転治具１１１に固定された巻回製品が、図示しない支持具によって支持される。回転治具１１１の２個の挿入部材１０１が、互いに接近させられ、図１における正面から背面に向かう方向（ＸＺ平面に対して垂直方向）に移動させられ、巻回製品から抜き出される。

【0061】

巻回製品を支持する支持具が、図１に示すＸ軸負方向へ移動させられ、巻回製品を搬送台１１２上へ載置する。巻回製品が載置された搬送台１１２がＸ軸負方向へ移動させられ、巻回製品は巻回装置１０から搬出される。搬出された巻回製品は、図示しない電池缶に入れられ、電解液が、セパレータと正電極及び負電極との隙間に注入され、電池が形成される。

【0062】

本発明の巻回装置１０、コア製造機構１２、及びコア製造方法によれば、巻回装置１０において、コア１６を製造し、製造したコア１６にセパレータ２００等を巻回することができる。このため、コア１６を巻回装置１０の回転治具１１１に取り付ける作業が不要となる。このため、巻回製品の製造コストを低減できる。

【0063】

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、コア用フィルム巻回体の後端又は粘着テープの吸引部後端を切断する切断手段は、溶断装置であってもよい。また、コア用フィルム巻回体の後端付近をコア用フィルム巻回体の外周面に固定する後端固定手段はヒータを用いた溶着装置であってもよい。また、第一吸引体及び第二吸引体は、円形断面を有するドラム形状に限定されず、多角形断面を有するものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の巻回装置、コア製造機構、及びコア製造方法によれば、コアを巻回装置の回転治具に取り付ける作業が不要となる。このため、電池又はコンデンサを製造するために広く利用できる。

【符号の説明】

【0065】

１０：巻回装置
１２：コア製造機構
１４：コア用フィルム
１６：コア
１８：巻回機構
２０：外周面
２２：第一吸引体
２４：第一基台
２６：吸引ノズル
２８：押圧手段
３０：カッタ
３２：基盤
３４：中空部
３８：吸引孔
４２：原反
５０：押圧体
５２：シリンダ
５４：コア用フィルム巻回体
６８：把持手段
７２：搬送経路
７４：粘着テープ
７６：粘着テープ用フィルム
７８：原反
８６：第二基台
８８：外周面
９０：第二吸引体
９２：中空部
９４：吸引孔
１００：治具
１０２：シリンダ
１０６：カッタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】