(57)【要約】【課題】搬送されるセパレータ部材の蛇行を抑制できる包装装置を提供する。【解決手段】包装装置は、複数列で供給される正極８Ｒ，８Ｌを搬送経路に沿って搬送しながら、それぞれの正極８Ｒ，８Ｌをセパレータで包装する装置であって、搬送される正極８Ｒ，８Ｌの第１面側において搬送経路に沿って、セパレータ部材１８ａを搬送するとともに、正極８Ｒ，８Ｌの第２面側において搬送経路に沿って、セパレータ部材１８ｂを搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送されるセパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂを互いに溶着する溶着装置と、溶着装置の下流に配置され、セパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂを正極８Ｒ，８Ｌの第１面側及び第２面側から挟持するニップロール装置５０と、を備え、ニップロール装置５０は、複数列で供給される正極８Ｒ，８Ｌのそれぞれの列に対応する複数のロール５３Ｒ，５３Ｌを含む。【選択図】図６
2020043007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列で供給される電極を搬送経路に沿って搬送方向に搬送しながら、それぞれの前記電極をセパレータで包装する包装装置であって、
搬送される前記電極の前記搬送経路に沿って、前記搬送経路が形成する平面の一面側において前記セパレータの母材である第１セパレータ部材を搬送するとともに、前記平面の他面側において前記搬送経路に沿って、前記セパレータの母材である第２セパレータ部材を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を互いに溶着する溶着装置と、
前記溶着装置の下流に配置され、前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を前記一面側及び前記他面側から挟持するニップロール装置と、を備え、
前記ニップロール装置は、前記一面側及び前記他面側の少なくとも一方において、複数列で供給される前記電極のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、
前記複数のロールは、前記第１セパレータ部材から前記第２セパレータ部材までの厚みの変化に追従する、包装装置。
【請求項２】
前記複数のロールは、搬送方向に交差する幅方向において、搬送される前記電極の通過位置の範囲内に収まるように配置されている、請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記複数のロールは、少なくとも前記列毎に別個の回転軸を備え、
前記回転軸は、各々独立して上下動が可能である、請求項１又は２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記溶着装置の下流に配置され、溶着された前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を個片に切断する切断装置をさらに備え、
前記ニップロール装置は、前記切断装置の上流に配置される前記複数のロールを含む第１ニップロール装置と、前記切断装置の下流に配置される前記複数のロールを含む第２ニップロール装置と、を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装装置。
【請求項５】
前記複数のロールのそれぞれは、回転軸と、前記回転軸に支持され前記搬送方向に交差する幅方向に互いに離間する複数のローラ体と、前記複数のローラ体の間において前記回転軸を支持する支持部材とを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装装置。
【請求項６】
前記ニップロール装置は、前記一面側に配置される前記複数のロールと、前記他面側に配置される一つの共通ロールと、を備え、
前記複数のロールと前記共通ロールとは、協働して前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を挟持し、
前記共通ロールは、前記セパレータに搬送方向の力を付与する駆動輪である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の包装装置。
【請求項７】
複数列で供給される電極を搬送経路に沿って搬送しながら、それぞれの前記電極をセパレータで包装する包装装置であって、
前記電極の前記搬送経路に沿って、前記搬送経路が形成する平面の一面側において前記セパレータの母材である第１セパレータ部材を搬送するとともに、前記搬送経路が形成する平面の他面側において前記搬送経路に沿って、前記セパレータの母材である第２セパレータ部材を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を互いに溶着する溶着装置と、
前記溶着装置の下流に配置され、複数列で供給される前記電極同士の間において、前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を搬送方向に沿って切断する切断機と、
前記切断機の下流に配置され、複数列で供給される前記電極のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を前記電極の前記一面側及び前記他面側から挟持する第１ニップロール装置と、
前記第１ニップロール装置の下流に配置され、溶着された前記第１セパレータ部材及び前記第２セパレータ部材を個片に切断する切断装置と、
前記切断装置の下流に配置され、前記個片のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、前記個片を挟持する第２ニップロール装置と、を備える、包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極を搬送経路に沿って搬送しながら電極をセパレータで覆って包装する包装装置が知られている。特許文献１に記載された包装装置は、セパレータの母材であるセパレータ部材を溶着する溶着装置と、溶着装置の下流側に設けられ、搬送されるセパレータ部材を上下から挟んだ状態で下流へ搬送するニップローラと、を備える。また、特許文献１に記載された包装装置では、２列に配置された複数の電極が順次搬送されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１０５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような包装装置には、例えば前工程で製造された電極が、整列された状態で順次供給される。しかし、状況によっては、電極が部分的に１列で供給されることもあり得る。電極が搬送されていない列は、セパレータ部材のみとなっているため、電極が搬送されている列に比べて、薄肉状に形成される。ニップロールは、電極が搬送される厚肉状の部分を挟持するため、薄肉状の部分を適切に挟持できないことが考えられる。この場合、薄肉状部分が下流に搬送され難くなり、セパレータ部材が蛇行する虞がある。
【０００５】
本発明の一側面は、搬送されるセパレータ部材の蛇行を抑制できる包装装置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】
【０００６】
本発明の一側面に係る包装装置は、複数列で供給される電極を搬送経路に沿って搬送方向に搬送しながら、それぞれの電極をセパレータで包装する包装装置であって、搬送される電極の搬送経路に沿って、搬送経路が形成する平面の一面側においてセパレータの母材である第１セパレータ部材を搬送するとともに、平面の他面側において搬送経路に沿って、セパレータの母材である第２セパレータ部材を搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送される第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を互いに溶着する溶着装置と、溶着装置の下流に配置され、第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を一面側及び他面側から挟持するニップロール装置と、を備え、ニップロール装置は、一面側及び他面側の少なくとも一方において、複数列で供給される電極のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、複数のロールは、第１セパレータ部材から第２セパレータ部材までの厚みの変化に追従する。
【０００７】
上記包装装置では、搬送経路が形成する平面の一面側を搬送される第１セパレータ部材と搬送経路が形成する平面の他面側を搬送される第２セパレータ部材とが溶着装置で互いに溶着されることにより、第１セパレータ部材と第２セパレータ部材とによって電極が包装される。溶着装置の下流に配置されるニップローラ装置は、それぞれの電極の列に対応するロールを含んでいる。そのため、いずれかの列において電極が包装されていないことがあっても、電極が包装されている列と電極が包装されていない列とが、それぞれに対応したロールによって挟持される。この際、各ロールは、第１セパレータ部材から第２セパレータ部材までの厚みの変化に追従し、第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を挟持する。したがって、セパレータ部材の蛇行を抑制することができる。
【０００８】
複数のロールは、搬送方向に交差する幅方向において、搬送される電極の通過位置の範囲内に収まるように配置されていてもよい。この構成では、電極の有無に関わらず、ロールによってセパレータ部材が確実に挟持され得る。
【０００９】
複数のロールは、少なくとも列毎に別個の回転軸を備え、回転軸は、各々独立して上下動が可能であってもよい。この構成では、ロールごとに異なる回転軸を有しているので、ロールを別々に上下動させやすい。
【００１０】
溶着装置の下流に配置され、溶着された第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を個片に切断する切断装置をさらに備え、ニップロール装置は、切断装置の上流に配置される複数のロールを含む第１ニップロール装置と、切断装置の下流に配置される複数のロールを含む第２ニップロール装置と、を含んでもよい。この構成では、セパレータの個片を第２ニップロール装置によって適切に挟持できるため、個片が搬送されなくなることを抑制できる。
【００１１】
複数のロールのそれぞれは、回転軸と、回転軸に支持され搬送方向に交差する幅方向に互いに離間する複数のローラ体と、複数のローラ体の間において回転軸を支持する支持部材とを備えてもよい。この構成では、複数のローラ体の間に支持部材が配置されるため、幅方向に隣り合うロール同士の間隔を小さくできる。そのため、幅方向の広い範囲にわたってローラ体を配置することができ、セパレータ部材に掛かる負荷を小さくすることができる。
【００１２】
ニップロール装置は、一面側に配置される複数のロールと、他面側に配置される一つの共通ロールと、を備え、複数のロールと共通ロールとは、協働して第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を挟持し、共通ロールは、セパレータに搬送方向の力を付与する駆動輪であってよい。複数のロールに共通する共通ロールが駆動輪となっているため、ニップロール装置におけるセパレータの搬送機構が複雑になることが抑制される。
【００１３】
本発明の一側面に係る包装装置は、複数列で供給される電極を搬送経路に沿って搬送しながら、それぞれの電極をセパレータで包装する包装装置であって、電極の搬送経路に沿って、搬送経路が形成する平面の一面側においてセパレータの母材である第１セパレータ部材を搬送するとともに、搬送経路が形成する平面の他面側において搬送経路に沿って、セパレータの母材である第２セパレータ部材を搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送される第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を互いに溶着する溶着装置と、溶着装置の下流に配置され、複数列で供給される電極同士の間において、第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を切断する切断機と、切断機の下流に配置され、複数列で供給される電極のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を電極の第１面側及び第２面側から挟持する第１ニップロール装置と、第１ニップロール装置の下流に配置され、溶着された第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材を個片に切断する切断装置と、切断装置の下流に配置され、個片のそれぞれの列に対応する複数のロールを含み、個片を挟持する第２ニップロール装置と、を備える。
【００１４】
上記包装装置では、電極の第１面側を覆う第１セパレータ部材と電極の第２面側を覆う第２セパレータ部材とが溶着装置で互いに溶着されることにより、第１セパレータ部材と第２セパレータ部材とによって電極が包装される。電橋を包装した第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材は、切断機によって電極の列ごとに分割される。第１ニップローラ装置は、それぞれの電極の列に対応するロールを含んでいる。そのため、複数の列に電極が包装されていない列があった場合でも、電極が包装されている列と電極が包装されていない列とをそれぞれに対応したロールによって挟持することができる。したがって、セパレータ部材の蛇行を抑制することができる。電極の列ごとに分割された第１セパレータ部材及び第２セパレータ部材は、切断装置によって個片となる。これにより、各電極がセパレータによって包装された状態になる。個片となったセパレータ付き電極は第２ニップロール装置によって適切に挟持されるため、個片が搬送されなくなることが抑制されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一側面によれば、搬送されるセパレータ部材の蛇行を抑制できる包装装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】蓄電装置の内部を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】セパレータ付き正極を模式的に示す図である。
【図４】本実施形態に係る包装装置の概略側面図である。
【図５】搬送過程のセパレータ付き正極を示す平面図である。
【図６】ニップロール装置を模式的に示す概略図である。
【図７】ニップロール装置を模式的に示す概略図である。
【図８】ニップロール装置を模式的に示す断面図である。
【図９】他の例に係る包装装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
［第１実施形態］
まず、一実施形態に係る包装装置によって製造されるセパレータ付き正極を含む蓄電装置について説明する。図１は、蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２において、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。
【００１９】
蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、電極組立体３とケース２の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。
【００２０】
電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。
【００２１】
図３は、セパレータ付き正極１１を模式的に示す図である。図１〜３に示されるように、正極８は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。箔本体部１４ａは、下端部１４ｘ、下端部１４ｘの反対側の上端部１４ｙ、及び、下端部１４ｘと上端部１４ｙとを互いに接続する一対の側端部１４ｒ，１４ｐを含む。側端部１４ｒ，１４ｐは、下端部１４ｘ及び上端部１４ｙに交差する。タブ１４ｂは、正極端子４の位置に対応するように箔本体部１４ａの上端部１４ｙから突出して、セパレータ１０を突き抜けている。すなわち、正極８は、セパレータ１０に覆われる薄板状の箔本体部１４ａと箔本体部１４ａから突出してセパレータ１０から露出したタブ１４ｂとを含む。タブ１４ｂは、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。
【００２２】
正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。
【００２３】
負極９は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。
【００２４】
負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
【００２５】
セパレータ１０は、一例として、正極８を内部に収容している。すなわち、正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０は、一対の長尺シート状のセパレータ部材を互いに溶着して袋状に形成される。具体的には、セパレータ１０は、セパレータ部材を互いに溶着して形成される溶着領域Ｗ１、溶着領域Ｗ２、溶着領域Ｗ３、及び溶着領域Ｗ４によって外縁が規定される袋状である。なお、図３においては、説明のために溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４に網掛けを施している。
【００２６】
溶着領域Ｗ１は、箔本体部１４ａの側端部１４ｒに対向すると共に側端部１４ｒに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ３は、箔本体部１４ａの側端部１４ｐに対向すると共に側端部１４ｐに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ２は、箔本体部１４ａの下端部１４ｘに対向すると共に下端部１４ｘに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ４は、箔本体部１４ａの上端部１４ｙに対向すると共に上端部１４ｙに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４は、矩形環状となるように互いに接続されている。互いに離間した複数（ここでは、２つ）の溶着領域Ｗ４間には、非溶着領域Ｗ５が介在されている。
【００２７】
セパレータ１０は、非溶着領域Ｗ５において開口している。セパレータ１０においては、非溶着領域Ｗ５を介して、タブ１４ｂが突出している。セパレータ１０の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。なお、セパレータ１０内で正極８のずれが生じない範囲において、溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４が間欠的、例えばドット形状をなすように形成されてもよい。
【００２８】
以上のように構成された蓄電装置１を製造する場合は、まず、帯状の金属箔に活物質層の前駆体が形成されたシート部材を製作する。次に、シート部材を所定の形状に切断し、正極８を形成した後、正極８のみセパレータで包装することで、セパレータ付き正極１１及び負極９を製作する。セパレータ付き正極１１及び負極９を製作した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層し、積層体を形成する。この積層体を加圧することでセパレータ付き正極１１及び負極９を密着させた後、セパレータ付き正極１１及び負極９をテープ等で固定することで電極組立体３を得る。そして、導電部材１２を介してセパレータ付き正極１１のタブ１４ｂを正極端子４に接続すると共に、導電部材１３を介して負極９のタブ１６ｂを負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。なお、前述した工程の説明では省略しているが、各工程又は工程間ではワーク（正極８，負極９，セパレータ付き正極１１など）の検査が実施される。検査により不良と判断されたワークは、製造ライン外へ排出、すなわち搬送経路から取り除かれる。
【００２９】
次に、図４及び図５を参照して、一実施形態に係る包装装置２０について説明する。図４は、本実施形態に係る包装装置２０の概略側面図である。図５は、セパレータ部材１８ｂを除いた時の溶着領域の様子を示す図であり、図５の（ａ）は後述する前段側のヒータローラ２５で溶着を行った時の様子を示し、図５の（ｂ）は後段側のヒータローラ２６で溶着を行った後の様子を示す。図４に示される包装装置２０は、搬送経路に配列された複数の電極（ここでは、正極８）をそれぞれセパレータで包装して、セパレータ付き電極（ここでは、セパレータ付き正極１１）を製造するセパレータ付き電極の製造装置である。包装装置２０は、セパレータ１０の母材となる長尺シート状（帯状）のセパレータ部材（第１セパレータ部材）１８ａ及びセパレータ部材（第２セパレータ部材）１８ｂを互いに溶着する。ここでは、包装装置２０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの溶着により、正極８が収容される袋状のセパレータ１０を形成する。
【００３０】
包装装置２０は、前工程で製造された正極８を、搬送しながらセパレータ１０で覆う装置である。前工程の設備は、例えば、電極母材（不図示）の切断により正極８を製造する電極製造装置（不図示）である。具体的に、本実施形態では、前工程の設備から搬送される正極８を、包装装置２０の搬送経路（ここでは、Ｘ軸に沿った経路）に沿って搬送しながら正極８にセパレータ１０を設ける。正極８は、搬送コンベア４０により搬送されて包装装置２０に供給される。搬送コンベア４０は、例えば、サン付のベルトコンベアである。なお、本実施形態では、搬送コンベア４０は、二列に配列された状態の正極８を包装装置２０に供給する。ただし、正極８は、三列以上で供給されてもよい。
【００３１】
前工程の電極製造装置は、電極母材から、幅方向に２つの正極を同時に切り出す、いわゆる二条取りを行う。また、電極製造装置は検査部を備えており、例えば、切断により形成された正極８の外形形状（寸法）の検査を行う。検査部の検査手段は、カメラを用いた画像認識であり、正極８の寸法が適正な数値範囲内に収まっているかどうかを、検査する。検査部は、検査を行った正極８の寸法が適正範囲を外れる場合、例えば、該当する正極８を不良品と判定し、搬送経路上から取り除く。電極製造装置は、通常、２つの正極８を同時に下流側に供給する。しかし、電極製造装置で不良品が発生した場合、１つの正極８のみが下流側に供給されることもある。
【００３２】
包装装置２０は、供給リール（搬送機構）２１と、供給リール（搬送機構）２２と、搬送ローラ２３と、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄと、ヒータローラ（溶着装置）２５と、ヒータローラ（溶着装置）２６と、ニップロール装置５０と、スリットカッター２９と、切断装置３１と、ニップロール装置６０と、を備えている。セパレータ部材１８ａは、供給リール２１が回転されることにより原反ロールから繰り出される。供給リール２１は、正極８の第１面８ａ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ａを搬送する。セパレータ部材１８ｂは、供給リール２２が回転されることにより原反ロールから繰り出される。供給リール２２は、正極８の第１面８ａと反対側の第２面８ｂ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ｂを搬送する。
【００３３】
なお、正極８の第１面８ａ及び第２面８ｂは、搬送経路を搬送されている状態における正極の下面及び上面であり、正極８が搬送されている状態に基づいて定義される。例えば、正極８が搬送される搬送経路の平面を基準にした場合、供給リール２１は、正極８の搬送経路となる平面に対し、一面側から搬送経路に向けてセパレータ部材１８ａを搬送する。また、供給リール２２は、正極８の搬送経路となる平面に対し、一面側と反対側の他面側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ｂを搬送する。
【００３４】
搬送ローラ２３は、搬送コンベア４０の下流側に配置されている。搬送ローラ２３は、搬送コンベア４０を搬送された正極８を、搬送経路に沿って下流に搬送する。搬送ローラ２３は、一対のニップローラ２３ａ，２３ｂを有している。ニップローラ２３ａ，２３ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ方向）に沿って、正極８を挟んで互いに対向して配置されている。ニップローラ２３ａ，２３ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。図示例では、ニップローラ２３ａが駆動源（不図示）によって回転する。
【００３５】
ガイドローラ２４Ａは、供給リール２１によって供給されたセパレータ部材１８ａを搬送経路に沿うようにガイドする。ガイドローラ２４Ａは、正極８の第１面８ａ側に配置されている。ガイドローラ２４Ａは、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。ガイドローラ２４Ａにガイドされたセパレータ部材１８ａは、正極８の第１面８ａ側において、搬送経路に沿って搬送される。ここでは、正極８は、セパレータ部材１８ａ上に載置されて一体的に搬送される。したがって、セパレータ部材１８ａの上面は、正極８の搬送面を形成する。
【００３６】
ガイドローラ２４Ｂは、供給リール２２によって供給されたセパレータ部材１８ｂが搬送経路に向かうようにガイドする。ガイドローラ２４Ｂは、正極８の第２面８ｂ側に配置されている。ガイドローラ２４Ｂは、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。
【００３７】
ガイドローラ２４Ｃは、搬送経路においてガイドローラ２４Ｂよりも下流側に配置されている。ガイドローラ２４Ｃは、ガイドローラ２４Ｂを経由したセパレータ部材１８ｂを搬送経路に沿うようにガイドする。ガイドローラ２４Ｃは、正極８の第２面８ｂ側に配置されている。ガイドローラ２４Ｃは、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。ガイドローラ２４Ｃにガイドされたセパレータ部材１８ｂは、正極８の第２面８ｂ側において、搬送経路に沿って搬送される。
【００３８】
セパレータ部材１８ｂは、ガイドローラ２４Ｃよりも下流側において、上述したように正極８の搬送面を提供するセパレータ部材１８ａに対して、上下方向に対向すると共に略平行な状態で搬送される。換言すれば、ガイドローラ２４Ｃよりも下流側において、正極８は、セパレータ部材１８ａとセパレータ部材１８ｂとに挟まれた状態とされる。
【００３９】
ヒータローラ２５は、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ方向）に沿って、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟んでガイドローラ２４Ｃに対向して配置されている。ヒータローラ２５は、正極８の第１面８ａ側（下側）であってセパレータ部材１８ａの下側に配置されている。ヒータローラ２５は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。
【００４０】
ヒータローラ２５は、搬送経路に沿って搬送されているセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その幅方向に沿って互いに溶着する。そのために、ヒータローラ２５は、一例として、その回転軸に沿った方向に延びる一対の凸部２５ｓを有している。凸部２５ｓは、凸条であってもよく、また、多数の突起の集合体であってもよい。一対の凸部２５ｓは、ここでは、ヒータローラ２５の径方向に沿って互いに１８０°反対側に形成されている。また、ヒータローラ２５は、その内部にヒータを有し、その全体が加熱されている。ヒータローラ２５は、ヒータにより熱せられた凸部２５ｓの頂面がセパレータ部材１８ａに接触することにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを加熱してセパレータ部材１８ａ，１８ｂを互いに溶着する。これにより、ヒータローラ２５は、正極８同士の間に溶着領域Ｗ６を形成する（図５参照）。溶着領域Ｗ６は、切断されることによって、上述した溶着領域Ｗ１及び溶着領域Ｗ３となる。
【００４１】
ヒータローラ２６及びガイドローラ（押当てローラ）２４Ｄは、搬送経路においてガイドローラ２４Ｃ及びヒータローラ２５よりも下流側に配置されている。ヒータローラ２６及びガイドローラ２４Ｄは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ方向）に沿って、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟んで互いに対向して配置されている。ヒータローラ２６は、正極８の第１面８ａ側（下側）に配置されている。ヒータローラ２６は、セパレータ部材１８ａの下側に配置されている。ガイドローラ２４Ｄは、正極８の第２面８ｂ側（上側）に配置されている。ガイドローラ２４Ｄは、セパレータ部材１８ｂの上側に配置されている。ヒータローラ２６及びガイドローラ２４Ｄは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。なお、一例として、ヒータローラ２６を下側に、ガイドローラ２４Ｄを上側に配置しているが、この配置は、上下逆でもよい。
【００４２】
ヒータローラ２６は、搬送経路に沿って搬送されているセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その長手方向に沿って互いに溶着する。一例として、ヒータローラ２６は、搬送経路に沿って搬送されているセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その長手方向に延びる縁部に沿って互いに溶着する。ヒータローラ２６は、その周方向に沿って延びる三つの凸部２６ｓを有している。また、ヒータローラ２６は、その内部にヒータを有している。凸部２６ｓは、Ｙ方向における両端部に形成され、中央位置に一つ形成される。
【００４３】
三つの凸部２６ｓのうちの中央位置のものは、ヒータローラ２６の周方向の全体に亘って延び、円環状となっている。すなわち、この凸部２６ｓの始端と終端とは一致している。三つの凸部２６ｓのうちの両端部のものは、ヒータローラ２６の周方向の全体に亘っていない。すなわち、これらの凸部２６ｓの始端と終端とは一致しておらず、それらの間には欠落部分が設けられている。ヒータにより熱せられた凸部２６ｓのそれぞれの頂面がセパレータ部材１８ａに接触することにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを加熱してセパレータ部材１８ａ，１８ｂを互いに溶着する。これにより、ヒータローラ２６は、溶着領域Ｗ４及び溶着領域Ｗ７を形成する（図５参照）。凸部２６ｓの欠落部分においてはセパレータ部材１８ａ，１８ｂが互いに溶着されず、非溶着領域Ｗ５が形成される。非溶着領域Ｗ５からは、正極８のタブ１４ｂが突出する。中央位置の溶着領域Ｗ７は、切断されることによって溶着領域Ｗ２となる。
【００４４】
スリットカッター（切断機）２９は、搬送経路においてヒータローラ２６よりも下流側に配置されている。スリットカッター２９は、セパレータ部材の幅方向の中央に対応するように配置されている。スリットカッター２９は、Ｙ方向に隣り合う正極８間において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを長手方向に沿って切断する。スリットカッター２９は、溶着領域Ｗ７を切断することによって、溶着領域Ｗ２を形成する。
【００４５】
ニップロール装置（第１ニップロール装置）５０は、搬送経路においてスリットカッター２９よりも下流側に配置されている。ニップロール装置５０は、搬送経路に沿うようにガイドされたセパレータ部材１８ａ，１８ｂを搬送経路に沿って搬送する。
【００４６】
切断装置３１は、搬送経路においてニップロール装置５０よりも下流側に配置されている。すなわち、ニップロール装置５０は、搬送方向において切断装置３１よりも上流に配置されている。切断装置３１は、搬送方向に隣り合う正極８間において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを個片に切断する。切断装置３１は、電極同士の間である溶着領域Ｗ６を切断することによって、溶着領域Ｗ１，Ｗ３を形成する。切断装置３１は、ローラ３１ａ及びロータリカッタ３１ｂを有している。ローラ３１ａ及びロータリカッタ３１ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ方向）に沿って、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟んで互いに対向して配置されている。ローラ３１ａ及びロータリカッタ３１ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。ロータリカッタ３１ｂは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断するための刃部３１ｃを有する。溶着領域Ｗ６を切断するための刃部３１ｃは、Ｙ方向に沿って延び、ロータリカッタ３１ｂの周方向に所定のピッチ（ここでは１８０°ピッチ）で設けられる。ローラ３１ａは刃部を有しておらず、周面でセパレータ部材１８ａ，１８ｂを刃部３１ｃの反対側から支持する。ローラ３１ａ及びロータリカッタ３１ｂは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断しながら、駆動源（不図示）によって回転する。これにより、正極８を含む、切断されたセパレータ部材１８ａ，１８ｂ、すなわちセパレータ付き正極（個片の一例）１１は、搬送経路の下流に送り出される。
【００４７】
ニップロール装置（第２ニップロール装置）６０は、搬送経路において切断装置３１よりも下流側に配置されている。ニップロール装置６０は、切断装置３１で切断される前のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを受け取り、張力を加えた状態での切断装置３１による切断を、可能とする。また、ニップロール装置６０は、セパレータ付き正極１１等の個片を下流側に送り出す。
【００４８】
なお、本実施形態では、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ローラ３１ａが駆動ローラであり、ニップローラ２３ｂ、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄは従動ローラである。ただし、ニップローラ２３ｂ、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄは、独立した駆動源を有する駆動ローラであってもよい。
【００４９】
続いて、ニップロール装置５０，６０についてさらに詳細に説明する。ニップロール装置５０は、ニップロール装置６０と同様の構成を備えているため、代表してニップロール装置５０について説明する。
【００５０】
図６は、ニップロール装置を模式的に示す斜視的な平面図である。なお、図６では、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの溶着部分に網掛けを施している。図４及び図６に示すように、ニップロール装置５０は、１本の下部ロール（共通ロール）５１と、下部ロール５１に対向して配置される上部ロール５２とを備えている。下部ロール５１及び上部ロール５２は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを正極８の第１面８ａ側及び第２面８ｂ側から挟持する。下部ロール５１は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ方向）を回転軸として回転する。下部ロール５１は、一例として、Ｙ方向においてセパレータ部材１８ａ，１８ｂの幅よりも大きい幅を有している。下部ロール５１が駆動源（不図示）によって回転することにより、下部ロール５１及び上部ロール５２は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟み込みながら搬送方向に搬送する。すなわち、下部ロール５１は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂに搬送方向の力を付与する駆動輪である。
【００５１】
図６に示すように、上部ロール５２は、複数列で供給される正極８のそれぞれの列に対応する複数のロール５３Ｒ，５３Ｌを含む。ロール５３Ｒ，５３Ｌは下部ロール５１に対向している。以下の説明では、搬送方向（Ｘ方向）に向かって右側を搬送される正極８を「正極８Ｒ」とし、搬送方向に向かって左側を搬送される正極８を「正極８Ｌ」とする。図示例において、上部ロール５２は、正極８Ｒの列に対応するロール５３Ｒと、正極８Ｌの列に対応するロール５３Ｌとを有する。ロール５３Ｒ及びロール５３Ｌは、いずれも円筒状をなしている。ロール５３Ｒとロール５３Ｌとは、Ｙ方向に互いに隣り合って配置されている。ロール５３Ｒとロール５３Ｌとは、互いに異なり各々独立して上下動が可能である回転軸（不図示）を有している。すなわち、ロール５３Ｒとロール５３Ｌとは、互いに独立して回転することができ、互いに独立して上下動することができる。ロール５３Ｒは、下部ロール５１と協働することによって、セパレータ部材１８ａ、正極８Ｒ及びセパレータ部材１８ｂを挟持する。同様に、ロール５３Ｌは、下部ロール５１と協働することによって、セパレータ部材１８ａ、正極８Ｌ及びセパレータ部材１８ｂを挟持する。一例として、ロール５３Ｒは、Ｙ方向において正極８Ｒの通過位置の範囲内に配置されている。そのため、Ｙ方向において、ロール５３Ｒの幅は、正極８Ｒの幅よりも小さい。同様に、ロール５３Ｌは、Ｙ方向において正極８Ｌの通過位置の範囲内に配置されている。そのため、Ｙ方向において、ロール５３Ｌの幅は、正極８Ｌの幅よりも小さい。
【００５２】
ロール５３Ｒとロール５３Ｌとは、それぞれに設けられた押圧機構（不図示）によって下部ロール５１に向けて押圧されている。これにより、ロール５３Ｒとロール５３Ｌと、セパレータ部材１８ａからセパレータ部材１８ｂまでの厚みの変化に追従し得る。押圧機構は、ロール５３Ｒ，５３Ｌを下部ロール５１に向けて押圧できればどのような形態でもよい。一例として、ロール５３Ｒ，５３Ｌそれぞれの回転軸の軸受けが、ガイド機構により水平方向に移動できず上下方向のみに移動可能に設けられており、ロール５３Ｒ，５３Ｌの自重により、下部ロール５１を下向きに押圧する構造であってもよい。
【００５３】
以上説明した包装装置２０では、正極８の第１面８ａを覆うセパレータ部材１８ａと正極８の第２面８ｂを覆うセパレータ部材１８ｂとがヒータローラ２５，２６によって互いに溶着されることにより、セパレータ部材１８ａとセパレータ部材１８ｂとによって正極８が包装される。ヒータローラ２５，２６の下流に配置されるニップロール装置５０は、それぞれの正極８Ｒ，８Ｌの列に対応するロール５３Ｒ，５３Ｌを含んでいる。そのため、正極８が包装されていない列があった場合でも、正極８が包装されている列と正極８が包装されていない列とをそれぞれに対応したロール５３Ｒ，５３Ｌによって挟持することができる。この際、ロール５３Ｒ，５３Ｌは、セパレータ部材１８ａからセパレータ部材１８ｂまでの厚みの変化に追従しながら、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持する。したがって、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの蛇行を抑制することができる。
【００５４】
複数のロール５３Ｒ，５３Ｌは、Ｙ方向において、搬送される正極８の通過位置の範囲内に収まるように配置されている。この構成では、正極８の有無に関わらず、搬送されるセパレータ部材１８ａ，１８ｂがロール５３Ｒ，５３Ｌの幅方向の全域によって確実に挟持され得る。
【００５５】
また、複数のロール５３Ｒ，５３Ｌに共通する下部ロール５１が駆動輪となっているため、ニップロール装置５０におけるセパレータ部材１８ａ，１８ｂの搬送機構が複雑になることが抑制される。
【００５６】
ロール５３Ｒ，５３Ｌは、列毎に別個の回転軸を備えている。そのため、当該回転軸、すなわちロール５３Ｒ，５３Ｌは、各々独立して上下動が可能である。この構成では、ロール５３Ｒ，５３Ｌごとに異なる回転軸を有しているので、ロール５３Ｒ，５３Ｌを別々に上下動させやすい。ロール５３Ｒ，５３Ｌは、列ごとに異なる場合があるセパレータ部材１８ａからセパレータ部材１８ｂまでの厚みの変化に追従しやすい。
【００５７】
包装装置２０は、切断装置３１の上流に配置されるニップロール装置５０と、切断装置３１の下流に配置されるニップロール装置６０と、を含んでいる。正極８の列ごとに分割されたセパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂは、切断装置３１によって個片となる。これにより、各正極８がセパレータ１０によって包装された状態になる。例えば、正極８が含まれずに個片になったセパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂが、ニップロールによって適切に挟持されない場合には、当該個片が搬送されずにニップロールの手前で詰まってしまうことが考えられる。本実施形態では、正極８の列ごとにニップロールが配置されているので、個片を適切に挟持することができる。
【００５８】
［第２実施形態］
本実施形態では、ニップロール装置の構成が第１実施形態と相違している。以下、主として第１実施形態と相違する点について説明し、同一の要素や部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。なお、本実施形態の装置構成は、第１実施形態の装置構成と重複するため、概略図として図４等を参照する場合がある。
【００５９】
図７は、ニップロール装置を模式的に示す概略図である。本実施形態では、図４におけるニップロール装置５０及びニップロール装置６０に代えてニップロール装置１５０が使用されている。ニップロール装置１５０は、下部ロール５１と上部ロール１５２とを有している。上部ロール１５２は、複数列で供給される正極８Ｒ，８Ｌのそれぞれの列に対応する複数のロール１５２Ｒ，１５２Ｒを含む。ロール１５２Ｒとロール１５２Ｌとは、Ｙ方向に互いに隣り合って配置されており、互いに異なる回転軸を有している。ロール１５２Ｒは、セパレータ部材１８ａ、正極８Ｒ及びセパレータ部材１８ｂを挟持する位置に配置されている。ロール１５２Ｌは、セパレータ部材１８ａ、正極８Ｌ及びセパレータ部材１８ｂを挟持する位置に配置されている。ロール１５２Ｒとロール１５２Ｌとは、互いに同様の構成を備えているため、代表してロール１５２Ｒについて説明する。
【００６０】
ロール１５２Ｒは、回転軸１５５と、回転軸１５５に支持され搬送方向（Ｘ方向）に交差する幅方向（Ｙ方向）に互いに離間する一対のローラ体１５３，１５４と、一対のローラ体１５３，１５４間において回転軸１５５を支持する支持部材１５６とを備える。
【００６１】
一対のローラ体１５３，１５４は、それぞれ円筒状をなしている。一対のローラ体１５３，１５４は、Ｙ方向において正極８Ｒの通過位置の範囲内に配置されている。一例として、Ｙ方向において、搬送方向に向かって右側に配置されたローラ体１５３の外端（右端）１５３ａは、正極８Ｒの上端部１４ｙと略一致していてよい。また。Ｙ方向において、搬送方向に向かって左側に配置されたローラ体１５４の外端（左端）１５４ａは、正極８Ｒの下端部１４ｘと略一致していてよい。そのため、Ｙ方向におけるローラ体１５３，１５４のそれぞれの幅は、正極８Ｒの上端部１４ｙから下端部１４ｘまでの幅の半分よりも小さい。
【００６２】
一対のローラ体１５３，１５４は、回転軸１５５によって連結されている。回転軸１５５は、ローラ体１５３，１５４のそれぞれの中心同士を連結している。回転軸１５５は、軸受けとして機能する支持部材１５６に回転自在に支持されている。支持部材１５６は、搬送方向に沿って延在しており、搬送方向の一端側において回転軸１５５を支持しており、他端側において不図示のフレーム等に固定される支持桿１５７に傾動可能に支持されている。
【００６３】
図８は、ニップロール装置１５０を模式的に示す断面図である。図８に示すように、支持桿１５７には、搬送方向に沿って延在する突出片１５８（図７において省略）が設けられている。突出片１５８は、搬送方向（Ｘ方向）の下流に向かって上向きに傾斜した状態で支持桿１５７に固定されている。突出片１５８の先端と支持部材１５６の下流側端部との間には、弾性部材が配置されている。一例として弾性部材はコイルバネ１５９（図７において省略）であってよい。支持部材１５６は、コイルバネ１５９からの付勢力によって、下向きに押圧されている。これにより、セパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂは、下部ロール５１とローラ体１５３，１５４とによって挟持され得る。
【００６４】
上記例においては、ローラ体１５３，１５４同士の間に支持部材１５６が配置されるため、幅方向に隣り合うロール１５２Ｒとロール１５２Ｌとの間隔を小さくできる。そのため、幅方向の広い範囲にわたってローラ体１５３，１５４が配置され得る。これにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持した際にセパレータ部材１８ａ，１８ｂに掛かる負荷を小さくすることができる。
【００６５】
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、正極８が２列で搬送される例を示したが、正極８は３列以上で搬送されてもよい。その場合、各列に対応したニップローラが配置される。
【００６６】
また、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを加熱してセパレータ部材１８ａ，１８ｂを互いに溶着する包装装置を示したが、これに限定されない。例えば、包装装置は、セパレータ部材と正極８とを接着剤で接合してもよい。図９は、他の例に係る包装装置を示す概略側面図である。図９に示すように、他の例に係る包装装置１２０は、供給リール（搬送機構）１２１と、供給リール（搬送機構）１２２と、搬送ローラ２３と、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄと、一対の加熱圧着ロール１２５と、ニップロール装置５０と、スリットカッター２９と、切断装置３１と、ニップロール装置６０と、を備えている。セパレータ部材１１８ａは、供給リール１２１が回転されることにより原反ロールから繰り出される。供給リール１２１は、正極８の第１面８ａ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１１８ａを搬送する。セパレータ部材１１８ｂは、供給リール１２２が回転されることにより原反ロールから繰り出される。供給リール１２２は、正極８の第１面８ａと反対側の第２面８ｂ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１１８ｂを搬送する。
【００６７】
セパレータ部材１１８ａの正極８に対面する面には、例えばドット状に接着剤が塗布されている。同様に、セパレータ部材１１８ｂの正極８に対面する面には、例えばドット状に接着剤が塗布されている。セパレータ部材１１８ａ，１１８ｂに塗布されている接着剤は、加熱されることで融解される、いわゆるホットメルト接着剤である。
【００６８】
一対の加熱圧着ロール１２５は、搬送経路に交差する方向に沿って、セパレータ部材１１８ａ，１１８ｂを挟んで互いに対向して配置されている。加熱圧着ロール１２５は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向を回転軸として回転する。加熱圧着ロール１２５は、その内部にヒータを有し、その全体が加熱されている。セパレータ部材１１８ａ，１１８ｂは、内側に正極８を挟んだ状態で一対の加熱圧着ロール１２５間に搬送される。セパレータ部材１１８ａ，１１８ｂに塗布された接着剤は、一対の加熱圧着ロール１２５によって融解される。これにより、セパレータ部材１１８ａは、セパレータ部材１１８ａに塗布された接着剤によって正極の第１面８ａに接着され、セパレータ部材１１８ｂは、セパレータ部材１１８ｂに塗布された接着剤によって正極の第２面８ｂに接着される。
【００６９】
また、第２実施形態において、上部ロールとして、弾性部材を備えた複数のロールを例示したが、弾性部材を備えた複数のロールを下部ロールとしてもよい。
【００７０】
第１実施形態および第２実施形態において、下部ロールが共通の一本のロールによって構成される例を示したが、下部ロールも複数のロールによって構成されてよい。
【００７１】
また、一対のローラ体１５３，１５４が一の回転軸１５５に支持されている例を示したが、ローラ体１５３，１５４は、それぞれ異なる回転軸に支持されていてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
８，８Ｒ，８Ｌ…正極（電極）、１８ａ…セパレータ部材（第１セパレータ部材）、１８ｂ…セパレータ部材（第２セパレータ部材）、２０…包装装置、２１，２２…供給リール（搬送機構）、２５，２６…ヒータローラ（溶着装置）、５０，６０，１５０…ニップロール装置、５３Ｒ，５３Ｌ…ロール、１５２Ｒ，１５２Ｌ…ロール。
【図１】
2020043007.tif 000003
【図２】
2020043007.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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