(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシート体を積層した積層体の表面から裏面にかけて固定テープを貼付するテープ貼付装置であって、
少なくとも前記積層体の側面から表面又は裏面にかけて、当該積層体に対し前記固定テープを押付け接着させる押圧手段を備えると共に、
前記押圧手段により前記積層体に対し前記固定テープを貼付していく貼付区間のうち、少なくとも前記積層体の側面と表面又は裏面とのコーナー部から所定区間を、当該押圧手段により前記積層体に対し前記固定テープが押付けられない非押圧区間としたことを特徴とする積層体のテープ貼付装置。
【請求項２】
前記押圧手段は、
屈曲又は湾曲形成されると共に、その一端側にて前記積層体の側面及び表面に平行する方向を軸心として回動自在に軸支されたアーム部と、
前記アーム部を前記積層体の表面に直交する方向に沿って移動させる移動手段と、
前記アーム部の他端側に設けられ、前記積層体に対し前記固定テープを押付ける押圧部と、
前記押圧部が前記積層体に圧接するよう、前記アーム部を付勢する付勢手段とを備え、
前記アーム部の回動軸心位置を、前記積層体の側面に直交する方向に対し、当該側面よりも積層体内方側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の積層体のテープ貼付装置。
【請求項３】
前記アーム部の回動軸心位置を、前記積層体の側面に直交する方向に対し、調節可能とする調節手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の積層体のテープ貼付装置。
【請求項４】
前記積層体の側面に沿って移動する前記押圧部が少なくとも前記積層体から離間するまで、前記押圧部が前記積層体の表面側又は裏面側へ回り込む前記アーム部の回動を規制する回動規制手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の積層体のテープ貼付装置。
【請求項５】
前記押圧部は、前記アーム部の他端側に回転可能に設けられたローラであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の積層体のテープ貼付装置。
【請求項６】
前記積層体は、前記シート体として電極箔及びセパレータが積層された積層型の電池素子であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の積層体のテープ貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば積層電池の製造過程等において用いられる積層体のテープ貼付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層構造型の電池の製造過程においては、シート状をなす正極箔及び負極箔が、同じくシート状をなすセパレータを介して交互に積層される。正極箔及び負極箔は、それぞれ所定の金属製の極箔本体に活物質が塗布されることで構成されている。セパレータは、例えば電気絶縁性の多孔質樹脂フィルムにより構成されている。
【０００３】
従来、正極箔や負極箔、セパレータといったシート体は、積層された後、それぞれが散けないように、当該積層体の側縁部に固定テープを貼付ける等して固定されるのが一般的となっている。
【０００４】
積層体の側縁部に固定テープを貼付する方法としては、例えば積層体の表面から裏面にかけて、ローラにより積層体の側縁部をコ字状になぞるように固定テープを積層体に対し押し付けながら接着していく方法などが考えられる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術のように、単にローラにより積層体の側縁部をなぞるように固定テープを積層体に対し押し付けながら接着していく方法では、例えば図１３に示すように固定テープ９１が食い込むように積層体９２の側縁部を押し潰してしまい、シート体９３に皺や亀裂が生じるおそれがある。
【０００７】
また、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、固定テープ９１を貼付していく過程でローラ９５が積層体９２の側面から裏面に回り込む際にシート体９３を巻き込んでしまい、シート体９３に折れ曲がりが発生するおそれがある。
【０００８】
結果として、シート体に生じた上記皺や亀裂、折れ曲がり等の異常が電池の短絡等の原因となり、製品品質が低下するおそれがある。
【０００９】
これに鑑み、仮にローラの付勢力を弱めてしまうと、積層体への固定テープの接着力を十分に確保することが困難となり、積層体から固定テープが剥がれてきてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、積層体の品質低下を抑制することのできる積層体のテープ貼付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１２】
手段１．複数のシート体を積層した積層体の表面から裏面にかけて固定テープを貼付するテープ貼付装置であって、
少なくとも前記積層体の側面から表面又は裏面にかけて、当該積層体に対し前記固定テープを押付け接着させる押圧手段を備えると共に、
前記押圧手段により前記積層体に対し前記固定テープを貼付していく貼付区間のうち、少なくとも前記積層体の側面と表面又は裏面とのコーナー部から所定区間を、当該押圧手段により前記積層体に対し前記固定テープが押付けられない非押圧区間としたことを特徴とする積層体のテープ貼付装置。
【００１３】
上記手段１によれば、固定テープの貼付区間のうち、積層体の側面と表面等とのコーナー部から所定区間が、押圧手段により積層体に対し固定テープが押付けられない非押圧区間となっている。これにより、押圧手段が当該非押圧区間を通過する間に、それまでに押圧手段からの負荷により積層体に蓄積された歪み（シート体の撓み）や圧縮がとれ、元の状態に戻ることができるため、従来のように押圧区間が連続している場合に比べて、シート体に皺や亀裂、折れ曲がり等の異常が発生しにくくなる。結果として、積層体の品質低下を抑制することができる。
【００１４】
また、本手段によれば、押圧手段による押圧力を弱める必要がないため、固定テープの端部など、押圧手段により押圧した部位に関しては、積層体への固定テープの接着力を十分に確保することができる。このため、積層体から固定テープが剥がれてしまうといった不具合の発生を抑制することができる。
【００１５】
尚、積層体の「側面」とは、積層された複数のシート体の周縁部が層状に露出した周囲４面のうちのテープ貼付対象となる一面を指す。
【００１６】
手段２．前記押圧手段は、
屈曲又は湾曲形成されると共に、その一端側にて前記積層体の側面及び表面に平行する方向（前記コーナー部に沿った方向）を軸心として回動自在に軸支されたアーム部と、
前記アーム部を前記積層体の表面に直交する方向に沿って移動させる移動手段と、
前記アーム部の他端側に設けられ、前記積層体に対し前記固定テープを押付ける押圧部と、
前記押圧部が前記積層体に圧接するよう、前記アーム部を付勢する付勢手段とを備え、
前記アーム部の回動軸心位置を、前記積層体の側面に直交する方向に対し、当該側面よりも積層体内方側に配置したことを特徴とする手段１に記載の積層体のテープ貼付装置。
【００１７】
上記手段２によれば、屈曲等したアーム部の先端に設けられたフリーローラ等の押圧部を、バネ等の付勢手段により積層体に押し付けながら、固定テープの長手方向に沿って移動手段により移動させることにより、固定テープを積層体の側面から表面等にかけて貼付することができる。ここで、押圧部は、アーム部の回動軸心位置の関係で、積層体の側面から表面等へ回り込んだ際、所定区間においては積層体へ圧接することなくテープ長手方向に沿って移動し、当該区間を通り過ぎたところで、再び積層体に圧接し、固定テープを接着させる。このように、本手段２によれば、比較的簡単な構成により、上記手段１の構成を実現することができ、装置の複雑化を回避することができる。
【００１８】
手段３．前記アーム部の回動軸心位置を、前記積層体の側面に直交する方向に対し、調節可能とする調節手段を備えたことを特徴とする手段２に記載の積層体のテープ貼付装置。
【００１９】
上記手段３によれば、アーム部の回動軸心位置を調節可能とすることで、積層体に対し固定テープが押付けられない非押圧区間の長さを変化させることができる。
【００２０】
積層体の材質や積層枚数等により、積層体に生じる歪みや圧縮量等には差異があるため、アーム部の回動軸心位置を一義的に定めてしまうと、利便性や汎用性が低下するおそれがある。この点、本手段によれば、種々の積層体に最適な態様で固定テープを貼付することができ、利便性や汎用性を向上することができる。また、アーム部の回動軸心位置を、積層体の側面に直交する方向に対し調節するだけでよいため、バネ等の付勢手段の付勢力を調節して、固定テープの貼付態様を調整する構成よりも調整が容易となる。
【００２１】
手段４．前記積層体の側面（前記積層体の表面に直交する方向）に沿って移動する前記押圧部が少なくとも前記積層体から離間するまで、前記押圧部が前記積層体の表面側又は裏面側へ回り込む前記アーム部の回動を規制する回動規制手段を備えたことを特徴とする手段２又は３に記載の積層体のテープ貼付装置。
【００２２】
上記手段４によれば、上記回動規制手段（例えばカム等）を備えることにより、積層体のコーナー部における上記不具合の発生をさらに低減することができる。
【００２３】
手段５．前記押圧部は、前記アーム部の他端側に回転可能に設けられたローラであることを特徴とする手段２乃至４のいずれかに記載の積層体のテープ貼付装置。
【００２４】
上記手段５によれば、積層体への固定テープの密着性（接着力）を高めることできる。
【００２５】
手段６．前記積層体は、前記シート体として電極箔及びセパレータが積層された積層型の電池素子であることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の積層体のテープ貼付装置。
【００２６】
上記手段６によれば、積層型の電池素子の製造過程において、上述した作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】電池素子の概略構成を示す斜視図である。
【図２】テープ貼付装置の主要部の概略構成を示す正面図である。
【図３】固定テープの貼付過程を説明するための模式図である。
【図４】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図５】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図６】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図７】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図８】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図９】固定テープの貼付過程における揺動部材の一動作態様を示す模式図である。
【図１０】非押圧区間をローラが通過する際の揺動部材の動作を示す模式図である。
【図１１】ローラの軌跡を示す模式図である。
【図１２】別の実施形態におけるローラの軌跡を示す模式図である。
【図１３】従来の固定テープの貼付過程を示す模式図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、従来の固定テープの貼付過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態のテープ貼付装置によってテープが貼付される積層体としての積層型リチウムイオン電池素子の構成について説明する。
【００２９】
図１に示すように、リチウムイオン電池素子を構成する積層体１は、下から順に負極箔２、セパレータ３、正極箔４、セパレータ３がこの順序で繰り返し積み上げられるようにして積層されている（勿論、正極箔４が最下層に位置し、その上にセパレータ３、負極箔２、セパレータ３、正極箔４、・・・の順で積層されていてもよい）。負極箔２及び正極箔４は、金属箔よりなる極箔本体の表裏両面に活物質が塗布形成されることにより構成され、その一側縁部が活物質の塗布されていない未塗工部（図示略）となっている。尚、負極箔２の極箔本体は、銅により構成され、正極箔４の極箔本体は、アルミニウムにより構成されている。また、以降において、特に正・負を区別する必要のないときには、負極箔２、正極箔４を総称して「電極箔」と称することもある。
【００３０】
セパレータ３は、電気絶縁性のシート状の多孔質樹脂フィルムにより構成されており、前記負極箔２、正極箔４の平面矩形状の部分（塗工部）とほぼ同等又は一回り大きい矩形状をなしている。適正な積層状態においては、正極箔４及び負極箔２の矩形状部分（塗工部）は、前記セパレータ３によって完全に覆われており（はみ出しておらず）、正極箔４及び負極箔２の各突出部、すなわち、未塗工部のみが、それぞれ異なる位置においてセパレータ３からはみ出すようにして突出している。当該各未塗工部は、負極タブ、正極タブに相当するものであり、リチウムイオン電池の内部で電極端子の負極および正極にそれぞれ電気的に接続される領域である。尚、本実施形態では、負極箔２、正極箔４、セパレータ３が、シート体を構成する。以下、特に区別する必要のないときには、負極箔２、正極箔４、セパレータ３を総称して「シート体」と称することもある。
【００３１】
また、積層体１は、各シート体が位置ずれを起こさないように、周囲４箇所にて固定テープ５により固定されている。固定テープ５は、積層体１の表面１ａから裏面１ｂにかけて、側面１ｃに貼付されている（図３参照）。
【００３２】
次に積層体１に対し固定テープ５を貼付するためのテープ貼付装置１０について詳しく説明する。図２は、テープ貼付装置１０の主要部分を示す概略構成図（正面図）である。
【００３３】
テープ貼付装置１０は、ガイドレール１１を備え、左右方向に移動可能に設けられている。
【００３４】
テープ貼付装置１０は、ガイドレール１１に沿って移動可能に設けられたベース部１２と、当該ベース部１２に対し昇降可能に組付けられた可動部１３とを備えている。
【００３５】
ベース部１２は、図示しない駆動手段によりガイドレール１１に沿って左右方向に移動可能に構成されている。
【００３６】
ベース部１２には、可動部１３の昇降動作をガイドするための一対のガイド棒１４と、可動部１３を昇降させるための駆動手段となるサーボモータ１５と、当該モータ１５の動力を可動部１３に伝達するボールネジ１６とが設けられている。サーボモータ１５やボールネジ１６等により本実施形態における移動手段が構成される。
【００３７】
また、ベース部１２には、自身の左右方向の位置（ガイドレール１１に対する位置）を調節するための調節手段としての調節ネジ１７が設けられている。
【００３８】
可動部１３には、前後方向を軸心として回動可能に軸支された揺動部材２０が設けられている。揺動部材２０は、コ字状に屈曲形成されたアーム部２１を備えている。
【００３９】
アーム部２１には、その長手方向上端部において軸心となる回動軸２２が設けられると共に、長手方向下端部においてローラ２３が回転自在に設けられている。ローラ２３により本実施形態における押圧部が構成される。
【００４０】
また、揺動部材２０には、アーム部２１の長手方向上端側から延出したレバー部２４が設けられている。
【００４１】
レバー部２４の上端部には、付勢手段（弾性部材）としてのコイルばね２７の一端が取付けられている。当該コイルばね２７の他端側は、可動部１３に固定されている。これにより、揺動部材２０は、回動軸２２を支点として反時計回り方向へ付勢される。
【００４２】
上記揺動部材２０やコイルばね２７等により、本実施形態における押圧手段が構成される。
【００４３】
次に上記テープ貼付装置１０による固定テープ５の貼付動作について説明する。まず所定の搬送手段によりテープ貼付装置１０へ積層体１が搬送され、セットされる。ここで、積層体１が、揺動部材２０の右方にセットされると共に、揺動部材２０の回動軸心位置が左右方向（積層体１の側面１ｃに直交する方向）に対し、積層体１の側面１ｃよりも右側（積層体内方側）に配置される。
【００４４】
続いて、貼付に先立って予め所定長に切断された固定テープ５が保持部材３０により吸着搬送され、その長手方向一端側が積層体１の表面１ａに貼付される（図３参照）。ここで、保持部材３０は、その側面３０ａが積層体１の側面１ｃと略面一となるように積層体１上に載置され、固定テープ５の長手方向一端側を積層体１の表面１ａに押え付けた状態となる。また、固定テープ５は、その長手方向他端側が保持部材３０の側面３０ａ及び積層体１の側面１ｃから側方へはみ出した状態となる。
【００４５】
このように保持部材３０により固定テープ５の一端側を押さえた状態で、ベース部１２がガイドレール１１に沿って積層体１に接近する方向へ移動し、揺動部材２０のローラ２３が保持部材３０の側面３０ａに圧接する。そして、揺動部材２０は、コイルばね２７の弾性力に抗して回動軸２２を中心に時計回り方向へ回動する（図４参照）。
【００４６】
この状態で、可動部１３が下降することにより、揺動部材２０のローラ２３は、保持部材３０の側面３０ａに圧接した状態のまま、回転しつつ、保持部材３０の側面３０ａひいては積層体１の側面１ｃに沿って下降していく。当該ローラ２３によって、固定テープ５は積層体１の側面１ｃに沿って折り曲げられた後、積層体１の側面１ｃに押え付けられながら、貼付されていく（図５参照）。
【００４７】
そして、ローラ２３が積層体１の側面１ｃと裏面１ｂとのコーナー部１ｄに達すると（図６参照）、コイルばね２７の弾性力により、ローラ２３が固定テープ５を折り曲げつつ、積層体１の裏面１ｂに回り込むように、揺動部材２０が回動していく（図７参照）。
【００４８】
ここで、ローラ２３は、揺動部材２０の回動軸心位置の関係で、積層体１の側面１ｃから裏面１ｂへ回り込んだ際、積層体１のコーナー部１ｄから所定区間Ｗ（図１０，１１参照）においては積層体１へ圧接することなく、積層体１から離間した状態で固定テープ５のみを支持し、積層体１の裏面１ｂに沿って移動する（図８参照）。所定区間Ｗが本実施形態における非押圧区間に相当する。図１０は、所定区間（非押圧区間）Ｗをローラ２３が通過する際の揺動部材２０の動作を示す模式図であり、図１１は、ローラ２３の軌跡を示す模式図である。ここで、図１１中の円ａ〜円ｆは、それぞれ図４〜図９に示すローラ２３の位置に対応したものである。
【００４９】
そして、ローラ２３は、上記所定区間Ｗを通り過ぎると、再び積層体１に圧接し、固定テープ５の端部を積層体１の裏面１ｂに押し付ける。これにより、固定テープ５が積層体１の裏面１ｂに接着され、固定テープ５の貼付作業が完了する（図９参照）。
【００５０】
以上詳述したように、本実施形態によれば、固定テープ５の貼付区間のうち、積層体１の側面１ｃと裏面１ｂとのコーナー部１ｄから所定区間Ｗが、ローラ２３により積層体１に対し固定テープ５が押付けられない非押圧区間となっている。これにより、ローラ２３が当該非押圧区間Ｗを通過する間に、それまでにローラ２３からの負荷により積層体１に蓄積された歪み（シート体の撓み）や圧縮がとれ、元の状態に戻ることができるため、従来のように押圧区間が連続している場合に比べて、シート体に皺や亀裂、折れ曲がり等の異常が発生しにくくなる。結果として、積層体１の品質低下を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、ローラ２３による押圧力を弱める必要がないため、固定テープ５の端部など、ローラ２３により押圧した部位に関しては、積層体１への固定テープ５の接着力を十分に確保することができる。このため、積層体１から固定テープ５が剥がれてしまうといった不具合の発生を抑制することができる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、ベース部１２の左右方向の位置を調節する調節ネジ１７が設けられている。これにより、揺動部材２０の回動軸心位置を、積層体１の側面１ｃに直交する方向に対し調節可能となり、積層体１に対し固定テープ５が押付けられない非押圧区間Ｗの長さを変化させることができる。結果として、種々の積層体１に最適な態様で固定テープ５を貼付することができ、利便性や汎用性を向上することができる。また、揺動部材２０の回動軸心位置を調節するだけでよいため、コイルばね２７の付勢力を調節して、固定テープ５の貼付態様を調整する構成よりも調整が容易となる。
【００５３】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００５４】
（ａ）上記実施形態では、テープ貼付装置１０によって、リチウムイオン電池素子を構成する積層体１に対し固定テープ５が貼付される構成となっているが、貼付対象となる積層体はこれに限定されるものではなく、例えばコンデンサ等を構成する積層体に対し固定テープ５を貼付する構成としてもよい。
【００５５】
（ｂ）上記実施形態では、積層体１に対し４箇所に固定テープ５を貼付する構成となっているが、固定テープ５の貼付箇所はこれに限定されるものではない。
【００５６】
（ｃ）上記実施形態では、回動自在に設けられた揺動部材２０の先端に設けられたローラ２３を、コイルばね２７の弾性力により積層体１に押し付けながら、固定テープ５の長手方向に沿ってサーボモータ１５等により移動させることにより、固定テープ５を積層体１の側面１ｃから裏面１ｂにかけて貼付する構成となっている。テープ貼付装置１０の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、所定の押圧手段により積層体１に対し固定テープ５が押付けられない非押圧区間が設けられる構成であれば、他の構成を採用してもよい。
【００５７】
（ｄ）上記実施形態では、アーム部２１がコ字状に屈曲形成された構成となっているが、これに限らず、例えばアーム部２１がＣ字状に湾曲形成された構成としてもよい。
【００５８】
（ｅ）上記実施形態では、ローラ２３により押圧部が構成されているが、押圧部の構成はこれに限定されるものではない。例えばローラ２３を省略した構成としてもよいし、回転しないローラを備えた構成としてもよい。
【００５９】
（ｆ）上記実施形態では、揺動部材２０により、積層体１の側面１ｃから裏面１ｂにかけて固定テープ５を貼付する構成となっているが、これに限らず、例えば積層体１の側面１ｃから表面１ａにかけて固定テープ５を貼付する構成としてもよいし、積層体１の表面１ａから側面１ｃへ、当該側面１ｃから裏面１ｂといった具合に、固定テープ５の貼付区間全域を揺動部材２０等の押圧手段により貼付する構成としてもよい。
【００６０】
（ｇ）上記実施形態では、付勢手段としてコイルばね２７を採用しているが、これに限らず、ローラ２３を積層体１に圧接可能な構成であれば、他の付勢手段を採用してもよい。
【００６１】
（ｈ）上記実施形態に代えて、例えば図１２に示すように、積層体１の側面１ｃに沿って移動するローラ２３が少なくとも積層体１から離間するまで（図１２の円ｈ参照）、ローラ２３が積層体１の裏面１ｂ側へ回り込むアーム部２１の回動を規制するカム等の回動規制手段を備えた構成としてもよい。これにより、積層体１のコーナー部１ｄにおける潰れなど上記不具合の発生をさらに低減することができる。図１２中の円ｇ〜円ｊは、移動していくローラ２３の位置を示したものである。
【００６２】
（ｉ）上記実施形態では、積層体１のコーナー部１ｄから所定区間Ｗが、積層体１にローラ２３が圧接しない非押圧区間となっている。非押圧区間はこれに限定されるものではなく、例えばアーム部２１の動きを制御するカム等により、ローラ２３が積層体１のコーナー部１ｄ近傍において、側面１ｃに圧接しない区間を設けた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…積層体、５…固定テープ、１０…テープ貼付装置、２０…揺動部材、２１…アーム部、２２…回動軸、２３…ローラ、２７…コイルばね、３０…保持部材、Ｗ…所定区間（非押圧区間）。
【図１】
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【図２】
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【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】
0005502045.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005502045.tif 000013
【図１３】
0005502045.tif 000014
【図１４】
0005502045.tif 000015