(57)【要約】【課題】帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れにより粉塵や傷による巻取り素子の特性不良（ショート不良等）を抑制する巻取装置およびその方法を提供する。【解決手段】帯状材料１の移送経路上にある位置決め機構１１で、帯状材料１を移送停止中に位置決めした後、帯状材料１の移送経路に沿って移動可能な把持機構１２で帯状材料１を把持し、その後、位置決め機構１１を開放し、把持機構１２で帯状材料１を把持しながら、同時に把持機構１２を介して帯状材料１に張力を付加しながら、帯状材料１を巻回して巻取り素子を形成することで、巻きずれなく、しかも粉塵や傷の発生をなくす巻取装置を実現する。【選択図】図３
2006069735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リール等で供給される帯状材料の巻出機構と、帯状材料の移送経路上にある単数あるいは複数の位置決め機構と、帯状材料の移送経路に沿って移動可能な把持機構と、帯状材料を所定長さに切断する切断機構と、回転動力で駆動される巻軸と、帯状材料の先端部を保持し巻軸へ送出する先端送出機構とを備えた巻取装置。
【請求項２】
把持機構に一定方向への張力を付加する張力発生機構を設けた請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
位置決め機構を、ある一定の範囲で回転可能であり、さらに帯状材料の幅方向にもある一定の範囲で可動でありながら、その各々の中心位置に復帰しようとする弾性力を備えた帯状材料の吸着プレートと、その吸着プレート上の帯状材料を幅方向の規定された位置に位置決めする開閉式ガイドで構成する請求項２に記載の巻取装置。
【請求項４】
張力発生機構を、サーボモータで駆動されるプーリと、一端をプーリで巻き取られ他端を把持機構に接続される線状部材で構成する請求項２に記載の巻取装置。
【請求項５】
帯状材料の移送経路上にある単数あるいは複数の位置決め機構で、帯状材料を移送停止中に位置決めした後、帯状材料の移送経路に沿って移動可能な把持機構で帯状材料を把持し、その後、位置決め機構を開放し、把持機構で帯状材料を把持しながら、同時に把持機構を介して帯状材料に張力を付加しながら、帯状材料を巻回して巻取り素子を形成する巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される電子部品であるアルミ電解コンデンサ、電池等の製造に使用される巻取装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品の巻取装置について図面を用いて説明する。
【０００３】
図７、及び図８は、従来の帯状材料を巻回する巻取装置の構成概念図である。
【０００４】
図７の巻取装置においては、リール等で供給される帯状材料１を巻出機構２にて巻き出し、ダンサーローラ３にて張力を付加しながら、回転動力（図示せず）で駆動される巻軸４により巻取り素子を形成する。
【０００５】
さらに、この巻取装置は、部材を所定長さに切断する切断機構５と、切断後の帯状材料先端部を挟んで保持し、巻軸４に送出する先端送出機構６を備える。
【０００６】
また、図８の巻取装置においては、図７の巻取装置に加えて、帯状材料を幅方向の規定された位置に位置決めする固定ガイド７を備える。
【０００７】
図９（ａ）はこの固定ガイド７の概念を示す斜視図であり、図９（ｂ）は固定ガイド７と同様な機能を果たすツバ付きローラ８の斜視図である。
【０００８】
そして、図６は巻取り素子の一例を示す概念図である。
【０００９】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−６８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図７に示す巻取装置では、ダンサーローラ３の張力を大きくすれば、図６に示すような巻取り素子９の巻きずれ１０は低減できるものの、完全に巻きずれを防止することはできず、張力を大きくすれば帯状材料を破壊してしまうという可能性がある。
【００１１】
さらに、リール等で供給される帯状材料の巻出位置がずれてしまうと、そのずれがそのまま巻きずれとなってしまうという課題を有していた。
【００１２】
そして、さらに、多数の巻取り素子を形成する中で、巻きずれが蓄積し、その巻きずれを規正することができないという課題も有していた。
【００１３】
また、図８に示すもう一つの巻取装置では、固定ガイド７により巻きずれを規正できるが、帯状材料の移送中に固定ガイド７との間の擦れにより粉塵が発生し、その粉塵が巻取り素子内に巻き込まれ、巻取り素子の特性不良（ショート不良等）が発生する可能性がある。
【００１４】
さらに、その擦れにより帯状材料に傷が発生し、その傷によって巻取り素子の特性不良（ショート不良等）が発生する可能性がある。
【００１５】
この帯状材料の移送中の擦れによる粉塵や傷の発生は、図９（ａ）に示す固定ガイド７でも、また図９（ｂ）に示すツバ付きローラ８でも発生してしまう。
【００１６】
これらは、電子部品の内部構造である巻取り素子の品質に大きく影響する課題であり、従来から巻取装置において問題となっていた。
【００１７】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、巻取り素子の巻きずれなく、しかも、帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れによる粉塵や傷の発生をなくす巻取装置およびその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、リール等で供給される帯状材料の巻出機構と、帯状材料の移送経路上にある単数あるいは複数の位置決め機構と、帯状材料の移送経路に沿って移動可能な把持機構と、帯状材料を所定長さに切断する切断機構と、回転動力で駆動される巻軸と、帯状材料の先端部を保持し巻軸へ送出する先端送出機構とを備えた巻取装置であり、連続的に巻取り素子の形成が可能となる作用効果を有する。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に上記に述べた構成に加えて把持機構に一定方向への張力を付加する張力発生機構を有しており、これにより、より安定して連続的に巻取り素子の形成が可能であるという作用効果を有する。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に位置決め機構を、ある一定の範囲で回転可能であり、さらに帯状材料の幅方向にもある一定の範囲で可動でありながら、その各々の中心位置に復帰しようとする弾性力を備えた帯状材料の吸着プレートと、その吸着プレート上の帯状材料を幅方向の規定された位置に位置決めする開閉式ガイドで構成しており、これによって、薄い帯状材料であっても平面で安定して吸着保持することができる。
【００２１】
さらに、この位置決め機構においては、吸着プレートは回転および幅方向に可動であるので、帯状材料を吸着プレートで吸着保持した状態で開閉式ガイドによって位置決めし、その後把持機構で帯状材料を把持しなおすことで、帯状材料が吸着プレート上で擦れないので、粉塵や傷の発生なく帯状材料の位置決めができるという作用効果を有する。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に張力発生機構を、サーボモータで駆動されるプーリと、一端をプーリで巻き取られ他端を把持機構に接続される線状部材で構成しており、これによって、弾性係数が一定であるバネ等とは異なり、サーボモータのトルク制御を用いて、帯状材料の違いに合せて張力を可変にでき、かつ、巻取り中の張力も可変にできるという作用効果を有する。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明は、帯状材料の移送経路上にある単数あるいは複数の位置決め機構で、帯状材料を移送停止中に位置決めした後、帯状材料の移送経路に沿って移動可能な把持機構で帯状材料を把持し、その後、位置決め機構を開放し、把持機構で帯状材料を把持しながら、同時に把持機構を介して帯状材料に張力を付加しながら、帯状材料を巻回して巻取り素子を形成するものであって、巻きずれなく、しかも、帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れによる粉塵や傷の発生をなくすことができるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の巻取装置およびその方法は、巻取り素子の巻きずれがなく、しかも、帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れによる粉塵や傷の発生をなくすことができ、電子部品の内部構造である巻取り素子の品質レベルを向上できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜２，５に記載の発明について説明する。
【００２７】
なお、背景技術において説明したものと同じ構成については、同じ符号を用い、説明は省略する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態１における巻取装置の構成概念図であり、初めに構成について説明する。
【００２９】
図１において、ダンサーローラ３と先端送出機構６の間に、帯状材料１の位置決め機構１１と、帯状材料の搬送経路に沿ってスライダ１３等を用いて移動可能な把持機構１２と、その把持機構１２に一定方向への張力を付加する張力発生機構１４を備える。
【００３０】
この実施の形態１におけるダンサーローラ３は、帯状材料の位置決めや把持時に、帯状材料をたわまないようにする張力を発生するだけでよく、図７及び、図８に示す従来の実施例の巻取装置におけるダンサーローラ３が発生する張力に比べて小さい。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態１における巻取装置の位置決め機構１１の断面図であり、帯状材料を受ける下ガイド１５と開閉式ガイド１６から構成される。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態１における巻取装置の構成概念を示す斜視図であり、帯状材料には端子１７がついている事例を示している。
【００３３】
次に動作について説明する。
【００３４】
まず、リール等で供給される帯状材料１は巻出機構２より巻き出され、その帯状材料１の先端は、先端送出機構６に把持されている。
【００３５】
そして、帯状材料１の移送経路上にある位置決め機構１１で帯状材料１を位置決めした後、帯状材料１の移送経路に沿って移動可能な把持機構１２で帯状材料１を把持し、その後、位置決め機構１１を開放する。
【００３６】
この段階で帯状材料１は幅方向の規定された位置に位置決めできているので、把持機構１２で帯状材料１を把持しながら、同時に張力発生機構１４によって帯状材料１に張力を付加しながら、帯状材料１の先端を先端送出機構６により巻軸４に固定（巻軸への固定方法は図示せず）した後、巻軸４で巻回して巻取り素子を形成する。
【００３７】
位置決め機構１１の動作について図２を用いて説明すると、図２（ａ）は位置決めが開放した状態であり、位置決め動作をする際には図２（ｂ）のように下ガイド１５で帯状材料１を規正の高さに位置決めした後、図２（ｃ）のように開閉式ガイド１６で帯状材料１を幅方向の規定された位置に位置決めし、そして、位置決めが開放する際には図２（ｂ）の状態を経て、図２（ａ）の状態に戻る。
【００３８】
そして、巻軸４で所定長さの帯状材料１を巻回した後は、初期位置に戻っている先端送出機構６で帯状材料１を把持し、切断機構５で帯状材料１を切断する。
【００３９】
巻取り素子側の帯状材料端は切断後に自由になっている為、テープ貼り付け機構等（図示せず）を用いて帯状材料端を巻取り素子へ固定した後、巻軸４から巻取り素子を取り外すと巻取り素子が完成する。
【００４０】
搬送経路上にある把持機構１２は、巻軸４で帯状材料１を巻回している間は帯状材料１の動きに追従して巻軸４の方へ移動するが、巻軸４が所定長さを巻回して回転停止し、先端送出機構６が帯状材料１を把持した後には、その位置で把持機構１２を開放する。
【００４１】
すると、把持機構１２は張力発生機構１４にて巻出機構２の方向へ引っ張られているのでストッパー等（図示せず）で決められた初期位置まで移動する。
【００４２】
上記に述べた動作を繰り返すことで、巻取り素子を連続的に巻きずれなく形成でき、しかも、帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れによる粉塵や傷の発生をなくすことができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、帯状材料の移送経路上にある位置決め機構は２個所であったが、適宜増やしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、巻軸１軸に対して帯状材料が１つの事例であるが、巻軸１軸に対して上記実施の形態に示す系を複数設け、それらの系を同期運転し、複数の帯状材料からなる巻取り素子を形成することもでき、また、その際、複数の系の中から任意の系を１つないし複数選択して巻取り素子を形成することもでき、またさらに、巻軸を複数備え、適宜いずれかの巻軸１軸を用いて巻取を実施しても良い。
【００４５】
また、上記実施の形態では、位置決め機構の１回の位置決め動作と把持機構の１回の往復動作に対して、毎回切断機構により切断動作を行って巻取り素子を形成していたが、それらの動作を複数回行った後、切断機構により切断動作を行うことで、把持機構の可動範囲以上に帯状材料を巻回することもできる。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００４７】
なお、背景技術と先の実施の形態において説明したものと同じ構成については、同じ符号を用い、説明は省略する。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態２における巻取装置の位置決め機構の斜視図である。
【００４９】
この位置決め機構は、帯状材料１を幅方向の規定された位置に位置決めする開閉式ガイド１６と吸着プレート１８で構成される。
【００５０】
図４においては、理解しやすいように帯状材料１及び、開閉式ガイド１６の手前側は一部を切断して示している。
【００５１】
この吸着プレート１８は、スライダ１９により全体が上下方向に可動で、位置決め動作をする時以外は帯状材料１の移送経路から下降した位置に設置されている。
【００５２】
また、この吸着プレート１８は、レバー２０により支点ピン２１を中心としてある一定の範囲で回転可能であり、またスライダ２２により帯状材料１の幅方向にもある一定の範囲で可動である。
【００５３】
また、この吸着プレート１８は、ハウジング２３にビス２４で固定された板バネ２５による弾性力で、回転方向と幅方向の各々の中心位置に復帰しようとする。
【００５４】
さらに、この吸着プレート１８には真空配管２６が接続されており、吸着プレート１８の上面の穴を介して帯状材料１を吸着することができる。
【００５５】
この位置決め機構によれば、位置決め動作中において、薄い帯状材料であっても吸着プレートで安定して吸着保持することができる。
【００５６】
さらに、この位置決め機構においては、吸着プレート１８は回転および幅方向に可動であるので、帯状材料１を吸着プレート１８で吸着保持した状態で開閉式ガイドによって位置決めし、そして把持機構で帯状材料１を把持しなおすことができる。
【００５７】
この動作によれば、安定して帯状材料を位置決めでき、なおかつ、位置決め動作中に帯状材料１が吸着プレート１８上で擦れないので、粉塵や傷の発生がなく帯状材料を位置決めできるという効果を有する。
【００５８】
また、さらに、この位置決め機構によれば、帯状材料１を安定して吸着保持できるので、実施の形態１で説明した位置決め動作の図２（ｂ）のタイミングで先端送出機構を開放することができる。
【００５９】
これにより、先端送出機構が帯状材料１を把持した状態で位置決め動作をする場合に比べて、先端送出機構の把持の影響なく位置決め機構の開閉式ガイドだけで帯状材料１を位置決めできるので、より高精度な位置決めをすることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
【００６１】
なお、背景技術と先の実施の形態において説明したものと同じ構成については、同じ符号を用い、説明は省略する。
【００６２】
図５は、本発明の実施の形態３における巻取装置の構成概念図である。
【００６３】
図５において、張力発生機構はサーボモータ２７で駆動されるプーリ２８と、一端をプーリで巻き取られ他端を把持機構に接続される線状部材２９で構成されている。
【００６４】
これにより弾性係数が一定であるバネ等とは異なり、サーボモータのトルク制御を用いて、帯状材料１の違いに合せて張力を可変にでき、かつ、巻軸の回転中の張力も可変にできるという作用効果を有する。
【００６５】
巻取装置における張力制御は巻取り素子の品質に関わる重要なポイントであり、その制御を可変にできることは非常に有効になる。
【００６６】
さらに言えば、回転動力で駆動される巻軸が加速と減速を行う際、把持機構とダンサーローラの慣性や、ローラベアリングの粘性抵抗等によって帯状材料１に加わる張力が変化する為、加速と減速時と定速時のそれぞれの状態において最適な張力は異なるが、この構成であれば巻軸の回転動力と同期してサーボモータのトルク制御を行うことで、帯状材料１に対する張力制御が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかる巻取装置およびその方法は、巻取り素子の巻きずれがなく、しかも、帯状材料の移送中に固定ガイドとの間の擦れによる粉塵や傷の発生をなくすことができるという効果を有し、電子機器に使用される電子部品であるアルミ電解コンデンサ、電池等の製造に使用される巻取装置などの用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１における巻取装置の構成概念図
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）同実施の形態における巻取装置の位置決め機構の動作説明図
【図３】同実施の形態における巻取装置の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における巻取装置の位置決め機構の斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における巻取装置の構成概念図
【図６】巻取り素子の一例を示す概念図
【図７】従来の巻取装置の構成概念図
【図８】従来の巻取装置の構成概念図
【図９】（ａ），（ｂ）従来の巻取装置の固定ガイドを示す斜視図
【符号の説明】
【００６９】
１  帯状材料
２  巻出機構
３  ダンサーローラ
４  巻軸
５  切断機構
６  先端送出機構
７  固定ガイド
８  ツバ付きローラ
９  巻取り素子
１０  巻きずれ
１１  位置決め機構
１２  把持機構
１３  スライダ
１４  張力発生機構
１５  下ガイド
１６  開閉式ガイド
１７  端子
１８  吸着プレート
１９  スライダ
２０  レバー
２１  支点ピン
２２  スライダ
２３  ハウジング
２４  ビス
２５  板バネ
２６  真空配管
２７  サーボモータ
２８  プーリ
２９  線状部材
【図１】
2006069735.tif 000003
【図２】
2006069735.tif 000004
【図３】
2006069735.tif 000005
【図４】
2006069735.tif 000006
【図５】
2006069735.tif 000007
【図６】
2006069735.tif 000008
【図７】
2006069735.tif 000009
【図８】
2006069735.tif 000010
【図９】
2006069735.tif 000011