(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークが溶断されることを抑制すると共にワーク同士の位置が互いにずれることを抑制することができる溶着装置の提供。【解決手段】長尺シート状の一対のセパレータ帯１３ａ,１３ｂの面内方向に交差するＺ方向の一方側から一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する第１溶着部２２と、Ｚ方向に一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで第１溶着部２２に対向する位置に配置されＺ方向における一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動を規制する第１移動規制部２３と第１移動規制部２３をＺ方向に駆動して、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２を互いに接近及び離間させるアクチュエーター２８と、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において一対のセパレータ帯１３ａ,１３ｂの互いの位置関係を保持する保持部２４とを備える溶着装置２０。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺シート状の一対のワークを互いに溶着するための溶着装置であって、
前記一対のワークの面内方向に交差する第１方向の一方側から前記一対のワークを加熱して前記一対のワークを互いに溶着する溶着部と、
前記第１方向に前記一対のワークを挟んで前記溶着部に対向する位置に配置され、前記第１方向における前記一対のワークの移動を規制する移動規制部と、
前記移動規制部及び前記溶着部の少なくとも一方を前記第１方向に駆動して、前記移動規制部及び前記溶着部を互いに接近及び離間させる第１駆動部と、
前記移動規制部及び前記溶着部が互いに離間した状態において、前記一対のワークの互いの位置関係を保持する保持部と、
を備える、溶着装置。
【請求項２】
前記一対のワークのそれぞれは、電極を収容するためのセパレータを構成するセパレータ帯である、請求項１に記載の溶着装置。
【請求項３】
前記第１駆動部は、前記移動規制部を駆動しており、
前記保持部は、前記第１方向に前記一対のワークを挟んで互いに対向する位置に配置された一対のニップローラーを有し、
前記一対のニップローラーは、前記移動規制部及び前記溶着部が互いに離間した状態において、前記一対のワークを挟持することにより前記一対のワークの互いの位置関係を保持する、請求項１又は２に記載の溶着装置。
【請求項４】
前記保持部は、前記第１方向に前記一対のニップローラーを駆動する第２駆動部を有する、請求項３に記載の溶着装置。
【請求項５】
前記第１駆動部は、前記溶着部を駆動する、請求項１又は２に記載の溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、極板をセパレータで挟んで袋詰めした製品を製造する装置（袋詰め装置）が記載されている。この袋詰め装置は、セパレータ帯を所定の位置へ搬送する搬送ユニットと、所定の位置でセパレータ帯の溶着部分を形成する溶着ユニットと、を備える。搬送ユニットは、テープ状のセパレータ帯に溶着を施すロータリーヒーターと、ロータリーヒーターを回転駆動するサーボモーターと、セパレータ帯をロータリーヒーターに押し当てる補助ローラーと、を含む。ロータリーヒーターは、２枚のセパレータ帯をロータリーヒーターと補助ローラーとの間に挟んだ状態で、加熱によりセパレータ同士を溶着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の袋詰め装置のような溶着装置においては、ロータリーヒーターがセパレータ帯といったワークを溶着する際、設計上で想定された時間以上にワークに対してロータリーヒーターが接触した状態が継続することによりワークが溶断されるおそれがある。そのため、例えば、製造ラインを一時停止させる場合等は、一時的にワークから補助ローラーを離間させ、ロータリーヒーターからワークを退避させる場合がある。そのような場合、補助ローラーによって移動が規制されていたワークの位置がずれてしまい、その後に溶着する際には、溶着するワーク同士の位置を再度互いに一致させるために余分にワークを送ることが行われている。
【０００５】
本発明の一側面は、ワークが溶断されることを抑制すると共にワーク同士の位置が互いにずれることを抑制することができる溶着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溶着装置は、長尺シート状の一対のワークを互いに溶着するための溶着装置であって、前記一対のワークの面内方向に交差する第１方向の一方側から前記一対のワークを加熱して前記一対のワークを互いに溶着する溶着部と、前記第１方向に前記一対のワークを挟んで前記溶着部に対向する位置に配置され、前記第１方向における前記一対のワークの移動を規制する移動規制部と、前記移動規制部及び前記溶着部の少なくとも一方を前記第１方向に駆動して、前記移動規制部及び前記溶着部を互いに接近及び離間させる第１駆動部と、前記移動規制部及び前記溶着部が互いに離間した状態において、前記一対のワークの互いの位置関係を保持する保持部と、を備える。
【０００７】
この溶着装置は、一対のワークを互いに溶着する溶着部と、一対のワークの移動を規制する移動規制部と、移動規制部及び溶着部を互いに接近及び離間させる第１駆動部と、を備える。したがって、移動規制部及び溶着部が互いに接近することにより、溶着部が一対のワークを加熱して互いに溶着させることができる。一方、移動規制部及び溶着部が互いに離間することにより、一対のワークの移動の規制を解除して一対のワークを溶着部による加熱状態から退避させることができ、一対のワークが溶断されることを抑制することができる。また、上記溶着装置は、移動規制部及び溶着部が互いに離間した状態において、一対のワークの互いの位置関係を保持する保持部を備える。これにより、移動規制部及び溶着部が互いに離間して一対のワークを溶着部から退避させた状態において、ワーク同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【０００８】
前記一対のワークのそれぞれは、電極を収容するためのセパレータを構成するセパレータ帯であってもよい。
【０００９】
これにより、セパレータによって電極を収容するために長尺シート状の一対のセパレータ帯を互いに溶着する際、一対のセパレータ帯が溶断されることを抑制すると共にセパレータ帯同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００１０】
前記第１駆動部は、前記移動規制部を駆動しており、前記保持部は、前記第１方向に前記一対のワークを挟んで互いに対向する位置に配置された一対のニップローラーを有し、前記一対のニップローラーは、前記移動規制部及び前記溶着部が互いに離間した状態において、前記一対のワークを挟持することにより前記一対のワークの互いの位置関係を保持してもよい。
【００１１】
この場合、第１駆動部によって移動規制部を駆動して、移動規制部及び溶着部を接近及び離間させることができる。また、移動規制部及び溶着部が互いに離間して、一対のワークを溶着部から退避させた状態において、一対のニップローラーが一対のワークを挟持して、ワーク同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００１２】
前記保持部は、前記第１方向に前記一対のニップローラーを駆動する第２駆動部を有していてもよい。
【００１３】
この場合、第２駆動部によって一対のニップローラーを第１方向に沿って移動させることができる。これにより、一対のニップローラーは、一対のワークを挟持した状態で第１駆動部による移動規制部の移動に追従することが可能となる。したがって、移動規制部及び溶着部が互いに接近及び離間した状態に亘って、一対のニップローラーが一対のワークを挟持することが可能となる。これにより、ワーク同士の位置が互いにずれることを一層抑制することができる。
【００１４】
前記第１駆動部は、前記溶着部を駆動してもよい。
【００１５】
この場合、第１駆動部によって溶着部を駆動して、移動規制部及び溶着部を接近及び離間させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
ワークが溶断されることを抑制すると共にワーク同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、セパレータ付き正極を備える電池セルの断面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、セパレータ付き正極を模式的に示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る溶着装置を示す側面図である。
【図５】図５は、図４に示す溶着装置の動作を示す側面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る溶着装置を示す側面図である。
【図７】図７は、図６に示す溶着装置の動作を示す側面図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る溶着装置を示す側面図である。
【図９】図９は、図８に示す溶着装置の動作を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１は、セパレータ付き正極を備える電池セルの断面図である。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に示される電池セル１は、例えばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池である。
【００２０】
電池セル１は、例えば略直方体形状をなす中空のケース２と、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って形成されている。ケース２の内部には、例えば非水系の電解液が注液されている。電極組立体３では、後述する正極１１の正極活物質層１５、負極１２の負極活物質層１８、及びセパレータ１３が多孔質をなしており、その空孔内に、電解液が含浸されている。ケース２の上面部には、正極端子５と負極端子６とが互いに離間して配置されている。正極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定され、負極端子６は、絶縁リング８を介してケース２に固定されている。
【００２１】
電極組立体３は、正極１１（電極）と、負極１２と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３と、によって構成されている。セパレータ１３内には、例えば正極１１が収容される。セパレータ１３内に正極１１が収容された状態で、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層されている。すなわち、電極組立体３は、袋状のセパレータ１３に正極１１を収容することにより構成されるセパレータ付き正極１０（セパレータ付き電極）を有している。
【００２２】
なお、スペース効率を向上してケース２内の空間に占める電極組立体３の体積の増加を図る観点から、一例として、電極組立体３を、セパレータ付き正極１０及び負極１２の下端（正極端子５及び負極端子６と反対側の端部）がケース２の底面に接触するように、ケース２内に収容することができる。ケース２の内面上には、絶縁部材（不図示）が配置されている。したがって、この場合には、セパレータ付き正極１０及び負極１２の下端は、絶縁部材を介してケース２の底面に当接する。ただし、セパレータ付き正極１０及び負極１２の下端とケース２の底面との間には、絶縁部材が占める空間以外に微小な隙間が形成されていてもよい。
【００２３】
図３は、セパレータ付き正極を模式的に示す図である。図１〜３に示されるように、正極１１は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、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。正極１１の金属箔１４は、本体部１４ａとタブ１４ｂとを有する。本体部１４ａは、矩形状である。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５の位置に対応するように本体部１４ａの上端部１４ｙから突出している。タブ１４ｂは、矩形状である。
【００２４】
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ている多孔質の層である。正極活物質層１５は、本体部１４ａの両面において、少なくとも下端部１４ｘ及び上端部１４ｙの間の中央部分に正極活物質が担持されて形成されている。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、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。一例として、ここでは、タブ１４ｂには、正極活物質が担持されていない。ただし、タブ１４ｂにおける本体部１４ａ側の基端部分には、活物質が担持されている場合もある。タブ１４ｂは、本体部１４ａの上端部１４ｙから上方に延び、導電部材１６を介して正極端子５に接続されている。
【００２５】
負極１２は、例えば銅箔からなる金属箔１７と、金属箔１７の両面に形成された負極活物質層１８と、を有している。負極１２の金属箔１７は、本体部１７ａとタブ１７ｂとを有する。本体部１７ａは、矩形状である。本体部１７ａは、下端部、下端部の反対側の上端部、及び、下端部と上端部とを互いに接続する一対の側端部を含む。タブ１７ｂは、負極端子６の位置に対応するように本体部１７ａの一端部から突出している。タブ１７ｂは、矩形状である。
【００２６】
負極活物質層１８は、本体部１７ａの両面において、少なくとも下端部及び上端部の間の中央部分に負極活物質が担持されて形成されている。負極活物質層１８は、負極活物質とバインダとを含んで形成されている多孔質の層である。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、ホウ素添加炭素等が挙げられる。一例として、ここでは、タブ１７ｂには、負極活物質が担持されていない。ただし、タブ１７ｂにおける本体部１７ａ側の基端部分には、活物質が担持されている場合もある。タブ１７ｂは、本体部１７ａの上端部から上方に延び、導電部材１９を介して負極端子６に接続されている。
【００２７】
セパレータ１３は、一例として、正極１１を内部に収容している。セパレータ１３は、正極１１及び負極１２の積層方向からみて矩形状をなしている。セパレータ１３は、一対の長尺シート状のセパレータ帯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１３は、セパレータ帯を互いに溶着して形成される第１溶着領域Ｗ１、第２溶着領域Ｗ２、第３溶着領域Ｗ３、及び第４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、説明のために第１溶着領域Ｗ１〜第４溶着領域Ｗ４に網掛けを施している。
【００２８】
第１溶着領域Ｗ１は、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。第３溶着領域Ｗ３は、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。第２溶着領域Ｗ２は、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。第４溶着領域Ｗ４は、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。第１溶着領域Ｗ１〜第４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）の第４溶着領域Ｗ４間には、非溶着領域Ｗ５が介在されている。
【００２９】
セパレータ１３は、非溶着領域Ｗ５において閉じられていない。セパレータ１３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１３の形成材料としては、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、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又は不織布等が例示される。なお、セパレータ１３内で正極１１のずれが生じない範囲において、第１溶着領域Ｗ１〜第４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。
【００３０】
続いて、電池セル１の製造方法の主な工程について説明する。電池セル１の主な工程は、混練工程、塗工工程、プレス工程、打ち抜き工程、溶着工程、積層工程、及び組立工程を含む。
【００３１】
まず、混練工程が実施される。混練工程においては、活物質層の主成分である活物質粒子と、バインダ及び導電助剤等の粒子とを混練機内の溶媒中で混練し、各粒子の分散性がよい電極合剤を製造する。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、又はアルコキシシリル基含有樹脂であってよい。溶媒は、例えばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メタノール、メチルイソブチルケトン等の有機溶媒であってもよく、水であってもよい。導電助剤は例えば、アセチレンブラックやカーボンブラック、グラファイト等の炭素系材料である。
【００３２】
次に、塗工工程が実施される。塗工工程では、ロール状に巻かれた帯状の金属箔を繰り出し、その金属箔の表面に、電極合剤を間欠的又は連続的に塗布する。電極合剤が塗布された金属箔は、電極合剤の塗布の直後に乾燥炉内を通過する。これにより、電極合剤に含まれる溶媒が乾燥・除去されると共に、樹脂よりなるバインダが活物質粒子同士を結合する。これにより、活物質粒子の間に微細な間隙（空孔）を有する活物質層が形成される。
【００３３】
次いで、プレス工程が実施される。プレス工程では、帯状の金属箔の表面に形成された活物質層をロールにより所定の圧力でプレスする。これにより、活物質層が圧縮され、活物質の密度が適切な値に高められる。次いで、打ち抜き工程が実施される。打ち抜き工程では、打ち抜き機を用いて、活物質層が形成された金属箔を所定の形状に打ち抜くことで、上記の正極１１及び負極１２を形成する。
【００３４】
次いで、溶着工程が実施される。溶着工程では、一対の長尺シート状のセパレータ帯から矩形袋状のセパレータ１３を形成する（詳細は後述）。これにより、当該セパレータ１３に正極１１を収容して、セパレータ付き正極１０を製造する。このとき、セパレータ１３に対する正極１１の位置決めが行われる。
【００３５】
次いで、積層工程が実施される。積層工程では、セパレータ付き正極１０及び負極１２を交互に順次積層する。次いで、組立工程が実施される。組立工程では、正極１１と負極１２とが、セパレータ１３を介して積層された積層体を一体化し、正極１１のタブ１４ｂ及び負極１２のタブ１７ｂをそれぞれ溶接する。これにより、電極組立体３を得る。その後、正極１１のタブ１４ｂ及び負極１２のタブ１７ｂに、導電部材１６及び導電部材１９をそれぞれ溶接する。
【００３６】
なお、セパレータ付き正極１０と負極１２とは、互いに略等しい形状及び大きさを有していてもよい。すなわち、負極１２の幅及び高さとセパレータ付き正極１０の幅及び高さとは、互いに略等しくてもよい。この場合、正極１１の本体部１４ａの幅及び高さは、負極１２の本体部１７ａの幅及び高さより若干小さくなっている。
【００３７】
また、プレス工程と打ち抜き工程との間に、外観検査工程と減圧乾燥工程とを含めてもよい。外観検査工程では、活物質層の表面状態をカメラ等で確認し、良品及び不良品の判定を行う。減圧乾燥工程では、活物質層が形成された帯状の金属箔を、真空乾燥炉内に収容して減圧高温化にて乾燥する。これにより、活物質層に残留するわずかな溶媒を除去する。
【００３８】
引き続いて、図４及び図５を参照して、上記の溶着工程において用いられる溶着装置２０の第１実施形態について詳細に説明する。図４及び図５には、直交座標系Ｓが示されている。直交座標系ＳのＸ方向及びＹ方向は水平方向を示し、Ｚ方向（第１方向）は鉛直方向を示す。溶着装置２０は、長尺シート状の一対のワークを互いに溶着するために用いられる。ここでは、正極１１（電極）を収容するためのセパレータ１３を構成する一対の長尺シート状のセパレータ帯１３ａ，１３ｂ（ワーク）を互いに溶着して袋状のセパレータ１３を形成する。このとき、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが互いに溶着されることによって形成された袋状のセパレータ１３には正極１１が収容される。したがって、この溶着工程において、セパレータ付き正極１０（セパレータ付き電極）が製造される。
【００３９】
溶着装置２０は、第１搬送部２１と、第１溶着部２２（溶着部）と、第１移動規制部２３（移動規制部）と、保持部２４と、第２溶着部２５（溶着部）と、第２移動規制部２６（移動規制部）と、第２搬送部２７と、を備えている。第１搬送部２１、第１溶着部２２、保持部２４、第２溶着部２５、及び第２搬送部２７は、Ｘ方向に沿って順に配列されている。また、溶着装置２０は、第１移動規制部２３を駆動するアクチュエーター２８（第１駆動部）と、第２移動規制部２６を駆動するアクチュエーター２９（第１駆動部）と、を備えている。
【００４０】
一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは、原反ローラ（不図示）から繰り出されると共にＸ方向に沿って第１搬送部２１から第２搬送部２７に向かう搬送方向に搬送される。一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは、Ｚ方向に互いに重ねられて搬送される。ここでは、セパレータ帯１３ａ，１３ｂの長手方向がＸ方向に沿っており、短手方向がＹ方向に沿っており、厚さ方向がＺ方向に沿っている。すなわち、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの面内方向に交差する方向がＺ方向に沿っている。
【００４１】
第１搬送部２１は、一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂを有している。一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂのそれぞれは、円柱状であり、互いにＺ方向に対向する位置に配置されている。一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂのそれぞれの回転軸はＹ方向に沿っている。一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのうち、下段に配置されるセパレータ帯１３ｂを搬送する。一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂは、セパレータ帯１３ｂ上に正極１１を載置した状態で、セパレータ帯１３ｂ及び正極１１を搬送する。一対の搬送ローラー２１ａ，２１ｂは、セパレータ帯１３ｂ及び正極１１を挟み込みながら、図示しない駆動源によって回転することにより、セパレータ帯１３ｂ及び正極１１を搬送方向に搬送する。
【００４２】
第１溶着部２２は、ロータリーヒーターである。第１溶着部２２は、円柱状であり、Ｘ方向において第１搬送部２１及び保持部２４の間に配置されると共に、Ｚ方向において一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの下方に配置されている。第１溶着部２２の回転軸はＹ方向に沿っている。第１溶着部２２は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのうち、下段に配置されるセパレータ帯１３ｂに接触して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱する。第１溶着部２２は、第１搬送部２１によって搬送されるセパレータ帯１３ｂに伴って回転する。ただし、第１溶着部２２は、第１搬送部２１とは独立した駆動源によって回転駆動されてもよい。
【００４３】
第１溶着部２２は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する。第１溶着部２２は、その回転軸方向に延びる一対の凸部２２ｓを有している。また、第１溶着部２２は、その内部にヒーターを有している。ヒーターにより熱せられた一対の凸部２２ｓのそれぞれの頂面がセパレータ帯１３ｂに接触することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する。第１溶着部２２は、搬送方向に搬送されている一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの短手方向に沿って互いに溶着する。これにより、第１溶着部２２は、セパレータ帯１３ａ，１３ｂの短手方向に延びる第１溶着領域Ｗ１及び第３溶着領域Ｗ３を形成する。
【００４４】
第１移動規制部２３は、ローラーである。第１移動規制部２３は、円柱状であり、Ｘ方向において第１搬送部２１及び保持部２４の間に配置されると共に、Ｚ方向に一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで第１溶着部２２に対向する位置に配置されている。第１移動規制部２３は、セパレータ帯１３ａをセパレータ帯１３ｂに沿わせるように第１溶着部２２との間に挟み込みながら、図示しない駆動源によって回転することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを搬送方向に搬送する。第１移動規制部２３は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのうち、上段に配置されるセパレータ帯１３ａに接触する。これにより、第１移動規制部２３は、Ｚ方向における一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動を規制する。
【００４５】
第１移動規制部２３は、アクチュエーター２８に接続されている。第１移動規制部２３は、アクチュエーター２８によって駆動されてＺ方向に移動する。第１移動規制部２３は、Ｚ方向に沿って上方に移動することにより第１溶着部２２から離間し、Ｚ方向に沿って下方に移動することにより、第１溶着部２２に接近する。すなわち、アクチュエーター２８は、第１移動規制部２３を駆動することにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２をＺ方向に互いに近接及び離間させる。第１移動規制部２３が最下段に移動して第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに最も近接したとき、セパレータ帯１３ｂは第１溶着部２２に接触する。第１移動規制部２３の上方への移動に伴って一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂも上方へ移動して第１溶着部２２から退避する。
【００４６】
保持部２４は、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂと、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂを駆動するアクチュエーター２４ｃ（第２駆動部）と、を有している。一対のニップローラー２４ａ，２４ｂのそれぞれは、円柱状であり、互いにＺ方向に対向する位置に配置されている。一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂをＺ方向に挟持している。
【００４７】
一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、アクチュエーター２４ｃに接続されている。一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、アクチュエーター２４ｃによって駆動されてＺ方向に移動する。一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持した状態で両方同時に移動する。したがって、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持している。これにより、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する。
【００４８】
第２溶着部２５は、ロータリングヒーターである。第２溶着部２５は、円柱状であり、Ｘ方向において保持部２４及び第２搬送部２７の間に配置されると共に、Ｚ方向において一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの下方に配置されている。第２溶着部２５の回転軸はＹ方向に沿っている。第２溶着部２５は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのうち、下段に配置されるセパレータ帯１３ｂに接触して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱する。第２溶着部２５は、第１搬送部２１によって搬送されるセパレータ帯１３ｂに伴って回転する。ただし、第２溶着部２５は、第１搬送部２１とは独立した駆動源によって回転駆動されてもよい。
【００４９】
第２溶着部２５は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する。第２溶着部２５は、その周方向に沿って延びる一対の凸部２５ｓを有している。また、第１溶着部２２は、その内部にヒーターを有している。一対の凸部２５ｓのうち一方は、第２溶着部２５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２５ｓの始端と終端とは一致している。一対の凸部２５ｓのうち他方は、第２溶着部の回転軸に沿って一方の凸部２５ｓから離間すると共に、当該一方の凸部２５ｓと略平行となっている。他方の凸部２５ｓは、第２溶着部２５の周方向の全体に亘っていない。すなわち、この凸部２５ｓ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。ヒーターにより熱せられた一対の凸部２５ｓのそれぞれの頂面がセパレータ帯１３ｂに接触することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する。
【００５０】
第２溶着部２５は、搬送方向に搬送されている一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの短手方向における一方の縁部Ｅ２（図３参照）において互いに溶着することにより第２溶着領域Ｗ２を形成する。また、第２溶着部２５は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの短手方向における他方の縁部Ｅ４（図３参照）において互いに溶着することにより第４溶着領域Ｗ４を形成する。第２溶着領域Ｗ２及び第４溶着領域Ｗ４は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの長手方向に延びている。他方の凸部２５ｓの欠落部分においては一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂ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１１のタブ１４ｂが突出する。
【００５１】
第２移動規制部２６は、ローラーである。第２移動規制部２６は、円柱状であり、Ｘ方向において保持部２４及び第２搬送部２７の間に配置されると共に、Ｚ方向に一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで第２溶着部２５に対向する位置に配置されている。第２移動規制部２６は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第２溶着部２５との間に挟み込みながら、図示しない駆動源によって回転することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを搬送方向に搬送する。第２移動規制部２６は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのうち、上段に配置されるセパレータ帯１３ａに接触する。これにより、第２移動規制部２６は、Ｚ方向における一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動を規制する。
【００５２】
第２移動規制部２６は、アクチュエーター２９に接続されている。第２移動規制部２６は、アクチュエーター２９によって駆動されてＺ方向に移動する。第２移動規制部２６は、Ｚ方向に沿って上方に移動することにより第２溶着部２５から離間し、Ｚ方向に沿って下方に移動することにより、第２溶着部２５に接近する。すなわち、アクチュエーター２９は、第２移動規制部２６を駆動することにより、第２移動規制部２６及び第２溶着部２５をＺ方向に互いに近接及び離間させる。アクチュエーター２９は、第１移動規制部２３の位置と第２移動規制部２６の位置とがＺ方向と一致するように、第２移動規制部２６を駆動する。第２移動規制部２６が最下段に移動して第２移動規制部２６及び第２溶着部２５が互いに最も近接したとき、セパレータ帯１３ｂは第２溶着部２５に接触する。第２移動規制部２６の上方への移動に伴って一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂも上方へ移動して第２溶着部２５から退避する。
【００５３】
第２搬送部２７は、一対の搬送ローラー２７ａ，２７ｂを有している。一対の搬送ローラー２７ａ，２７ｂのそれぞれは、円柱状であり、互いにＺ方向に対向する位置に配置されている。一対の搬送ローラー２７ａ，２７ｂのそれぞれの回転軸はＹ方向に沿っている。一対の搬送ローラー２７ａ，２７ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを次工程に搬送する。一対の搬送ローラー２７ａ，２７ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟み込みながら、図示しない駆動源によって回転することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを搬送方向に搬送する。また、第２搬送部２７は、更にアクチュエーター（不図示）によって駆動されて、第１移動規制部２３及び第２移動規制部２６のＺ方向の移動に伴ってＺ方向に移動してもよい。
【００５４】
なお、第２搬送部２７を通過し、相互に溶着された一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは、その後、図示しないロータリーカッターにより切断され、個片のセパレータ付き正極１０が形成される。具体的には、Ｙ方向に延びるロータリーカッターの刃が、第１溶着部２２で溶着された箇所の中央を切断することで、個片のセパレータ付き正極１０における第１溶着領域Ｗ１及び第３溶着領域Ｗ３が形成される。
【００５５】
以上説明したように、溶着装置２０は、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する第１溶着部２２と、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動を規制する第１移動規制部２３と、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２を互いに接近及び離間させるアクチュエーター２８と、を備える。したがって、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに接近することにより、第１溶着部２２が一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱して互いに溶着させることができる。一方、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動の規制を解除して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２による加熱状態から退避させることができ、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが溶断されることを抑制することができる。また、上記溶着装置２０は、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する保持部２４を備える。これにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２から退避させた状態において、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００５６】
ここで、上記の溶着装置２０を用いて溶着する一対のワークのそれぞれは、正極１１を収容するためのセパレータ１３を構成するセパレータ帯１３ａ，１３ｂである。このようなセパレータ帯１３ａ，１３ｂは、溶けやすく、例えば十数秒間、加熱状態を継続させることで溶断される場合がある。上記の溶着装置２０を用いることにより、セパレータ１３によって正極１１を収容するために長尺シート状の一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを互いに溶着する際、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが溶断されることを抑制すると共にセパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００５７】
また、アクチュエーター２８は、第１移動規制部２３を駆動しており、保持部２４は、Ｚ方向に一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで互いに対向する位置に配置された一対のニップローラー２４ａ，２４ｂを有し、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持することにより一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する。これにより、アクチュエーター２８によって第１移動規制部２３を駆動して、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２を接近及び離間させることができる。また、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２から退避させた状態において、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂが一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持して、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００５８】
また、上記の溶着装置２０において、保持部２４は、Ｚ方向に一対のニップローラー２４ａ，２４ｂを駆動するアクチュエーター２４ｃを有している。このアクチュエーター２４ｃによって一対のニップローラー２４ａ，２４ｂをＺ方向に沿って移動させることができる。これにより、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持した状態でアクチュエーター２８による第１移動規制部２３の移動に追従することが可能となる。したがって、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに接近及び離間した状態に亘って、一対のニップローラー２４ａ，２４ｂが一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持することが可能となる。これにより、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを一層抑制することができる。
【００５９】
次に、図６及び図７を参照して第２実施形態に係る溶着装置２０Ａについて詳細に説明する。図６及び図７には、直交座標系Ｓが示されている。直交座標系ＳのＸ方向及びＹ方向は水平方向を示し、Ｚ方向（第１方向）は鉛直方向を示す。溶着装置２０Ａは、保持部２４に代えて保持部２４Ａを備える点で溶着装置２０と相違している。溶着装置２０Ａのその他の構成は、溶着装置２０と同様である。以下、主に相違点について説明する。
【００６０】
保持部２４Ａは、一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅと、一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅのうちの一方のニップローラー２４ｅを駆動するアクチュエーター２４ｆ（第２駆動部）と、を有している。一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅのそれぞれは、円柱状である。一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで互いにＺ方向に対向する位置に配置されている。一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅのうち、一方のニップローラー２４ｅが下段に配置されており、他方のニップローラー２４ｄが上段に配置されている。
【００６１】
一方のニップローラー２４ｅは、アクチュエーター２４ｆに接続されている。一方のニップローラー２４ｅは、アクチュエーター２４ｆによって駆動されてＺ方向に移動する。アクチュエーター２４ｆは、第１移動規制部２３のＺ方向における移動に沿ってニップローラー２４ｅをＺ方向に移動させるように、ニップローラー２４ｅを駆動する。また、他方のニップローラー２４ｄは、その下端と上方に移動した状態の第１移動規制部２３の下端とが一致するように、一定の位置に配置されている。第１移動規制部２３及び第１溶着部２２によって一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが挟持された状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅに挟持されない。ニップローラー２４ｅが最上段に移動して一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅが互いに最も近接したとき（すなわち、第１移動規制部２３が最上段に移動して第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態）、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅに挟持される。これにより、一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅは、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する。
【００６２】
以上説明したように、第２実施形態に係る溶着装置２０Ａは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する保持部２４Ａを備える。したがって、溶着装置２０Ａにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２から退避させた状態において、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００６３】
本実施形態において、保持部２４Ａは、Ｚ方向に一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟んで互いに対向する位置に配置された一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅを有し、一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持することにより一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する。これにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２から退避させた状態において、一対のニップローラー２４ｄ，２４ｅが一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟持して、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００６４】
次に、図８及び図９を参照して第３実施形態に係る溶着装置２０Ｂについて詳細に説明する。図８及び図９には、直交座標系Ｓが示されている。直交座標系ＳのＸ方向及びＹ方向は水平方向を示し、Ｚ方向（第１方向）は鉛直方向を示す。溶着装置２０Ｂは、アクチュエーター２８に代えてアクチュエーター２８Ｂを備える点、及びアクチュエーター２９に代えてアクチュエーター２９Ｂを備える点で溶着装置２０及び溶着装置２０Ａと相違している。なお、溶着装置２０Ｂは、保持部２４又は保持部２４Ａを備えていてもよく、保持部２４及び保持部２４Ａを備えていなくてもよい。ここでは、溶着装置２０Ｂが保持部２４及び保持部２４Ａを備えていない例について説明する。溶着装置２０Ｂのその他の構成は、溶着装置２０及び溶着装置２０Ａと同様である。以下、主に相違点について説明する。
【００６５】
アクチュエーター２８Ｂは、第１溶着部２２を駆動する。換言すれば、第１溶着部２２は、アクチュエーター２８Ｂに接続されている。第１溶着部２２は、アクチュエーター２８Ｂに駆動されてＺ方向に移動する。第１溶着部２２は、Ｚ方向に沿って下方に移動することにより第１移動規制部２３から離間し、Ｚ方向に沿って上方に移動することにより、第１移動規制部２３に接近する。すなわち、アクチュエーター２８Ｂは、第１溶着部２２を駆動することにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２をＺ方向に互いに近接及び離間させる。また、第１溶着部２２が最上段に移動して第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに最も近接したとき、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは第１移動規制部２３及び第１溶着部２２に挟持される。第１溶着部２２が下方に移動することにより一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂから離間して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが第１溶着部２２から退避した状態となる。
【００６６】
アクチュエーター２９Ｂは、第２溶着部２５を駆動する。換言すれば、第２溶着部２５は、アクチュエーター２９Ｂに接続されている。第２溶着部２５は、アクチュエーター２９Ｂに駆動されてＺ方向に移動する。第２溶着部２５は、Ｚ方向に沿って下方に移動することにより第２移動規制部２６から離間し、Ｚ方向に沿って上方に移動することにより、第２移動規制部２６に接近する。すなわち、アクチュエーター２９Ｂは、第２溶着部２５を駆動することにより、第２移動規制部２６及び第２溶着部２５をＺ方向に互いに近接及び離間させる。また、第２溶着部２５が最上段に移動して第２移動規制部２６及び第２溶着部２５が互いに最も近接したとき、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂは第２移動規制部２６及び第２溶着部２５に挟持される。第２溶着部２５が下方に移動することにより一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂから離間して、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが第２溶着部２５から退避した状態となる。
【００６７】
上述したように、溶着装置２０Ｂは、保持部２４を備えていてもよく、保持部２４Ａを備えていてもよい。或いは、溶着装置２０は、保持部２４及び保持部２４Ａとは別の保持部２４Ｂを備えていてもよい。保持部２４Ｂは、例えば第２搬送部２７によって構成されていてもよい。この場合、第２搬送部２７は、第１溶着部２２及び第２溶着部２５のＺ方向における移動の際に、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂのＺ方向における移動を規制する。具体的には、第２搬送部２７は、Ｚ方向において一定の位置に配置されており、第１溶着部２２及び第２溶着部２５のＺ方向における移動の前後に亘って、Ｚ方向において一定の位置で一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを挟み込みながら、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを搬送方向に搬送する。また、保持部２４Ｂは、第２搬送部２７でなくてもよく、第１移動規制部２３及び第２移動規制部２６をＺ方向において一定の位置に固定する構成でもよい。
【００６８】
以上説明したように、第３実施形態に係る溶着装置２０Ｂは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２を互いに接近及び離間させるアクチュエーター２８Ｂを備える。したがって、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに接近することにより、第１溶着部２２が一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを加熱して互いに溶着させることができる。一方、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間することにより、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの移動の規制を解除して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２による加熱状態から退避させることができ、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂが溶断されることを抑制することができる。また、上記溶着装置２０Ｂは、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間した状態において、一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂの互いの位置関係を保持する保持部２４、保持部２４Ａ、又は保持部２４Ｂを備える。これにより、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２が互いに離間して一対のセパレータ帯１３ａ，１３ｂを第１溶着部２２から退避させた状態において、セパレータ帯１３ａ，１３ｂ同士の位置が互いにずれることを抑制することができる。
【００６９】
また、アクチュエーター２８Ｂは、第１溶着部２２を駆動する。これにより、アクチュエーター２８Ｂによって第１溶着部２２を駆動して、第１移動規制部２３及び第１溶着部２２を接近及び離間させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明に係る溶着装置は、上述した溶着装置２０、溶着装置２０Ａ，及び溶着装置２０Ｂに限定されない。本発明に係る溶着装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した溶着装置２０、溶着装置２０Ａ，及び溶着装置２０Ｂを任意に変形したものとすることができる。
【００７１】
また、溶着装置２０、溶着装置２０Ａ，及び溶着装置２０Ｂによって互いに溶着される一対のワークのそれぞれは、セパレータ帯１３ａ，１３ｂに限定されない。一対のワークのそれぞれは、例えば長尺シート状のフィルムであってもよい。
【００７２】
また、第１溶着部２２及び第２溶着部２５のそれぞれは、ロータリーヒーターでなくてもよい。第１溶着部２２及び第２溶着部２５のそれぞれは、例えば、矩形箱状の溶着機であってもよい。
【００７３】
また、第１移動規制部２３及び第２移動規制部２６のそれぞれは、ローラーでなくてもよい。第１移動規制部２３及び第２移動規制部２６のそれぞれは、例えば、矩形箱状の押圧部材であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…電池セル、１１…正極（電極）、１２…負極、１３…セパレータ、１３ａ，１３ｂ…セパレータ帯（ワーク）、２０，２０Ａ，２０Ｂ…溶着装置、２２…第１溶着部（溶着部）、２３…第１移動規制部（移動規制部）、２４，２４Ａ，２４Ｂ…保持部、２４ａ，２４ｂ，２４ｄ，２４ｅ…ニップローラー、２４ｃ、２４ｆ…アクチュエーター（第２駆動部）、２５…第２溶着部（溶着部）、２６…第２移動規制部（移動規制部）、２８，２８Ｂ…アクチュエーター（第１駆動部）、２９，２９Ｂ…アクチュエーター（第１駆動部）。
【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】
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【図９】
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