(57)【要約】【課題】短い個片が作成されることを抑制できる包装装置を提供する。【解決手段】包装装置は、搬送される複数の正極８を覆う、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを、複数の正極８同士の間で溶着するヒータローラ２５と、ヒータローラ２５よりも下流に配置され、複数の正極８を覆うセパレータ部材１８ａ，１８ｂを搬送するニップローラ２７ａと、ニップローラ２７ａよりも下流に配置され、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを複数の正極８同士の間で切断し、それぞれの正極８がセパレータ１０で包装された個片を下流に送り出すロータリカッタ３１ｂと、ロータリカッタ３１ｂよりも下流に配置され、個片を支持して下流に搬送するニップローラ３２ａと、包装装置の起動時において、ヒータローラ２５、ニップローラ２７ａ及びニップローラ３２ａを先行して動作させてからロータリカッタ３１ｂが動作を開始するように制御する制御部６０と、を備える。【選択図】図４
2019220352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路に沿って配列された状態で搬送される複数の電極をそれぞれセパレータで包装する包装装置であって、
搬送される前記複数の電極を覆う、前記セパレータの母材となる帯状のセパレータ部材を、前記複数の電極同士の間で溶着する溶着装置と、
前記搬送経路において前記溶着装置よりも下流に配置され、前記複数の電極を覆う前記セパレータ部材を前記複数の電極と共に挟持した状態で前記搬送経路の下流に搬送するニップローラと、
前記搬送経路において前記ニップローラよりも下流に配置され、前記複数の電極を覆う前記セパレータ部材を前記複数の電極同士の間で切断し、それぞれの前記電極が前記セパレータで包装された個片を前記搬送経路の下流に送り出すロータリカッタと、
前記搬送経路において前記ロータリカッタよりも下流に配置され、前記個片を支持して前記搬送経路の下流に搬送する支持搬送装置と、
前記包装装置の起動時において、前記溶着装置、前記ニップローラ及び前記支持搬送装置が先行して動作してから前記ロータリカッタが動作を開始するように制御する制御部と、を備える、包装装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記包装装置の起動時において、前記溶着装置、前記ニップローラ及び前記支持搬送装置が先行して動作し、前記ニップローラによって前記搬送経路の下流に搬送された前記複数の電極を覆う前記セパレータ部材が前記支持搬送装置によって支持されてから、前記ロータリカッタが動作を開始するように制御する、請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記包装装置の停止時において、前記ロータリカッタが先行して動作を停止してから前記溶着装置、前記ニップローラ及び前記支持搬送装置が動作を停止するように制御する、請求項１又は２に記載の包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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として特許文献１に記載されたものが知られている。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、セパレータ部材を切断する切断部と、を備える。また、包装装置の下流側には搬送装置が配置され、切断部で個片に切断されたセパレータ付き電極は、搬送装置により、次工程の為の設備に搬送される。
【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】
このような包装装置が停止する場合、ロータリカッタを回転させる動力が切断された後も、ロータリカッタは慣性によってある程度の角度だけ回転してから停止することがある。この場合、包装装置を再び起動させる際には、ロータリカッタの回転位置とセパレータ部材の搬送位置とにずれが生じ得る。これにより、本来切断されるよりも早いタイミングでロータリカッタによってセパレータ部材が切断される場合がある。この場合、通常よりも短い長さの個片が製造されることなる。このような短い個片は、後段の搬送装置（例として特許文献１ではニップローラ、又は搬送用のコンベア）に届かず、搬送経路において滞留することがあり、詰まりの原因となり得る。
【０００５】
本発明の一形態は、短い個片が作成されること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、搬送経路に沿って配列された状態で搬送される複数の電極をそれぞれセパレータで包装する包装装置であって、搬送される複数の電極を覆う、セパレータの母材となる帯状のセパレータ部材を、複数の電極同士の間で溶着する溶着装置と、搬送経路において溶着装置よりも下流に配置され、複数の電極を覆うセパレータ部材を複数の電極と共に挟持した状態で搬送経路の下流に搬送するニップローラと、搬送経路においてニップローラよりも下流に配置され、複数の電極を覆うセパレータ部材を複数の電極同士の間で切断し、それぞれの電極がセパレータで包装された個片を搬送経路の下流に送り出すロータリカッタと、搬送経路においてロータリカッタよりも下流に配置され、個片を支持して搬送経路の下流に搬送する支持搬送装置と、包装装置の起動時において、溶着装置、ニップローラ及び支持搬送装置を先行して動作させてからロータリカッタが動作を開始するように制御する制御部と、を備える。
【０００７】
上記の包装装置では、複数の電極を覆うセパレータ部材が溶着装置によって溶着されることによって、複数の電極間においてセパレータ部材が溶着される。電極間において溶着されたセパレータ部材はニップローラによって搬送され、電極間、すなわち溶着領域がロータリカッタで切断され、個片が製造される。通常の運転時においては、個片は支持搬送装置によってさらに下流に搬送される。一側面に係る包装装置では、包装装置の起動時において、溶着装置、ニップローラ及び支持搬送装置が先行して動作し、その後、ロータリカッタが動作を開始する。この場合、ロータリカッタが動作を開始する前に、セパレータ部材がロータリカッタよりも下流まで搬送され得る。これにより、ロータリカッタの動作開始時において、セパレータ部材が支持搬送装置に支持され易くなる。したがって、短い個片の作成が抑制される。
【０００８】
制御部は、包装装置の起動時において、溶着装置、ニップローラ及び支持搬送装置が先行して動作し、ニップローラによって搬送経路の下流に搬送された複数の電極を覆うセパレータ部材が支持搬送装置によって支持されてから、ロータリカッタが動作を開始するように制御してもよい。この構成では、ロータリカッタの動作開始時にセパレータ部材が支持搬送装置に支持されているので、短い個片の作成が確実に防止される。
【０００９】
制御部は、包装装置の停止時において、ロータリカッタが先行して動作を停止させてから溶着装置、ニップローラ及び支持搬送装置が動作を停止するように制御してもよい。停止時にロータリカッタが先行して停止されることによって、セパレータ部材がロータリカッタよりも下流に搬送される。これにより、包装装置の停止時において、セパレータ部材が支持搬送装置に支持され得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、短い個片が作成されること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】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る包装装置が適用される電極製造装置を適用して製造される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】包装装置の起動時における動作を示すフローチャートである。
【図７】包装装置の停止時の状態の一例を示す概略図である。
【図８】包装装置の起動時の状態の一例を示す概略図である。
【図９】包装装置の停止時における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、一実施形態に係る包装装置を適用して製造される電極を用いた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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、図４及び図５を参照して、本発明の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１８ａ及びセパレータ部材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。
【００２５】
包装装置２０は、前工程の設備から供給された正極８を搬送経路（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。前工程の設備は、例えば、シート部材（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。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、一列又は三列以上で供給されてもよい。
【００２６】
包装装置２０は、供給リール２１と、供給リール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２６と、搬送ローラ（ニップローラ）２７と、スリットカッター２９と、切断装置３１と、受取部（支持搬送装置）３２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の一方面８ａ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ａを供給する。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の一方面８ａと反対側の他方面８ｂ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ｂを供給する。
【００２７】
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軸方向）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軸方向）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。
【００２８】
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の一方面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軸方向）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の一方面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。
【００２９】
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の他方面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軸方向）を回転軸として回転する。
【００３０】
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の他方面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軸方向）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の他方面８ｂ側において、搬送経路に沿って搬送される。
【００３１】
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。
【００３２】
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軸方向）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の一方面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軸方向）を回転軸として回転する。
【００３３】
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。
【００３４】
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軸方向）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の一方面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の他方面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軸方向）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。
【００３５】
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軸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。
【００３６】
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。
【００３７】
搬送ローラ２７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。搬送ローラ２７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。搬送ローラ２７は、一対のニップローラ２７ａ，２７ｂを有している。ニップローラ２７ａ，２７ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）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。ニップローラ２７ａ，２７ｂ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軸方向）を回転軸として回転する。ニップローラ２７ａが駆動源（不図示）によって回転することにより、ニップローラ２７ａ，２７ｂ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。
【００３８】
スリットカッター２９は、搬送経路において搬送ローラ２７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軸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。
【００３９】
切断装置３１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。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軸方向）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軸方向）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軸方向に沿って延び、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、モータ（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１１は、搬送経路の下流に送り出される。以下、切断装置３１によって下流に送り出されるセパレータ付き正極１１を個片という場合がある。また、切断装置３１によって下流に送り出される、正極８を含まないセパレータ１０のみによって形成される空袋も個片という場合がある。
【００４０】
受取部３２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。受取部３２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、受取部３２は、個片を下流側に送り出す。受取部３２は、ニップローラ３２ａ，３２ｂを有している。ニップローラ３２ａ，３２ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、セパレータ１０を挟んで互いに対向して配置されている。ニップローラ３２ａ，３２ｂ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軸方向）を回転軸として回転する。ニップローラ３２ａ，３２ｂは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟み込みながら、モータ（不図示）によって回転することにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ（及びセパレータ１０）を引き込むように搬送方向に駆動する（搬送する）。
【００４１】
なお、ここでは、上述したニップローラ２３ｂ、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄ、ニップローラ２７ｂ及びニップローラ３２ｂは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが搬送されるのに伴って回転する従動ローラである。ただし、ニップローラ２３ｂ、ガイドローラ２４Ａ〜２４Ｄ、ニップローラ２７ｂ及びニップローラ３２ｂは、独立したモータを有する駆動ローラであってもよい。
【００４２】
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，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａの回転が制御部６０によって制御されている。ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａには、ロータリエンコーダが設けられている。ロータリエンコーダによって検出されるニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａのそれぞれの回転位置（回転角度）及び回転速度は、制御部６０に入力されている。制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａの、回転動作の開始及び停止を制御する。また、制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａが動作しているときの、それぞれの回転速度及び回転位置を制御することができる。
【００４３】
支持部３３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、受取部３２よりも上流側に配置されている。支持部３３は、切断装置３１の下流側において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを支持する。支持部３３は、ローラ３１ａとニップローラ３２ａとの間に配置されており、セパレータ１０の搬送経路よりも下側に配置されている。支持部３３は、例えば、搬送経路の搬送方向に沿って延びる板状の部材である。支持部３３は、セパレータ１０の幅方向（Ｙ軸方向）の寸法よりもＹ軸方向において大きい寸法を有する。支持部３３は、ＸＹ平面と平行となる上面３３ａを有する。上面３３ａは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの下面側を支持する。切断装置３１から搬送方向の下流に繰り出されるセパレータ部材１８ａ，１８ｂが支持部３３に支持されることによって、該セパレータ部材１８ａ，１８ｂは下方に垂れ下がることなく、下流に搬送され得る。
【００４４】
続いて、包装装置２０の動作について説明する。包装装置２０が通常の運転を行っている場合、制御部６０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが一定の搬送速度で下流に向かって搬送されるように、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａの回転速度を制御している。また、制御部６０は、搬送される複数の正極８同士の間の位置で凸部２５ｓがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを溶着するように、搬送コンベア４０による正極８の搬送のタイミングにヒータローラ２５の回転位置が同期するように、ヒータローラ２５を制御する。また、制御部６０は、ヒータローラ２５によって溶着された位置で刃部３１ｃがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断するように、ヒータローラ２５の回転位置とロータリカッタ３１ｂの回転位置とを同期させる。例えば、本実施形態では、ヒータローラ２５とロータリカッタ３１ｂとが予め決められた位相だけずれた状態で回転している場合に、ヒータローラ２５によって溶着された位置で刃部３１ｃがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断する。すなわち、制御部６０は、ヒータローラ２５の位相とロータリカッタ３１ｂの位相とが予め決められた位相だけずれて回転するように、ヒータローラ２５の回転位置とロータリカッタ３１ｂの回転位置とを制御する。
【００４５】
図６は、包装装置の起動時における動作を示すフローチャートである。図６に示すように、包装装置２０の起動時においては、まず、使用者による起動の動作に応じて、制御部６０に起動信号が入力される（ステップＳ１１）。制御部６０に起動信号が入力されると、制御部６０はニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ及びニップローラ３２ａのモータを、ロータリカッタ３１ｂに先行して動作させる（ステップＳ１２）。これにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂは、搬送方向の下流に搬送される。この段階において、搬送コンベア４０は、正極８を搬送していない。
【００４６】
続いて制御部６０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂがニップローラ３２ａ，３２ｂによって挟持（支持）されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。例えば、制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ及びニップローラ３２ａのモータの駆動が開始してからの経過時間をカウントすることによって、ニップローラ３２ａ，３２ｂがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持したか否かを判定する。
【００４７】
通常の運転を行っていた包装装置２０が停止する場合、制御部６０によって搬送コンベア４０，並びにニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａの動作が停止される。この場合、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ，ロータリカッタ３１ｂ及びニップローラ３２ａは直ちに回転を停止することなく、慣性によってある程度回転した後に停止することがある。
【００４８】
図７は、包装装置が停止している状態を示す。図８は、包装装置が起動を開始した状態を示している。図７に示すように、包装装置２０は、例えば、切断されていないセパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２に挟持されない状態で停止し得る。しかしながら、通常の運転が停止された場合であれば、セパレータ部材１８ａ，１８ｂは、切断装置３１には挟持された状態となっている。そこで、制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ及びローラ３１ａによってセパレータ部材１８ａ，１８ｂが切断装置３１から受取部３２までの距離を搬送される時間だけ経過したときに、図８に示すように受取部３２がセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持した状態にあると判定する。なお、受取部３２は、上述のように、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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂに張力を加える。そのため、切断装置３１から受取部３２までの距離は、セパレータ付き正極１１の搬送方向における長さよりも小さくなっている。
【００４９】
制御部６０によって、受取部３２がセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持したと判定されると、制御部６０は、ロータリカッタ３１ｂの動作を開始する。例えば、制御部６０は、既に回転駆動しているヒータローラ２５の回転位置と、停止状態にあるロータリカッタ３１ｂの回転位置とが同期位置になったかを検出する（ステップＳ１４）。すなわち、制御部６０は、ヒータローラ２５の位相がロータリカッタ３１ｂの位相に対して予め決められた位相だけずれた同期位置になったかを検出する。そして、制御部６０は、ヒータローラ２５とロータリカッタ３１ｂとが同期したタイミングで、ロータリカッタ３１ｂの動作を開始させる（ステップＳ１５）。その後、制御部６０が搬送コンベア４０による搬送のタイミングをヒータローラ２５の回転に同期させることによって、包装装置２０は通常の運転を行い得る。
【００５０】
以上説明した包装装置２０では、複数の電極を覆うセパレータ部材１８ａ，１８ｂがヒータローラ２５，２６によって溶着されることによって、複数の電極間においてセパレータ部材１８ａ，１８ｂが溶着される。電極間が溶着されたセパレータ部材１８ａ，１８ｂは搬送ローラ２７によって搬送される。搬送されたセパレータ部材１８ａ，１８ｂの電極間、すなわち溶着領域Ｗ６がロータリカッタ３１ｂで切断されることによって、個片（セパレータ付き正極１１）が製造される。通常の運転時においては、個片は受取部３２によってさらに下流に搬送される。このような包装装置２０が図７に示す様な停止状態から再び起動される場合、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが切断装置３１の後段に配置された受取部３２によって挟持される前に、ロータリカッタ３１ｂが動作を開始すると、通常よりも短い長さの個片が製造されることなる。このような短い個片は、後段の受取部３２に挟持されていないため、搬送経路において滞留することがあり、詰まりの原因となり得る。
【００５１】
包装装置２０では、包装装置２０の起動時において、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ及びニップローラ３２ａが先行して動作し、その後、ロータリカッタ３１ｂが動作を開始する。この場合、ロータリカッタ３１ｂが動作を開始する前に、セパレータ部材１８ａ，１８ｂがロータリカッタ３１ｂよりも下流まで搬送され得る。これにより、ロータリカッタ３１ｂの動作開始時において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２に挟持され易くなる。したがって、短い個片の作成が抑制される。
【００５２】
また、本実施形態では、制御部６０は、搬送ローラ２７によって搬送方向の下流に搬送されたセパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２によって挟持されてから、ロータリカッタ３１ｂが動作を開始するように制御する。この構成では、ロータリカッタ３１ｂの動作開始時にセパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２に挟持されているので、短い個片の作成が確実に防止される。
【００５３】
以上、本発明の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。
【００５４】
上述の通り、本実施形態では、ロータリカッタ３１ｂの動作開始時において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２に挟持されている。そこで、例えば、包装装置２０は、停止時の制御に基づいて、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが受取部３２に挟持される構成をさらに備えていてもよい。図９は、包装装置の停止時における動作を示すフローチャートである。包装装置２０の停止時においては、まず、使用者による停止の動作に応じて、制御部６０に停止信号が入力される（ステップＳ２１）。制御部６０に停止信号が入力されると、制御部６０はロータリカッタ３１ｂのモータを、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ及びニップローラ３２ａに先行して停止させる（ステップＳ２２）。この場合、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを搬送方向の下流に搬送する動作が継続される。この段階では、制御部６０によって、搬送コンベア４０が停止されてもよい。
【００５５】
続いて制御部６０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂがニップローラ３２ａ，３２ｂによって挟持されたか否かを判定する（ステップＳ２３）。例えば、制御部６０は、ロータリカッタ３１ｂのモータが停止してからの経過時間をカウントすることによって、ニップローラ３２ａ，３２ｂがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持したか否かを判定する。一例として、制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ及びローラ３１ａによってセパレータ部材１８ａ，１８ｂが切断装置３１から受取部３２までの距離を搬送される時間だけ経過したときに、ニップローラ３２ａ，３２ｂがセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持した状態にあると判定する。
【００５６】
制御部６０によって、受取部３２がセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟持したと判定されると、制御部６０は、ニップローラ２３ａ，ヒータローラ２５，ヒータローラ２６，ニップローラ２７ａ，ローラ３１ａ及びニップローラ３２ａの動作を停止する（ステップＳ２４）。これにより、次回の動作開始時には、既に受取部３２によってセパレータ部材１８ａ，１８ｂが挟持された状態となっている。
【００５７】
また、上下一対のセパレータ部材１８ａ，１８ｂによってセパレータ１０が形成される例を示したが、これに限定されない。例えば、セパレータ１０の幅の倍の幅を有するセパレータ部材を搬送方向に沿って折り畳み、折り畳まれたセパレータ部材の内側に電極が配置されてもよい。
【００５８】
また、受取部３２は、ニップローラ３２ａ，３２ｂに代えて、例えばワークを吸着しながら支持する吸着コンベア、又は、ワークを挟持する一対のベルトコンベアであってもよい。受取部３２は、ロータリカッタ３１ｂの動作時に、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを所定の力で支持し搬送する、支持搬送装置であればよい。
【００５９】
また、制御部６０が、ニップローラ２７ａ等の駆動が開始してからの経過時間をカウントすることによって、セパレータ部材が受取部３２に挟持されているか否かを判定する例を示したが、これに限定されない。本実施形態では、ニップローラ２７ａとロータリカッタ３１ｂとの起動に時間差を設けることができればよいため、例えば、ニップローラ２７ａの回転数を計測し、当該回転数に基づいてセパレータ部材が受取部３２に挟持されているか否かを判定してもよい。また、受取部３２の下流にセパレータ部材を検出するセンサを設け、センサによってセパレータ部材が受取部３２に挟持されているか否かを直接的に検出してもよい。
【００６０】
また、起動時にロータリカッタ３１ｂを一定時間停止させておく形態を例示したが、これに限定されない。例えば、起動時にニップローラ２７ａ等による通常の送り出し動作が行われている状態で、ロータリカッタ３１ｂを通常の回転速度よりも遅い速度で動作させてもよい。この場合でも、ロータリカッタ３１ｂによる切断が行われる前に、セパレータ部材１８ａ，１８ｂがニップローラ３２ａ，３２ｂに挟持されやすくなる。
【００６１】
また、停止時にロータリカッタ３１ｂを先行して停止させておく形態を例示したが、これに限定されない。例えば、停止時にニップローラ２７ａ等による通常の送り出し動作が行われている状態で、ロータリカッタ３１ｂを通常の回転速度よりも遅い速度で動作させ、その後停止させてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
８…正極（電極）、１０…セパレータ、１８ａ，１８ｂ…セパレータ部材、２０…包装装置、２５…ヒータローラ（溶着装置）、２７ａ，２７ｂ…ニップローラ、３１ｂ…ロータリカッタ、３２ａ，３２ｂ…ニップローラ（支持搬送装置）、６０…制御部。
【図１】
2019220352.tif 000003
【図２】
2019220352.tif 000004
【図３】
2019220352.tif 000005
【図４】
2019220352.tif 000006
【図５】
2019220352.tif 000007
【図６】
2019220352.tif 000008
【図７】
2019220352.tif 000009
【図８】
2019220352.tif 000010
【図９】
2019220352.tif 000011