(57)【要約】【課題】切断面にバリ等が発生するのを防止することができ、しかも直角等の角を有する形状の加工を良好に行うことのできる、超音波切断装置を提供する。【解決手段】被加工材Ｗに対して角部を有する形状に打ち抜くための抜き型６、１１を備えた超音波切断装置１である。抜き型６、１１は、第１方向に沿って延びる第１の切断刃９と、第１方向と交差する第２方向に沿って延びる第２の切断刃１４とを、互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備える。第１の切断刃９には、第１の切断刃９に対して第１方向に振動を与える第１の超音波振動子が設けられる。第２の切断刃１４には、第２の切断刃に対して第２方向に振動を与える第２の超音波振動子が設けられる。第１の切断刃９と第２の切断刃１４とは、被加工材Ｗに対して角部を有する形状に打ち抜けるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材に対して角部を有する形状に打ち抜くための抜き型を備え、
前記抜き型は、第１方向に沿って延びる第１の切断刃と、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる第２の切断刃とを、互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備え、
前記第１の切断刃には、該第１の切断刃に対して前記第１方向に振動を与える第１の超音波振動子が設けられ、
前記第２の切断刃には、該第２の切断刃に対して前記第２方向に振動を与える第２の超音波振動子が設けられ、
前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とは、前記被加工材に対して角部を有する形状に打ち抜けるように配置されていることを特徴とする超音波切断装置。
【請求項２】
前記抜き型は、前記第１の切断刃を有した第１の抜き型と、前記第２の切断刃を有した第２の抜き型とを備えており、
前記超音波切断装置には、前記第１の抜き型で加工された被加工材を前記第２の抜き型で加工する位置に移送する移送手段が備えられていることを特徴とする請求項１記載の超音波切断装置。
【請求項３】
前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とは、互いの一方の端縁が接触することなく間隙を介した状態で角部を形成するように配置され、
前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子には、該超音波振動子による振動により、前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とのそれぞれの前記一方の端縁が非干渉の状態で互いに交差するように、前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子のそれぞれの振動の位相を制御する位相制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波切断装置。
【請求項４】
前記抜き型は、前記第１の切断刃を有した第１の抜き型と、前記第２の切断刃を有した第２の抜き型とを備えており、
前記超音波切断装置には、前記第１の抜き型と前記第２の抜き型とをそれぞれ前記被加工材に対する加工位置と該加工位置から退避した退避位置との間で移動させる、移動手段が備えられていることを特徴とする請求項１記載の超音波切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状や薄板状、箔状などの薄厚の被加工材を切断し、所望形状の加工品を得る方法として、抜き型を用いて前記被加工材を打ち抜く、打ち抜き加工が知られている。
例えば、ラミネート型電池の製造においては、活物質が塗布された銅箔やアルミニウム箔等の電極材（被加工材）を打ち抜き加工によって切断し、所望の形状に形成している。しかし、このような被加工材（電極材）を切断すると、抜き型の刃物（切断刃）の劣化により、得られる加工品の切断面にバリやダレが発生してしまうことがある。
【０００３】
そこで、切断刃の形状を工夫することにより、その切れ味を維持する方法が考えられる。また、特許文献１のように、バリやダレを潰して除去する方法も提案されている。
しかし、切断刃の形状を工夫する場合には、対象ワークや装置スピードにあわせて切断刃を随時調整する必要があり、実際に行うには多くの課題がある。また、後からバリを除去する方法では、装置や機構が増えてコストの大幅な上昇が避けられず、さらに故障等でラインが停止することによる、生産性の低下も懸念される。
【０００４】
また、特に被加工材（打ち抜き対象）が硬質・厚手であっても、打ち抜き品質を落とさず、かつ刃先も損傷しないようにした抜き型として、刃先が基材の表面から二次元状に突出してなる帯状刃を備え、前記帯状刃に微細振動を与える超音波振動体が前記帯状刃に沿って複数備えられた抜き型が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１２０２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−５６０７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、前記特許文献２の抜き型では、帯状刃が環状に連続しているため、異なる方向に延びる辺間の角部では、それぞれに設けられた超音波振動子による振動が互いに干渉し合うものと思われる。また、このような干渉を軽減するべく、前記抜き型では、異なる方向に延びる辺間の角部が湾曲して曲線状になっているため、直角等の角を有する形状の加工が困難になっている。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、切断面にバリ等が発生するのを防止することができ、しかも直角等の角を有する形状の加工を良好に行うことのできる、超音波切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の超音波切断装置は、被加工材に対して角部を有する形状に打ち抜くための抜き型を備え、前記抜き型は、第１方向に沿って延びる第１の切断刃と、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる第２の切断刃とを、互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備え、前記第１の切断刃には、該第１の切断刃に対して前記第１方向に振動を与える第１の超音波振動子が設けられ、前記第２の切断刃には、該第２の切断刃に対して前記第２方向に振動を与える第２の超音波振動子が設けられ、前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とは、前記被加工材に対して角部を有する形状に打ち抜けるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記超音波切断装置において、前記抜き型は、前記第１の切断刃を有した第１の抜き型と、前記第２の切断刃を有した第２の抜き型とを備えており、前記超音波切断装置には、前記第１の抜き型で加工された被加工材を前記第２の抜き型で加工する位置に移送する移送手段が備えられていることが好ましい。
【００１０】
また、前記超音波切断装置において、前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とは、互いの一方の端縁が接触することなく間隙を介した状態で角部を形成するように配置され、前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子には、該超音波振動子による振動により、前記第１の切断刃と前記第２の切断刃とのそれぞれの前記一方の端縁が非干渉の状態で互いに交差するように、前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子のそれぞれの振動の位相を制御する位相制御手段が設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、前記超音波切断装置において、前記抜き型は、前記第１の切断刃を有した第１の抜き型と、前記第２の切断刃を有した第２の抜き型とを備えており、前記超音波切断装置には、前記第１の抜き型と前記第２の抜き型とをそれぞれ前記被加工材に対する加工位置と該加工位置から退避した退避位置との間で移動させる、移動手段が備えられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の超音波切断装置によれば、第１の切断刃と第２の切断刃とを互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備えているので、それぞれに設けられた超音波振動子による振動が、互いに干渉し合うことがない。したがって、それぞれの超音波振動子による振動により、切断を行った際に各切断刃と被加工材との間の摩擦係数が大幅に小さくなり、摩耗による切断刃の劣化が低減する。これにより、切断刃の切れ味が持続し、バリ等の発生を防止することができる。
また、第１の切断刃と第２の切断刃とは、前記したようにそれぞれの超音波振動子による振動が互いに干渉し合うことがないので、前記被加工材に対して直角等の角を有する形状の加工を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の超音波切断装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は形成する電極の形状を説明するための平面図、（ｂ）は電極材に対する切断加工を説明するための平面図である。
【図３】（ａ）は第１の抜き型の底面図、（ｂ）は第２の抜き型の底面図である。
【図４】（ａ）は本発明の超音波切断装置の第２実施形態に係る抜き型の底面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図５】本発明の超音波切断装置の第３実施形態に係る抜き型の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の超音波切断装置を詳しく説明する。
図１は、本発明の超音波切断装置の第１実施形態を示す概略構成図であり、図１中符号１は超音波切断装置である。この超音波切断装置１は、ラミネート型のリチウムイオン２次電池の製造に適用されるもので、活物質が塗布された銅箔やアルミニウム箔等の電極材（被加工材）Ｗを打ち抜き加工によって切断し、図２（ａ）に示すような所望形状の電極Ｗ０に形成するものである。
【００１５】
この超音波切断装置１は、図１に示すように前記電極箔からなる電極材Ｗをロール状に巻き取った巻き出しロール２と、該巻き出しロール２から巻き出された電極材Ｗに対して打ち抜き加工するための第１の打ち抜き装置３と、該第１の打ち抜き装置３で加工した後の前記電極材Ｗをさらに打ち抜き加工して所望形状に打ち抜くための第２の打ち抜き装置４と、これら第１の打ち抜き装置３、第２の打ち抜き装置４で打ち抜き加工した後の電極材Ｗを巻き取る巻き取りロール５と、を備えて構成されている。
【００１６】
第１の打ち抜き装置３は、第１の抜き型６と、該第１の抜き型６を昇降させる第１の昇降機構７と、前記電極材Ｗを保持するベース８と、を備えて構成されている。第１の抜き型６は、その底面に第１の切断刃９を複数、本実施形態では図２（ａ）に示す電極Ｗ０の辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃに対応して３つ備えている。すなわち、第１の抜き型６は、その底面図である図３（ａ）に示すように、前記辺Ａに対応する第１の切断刃９ａ、前記辺Ｂに対応する第１の切断刃９ｂ、前記辺Ｃに対応する第１の切断刃９ｃを備えて構成されている。
【００１７】
これら第１の切断刃９（９ａ〜９ｃ）は、電極材Ｗの移送方向となる第１の方向に沿って延びて配置されたもので、互いに連続することなくそれぞれ独立した状態に配置されている。これら第１の切断刃９（９ａ〜９ｃ）には、該第１の切断刃９に対してその長さ方向、すなわち第１の方向に振動を与える第１の超音波振動子１０が設けられている。
【００１８】
第１の超音波振動子１０は、圧電効果や磁気歪効果などによって超音波振動を発生する公知のものである。圧電効果とは、圧電材料に電圧を印加すると歪みを生じる現象であり、交流電圧を印加すれば、その周波数で圧電材料が歪み、超音波振動を励起する。磁気歪み効果とは、磁歪材料に磁界を印加すると歪みを生じる現象であり、交流磁界を印加すれば、その周波数で磁歪材料が歪み、超音波振動を励起する。したがって、第１の超音波振動子１０はこのような圧電効果や磁気歪効果などにより、基端部１０ａに対して先端側の振動子１０ｂをその長さ方向に超音波振動させるようになっている。
【００１９】
本実施形態では、例えば第１の抜き型６に設けられたブラケット（図示せず）を介して基端部１０ａが第１の抜き型６に保持され、先端部１０ｂが第１の切断刃９の端縁の抜き型６底面側に接続されている。ここで、第１の超音波振動子１０は、第１の切断刃９の高さより充分に低く形成されており、したがって第１の切断刃９によって電極材Ｗを切断した際、第１の超音波振動子１０は電極材Ｗに接触しないようになっている。
振動子１０ｂの振動数（周波数）は１７ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ程度であり、振幅は５μｍ〜３０μｍ程度である。このように振動子１０ｂを超音波振動させることにより、第１の超音波振動子１０は、第１の切断刃９をその長さ方向（第１の方向）に細かく振動させることができ、これによって電極材Ｗに対する切断抵抗を少なくすることができる。
【００２０】
なお、第１の切断刃９に対する第１の超音波振動子１０の振動子１０ｂの接続については、前記したように直接接続することなく、適宜な接続部材（図示せず）を介して間接的に接続するようにしてもよい。すなわち、該接続部材を介して振動子１０ｂの超音波振動を第１の切断刃９に伝えるようにしてもよい。また、振動子１０ｂによる振動を、第１の切断刃９の端縁に対して伝えるのに代えて、第１の切断刃９の側面等に取り付けた接続部材（図示せず）を介して、第１の切断刃９に伝えるようにしてもよい。
【００２１】
図１に示すように第１の昇降機構７は、エアーシリンダーや油圧シリンダー等により、その下端部に取り付けた第１の抜き型６を昇降させるものである。そして、下降させた際に適宜な力で加圧し、第１の抜き型６の第１の切断刃９によって電極材Ｗを打ち抜かせるように構成されている。
【００２２】
ベース８は、前記第１の抜き型６の直下に配置された板状またはブロック状のもので、その上面上に電極材Ｗを位置させるようになっている。このような構成によってベース８は、第１の昇降機構７によって下降させられた第１の抜き型６の第１の切断刃９を受け、該第１の切断刃９による電極材Ｗの打ち抜きを可能にしている。したがって、このベース８上が、第１の抜き型６で加工する加工位置となっている。このようなベース８としては、被加工材の材種に応じて金属や樹脂、ゴムなど種々の材質のものが用いられる。本実施形態では、被加工材が金属箔からなる電極材Ｗであることから、ステンレス等の金属製のものが用いられている。
【００２３】
第２の打ち抜き装置４は、第２の抜き型１１と、該第２の抜き型１１を昇降させる第２の昇降機構１２と、前記電極材Ｗを保持するベース１３と、を備えて構成されている。第２の抜き型１１は、第２の切断刃１４を複数、本実施形態では図２（ａ）に示す辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆに対応して３つ備えている。すなわち、第２の抜き型１１は、その底面図である図３（ｂ）に示すように、前記辺Ｄに対応する第２の切断刃１４ｄ、前記辺Ｅに対応する第２の切断刃１４ｅ、前記辺Ｆに対応する第２の切断刃１４ｆを備えて構成されている。
【００２４】
これら第２の切断刃１４（１４ｄ〜１４ｆ）は、前記第１の方向と直交（交差）する第２の方向、すなわち電極材Ｗの幅方向に沿って延びて配置されたもので、互いに連続することなくそれぞれ独立した状態に配置されている。また、これら第２の切断刃１４（１４ｄ〜１４ｆ）は、後述するように電極材Ｗに対して切断加工（打ち抜き加工）した際、前記第１の切断刃９（９ａ〜９ｃ）とともに該電極材Ｗに対して角部を有する形状に打ち抜けるように配置されている。例えば、図３（ａ）に示した第１の切断刃９ａに対して、図３（ｂ）に示した第２の切断刃１４ｄ、１４ｆは、いずれも電極材Ｗに対する抜き跡が角部を形成する位置に配置されている。
【００２５】
すなわち、第１の切断刃９ａに対して第２の切断刃１４ｄ、１４ｆは、図２（ａ）において辺Ａと辺Ｄとのなす角部、あるいは辺Ａと辺Ｆとのなす角部を形成するように配置されている。同様に、図３（ａ）に示した第１の切断刃９ｂに対して図３（ｂ）に示した第２の切断刃１４ｅ、１４ｆは、図２（ａ）において辺Ｂと辺Ｅとのなす角部、あるいは辺Ｂと辺Ｆとのなす角部を形成するように配置されており、図３（ａ）に示した第１の切断刃９ｃに対して図３（ｂ）に示した第２の切断刃１４ｄ、１４ｅは、図２（ａ）において辺Ｃと辺Ｄとのなす角部、あるいは辺Ｃと辺Ｅとのなす角部を形成するように配置されている。なお、第１の切断刃９ａ〜９ｃ、第２の切断刃１４ｄ〜１４ｆは、図２（ａ）に示した対応する各辺Ａ〜辺Ｆと同じかそれ以下の長さに形成されている。
【００２６】
これら第２の切断刃１４（１４ｄ〜１４ｆ）にも、該第２の切断刃１４に対してその長さ方向、すなわち第２の方向に振動を与える第２の超音波振動子１５が設けられている。
第２の超音波振動子１５は、前記第１の超音波振動子１０と同一の構成からなるもので、その基端部１５ａに対して先端側の振動子１５ｂがその長さ方向に超音波振動するようになっている。
【００２７】
また、第２の超音波振動子１５は、第１の超音波振動子１０と同様に、例えば第２の抜き型１１に設けられたブラケット（図示せず）を介して基端部１５ａが第２の抜き型１１に保持され、先端部１５ｂが第２の切断刃１４の端縁の抜き型１１底面側に接続されている。また、これら第２の超音波振動子１５も、第２の切断刃１４によって電極材Ｗを切断した際、電極材Ｗに接触しないようになっている。
振動子１５ｂの振動数（周波数）は１７ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ程度であり、振幅は５μｍ〜３０μｍ程度である。このように振動子１５ｂを超音波振動させることにより、第２の超音波振動子１５は、第２の切断刃１４をその長さ方向（第２の方向）に細かく振動させることができ、これによって電極材Ｗに対する切断抵抗を少なくすることができる。
【００２８】
なお、第２の切断刃１４に対する第２の超音波振動子１５の振動子１５ｂの接続についても、第１の超音波振動子１０の振動子１０ｂの場合と同様に、直接接続することなく間接的に接続するようにしてもよい。また、振動子１５ｂによる振動を、第２の切断刃１４の端縁に対して伝えるのに代えて、第２の切断刃１４の側面等に取り付けた接続部材（図示せず）を介して、第２の切断刃１４に伝えるようにしてもよい。
【００２９】
図１に示すように第２の昇降機構１２は、前記第１の昇降機構７と同様の構成からなるもので、エアーシリンダーや油圧シリンダー等によって第２の抜き型１１を昇降させるものである。そして、下降させた際に適宜な力で加圧し、第２の抜き型１１の第２の切断刃１４によって電極材Ｗを打ち抜かせるように構成されている。
【００３０】
ベース１３は、前記第２の抜き型１１の直下に配置された板状またはブロック状のもので、第１の打ち抜き装置３のベース８と同様のものである。また、このベース１３上が、第２の抜き型１１で加工する加工位置となっている。
なお、図示しないものの、第２の打ち抜き装置４には打ち抜き後の電極Ｗ０をベース１３上から取り除き、電極Ｗ０を次工程に送るためのベルトコンベア等に移載する、吸着バンドを備えた移載装置（移載ロボット）が設けられている。
【００３１】
これら第１の打ち抜き装置３の第１の抜き型６と、第２の打ち抜き装置４の第２の抜き型１１とから、本発明の抜き型が構成されている。
なお、第１の抜き型６、第２の抜き型１１には、それぞれの切断刃９（１４）の周囲を囲ってカバー１６が設けられており、このカバー１６には吸引ポンプ（図示せず）が接続されている。このような構成のもとに第１の打ち抜き装置３、第２の打ち抜き装置４は、後述するように第１の抜き型６や第２の抜き型１１によって電極材Ｗを打ち抜き切断した際、発生した切断粉を吸引ポンプで吸引し、電極材（被加工材）Ｗ上から除去できるようになっている。
【００３２】
前記巻き取りロール５には、モーター（図示せず）とこれを制御する制御装置（図示せず）とが設けられている。これによって巻き取りロール５は、所定のタイミングで回転させられることにより、巻き出しロール２から巻き出された電極材Ｗを所定のタイミングで設定された量（長さ）、巻き取るようになっている。すなわち、このように巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定のタイミングで巻き取ることにより、電極材Ｗは第１の打ち抜き装置３の加工位置であるベース８上から第２の打ち抜き装置４の加工位置であるベース１３上に移送されるようになっている。これら巻き出しロール２と巻き取りロール５とから、本発明の移送手段が構成されている。
【００３３】
また、第１の打ち抜き装置３と第２の打ち抜き装置４との間、および第２の打ち抜き装置４と巻き取りロール５との間には、張力調整ロール１７が配設されている。
これら張力調整ロール１７は、上下に配置された一対のローラー１７ａ、１７ａ間に電極材Ｗを挟持し、電極材Ｗを一定の張力に維持するものである。
【００３４】
本実施形態の超音波切断装置１が製造する打ち抜き後の電極Ｗ０は、図２（ａ）に示したように矩形状の本体部Ｗ１に対して、その一方の短辺の一端側に矩形状のタブＷ２を有した形状のものである。なお、本体部Ｗ１にはその表裏面に活物質（図示せず）が塗布されている。
このような形状の電極Ｗ０としては、正極と負極とがあり、これら正極と負極と樹脂セパレータとが複数積層されることにより、ラミネート型のリチウムイオン２次電池に形成される。
【００３５】
次に、図１に示した超音波切断装置１により、電極材Ｗから電極Ｗ０を製造する工程について説明する。
まず、巻き出しロール２と巻き取りロール５との間に電極材Ｗをセットするとともに、該電極材Ｗを、第１の打ち抜き装置３におけるベース８と第１の抜き型６との間、第２の打ち抜き装置４におけるベース１３と第２の抜き型１１との間、さらには二つの張力調整ロール１７のローラー１７ａ、１７ａ間にそれぞれセットする。
【００３６】
次に、第１の打ち抜き装置３を作動させ、第１の昇降機構７によって第１の抜き型６を下降させるとともに、該第１の抜き型６を所定圧で加圧する。また、その際、第１の超音波振動子１０を作動させることにより、第１の切断刃９（９ａ、９ｂ、９ｃ）に対してそれぞれ超音波振動を与えておく。
【００３７】
すると、第１の切断刃９ａ、９ｂ、９ｃは、第１の打ち抜き装置３の加工位置（第１の切断位置）となるベース８上の電極材Ｗに対して、それぞれ対応する箇所を切断し（打ち抜き）、図２（ｂ）中（１）で示すようにスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１を形成する。その際、これら第１の切断刃９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれに接続された第１の超音波振動子１０によって図中矢印で示す方向の超音波振動が与えられていることにより、電極材Ｗとの間の摩擦係数が、超音波振動が与えられない従来に比べて大幅に小さくなっている。
【００３８】
このようにして第１の打ち抜き装置３でスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１を形成したら、第１の昇降機構７によって第１の抜き型６を上昇させた後、巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定長さ巻き取る。すると、図２（ｂ）中（２）で示すように先に形成されたスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１が巻き取りロール５側、すなわち第２の打ち抜き装置４側に移送される。本実施形態では、一回の巻き取りで、第１の打ち抜き装置３（第１の切断位置）と第２の打ち抜き装置４（第２の切断位置）との間の距離の半分、移送されるようになっている。
【００３９】
したがって、本実施形態では、巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定長さ巻き取った後、再度第１の打ち抜き装置３を作動させ、図２（ｂ）中（１）で示すように新たなスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１をそれぞれ形成する。以下、巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定長さ巻き取った後、第１の打ち抜き装置３を作動させることにより、電極材Ｗに対して順次新たなスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１を形成する。
【００４０】
また、巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定長さ巻き取ることにより、先に形成されたスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１の形成部が第２の打ち抜き装置４の加工位置（第２の切断位置）となるベース１３上に移送されてきたら、第２の打ち抜き装置４を作動させる。すなわち、第２の昇降機構１２によって第２の抜き型１１を下降させるとともに、該第２の抜き型１１を所定圧で加圧する。その際、第２の超音波振動子１５を作動させることにより、第２の切断刃１４（１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ）に対してそれぞれ超音波振動を与えておく。
【００４１】
すると、第２の切断刃１４ｄ、１４ｅ、１４ｆは、第２の打ち抜き装置４の加工位置となるベース１３上の電極材Ｗに対して、それぞれ対応する箇所を切断し（打ち抜き）、図２（ｂ）中（３）で示すようにスリットＤ１、スリットＥ１、スリットＦ１を形成する。その際、これら第２の切断刃１４ｄ、１４ｅ、１４ｆも、それぞれに接続された第２の超音波振動子１５によって図中矢印で示す方向の超音波振動が与えられていることにより、電極材Ｗとの間の摩擦係数が、超音波振動が与えられない従来に比べて大幅に小さくなっている。
【００４２】
このようにして、先に形成されたスリットＡ１、スリットＢ１、スリットＣ１に加えてスリットＤ１、スリットＥ１、スリットＦ１が形成されると、これらスリットＡ１〜Ｆ１が環状に連続することにより、電極材Ｗから電極Ｗ０が打ち抜かれ、分離される。
次いで、第２の昇降機構１２によって第２の抜き型１１を上昇させ、前記の図示しない移載装置によってベース１３上の電極材Ｗから電極Ｗ０を取り除き、ベルトコンベア等に移載する。
その後、巻き取りロール５によって電極材Ｗを所定長さ巻き取る。以下、第１の打ち抜き装置３、第２の打ち抜き装置４等によって前記の工程を繰り返し行い、電極材Ｗから電極Ｗ０を順次製造する。
【００４３】
本実施形態の超音波切断装置１にあっては、第１の切断刃９（９ａ〜９ｃ）と第２の切断刃１４（１４ｄ〜１４ｆ）とを互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備えているので、それぞれに設けられた超音波振動子１０（１５）による振動が互いに干渉し合うことがない。したがって、それぞれの超音波振動子１０（１５）による振動により、切断を行った際に各切断刃９（１４）と電極材Ｗとの間の摩擦係数が大幅に小さくなり、摩耗による切断刃の劣化が低減する。これにより、切断刃９（１４）の切れ味が持続し、バリ等の発生を防止することができる。
【００４４】
また、第１の切断刃９を有した第１の抜き型６と、第２の切断刃１４を有した第２の抜き型１１とによって本発明の抜き型を構成しているので、電極Ｗ０の角部を形成する第１の切断刃９と第２の切断刃１４とは、それぞれの超音波振動子１０（１５）による振動が互いに干渉し合うことがない。したがって、電極材Ｗに対して直角の角部形状の加工、すなわち図２（ａ）における角部（ＡＦ）、角部（ＦＢ）、角部（ＢＥ）、角部（ＥＣ）、角部（ＣＤ）、角部（ＤＡ）の形成・加工を良好に行うことができる。
【００４５】
また、第１の抜き型６、第２の抜き型１１には切断刃９（１４）の周囲を囲ってカバー１６を設けているので、第１の抜き型６や第２の抜き型１１によって電極材Ｗを打ち抜き切断した際、発生した切断粉をカバー１６に接続した吸引ポンプで吸引することによって電極材Ｗ上から容易に除去することができる。したがって、切断粉、特に活物質の粉が電極Ｗ０上に異物として付着してしまうのを防止することができる。
【００４６】
さらに、第１の打ち抜き装置３によって電極材Ｗの移送方向（長さ方向）を切断し、その後、第２の打ち抜き装置４によって電極材Ｗの幅方向を切断するようにしているので、第１の打ち抜き装置３で形成したスリットＡ１、Ｂ１、Ｃ１が開いてしまうことにより、第１の打ち抜き装置３で打ち抜き（切断）した後の電極材Ｗの張力が乱れてしまうことを防止することができる。すなわち、巻き出しロール２と巻き取りロール５との間で張力を与えていることにより、電極材Ｗの張力を維持することができる。よって、その後の第２の打ち抜き装置４での打ち抜き（切断）加工を良好に行うことができる。
【００４７】
次に、本発明の超音波切断装置の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態が図１に示した第１実施形態の超音波切断装置１と異なるところは、抜き型を一つで構成した点と、この抜き型に設けた第１の切断刃に対する第１の超音波振動子の振動の位相と第２の切断刃に対する第２の超音波振動子の振動の位相とを制御する、位相制御手段を設けた点にある。
【００４８】
すなわち、本実施形態の超音波切断装置は、例えば図１に示した第２の打ち抜き装置４のみを有して構成されており、その抜き型が、図４（ａ）に示す構成を有している。図４（ａ）において符号２０は抜き型であり、この抜き型２０には、その底面に、第１の切断刃２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、第２の切断刃２２（２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）とが設けられている。
【００４９】
第１の切断刃２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、図３（ａ）に示した第１の切断刃９ａ、９ｂ、９ｃと同様に、電極材Ｗの移送方向となる第１の方向に沿って延びて配置されたもので、互いに連続することなくそれぞれ独立した状態に配置されている。また、第２の切断刃２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、図３（ｂ）に示した第２の切断刃１４ｄ、１４ｅ、１４ｆと同様に、前記第１の方向と直交（交差）する第２の方向、すなわち電極材Ｗの幅方向に沿って延びて配置されたもので、互いに連続することなくそれぞれ独立した状態に配置されている。
【００５０】
これら第１の切断刃２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第２の切断刃２２ｄ、２２ｅ、２２ｆとは、互いに隣りあっている切断刃間において、それぞれの端縁が互いに接触することなく、間隙を介した状態で角部を形成するように配置されている。すなわち、第１の切断刃２１ａは、その端縁が第２の切断刃２２ｄの端縁や第２の切断刃２２ｆの端縁に接触することなく、間隙を介した状態で配置され、かつ、これら第２の切断刃２２ｄや第２の切断刃２２ｆとによって電極Ｗ０の角部を形成できるように配置されている。同様に、第１の切断刃２１ｂは、その端縁が第２の切断刃２２ｆの端縁や第２の切断刃２２ｅの端縁に接触することなく、間隙を介した状態で、これら第２の切断刃２２ｆや第２の切断刃２２ｅとによって電極Ｗ０の角部を形成できるように配置され、第１の切断刃２１ｃは、その端縁が第２の切断刃２２ｅの端縁や第２の切断刃２２ｄの端縁に接触することなく、間隙を介した状態で、これら第２の切断刃２２ｅや第２の切断刃２２ｄとによって電極Ｗ０の角部を形成できるように配置されている。
【００５１】
すなわち、これら第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とは、図４（ｂ）中二点鎖線で示すように、端縁部を延長した状態で互いに直交（交差）するように配置されている。
また、これら第１の切断刃２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）、第２の切断刃２２（２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）には、第１実施形態と同様に、それぞれ超音波振動子が設けられている。ただし、本実施形態では、各切断刃２１、２２の端縁に直接接続することなく、図４（ｂ）に示すように、各切断刃２１、２２の側面に、接続部材２３を介して超音波振動子２４、２５を接続している。
【００５２】
第１の切断刃２１には、接続部材２３を介して第１の超音波振動子２４が接続され、第２の切断刃２２には、接続部材２３を介して第２の超音波振動子２５が接続されている。第１の超音波振動子２４、第２の超音波振動子２５は、いずれも前記第１の超音波振動子１０、第２の超音波振動子１５と同様の構成のもので、基端部２４ａ（２５ａ）と振動子２４ｂ（２５ｂ）とからなり、基端部２４ａ（２５ａ）に対して振動子２４ｂ（２５ｂ）が前後方向に振動するようになっている。
【００５３】
これら第１の超音波振動子２４、第２の超音波振動子２５は、抜き型２０の底面に設けられたブラケット２６にその基端部２４ａ、２５ａが固定され、振動子２４ｂ、２４ｂが前記したように接続部材２３を介して各切断刃２１、２２の側面に接続されている。このような構成により、第１の超音波振動子２４は第１の切断刃２１に対してその長さ方向（第１方向）に振動を与えるようになっており、第２の超音波振動子２５も第２の切断刃２２に対してその長さ方向（第２方向）に振動を与えるようになっている。
【００５４】
ここで、これら超音波振動子２４、２５の振動は、前記第１の超音波振動子１０、第２の超音波振動子１５と同様に、その振動子２４ｂ（２５ｂ）の振動数（周波数）が１７ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ程度であり、振幅が５μｍ〜３０μｍ程度となっている。このような振動が付与されることにより、第１の切断刃２１、第２の切断刃２２は、図４（ｂ）中二点鎖線で示すようにそれぞれの長さ方向に振動し、電極材Ｗに対する切断範囲が拡がるようになっている。すなわち、これら第１の切断刃２１、第２の切断刃２２によって電極材Ｗに形成されるスリットの長さは、対応する切断刃の長さより僅かに長くなる。つまり、超音波振動子２４、２５によって付与される振動の振幅に対応する分、スリットは長く形成される。
【００５５】
そこで、このように振幅を加えた見掛け上の切断刃、すなわち図４（ｂ）中の二点鎖線で示す端部をも加えた第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とが、その端縁部において互いに直交（交差）するように、第１の切断刃２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と第２の切断刃２２（２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）とは設計配置されている。これにより、これら第１の切断刃２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と第２の切断刃２２（２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）とで電極材Ｗを打ち抜き、切断することにより、図２（ａ）に示した形状の電極Ｗ０を電極材Ｗから打ち抜き、分離できるようになっている。
【００５６】
ただし、第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とは、それぞれの超音波振動子２４（２５）によって振動が付与されると、図４（ｂ）中に二点鎖線で示したように互いに直交（交差）することで、互いの端縁が干渉し合い、接触してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態では、前述したように第１の超音波振動子２４の振動の位相と、第２の超音波振動子２５の振動の位相とを制御する、位相制御手段２７を備えている。
【００５７】
位相制御手段２７は、作動トランス等を備えて構成されたもので、各超音波振動子２４、２５の全ての振動の位相を、該超音波振動子２４、２５による振動によって第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とのそれぞれの端縁が非干渉の状態で互いに交差するように、制御するものである。
【００５８】
具体的には、各超音波振動子２４、２５の振動数（周波数）を全て同じにしておく。そして、図４（ａ）中に示す各切断刃２１ａ〜２１ｃ、２２ｄ〜２２ｆの振動方向が、全て矢印Ｐ方向となるよう時計回り方向に向くときと、全て矢印Ｑ方向となるよう反時計回り方向に向くときとが、同じタイミングで交互になるように、それぞれの振動の位相を調整する。
【００５９】
このように位相制御手段２７で各超音波振動子２４、２５の位相を調整することにより、例えば図４（ｂ）において第２の切断刃２２が矢印Ｐ方向に振動した際、第１の切断刃２１も矢印Ｐ方向に振動していることにより、角部Ｒでは第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とが互いに干渉しない。同様に、第１の切断刃２１が矢印Ｑ方向に振動した際、第２の切断刃２２も矢印Ｑ方向に振動していることにより、角部Ｒではやはり第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とが互いに干渉しない。
したがって、本実施形態では、位相制御手段２７によって各超音波振動子２４、２５の位相を調整することにより、第１の切断刃２１と第２の切断刃２２とは、それぞれの超音波振動子２４（２５）によって振動が付与されるにもかかわらず、互いの端縁が干渉し合うことなく、したがって接触しないようになっている。
【００６０】
このような抜き型２０を備えた超音波切断装置にあっても、第１の切断刃２１（２１ａ〜２１ｃ）と第２の切断刃２２（２２ｄ〜２２ｆ）とを互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備えているので、それぞれの超音波振動子２４（２５）による振動が互いに干渉し合うことがない。したがって、それぞれの超音波振動子２４（２５）による振動により、切断を行った際に各切断刃２１（２２）と電極材Ｗとの間の摩擦係数が大幅に小さくなり、摩耗による切断刃の劣化が低減する。これにより、切断刃２１（２２）の切れ味が持続し、バリ等の発生を防止することができる。
【００６１】
また、位相制御手段２７によって各超音波振動子２４、２５の位相を調整し、第１の切断刃２１および第２の切断刃２２の互いの端縁が干渉し合うことなく、接触しないようにしているので、電極材Ｗに対して直角の角部形状の加工、すなわち図２（ａ）における角部（ＡＦ）、角部（ＦＢ）、角部（ＢＥ）、角部（ＥＣ）、角部（ＣＤ）、角部（ＤＡ）の形成・加工を良好に行うことができる。
【００６２】
次に、本発明の超音波切断装置の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態が図１に示した第１実施形態の超音波切断装置１と異なるところは、抜き型を二つで構成するものの、対応するベースを一つとし、したがって電極材Ｗに対する加工位置を１箇所とした点にある。
【００６３】
すなわち、本実施形態の超音波切断装置は、例えば図１に示した第２の打ち抜き装置４のみを有して構成されており、その抜き型が、図５に示す構成を有している。図５において符号３０は抜き型であり、この抜き型３０は、第１の切断刃３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）を有する第１の抜き型３２と、第２の切断刃３３（３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ）を有する第２の抜き型３４とを備えて構成されている。
【００６４】
第１の抜き型３２は、第２の抜き型３４を囲った状態に形成配置された環状のものであり、第２の抜き型３４は、第１の抜き型３２内にてその上下方向に移動可能に設けられたものである。このような構成のもとに、第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とは、互いに独立して昇降できるようになっている。本実施形態の超音波切断装置には、図１に示した昇降機構７（１２）と同様の昇降機構が二つ設けられており、一方が第１の抜き型３２に連結し、他方が第２の抜き型３４に連結している。したがって、第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とは、前記二つの昇降機構により、互いに独立して昇降できるようになっている。
【００６５】
なお、このように第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とが互いに独立して昇降する必要上、第１の抜き型３２に設けられた第１の切断刃３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）と第２の抜き型３４に設けられた第２の切断刃３３（３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ）とは、それぞれの端縁間において僅かな隙間（クリアランス）が設けられている。すなわち、図４（ａ）、（ｂ）に示した第２実施形態の超音波切断装置と同様、第１の切断刃３１ａ、３１ｂ、３１ｃと第２の切断刃３３ｄ、３３ｅ、３３ｆとは、互いに隣りあっている切断刃間において、それぞれの端縁が互いに接触することなく、間隙を介した状態で角部を形成するように配置されている。
【００６６】
また、これら第１の切断刃３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、第２の切断刃３３ｄ、３３ｅ、３３ｆには、第２実施形態の超音波切断装置と同様に、第１の超音波振動子２４、第２の超音波振動子２５が接続されている。すなわち、第２実施形態の超音波切断装置と同様、各超音波振動子が接続部材２３を介して各切断刃の側面に接続されている。
【００６７】
したがって、本実施形態においても、第１の切断刃３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）と第２の切断刃３３（３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ）とにより、第２実施形態と同様に、図２（ａ）に示した形状の電極Ｗ０を電極材Ｗから打ち抜き、分離できるようになっている。すなわち、第１の切断刃３１と第２の切断刃３３との間には隙間（クリアランス）が設けられているものの、これら第１の切断刃３１と第２の切断刃３３とは互いに振動することにより、見掛け上の長さが図４（ｂ）に示した第１の切断刃２１、第２の切断刃２２と同様に長くなる。したがって、形成するスリットの長さが長くなり、これによって各スリットが環状に連続し、電極材Ｗから電極Ｗ０を打ち抜き、分離できるようになる。
【００６８】
ただし、本実施形態では、前記した二つの昇降機構によって第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とを互いに独立して昇降できるようになっている。したがって、電極材Ｗに対し、まず、第１の抜き型３２で打ち抜き加工（切断加工）を行い、その後、この第１の抜き型３２を上昇したうえで、第２の抜き型３４によって打ち抜き加工（切断加工）を行う。すると、第１の切断刃３１と第２の切断刃３３とは電極材Ｗに対して同時に切断を行わず、したがって同一平面上で同時に振動しないことから、互いに干渉し合うことなく、それぞれ独立して振動するようになる。
【００６９】
このように本実施形態では、二つの昇降機構により、第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とをそれぞれ電極材Ｗに対する加工位置（下降位置）と該加工位置から退避した退避位置（上昇位置）との間で移動できるようにしているため、第２実施形態における位相制御手段２７を設けることなく、第１の切断刃３１と第２の切断刃３３と間での干渉を無くすことができる。なお、本実施形態では、前記二つの昇降機構により、本発明の移動手段が構成されている。
【００７０】
このような第１の抜き型３２と第２の抜き型３４とからなる抜き型３０を備えた超音波切断装置にあっても、第１の切断刃３１（３１ａ〜３１ｃ）と第２の切断刃３３（３３ｄ〜３３ｆ）とを互いに連続させることなくそれぞれ独立した状態に備えているので、それぞれに設けられた超音波振動子２４（２５）による振動が互いに干渉し合うことがない。したがって、それぞれの超音波振動子２４（２５）による振動により、切断を行った際に各切断刃３１（３３）と電極材Ｗとの間の摩擦係数が大幅に小さくなり、摩耗による切断刃の劣化が低減する。これにより、切断刃３１（３３）の切れ味が持続し、バリ等の発生を防止することができる。
【００７１】
また、二つの昇降機構からなる移動手段により、第１の切断刃３１および第２の切断刃３３の互いの端縁が干渉し合うことなく、接触しないようにしているので、電極材Ｗに対して直角の角部形状の加工、すなわち図２（ａ）における角部（ＡＦ）、角部（ＦＢ）、角部（ＢＥ）、角部（ＥＣ）、角部（ＣＤ）、角部（ＤＡ）の形成・加工を良好に行うことができる。
【００７２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、本発明の超音波切断装置は、活物質が塗布された銅箔やアルミニウム箔等の電極材Ｗの打ち抜き加工にのみ適用されることなく、その他の被加工材、例えば硬質・厚手の被加工材の打ち抜き加工にも適用可能である。
また、前記実施形態ではベースによって切断刃を受けるように構成し、切断刃によって押し付け切りを行うようにしたが、例えばベースに代えてダイを設け、切断刃をパンチ状にすることで、剪断切りを行うように構成することもできる。
【００７３】
また、ベース８（１３）が被加工材（電極材Ｗ）の裏面に擦れることで不都合が生じる場合、例えば電極材Ｗの裏面に塗布された活物質が擦れにより剥離し易い場合などでは、ベース８（１３）に昇降機構を設けておき、電極材Ｗ（被加工材）の移送時にはベース８（１３）を下降させ、電極材Ｗ（被加工材）の擦れが生じないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…超音波切断装置、３…第１の打ち抜き装置、４…第２の打ち抜き装置、６…第１の抜き型、９、９ａ、９ｂ、９ｃ…第１の切断刃、１０…第１の超音波振動子、１１…第２の抜き型、１４、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ…第２の切断刃、１５…第２の超音波振動子、２０…抜き型、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…第１の切断刃、２２、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ…第２の切断刃、２４…第１の超音波振動子、２５…第２の超音波振動子、２７…位相制御装置、３０…抜き型、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…第１の切断刃、３２…第１の抜き型、３３、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ…第２の切断刃、３４…第２の抜き型、Ｗ…電極材（被加工材）、Ｗ０…電極
【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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