(57)【要約】【課題】切断品質を維持することができる切断装置を提供することを課題とする。【解決手段】丸刃の上刃１０と下刃１１を備え、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極Ｅを上刃１０と下刃１１とのオーバーラップしている部分で切断する切断装置１であって、上刃１０の径を取得する上刃径取得部と、下刃１１の径を取得する下刃径取得部と、上刃１０の径と下刃１１の径を用いて、上刃１０と下刃１１との上下方向のオーバーラップ量Ｌを所定量に維持するオーバーラップ量維持部と、上刃１０の径と下刃１１の径を用いて、上刃１０の周速度Ｖ０と下刃１１の周速度Ｖ１との周速比を所定比に維持する周速比維持部とを備える。【選択図】図１
2016043458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸刃の上刃と、丸刃の下刃とを備え、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極を前記上刃と前記下刃とのオーバーラップしている部分で切断する切断装置であって、
前記上刃の径を取得する上刃径取得部と、
前記下刃の径を取得する下刃径取得部と、
前記上刃径取得部で取得した前記上刃の径と前記下刃径取得部で取得した前記下刃の径を用いて、前記上刃と前記下刃との上下方向のオーバーラップ量を所定量に維持するオーバーラップ量維持部と、
前記上刃径取得部で取得した前記上刃の径と前記下刃径取得部で取得した前記下刃の径を用いて、前記上刃の周速度と前記下刃の周速度との周速比を所定比に維持する周速比維持部と、
を備える、切断装置。
【請求項２】
前記周速比維持部は、
前記上刃を回転駆動するための上刃用サーボモーターと、
前記下刃を回転駆動するための下刃用サーボモーターと、
を有する、請求項１に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極を切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等に用いられる電極を製造する場合、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極を搬送しながら、帯状電極の端部等を切断する工程がある。この切断装置として、例えば、特許文献１に、上下一対からなる回転可能な上刃と下刃を備え、上刃と下刃とのオーバーラップ部分に帯状電極を進入させて切断する切断装置が開示されている。上刃は、円盤状の丸刃であり、鋭角な刃先を有している。下刃は、円筒状の丸刃であり、略直角の刃先を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
切断装置の各刃に丸刃を用いた場合、使用していくうちに丸刃の刃先が摩耗する。特に、刃先が鋭角な丸刃は、摩耗し易い。刃先が摩耗すると、丸刃の径が小さくなる。回転する丸刃の径が小さくなると、丸刃の周速度が変化し、上刃と下刃との周速比が変化する。周速比が変化すると、切断面にバリが発生し、切断品質が低下する。
【０００５】
そこで、本技術分野においては、切断品質を維持することができる切断装置が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る切断装置は、丸刃の上刃と、丸刃の下刃とを備え、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極を上刃と下刃とのオーバーラップしている部分で切断する切断装置であって、上刃の径を取得する上刃径取得部と、下刃の径を取得する下刃径取得部と、上刃径取得部で取得した上刃の径と下刃径取得部で取得した下刃の径を用いて、上刃と下刃との上下方向のオーバーラップ量を所定量に維持するオーバーラップ量維持部と、上刃径取得部で取得した上刃の径と下刃径取得部で取得した下刃の径を用いて、上刃の周速度と下刃の周速度との周速比を所定比に維持する周速比維持部とを備える。
【０００７】
この切断装置は、刃先の摩耗で上刃と下刃の少なくとの一方の径が小さくなった場合でも、オーバーラップ量を一定に保ちかつ周速比を一定に保つことができる。これにより、帯状電極の切断面のバリの発生等を抑制でき、切断品質を維持することができる。
【０００８】
一実施形態の切断装置の周速比維持部は、上刃を回転駆動するための上刃用サーボモーターと、下刃を回転駆動するための下刃用サーボモーターとを有する。このように上刃及び下刃の回転駆動にサーボモーターを用いることにより、上刃及び下刃の回転速度（ひいては、周速度）を目標速度に簡単かつ高精度に調整することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、切断品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る切断装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す切断装置の制御構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る切断装置を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
一実施形態に係る切断装置は、電池に用いられる電極の製造ラインに組み込まれ、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極の端部（耳部）を切断するスリット工程で用いられる。この切断装置は、シャーカット方式のスリッタであり、丸刃の上刃と丸刃の下刃とのオーバーラップしている部分で切断する。なお、製造される電極は、例えば、二次電池又は電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に用いられる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。また、製造される電極は、一次電池に用いられてもよい。本実施の形態では、リチウムイオン二次電池に用いられる電極を製造する場合とする。
【００１３】
電極は、金属箔の表裏面の少なくとも一面に電極ペーストがそれぞれ塗工されて活物質層が形成されており、電極ペーストが塗工されていないタブも有している。金属箔は、例えば、銅箔、アルミニウム箔である。電極ペーストは、活物質、バインダ、溶剤等を含んでいる。活物質は、正極活物質及び負極活物質のいずれであってもよい。正極活物質としては、例えば、複合酸化物、金属リチウム、硫黄である。複合酸化物は、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つとリチウムとを含む。負極活物質は、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、ホウ素添加炭素である。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、アルコキシシリノレ基含有樹脂である。溶剤は、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剤、水である。また、電極ペーストは、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）等の導電助剤を含んでいてもよい。また、電極ペーストは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を含んでいてもよい。
【００１４】
電極を製造する場合、上記各物質を混練して電極ペーストを生成する工程、電極ペーストを帯状の金属箔に塗工する工程、その塗工された電極ペーストを乾燥する工程等により、帯状の金属箔に活物質層が形成された帯状電極を生成する。さらに、帯状電極の両側の端部を除去するスリット工程、帯状電極から電極を打抜く工程により、帯状電極から個々の電極を切り出す。電極を製造する工程としては、上記の工程の他にもプレス、ベーク、検査等の他の工程もある。
【００１５】
図１及び図２を参照して、一実施形態に係る切断装置１について説明する。図１は、切断装置１の構成を模式的に示す図である。図２は、切断装置１の制御構成を示すブロック図である。
【００１６】
切断装置１は、搬送方向Ｄに沿って配置された上刃１０と下刃１１とで帯状電極Ｅを上下から挟み、上刃１０と下刃１１とが回転することによって搬送中の帯状電極Ｅの端部を連続的に切断する。特に、切断装置１は、切断品質を維持するために、上刃１０と下刃１１とのオーバーラップ量Ｌ及び周速比を一定に保つ。なお、切断装置１は、２組の上刃１０と下刃１１を用いて帯状電極Ｅの両側の端部を一度に切断する装置でもよいしあるいは１組の上刃１０と下刃１１を用いて帯状電極Ｅの片側の端部を切断する装置でもよい。切断される帯状電極Ｅの端部は、帯状電極Ｅの長手方向と直交する幅方向の両端にそれぞれ位置し、活物質層が塗工されていない未塗工部分（電極として使われない部分）である。
【００１７】
搬送前は、帯状電極Ｅが巻出ロール２にロール状に巻き取られている。搬送中は、帯状電極Ｅが巻出ロール２から順次送り出され、巻取ロール３で巻き取られる。この搬送路の途中に、切断装置１の上刃１０と下刃１１が配置される。搬送中の帯状電極Ｅには、所定のテンション（張力）がかかっている。搬送速度としては、切断装置１による切断に適した速度が設定されている。
【００１８】
切断装置１は、上刃１０、下刃１１、上刃用センサ２０、下刃用センサ２１、上刃昇降用サーボモーター３０、下刃昇降用サーボモーター３１、上刃駆動用サーボモーター３２、下刃駆動用サーボモーター３３、制御装置４０等を備えている。
【００１９】
上刃１０は、下刃１１との間で搬送中の帯状電極Ｅを挟み込み、下刃１１の上側に対向して配置される。上刃１０は、回転軸１０ａに装着され、回転軸１０ａの回転に応じて回転する。上刃１０（回転軸１０ａ）は、帯状電極Ｅの搬送方向Ｄに応じて所定の方向Ｒ０に回転する。回転軸１０ａは、帯状電極Ｅの搬送方向Ｄに直交する方向に配置される。上刃１０は、円盤状の丸刃である。上刃１０の刃先は、片刃であり、鋭角である。上刃１０の刃先が搬送中の帯状電極Ｅよりも少し下方に位置するように、上刃１０の上下位置が調整される。
【００２０】
下刃１１は、上刃１０との間で搬送中の帯状電極Ｅを挟み込み、上刃１０の下側に対向して配置される。下刃１１は、回転軸１１ａに装着され、回転軸１１ａの回転に応じて回転する。下刃１１（回転軸１１ａ）は、帯状電極Ｅの搬送方向Ｄに応じて所定の方向Ｒ１（上刃１０の回転方向Ｒ０と逆方向）に回転する。回転軸１１ａは、帯状電極Ｅの搬送方向Ｄに直交する方向に配置される。下刃１１は、円筒状あるいは円柱状の丸刃である。下刃１１の刃先は、略直角である。下刃１１の刃先が搬送中の帯状電極Ｅよりも少し上方に位置するように、下刃１１の上下位置が調整される。
【００２１】
上刃１０と下刃１１とのオーバーラップ量Ｌは、図１に示すように、上刃１０の刃先と下刃１１の刃先とが重なり合う部分の上下方向の最大量である。オーバーラップ量Ｌが大きくなり過ぎると切断面のバリの発生、切断面からの切屑の増加等の切断品質の低下を招き、オーバーラップ量Ｌが小さくなり過ぎると上刃１０と下刃１１との接触不良等の切断不良を招く。そこで、切断装置１は、目標オーバーラップ量（特許請求の範囲に記載の所定量に相当）が設定されており、実際のオーバーラップ量Ｌが目標オーバーラップ量を維持するように上刃１０の上下方向の位置及び下刃１１の上下方向の位置を自動で調整する。目標オーバーラップ量は、例えば、切断装置１による切断実験等によって設定される。
【００２２】
上刃１０と下刃１１との周速比は、上刃１０の周速度Ｖ０と下刃１１の周速度Ｖ１との比である。周速度Ｖ０，Ｖ１は、図１に示すように、回転している丸刃（上刃１０、下刃１１）の最大半径位置での速度である。したがって、上刃１０、下刃１１の回転速度を一定に保っても、上刃１０、下刃１１の径が小さくなると、周速度Ｖ０，Ｖ１が低下することになる。上刃１０の周速度Ｖ０と下刃１１の周速度Ｖ１とは同じ速度であり、帯状電極Ｅの搬送速度に応じて目標周速度が設定されている。したがって、目標周速比（特許請求の範囲に記載の所定比に相当）は、１である。周速比が目標周速比からずれると（周速度Ｖ０と周速度Ｖ１の少なくとも一方の周速度が目標周速度に維持されていないと）、切断面のバリの発生等の切断品質の低下を招く。そこで、切断装置１は、実際の周速比が目標周速度（＝１）を維持するように上刃１０の回転速度（周速度Ｖ０）と下刃１１の回転速度（周速度Ｖ１）を自動で調整する。
【００２３】
上刃用センサ２０は、上刃１０の先端位置（例えば、上端での先端位置）を検出するセンサである。上刃用センサ２０は、上刃１０の先端位置を検出すると、その先端位置情報を制御装置４０に送信する。下刃用センサ２１は、下刃１１の先端位置（例えば、下端での先端位置）を検出するセンサである。下刃用センサ２１は、下刃１１の先端位置を検出すると、その先端位置情報を制御装置４０に送信する。各センサ２０，２１としては、例えば、非接触式のレーザー変位センサが用いられる。
【００２４】
上刃昇降用サーボモーター３０は、上刃１０を昇降させるためのサーボモーターである。特に、上刃昇降用サーボモーター３０は、上刃１０の上下方向の位置を自動で調整する際に用いられる。上刃昇降用サーボモーター３０は、少なくともモーターの回転角度を自動で制御するサーボ機構を有し、このサーボ機構によりモーターを制御する。上刃昇降用サーボモーター３０では、制御装置４０から回転方向と目標回転角度からなる制御指令を受信すると、その回転方向の実回転角度が目標回転角度になるようにモーターを回転させる。上刃昇降用サーボモーター３０の駆動軸の回転に応じて上刃１０を昇降させるために、上刃昇降用サーボモーター３０の駆動軸と上刃１０との間にはその駆動軸の回転を上刃１０の上下方向の移動に変換する機構（図示せず）が設けられている。
【００２５】
下刃昇降用サーボモーター３１は、下刃１１を昇降させるためのサーボモーターである。特に、下刃昇降用サーボモーター３１は、下刃１１の上下方向の位置を自動で調整する際に用いられる。下刃昇降用サーボモーター３１は、上刃昇降用サーボモーター３０と同様のサーボモーターである。下刃昇降用サーボモーター３１の駆動軸と下刃１１との間にも駆動軸の回転を下刃１１の上下方向の移動に変換する機構（図示せず）が設けられている。
【００２６】
上刃駆動用サーボモーター３２は、上刃１０を回転駆動するためのサーボモーターである。特に、上刃駆動用サーボモーター３２は、上刃１０の回転速度を自動で調整する際に用いられる。上刃駆動用サーボモーター３２は、少なくともモーターの回転速度を自動で制御するサーボ機構を有し、このサーボ機構によりモーターを制御する。上刃駆動用サーボモーター３２では、制御装置４０から目標回転速度からなる制御指令を受信すると、実回転速度が目標回転速度になるようにモーターを回転させる。上刃駆動用サーボモーター３２の駆動軸の回転に応じて上刃１０の回転軸１０ａを回転させるために、上刃駆動用サーボモーター３２の駆動軸と上刃１０の回転軸１０ａとの間にはその駆動軸の回転を回転軸１０ａに伝達する機構（図示せず）が設けられている。この実施形態では、上刃駆動用サーボモーター３２が特許請求の範囲に記載の上刃用サーボモーターに相当する。
【００２７】
下刃駆動用サーボモーター３３は、下刃１１を回転駆動するためのサーボモーターである。特に、下刃駆動用サーボモーター３３は、下刃１１の回転速度を自動で調整する際に用いられる。下刃駆動用サーボモーター３３は、上刃駆動用サーボモーター３２と同様のサーボモーターである。下刃駆動用サーボモーター３３の駆動軸と下刃１１の回転軸１１ａとの間にも駆動軸の回転を回転軸１１ａに伝達する機構（図示せず）が設けられている。この実施形態では、下刃駆動用サーボモーター３３が特許請求の範囲に記載の下刃用サーボモーターに相当する。
【００２８】
なお、各サーボモーター３０〜３３は、サーボ機構でのフィードバック制御を行うためにモーターの状態を検出するための検出器を有している。この検出器により、モーターの実回転角度、実回転速度等を検出する。検出器としては、例えば、エンコーダが用いられる。
【００２９】
制御装置４０は、切断装置１を制御するための電子制御装置であり、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]及びＲＡＭ[Random Access Memory]等のメモリ、入出力回路等からなる。制御装置４０は、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、上刃径演算部４１、下刃径演算部４２、上刃昇降距離演算部４３、下刃昇降距離演算部４４、上刃昇降制御部４５、下刃昇降制御部４６、上刃周速度演算部４７、下刃周速度演算部４８、上刃駆動制御部４９、下刃駆動制御部５０が構成される。制御装置４０は、各センサ２０，２１からの検出情報を受信する。そして、制御装置４０では、この各検出情報を用いて各部４１〜５０の処理を行い、必要に応じて各サーボモーター３０〜３３に制御指令を送信する。
【００３０】
上刃径演算部４１は、上刃用センサ２０で検出された上刃１０の先端位置を用いて、上刃１０の径を演算する。この演算方法としては、例えば、上刃１０の回転軸１０ａの上下方向の位置と上刃１０の上端での先端位置との差から上刃１０の半径を演算し、この半径を２倍して上刃１０の直径を演算する。回転軸１０ａの上下方向の位置は、上刃１０の上下方向の位置が一度も調整されていない場合には切断装置１の出荷時に設定されている基準位置であり、上下方向の位置が調整されている場合には基準位置に上刃１０を昇降させた距離を加味した位置である。基準位置は、例えば、上刃１０の下端の先端位置が帯状電極Ｅの位置から目標オーバーラップ量の略二分の一の量分下方の位置になるように、上刃１０の上下方向の位置が設定された場合の回転軸１０ａの中心位置である。この実施形態では、上刃用センサ２０及び上刃径演算部４１が特許請求の範囲に記載の上刃径取得部に相当する。
【００３１】
下刃径演算部４２は、下刃用センサ２１で検出された下刃１１の先端位置を用いて、下刃１１の径を演算する。この演算方法としては、上記の上刃径演算部４１と同様の方法である。この実施形態では、下刃用センサ２１及び下刃径演算部４２が特許請求の範囲に記載の下刃径取得部に相当する。
【００３２】
上刃昇降距離演算部４３は、上刃径演算部４１で演算された上刃１０の径（例えば、直径）が上刃１０の径の前回値よりも小さくなったか否かを判定する。この判定方法としては、例えば、上刃用センサ２０の検出誤差、上刃１０を昇降させることが可能な最小昇降距離等を考慮して閾値を設け、この閾値以上小さくなっているか否かを判定するとよい。上刃１０の径の前回値は、上刃１０の上下方向の位置が一度も調整されていない場合には切断装置１の出荷時の上刃１０の径であり、上下方向の位置が調整されている場合には前回調整したときの上刃１０の径である。上刃１０の径が前回値よりも小さくなった場合（この場合、刃先が摩耗して径が小さくなっている）、上刃昇降距離演算部４３は、上刃１０と下刃１１とのオーバーラップ量Ｌが目標オーバーラップ量になるために必要な上刃１０の昇降距離を演算する。この演算方法としては、例えば、径が小さくなった上刃１０の下端の先端位置が帯状電極Ｅの位置から目標オーバーラップ量の略二分の一の量分下方の位置になるために必要な上刃１０の昇降距離を演算してもよいし、あるいは、上刃径演算部４１で演算された上刃１０の径と上刃１０の径の前回値との差から上刃１０の昇降距離を演算してもよい。上刃１０の場合、下方への昇降距離である。
【００３３】
下刃昇降距離演算部４４は、下刃径演算部４２で演算された下刃１１の径が下刃１１の径の前回値よりも小さくなったか否かを判定する。この判定方法は、上刃昇降距離演算部４３と同様の判定方法である。下刃１１の径が前回値よりも小さくなった場合、下刃昇降距離演算部４４は、上刃１０と下刃１１とのオーバーラップ量Ｌが目標オーバーラップ量になるために必要な下刃１１の昇降距離を演算する。この演算方法は、上刃昇降距離演算部４３と同様の演算方法である。下刃１１の場合、上方への昇降距離である。
【００３４】
上刃昇降制御部４５は、上刃昇降距離演算部４３で上刃１０の昇降距離が演算された場合、上刃１０を下降させる上刃昇降用サーボモーター３０の回転方向を決定するとともに上刃１０を昇降距離分下降させるための上刃昇降用サーボモーター３０の目標回転角度を演算する。そして、上刃昇降制御部４５は、その回転方向と目標回転角度からなる制御指令を上刃昇降用サーボモーター３０に送信する。
【００３５】
下刃昇降制御部４６は、下刃昇降距離演算部４４で下刃１１の昇降距離が演算された場合、下刃１１を上昇させる下刃昇降用サーボモーター３１の回転方向を決定するとともに下刃１１を昇降距離分上昇させるための下刃昇降用サーボモーター３１の目標回転角度を演算する。そして、下刃昇降制御部４６は、その回転方向と目標回転角度からなる制御指令を下刃昇降用サーボモーター３１に送信する。
【００３６】
なお、この実施形態では、上刃昇降用サーボモーター３０、下刃昇降用サーボモーター３１、上刃昇降距離演算部４３、下刃昇降距離演算部４４、上刃昇降制御部４５及び下刃昇降制御部４６が特許請求の範囲に記載のオーバーラップ量維持部に相当する。
【００３７】
上刃周速度演算部４７は、上刃径演算部４１で演算された上刃１０の径（特に、半径）と上刃１０の回転速度を用いて上刃１０の周速度Ｖ０を演算する。上刃１０の回転速度は、例えば、上刃駆動用サーボモーター３２の回転速度から換算して得てもよいし、あるいは、上刃１０の回転速度を検出するためのセンサを設けて、このセンサの検出値から得てもよい。
【００３８】
下刃周速度演算部４８は、下刃径演算部４２で演算された下刃１１の径と下刃１１の回転速度を用いて下刃１１の周速度Ｖ１を演算する。下刃１１の回転速度は、上記の上刃周速度演算部４７で記載した同様の方法で得ることができる。
【００３９】
上刃駆動制御部４９は、上刃周速度演算部４７で演算された上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されているか否かを判定する。この判定方法としては、例えば、上刃用センサ２０の検出誤差、上刃１０の回転速度を変化させることが可能な最小回転速度等を考慮して閾値を設け、周速度Ｖ０と目標周速度との差が閾値以上になったか否かを判定するとよい。上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されていない場合、上刃駆動制御部４９は、上刃径演算部４１で演算された上刃１０の径（特に、半径）を用いて、上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度になるために必要な上刃１０の目標回転速度を演算する。さらに、上刃駆動制御部４９は、この上刃１０の目標回転速度になるための上刃駆動用サーボモーター３２の目標回転速度を演算する。そして、上刃駆動制御部４９は、その目標回転速度からなる制御指令を上刃駆動用サーボモーター３２に送信する。上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されている場合、上刃駆動用サーボモーター３２の目標回転速度は維持される。
【００４０】
下刃駆動制御部５０は、下刃周速度演算部４８で演算された下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されているか否かを判定する。この判定方法は、上刃駆動制御部４９と同様の判定方法である。下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されていない場合、下刃駆動制御部５０は、下刃径演算部４２で演算された下刃１１の径を用いて、下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度になるために必要な下刃１１の目標回転速度を演算する。さらに、下刃駆動制御部５０は、この下刃１１の目標回転速度になるための下刃駆動用サーボモーター３３の目標回転速度を演算する。そして、下刃駆動制御部５０は、その目標回転速度からなる制御指令を下刃駆動用サーボモーター３３に送信する。下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されている場合、下刃駆動用サーボモーター３３の目標回転速度は維持される。
【００４１】
上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されかつ下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されることにより、上刃１０と下刃１１との周速比が目標周速比（＝１）に維持されことになる。なお、この実施形態では、上刃駆動用サーボモーター３２、下刃駆動用サーボモーター３３、上刃周速度演算部４７、下刃周速度演算部４８、上刃駆動制御部４９及び下刃駆動制御部５０が特許請求の範囲に記載の周速比維持部に相当する。
【００４２】
上記の構成の切断装置１の動作について説明する。帯状電極Ｅは、巻出ロール２と巻取ロール３と間で搬送方向Ｄに搬送される。切断装置１では、上刃１０が回転方向Ｒ０に回転するとともに下刃１１が回転方向Ｒ１に回転し、搬送中の帯状電極Ｅの端部を連続的に切断する。丸刃の上刃１０、下刃１１は、切断に使用されるほど、刃先が摩耗し、径が小さくなる。特に、上刃１０は、刃先が鋭角な片刃なので、摩耗し易い。
【００４３】
特に、上刃用センサ２０は、一定時間毎に、回転中の上刃１０の先端位置を検出し、その先端位置情報を制御装置４０に送信する。制御装置４０では、この先端位置情報を受信し、この先端位置情報を用いて上刃１０の径を演算する。また、下刃用センサ２１は、一定時間毎に、回転中の下刃１１の先端位置を検出し、その先端位置情報を制御装置４０に送信する。制御装置４０では、この先端位置情報を受信し、この先端位置情報を用いて下刃１１の径を演算する。
【００４４】
各刃１０，１１の径を演算する毎に、制御装置４０では、上刃１０の径が小さくなったか否かを判定するとともに、下刃１１の径が小さくなったか否かを判定する。上刃１０の径が小さくなっている場合、制御装置４０では、目標オーバーラップ量を維持するための上刃１０の下方への昇降距離を演算する。そして、制御装置４０では、この昇降距離から上刃昇降用サーボモーター３０の目標回転角度を演算し、この目標回転角度と上刃１０を下降させる回転方向とからなる制御指令を上刃昇降用サーボモーター３０に送信する。上刃昇降用サーボモーター３０では、この制御指令を受信すると、その回転方向に目標回転角度分回転するようにモーターを回転制御する。これによって、上刃１０の上下方向の位置が、その昇降距離分低くなる。一方、下刃１１の径が小さくなっている場合、制御装置４０では、目標オーバーラップ量を維持するための下刃１１の上方への昇降距離を演算する。そして、制御装置４０では、この昇降距離から下刃昇降用サーボモーター３１の目標回転角度を演算し、この目標回転角度と下刃１１を上昇させる回転方向とからなる制御指令を下刃昇降用サーボモーター３１に送信する。下刃昇降用サーボモーター３１では、この制御指令を受信すると、その回転方向に目標回転角度分回転するようにモーターを回転制御する。これによって、下刃１１の上下方向の位置が、その昇降距離分高くなる。この上刃１０の上下位置調整又は下刃１１の上下位置調整により、上刃１０と下刃１１とのオーバーラップ量Ｌが目標オーバーラップ量に維持される。
【００４５】
さらに、制御装置４０では、上刃１０の径から上刃１０の周速度Ｖ０を演算するとともに、下刃１１の径から下刃１１の周速度Ｖ１を演算する。そして、制御装置４０では、上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されているか否かを判定するとともに、下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されているか否かを判定する。上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度に維持されていない場合、制御装置４０では、目標周速度を維持するための上刃１０の目標回転速度を演算し、この上刃１０の目標回転速度から上刃駆動用サーボモーター３２の目標回転速度を演算し、この目標回転速度からなる制御指令を上刃駆動用サーボモーター３２に送信する。上刃駆動用サーボモーター３２では、この制御指令を受信すると、回転速度が目標回転速度になるようにモーターを回転制御する。これによって、上刃１０の回転速度が目標回転速度になり、上刃１０の周速度Ｖ０が目標周速度になる。下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度に維持されていない場合、制御装置４０では、目標周速度を維持するための下刃１１の目標回転速度を演算し、この下刃１１の目標回転速度から下刃駆動用サーボモーター３３の目標回転速度を演算し、この目標回転速度からなる制御指令を下刃駆動用サーボモーター３３に送信する。下刃駆動用サーボモーター３３では、この制御指令を受信すると、回転速度が目標回転速度になるようにモーターを回転制御する。これによって、下刃１１の回転速度が目標回転速度になり、下刃１１の周速度Ｖ１が目標周速度になる。この上刃１０の周速度Ｖ０の調整又は下刃１１の周速度Ｖ１の調整により、上刃１０と下刃１１との周速比が目標周速比に維持される。
【００４６】
この切断装置１によれば、刃先の摩耗で上刃１０と下刃１１の少なくとの一方の径が小さくなった場合でも、オーバーラップ量Ｌを一定に保ちかつ周速比を一定に保つことができる。そのため、一定の搬送速度で搬送される帯状電極Ｅに対して、上刃１０と下刃１１とによる切断状態を常に適切な状態に常に保つことができる。その結果、帯状電極Ｅの切断面のバリの発生等を抑制でき、切断品質を維持することができる。
【００４７】
切断装置１によれば、上刃１０及び下刃１１の回転駆動にサーボモーター３２，３３を用いることにより、上刃１０及び下刃１１の回転速度（ひいては、周速度）を目標速度に簡単かつ高精度に調整することができる。また、切断装置１によれば、上刃１０及び下刃１１の昇降にサーボモーター３０，３１を用いることにより、上刃１０及び下刃１１の上下方向の位置を目標位置に簡単かつ高精度に調整することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００４９】
例えば、上記実施形態では帯状電極の端部を長手方向に切断する場合に適用したが、２条取りの帯状電極の中心部を長手方向に切断する場合、間欠塗工の帯状電極の電極毎に幅方向に切断する場合等に適用してもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では刃先が鋭角な上刃と、刃先が略直角の下刃との組み合わせとしたが、上刃と下刃の組み合わせについては特に限定するものではなく、例えば、上刃と下刃を共に刃先が鋭角な片刃としてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では刃先が略直角の下刃を用いたので、下刃の刃先は摩耗し難い。そのため、下刃の径が小さくなる可能性が低い。そこで、オーバーラップ量を一定に保つために、上刃のみ上下方向の位置を調整できる構成としてもよい。また、周速比を一定に保ちために、上刃のみ回転速度（周速度）を調整できる構成としてもよい。このような構成とした場合、切断装置の構成を簡素化できる。
【符号の説明】
【００５２】
１…切断装置、２…巻出ロール、３…巻取ロール、１０…上刃、１０ａ…回転軸、１１…下刃、１１ａ…回転軸、２０…上刃用センサ、２１…下刃用センサ、３０…上刃昇降用サーボモーター、３１…下刃昇降用サーボモーター、３２…上刃駆動用サーボモーター、３３…下刃駆動用サーボモーター、４０…制御装置、４１…上刃径演算部、４２…下刃径演算部、４３…上刃昇降距離演算部、４４…下刃昇降距離演算部、４５…上刃昇降制御部、４６…下刃昇降制御部、４７…上刃周速度演算部、４８…下刃周速度演算部、４９…上刃駆動制御部、５０…下刃駆動制御部。
【図１】
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【図２】
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