JP6668130B2 - シート搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、シートをローラを介して搬送するシート搬送装置に関し、特に、除電機能を備えたシート搬送装置に関する。

長尺に連続したシートあるいは所定長に切断したシートを所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置においては、長尺シートが巻回された供給ロールの最外周からシートが離れる際の剥離帯電や、ローラとの接触による摩擦帯電などによって、ワークであるシートが帯電し、搬送不良など種々の不具合が生じることがある。

特許文献１には、電極箔を供給ロールから巻き取り装置へと複数のガイドローラを介して搬送する搬送装置において、搬送経路の途中に設けられたブラッシング装置の下流に、ブラッシングにより電極箔に生じた静電気を除去するために除電装置を備えた構成が開示されている。詳しくは、直線状に移動する電極箔を両側から挟むように一対の除電装置が配置されている。

特開２００６−１４７３９６号公報

上記のように独立した除電装置を搬送経路中に付加する従来の構成では、除電装置を設置するためのスペースが搬送経路中に必要であり、そのため、搬送経路が不必要に長くなったり、逆に、搬送経路中にスペースを確保することができずに除電装置の付加が困難となる場合があった。

本発明のシート搬送装置においては、搬送経路に沿って設けられた少なくとも１つのローラの外周面に複数のイオンエア吹き出し口が開口しており、これらのイオンエア吹き出し口が、上記ローラの内部の通路を介してイオンエア生成源に接続されている。特に、上記ローラが、上記シートと接する円筒状の外筒と、この外筒を回転自在に支持する中心軸部と、から構成されており、上記外筒に上記イオンエア吹き出し口が貫通形成されており、上記中心軸部の外周面の特定の周方向範囲に、上記通路と連通した吐出ポートが開口形成されている。

従って、ローラ外周面のイオンエア吹き出し口からイオンエアが搬送中のシートへ吹きかけられ、これによってシートが除電される。

なお、本発明における「シート」の語は、いわゆるシート、フィルム、箔、などの可撓性を有するシート状のワークを広く含むものであり、また、長尺に連続したものであるか所定長に切断したものであるかを問わない。

この発明によれば、シートの搬送に用いられるローラからイオンエアを吹き出すようにしたので、搬送経路中に別の除電装置を付加するためのスペースが不要であり、帯電が問題となる箇所において効果的な除電を行うことが可能となる。

この発明に係るシート搬送装置の一実施例を示す構成説明図。 供給ロールと最上流のガイドローラとを示す斜視図。 最上流のガイドローラの断面図。 ガイドローラの外筒を示す斜視図。 イオンエア吹き出し口の変形例を示す外筒の斜視図。 吐出ポートを備えた中心軸部の斜視図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示す一実施例の搬送装置は、長尺のシート１として、例えばリチウムイオン電池などの電極積層体の一部を構成する合成樹脂製フィルムからなるセパレータを、図示せぬ積層装置へと搬送するためのものである。長尺のシート１は、供給ロール１Ａとして巻回されており、図示せぬ積層装置へと連続的に供給されたシート１が、該積層装置の積層ラインの直前で所定長の個々のシートに切断された上で、図示せぬシート状の正極ならびに負極とともに順次積層されていくようになっている。

この実施例の搬送装置は、供給ロール１Ａから引き出された長尺のシート１を、所定の屈曲した搬送経路に沿って案内するように、第１ガイドローラ２、第２ガイドローラ３、第３ガイドローラ４を備えている。なお、この搬送装置は、シート１を搬送経路に沿って移動させるために、例えば回転駆動される送り出しローラなどからなる図示しない適宜な送り出し機構を第３ガイドローラ４よりも下流側に備えている。

第１ガイドローラ２は、供給ロール１Ａに最も近い最上流のガイドローラであり、供給ロール１Ａの下方から引き出されるシート１を供給ロール１Ａに近い位置で支持し、下流の第２ガイドローラ３へと案内している。第１ガイドローラ２は、供給ロール１Ａとして巻回した状態では内側面となるシート１の一方の面に上方から接しており、供給ロール１Ａの径が大きな初期段階では、１８０°に比較的近い転向角度を有している。従って、シート１が第１ガイドローラ２の外周面に接している巻き付き角度は比較的小さい。

第２ガイドローラ３は、第１ガイドローラ２の下流側において搬送経路を上方へと約９０°転向させるものであり、第１ガイドローラ２と同じく供給ロール１Ａとして巻回した状態で内側面となるシート１の一方の面に上方から接している。この第２ガイドローラ３では、外周面に接するシート１の巻き付き角度は９０°程度となる。

第３ガイドローラ４は、第２ガイドローラ３から上方へ延びる搬送経路を下方へとＵターンするように約１８０°転向させるものであり、シート１の他方の面つまり供給ロール１Ａとして巻回した状態で外側面となるシート１の面に下方から接している。この第３ガイドローラ４では、外周面に接するシート１の巻き付き角度は１８０°程度となる。

これらのガイドローラ２，３，４は、シート１を所定の搬送経路に沿って案内する文字通りのガイドローラとして機能するが、さらに、シート１に帯電した静電気を中和する除電機能を備えている。以下、最上流に位置する第１ガイドローラ２を例にして、その構成を詳細に説明する。

図２は、第１ガイドローラ２の斜視図、図３は、第１ガイドローラ２の断面図であって、この第１ガイドローラ２は、シート１と接する円筒状の外筒１１と、この外筒１１を回転自在に支持する中心軸部１２と、から構成されている。中心軸部１２は、搬送装置の図示せぬ基台に固定支持された垂直面に沿ったベースプレート１３に一端のフランジ１４が固定されており、これによって、中心軸部１２は、ベースプレート１３にいわゆる片持ち状に支持されている。外筒１１は、該外筒１１の両端部にそれぞれ位置する一対のベアリング１５を介して中心軸部１２に回転自在に支持されている。中心軸部１２の外周面と外筒１１の内周面とは、極僅かな間隙を介して互いに対向している。

中心軸部１２の内部には、該中心軸部１２の軸方向に延びる一対のイオンエア通路１７が形成されている。詳しくは、中心軸部１２の円形断面において、互いに略１８０°離れた２箇所に、イオンエア通路１７が配置されている（図１参照）。これらのイオンエア通路１７の端部は、ベースプレート１３の開口部１３ａを貫通して配置される継ぎ手１８を介してエア配管１９に接続されており、エア配管１９は、イオンエア生成源としてのイオナイザ装置２０に接続されている。イオナイザ装置２０は、イオンを含む加圧空気を生成・吐出するものであり、ここで生成されたイオンエアは、エア配管１９を介してイオンエア通路１７に供給される。

中心軸部１２の外周面には、該中心軸部１２の軸方向に沿って一定間隔をおいて並んで配置された複数個の吐出ポート２１が開口形成されている。個々の吐出ポート２１は、図６，図１に示すように、周方向に沿って細長く延びたスリット状をなしており、その周方向の一部において連通路２１ａを介してイオンエア通路１７に接続されている。詳しくは、一方のイオンエア通路１７に連通する第１のグループの吐出ポート２１（符号２１Ａとして示す）と、他方のイオンエア通路１７に連通する第２のグループの吐出ポート２１（符号２１Ｂとして示す）と、が存在し、各々のグループの吐出ポート２１は、それぞれ、外周面の特定の周方向範囲に亘る円弧形のスリットとして開口形成されている。外周面の周方向における吐出ポート２１の形成範囲は、イオンエアの所望の吹き出し方向に対応しており、第１のグループの吐出ポート２１Ａおよび第２のグループの吐出ポート２１Ｂは、所望の２箇所へ向けてイオンエアを供給するように、それぞれ、中心軸部１２の中心を挟んで概ね反対側となる２箇所に配置されている。なお、第１のグループの吐出ポート２１Ａと第２のグループの吐出ポート２１Ｂとは、中心軸部１２の軸方向における位置としては、互いに同じ位置に設けられている。

上記のように中心軸部１２の外周面に開口した吐出ポート２１に対応して、外筒１１には、図４にも示すように、外筒１１の周面の全体に亘って多数のイオンエア吹き出し口２３が貫通形成されている。詳しくは、イオンエア吹き出し口２３は、吐出ポート２１の軸方向位置に対応した外筒１１の軸方向位置において、周方向に一定間隔で複数個並んで配置されており、かつ、複数の吐出ポート２１に対応した複数の軸方向位置の各々でイオンエア吹き出し口２３が周方向に並んでいる。なお、ある１つの軸方向位置における複数のイオンエア吹き出し口２３の位置と、隣接する軸方向位置における複数のイオンエア吹き出し口２３の位置と、が周方向に同じ位置に整列していてもよく、あるいは周方向にオフセット（例えば半ピッチずつオフセット）した状態となっていてもよい。外筒１１は、例えば、アルミニウム合金などの金属材料から形成することができる。

イオンエア吹き出し口２３は、外筒１１の全周に設けられているが、外筒１１が中心軸部１２と組み合わされた状態では、外筒１１の内周側に吐出ポート２１が存在する周方向範囲でのみイオンエア吹き出し口２３を通してイオンエアが噴出する。つまり、イオンエアの吹き出し方向は、吐出ポート２１の形成範囲によって規定される。

ここで、供給ロール１Ａに最も近い最上流のガイドローラである第１ガイドローラ２においては、図１に示すように、供給ロール１Ａ外周からシート１が離れていく剥離点２５を指向して、第１のグループの吐出ポート２１Ａが形成されている。また第２のグループの吐出ポート２１Ｂは、シート１の第１ガイドローラ２の下流側領域２６つまり第１ガイドローラ２から第２ガイドローラ３へ向かうシート１の第１ガイドローラ２に近い領域を指向して形成されている。

なお、図６は、吐出ポート２１の構成を示すために外筒１１を取り除いた状態で中心軸部１２を示しているが、理解を容易にするために、第１ガイドローラ２を通過するシート１を供給ロール１Ａとともに図示してある。このように２方向を指向して２つのグループの吐出ポート２１（２１Ａ，２１Ｂ）を配置することで、２方向へのイオンエア吹き出しが達成される。

ちなみに、図示例では、吐出ポート２１は、軸方向に複数個分割して設けられているが、軸方向に連続した１つの大きな吐出ポート２１として形成することも可能である。

第１ガイドローラ２よりも下流に位置する第２ガイドローラ３および第３ガイドローラ４は、基本的には上述した第１ガイドローラ２と同様のイオンエア吹き出し機構を備えている。但し、第２ガイドローラ３および第３ガイドローラ４においては、図１に示すように、中心軸部１２に設けられるイオンエア通路１７および吐出ポート２１が１つだけ設けられており、一方向にイオンエアを吹き出すように構成されている。詳しくは、第１ガイドローラ２の第２のグループの吐出ポート２１Ｂと同様に、シート１の第２ガイドローラ３の下流側領域２７もしくは第３ガイドローラ４の下流側領域２８を指向して吐出ポート２１が形成されている。

上記のように構成されたシート１の搬送装置においては、各ガイドローラ２，３，４のイオンエア通路１７へイオナイザ装置２０からイオンエアを供給しつつシート１の搬送が行われる。第１ガイドローラ２からは、図１に矢印で示すように、供給ロール１Ａの剥離点２５へ向けてイオンエアが吹きかけられるとともに、該第１ガイドローラ２の下流側領域２６へ向けてイオンエアが吹きかけられる。剥離帯電として知られているように、供給ロール１Ａの最外周からシート１が離れる際に、静電気が発生してシート１が帯電するが、第１ガイドローラ２の第１のグループの吐出ポート２１Ａから剥離点２５へ向けて供給されるイオンエアによってシート１に帯電した静電気が中和され、つまり除電される。また、シート１が第１ガイドローラ２を通過する際に、摩擦ないし接触による帯電が生じることがあるが、これは、第１ガイドローラ２の下流側領域２６へ向けたイオンエアの供給によって除電される。第２ガイドローラ３および第３ガイドローラ４においても、同様に、下流側領域２７，２８へ向けたイオンエアの供給によって、ガイドローラ３，４との摩擦ないし接触による静電気が除電される。

このように、上記構成では、シート１を所定の搬送経路に沿って案内するガイドローラ２，３，４自体がイオンエアの供給部として機能し、限られた長さおよびスペースの搬送経路の中で確実に除電を行うことができる。換言すれば、搬送経路の中に専用の除電装置を配置するためのスペースが不要であり、スペースの有効活用ならびに搬送装置の簡素化が図れる。また、外筒１１のイオンエア吹き出し口２３までのイオンエアの供給も、中心軸部１２のイオンエア通路１７を介してベースプレート１３側からなされるので、搬送経路への影響がない。

なお、上記実施例では、第１ガイドローラ２が２方向へのイオンエアの供給を行い、第２ガイドローラ３および第３ガイドローラ４は、一方向にのみイオンエアを吹き出す構成となっているが、これらは適宜に変更が可能である。例えば、第２ガイドローラ３を２方向へイオンエアを供給する構成とし、第１ガイドローラ２と第２ガイドローラ３との間に位置するシート１の除電を行うことなども可能である。

また、図１の実施例では、説明のために、ガイドローラ２，３，４の全てが除電機能つまりイオンエア供給機構を具備しているが、搬送装置が多数のガイドローラを有する場合に、必ずしもその全てにイオンエアの供給機構を設ける必要はない。帯電が問題となる箇所にのみイオンエアの供給機構を設けたり、あるいは、比較的大径のガイドローラを選択してイオンエアの供給機構を設ける、などが可能である。

図５は、イオンエア吹き出し口２３の形状を変更した外筒１１の他の実施例を示している。この実施例においては、イオンエア吹き出し口２３が外筒１１の周方向に沿って細長く延びたスリット状に形成されている。そして、周方向に隣接する２つのイオンエア吹き出し口２３の間には、外筒１１の各部を軸方向に一体化するための連結部３１が残存している。換言すれば、中心軸部１２の吐出ポート２１の軸方向位置にそれぞれ対応した外筒１１の軸方向位置において、外筒１１の全周に亘って実質的に連続したスリット状のイオンエア吹き出し口２３が得られるようにしつつ、外筒１１として必要な剛性および強度を維持するように、外周面の一部となる連結部３１が周方向の数カ所に残存した構成となっている。

このようなイオンエア吹き出し口２３を備えた構成においても、前述した実施例と同様に、イオンエアの吹き出し方向は、吐出ポート２１の位置によって定まる。

以上、本発明を長尺シート１のガイドローラに適用した実施例を説明したが、本発明は、必ずしも自由回転するガイドローラにのみ限定されるものではなく、例えば外筒が駆動機構によって回転駆動される送り出しローラなどにおいても同様に適用が可能である。

また、供給ロールとして巻回されているシートに限らず、所定長に切断された状態のシートを所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置にも適用が可能である。

１…シート１
１Ａ…供給ロール
２…第１ガイドローラ
３…第２ガイドローラ
４…第３ガイドローラ
１１…外筒
１２…中心軸部
１７…イオンエア通路
２０…イオナイザ装置
２１…吐出ポート
２３…イオンエア吹き出し口
２５…剥離点
２６，２７，２８…下流側領域

Claims (4)

1. 所定の搬送経路に沿って複数のローラを備え、これらローラを介してシートを搬送するシート搬送装置であって、
   少なくとも１つのローラの外周面に複数のイオンエア吹き出し口が開口しており、これらのイオンエア吹き出し口が、上記ローラの内部の通路を介してイオンエア生成源に接続されている、シート搬送装置において、
   上記ローラが、上記シートと接する円筒状の外筒と、この外筒を回転自在に支持する中心軸部と、から構成されており、
   上記外筒に上記イオンエア吹き出し口が貫通形成されており、
   上記中心軸部の外周面の特定の周方向範囲に、上記通路と連通した吐出ポートが開口形成されている、シート搬送装置。
2. 長尺のシートを巻回した供給ロールに最も近い最上流のローラが上記イオンエア吹き出し口を備えており、
   上記供給ロールからシートが離れていく剥離点を指向して上記吐出ポートが設けられている、請求項１に記載のシート搬送装置。
3. ローラの外周面に接したシートの当該ローラの下流側領域を指向して上記吐出ポートが設けられている、請求項１に記載のシート搬送装置。
4. 上記イオンエア吹き出し口を備えたローラが、搬送経路を所定角度で転向させるガイドローラである、請求項１〜３のいずれかに記載のシート搬送装置。

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