セパレーター製造装置
【課題】基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置を提供する。
【解決手段】基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、基材層となる長尺シートＷを搬送する搬送機構１１，１２，１３，１４，１７，１８と、長尺シートＷが搬送されていく途中で長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ａとを備える搬送装置１０と、上向きノズルを用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置２０と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置２２とを備えるセパレーター製造装置１。
【解決手段】基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、基材層となる長尺シートＷを搬送する搬送機構１１，１２，１３，１４，１７，１８と、長尺シートＷが搬送されていく途中で長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ａとを備える搬送装置１０と、上向きノズルを用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置２０と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置２２とを備えるセパレーター製造装置１。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、セパレーター製造装置に関する。
【０００２】
ナノ繊維層を有するセパレーターは、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して繊維が細く空隙が微細かつ均一であるため、絶縁性及びデンドライト耐性が高い。このため、高い絶縁性及び高いデンドライト耐性を維持したままセパレーターの厚さを薄くしてイオン伝導性を高くすることが可能となる。また、ナノ繊維層を有するセパレーターは、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して空隙率が大きいため、高い電解液保持性を有し、このことからもイオン伝導性を高くすることが可能となる。このため、ナノ繊維層を有するセパレーターは、高い絶縁性、高いデンドライト耐性及び高いイオン伝導性を有するセパレーターとなる。このようなセパレーターは、電池（一次電池及び二次電池を含む。）やコンデンサー（キャパシターともいう。）等に好適に用いることができる。
【０００３】
従来、長尺シートを搬送する搬送機構を備える搬送装置と、上向きノズルを用いて下方から長尺シートの一方面にナノ繊維を堆積させてナノ繊維層を形成する電界紡糸装置とを備えるナノ繊維製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなナノ繊維製造装置をセパレーター製造装置として用いて、ナノ繊維層を有するセパレーターを製造することが考えられる。
【０００４】
図１０は、従来のナノ繊維製造装置９００を説明するために示す図である。図１０（ａ）はナノ繊維製造装置９００の正面図であり、図１０（ｂ）は上向きノズル９２０周辺の斜視図である。従来のナノ繊維製造装置９００は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ポリマー溶液（ポリマー材料等を溶媒に溶解させたもの）を吐出口から上向きに吐出する複数の上向きノズル９２０を有するノズルユニット９１０と、ノズルユニット９１０よりも上方に配置されたコレクター９５０と、複数の上向きノズル９２０とコレクター９５０との間に高電圧を印加する電源装置９６０とを備える。
【０００５】
従来のナノ繊維製造装置９００によれば、複数の上向きノズル９２０の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象（下向きノズルから紡糸されなかったポリマー溶液の塊がそのまま長尺シート又は基材層に付着する現象）を発生させることなく、ナノ繊維層を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【０００６】
なお、本発明における「セパレーター」は、非導電性のセパレーターのことをいう。また、本発明において、「ナノ繊維」とは、ポリマー材料からなり、平均径が数ｎｍ〜数千ｎｍの繊維のことをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４１４４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電池やコンデンサーの業界においては、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーター（例えば、高い機械的強度を有する基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーター）が求められる場合がある。このようなセパレーターは、高い絶縁性、高いデンドライト耐性及び高いイオン伝導性を有するのに加えて、高い機械的強度を有するようになる。
【０００９】
しかしながら、従来のナノ繊維製造装置は、ノズルとして上向きノズルを用いているため、ナノ繊維層を形成可能な方向が限られており、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造するためには、１台のナノ繊維製造装置９００により基材層となる長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後に、もう１台のナノ繊維製造装置９００に長尺シートを設置し直してから当該長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成する必要がある。このため、従来のナノ繊維製造装置において、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを高い生産性で大量生産することができないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造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】
【００１１】
［１］本発明のセパレーター製造装置は、基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、前記基材層となる長尺シートを搬送する搬送機構と、前記長尺シートが搬送されていく途中で前記長尺シートの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように前記長尺シートを反転させる長尺シート反転機構とを備える搬送装置と、前記長尺シート反転機構よりも前段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記一方面に第１ナノ繊維を堆積させて前記第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置と、前記長尺シート反転機構よりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記他方面に第２ナノ繊維を堆積させて前記第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このため、本発明のセパレーター製造装置によれば、上記した長尺シート反転機構を備えるため、電界紡糸装置（第１電界紡糸装置）により長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後、別の電界紡糸装置（第２電界紡糸装置）に長尺シートを設置し直すことなく長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成することが可能となり、基材層の両面（一方の面及び他方の面）にナノ繊維層が形成されたセパレーターを高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のセパレーター製造装置によれば、上記した長尺シート反転機構を備えるため、第１電界紡糸装置及び第２電界紡糸装置のいずれの場合も、従来のナノ繊維製造装置の場合と同様に、複数の上向きノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸することが可能となるため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象を発生させることがない。
【００１４】
従って、本発明のセパレーター製造装置は、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００１５】
なお、第１ナノ繊維紡糸装置及び第２ナノ繊維紡糸装置は、同様の構成を有するものでもよいし、異なる構成を有するものでもよい。また、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層も、同様の構成（材質、繊維の平均径、厚さ、密度等）を有するものでもよいし、異なる構成を有するものでもよい。製造するセパレーターに応じて適宜選択することができる。
【００１６】
［２］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の上方に配置され、前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００１８】
［３］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の下方に配置され、前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることによっても、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００２０】
［４］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置され、前記長尺シート反転機構は、高さ位置を変更することなく前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の高さをそれほど高くすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００２２】
なお、上記［４］の場合には、長尺シート反転機構として、長尺シートの搬送方向を変更することなく長尺シートをねじるもの（後述する変形例１及び図８参照。）や、長尺シートの搬送方向を９０度屈曲するように長尺シートをねじるもの（後述する変形例２及び図９参照。）などを用いることができる。
【００２３】
また、「同じ高さ位置」とは、厳密に同じ高さ位置のみを指すものではなく、実質的に同じ高さ位置としてとして扱えることも含む。また、「高さ位置を変更しない」も、厳密に高さ位置を変更しないことのみを指すものではなく、実質的に高さ位置を変更しないとして扱えることも含む。
【００２４】
［５］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第１通気度計測装置と、前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第２通気度計測装置と、前記第１通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、搬送速度を適切に制御して通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な通気度を有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００２６】
搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御は、例えば、第１搬送速度計測装置及び第２搬送速度計測装置により計測された通気度と、所定の目標通気度とのずれ量に基づいて行うことができる。また、上記の場合には、搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御を、ずれ量の時間変化率を考慮して行うこともできる。
【００２７】
なお、セパレーター製造装置を長時間連続して運転するという観点から、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差は可能な限り小さいことが好ましい。
【００２８】
［６］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第１厚さ計測装置と、前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第２厚さ計測装置と、前記第１厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００２９】
このような構成とすることにより、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、搬送速度を適切に制御して厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な厚さを有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００３０】
搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御は、例えば、第１搬送速度計測装置及び第２搬送速度計測装置により計測された厚さと、所定の目標厚さとのずれ量に基づいて行うことができる。また、上記の場合には、搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御を、ずれ量の時間変化率を考慮して行うこともできる。
【００３１】
［７］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置と前記第２電界紡糸装置との間に配置され、前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置をさらに備え、前記搬送装置は、前記第１搬送速度で前記長尺シートを搬送する第１駆動装置と、前記第２搬送速度で前記長尺シートを搬送する第２駆動装置とをさらに備えることが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、第１搬送速度と第２搬送速度とが異なる場合であっても、長尺シートの切れや弛みを防ぐことが可能となり、その結果、セパレーター製造装置を長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００３３】
［８］本発明のセパレーター製造装置においては、前記速度差吸収装置は、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラーを備えることが好ましい。
【００３４】
このような構成とすることにより、速度差吸収ローラーの間隔を変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差を吸収することが可能となる。
【００３５】
［９］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の紡糸条件と、前記第２電界紡糸装置の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置をさらに備えることが好ましい。
【００３６】
このような構成とすることにより、紡糸条件を独立に変更することによって、第１搬送速度と第２搬送速度との差が大きくならないようにすることが可能となる。その結果、セパレーター製造装置を一層長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００３７】
「紡糸条件」とは、例えば、電圧、上向きノズルと長尺シートとの距離、ポリマー溶液の組成、紡糸区域の温度及び湿度等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１に係るセパレーター製造装置１の正面図である。
【図２】実施形態１における第１電界紡糸装置２０を説明するための図である。
【図３】実施形態１における速度差吸収装置４０を説明するための図である。
【図４】実施形態１におけるセパレーターの製造方法を説明するための図である。
【図５】実施形態２に係るセパレーター製造装置２の正面図である。
【図６】実施形態３に係るセパレーター製造装置３の正面図である。
【図７】変形例１に係るセパレーター製造装置４の正面図である。
【図８】変形例２における長尺シート反転機構１５ｃを説明するための図である。
【図９】変形例３における長尺シート反転機構１５ｄを説明するための図である。
【図１０】従来のセパレーター製造装置９００の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明のセパレーター製造装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４０】
１．実施形態１に係るセパレーター製造装置１の構成
まず、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の構成を説明する。
図１は、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の正面図である。なお、図１においては、一部の部材は断面図として示している。これは、後述する図２、図５〜図７においても同様である。
図２は、実施形態１における第１電界紡糸装置２０を説明するための図である。図２（ａ）は第１電界紡糸装置２０の正面図であり、図２（ｂ）はノズルブロック１１０をコレクター１５０側から見た図である。なお、図２（ｂ）においては、長尺シートＷの下に配置されている構成要素（上向きノズル１２０等）も図示している。また、補助ベルト１７２については図示を省略している。
図３は、実施形態１における速度差吸収装置４０を説明するための図である。図３（ａ）は第１搬送速度と第２搬送速度とが同じ速さであるときの図であり、図３（ｂ）は第１搬送速度が第２搬送速度より速いときの図であり、図３（ｃ）は第１搬送速度が第２搬送速度より遅いときの図である。
【００４１】
実施形態１に係るセパレーター製造装置１は、図１〜図３に示すように、搬送装置１０と、第１電界紡糸装置２０と、第１通気度測定装置３０と、速度差吸収装置４０と、第２電界紡糸装置２２と、第２通気度計測装置３２と、搬送速度制御装置５０（図示せず。）と、紡糸条件変更装置６０と（図示せず。）と、主制御装置７０（図示せず。）とを備える。セパレーター製造装置１は、基材層の一方面には第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成され、他方面には第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成されたセパレーター（後述する図４（ｄ）参照。）を製造するためのセパレーター製造装置である。
【００４２】
実施形態１に係るセパレーター製造装置１においては、第１電界紡糸装置として、１台の電界紡糸装置２０を備える。また、第２電界紡糸装置として、１台の電界紡糸装置２２を備える。
【００４３】
搬送装置１０は、図１に示すように、第１電界紡糸装置２０から第２電界紡糸装置２２へ向けて基材層となる長尺シートＷを搬送するように構成されている。搬送装置１０は、第１電界紡糸装置２０が第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成するとき（後述する図４（ｂ）参照。）には長尺シートを第１の方向（図１におけるＡ１の方向）に搬送し、第１電界紡糸装置２０の高さ位置から第２電界紡糸装置２２の高さ位置まで長尺シートＷを第１の方向と略垂直な第２の方向（Ａ２の方向）に搬送し、第２電界紡糸装置２２が第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成するとき（後述する図４（ｄ）参照。）には長尺シートＷを第１の方向と反対となる第３の方向（Ａ３の方向）に搬送する。
【００４４】
搬送装置１０は、長尺シートＷを繰り出す繰り出しローラー１１と、長尺シートＷを巻き取る巻き取りローラー１２と、長尺シートＷの張りを調整するテンションローラー１３と、長尺シートＷを第１搬送速度で搬送する第１駆動ローラー１４と、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷの搬送方向を上方に向ける第１反転ローラー１６ａと、第１反転ローラー１６ａからの長尺シートＷの搬送方向を第２電界紡糸装置２２の方に向ける第２反転ローラー１６ｂと、長尺シートＷを第２搬送速度で搬送する第２駆動ローラー１７と、搬送を補助する補助ローラー１８とを備える。
【００４５】
このうち、繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２、テンションローラー１３、第１駆動ローラー１４、第２駆動ローラー１７及び補助ローラー１８は、長尺シートＷを搬送する搬送機構（符号を図示せず。）を構成する。第１駆動ローラー１４は、第１搬送速度で長尺シートＷを搬送する第１駆動装置である。また、第２駆動ローラー１７は、第２搬送速度で長尺シートＷを搬送する第２駆動装置である。
【００４６】
第１反転ローラー１６ａ及び第２反転ローラー１６ｂは、長尺シートＷが搬送されていく途中で長尺シートＷの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ａを構成する。長尺シート反転機構１５ａは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる。
繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２、第１駆動ローラー１４及び第２駆動ローラー１７は、図示しない駆動モーターによりそれぞれ回転駆動される構造となっている。なお、上記した以外のローラーも、駆動モーター等により回転駆動される構造としてもよい。
【００４７】
なお、第１搬送速度と第２搬送速度とは、理想的には同じ速さであるが、後述するように、測定された通気度に基づいて搬送速度制御装置５０により独立に制御されるため、第１搬送速度が第２搬送速度よりも若干速くなることや、第１搬送速度が第２搬送速度よりも若干遅くなることがあり得る。
【００４８】
第１電界紡糸装置２０は、図１及び図２に示すように、長尺シート反転機構１５ａよりも前段に配置され、上向きノズル１２０（後述）を用いて下方から長尺シートＷの一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する。第２電界紡糸装置２２は、長尺シート反転機構１５ａよりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から長尺シートＷの他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する。
第２電界紡糸装置２２は、前段に位置する第１電界紡糸装置２０の上方に配置されている。
【００４９】
以下、第１電界紡糸装置２０の構成について詳しく説明する。
第１電界紡糸装置２０は、図２に示すように、筐体１００と、ノズルユニット１１０と、ポリマー溶液供給部１３０（図示せず。）と、コレクター１５０と、電源装置１６０と、補助ベルト装置１７０とを備える。第１電界紡糸装置２０は、後述する複数の上向きノズル１２０の吐出口から第１ポリマー溶液をオーバーフローさせながら吐出して、第１ナノ繊維を電界紡糸する。
【００５０】
筐体１００は、導電体からなる。
ノズルユニット１１０は、複数の上向きノズル１２０を有する。
本発明のセパレーター製造装置には様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルユニットを用いることができるが、ノズルユニット１１０は、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさで、ブロック状の形状を有する。
【００５１】
上向きノズル１２０は、図示しないポリマー溶液供給部１３０から供給される「第１ナノ繊維の原料である第１ポリマー溶液」を吐出口から吐出するノズルである。上向きノズル１２０は、第１ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する。上向きノズル１２０を構成する材料としては、導電体を用いることができ、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
【００５２】
上向きノズル１２０は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。上向きノズル１２０の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）とすることができる。
【００５３】
コレクター１５０は、ノズルユニット１１０よりも上方に配置されている。コレクター１５０は導電体からなり、図２に示すように、絶縁部材１５２を介して筐体１００に取り付けられている。
電源装置１６０は、上向きノズル１２０と、コレクター１５０との間に高電圧を印加する。電源装置１６０の正極はコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極は筐体１００を介してノズルユニット１１０に接続されている。
【００５４】
補助ベルト装置１７０は、長尺シートＷの搬送速度に同期して回転する補助ベルト１７２と、補助ベルト１７２の回転を助ける５つの補助ベルト用ローラー１７４とを有する。５つの補助ベルト用ローラー１７４のうち１つ又は２つ以上の補助ベルト用ローラーが駆動ローラーであり、残りの補助ベルト用ローラーが従動ローラーである。コレクター１５０と長尺シートＷとの間に補助ベルト１７２が配設されているため、長尺シートＷは、正の高電圧が印加されているコレクター１５０に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。
【００５５】
第２電界紡糸装置２２は、「第２ナノ繊維の原料である第２ポリマー溶液」を扱い、「第２ナノ繊維を電解紡糸する」こと以外は第１電界紡糸装置２０と基本的に同様の構成を有するため、第１電界紡糸装置２０の構成の説明をもって第２電界紡糸装置２２の説明に代える。ただし、これは、第１電界紡糸装置と第２電界紡糸装置とが同様の構成を有する必要があることを示すものではない。本発明の範囲内において、第１電界紡糸装置と第２電界紡糸装置とが異なる構成を有してもよい。
【００５６】
第１通気度計測装置３０は、図１に示すように、第１電界紡糸装置２０の後段に配置され、第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度を計測する。
第２通気度計測装置３２は、第２電界紡糸装置２２の後段に配置され、第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度を計測する。
第１通気度計測装置３０及び第２通気度計測装置３２としては、一般的な通気度計測装置を用いることができる。第１通気度計測装置３０及び第２通気度計測装置３２は、それぞれ、計測結果を搬送速度制御装置５０に送信する。
【００５７】
速度差吸収装置４０は、第１電界紡糸装置２０と第２電界紡糸装置２２との間に配置され、第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する。速度差吸収装置３０は、図３に示すように、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラー４２を備える。
【００５８】
ここで、図３を用いて速度差吸収装置４０の動作を説明する。
まず、第１搬送速度と第２搬送速度とが同じ速さであるときには、図３（ａ）に示すように、速度差吸収ローラー４２の間隔は一定のままである。
一方、第１搬送速度より第２搬送速度が速いときには、図３（ｂ）に示すように、下方に位置する速度差吸収ローラー４２上方に動き、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する。
また、第１搬送速度より第２搬送速度が遅いときには、図３（ｃ）に示すように、下方に位置する速度差吸収ローラー４２が下方に動き、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する。
【００５９】
搬送速度制御装置５０は、第１通気度計測装置３０により計測された通気度に基づいて「長尺シートＷが第１電界紡糸装置２０を通過するときにおける当該長尺シートＷの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、第２通気度計測装置３２により計測された通気度に基づいて「長尺シートＷが第２電界紡糸装置２２を通過するときにおける当該長尺シートＷの搬送速度である第２搬送速度」を制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度が大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする。これを第１搬送速度と第２搬送速度とで独立に行う。
【００６０】
紡糸条件変更装置６０は、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件と、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能である。紡糸条件変更装置６０は、第１通気度計測装置３０により計測された「第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度」に基づいて、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件（電圧、上向きノズルと長尺シートとの距離、ポリマー溶液の組成、紡糸区域の温度及び湿度等）を、第１搬送速度の変動が小さくなるように変更する。また、紡糸条件変更装置６０は、第２通気度計測装置３２により計測された「第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度」に基づいて、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件を、第２搬送速度の変動が小さくなるように変更する。
【００６１】
主制御装置７０は、「搬送装置１０、第１電界紡糸装置２０、第１通気度計測装置３０、速度差吸収装置４０、第２電界紡糸装置２２、第２通気度測定装置３２、搬送速度制御装置５０及び紡糸条件変更装置６０」を制御する。
【００６２】
２．実施形態１に係るセパレーター製造装置１を用いたセパレーターの製造方法
以下、実施形態１に係るセパレーター製造装置１を用いてセパレーターを製造する方法について説明する。
【００６３】
図４は、実施形態１におけるセパレーターの製造方法を説明するための図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）は各工程図である。
【００６４】
ａ）紡糸準備・長尺シートＷの搬送
第１ポリマー溶液及び第２ポリマー溶液を準備し、これらを第１電界紡糸装置２０及び第２電界紡糸装置２２のノズルブロック１１０へ供給する。続けて、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、長尺シートＷ（図４（ａ）参照。）を繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて搬送する。
【００６５】
ｂ）電界紡糸（１）
次に、第１搬送速度で長尺シートＷを搬送しながら、第１電界紡糸装置２０によって長尺シートＷの一方面に第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する（図４（ｂ）参照。）。
第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度は第１通気度計測装置３０により計測され、搬送速度制御装置５０は、それに基づいて第１搬送速度を制御する。また、紡糸条件変更装置６０は、第１搬送速度の変動が小さくなるように第１電界紡糸装置２０の紡糸条件を変更する。
【００６６】
ｃ）長尺シートＷの反転
次に、長尺シート反転機構１５ａ（第１反転ローラー１６ａ及び第２反転ローラー１６ｂ）により、他方面が下側になるように長尺シートＷの一方面の向きと他方面の向きとを反転させる（図４（ｃ）参照。）。
【００６７】
ｄ）電界紡糸（２）
最後に、第１ナノ繊維層ＮＬ１を積層した長尺シートＷを第２搬送速度で搬送しながら、第２電界紡糸装置２２によって長尺シートＷの他方面に第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する（図４（ｄ）参照。）。
第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度は第２通気度計測装置３２により計測され、搬送速度制御装置５０は、それに基づいて第２搬送速度を制御する。また、紡糸条件変更装置６０は、第２搬送速度の変動が小さくなるように第２電界紡糸装置２２の紡糸条件を変更する。
以上の方法により、セパレーターを製造することができる。
【００６８】
以下に、実施形態１における紡糸条件を例示的に示す。
【００６９】
第１ナノ繊維及び第２ナノ繊維の原料となるポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサンなどを用いることができる。
【００７０】
第１ポリマー溶液及び第２ポリマー溶液に用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、ＴＨＦなどを用いることができる。複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、導電性向上剤などの添加剤を含有させてもよい。
【００７１】
長尺シートＷとしては、セパレーターとして用いることが可能な不織布、織物、編物、紙などを用いることができる。長尺シートＷの厚さは、例えば３μｍ〜５０μｍのものを用いることができる。長尺シートＷの長さは、例えば１０ｍ〜１０ｋｍのものを用いることができる。
【００７２】
第１搬送速度及び第２搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、５０ｋＶ付近に設定することが好ましい。
【００７３】
紡糸区域の温度は、例えば１０℃〜４０℃に設定することができる。紡糸区域の湿度は、例えば２０％〜６０％に設定することができる。
【００７４】
３．実施形態１に係るセパレーター製造装置１の効果
実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、上記した長尺シート反転機構１５ａを備えるため、電界紡糸装置（第１電界紡糸装置２０）により長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後、別の電界紡糸装置（第２電界紡糸装置２２）に長尺シートを設置し直すことなく長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成することが可能とり、基材層の両面（一方の面及び他方の面）にナノ繊維層が形成されたセパレーターを高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００７５】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、上記した長尺シート反転機構１５ａを備えるため、第１電界紡糸装置２０及び第２電界紡糸装置２２のいずれの場合も、従来のナノ繊維製造装置９００の場合と同様に、複数の上向きノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸することが可能となるため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象を発生させることがない。
【００７６】
従って、実施形態１に係るセパレーター製造装置１は、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００７７】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第２電界紡糸装置２２は、第１電界紡糸装置２０の上方に配置され、長尺シート反転機構１５ａは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させるため、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００７８】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１通気度計測装置３０と、第２通気度計測装置３２と、搬送速度制御装置５０とを備えるため、第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、搬送速度を適切に制御して通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な通気度を有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００７９】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１電界紡糸装置２０と第２電界紡糸装置２２との間に配置され、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置４０を備えるため、第１搬送速度と第２搬送速度とが異なる場合であっても、長尺シートの切れや弛みを防ぐことが可能となり、その結果、セパレーター製造装置を長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００８０】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、速度差吸収装置４０は、間隔を変更可能な速度差吸収ローラー４２を備えるため、速度差吸収装置の間隔を変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差を吸収することが可能となる。
【００８１】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件と、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置６０を備えるため、紡糸条件を独立に変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差が大きくならないようにすることが可能となる。その結果、セパレーター製造装置を一層長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００８２】
［実施形態２］
図５は、実施形態２に係るセパレーター製造装置２の正面図である。
【００８３】
実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、基本的には実施形態１に係るセパレーター製造装置１と同様の構成を有するが、電界紡糸装置の配置位置が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なる。また、これに伴って、搬送装置の構成並びに第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置の配置も実施形態１に係るセパレーター製造装置１とは異なる。
【００８４】
セパレーター製造装置２においては、図５に示すように、第２電界紡糸装置２２は、後段に位置する第１電界紡糸装置２０の下方に配置されている。また、搬送装置１９の長尺シート反転機構１５ｂは、第１反転ローラー１６ｃ及び第２反転ローラー１６ｄを備え、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる。
【００８５】
上記のように、実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、電界紡糸装置の配置位置が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なるが、長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ｂを備える搬送装置１９と、上向きノズル１２０を用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する第１電界紡糸装置２０と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する第２電界紡糸装置２２とを備えるため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合と同様に、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００８６】
また、実施形態２に係るセパレーター製造装置２によれば、第２電界紡糸装置２２が第１電界紡糸装置２０の下方に配置され、長尺シート反転機構１５ｂは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させるため、このような構成とすることによっても、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００８７】
なお、実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、電界紡糸装置の配置位置以外の点においては、実施形態１に係るセパレーター製造装置１と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８８】
［実施形態３］
図６は、実施形態３に係るセパレーター製造装置３の正面図である。
【００８９】
実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、基本的には実施形態１に係るセパレーター製造装置１と同様の構成を有するが、電界紡糸装置の数が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なる。すなわち、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、図６に示すように、２台の第１電界紡糸装置２０，２１と、２台の第２電界紡糸装置２２，２３とを備える。なお、第１電界紡糸装置２０と第１電界紡糸装置２１とは同様の構成を有し、第２電界紡糸装置２２と第２電界紡糸装置２３とは同様の構成を有する。
【００９０】
このように、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、電界紡糸装置の数が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なるが、長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ｂを備える搬送装置１０と、上向きノズル１２０を用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する第１電界紡糸装置２０，２１と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する第２電界紡糸装置２２，２３とを備えるため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合と同様に、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００９１】
なお、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、電界紡糸装置の数以外の点においては、実施形態１に係るセパレーター製造装置１と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００９２】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００９３】
（１）上記各実施形態における各構成要素の数、位置関係、大きさは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９４】
（２）上記各実施形態に係るセパレーター製造装置においては、通気度計測装置（第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置）を備えるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、厚さ計測装置（第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置）を備えるものであってもよい。この場合、搬送速度制御装置は、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御する。このような構成とすることにより、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御して厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な厚さを有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００９５】
（３）上記実施形態３においては、電界紡糸装置２０，２１及び電界紡糸装置２２，２３の構成が同様であるセパレーター製造装置３を例にとって本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電界紡糸装置の構成がそれぞれ異なるセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【００９６】
（４）上記実施形態３においては、第１電界紡糸装置の台数と第２電界紡糸装置の台数とが同数（２台）のセパレーター製造装置３を例にとって本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、変形例１に係るセパレーター製造装置４の正面図である。例えば、図７に示すセパレーター製造装置４のように、第１電界紡糸装置の台数と第２電界紡糸装置の台数とが同数でないセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。なお、本発明のセパレーター製造装置は、図７に記載したものに限られず、第１電界紡糸装置を１台又は３台以上備えていてもよいし、第２電界紡糸装置を２台以上備えていてもよい。
【００９７】
（５）上記各実施形態においては、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高さ位置を変更することなく長尺シートを反転させる長尺シート反転機構を用いてもよい。この場合、第２電界紡糸装置は第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の高さをそれほど高くすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００９８】
図８は、変形例２における長尺シート反転機構１５ｃを説明するための図である。図９は、変形例３における長尺シート反転機構１５ｄを説明するための図である。図８及び図９は、長尺シート反転機構の部分を上面から見た模式図である。
長尺シート反転機構１５ｃは、図８に示すように、３本のねじりローラー１６ｅ，１６ｆ，１６ｇを備え、長尺シートの搬送方向を変更することなく長尺シートをねじるように反転させるものである。また、長尺シート反転機構１５ｄは、図９に示すように、１本のねじりローラー１６ｈを備え、長尺シートの搬送方向を９０度屈曲するように長尺シートをねじるように反転させるものである。以上のような長尺シート反転機構を用いてもよい。
【００９９】
（６）本発明のセパレーター製造装置においては、ノズルユニットとして、ブロック状の形状を有するノズルブロックを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルユニットとして、複数の上向きノズルがそれぞれ配設された複数の管からなるノズルユニットを用いてもよい。
【０１００】
（７）上記各実施形態においては、電源装置１６０の正極がコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極がノズルユニット１１０に接続された電界紡糸装置を用いて本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源装置の正極がノズルユニットに接続され、電源装置の負極がコレクターに接続された電界紡糸装置を備えるセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１０１】
（８）上記各実施形態においては、１つの電界紡糸装置に１つのノズルユニットが配設されたセパレーター製造装置１を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの電界紡糸装置に２つ以上のノズルユニットが配設されたセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１０２】
この場合、全てのノズルユニットでノズル配列ピッチを同一にすることもできるし、各ノズルユニットでノズル配列ピッチを異ならせることもできる。また、すべてのノズルユニットでノズルユニットの高さ位置を同一にすることもできるし、各ノズルユニットでノズルユニットの高さ位置を異ならせることもできる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２，３，４…セパレーター製造装置、１０，１９…搬送装置、１１…繰り出しローラー、１２…巻き取りローラー、１３…テンションローラー、１４…第１駆動ローラー、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…長尺シート反転機構、１６ａ，１６ｃ…第１反転ローラー、１６ｂ，１６ｄ…第２反転ローラー、１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ…ねじりローラー、１７…第２駆動ローラー、１８…補助ローラー、２０，２１…第１電界紡糸装置、２２，２３…第２電界紡糸装置、３０，３２…通気度計測装置、４０…速度差調整装置、４２…速度差吸収ローラー、１００…筐体、１１０…ノズルユニット、１２０…上向きノズル、１５０…コレクター、１５２…絶縁体、１６０…電源装置、１７０…補助ベルト装置、１７２…補助ベルト、１７４…補助ベルト用ローラー、ＮＬ１…第１ナノ繊維層、ＮＬ２…第２ナノ繊維層、Ｗ…長尺シート
【背景技術】
【０００１】
本発明は、セパレーター製造装置に関する。
【０００２】
ナノ繊維層を有するセパレーターは、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して繊維が細く空隙が微細かつ均一であるため、絶縁性及びデンドライト耐性が高い。このため、高い絶縁性及び高いデンドライト耐性を維持したままセパレーターの厚さを薄くしてイオン伝導性を高くすることが可能となる。また、ナノ繊維層を有するセパレーターは、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して空隙率が大きいため、高い電解液保持性を有し、このことからもイオン伝導性を高くすることが可能となる。このため、ナノ繊維層を有するセパレーターは、高い絶縁性、高いデンドライト耐性及び高いイオン伝導性を有するセパレーターとなる。このようなセパレーターは、電池（一次電池及び二次電池を含む。）やコンデンサー（キャパシターともいう。）等に好適に用いることができる。
【０００３】
従来、長尺シートを搬送する搬送機構を備える搬送装置と、上向きノズルを用いて下方から長尺シートの一方面にナノ繊維を堆積させてナノ繊維層を形成する電界紡糸装置とを備えるナノ繊維製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなナノ繊維製造装置をセパレーター製造装置として用いて、ナノ繊維層を有するセパレーターを製造することが考えられる。
【０００４】
図１０は、従来のナノ繊維製造装置９００を説明するために示す図である。図１０（ａ）はナノ繊維製造装置９００の正面図であり、図１０（ｂ）は上向きノズル９２０周辺の斜視図である。従来のナノ繊維製造装置９００は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ポリマー溶液（ポリマー材料等を溶媒に溶解させたもの）を吐出口から上向きに吐出する複数の上向きノズル９２０を有するノズルユニット９１０と、ノズルユニット９１０よりも上方に配置されたコレクター９５０と、複数の上向きノズル９２０とコレクター９５０との間に高電圧を印加する電源装置９６０とを備える。
【０００５】
従来のナノ繊維製造装置９００によれば、複数の上向きノズル９２０の吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸するため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象（下向きノズルから紡糸されなかったポリマー溶液の塊がそのまま長尺シート又は基材層に付着する現象）を発生させることなく、ナノ繊維層を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【０００６】
なお、本発明における「セパレーター」は、非導電性のセパレーターのことをいう。また、本発明において、「ナノ繊維」とは、ポリマー材料からなり、平均径が数ｎｍ〜数千ｎｍの繊維のことをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４１４４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電池やコンデンサーの業界においては、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーター（例えば、高い機械的強度を有する基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーター）が求められる場合がある。このようなセパレーターは、高い絶縁性、高いデンドライト耐性及び高いイオン伝導性を有するのに加えて、高い機械的強度を有するようになる。
【０００９】
しかしながら、従来のナノ繊維製造装置は、ノズルとして上向きノズルを用いているため、ナノ繊維層を形成可能な方向が限られており、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造するためには、１台のナノ繊維製造装置９００により基材層となる長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後に、もう１台のナノ繊維製造装置９００に長尺シートを設置し直してから当該長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成する必要がある。このため、従来のナノ繊維製造装置において、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを高い生産性で大量生産することができないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造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】
【００１１】
［１］本発明のセパレーター製造装置は、基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、前記基材層となる長尺シートを搬送する搬送機構と、前記長尺シートが搬送されていく途中で前記長尺シートの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように前記長尺シートを反転させる長尺シート反転機構とを備える搬送装置と、前記長尺シート反転機構よりも前段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記一方面に第１ナノ繊維を堆積させて前記第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置と、前記長尺シート反転機構よりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記他方面に第２ナノ繊維を堆積させて前記第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このため、本発明のセパレーター製造装置によれば、上記した長尺シート反転機構を備えるため、電界紡糸装置（第１電界紡糸装置）により長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後、別の電界紡糸装置（第２電界紡糸装置）に長尺シートを設置し直すことなく長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成することが可能となり、基材層の両面（一方の面及び他方の面）にナノ繊維層が形成されたセパレーターを高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のセパレーター製造装置によれば、上記した長尺シート反転機構を備えるため、第１電界紡糸装置及び第２電界紡糸装置のいずれの場合も、従来のナノ繊維製造装置の場合と同様に、複数の上向きノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸することが可能となるため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象を発生させることがない。
【００１４】
従って、本発明のセパレーター製造装置は、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００１５】
なお、第１ナノ繊維紡糸装置及び第２ナノ繊維紡糸装置は、同様の構成を有するものでもよいし、異なる構成を有するものでもよい。また、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層も、同様の構成（材質、繊維の平均径、厚さ、密度等）を有するものでもよいし、異なる構成を有するものでもよい。製造するセパレーターに応じて適宜選択することができる。
【００１６】
［２］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の上方に配置され、前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００１８】
［３］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の下方に配置され、前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることによっても、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００２０】
［４］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置され、前記長尺シート反転機構は、高さ位置を変更することなく前記長尺シートを反転させることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の高さをそれほど高くすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００２２】
なお、上記［４］の場合には、長尺シート反転機構として、長尺シートの搬送方向を変更することなく長尺シートをねじるもの（後述する変形例１及び図８参照。）や、長尺シートの搬送方向を９０度屈曲するように長尺シートをねじるもの（後述する変形例２及び図９参照。）などを用いることができる。
【００２３】
また、「同じ高さ位置」とは、厳密に同じ高さ位置のみを指すものではなく、実質的に同じ高さ位置としてとして扱えることも含む。また、「高さ位置を変更しない」も、厳密に高さ位置を変更しないことのみを指すものではなく、実質的に高さ位置を変更しないとして扱えることも含む。
【００２４】
［５］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第１通気度計測装置と、前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第２通気度計測装置と、前記第１通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、搬送速度を適切に制御して通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な通気度を有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００２６】
搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御は、例えば、第１搬送速度計測装置及び第２搬送速度計測装置により計測された通気度と、所定の目標通気度とのずれ量に基づいて行うことができる。また、上記の場合には、搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御を、ずれ量の時間変化率を考慮して行うこともできる。
【００２７】
なお、セパレーター製造装置を長時間連続して運転するという観点から、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差は可能な限り小さいことが好ましい。
【００２８】
［６］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第１厚さ計測装置と、前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第２厚さ計測装置と、前記第１厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることが好ましい。
【００２９】
このような構成とすることにより、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、搬送速度を適切に制御して厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な厚さを有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００３０】
搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御は、例えば、第１搬送速度計測装置及び第２搬送速度計測装置により計測された厚さと、所定の目標厚さとのずれ量に基づいて行うことができる。また、上記の場合には、搬送速度制御装置による第１搬送速度及び第２搬送速度の制御を、ずれ量の時間変化率を考慮して行うこともできる。
【００３１】
［７］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置と前記第２電界紡糸装置との間に配置され、前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置をさらに備え、前記搬送装置は、前記第１搬送速度で前記長尺シートを搬送する第１駆動装置と、前記第２搬送速度で前記長尺シートを搬送する第２駆動装置とをさらに備えることが好ましい。
【００３２】
このような構成とすることにより、第１搬送速度と第２搬送速度とが異なる場合であっても、長尺シートの切れや弛みを防ぐことが可能となり、その結果、セパレーター製造装置を長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００３３】
［８］本発明のセパレーター製造装置においては、前記速度差吸収装置は、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラーを備えることが好ましい。
【００３４】
このような構成とすることにより、速度差吸収ローラーの間隔を変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差を吸収することが可能となる。
【００３５】
［９］本発明のセパレーター製造装置においては、前記第１電界紡糸装置の紡糸条件と、前記第２電界紡糸装置の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置をさらに備えることが好ましい。
【００３６】
このような構成とすることにより、紡糸条件を独立に変更することによって、第１搬送速度と第２搬送速度との差が大きくならないようにすることが可能となる。その結果、セパレーター製造装置を一層長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００３７】
「紡糸条件」とは、例えば、電圧、上向きノズルと長尺シートとの距離、ポリマー溶液の組成、紡糸区域の温度及び湿度等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１に係るセパレーター製造装置１の正面図である。
【図２】実施形態１における第１電界紡糸装置２０を説明するための図である。
【図３】実施形態１における速度差吸収装置４０を説明するための図である。
【図４】実施形態１におけるセパレーターの製造方法を説明するための図である。
【図５】実施形態２に係るセパレーター製造装置２の正面図である。
【図６】実施形態３に係るセパレーター製造装置３の正面図である。
【図７】変形例１に係るセパレーター製造装置４の正面図である。
【図８】変形例２における長尺シート反転機構１５ｃを説明するための図である。
【図９】変形例３における長尺シート反転機構１５ｄを説明するための図である。
【図１０】従来のセパレーター製造装置９００の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明のセパレーター製造装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４０】
１．実施形態１に係るセパレーター製造装置１の構成
まず、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の構成を説明する。
図１は、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の正面図である。なお、図１においては、一部の部材は断面図として示している。これは、後述する図２、図５〜図７においても同様である。
図２は、実施形態１における第１電界紡糸装置２０を説明するための図である。図２（ａ）は第１電界紡糸装置２０の正面図であり、図２（ｂ）はノズルブロック１１０をコレクター１５０側から見た図である。なお、図２（ｂ）においては、長尺シートＷの下に配置されている構成要素（上向きノズル１２０等）も図示している。また、補助ベルト１７２については図示を省略している。
図３は、実施形態１における速度差吸収装置４０を説明するための図である。図３（ａ）は第１搬送速度と第２搬送速度とが同じ速さであるときの図であり、図３（ｂ）は第１搬送速度が第２搬送速度より速いときの図であり、図３（ｃ）は第１搬送速度が第２搬送速度より遅いときの図である。
【００４１】
実施形態１に係るセパレーター製造装置１は、図１〜図３に示すように、搬送装置１０と、第１電界紡糸装置２０と、第１通気度測定装置３０と、速度差吸収装置４０と、第２電界紡糸装置２２と、第２通気度計測装置３２と、搬送速度制御装置５０（図示せず。）と、紡糸条件変更装置６０と（図示せず。）と、主制御装置７０（図示せず。）とを備える。セパレーター製造装置１は、基材層の一方面には第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成され、他方面には第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成されたセパレーター（後述する図４（ｄ）参照。）を製造するためのセパレーター製造装置である。
【００４２】
実施形態１に係るセパレーター製造装置１においては、第１電界紡糸装置として、１台の電界紡糸装置２０を備える。また、第２電界紡糸装置として、１台の電界紡糸装置２２を備える。
【００４３】
搬送装置１０は、図１に示すように、第１電界紡糸装置２０から第２電界紡糸装置２２へ向けて基材層となる長尺シートＷを搬送するように構成されている。搬送装置１０は、第１電界紡糸装置２０が第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成するとき（後述する図４（ｂ）参照。）には長尺シートを第１の方向（図１におけるＡ１の方向）に搬送し、第１電界紡糸装置２０の高さ位置から第２電界紡糸装置２２の高さ位置まで長尺シートＷを第１の方向と略垂直な第２の方向（Ａ２の方向）に搬送し、第２電界紡糸装置２２が第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成するとき（後述する図４（ｄ）参照。）には長尺シートＷを第１の方向と反対となる第３の方向（Ａ３の方向）に搬送する。
【００４４】
搬送装置１０は、長尺シートＷを繰り出す繰り出しローラー１１と、長尺シートＷを巻き取る巻き取りローラー１２と、長尺シートＷの張りを調整するテンションローラー１３と、長尺シートＷを第１搬送速度で搬送する第１駆動ローラー１４と、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷの搬送方向を上方に向ける第１反転ローラー１６ａと、第１反転ローラー１６ａからの長尺シートＷの搬送方向を第２電界紡糸装置２２の方に向ける第２反転ローラー１６ｂと、長尺シートＷを第２搬送速度で搬送する第２駆動ローラー１７と、搬送を補助する補助ローラー１８とを備える。
【００４５】
このうち、繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２、テンションローラー１３、第１駆動ローラー１４、第２駆動ローラー１７及び補助ローラー１８は、長尺シートＷを搬送する搬送機構（符号を図示せず。）を構成する。第１駆動ローラー１４は、第１搬送速度で長尺シートＷを搬送する第１駆動装置である。また、第２駆動ローラー１７は、第２搬送速度で長尺シートＷを搬送する第２駆動装置である。
【００４６】
第１反転ローラー１６ａ及び第２反転ローラー１６ｂは、長尺シートＷが搬送されていく途中で長尺シートＷの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ａを構成する。長尺シート反転機構１５ａは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる。
繰り出しローラー１１、巻き取りローラー１２、第１駆動ローラー１４及び第２駆動ローラー１７は、図示しない駆動モーターによりそれぞれ回転駆動される構造となっている。なお、上記した以外のローラーも、駆動モーター等により回転駆動される構造としてもよい。
【００４７】
なお、第１搬送速度と第２搬送速度とは、理想的には同じ速さであるが、後述するように、測定された通気度に基づいて搬送速度制御装置５０により独立に制御されるため、第１搬送速度が第２搬送速度よりも若干速くなることや、第１搬送速度が第２搬送速度よりも若干遅くなることがあり得る。
【００４８】
第１電界紡糸装置２０は、図１及び図２に示すように、長尺シート反転機構１５ａよりも前段に配置され、上向きノズル１２０（後述）を用いて下方から長尺シートＷの一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する。第２電界紡糸装置２２は、長尺シート反転機構１５ａよりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から長尺シートＷの他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する。
第２電界紡糸装置２２は、前段に位置する第１電界紡糸装置２０の上方に配置されている。
【００４９】
以下、第１電界紡糸装置２０の構成について詳しく説明する。
第１電界紡糸装置２０は、図２に示すように、筐体１００と、ノズルユニット１１０と、ポリマー溶液供給部１３０（図示せず。）と、コレクター１５０と、電源装置１６０と、補助ベルト装置１７０とを備える。第１電界紡糸装置２０は、後述する複数の上向きノズル１２０の吐出口から第１ポリマー溶液をオーバーフローさせながら吐出して、第１ナノ繊維を電界紡糸する。
【００５０】
筐体１００は、導電体からなる。
ノズルユニット１１０は、複数の上向きノズル１２０を有する。
本発明のセパレーター製造装置には様々な大きさ及び様々な形状を有するノズルユニットを用いることができるが、ノズルユニット１１０は、上面から見たときに一辺が０．５ｍ〜３ｍの長方形（正方形を含む）に見える大きさで、ブロック状の形状を有する。
【００５１】
上向きノズル１２０は、図示しないポリマー溶液供給部１３０から供給される「第１ナノ繊維の原料である第１ポリマー溶液」を吐出口から吐出するノズルである。上向きノズル１２０は、第１ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する。上向きノズル１２０を構成する材料としては、導電体を用いることができ、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
【００５２】
上向きノズル１２０は、例えば、１．５ｃｍ〜６．０ｃｍのピッチで配列されている。上向きノズル１２０の数は、例えば、３６個（縦横同数に配列した場合、６個×６個）〜２１９０４個（縦横同数に配列した場合、１４８個×１４８個）とすることができる。
【００５３】
コレクター１５０は、ノズルユニット１１０よりも上方に配置されている。コレクター１５０は導電体からなり、図２に示すように、絶縁部材１５２を介して筐体１００に取り付けられている。
電源装置１６０は、上向きノズル１２０と、コレクター１５０との間に高電圧を印加する。電源装置１６０の正極はコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極は筐体１００を介してノズルユニット１１０に接続されている。
【００５４】
補助ベルト装置１７０は、長尺シートＷの搬送速度に同期して回転する補助ベルト１７２と、補助ベルト１７２の回転を助ける５つの補助ベルト用ローラー１７４とを有する。５つの補助ベルト用ローラー１７４のうち１つ又は２つ以上の補助ベルト用ローラーが駆動ローラーであり、残りの補助ベルト用ローラーが従動ローラーである。コレクター１５０と長尺シートＷとの間に補助ベルト１７２が配設されているため、長尺シートＷは、正の高電圧が印加されているコレクター１５０に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。
【００５５】
第２電界紡糸装置２２は、「第２ナノ繊維の原料である第２ポリマー溶液」を扱い、「第２ナノ繊維を電解紡糸する」こと以外は第１電界紡糸装置２０と基本的に同様の構成を有するため、第１電界紡糸装置２０の構成の説明をもって第２電界紡糸装置２２の説明に代える。ただし、これは、第１電界紡糸装置と第２電界紡糸装置とが同様の構成を有する必要があることを示すものではない。本発明の範囲内において、第１電界紡糸装置と第２電界紡糸装置とが異なる構成を有してもよい。
【００５６】
第１通気度計測装置３０は、図１に示すように、第１電界紡糸装置２０の後段に配置され、第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度を計測する。
第２通気度計測装置３２は、第２電界紡糸装置２２の後段に配置され、第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度を計測する。
第１通気度計測装置３０及び第２通気度計測装置３２としては、一般的な通気度計測装置を用いることができる。第１通気度計測装置３０及び第２通気度計測装置３２は、それぞれ、計測結果を搬送速度制御装置５０に送信する。
【００５７】
速度差吸収装置４０は、第１電界紡糸装置２０と第２電界紡糸装置２２との間に配置され、第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する。速度差吸収装置３０は、図３に示すように、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラー４２を備える。
【００５８】
ここで、図３を用いて速度差吸収装置４０の動作を説明する。
まず、第１搬送速度と第２搬送速度とが同じ速さであるときには、図３（ａ）に示すように、速度差吸収ローラー４２の間隔は一定のままである。
一方、第１搬送速度より第２搬送速度が速いときには、図３（ｂ）に示すように、下方に位置する速度差吸収ローラー４２上方に動き、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する。
また、第１搬送速度より第２搬送速度が遅いときには、図３（ｃ）に示すように、下方に位置する速度差吸収ローラー４２が下方に動き、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する。
【００５９】
搬送速度制御装置５０は、第１通気度計測装置３０により計測された通気度に基づいて「長尺シートＷが第１電界紡糸装置２０を通過するときにおける当該長尺シートＷの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、第２通気度計測装置３２により計測された通気度に基づいて「長尺シートＷが第２電界紡糸装置２２を通過するときにおける当該長尺シートＷの搬送速度である第２搬送速度」を制御する。例えば、長時間の電界紡糸過程において通気度が大きくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を遅くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を増大させることにより通気度を小さくする。一方、長時間の電界紡糸過程において通気度が小さくなる方向に紡糸条件が変動した場合には、搬送速度を速くして単位面積当たりのナノ繊維の堆積量を低減させることにより通気度を大きくする。これを第１搬送速度と第２搬送速度とで独立に行う。
【００６０】
紡糸条件変更装置６０は、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件と、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能である。紡糸条件変更装置６０は、第１通気度計測装置３０により計測された「第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度」に基づいて、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件（電圧、上向きノズルと長尺シートとの距離、ポリマー溶液の組成、紡糸区域の温度及び湿度等）を、第１搬送速度の変動が小さくなるように変更する。また、紡糸条件変更装置６０は、第２通気度計測装置３２により計測された「第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度」に基づいて、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件を、第２搬送速度の変動が小さくなるように変更する。
【００６１】
主制御装置７０は、「搬送装置１０、第１電界紡糸装置２０、第１通気度計測装置３０、速度差吸収装置４０、第２電界紡糸装置２２、第２通気度測定装置３２、搬送速度制御装置５０及び紡糸条件変更装置６０」を制御する。
【００６２】
２．実施形態１に係るセパレーター製造装置１を用いたセパレーターの製造方法
以下、実施形態１に係るセパレーター製造装置１を用いてセパレーターを製造する方法について説明する。
【００６３】
図４は、実施形態１におけるセパレーターの製造方法を説明するための図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）は各工程図である。
【００６４】
ａ）紡糸準備・長尺シートＷの搬送
第１ポリマー溶液及び第２ポリマー溶液を準備し、これらを第１電界紡糸装置２０及び第２電界紡糸装置２２のノズルブロック１１０へ供給する。続けて、長尺シートＷを搬送装置１０にセットし、長尺シートＷ（図４（ａ）参照。）を繰り出しローラー１１から巻き取りローラー１２に向けて搬送する。
【００６５】
ｂ）電界紡糸（１）
次に、第１搬送速度で長尺シートＷを搬送しながら、第１電界紡糸装置２０によって長尺シートＷの一方面に第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する（図４（ｂ）参照。）。
第１ナノ繊維層ＮＬ１が形成された長尺シートＷの通気度は第１通気度計測装置３０により計測され、搬送速度制御装置５０は、それに基づいて第１搬送速度を制御する。また、紡糸条件変更装置６０は、第１搬送速度の変動が小さくなるように第１電界紡糸装置２０の紡糸条件を変更する。
【００６６】
ｃ）長尺シートＷの反転
次に、長尺シート反転機構１５ａ（第１反転ローラー１６ａ及び第２反転ローラー１６ｂ）により、他方面が下側になるように長尺シートＷの一方面の向きと他方面の向きとを反転させる（図４（ｃ）参照。）。
【００６７】
ｄ）電界紡糸（２）
最後に、第１ナノ繊維層ＮＬ１を積層した長尺シートＷを第２搬送速度で搬送しながら、第２電界紡糸装置２２によって長尺シートＷの他方面に第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する（図４（ｄ）参照。）。
第１ナノ繊維層ＮＬ１及び第２ナノ繊維層ＮＬ２が形成された長尺シートＷの通気度は第２通気度計測装置３２により計測され、搬送速度制御装置５０は、それに基づいて第２搬送速度を制御する。また、紡糸条件変更装置６０は、第２搬送速度の変動が小さくなるように第２電界紡糸装置２２の紡糸条件を変更する。
以上の方法により、セパレーターを製造することができる。
【００６８】
以下に、実施形態１における紡糸条件を例示的に示す。
【００６９】
第１ナノ繊維及び第２ナノ繊維の原料となるポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ）、シルク、セルロース、キトサンなどを用いることができる。
【００７０】
第１ポリマー溶液及び第２ポリマー溶液に用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、ＴＨＦなどを用いることができる。複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、導電性向上剤などの添加剤を含有させてもよい。
【００７１】
長尺シートＷとしては、セパレーターとして用いることが可能な不織布、織物、編物、紙などを用いることができる。長尺シートＷの厚さは、例えば３μｍ〜５０μｍのものを用いることができる。長尺シートＷの長さは、例えば１０ｍ〜１０ｋｍのものを用いることができる。
【００７２】
第１搬送速度及び第２搬送速度は、例えば０．２ｍ／分〜１００ｍ／分に設定することができる。コレクター１５０とノズルブロック１１０との間に印加する電圧は、１０ｋＶ〜８０ｋＶに設定することができ、５０ｋＶ付近に設定することが好ましい。
【００７３】
紡糸区域の温度は、例えば１０℃〜４０℃に設定することができる。紡糸区域の湿度は、例えば２０％〜６０％に設定することができる。
【００７４】
３．実施形態１に係るセパレーター製造装置１の効果
実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、上記した長尺シート反転機構１５ａを備えるため、電界紡糸装置（第１電界紡糸装置２０）により長尺シートの一方面にナノ繊維層を形成した後、別の電界紡糸装置（第２電界紡糸装置２２）に長尺シートを設置し直すことなく長尺シートの他方面にナノ繊維層を形成することが可能とり、基材層の両面（一方の面及び他方の面）にナノ繊維層が形成されたセパレーターを高い生産性で大量生産することが可能となる。
【００７５】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、上記した長尺シート反転機構１５ａを備えるため、第１電界紡糸装置２０及び第２電界紡糸装置２２のいずれの場合も、従来のナノ繊維製造装置９００の場合と同様に、複数の上向きノズルの吐出口からポリマー溶液を吐出してナノ繊維を電界紡糸することが可能となるため、下向きノズルを用いたセパレーター製造装置の場合に見られるようなドロップレット現象を発生させることがない。
【００７６】
従って、実施形態１に係るセパレーター製造装置１は、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００７７】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第２電界紡糸装置２２は、第１電界紡糸装置２０の上方に配置され、長尺シート反転機構１５ａは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させるため、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００７８】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１通気度計測装置３０と、第２通気度計測装置３２と、搬送速度制御装置５０とを備えるため、第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して通気度が変動したとしても、搬送速度を適切に制御して通気度の変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な通気度を有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００７９】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１電界紡糸装置２０と第２電界紡糸装置２２との間に配置され、第１搬送速度と第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置４０を備えるため、第１搬送速度と第２搬送速度とが異なる場合であっても、長尺シートの切れや弛みを防ぐことが可能となり、その結果、セパレーター製造装置を長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００８０】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、速度差吸収装置４０は、間隔を変更可能な速度差吸収ローラー４２を備えるため、速度差吸収装置の間隔を変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差を吸収することが可能となる。
【００８１】
また、実施形態１に係るセパレーター製造装置１によれば、第１電界紡糸装置２０の紡糸条件と、第２電界紡糸装置２２の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置６０を備えるため、紡糸条件を独立に変更することにより、第１搬送速度と第２搬送速度との差が大きくならないようにすることが可能となる。その結果、セパレーター製造装置を一層長時間連続して運転し続けることが可能となる。
【００８２】
［実施形態２］
図５は、実施形態２に係るセパレーター製造装置２の正面図である。
【００８３】
実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、基本的には実施形態１に係るセパレーター製造装置１と同様の構成を有するが、電界紡糸装置の配置位置が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なる。また、これに伴って、搬送装置の構成並びに第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置の配置も実施形態１に係るセパレーター製造装置１とは異なる。
【００８４】
セパレーター製造装置２においては、図５に示すように、第２電界紡糸装置２２は、後段に位置する第１電界紡糸装置２０の下方に配置されている。また、搬送装置１９の長尺シート反転機構１５ｂは、第１反転ローラー１６ｃ及び第２反転ローラー１６ｄを備え、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる。
【００８５】
上記のように、実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、電界紡糸装置の配置位置が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なるが、長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ｂを備える搬送装置１９と、上向きノズル１２０を用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する第１電界紡糸装置２０と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する第２電界紡糸装置２２とを備えるため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合と同様に、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００８６】
また、実施形態２に係るセパレーター製造装置２によれば、第２電界紡糸装置２２が第１電界紡糸装置２０の下方に配置され、長尺シート反転機構１５ｂは、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させるため、このような構成とすることによっても、セパレーター製造装置の設置面積をそれほど大きくすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００８７】
なお、実施形態２に係るセパレーター製造装置２は、電界紡糸装置の配置位置以外の点においては、実施形態１に係るセパレーター製造装置１と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８８】
［実施形態３］
図６は、実施形態３に係るセパレーター製造装置３の正面図である。
【００８９】
実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、基本的には実施形態１に係るセパレーター製造装置１と同様の構成を有するが、電界紡糸装置の数が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なる。すなわち、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、図６に示すように、２台の第１電界紡糸装置２０，２１と、２台の第２電界紡糸装置２２，２３とを備える。なお、第１電界紡糸装置２０と第１電界紡糸装置２１とは同様の構成を有し、第２電界紡糸装置２２と第２電界紡糸装置２３とは同様の構成を有する。
【００９０】
このように、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、電界紡糸装置の数が実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合とは異なるが、長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構１５ｂを備える搬送装置１０と、上向きノズル１２０を用いて下方から一方面に第１ナノ繊維を堆積させて第１ナノ繊維層ＮＬ１を形成する第１電界紡糸装置２０，２１と、上向きノズルを用いて下方から他方面に第２ナノ繊維を堆積させて第２ナノ繊維層ＮＬ２を形成する第２電界紡糸装置２２，２３とを備えるため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１の場合と同様に、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターをドロップレット現象を発生させることなく高い生産性で大量生産することが可能なセパレーター製造装置となる。
【００９１】
なお、実施形態３に係るセパレーター製造装置３は、電界紡糸装置の数以外の点においては、実施形態１に係るセパレーター製造装置１と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るセパレーター製造装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００９２】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００９３】
（１）上記各実施形態における各構成要素の数、位置関係、大きさは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９４】
（２）上記各実施形態に係るセパレーター製造装置においては、通気度計測装置（第１通気度計測装置及び第２通気度計測装置）を備えるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、厚さ計測装置（第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置）を備えるものであってもよい。この場合、搬送速度制御装置は、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御する。このような構成とすることにより、第１厚さ計測装置及び第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて第１搬送速度及び第２搬送速度を制御することが可能となるため、長時間の電界紡糸過程において紡糸条件が変動して厚さが変動したとしても、それに応じて搬送速度を適切に制御して厚さの変動量を所定の範囲に収めることが可能となり、その結果、第１ナノ繊維層及び第２ナノ繊維層がそれぞれ均一な厚さを有するセパレーターを大量生産することが可能となる。
【００９５】
（３）上記実施形態３においては、電界紡糸装置２０，２１及び電界紡糸装置２２，２３の構成が同様であるセパレーター製造装置３を例にとって本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電界紡糸装置の構成がそれぞれ異なるセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【００９６】
（４）上記実施形態３においては、第１電界紡糸装置の台数と第２電界紡糸装置の台数とが同数（２台）のセパレーター製造装置３を例にとって本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、変形例１に係るセパレーター製造装置４の正面図である。例えば、図７に示すセパレーター製造装置４のように、第１電界紡糸装置の台数と第２電界紡糸装置の台数とが同数でないセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。なお、本発明のセパレーター製造装置は、図７に記載したものに限られず、第１電界紡糸装置を１台又は３台以上備えていてもよいし、第２電界紡糸装置を２台以上備えていてもよい。
【００９７】
（５）上記各実施形態においては、第２電界紡糸装置２２の高さ位置に合わせて、第１電界紡糸装置２０からの長尺シートＷを反転させる長尺シート反転機構を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高さ位置を変更することなく長尺シートを反転させる長尺シート反転機構を用いてもよい。この場合、第２電界紡糸装置は第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、セパレーター製造装置の高さをそれほど高くすることなく、基材層の両面にナノ繊維層が形成された構造を有するセパレーターを製造することが可能となる。
【００９８】
図８は、変形例２における長尺シート反転機構１５ｃを説明するための図である。図９は、変形例３における長尺シート反転機構１５ｄを説明するための図である。図８及び図９は、長尺シート反転機構の部分を上面から見た模式図である。
長尺シート反転機構１５ｃは、図８に示すように、３本のねじりローラー１６ｅ，１６ｆ，１６ｇを備え、長尺シートの搬送方向を変更することなく長尺シートをねじるように反転させるものである。また、長尺シート反転機構１５ｄは、図９に示すように、１本のねじりローラー１６ｈを備え、長尺シートの搬送方向を９０度屈曲するように長尺シートをねじるように反転させるものである。以上のような長尺シート反転機構を用いてもよい。
【００９９】
（６）本発明のセパレーター製造装置においては、ノズルユニットとして、ブロック状の形状を有するノズルブロックを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルユニットとして、複数の上向きノズルがそれぞれ配設された複数の管からなるノズルユニットを用いてもよい。
【０１００】
（７）上記各実施形態においては、電源装置１６０の正極がコレクター１５０に接続され、電源装置１６０の負極がノズルユニット１１０に接続された電界紡糸装置を用いて本発明のセパレーター製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源装置の正極がノズルユニットに接続され、電源装置の負極がコレクターに接続された電界紡糸装置を備えるセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１０１】
（８）上記各実施形態においては、１つの電界紡糸装置に１つのノズルユニットが配設されたセパレーター製造装置１を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの電界紡糸装置に２つ以上のノズルユニットが配設されたセパレーター製造装置に本発明を適用することもできる。
【０１０２】
この場合、全てのノズルユニットでノズル配列ピッチを同一にすることもできるし、各ノズルユニットでノズル配列ピッチを異ならせることもできる。また、すべてのノズルユニットでノズルユニットの高さ位置を同一にすることもできるし、各ノズルユニットでノズルユニットの高さ位置を異ならせることもできる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２，３，４…セパレーター製造装置、１０，１９…搬送装置、１１…繰り出しローラー、１２…巻き取りローラー、１３…テンションローラー、１４…第１駆動ローラー、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…長尺シート反転機構、１６ａ，１６ｃ…第１反転ローラー、１６ｂ，１６ｄ…第２反転ローラー、１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ…ねじりローラー、１７…第２駆動ローラー、１８…補助ローラー、２０，２１…第１電界紡糸装置、２２，２３…第２電界紡糸装置、３０，３２…通気度計測装置、４０…速度差調整装置、４２…速度差吸収ローラー、１００…筐体、１１０…ノズルユニット、１２０…上向きノズル、１５０…コレクター、１５２…絶縁体、１６０…電源装置、１７０…補助ベルト装置、１７２…補助ベルト、１７４…補助ベルト用ローラー、ＮＬ１…第１ナノ繊維層、ＮＬ２…第２ナノ繊維層、Ｗ…長尺シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、
前記基材層となる長尺シートを搬送する搬送機構と、前記長尺シートが搬送されていく途中で前記長尺シートの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように前記長尺シートを反転させる長尺シート反転機構とを備える搬送装置と、
前記長尺シート反転機構よりも前段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記一方面に第１ナノ繊維を堆積させて前記第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置と、
前記長尺シート反転機構よりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記他方面に第２ナノ繊維を堆積させて前記第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の上方に配置され、
前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の下方に配置され、
前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置され、
前記長尺シート反転機構は、高さ位置を変更することなく前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第１通気度計測装置と、
前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第２通気度計測装置と、
前記第１通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることを特徴とするセパレーター制御装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第１厚さ計測装置と、
前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第２厚さ計測装置と、
前記第１厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることを特徴とするセパレーター制御装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置と前記第２電界紡糸装置との間に配置され、前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置をさらに備え、
前記搬送装置は、前記第１搬送速度で前記長尺シートを搬送する第１駆動装置と、前記第２搬送速度で前記長尺シートを搬送する第２駆動装置とをさらに備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載のセパレーター製造装置において、
前記速度差吸収装置は、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラーを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項９】
請求項５〜８に記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の紡糸条件と、前記第２電界紡糸装置の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置をさらに備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項１】
基材層の一方面には第１ナノ繊維層が形成され、他方面には第２ナノ繊維層が形成されたセパレーターを製造するセパレーター製造装置であって、
前記基材層となる長尺シートを搬送する搬送機構と、前記長尺シートが搬送されていく途中で前記長尺シートの一方面の向きと他方面の向きとが反対になるように前記長尺シートを反転させる長尺シート反転機構とを備える搬送装置と、
前記長尺シート反転機構よりも前段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記一方面に第１ナノ繊維を堆積させて前記第１ナノ繊維層を形成する第１電界紡糸装置と、
前記長尺シート反転機構よりも後段に配置され、上向きノズルを用いて下方から前記他方面に第２ナノ繊維を堆積させて前記第２ナノ繊維層を形成する第２電界紡糸装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の上方に配置され、
前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置の下方に配置され、
前記長尺シート反転機構は、前記第２電界紡糸装置の高さ位置に合わせて、前記第１電界紡糸装置からの前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載のセパレーター製造装置において、
前記第２電界紡糸装置は、前記第１電界紡糸装置と同じ高さ位置に配置され、
前記長尺シート反転機構は、高さ位置を変更することなく前記長尺シートを反転させることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第１通気度計測装置と、
前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの通気度を計測する第２通気度計測装置と、
前記第１通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２通気度計測装置により計測された通気度に基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることを特徴とするセパレーター制御装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第１厚さ計測装置と、
前記第２電界紡糸装置の後段に配置され、前記第１ナノ繊維層及び前記第２ナノ繊維層が形成された前記長尺シートの厚さを計測する第２厚さ計測装置と、
前記第１厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第１電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第１搬送速度」を制御し、前記第２厚さ計測装置により計測された厚さに基づいて「前記長尺シートが前記第２電界紡糸装置を通過するときにおける当該長尺シートの搬送速度である第２搬送速度」を制御する搬送速度制御装置とを備えることを特徴とするセパレーター制御装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置と前記第２電界紡糸装置との間に配置され、前記第１搬送速度と前記第２搬送速度との速度差を吸収する速度差吸収装置をさらに備え、
前記搬送装置は、前記第１搬送速度で前記長尺シートを搬送する第１駆動装置と、前記第２搬送速度で前記長尺シートを搬送する第２駆動装置とをさらに備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載のセパレーター製造装置において、
前記速度差吸収装置は、互いの間隔を変更可能な複数の速度差吸収ローラーを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【請求項９】
請求項５〜８に記載のセパレーター製造装置において、
前記第１電界紡糸装置の紡糸条件と、前記第２電界紡糸装置の紡糸条件とをそれぞれ独立に変更可能な紡糸条件変更装置をさらに備えることを特徴とするセパレーター製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１６４５８４（Ｐ２０１２−１６４５８４Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５１２（Ｐ２０１１−２５５１２）
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【出願人】（５０８２３１８２１）トップテック・カンパニー・リミテッド (40)
【氏名又は名称原語表記】ＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]