【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト塗布方法及び塗布装置に係り、塗布後のペーストをフィルム等の被処理物表裏面へ連続的に転写形成する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１４４６６４号公報には、シートフィルムへの薄膜形成及び基板への薄膜の転写工程を一連に処理することで、薄膜の不純物による汚染及び薄膜の経時変化を回避するとともに、低コストで大面積の基板にも薄膜を平坦に転写、形成することが開示されている。
【０００３】
また、従来の高分子方燃料電池用電極膜を高分子膜上に形成する方としては特開２０００−３５３５２９号公報に記載のように、一旦ブランクシートに炭素薄膜を形成し、その後高分子膜に転写することが開示されている。
【特許文献１】
特開平１０−１４４６６４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５３５２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１および２とも、被処理物に薄膜を形成するために、シート状のフィルムに薄膜を形成し、形成された薄膜を被処理物（基板や、高分子膜）に１面ずつ転写するものであり、大量の薄膜を被処理物の両面に転写して形成る場合には適していない方法である。
【０００５】
このため本発明の目的は、被処理物の両面にペーストを良好な成型状態で塗布し、転写前に必要な乾燥を行ない、被処理物の表裏に高精度に連続的に転写することができるペースト塗布装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の特徴は、１対の伸び等の変形の極小な無端転写ベルト面に所望の厚さならびにパターンのペーストを塗布し、該無単転写ベルトを回転移動させ、ペーストが被処理物へ転写する位置に到る間に、ベルト面上のペースト中における少なくとも一部の溶剤を除去・乾燥し、その後、転写位置で被処理物の表面上にペーストを転写し、その転写したペースト位置を検出し、その情報を基に裏面用のペーストを位置合せ転写形成し、転写後の無端転写ベルト面の残留ペーストを除去した後、再び所望の厚さならびにパターンのペーストを塗布する一連の動作を連続的に形成することにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、図５に示すように、フィルム状の被処理物の両面に薄膜を形成する装置に関するもので、例えば、固体高分子型燃料電池において電解質のフィルム１０を挟んで形成される白金やルテニウム等の粉末状の触媒を担持させた触媒電極１１等を形成する装置がある。この他にＦＰＣ（フレキシブル・プリント回路）等の電極膜等の製造に用いられものも同様の構成で実現できる。ここでは、固体高分子型燃料電池に用いられる電極膜の形成装置を例にして、被処理物の両面に薄膜を形成する装置について説明する。
【０００８】
図５において、被処理物である電解質のフィルム１０の両側に触媒電極１１を形成し、一方を燃料極、他方を酸素極として、夫々に水素を含むガスと酸素含むガスを供給することで、電気化学反応が起こり、電機エネルギーを取り出すことができる。
【０００９】
次に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。以下に述べる各符号の最終桁の英字ａ及びｂについては、被処理物表面への塗布転写に関するものについてはａ、被処理物裏面への塗布転写に関するものについてはｂを用いて説明する。また、表裏面双方に関連または構成上１個所であるものについては英字の符号を用いていない。また、同一の部品に関してはできるだけ同じ番号を付した。
【００１０】
図１は本発明の全体構成を示している。本装置は、電解質のフィルム等でロール状に形成された被処理物５１を巻き取る巻き取り手段６５０を略中心として、左右に所定の形状のペーストを形成、乾燥、転写するための装置が配置されている。まず図の左側の装置構成を説明する。
【００１１】
ペースト塗布手段２００ａで所定の形状のペースト１ａが、ペースト搬送手段を兼ねる一定の速度で移動する無端転写ベルト１００ａ上に形成される。無端転写ベルト１００ａ上に形成されたペースト１ａは、位置検出手段３００により、無端転写ベルト１００ａのどの位置にどのように形成されているかを検出する。なお、図示していないが、この位置検出手段３００が検出した無端転写ベルト１００ａ上のペーストの位置に応じて、被処理物５１の裏面側のペースト１ｂを塗布するペースト塗布手段２００ｂを移動・調整する調整手段をそなえている。この調整手段にて、被処理物５１に転写する際にペースト位置が表側と裏側とが同じ位置に転写されるように、幅方向のズレΔｙ、及び鉛直方向に対する回転ズレΔθｚを調整する。なお、被処理物の表側のペースト１ａを形成するペースト塗布手段２００ａは固定されている。
【００１２】
また、無端転写ベルト１００ａを部分的に覆うように構成されたチャンバ４１１ａ、４２１ａ、４３１ａが設けてある。このチャンバ内には無端転写ベルト１００ａのペースト搬送面から所定距離離して搬送方向に複数の加熱源４１５ａが設けてある。この搬入側チャンバ４１１ａ、及び本乾燥用のチャンバ４２１ａ、搬出側チャンバ４３１ａと複数の加熱源４１５ａでペースト乾燥手段４００ａを構成している。無端転写ベルト１００ａ上のペーストは、各チャンバ内を搬送中に溶媒が蒸発して乾燥され、転写手段５００ａで被処理物５１上に転写される。
【００１３】
その後、被処理物５１の裏面にも図１の右側の装置で、前述の左側の装置と同様に形成され、乾燥したペースト１ｂが転写手段５００ｂで転写される。被処理物５１の両面に形成されたペーストの内一方側のペースト１ａ面側に保護カバーであるカバーフィルム６６０を設けて、巻き取り手段６７０にて巻き取る構成としている。
【００１４】
なお、図１の巻き取り手段６７０の右側にはペースト塗布手段２００ｂ、及びペースト乾燥手段４００ｂ等が設けてある。なお、右側の装置には、ペーストの位置検出手段３００は設けていない。
【００１５】
次に、図２を用いてさらに詳細に説明する。図２は被処理物表面にペーストを転写する図１の左側の装置の拡大図である。
【００１６】
無端転写ベルト１００ａ上に所定の形状のペースト１ａを塗布、形成するためのペースト塗布手段２００ａは、円筒形の回転部材からなるマスク２０２ａにパターン化された開口２０３ａを備えている。そして、円筒形のマスク２０２ａの内側には塗布ヘッド２０１ａが、図２の奥行き方向（円筒の長手方向）に有限長のスリット開口部が位置するように設けてある。なお、塗布ヘッド２０１ａには所定量のペーストを保持するペースト溜りを備えている。塗布ヘッド２０１ａのペースト溜りへのペーストの供給は、図示していない定量ポンプ等からなるペースト供給手段により行われる。また、塗布ヘッド２０１ａには、塗布量を調整するために、供給されるペーストの流量を検出する流量検出手段や、塗布ヘッド内のペーストに加えられる圧力を検出する圧力検出手段を設けても良い。また、塗布ヘッド２０１ａに設けてある有限長のスリット開口部は、マスク２０２ａのパターン化された開孔２０３ａの奥行き寸法（長手方向の寸法）より長い。例えば、双方１ｍｍ程度長いスリットであることが望ましい。
【００１７】
さらに、マスク２０２ａは、無端転写ベルト１００ａへのペースト塗布位置の速度が、無端転写ベルト１００ａの移動速度と略同じ速度になるように、図示していないモータ等で回転される。本実施例ではマスク２０２ａと無端転写ベルト１００ａのギャップは１００μｍ〜１５０μｍ程度で円筒形のマスクの長手方向（無単転写ベルトの幅方向）は理想的には同じギャップとすればよいが、円筒形のマスクの長手方向の傾きにより発生する前記ギャップの誤差精度は±０．０１ｍｍ以下に抑える必要があり、好ましくは±０．００５ｍｍ以下になるようにマスクを設置する。
【００１８】
塗布ヘッド２０１ａから吐出されたペーストは、マスク２０２ａに設けてある、パターン化された開孔２０３ａ（本実施例では四角形状としている）を介して、無端転写ベルト１００ａ面上に所定の形状のペースト１ａが形成される。すなわち、開孔２０３ａが塗布ヘッド２０１ａのペースト吐出口を通過する毎に、連続的に所望のパターンのペースト１ａを無端転写ベルト１００ａ上に塗布することが出来る。
【００１９】
無端転写ベルト１００ａは、表面に耐熱性やペースト１ａの剥離性に富んだシリコン系あるいはフッ素系の素材で形成されている。また、複数のガイドロール１０４ａが無端転写ベルト１００ａの蛇行及び鉛直方向の変動を防止するために設けてある。更に、ガイドロール１０４ａは乾燥時の加熱による変質、変形が無いよう耐熱性の材料で作られている。
【００２０】
駆動ロール１０１ａは図示していないサーボモータ等により速度変動が極小となるように駆動される。従動ロール１０２ａは、無端転写ベルト１００ａを冷却するために、熱媒体（液体冷媒）を循環する冷却機構を備えたジャケットを有している。
【００２１】
本装置では、ペースト塗布手段２００ａにより無端転写ベルトの表面に、連続して繰返しペースト１ａが塗布される。このため、無端転写ベルト１００ａの塗布面のクリーニングと、転写手段４００ａが加熱転写する場合はその冷却のために、ベルトクリーナ１１０ａが設けてある。
【００２２】
ベルトクリーナ１１０ａは、クリーナ液１１９ａを噴出するための例えばスプレーノズル１１１ａ等が設けてある。また、付着したゴミ及び転写後の残留ペースト等を無端転写ベルトから剥離させるためのロールブラシ１１２ａと、剥離したゴミ及び転写後の残留ペースト及びクリーナ液を拭取るロールタオル１１３ａと、ロールタオル１１３ａを無端転写ベルトに密着させるニップローラ１１４ａで構成されている。なお、スプレーノズル１１１ａ、及びロールブラシ１１２ａは、クリーナ液が飛散しない様、カバー１１８ａで覆ってある。
【００２３】
本実施例では、クリーナ液１１９ａとして、クリーニング後のペースト塗布に影響を与えないよう揮発性の高い、例えばエタノール等の溶媒を用いた。しかし、クリーナ液１１９ａは塗布するペーストに含まれる溶媒によって選定するものであって、本実施例の液に限定されるものではない。なお、クリーナ液１１９ａを噴射するノズル１１１ａは、クリーナ液１１９ａを無端転写ベルト１００ａの表面に噴霧するよう１個又は複数個設置されている。
【００２４】
ロールブラシ１１２ａは、回転軸から放射状に例えば直径が０．２ｍｍ程度の細い弾力性のある樹脂等が植え込んであり、モータ等（図示していない）で任意の速度で回転する。植え込む線状の樹脂は、例えばポリエチレン樹脂等の噴霧される前記クリーナ液１１９ａ及び塗布ペーストに含有溶媒に耐性のある材質がよいが限定するものではない。
【００２５】
ロールタオル１１３ａは、拭取り性、吸液性が高く、更に接触による毛羽立ちや構成素材の脱落がないコットン等の織物が適するが、同等の性状であれば限定されるものではない。ロールタオル１１３ａは、ニップローラ１１４ａにより無端転写ベルト１００ａに密着し、且つロールタオル１１３ａと同速度でモータ等（図示していない）により一定速度で循環するように駆動されている。
【００２６】
ベルトクリーナ１１０ａによって冷却、及びクリーニングされた無端転写ベルト１００ａ表面に、対向して設けられたペースト塗布手段２００ａにより所望の厚さならびにパターンのペーストが塗布される。
【００２７】
ペースト塗布手段２００ａは、ペースト溜りを持ち図２の奥行き方向に有限長のスリット開口部を持つ塗布ヘッド２０１ａ、パターン化された開孔２０３ａを備えた円筒形のマスク２０２ａを備えている。
【００２８】
塗布ヘッド２０１ａへのペーストの供給は、定量ポンプ等（図示していない）の手段により行われる。また塗布ヘッド２０１ａには、塗布量の調整のために、供給されるペーストの流量を検知する手段、ヘッド内でのペーストの圧力を検知する手段を設けても良い。
【００２９】
また、マスク２０２ａには、塗布ヘッド２０１ａから過剰に吐出されたペースト、及びパターン化された開孔２０３ａ以外の未開孔部に付着したペーストの除去等のため、円筒形のマスク２０２ａを挟み込む様に対向してマスククリーナ２１０ａが設けてある。
【００３０】
クリーナ液２１９ａを噴出する、例えばスプレーノズル２１１ａマスク２０２ａに付着した塗布後の残留ペースト等を剥離させるロールブラシ２１２ａ剥離したペースト及びクリーナ液を拭取るロールタオル２１３ａ、ロールタオルをマスク２０２ａに密着させるニップローラ２１４ａで構成されている。
【００３１】
クリーナ液２１９ａが飛散しないよう、各々ノズル及びロールブラシ部はカーバー２１８ａで覆ってある。
【００３２】
クリーナ液２１９ａは、ベルトクリーナで説明したものと同じく、クリーニング後のペースト塗布に影響を与えないよう、選定された溶媒である。前記クリーナ液を噴射するノズル２１１ａは、クリーナ液をマスク２０２ａのペースト付着面に噴霧できるよう１個又は複数個設置されている。噴霧するクリーナ液の量及び噴霧圧力はペーストの付着状態等に応じて調整される。
【００３３】
マスク２０２ａの内周に設置されたマスククリーナ２１０ａのカバー２１８ａの底部（最下面）には、吸引口２２５ａを設け、噴霧されたクリーナ液の過剰分を吸引できるようにしてある。
【００３４】
ロールブラシ２１２ａは、回転軸から放射状に例えば直径が０．２ｍｍ程度の細い弾力性のある樹脂等が植え込んであり、モータ等（図示していない）で任意の速度で回転する。植え込む線状の樹脂は、前記クリーナ液及び塗布ペーストの含有溶媒に耐性のある材質である。
【００３５】
ロールブラシ２１２ａの回転方向は、マスク２０２ａの回転方向と逆方向とすることが好ましいが、マスク２０２ａの剛性及び回転速度が高速となる場合は、この限りではない。また、該ロールブラシの回転速度は、マスク２０２ａの回転速度が例えば毎分５回転程度以下の低速の場合、毎分１０〜２０回転程度とマスク回転速度より早く設定してある。これにより、マスクに残留したペースト等を確実に剥離させることができる。
【００３６】
ロールタオル２１３ａは、拭取り性、吸液性が高く、更に接触による毛羽立ちや構成素材の脱落がないコットン等の織物が適するが、同等の性状であれば限定されるものではない。また、ロールタオル２１３ａは、マスク２０２ａを挟んで該マスク２０２ａの回転中心を結んだ同一線上に対向して配置されるニップローラ２１４ａによりマスク２０２ａに密着させ且つロールタオル２１３ａと同速度でモータ等（図示していない）により駆動されている。
【００３７】
ペースト塗布手段２００ａにより、所望の厚さ（例えば１００μｍ〜１５０μｍ）で所定のパターンに塗布されたペースト１ａは、その後、塗布されたペーストの位置を検出する手段３００により、無端転写ベルト１００ａ上での予め設定した想定塗布位置からのズレ量、無端転写ベルト１００ａの移動方向ズレΔｘ、前記方向と直交方向（無端転写ベルト１００ａの幅方向）ズレΔｙ及び鉛直方向に対する回転ズレΔθｚを計測する。ここで計測した各方向のズレ量は、もう一方のペースト塗布手段２００ｂの塗布位置調整の基準データとして用いられる。なお、本実施例では位置検出手段３００には、カメラを用いて撮像し、その撮像した画像を画像演算処理して各方向のズレを求めている。なお、前記各方向のズレを定量的に検出可能な他の方法、例えば塗布厚さの計測等による方法を用いても良い。
【００３８】
無端転写ベルト１００ａ上に塗布されたペースト１ａは、乾燥手段４００ａ内を通過し、ペースト１ａに含有する少なくとも一部の溶剤が除去される。乾燥手段４００ａは、塗布ペースト１ａの搬入口４０１ａ、搬出口４０２ａを有し、放熱を抑えるため断熱材等を配したチャンバ型構造体４１１ａ、４２１ａ及び４３１ａで構成されている。チャンバ４１１ａ、４２１ａ、４３１ａには、除去溶剤を回収又は廃棄するため複数の排気口４１２ａが設けてある。この排気口４１２ａより、ブロア（図示していない）等により除去溶媒をチャンバの外に排出する。各チャンバ相互間には、隔壁４４１ａ、４４２ａを設けることで、各チャンバの乾燥条件、例えばブロア排気による減圧圧力等を相互の影響が無く変更できる。前記のように乾燥条件を異にする必要の無い場合、若しくは明確化する必要が無い場合には、隔壁４４１ａ、４４２ａを設ける必要はない。
【００３９】
該チャンバ内には無端転写ベルト１００ａの表面から所定の距離を離して複数の過熱源（加熱手段４１５ａ）が設置されている。例えばシーズヒータ等の輻射の利用や、ペースト１ａが黒色系である場合などは赤外線ヒータ等の放射を用いる、又は両者を併用する等効果的に加熱ことが好ましいが、加熱方法を限定することではない。
【００４０】
加熱温度は、加熱対象である該ペースト１ａの、主に含有する溶剤によって適正に設定する必要がある。例えば、ペースト１ａにエタノール等の比較的低沸点溶媒が含有している場合、搬入口４０１ａ側チャンバ４１１ａの加熱手段４１５ａの加熱温度を高温にすると、揮発速度が速くなりすぎ、大きなポーラスが発生する。このため、除去溶媒沸点より２０％程度低い温度に設定することが望ましい。また、ペースト１ａが黒色系である場合等は加熱手段４１５ａに赤外線ヒータを用いると、放射効果によりペースト１ａ内部まで短時間で加熱することができ、乾燥時間の短縮、乾燥品質の向上に効果がある。
【００４１】
チャンバ４２１ａの加熱手段４１５ａでは前記、搬入口４０１ａ側チャンバ４１１ａの加熱手段４１５ａによる昇温状態を保つ、若しくは更に昇温し、溶媒の除去を所望の状態になるまでの乾燥を行なう。
【００４２】
装置長の短縮を可能とした乾燥手段４００ａ内での無端転写ベルト１００ａの折返し駆動ロール１０１ａの半径は、無端転写ベルト１００ａの許容曲げ半径且つ上無端転写ベルト１００ａ上の乾燥中の塗布ペースト１ａの許容曲げ半径を満たしている。
【００４３】
前記したチャンバ４２１ａ通過し、チャンバ４３１ａに到達したペースト１ａは、所望の溶媒の除去が完了している状態である。出口側チャンバ４３１ａでは、加熱手段４１５ａにより塗布ペースト１ａの温度の低下を防止することを主眼とする。なお、この乾燥により、本実施例におけるペースト１ａは、５〜２０μｍ程度の厚さまで減少する。その後、乾燥手段４００ａを通過し乾燥、昇温された塗布ペースト１ａは、転写位置で転写手段５００ａにより搬送手段６００で搬送されてきたフィルム状の被処理物５１に転写される。
【００４４】
図３に被処理物裏面への塗布乾燥装置の詳細を示す。
【００４５】
図３において図２と同じ部位は同じ番号でｂを付してある。図２と異なる点は、無端転写ベルト１００ｂ上に形成されたペースト１ｂの位置を検出するための位置検出手段３００を設けていない点と、図示していないがペースト塗布手段２００ｂが無端転写ベルトの幅方向及び回転方向に可動できるようになっている点である。また、ペースト塗布手段２００ｂは乾燥チャンバ４００ｂ寄りに設けてある。これにより、図１左側の無端転写ベルト上に形成されているペースト１ａの数よりも、図１右側の無端転写ベルト上に形成されているペースト１ｂの数が少ない数となる。
【００４６】
ペースト塗布手段２００ｂは、ペースト塗布手段２００ａで塗布されたペースト１ａの位置を検出する手段３００により計測された結果から算出した無端転写ベルト１００ｂの移動方向と直交方向（無端転写ベルト１００ｂの幅方向）ズレΔｙ及び鉛直方向に対する回転ズレΔθｚの塗布位置を調整した後に塗布する。これにより、ペースト塗布手段２００ａで塗布したペースト１ａの位置と、ペースト塗布手段２００ｂで塗布したペースト１ｂの位置のズレは生じない。
【００４７】
乾燥手段４００ｂ内を通過し、乾燥、昇温された塗布ペースト１ｂは、転写手段５００ｂにより、転写手段５００ａで被処理物５１表面にに転写形成された被処理物５１の裏面に、転写タイミングを合せ転写形成される。
【００４８】
転写形成の詳細を図４に示す。
【００４９】
乾燥手段４００ａを通過し乾燥、昇温された塗布ペースト１ａは、転写手段５００ａにより搬送手段６００で搬送されるフィルムロールで供給される被処理物５１の表面に転写形成される。
【００５０】
被処理物５１は巻出し部６１０にセットされ、張力検出手段６２０ａによって検出される張力をフィードバックしながら一定の張力となるよう巻出される。
【００５１】
巻出された被処理物５１はガイドロール６３１ａにより転写ロール５１０ａと塗布乾燥済ペースト１ａの間に導かれる。転写ロール５１０ａは、金属若しくは金属コアにシリコンゴム等の耐熱、低粘着性ゴムをライニングした、転写に必要な温度に昇温させることが可能な、例えば誘導加熱等の熱源や、熱媒体を保持、通過させることが可能なジャケット等を有する発熱ロールである。無端転写ベルト１００ａ、塗布乾燥済ペースト１ａ及び被処理物５１を挟んで該転写ロールと対向する位置に、金属若しくは金属コアにシリコンゴム等の耐熱、低粘着性ゴムをライニングした、転写に必要な温度に昇温させることが可能な、例えば誘導加熱等の熱源や、熱媒体を保持、通過させることが可能なジャケット等を有する発熱ロールであるバックアップロール５２０ａが配してある。転写ロール５１０ａとバックアップロール５２０ａはギアを介して同一速度でモータ等により（図示していない）無端転写ベルト１００ａの移動速度と同期して回転している。なお、このときのペーストの加熱に各チャンバの排気口からの排気をフィルタ等を通した後に、転写用の熱源の一部として用いる構成とすることで、転写時の加熱エネルギを低減できる。
【００５２】
また、転写ロール５１０ａはリンク５４０ａにより支持されている。転写ロール５１０ａの転動中心５４３ａは、リンク５４０ａ設けた支持軸５４２ａに接続された例えばエアシリンダ等のシリンダ５３０ａにより、リンク５４０ａの回転中心５４１ａ中心とした円弧運動を行なう。この円弧運動により、無端転写ベルト１００ａ、塗布乾燥済ペースト１ａ及び被処理物５１を挟んで密着加圧し、塗布ペースト１ａと被処理物５１を強固に密着させる。
【００５３】
転写ロール５１０ａの密着加圧力は、シリンダ５３０ａに加える動作流体の圧力により可変され、塗布乾燥済ペースト１ａと被処理物５１の密着状態を所望の状態まで調整される。
【００５４】
その後、塗布乾燥済ペースト１ａと被処理物５１は、ガイドロール６３２で案内され、無端転写ベルト１００ａと共に移動し、剥離ロール５５０ａで折返されることにより、剥離性の高い無端転写ベルト１００ａから剥離し、被処理物５１表面に完全に転写される。
【００５５】
その後、塗布乾燥済ペースト１ａが表面に転写形成された被処理物５１は、搬送方向の転写位置の位置を検出する手段３３０で被処理物５１の搬送方向の転写位置の位置を検出する。
【００５６】
転写位置検出手段３３０は、搬送方向の転写位置の検出だけで良いため、例えば塗布乾燥済ペースト１ａの有無を検出可能な安価なギャップセンサ等で良い。
【００５７】
アキュムレータ６５０は、塗布乾燥済ペースト１ａが表面に転写形成された被処理物５１の搬送距離及び該被処理物５１の搬送中の張力調整を行うものである。図示していない制御部では、被処理物５１の表面に塗布乾燥済ペースト１ａが転写された位置を転写位置検出手段３３０から受け取り、かつ、ペースト塗布手段２００ｂで塗布した塗布乾燥済ペースト１ｂ塗布位置をペースト塗布手段２００ｂと無端転写ベルト１００ｂの駆動情報等より求め、アキュムレータ６５０により両者の搬送距離を調整する。これにより、裏面の転写を行なう転写ロール５１０ｂのタイミングを合致させることが可能である。
【００５８】
その後、ガイドロール６３３、６３４及び６３５に案内され、転写ロール５１０ｂと塗布乾燥済ペースト１ｂの間に導かれる。転写ロール５１０ｂは、前述したごとく、金属若しくは金属コアにシリコンゴム等の耐熱、低粘着性ゴムをライニングした、転写に必要な温度に昇温させることが可能な発熱ロールである。無端転写ベルト１００ｂ、塗布乾燥済ペースト１ｂが転写された被処理物５１を挟んで該転写ロールと対向する位置に、金属若しくは金属コアにシリコンゴム等の耐熱、低粘着性ゴムをライニングした、転写に必要な温度に昇温させることが可能発熱ロールであるバックアップロール５２０ｂが配してある。前記転写ロール５１０ｂとバックアップロール５２０ｂは同一速度で無端転写ベルト１００ｂの移動速度と同期して回転している。
【００５９】
また、転写ロール５１０ｂはリンク５４０ｂにより支持されており、転写ロール５１０ｂの転動中心５４３ｂは、リンクリンク５４０ｂ設けた支持軸５４２ｂに接続された例えばエアシリンダ等のシリンダ５３０ｂにより、リンク５４０ｂの回転中心５４１ｂ中心とした円弧運動を行ない、無端転写ベルト１００ｂ、塗布乾燥済ペースト１ａが転写された被処理物５１挟んで密着加圧し、塗布ペースト１ｂと塗布乾燥済ペースト１ａが転写された被処理物５１を強固に密着させる。なお、このとき先に転写されたペースト１ａも加熱されるが転写ロール５１０ｂの表面はペースト１ａが付着しないように剥離性の良いシリコンゴムで形成されているため、転写ロールに付着することはない。
【００６０】
転写ロール５１０ｂの密着加圧力は、シリンダ５３０ｂに加える動作流体の圧力により可変され、塗布乾燥済ペーストが転写された被処理物５１と塗布乾燥済ペースト１ｂの密着状態を所望の状態まで調整される。
【００６１】
その後、塗布乾燥済ペーストが両面に転写形成された被処理物５１は、無端転写ベルト１００ｂと共に移動し、剥離ロール５５０ｂで折返されることにより、剥離性の高い無端転写ベルト１００ｂから剥離し、被処理物５１両面に塗布乾燥済ペーストが転写形成された状態となる。両面に塗布乾燥済ペーストが転写形成された被処理物５１は、乾燥ペースト１ａ、１ｂ相互の接触が無い様、カバーフィルム６６０を挟み込んで巻取り手段６７０に巻き取られる。両面に塗布乾燥済ペーストが転写形成された被処理物５１を巻き取らず、必要形状に切断しても良い。
【００６２】
【発明の効果】
この本発明のペースト塗布転写成膜装置によれば、無端ベルト上に任意形状の膜を連続的に塗布、乾燥し形成することが出来き、被処理物の両面に直接転写形成するため、ベースフィルム等の最終的に必要としない資材を用いる必要がない。
【００６３】
また、被処理物両面への転写形成においては、一方の塗布位置ズレを検出基準とし、他方の塗布位置を合わせて塗布するため、複雑で困難なフィルム位置合せ手段を必要とせず位置ズレのない転写可能である。
【００６４】
更に、乾燥後に行われる転写においては、乾燥直後に行なうことで乾燥時の排熱を利用できるため、転写性及び転写品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のペースト塗布転写装置の一実施形態を行なう全体構成の断面図である。
【図２】本発明のペースト塗布転写装置の一実施形態の一方側の塗布乾燥を実施する部分的断面図である。
【図３】本発明のペースト塗布転写装置の一実施形態の他方側の塗布乾燥を実施する部分的断面図である。
【図４】本発明のペースト塗布転写装置の一実施形態の転写形成を実施する部分的断面図である。
【図５】
固体高分子型燃料電池用薄膜の構成を示す図である。
【符号の説明】
１００ａ、１００ｂ…無端転写ベルト、２００ａ…ペースト塗布手段、２００ｂ…ペーストの塗布手段、３００…布位置検出手段、４００ａ、４００ｂ…乾燥手段、５００ａ、５００ｂ…転写手段、６００…フィルム搬送手段、３３０…ペースト位置検出手段、５１…被処理物、１ａ…ペースト、１０１ａ、１０１ｂ…駆動ロール、１０２ａ、１０２ｂ…従動ロール、１０４ａ、１０４ｂ…ベルトガイドロール、１１０ａ、１１０ｂ…ベルトクリーナ、１１１ａ、２１１ａ、２１１ｂ…スプレーノズル、２１２ａ、２１２ｂ…ロールブラシ、１１３ａ，１１３ｂ，２１３ａ、２１３ｂ…ロールタオル、１１４ａ，１１４ｂ，２１４ａ、２１４ｂ…ニップローラ、１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ、２１８ｂ…カバー、１１９ａ，１１９ｂ、２１９ａ、２１９ｂ…クリーナ液、２０１ａ，２０１ｂ…塗布ヘッド、２０２ａ，２０２ｂ…マスク、２０３ａ，２０３ｂ…パターン開孔、２１０ａ、２１０ｂ…マスククリーナ、３３０…転写位置検出手段、４０１ａ，４０１ｂ…搬入口、４０２ａ，４０２ｂ…搬出口、４１１ａ、４２１ａ、４３１ａ，４１１ｂ，４２１，４３１ｂ…チャンバ、４１２ａ、４１２ｂ…排気口、４４１ａ、４４２ａ，４４１ｂ、４４２ｂ…隔壁、４１５ａ、４１５ｂ…加熱手段、６１０…巻出し部、６２０…張力検出手段、６３１，６３２，６３３、６３４、６３５…ガイドロール、５１０ａ，５１０ｂ…転写ロール、５４０ａ，５４０ｂ…リンク、５４３ａ，５４３ｂ…転動中心、５４２ａ，５４２ｂ…支持軸、５３０ａ，５３０ｂ…シリンダ、５４１ａ，５４１ｂ…回転中心、５５０ａ，５５０ｂ…剥離ロール、６５０…アキュムレータ、６６０…カバーフィルム、６７０…巻取り手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for applying a paste, and more particularly, to a method and an apparatus for continuously transferring and forming a paste after application onto the front and back surfaces of a processing object such as a film.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-144664 discloses that a series of processes for forming a thin film on a sheet film and transferring the thin film to a substrate are performed to avoid contamination of the thin film by impurities and change with time of the thin film, and at a low cost. It is disclosed that a thin film is transferred and formed even on a large-area substrate.
[0003]
As a conventional method for forming an electrode film for a polymer fuel cell on a polymer film, as described in JP-A-2000-353529, a carbon thin film is first formed on a blank sheet, and then the polymer film is formed. Is disclosed.
[Patent Document 1]
JP-A-10-144664
[Patent Document 2]
JP 2000-353529 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in both Patent Documents 1 and 2, in order to form a thin film on an object to be processed, a thin film is formed on a sheet-like film, and the formed thin film is applied to one side of the object (a substrate or a polymer film). This method is not suitable for transferring a large amount of thin film to both surfaces of an object to be processed.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to apply the paste in a good molding state to both surfaces of the object to be processed, perform necessary drying before transfer, and continuously transfer the object to the front and back of the object with high precision. A paste application device is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention that solves the above-mentioned problem is that a paste having a desired thickness and a pattern is applied to a pair of endless transfer belt surfaces having minimal deformation such as elongation and the like, and the paste is transferred by rotating the single transfer belt. At the transfer position to the object, at least a part of the solvent in the paste on the belt surface is removed and dried, and then the paste is transferred onto the surface of the object at the transfer position, and the transfer is performed. After detecting the paste position, the paste for the back side is aligned and transferred based on the information, and after removing the residual paste on the endless transfer belt surface after the transfer, the paste of the desired thickness and pattern is applied again. It is to form a series of operations continuously.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, as shown in FIG. 5, the present invention relates to an apparatus for forming a thin film on both surfaces of a film-like object to be processed, for example, a platinum film formed by sandwiching an electrolyte film 10 in a polymer electrolyte fuel cell. There is an apparatus for forming a catalyst electrode 11 or the like on which a powdery catalyst such as ruthenium or the like is supported. In addition, those used for manufacturing electrode films such as FPCs (Flexible Printed Circuits) can be realized with the same configuration. Here, an apparatus for forming a thin film on both surfaces of an object to be processed will be described by taking, as an example, an apparatus for forming an electrode film used in a polymer electrolyte fuel cell.
[0008]
In FIG. 5, catalyst electrodes 11 are formed on both sides of an electrolyte film 10 which is an object to be processed, and one is a fuel electrode and the other is an oxygen electrode. By supplying a gas containing hydrogen and a gas containing oxygen, respectively, An electrochemical reaction occurs, and electric energy can be extracted.
[0009]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The letters a and b of the last digit of each code described below will be described using a for the transfer of the coating to the front surface of the workpiece, and b for the transfer of the coating to the back surface of the workpiece. In addition, alphabetic symbols are not used for components that are related to or configured on both the front and back surfaces. The same parts are given the same numbers as much as possible.
[0010]
FIG. 1 shows the overall configuration of the present invention. This apparatus is provided with a device for forming, drying, and transferring a paste of a predetermined shape on the left and right with a winding unit 650 for winding the object to be processed 51 formed in a roll shape from an electrolyte film or the like substantially at the center. Have been. First, the device configuration on the left side of the figure will be described.
[0011]
A paste 1a having a predetermined shape is formed on the endless transfer belt 100a which moves at a constant speed also serving as a paste conveying means by the paste applying means 200a. The position detection unit 300 detects where and how the paste 1a formed on the endless transfer belt 100a is formed on the endless transfer belt 100a. Although not shown, the paste applying means 200b for applying the paste 1b on the back side of the processing object 51 is moved and adjusted according to the position of the paste on the endless transfer belt 100a detected by the position detecting means 300. It has adjustment means to do it. The adjustment means adjusts the width deviation Δy and the rotation deviation Δθz with respect to the vertical direction such that the paste position is transferred to the same position on the front side and the back side when the paste is transferred to the workpiece 51. The paste applying means 200a for forming the paste 1a on the front side of the object to be processed is fixed.
[0012]
Further, chambers 411a, 421a, and 431a configured to partially cover the endless transfer belt 100a are provided. In this chamber, a plurality of heating sources 415a are provided in the transport direction at a predetermined distance from the paste transport surface of the endless transfer belt 100a. The carry-in side chamber 411a, the main drying chamber 421a, the carry-out side chamber 431a, and a plurality of heating sources 415a constitute a paste drying unit 400a. The paste on the endless transfer belt 100a is dried by evaporating the solvent while being conveyed in each chamber, and is transferred onto the workpiece 51 by the transfer means 500a.
[0013]
After that, the paste 1b formed on the back surface of the processing object 51 in the same manner as the above-described left device using the device on the right side of FIG. 1 is transferred by the transfer unit 500b. A cover film 660, which is a protective cover, is provided on one side of the paste 1a of the paste formed on both surfaces of the processing object 51, and is wound by a winding means 670.
[0014]
Note that a paste application unit 200b, a paste drying unit 400b, and the like are provided on the right side of the winding unit 670 in FIG. The device on the right does not have the paste position detecting means 300.
[0015]
Next, a more detailed description will be given with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view of an apparatus on the left side of FIG. 1 for transferring a paste onto the surface of a workpiece.
[0016]
A paste application unit 200a for applying and forming a paste 1a having a predetermined shape on the endless transfer belt 100a has an opening 203a patterned on a mask 202a formed of a cylindrical rotating member. An application head 201a is provided inside the cylindrical mask 202a so that a slit opening of a finite length is located in the depth direction (the longitudinal direction of the cylinder) in FIG. The coating head 201a has a paste pool for holding a predetermined amount of paste. The supply of the paste to the paste reservoir of the application head 201a is performed by a paste supply unit including a metering pump (not shown). The coating head 201a may be provided with a flow rate detecting means for detecting a flow rate of the supplied paste or a pressure detecting means for detecting a pressure applied to the paste in the coating head, in order to adjust a coating amount. . The finite length slit opening provided in the coating head 201a is longer than the depth dimension (dimension in the longitudinal direction) of the patterned opening 203a of the mask 202a. For example, it is desirable that both slits are about 1 mm long.
[0017]
Further, the mask 202a is rotated by a motor or the like (not shown) such that the speed of the paste application position on the endless transfer belt 100a is substantially the same as the moving speed of the endless transfer belt 100a. In this embodiment, the gap between the mask 202a and the endless transfer belt 100a is about 100 μm to 150 μm, and the longitudinal direction of the cylindrical mask (the width direction of the single transfer belt) should ideally be the same gap. The error accuracy of the gap caused by the inclination of the mask in the longitudinal direction must be suppressed to ± 0.01 mm or less, and the mask is preferably set to ± 0.005 mm or less.
[0018]
The paste discharged from the application head 201a passes through a patterned opening 203a (square in this embodiment) provided in the mask 202a, and pastes in a predetermined shape on the surface of the endless transfer belt 100a. 1a is formed. That is, every time the opening 203a passes through the paste discharge port of the application head 201a, the paste 1a having a desired pattern can be continuously applied onto the endless transfer belt 100a.
[0019]
The endless transfer belt 100a is formed on its surface with a silicon-based or fluorine-based material that is rich in heat resistance and peelability of the paste 1a. Further, a plurality of guide rolls 104a are provided to prevent meandering and vertical fluctuation of the endless transfer belt 100a. Further, the guide roll 104a is made of a heat-resistant material so as not to be deteriorated or deformed by heating during drying.
[0020]
The drive roll 101a is driven by a servo motor (not shown) or the like so that the speed fluctuation is minimized. The driven roll 102a has a jacket provided with a cooling mechanism for circulating a heat medium (liquid refrigerant) to cool the endless transfer belt 100a.
[0021]
In this apparatus, the paste 1a is continuously and repeatedly applied to the surface of the endless transfer belt by the paste applying means 200a. For this reason, a belt cleaner 110a is provided for cleaning the coated surface of the endless transfer belt 100a and for cooling when the transfer unit 400a performs heat transfer.
[0022]
The belt cleaner 110a is provided with, for example, a spray nozzle 111a for ejecting the cleaner liquid 119a. In addition, a roll brush 112a for peeling off attached dust and residual paste after transfer from the endless transfer belt, a roll towel 113a for wiping off the peeled dust and residual paste and cleaner after transfer, and a roll towel 113a It is composed of a nip roller 114a that is brought into close contact with the endless transfer belt. The spray nozzle 111a and the roll brush 112a are covered with a cover 118a so that the cleaner liquid does not scatter.
[0023]
In this embodiment, a solvent having high volatility such as ethanol is used as the cleaner liquid 119a so as not to affect the paste application after cleaning. However, the cleaner liquid 119a is selected according to the solvent contained in the paste to be applied, and is not limited to the liquid of the present embodiment. One or more nozzles 111a for spraying the cleaner liquid 119a are provided so as to spray the cleaner liquid 119a onto the surface of the endless transfer belt 100a.
[0024]
The roll brush 112a is implanted with a thin elastic resin or the like having a diameter of, for example, about 0.2 mm radially from a rotation axis, and is rotated at an arbitrary speed by a motor or the like (not shown). The linear resin to be implanted is preferably, but not limited to, a material having resistance to the solvent contained in the sprayed cleaner liquid 119a and the application paste, such as a polyethylene resin.
[0025]
The roll towel 113a is preferably made of a woven fabric such as cotton, which has high wiping properties and liquid absorbing properties, and does not fluff due to contact or does not fall off the constituent materials, but is not limited as long as it has the same properties. The roll towel 113a is driven by the nip roller 114a so as to be in close contact with the endless transfer belt 100a, and circulates at a constant speed by a motor or the like (not shown) at the same speed as the roll towel 113a.
[0026]
A paste having a desired thickness and pattern is applied to the surface of the endless transfer belt 100a cooled and cleaned by the belt cleaner 110a by a paste application unit 200a provided opposite thereto.
[0027]
The paste application unit 200a includes an application head 201a having a paste reservoir and a finite length slit opening in the depth direction of FIG. 2, and a cylindrical mask 202a having a patterned opening 203a.
[0028]
The supply of the paste to the coating head 201a is performed by means of a metering pump or the like (not shown). Further, the coating head 201a may be provided with a unit for detecting the flow rate of the supplied paste and a unit for detecting the pressure of the paste in the head in order to adjust the coating amount.
[0029]
Further, the mask 202a is sandwiched with a cylindrical mask 202a in order to remove paste excessively discharged from the coating head 201a and paste attached to unopened portions other than the patterned openings 203a. A mask cleaner 210a is provided opposite to the mask cleaner 210a.
[0030]
A roll brush 212a for spraying the cleaner liquid 219a, for example, a spray nozzle 211a for peeling off the residual paste after application adhered to the mask 202a, a roll towel 213a for wiping off the peeled paste and the cleaner liquid, and a nip roller for bringing the roll towel into close contact with the mask 202a 214a.
[0031]
Each nozzle and roll brush part is covered with a car bar 218a so that the cleaner liquid 219a does not scatter.
[0032]
The cleaner liquid 219a is a solvent selected so as not to affect the application of the paste after cleaning, as in the case of the belt cleaner. One or more nozzles 211a for spraying the cleaner liquid are provided so that the cleaner liquid can be sprayed on the paste-adhering surface of the mask 202a. The amount of the cleaner liquid to be sprayed and the spray pressure are adjusted according to the state of adhesion of the paste and the like.
[0033]
A suction port 225a is provided at the bottom (bottom surface) of the cover 218a of the mask cleaner 210a installed on the inner periphery of the mask 202a so that an excess of the sprayed cleaner liquid can be sucked.
[0034]
The roll brush 212a is implanted with a thin elastic resin or the like having a diameter of, for example, about 0.2 mm radially from the rotation axis, and is rotated at an arbitrary speed by a motor or the like (not shown). The linear resin to be implanted is a material that is resistant to the solvent contained in the cleaner liquid and the application paste.
[0035]
The rotation direction of the roll brush 212a is preferably opposite to the rotation direction of the mask 202a, but is not limited to the case where the rigidity and the rotation speed of the mask 202a are high. The rotation speed of the roll brush is set to be about 10 to 20 rotations per minute, which is faster than the rotation speed of the mask 202a, when the rotation speed of the mask 202a is, for example, about 5 rotations per minute or less. Thereby, the paste or the like remaining on the mask can be reliably peeled off.
[0036]
The roll towel 213a is preferably made of a woven fabric such as cotton, which has high wiping properties and liquid absorbing properties and does not fluff due to contact or does not fall off of constituent materials, but is not limited as long as it has the same properties. Further, the roll towel 213a is brought into close contact with the mask 202a by a nip roller 214a which is arranged oppositely on the same line connecting the rotation center of the mask 202a with the mask 202a interposed therebetween, and a motor or the like at the same speed as the roll towel 213a (FIG. (Not shown).
[0037]
The paste 1a applied in a predetermined pattern with a desired thickness (for example, 100 μm to 150 μm) by the paste application unit 200a is then applied to the endless transfer belt 100a by the unit 300 that detects the position of the applied paste. The amount of deviation from an assumed application position set in advance, the deviation Δx in the moving direction of the endless transfer belt 100a, the deviation Δy in a direction orthogonal to the above direction (the width direction of the endless transfer belt 100a), and the rotational deviation Δθz with respect to the vertical direction are measured. The deviation amount measured in each direction is used as reference data for adjusting the application position of the other paste application unit 200b. In the present embodiment, the position detection unit 300 captures an image using a camera, and performs image arithmetic processing on the captured image to determine deviation in each direction. It should be noted that other methods capable of quantitatively detecting the deviation in each direction described above, for example, a method of measuring the coating thickness may be used.
[0038]
The paste 1a applied on the endless transfer belt 100a passes through the drying unit 400a, and at least a part of the solvent contained in the paste 1a is removed. The drying means 400a has a carry-in port 401a and a carry-out port 402a for the coating paste 1a, and is composed of chamber-type structures 411a, 421a, and 431a in which a heat insulating material or the like is arranged to suppress heat radiation. The chambers 411a, 421a, and 431a are provided with a plurality of exhaust ports 412a for collecting or discarding the removal solvent. From the exhaust port 412a, the removal solvent is discharged out of the chamber by a blower (not shown) or the like. By providing the partition walls 441a and 442a between the chambers, it is possible to change the drying conditions of each chamber, for example, the reduced pressure by the blower exhaust without mutual influence. As described above, when it is not necessary to change the drying conditions or when it is not necessary to clarify the drying conditions, it is not necessary to provide the partition walls 441a and 442a.
[0039]
A plurality of overheating sources (heating means 415a) are provided in the chamber at a predetermined distance from the surface of the endless transfer belt 100a. For example, it is preferable to use radiation from a sheath heater or the like, or to use a radiation from an infrared heater or the like when the paste 1a is a black type, or to use both effectively in combination, but it is preferable to limit the heating method. Absent.
[0040]
The heating temperature needs to be set appropriately depending on the solvent mainly contained in the paste 1a to be heated. For example, when the paste 1a contains a solvent having a relatively low boiling point, such as ethanol, if the heating temperature of the heating means 415a of the loading port 401a side chamber 411a is set to a high temperature, the volatilization rate becomes too fast, and a large porous material is generated. . For this reason, it is desirable to set the temperature to about 20% lower than the boiling point of the removal solvent. Further, when the paste 1a is a black type or the like, if an infrared heater is used as the heating means 415a, the inside of the paste 1a can be heated in a short time by a radiation effect, which is effective in shortening the drying time and improving the drying quality. is there.
[0041]
In the heating means 415a of the chamber 421a, the temperature is maintained by the heating means 415a of the chamber 411a on the side of the carry-in port 401a, or the temperature is further increased, and drying is performed until the solvent is removed to a desired state.
[0042]
The radius of the folding drive roll 101a of the endless transfer belt 100a in the drying means 400a which can shorten the apparatus length is equal to the allowable bending radius of the endless transfer belt 100a and the coating paste 1a being dried on the upper endless transfer belt 100a. Meets allowable bending radius.
[0043]
Paste 1a that has passed chamber 421a and reached chamber 431a is in a state where removal of the desired solvent has been completed. In the outlet side chamber 431a, the main purpose is to prevent the temperature of the application paste 1a from being lowered by the heating means 415a. By this drying, the paste 1a in this embodiment is reduced to a thickness of about 5 to 20 μm. Thereafter, the coating paste 1a that has passed through the drying unit 400a and has been dried and raised in temperature is transferred to the film-like workpiece 51 transferred by the transfer unit 600 by the transfer unit 500a at the transfer position.
[0044]
FIG. 3 shows details of an apparatus for coating and drying the back surface of the processing object.
[0045]
In FIG. 3, the same portions as those in FIG. The difference from FIG. 2 is that the position detecting unit 300 for detecting the position of the paste 1b formed on the endless transfer belt 100b is not provided. The point is that it can be moved in the width direction and the rotation direction. The paste applying means 200b is provided near the drying chamber 400b. Thereby, the number of the pastes 1b formed on the endless transfer belt on the right side of FIG. 1 is smaller than the number of the pastes 1a formed on the endless transfer belt on the left side of FIG.
[0046]
The paste application unit 200b is orthogonal to the moving direction of the endless transfer belt 100b calculated from the result measured by the unit 300 that detects the position of the paste 1a applied by the paste application unit 200a (the width direction of the endless transfer belt 100b). The coating is performed after adjusting the application position of the deviation Δy and the rotational deviation Δθz with respect to the vertical direction. As a result, there is no deviation between the position of the paste 1a applied by the paste applying means 200a and the position of the paste 1b applied by the paste applying means 200b.
[0047]
The coating paste 1b, which has passed through the drying means 400b, and has been dried and heated, is transferred by the transfer means 500b to the back surface of the processing object 51, which is transferred to the surface of the processing object 51 by the transfer means 500a. It is transferred and formed.
[0048]
The details of the transfer formation are shown in FIG.
[0049]
The coating paste 1a, which has passed through the drying unit 400a and has been dried and heated, is transferred and formed on the surface of the workpiece 51 supplied by the film roll transported by the transport unit 600 by the transfer unit 500a.
[0050]
The workpiece 51 is set on the unwinding section 610 and is unwound to a constant tension while feeding back the tension detected by the tension detecting means 620a.
[0051]
The unwound workpiece 51 is guided between the transfer roll 510a and the coated and dried paste 1a by the guide roll 631a. The transfer roll 510a has a metal or metal core lined with heat-resistant, low-adhesion rubber such as silicon rubber, and can hold a heat source such as induction heating or a heat medium that can be heated to a temperature required for transfer. , A heating roll having a jacket and the like that can be passed. A metal or metal core is lined with a heat-resistant, low-adhesion rubber such as silicon rubber at a position facing the transfer roll with the endless transfer belt 100a, the coated and dried paste 1a and the workpiece 51 interposed therebetween. A backup roll 520a, which is a heating roll having a heat source capable of raising the temperature to, for example, induction heating or the like and a jacket capable of holding and passing a heat medium, is provided. The transfer roll 510a and the backup roll 520a rotate at the same speed via gears by a motor or the like in synchronization with the moving speed of the endless transfer belt 100a (not shown). Note that the heating energy at the time of transfer can be reduced by using a configuration in which the exhaust from the exhaust port of each chamber is used as a part of a heat source for transfer after the exhaust from the exhaust port of each chamber is used for heating the paste at this time.
[0052]
The transfer roll 510a is supported by a link 540a. The rolling center 543a of the transfer roll 510a performs an arc motion about the rotation center 541a of the link 540a by a cylinder 530a such as an air cylinder connected to a support shaft 542a provided with the link 540a. By this circular motion, the endless transfer belt 100a, the coated and dried paste 1a, and the object to be processed 51 are tightly pressed to sandwich the applied paste 1a and the object to be processed 51 firmly.
[0053]
The contact pressure of the transfer roll 510a is changed by the pressure of the working fluid applied to the cylinder 530a, and the contact state between the coated and dried paste 1a and the processing object 51 is adjusted to a desired state.
[0054]
Thereafter, the applied and dried paste 1a and the workpiece 51 are guided by guide rolls 632, move together with the endless transfer belt 100a, and are separated by the peeling rolls 550a to be separated from the endless transfer belt 100a having high peelability. Is completely transferred to the surface of the processing object 51.
[0055]
Thereafter, the transfer target position of the processing target 51 in the transport direction is detected by the means 330 for detecting the transfer position in the transport direction of the processing target 51 on which the coated and dried paste 1a is transferred and formed on the surface.
[0056]
Since the transfer position detecting means 330 only needs to detect the transfer position in the transport direction, it may be an inexpensive gap sensor that can detect the presence or absence of the coated and dried paste 1a, for example.
[0057]
The accumulator 650 adjusts the transport distance of the workpiece 51 having the coated and dried paste 1a transferred to the surface and the tension during transport of the workpiece 51. The control unit (not shown) receives the position where the applied and dried paste 1a is transferred to the surface of the processing target 51 from the transfer position detecting unit 330, and also applies the applied and dried paste 1b applied by the paste applying unit 200b. Is obtained from drive information of the paste application unit 200b and the endless transfer belt 100b, and the accumulator 650 adjusts the transport distance between the two. This makes it possible to match the timing of the transfer roll 510b for performing the transfer of the back surface.
[0058]
Then, it is guided by the guide rolls 633, 634 and 635, and is guided between the transfer roll 510b and the coated and dried paste 1b. As described above, the transfer roll 510b is a heat-generating roll in which a metal or a metal core is lined with heat-resistant, low-adhesion rubber such as silicon rubber, and can be heated to a temperature required for transfer. An endless transfer belt 100b, a heat-resistant, low-adhesion rubber such as silicone rubber lining a metal or metal core at a position facing the transfer roll with the object 51 to which the coated and dried paste 1b is transferred interposed therebetween. A backup roll 520b, which is a heat-generating roll capable of raising the temperature to a required temperature, is provided. The transfer roll 510b and the backup roll 520b rotate at the same speed in synchronization with the moving speed of the endless transfer belt 100b.
[0059]
The transfer roll 510b is supported by a link 540b, and the rolling center 543b of the transfer roll 510b is rotated by the cylinder 530b such as an air cylinder connected to a support shaft 542b provided with the link link 540b. An arc movement centered at 541b is performed, and the endless transfer belt 100b and the processing object 51 to which the coated and dried paste 1a is transferred are pressed in close contact with each other, and the processing object 51 to which the coating paste 1b and the coated and dried paste 1a are transferred. Is firmly adhered. At this time, the previously transferred paste 1a is also heated, but since the surface of the transfer roll 510b is formed of silicon rubber having good releasability so that the paste 1a does not adhere, it does not adhere to the transfer roll. .
[0060]
The contact pressure of the transfer roll 510b is changed by the pressure of the working fluid applied to the cylinder 530b, and the contact state between the object 51 to which the applied and dried paste is transferred and the applied and dried paste 1b is adjusted to a desired state. .
[0061]
Thereafter, the object 51 to which the applied and dried paste is transferred and formed on both sides moves together with the endless transfer belt 100b, and is folded back by the peeling roll 550b to be peeled off from the endless transfer belt 100b having a high peeling property. A state in which the applied and dried paste is transferred and formed on both surfaces of the processing object 51 is obtained. The object 51 to which the applied and dried paste is transferred and formed on both surfaces is wound around the winding means 670 with the cover film 660 sandwiched therebetween so that the dry pastes 1a and 1b do not contact each other. The workpiece 51 having the paste coated and dried on both sides transferred and formed may be cut into a required shape without being wound up.
[0062]
【The invention's effect】
According to the paste application transfer film forming apparatus of the present invention, it is possible to continuously apply, dry and form a film of an arbitrary shape on an endless belt, and to directly transfer and form the film on both surfaces of an object to be processed. There is no need to use materials that are not finally needed, such as films.
[0063]
In addition, in the transfer formation on both surfaces of the processing object, since one coating position deviation is used as a detection reference and the other coating position is aligned and applied, no complicated and difficult film positioning means is required and there is no positional deviation. Transferable.
[0064]
Further, in the transfer performed after the drying, since the waste heat during the drying can be used by performing the transfer immediately after the drying, the transferability and the transfer quality are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an overall configuration for performing an embodiment of a paste coating and transferring apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the paste coating and transferring apparatus of the present invention, which performs coating and drying on one side.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view for performing application drying on the other side of one embodiment of the paste application transfer device of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view for performing transfer formation of an embodiment of the paste application transfer device of the present invention.
FIG. 5
FIG. 2 is a view showing a configuration of a thin film for a polymer electrolyte fuel cell.
[Explanation of symbols]
100a, 100b endless transfer belt, 200a paste application means, 200b paste application means, 300 cloth position detection means, 400a, 400b drying means, 500a, 500b transfer means, 600 film transport means, 330 Paste position detecting means, 51: workpiece, 1a: paste, 101a, 101b: drive roll, 102a, 102b: driven roll, 104a, 104b: belt guide roll, 110a, 110b: belt cleaner, 111a, 211a, 211b ... Spray nozzles, 212a, 212b: Roll brush, 113a, 113b, 213a, 213b: Roll towel, 114a, 114b, 214a, 214b: Nip roller, 118a, 118b, 218a, 218b: Cover, 119a, 119b, 21 a, 219b: cleaner liquid, 201a, 201b: coating head, 202a, 202b: mask, 203a, 203b: pattern opening, 210a, 210b: mask cleaner, 330: transfer position detecting means, 401a, 401b: carry-in port, 402a , 402b ... outlets, 411a, 421a, 431a, 411b, 421, 431b ... chambers, 412a, 412b ... exhaust ports, 441a, 442a, 441b, 442b ... partition walls, 415a, 415b ... heating means, 610 ... unwinding section, 620: tension detecting means, 631, 632, 633, 634, 635: guide roll, 510a, 510b: transfer roll, 540a, 540b: link, 543a, 543b: rolling center, 542a, 542b: support shaft, 530a, 530b ... Cylinder, 541a, 5 1b ... center of rotation, 550a, 550b ... stripping roll 650 ... accumulator, 660 ... cover film 670 ... winding means.
