JP2018028361A - 吸着ローラ、塗工装置および膜・電極接合体の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸着ローラの外周面の開放領域から進入する気体によって、閉鎖領域の吸引力が低下を抑制し、かつ、摺動による部材の劣化も抑制できる構造を提供する。【解決手段】ローラ本体１２とサイドプレート１５との間に、オリフィス孔１４１を有するオリフィスプレート１４を介挿する。ローラ本体１２の外周面のうち、基材に覆われる閉鎖領域では、複数の吸着孔１２３に生じる負圧によって、ローラ本体１２の外周面に基材が吸着する。一方、基材に覆われない開放領域では、オリフィス孔１４１を気体が通過しにくいため、外部空間からローラ本体１２の内部への気体の吸引が抑制される。したがって、開放領域から進入する気体によって、閉鎖領域の吸引力が低下することを抑制できる。また、ローラ本体１２、オリフィスプレート１４およびサイドプレート１５は、一体として回転する。このため、各部材の摺動による劣化も抑制できる。【選択図】図２
Description
本発明は、帯状の基材を外周面の一部分に吸着保持しつつ回転する吸着ローラ、当該吸着ローラを備えた塗工装置および膜・電極接合体の製造装置に関する。
近年、自動車や携帯電話などの駆動電源として、燃料電池が注目されている。燃料電池は、燃料に含まれる水素（Ｈ２）と空気中の酸素（Ｏ２）との電気化学反応によって電力を作り出す発電システムである。燃料電池は、他の電池と比べて、発電効率が高く環境への負荷が小さいという特長を有する。
燃料電池には、使用する電解質によって幾つかの種類が存在する。そのうちの１つが、電解質としてイオン交換膜（電解質膜）を用いた固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyte Fuel Cell）である。固体高分子形燃料電池は、常温での動作および小型軽量化が可能であるため、自動車や携帯機器への適用が期待されている。
固体高分子形燃料電池は、一般的には複数のセルが積層された構造を有する。１つのセルは、膜・電極接合体（ＭＥＡ：Membrane-Electrode-Assembly）の両側を一対のセパレータで挟み込むことにより構成される。膜・電極接合体は、電解質膜と、電解質膜の両面に形成された一対の電極層とを有する。一対の電極層の一方はアノード電極であり、他方がカソード電極となる。アノード電極に水素を含む燃料ガスが接触するとともに、カソード電極に空気が接触すると、電気化学反応によって電力が発生する。
上記の膜・電極接合体の製造時には、複数の吸着孔を有する吸着ローラの外周面に、帯状の基材である電解質膜が吸着保持される。そして、吸着ローラに保持された電解質膜の表面に、白金（Ｐｔ）を含む触媒粒子をアルコールなどの溶媒中に分散させた触媒インク（電極ペースト）が塗布される。その後、触媒インクを乾燥させることにより、電極層が形成される。
ローラの外周面に帯状の基材を保持しつつ搬送する従来の装置については、例えば、特許文献１に記載されている。
吸着ローラを用いて基材を搬送する場合、基材は、吸着ローラの外周面の一部分に接触する。したがって、吸着ローラの外周面には、基材に覆われる閉鎖領域と、基材に覆われない開放領域とが生じる。開放領域においては、外部空間から吸着孔を通って吸着ローラの内部へ気体が進入する。そして、この開放領域からの気体の進入によって、閉鎖領域における基材の吸着力が低下してしまうという問題がある。
特許文献１には、互いに摺動する回転リングユニットと固定リングユニットと有するローラの構造が記載されている。特許文献１のローラでは、回転リングユニットと固定リングユニットとの摺動面の、基材が巻き付けられる角度範囲内のみに、開口部が設けられている。このような構造を吸着ローラに採用すれば、閉鎖領域のみに吸着力を発生させ、開放領域からの気体の進入を防止できる。
しかしながら、２つの回転体を摺動させつつ、それらの部材の内部で吸引力を伝達しようとすると、２つの回転体の間にシール部材を設ける必要がある。このシール部材は、摺動に伴い劣化するため、定期的に交換しなければならない。また、２つの回転体の間には、強い摺動抵抗が生じる。したがって、吸着ローラを回転させるために、摺動抵抗以上の強い駆動力が必要となる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、吸着ローラの外周面の開放領域から進入する気体によって、閉鎖領域の吸引力が低下することを抑制でき、かつ、摺動による部材の劣化も抑制できる構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、帯状の基材を外周面の一部分に吸着保持しつつ回転する吸着ローラであって、前記外周面を有する円筒状のローラ本体と、前記ローラ本体の軸心方向の端面に固定されたオリフィスプレートと、前記オリフィスプレートの前記ローラ本体とは反対側の面に固定されたサイドプレートと、を備え、前記ローラ本体は、前記外周面に設けられた複数の吸着孔と、前記外周面の内側に設けられ、前記複数の吸着孔と連通する内部流路と、を有し、前記オリフィスプレートは、前記内部流路に連通するオリフィス孔を有し、前記サイドプレートは、前記オリフィス孔に連通する排気流路を有し、前記軸心方向に見て、前記オリフィス孔は、前記内部流路および前記排気流路よりも小さい。
本願の第２発明は、第１発明の吸着ローラであって、前記ローラ本体は、複数の前記内部流路を有し、前記複数の内部流路は、前記軸心の周囲に互いに間隔をあけて配列され、前記複数の内部流路のそれぞれが、前記軸心方向に延びる。
本願の第３発明は、第２発明の吸着ローラであって、前記オリフィスプレートは、前記複数の内部流路の各々に連通する複数の前記オリフィス孔を有する。
本願の第４発明は、第２発明または第３発明の吸着ローラであって、前記ローラ本体の前記内部流路よりも内側に設けられた加熱機構をさらに有する。
本願の第５発明は、第４発明の吸着ローラであって、前記オリフィスプレートは、樹脂製である。
本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれか１発明の吸着ローラであって、前記オリフィス孔の内径は、０．１ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下である。
本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれか１発明の吸着ローラであって、前記オリフィスプレートは、前記ローラ本体に対して着脱可能である。
本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の吸着ローラであって、前記排気流路は、前記軸心に沿って設けられた中央流路に連通する。
本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれか１発明の吸着ローラであって、モータに接続され、前記モータの動力により回転する。
本願の第１０発明は、塗工装置であって、第１発明から第９発明までのいずれか１発明の吸着ローラと、前記吸着ローラに吸着保持された基材の表面に材料を塗布する塗布部と、を備える。
本願の第１１発明は、膜・電極接合体の製造装置であって、第１０発明の塗工装置と、基材の表面に塗布された材料を乾燥させる乾燥機構と、を備え、前記基材は、電解質膜であり、前記材料は、電極材料である。
本願の第１発明〜第１１発明によれば、ローラ本体の外周面のうち、基材に覆われる閉鎖領域では、複数の吸着孔に生じる負圧によって、ローラ本体の外周面に基材が吸着する。一方、基材に覆われない開放領域では、オリフィス孔を気体が通過しにくいため、外部空間からローラ本体の内部への気体の吸引が抑制される。したがって、開放領域から進入する気体によって、閉鎖領域の吸引力が低下することを抑制できる。また、ローラ本体、オリフィスプレートおよびサイドプレートは、一体として回転する。このため、各部材の摺動による劣化も抑制できる。
特に、本願の第３発明によれば、内部流路毎にオリフィス孔を設けることによって、個々のオリフィス孔の開口面積を、より小さくすることができる。したがって、オリフィス孔における気体の通過を、より抑制できる。
特に、本願の第４発明によれば、加熱機構により、ローラ本体の外周面を加熱できる。特に、複数の内部流路が間隔をあけて配列されているため、加熱機構から生じた熱を、内部流路の間を通ってローラ本体の外周面へ、効率よく伝導させることができる。
特に、本願の第５発明によれば、加熱機構から生じた熱がオリフィスプレートよりも外側へ伝達することを抑制できる。
特に、本願の第７発明によれば、基材の処理条件に応じて、オリフィスプレートを、最適な開口面積のオリフィス孔を有するものに交換できる。
特に、本願の第８発明によれば、排気流路が、軸心と同軸に設けられた中央流路を介して、下流側の流路に連通する。これにより、吸引のための流路を確保しつつ、回転時における部材同士の摺動をより抑制できる。
特に、本願の第９発明によれば、回転時の摺動抵抗が小さいため、搬送時におけるモータの動力を低減できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜１．吸着ローラの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る吸着ローラ１０を軸心Ａの方向に見た側面図である。図２は、吸着ローラ１０を、軸心Ａを含む平面で切断した断面図である。この吸着ローラ１０は、長尺帯状の基材９１を吸着保持しつつ、水平に延びる軸心Ａ周りに回転することによって、基材９を搬送するローラである。基材９１の具体例については、後述する。吸着ローラ１０は、複数の吸着孔１２３を有する円筒状の外周面を有する。製造装置１の稼働時には、図２中に概念的に示した吸引機構１７により、複数の吸着孔１２３に負圧が生じる。帯状の基材９１は、当該負圧によって、吸着ローラ１０の外周面の一部分に、吸着保持される。なお、吸着ローラ１０の直径は、例えば３０ｍｍ〜１６００ｍｍとされる。
図１は、本発明の一実施形態に係る吸着ローラ１０を軸心Ａの方向に見た側面図である。図２は、吸着ローラ１０を、軸心Ａを含む平面で切断した断面図である。この吸着ローラ１０は、長尺帯状の基材９１を吸着保持しつつ、水平に延びる軸心Ａ周りに回転することによって、基材９を搬送するローラである。基材９１の具体例については、後述する。吸着ローラ１０は、複数の吸着孔１２３を有する円筒状の外周面を有する。製造装置１の稼働時には、図２中に概念的に示した吸引機構１７により、複数の吸着孔１２３に負圧が生じる。帯状の基材９１は、当該負圧によって、吸着ローラ１０の外周面の一部分に、吸着保持される。なお、吸着ローラ１０の直径は、例えば３０ｍｍ〜１６００ｍｍとされる。
図１および図２に示すように、吸着ローラ１０は、シャフト１１、ローラ本体１２、第１サイドプレート１３、オリフィスプレート１４、第２サイドプレート１５および加熱機構１６を有する。
シャフト１１は、軸心Ａに沿って水平に延びる略円柱状の部材である。シャフト１１の材料には、例えば、ステンレスや鉄などの金属が用いられる。シャフト１１は、図示を省略した軸受によって、回転可能に支持される。また、シャフト１１の一方の端部は、駆動源であるモータ７０に接続される。モータ７０を駆動させると、シャフト１１は、軸心Ａ周りに回転する。
また、図４に示すように、シャフト１１の内部には、複数の接続流路１１１と、１本の中央流路１１２とが設けられている。中央流路１１２は、シャフト１１の中央を、軸心Ａに沿って延びる。複数の接続流路１１１は、後述する第２サイドプレート１５内の排気流路１５１と中央流路１１２とに連通する。また、中央流路１１２は、吸引機構１７に接続される。吸引機構１７には、例えば、排気ポンプが用いられる。
ローラ本体１２は、シャフト１１の周囲において、基材９１を吸着保持しつつ回転する。本実施形態のローラ本体１２は、内筒部材１２１と外筒部材１２２とを有し、全体として円筒状に形成される。内筒部材１２１は、シャフト１１の外周面に固定された円筒状の部材である。外筒部材１２２は、内筒部材１２１の外周面に固定された円筒状の部材である。外筒部材１２２の外周面は、ローラ本体１２の外周面となる。内筒部材１２１および外筒部材１２２の材料には、例えば、ステンレス等の金属が用いられる。
図３は、図２中の丸で囲んだ領域における吸着ローラ１０の部分断面図である。図２および図３に示すように、外筒部材１２２は、複数の吸着孔１２３と、複数の内部流路１２４とを有する。複数の吸着孔１２３は、外筒部材１２２の外周面に、互いに間隔をあけて規則的に分布する。各吸着孔１２３の開口径は、例えば２ｍｍ以下とされる。複数の内部流路１２４は、外筒部材１２２の外周面の内側に設けられている。また、複数の内部流路１２４は、軸心Ａに対する周方向に、等間隔に配列されている。各内部流路１２４は、外筒部材１２２の一端と他端との間で、軸心Ａと平行な方向（以下「軸心方向」と称する）に延びる。複数の吸着孔１２３は、それぞれ、外筒部材１２２の外側の空間と、内部流路１２４とを連通する。
第１サイドプレート１３は、ローラ本体１２の軸心方向の一方の端面に固定された円板状の部材である。第１サイドプレート１３の材料には、例えば、ステンレスや鉄などの金属が用いられる。第１サイドプレート１３は、内筒部材１２１および外筒部材１２２に対して、例えばボルトで固定される。外筒部材１２２の各内部流路１２４の一方の端部開口は、第１サイドプレート１３によって閉塞される。
オリフィスプレート１４は、ローラ本体１２の軸心方向の他方の端面に固定された円板状の部材である。オリフィスプレート１４の材料は、ステンレスや鉄などの金属であってもよく、あるいは樹脂であってもよい。図４は、オリフィスプレート１４の軸心方向に見た平面図である。図５は、図４中の丸で囲んだ領域におけるオリフィスプレート１４の部分平面図である。図４および図５では、ローラ本体１２の吸着孔１２３および内部流路１２４と、後述する第２サイドプレート１５の排気流路１５１とが、破線で示されている。
図２〜図５に示すように、オリフィスプレート１４は、複数のオリフィス孔１４１を有する。オリフィス孔１４１は、軸心方向に見て内部流路１２４および後述する排気流路１５１よりも開口面積の小さい貫通孔である。複数のオリフィス孔１４１は、軸心Ａに対する周方向に、等間隔に配列されている。図５に示すように、複数のオリフィス孔１４１は、それぞれ、内部流路１２４と重なる位置に設けられている。すなわち、内部流路１２４と、オリフィス孔１４１とは、１対１に対応する。各オリフィス孔１４１は、内部流路１２４に連通する。
第２サイドプレート１５は、オリフィスプレート１４のローラ本体１２とは反対側の面に固定された円板状の部材である。第２サイドプレート１５の材料には、例えば、ステンレスや鉄などの金属が用いられる。図２〜図５に示すように、第２サイドプレート１５の内部には、排気流路１５１が設けられている。排気流路１５１は、円環状の外側流路１５２と、外側流路１５２からシャフト１１側へ向けて延びる複数の内側流路１５３とを有する。外側流路１５２は、複数のオリフィス孔１４１に連通する。内側流路１５３は、シャフト１１の複数の接続流路１１１を介して、中央流路１１２に連通する。
加熱機構１６は、ローラ本体１２の外周面を加熱するための機構である。加熱機構１６は、ローラ本体１２の複数の内部流路１２４よりも内側に設けられている。加熱機構１６には、例えば、内筒部材１２１の内部に設けられた管路内に、加熱された熱媒体（例えば水）を循環させる機構が用いられる。ただし、加熱機構１６は、通電により発熱する電熱式のヒータであってもよい。加熱機構１６を動作させると、加熱機構１６から複数の内部流路１２４の間を通ってローラ本体１２の外周面へ、熱が伝導する。これにより、ローラ本体１２の外周面に吸着保持された基材９１が加熱される。
吸引機構１７を動作させると、中央流路１１２内の空気が吸引機構１７へ吸い出される。これにより、中央流路１１２、複数の接続流路１１１、排気流路１５１、複数のオリフィス孔１４１、複数の内部流路１２４および複数の吸着孔１２３に負圧が生じる。基材９１は、複数の吸着孔１２３に生じる当該負圧によって、吸着ローラ１０の外周面に吸着保持される。
ただし、図１に示すように、吸着ローラ１０の外周面は、基材９１に覆われる閉鎖領域１０１と、基材９１に覆われない開放領域１０２とを有する。開放領域１０２では、複数の吸着孔１２３が外部に露出するため、吸着孔１２３を介して内部流路１２４へ、空気が進入する。しかしながら、本実施形態では、内部流路１２４と排気流路１５１との間に、開口面積の小さいオリフィス孔１４１が介在する。このオリフィス孔１４１の流路抵抗が大きいため、内部流路１２４から排気流路１５１への空気の通過量が制限される。これにより、外部空間から吸着孔１２３への空気の進入も抑制される。したがって、開放領域１０２の吸着孔１２３から進入する空気によって、閉鎖領域１０１における基材９１の吸着力が低下することを抑制できる。
また、ローラ本体１２、オリフィスプレート１４および第２サイドプレート１５は、一体として回転する。本実施形態の構造では、吸着ローラ１０の吸引のための流路を構成する部材同士を摺動させることなく、開放領域１０２からの空気の進入を抑制する。したがって、各部材の摺動による劣化を抑制できる。また、部材同士を摺動させる場合には、摺動抵抗以上の動力をモータ７０から出力する必要がある。しかしながら、本実施形態の構造を採れば、吸着ローラ１０の回転時の摺動抵抗が小さいため、モータ７０の動力を低減できる。
オリフィス孔１４１の内径は、小さ過ぎると、吸引機構１７の吸引力が、複数の吸着孔１２３に十分に伝わらない。一方、オリフィス孔１４１の内径が大き過ぎると、開放領域１０２からの空気の進入が生じやすくなる。したがって、オリフィス孔１４１の内径は、小さ過ぎても大き過ぎても、閉鎖領域１０１において基材９１を十分に吸着することが困難となる。このため、オリフィス孔１４１の内径は、適度な大きさに設定されることが好ましい。例えば、オリフィス孔１４１の内径は、０．１ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、オリフィス孔１４１の内径は、０．５ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下とすることが、より好ましい。
また、本実施形態のオリフィスプレート１４は、ローラ本体１２に対して着脱可能となっている。このため、基材９１の処理条件に応じて、オリフィスプレート１４を交換できる。これにより、基材９１の処理条件ごとに、最適な開口面積のオリフィス孔１４１を有するオリフィスプレート１４を使用することができる。
また、本実施形態では、第２サイドプレート１５の排気流路１５１が、軸心Ａと同軸に設けられた中央流路１１２を介して、下流側の流路に連通する。このようにすれば、吸着ローラ１０と下流側の流路を構成する部材との間で、部材同士の摺動箇所をより小さくすることができる。その結果、回転時における摺動抵抗をより低減できる。
また、本実施形態のように、ローラ本体１２の内部に加熱機構１６が設けられている場合には、オリフィスプレート１４を、金属よりも熱伝導率の小さい樹脂で形成することが好ましい。樹脂には、例えば、断熱性に優れたテフロン（登録商標）を用いるとよい。オリフィスプレート１４を、このような樹脂で形成すれば、加熱機構１６から生じた熱が、オリフィスプレート１４よりも外側へ伝達することを抑制できる。
＜２．吸着ローラの適用例＞
吸着ローラ１０は、例えば、長尺帯状の電解質膜の表面に、電極層を形成して、固体高分子形燃料電池用の膜・電極接合体を製造する製造装置に用いることができる。当該製造装置では、吸着ローラ１０が、長尺帯状の基材９１である電解質膜を吸着保持しながら回転する。また、当該製造装置は、吸着ローラ１０および塗布部で構成される塗工装置と、乾燥機構とを備える。
吸着ローラ１０は、例えば、長尺帯状の電解質膜の表面に、電極層を形成して、固体高分子形燃料電池用の膜・電極接合体を製造する製造装置に用いることができる。当該製造装置では、吸着ローラ１０が、長尺帯状の基材９１である電解質膜を吸着保持しながら回転する。また、当該製造装置は、吸着ローラ１０および塗布部で構成される塗工装置と、乾燥機構とを備える。
塗布部は、吸着ローラ１０に吸着保持された電解質膜の表面に電極材料を塗布するためのノズル３１（図１参照）を有する。電極材料には、例えば、白金（Ｐｔ）を含む触媒粒子をアルコールなどの溶媒中に分散させた触媒インクが用いられる。ノズル３１は、吸着ローラ１０の外周面に対向するスリット状の吐出口を有する。製造装置の稼働時には、ノズル３１から、吸着ローラ１０とともに回転する電解質膜の表面に向けて、電極材料が吐出される。なお、ノズル３１は、電極材料を、間欠的に吐出してもよく、連続的に吐出してもよい。
乾燥機構は、電解質膜の表面に塗布された電極材料を乾燥させる機構である。乾燥機構には、例えば、吸着ローラ１０内の、上述した加熱機構１６が用いられる。その場合、加熱機構１６からの熱によって、電極材料中の溶剤が気化する。これにより、電極材料が乾燥して、電解質膜の表面に電極層が形成される。ただし、乾燥機構は、吸着ローラ１０に吸着保持された電解質膜に向けて、加熱された気体を吹き付ける機構であってもよい。
電解質膜には、例えば、フッ素系または炭化水素系の高分子電解質膜が用いられる。電解質膜の具体例としては、パーフルオロカーボンスルホン酸を含む高分子電解質膜（例えば、米国DuPont社製のNafion（登録商標）、旭硝子（株）製のFlemion（登録商標）、旭化成（株）製のAciplex（登録商標）、ゴア(Gore)社製のGoreselect（登録商標））を挙げることができる。電解質膜の膜厚は、例えば、５μｍ〜３０μｍとされる。電解質膜は、大気中の湿気によって膨潤する一方、湿度が低くなると収縮する。すなわち、電解質膜は、大気中の湿度に応じて変形しやすい性質を有する。
このような電解質膜は、過度な張力をかけると破損するため、低張力で搬送する必要がある。したがって、電解質膜の搬送には、張力により従動回転するフリーローラではなく、電解質膜を吸着しつつ、モータ７０の動力により能動的に回転する駆動ローラを用いる必要がある。この点において、本実施形態の吸着ローラ１０は、上述の通り、部材同士を摺動箇所が少ない構造で、開放領域１０２からの空気の進入を抑制できる。したがって、駆動時の摺動抵抗を抑えて、モータ７０の動力を低減できる。
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、ローラ本体１２が、内筒部材１２１および外筒部材１２２の２部材により構成されていた。しかしながら、ローラ本体１２は、単一の部材により構成されていてもよく、３つ以上の部材により構成されていてもよい。また、吸着ローラ１０を構成する各部材の間に、シール部材などの他の部材が介在していてもよい。
また、上記の実施形態では、金属製の外筒部材１２２の外周面に、複数の吸着孔１２３が形成されていた。しかしながら、ローラ本体１２の最外周部を、多孔質カーボンや多孔質セラミックス等の多孔質材料により形成してもよい。そして、多孔質材料の微細な気孔を、吸着孔１２３として利用してもよい。多孔質セラミックスの具体例としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）の焼結体を挙げることができる。この場合、多孔質材料により形成される円筒状の部材の内側に、内部流路１２４が設けられていればよい。
また、上記の実施形態では、吸着ローラ１０の外周面に、直接、基材９１が吸着保持されていた。しかしながら、吸着ローラ１０の外周面と、基材９１との間に、多数の微細な気孔を有する多孔質基材を介在させてもよい。すなわち、基材９１は、吸着ローラ１０の外周面に、多孔質基材を介して間接的に吸着保持されてもよい。このようにすれば、吸着ローラ１０の外周面と基材９１とが、直接接触しない。したがって、基材９１から生じるパーティクルが吸着ローラ１０の外周面に付着したり、吸着ローラ１０の外周面から基材９１へパーティクルが転着したりすることを、防止できる。
また、上記の実施形態では、内部流路１２４毎に、１つのオリフィス孔１４１を設けていた。しかしながら、２つ以上の内部流路１２４に対して、１つのオリフィス孔１４１を設けてもよい。ただし、上記の実施形態のように、内部流路１２４毎に１つのオリフィス孔１４１を設ける方が、個々のオリフィス孔１４１の開口面積を、より小さくすることができる。したがって、オリフィス孔１４１における気体の通過を、より抑制できる。
また、上記の実施形態では、吸着ローラ１０により搬送される基材９１の例として、電解質膜を挙げた。しかしながら、本発明における「帯状の基材」は、電解質膜には限られない。本発明の吸着ローラは、リチウムイオン電池用の金属箔や、印刷用紙などを保持するものであってもよい。
また、吸着ローラ１０は、上記の適用例のように、基材９１に対して材料の塗布および乾燥を行うために、基材９１を保持するものであってもよく、基材に対して他の処理を行うために、基材を保持するものであってもよい。また、吸着ローラ１０は、基材９１の搬送経路の上流側と下流側とで、基材９にかかる張力を異なる強さとしたいときに、張力を切り替えるべき箇所に配置される、いわゆるテンションカットローラであってもよい。
また、吸着ローラの細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
１０ 吸着ローラ
１１ シャフト
１２ ローラ本体
１３ 第１サイドプレート
１４ オリフィスプレート
１５ 第２サイドプレート
１６ 加熱機構
１７ 吸引機構
３１ ノズル
７０ モータ
９１ 基材
１０１ 閉鎖領域
１０２ 開放領域
１１１ 接続流路
１１２ 中央流路
１２１ 内筒部材
１２２ 外筒部材
１２３ 吸着孔
１２４ 内部流路
１４１ オリフィス孔
１５１ 排気流路
１５２ 外側流路
１５３ 内側流路
１１ シャフト
１２ ローラ本体
１３ 第１サイドプレート
１４ オリフィスプレート
１５ 第２サイドプレート
１６ 加熱機構
１７ 吸引機構
３１ ノズル
７０ モータ
９１ 基材
１０１ 閉鎖領域
１０２ 開放領域
１１１ 接続流路
１１２ 中央流路
１２１ 内筒部材
１２２ 外筒部材
１２３ 吸着孔
１２４ 内部流路
１４１ オリフィス孔
１５１ 排気流路
１５２ 外側流路
１５３ 内側流路
Claims (11)
- 帯状の基材を外周面の一部分に吸着保持しつつ回転する吸着ローラであって、
前記外周面を有する円筒状のローラ本体と、
前記ローラ本体の軸心方向の端面に固定されたオリフィスプレートと、
前記オリフィスプレートの前記ローラ本体とは反対側の面に固定されたサイドプレートと、
を備え、
前記ローラ本体は、
前記外周面に設けられた複数の吸着孔と、
前記外周面の内側に設けられ、前記複数の吸着孔と連通する内部流路と、
を有し、
前記オリフィスプレートは、
前記内部流路に連通するオリフィス孔
を有し、
前記サイドプレートは、
前記オリフィス孔に連通する排気流路
を有し、
前記軸心方向に見て、前記オリフィス孔は、前記内部流路および前記排気流路よりも小さい吸着ローラ。 - 請求項１に記載の吸着ローラであって、
前記ローラ本体は、複数の前記内部流路を有し、
前記複数の内部流路は、前記軸心の周囲に互いに間隔をあけて配列され、
前記複数の内部流路のそれぞれが、前記軸心方向に延びる吸着ローラ。 - 請求項２に記載の吸着ローラであって、
前記オリフィスプレートは、前記複数の内部流路の各々に連通する複数の前記オリフィス孔を有する吸着ローラ。 - 請求項２または請求項３に記載の吸着ローラであって、
前記ローラ本体の前記内部流路よりも内側に設けられた加熱機構
をさらに有する吸着ローラ。 - 請求項４に記載の吸着ローラであって、
前記オリフィスプレートは、樹脂製である吸着ローラ。 - 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の吸着ローラであって、
前記オリフィス孔の内径は、０．１ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下である吸着ローラ。 - 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の吸着ローラであって、
前記オリフィスプレートは、前記ローラ本体に対して着脱可能である吸着ローラ。 - 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の吸着ローラであって、
前記排気流路は、前記軸心に沿って設けられた中央流路に連通する吸着ローラ。 - 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の吸着ローラであって、
モータに接続され、前記モータの動力により回転する吸着ローラ。 - 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の吸着ローラと、
前記吸着ローラに吸着保持された基材の表面に材料を塗布する塗布部と、
を備える塗工装置。 - 請求項１０に記載の塗工装置と、
基材の表面に塗布された材料を乾燥させる乾燥機構と、
を備え、
前記基材は、電解質膜であり、
前記材料は、電極材料である膜・電極接合体の製造装置。
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