JP2020006361A - Manufacturing device of diffusion layer - Google Patents

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忠司 川本
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Abstract

To provide a manufacturing device of a diffusion layer capable of adjusting the amount of air intruding between a conductive paste and a diffusion layer base material, and capable of preventing strike-through and properly performing coating of a conductive paste.SOLUTION: A manufacturing device 10 of a diffusion layer 1 which manufactures the diffusion layer 1 by coating a conductive paste 3 on a surface 2a of a diffusion layer base material 2 includes: a conveyance mechanism 11 for conveying the diffusion layer base material 2; a coating mechanism 12 including a coating head 31 for coating the conductive paste 3 to the diffusion layer base material 2; a detection mechanism 13 for detecting a coated surface state of the surface 2a of the diffusion layer base material 2; and a movement mechanism 14 for moving the coating head 31 in the conveyance direction of the diffusion layer base material 2 according to the coated surface state detected by the detection mechanism 13.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、拡散層基材に導電性ペーストを塗工して拡散層を作製する拡散層の製造装置に関する。   The present invention relates to a diffusion layer manufacturing apparatus for applying a conductive paste to a diffusion layer base material to produce a diffusion layer.

この種の製造装置として、バックロールにより搬送される電極シートに導電性ペーストを塗工する塗工装置が開示されている（特許文献１参照）。この塗工装置は、電極シートに向けて導電性ペーストを吐出する吐出部と、吐出部を電極シートに近づける方向および離隔する方向に移動させる移動部と、吐出部から吐出された導電性ペーストが電極シートに接する部分であるビードの抵抗値を測定する抵抗測定部とにより構成されている。また、塗工装置は、抵抗測定部により測定された抵抗値からビードの長さを算出する制御部を有しており、制御部で算出されたビードの長さに基づいて、移動部により吐出部を移動させ、吐出部と電極シートとの間の距離などの塗工条件が最適化されるように構成されている。   As this type of manufacturing apparatus, there is disclosed a coating apparatus for coating a conductive paste on an electrode sheet conveyed by a back roll (see Patent Document 1). The coating apparatus includes a discharge unit that discharges the conductive paste toward the electrode sheet, a moving unit that moves the discharge unit in a direction to move toward and away from the electrode sheet, and a conductive unit that discharges the conductive paste from the discharge unit. And a resistance measuring section for measuring the resistance value of the bead which is in contact with the electrode sheet. Further, the coating apparatus has a control unit that calculates the length of the bead from the resistance value measured by the resistance measurement unit, and discharges by the moving unit based on the bead length calculated by the control unit. The application section is moved so that the application conditions such as the distance between the ejection section and the electrode sheet are optimized.

特開２０１７−７７５４８号公報JP 2017-77548 A

しかしながら、特許文献１に記載の製造装置を構成する塗工装置は、リチウムイオン二次電池などの電極を形成する電極シートに導電性ペーストを塗工するように構成されている。この塗工装置を燃料電池を構成する拡散層基材に用いると、導電性ペーストの塗りむらの問題や導電性ペーストが塗工面の裏側に抜けてしまう、いわゆる裏抜けの問題が生じ、適切な塗面状態を維持することができないおそれが生じてしまうという問題がある。特許文献１に記載の電極シートに対して、燃料電池を構成する拡散層基材は、多孔質の材料で形成されているので、拡散層基材に導電性ペーストを塗工する際に導電性ペーストと拡散層基材との間に空気が侵入してしまう、いわゆるエア巻込みが発生し、塗りむらおよび裏抜けが起きてしまう。   However, the coating apparatus constituting the manufacturing apparatus described in Patent Document 1 is configured to apply a conductive paste to an electrode sheet for forming an electrode of a lithium ion secondary battery or the like. When this coating apparatus is used for a diffusion layer base material constituting a fuel cell, a problem of uneven coating of a conductive paste or a problem of so-called strike-through occurs in which the conductive paste escapes to the back side of the coating surface. There is a problem that there is a possibility that the painted surface state cannot be maintained. In contrast to the electrode sheet described in Patent Literature 1, the diffusion layer base material constituting the fuel cell is formed of a porous material. So-called air entrapment, in which air enters between the paste and the diffusion layer substrate, occurs, causing uneven coating and strikethrough.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、導電性ペーストと拡散層基材との間に侵入するエアの量を調整することができ、裏抜けを防止し適切な導電性ペーストの塗工を行うことができる拡散層の製造装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to adjust the amount of air that enters between the conductive paste and the diffusion layer base material, to prevent strike-through, and to achieve appropriate conductivity. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a diffusion layer that can apply a conductive paste.

本発明に係る拡散層の製造装置は、拡散層基材の表面に導電性ペーストを塗工して拡散層を作製する拡散層の製造装置であって、前記拡散層基材を搬送する搬送手段と、前記拡散層基材に前記導電性ペーストを塗工する塗工ヘッドを備えた塗工手段と、前記拡散層基材の前記表面の塗面状態を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記塗面状態に応じて前記拡散層基材の搬送方向に前記塗工ヘッドを移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。   An apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the present invention is an apparatus for manufacturing a diffusion layer, which applies a conductive paste to the surface of a diffusion layer base material to form a diffusion layer, and includes a conveying unit that conveys the diffusion layer base material. Coating means having a coating head for coating the conductive paste on the diffusion layer substrate, detection means for detecting a coating state of the surface of the diffusion layer substrate, and the detection means Moving means for moving the coating head in the transport direction of the diffusion layer base material in accordance with the detected coating surface state.

本発明に係る拡散層の製造装置は、搬送手段、塗工手段、検出手段および移動手段を備えており、検出手段により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッドが移動手段により拡散層基材の搬送方向に移動するように構成されている。この構成により、検出手段により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッドが移動すると、塗工ヘッド内の導電性ペーストの液面が変動する。導電性ペーストの液面の変動に伴って、拡散層基材と導電性ペーストの接触範囲が増減し、拡散層基材と導電性ペーストとの間に侵入するエアの量が調整され、適正な塗面状態が維持される。   The apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the present invention includes a transporting unit, a coating unit, a detecting unit, and a moving unit. The coating head is moved by the moving unit in accordance with the state of the coating surface detected by the detecting unit. It is configured to move in the transport direction of the material. With this configuration, when the coating head moves according to the coating surface state detected by the detection unit, the liquid level of the conductive paste in the coating head changes. With the fluctuation of the liquid level of the conductive paste, the contact range between the diffusion layer base material and the conductive paste increases and decreases, and the amount of air entering between the diffusion layer base material and the conductive paste is adjusted. The painted state is maintained.

本発明によれば、導電性ペーストと拡散層基材との間に侵入するエアの量を調整することができ、裏抜けを防止し適切な導電性ペーストの塗工を行うことができる拡散層の製造装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the amount of the air which invades between a conductive paste and a diffusion layer base material can be adjusted, the diffusion layer which can prevent strike-through and can apply a suitable conductive paste. Can be provided.

本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る拡散層の図であり、図１（ａ）は、拡散層の分解斜視図を示し、図１（ｂ）は、拡散層の断面図を示す。1A and 1B are diagrams of a diffusion layer according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention. FIG. 1A is an exploded perspective view of the diffusion layer, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the diffusion layer. Show. 本発明の第１実施形態に係る拡散層の製造装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for manufacturing a diffusion layer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る拡散層の製造装置の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る拡散層の製造装置の塗工の工程を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a coating process of the diffusion layer manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る拡散層の製造装置の塗工ヘッドおよびバックロールの部分断面図であり、図５（ａ）は、塗工ヘッドの移動前の状態を示し、図５（ｂ）は、塗工ヘッドが上流側へ移動した状態を示す。FIG. 5A is a partial cross-sectional view of a coating head and a back roll of the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a state before the coating head is moved, and FIG. ) Shows a state where the coating head has moved to the upstream side. 本発明の第１実施形態に係る拡散層の製造装置の塗工ヘッドおよびバックロールの部分断面図であり、塗工ヘッドが下流側へ移動した状態を示す。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a coating head and a back roll of the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the first embodiment of the present invention, showing a state where the coating head has moved downstream. 本発明の第２実施形態に係る拡散層の製造装置の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a diffusion layer manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る拡散層の製造装置の塗工ヘッドおよびバックロールの一部を拡大した構成図であり、図８（ａ）は、塗工ヘッドの移動前の状態を示し、図８（ｂ）は、塗工ヘッドが上流側へ移動した状態を示す。FIG. 8A is a configuration diagram in which a part of a coating head and a back roll of a manufacturing apparatus for a diffusion layer according to a second embodiment of the present invention are enlarged, and FIG. 8A illustrates a state before the coating head moves. FIG. 8B shows a state where the coating head has moved to the upstream side. 本発明の第２実施形態に係る拡散層の製造装置の塗工ヘッドおよびバックロールの一部を拡大した構成図であり、塗工ヘッドが下流側へ移動した状態を示す。It is the block diagram which expanded some coating heads and the back roll of the manufacturing apparatus of the diffusion layer which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and shows the state which the coating head moved to the downstream side.

本発明に係る拡散層の製造装置を適用した第１実施形態および第２実施形態に係る拡散層の製造装置について図面を参照して説明する。まず、第１実施形態および第２実施形態に係る拡散層１の構成について説明する。   An apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the first and second embodiments to which the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the diffusion layer 1 according to the first embodiment and the second embodiment will be described.

第１実施形態および第２実施形態に係る拡散層１は、図１に示すように、拡散層基材２と拡散層基材２の表面に塗工された導電性ペースト３とにより構成されており、図示しない燃料電池のガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）を構成する。拡散層１は、水素ガス（Ｈ２）や酸素ガス（Ｏ２）を拡散させて均一にし、触媒層に行き渡らせる機能を有している。 As shown in FIG. 1, the diffusion layer 1 according to the first embodiment and the second embodiment includes a diffusion layer substrate 2 and a conductive paste 3 applied to the surface of the diffusion layer substrate 2. This constitutes a gas diffusion layer (GDL) of a fuel cell (not shown). The diffusion layer 1 has a function of diffusing hydrogen gas (H 2 ) and oxygen gas (O 2 ) to make the gas uniform and to spread the catalyst layer.

拡散層基材２は、ガス透過性および導電性を有する材料、例えば、カーボンペーパーやカーボン布などの炭素繊維や黒鉛繊維からなる多孔質の繊維基材であり、所定の幅および厚みを有するシートからなる。拡散層基材２はロール状に巻回され、シートロールを形成している。   The diffusion layer substrate 2 is a porous fiber substrate made of a material having gas permeability and conductivity, for example, carbon fiber or graphite fiber such as carbon paper or carbon cloth, and a sheet having a predetermined width and thickness. Consists of The diffusion layer base material 2 is wound in a roll shape to form a sheet roll.

導電性ペースト３は、所定の溶媒にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの撥水性材料およびカーボン粉末などの導電性材料を混合させて調製した粘性のある液体で構成されている。   The conductive paste 3 is composed of a viscous liquid prepared by mixing a water-repellent material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and a conductive material such as carbon powder in a predetermined solvent.

（第１実施形態）
次いで、第１実施形態に係る製造装置１０について図面を参照して説明する。
製造装置１０は、拡散層基材２の表面２ａに導電性ペースト３を塗工して拡散層１を作製するものであり、図２に示すように拡散層基材２を搬送する搬送機構１１と、拡散層基材２に導電性ペースト３を塗工する塗工機構１２と、拡散層基材２の塗面状態を検出する検出機構１３と、塗工機構１２を移動させる移動機構１４とを備えている。 (1st Embodiment)
Next, the manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The manufacturing apparatus 10 is for producing a diffusion layer 1 by applying a conductive paste 3 to a surface 2a of a diffusion layer substrate 2, and a transport mechanism 11 for transporting the diffusion layer substrate 2 as shown in FIG. A coating mechanism 12 for coating the conductive paste 3 on the diffusion layer base material 2, a detection mechanism 13 for detecting a coating surface state of the diffusion layer base material 2, and a moving mechanism 14 for moving the coating mechanism 12. It has.

さらに、製造装置１０は、導電性ペースト３を貯溜する図示しない貯溜タンクと、貯溜タンク内の導電性ペースト３を塗工機構１２に供給する供給管と、供給管に設けられ導電性ペースト３を塗工機構１２に送り込むポンプと、拡散層基材２のシートロールから拡散層基材２を搬送機構１１に向けて供給する供給機構と、製造装置１０の各構成要素の動作を制御するコントローラとを備えている。   Further, the manufacturing apparatus 10 includes a storage tank (not shown) for storing the conductive paste 3, a supply pipe for supplying the conductive paste 3 in the storage tank to the coating mechanism 12, and a conductive pipe 3 provided in the supply pipe. A pump for feeding the coating mechanism 12, a supply mechanism for supplying the diffusion layer substrate 2 from the sheet roll of the diffusion layer substrate 2 toward the transport mechanism 11, and a controller for controlling the operation of each component of the manufacturing apparatus 10. It has.

なお、第１実施形態に係る製造装置１０の搬送機構１１は、本発明に係る拡散層の製造装置における搬送手段に対応し、同様に、塗工機構１２は、塗工手段に対応し、検出機構１３は、検出手段に対応し、移動機構１４は移動手段に対応する。   In addition, the transport mechanism 11 of the manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment corresponds to the transport unit in the diffusion layer manufacturing apparatus according to the present invention, and similarly, the coating mechanism 12 corresponds to the coating unit and performs detection. The mechanism 13 corresponds to the detecting means, and the moving mechanism 14 corresponds to the moving means.

搬送機構１１は、図２に示すように、塗工機構１２と対向して配置されたバックロール２１と、拡散層基材２を搬送する搬送方向（以下、単に搬送方向という。）で、バックロール２１に対して上流側に配置され、供給機構から供給された拡散層基材２を搬送する第１ロール２２および第２ロール２３とを備えている。   As shown in FIG. 2, the transport mechanism 11 includes a back roll 21 disposed to face the coating mechanism 12 and a transport direction (hereinafter, simply referred to as a transport direction) for transporting the diffusion layer substrate 2. A first roll 22 and a second roll 23 are disposed upstream of the roll 21 and transport the diffusion layer base material 2 supplied from the supply mechanism.

また、搬送機構１１は、バックロール２１に対して搬送方向の下流側に配置された第３ロール２４を備えている。第３ロール２４は、バックロール２１から送り出され、導電性ペースト３が塗工された拡散層基材２を次工程の焼成炉に向けて送り出すように構成されている。バックロール２１および第３ロール２４はコントローラの制御により矢印で示す反時計回りに回転駆動されるように構成されている。   Further, the transport mechanism 11 includes a third roll 24 disposed downstream of the back roll 21 in the transport direction. The third roll 24 is sent out from the back roll 21 and is configured to send out the diffusion layer base material 2 on which the conductive paste 3 is applied, to a firing furnace in the next step. The back roll 21 and the third roll 24 are configured to be driven to rotate counterclockwise as indicated by arrows under the control of the controller.

塗工機構１２は、バックロール２１の下方に配置されている。塗工機構１２は、塗工ヘッド３１と、塗工ヘッド３１および移動機構１４を連結する図示しない連結部と、塗工ヘッド３１および供給管を接続する接続部とを備えている。   The coating mechanism 12 is arranged below the back roll 21. The coating mechanism 12 includes a coating head 31, a connecting part (not shown) that connects the coating head 31 and the moving mechanism 14, and a connecting part that connects the coating head 31 and the supply pipe.

塗工ヘッド３１は、ヘッド本体４３と、ヘッド本体４３に対して拡散層基材２の搬送方向の上流側に位置するように設けられる上流側リップ４１と、ヘッド本体４３に対して拡散層基材２の搬送方向の下流側に位置するように設けられる下流側リップ４２と、ヘッド本体４３内に形成され導電性ペースト３を流通させる流路４４と、流路４４に設けられ導電性ペースト３を貯溜する流路貯溜部４５と、上流側リップ４１、下流側リップ４２およびヘッド本体４３で囲まれた領域に導電性ペースト３を貯溜するヘッド貯溜部４６とを備えている。バックロール２１により搬送される拡散層基材２の表面２ａと下流側リップ４２との間には塗工ギャップＧが形成されている。ヘッド貯留部４６の上方は開放されて、バックロール２１の下面に対向して配置されている。   The coating head 31 includes a head body 43, an upstream lip 41 provided on the upstream side in the transport direction of the diffusion layer base material 2 with respect to the head body 43, and a diffusion layer base with respect to the head body 43. A downstream lip 42 provided on the downstream side in the transport direction of the material 2, a flow path 44 formed in the head main body 43 for flowing the conductive paste 3, and a conductive paste 3 provided in the flow path 44. And a head storage part 46 for storing the conductive paste 3 in a region surrounded by the upstream lip 41, the downstream lip 42, and the head main body 43. A coating gap G is formed between the surface 2 a of the diffusion layer substrate 2 conveyed by the back roll 21 and the downstream lip 42. The upper part of the head storage part 46 is opened, and is arranged to face the lower surface of the back roll 21.

塗工ヘッド３１は、接続部および流路４４を介して供給される導電性ペースト３をヘッド貯溜部４６に貯溜し、ヘッド貯溜部４６に貯溜された導電性ペースト３の液面３ａが、バックロール２１によって搬送される拡散層基材２の表面２ａに接するように構成されている。この構成により、バックロール２１により搬送される拡散層基材２の表面２ａに、所定量の導電性ペースト３が塗工される。また、塗工ヘッド３１は、連結部を介して移動機構１４により矢印ａで示す方向に移動すること、つまり、塗工ギャップＧを変えずに姿勢状態を一定に保ったまま塗工方向に対して平行に移動することで、塗工圧力を調整し、拡散層基材２の表面２ａに塗工する導電性ペースト３の所定の量が調整されるように構成されている。   The coating head 31 stores the conductive paste 3 supplied through the connection part and the flow path 44 in the head storage part 46, and the liquid surface 3a of the conductive paste 3 stored in the head storage part 46 It is configured to be in contact with the surface 2a of the diffusion layer base material 2 transported by the roll 21. With this configuration, a predetermined amount of the conductive paste 3 is applied to the surface 2 a of the diffusion layer base material 2 transported by the back roll 21. The coating head 31 is moved in the direction shown by the arrow a by the moving mechanism 14 via the connecting portion, that is, the coating head 31 is moved in the coating direction while keeping the posture state constant without changing the coating gap G. By moving in parallel, the coating pressure is adjusted, and a predetermined amount of the conductive paste 3 applied to the surface 2a of the diffusion layer base material 2 is adjusted.

例えば、塗工ヘッド３１を水平の姿勢状態でかつ塗工ギャップＧを一定に保ったままでバックロール２１の搬送方向の上流側に移動させると、ヘッド貯留部４６の上方のスペースが広がり、ヘッド貯留部４６に貯留される導電性ペースト３の液面３ａの高さを上昇させることができ、塗工圧力を上昇させることができる。また、塗工ヘッド３１を水平の姿勢状態でかつ塗工ギャップＧを一定に保ったままでバックロール２１の搬送方向下流側に移動させると、ヘッド貯留部４６の上方のスペースが狭くなり、ヘッド貯留部４６に貯留される導電性ペースト３の液面３ａの高さを下降させることができ、塗工圧力を下降させることができる。   For example, when the coating head 31 is moved to the upstream side in the transport direction of the back roll 21 while keeping the coating gap G constant while keeping the coating head 31 in a horizontal posture, the space above the head storage part 46 is expanded, and the head storage The height of the liquid surface 3a of the conductive paste 3 stored in the portion 46 can be increased, and the coating pressure can be increased. When the coating head 31 is moved to the downstream side in the transport direction of the back roll 21 while keeping the coating gap G constant while keeping the coating head 31 in a horizontal posture, the space above the head storage part 46 is reduced, and the head storage The height of the liquid surface 3a of the conductive paste 3 stored in the portion 46 can be lowered, and the coating pressure can be lowered.

なお、拡散層基材２の表面２ａに塗工される導電性ペースト３の所定の量は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、搬送速度、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値やデータに基づいて適宜選択される。   The predetermined amount of the conductive paste 3 applied to the surface 2a of the diffusion layer base material 2 is determined by setting the size, structure, material, transport speed, characteristics of the conductive paste 3 and the like of the diffusion layer base material 2. It is appropriately selected based on specifications, experimental values and data.

検出機構１３は、バックロール２１と第３ロール２４との間に設置されており、表面観察カメラ５１と、裏抜け観察カメラ５２とを備えている。表面観察カメラ５１は、拡散層基材２に塗工された導電性ペースト３の表面を観察するよう、導電性ペースト３の表面側に位置している。   The detection mechanism 13 is provided between the back roll 21 and the third roll 24, and includes a surface observation camera 51 and a strike-through observation camera 52. The surface observation camera 51 is located on the front side of the conductive paste 3 so as to observe the surface of the conductive paste 3 applied to the diffusion layer substrate 2.

表面観察カメラ５１は、公知のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary metal-oxide-semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子で構成されている。表面観察カメラ５１は、導電性ペースト３の表面を連続的に、または搬送速度に応じて所定時間間隔で撮像し、撮影データをコントローラに送信するように構成されている。表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の塗面状態を観察することができる。   The surface observation camera 51 is configured by an image sensor such as a well-known CCD (Charge-Coupled Device) image sensor and a CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) image sensor. The surface observation camera 51 is configured to image the surface of the conductive paste 3 continuously or at predetermined time intervals according to the transport speed, and transmit the image data to the controller. The surface observation camera 51 can observe the state of the coated surface of the conductive paste 3.

裏抜け観察カメラ５２も、表面観察カメラ５１と同様、公知のＣＣＤやＣＭＯＳのイメージセンサやＣＭＯＳなどの撮像素子で構成されており、拡散層基材２の裏面２ｂを観察するよう、拡散層基材２の裏面２ｂ側に位置している。   Similarly to the surface observation camera 51, the strike-through observation camera 52 is formed of a known image sensor such as a CCD or CMOS image sensor or a CMOS, and has a diffusion layer base so as to observe the back surface 2b of the diffusion layer base material 2. It is located on the back surface 2 b side of the material 2.

裏抜け観察カメラ５２は、表面観察カメラ５１と同様、拡散層基材２の裏面２ｂを連続的に、または搬送速度に応じて所定時間間隔で撮像し、撮影データをコントローラに送信するように構成されている。裏抜け観察カメラ５２により、導電性ペースト３が拡散層基材２の裏面２ｂに抜けてしまう、いわゆる裏抜けの状態を観察することができる。   The strike-through observation camera 52 is configured to capture images of the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 continuously or at predetermined time intervals according to the transport speed, and transmit the photographing data to the controller, similarly to the front surface observation camera 51. Have been. The so-called strike-through state in which the conductive paste 3 escapes to the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 can be observed by the strike-through observation camera 52.

移動機構１４は、コントローラの制御により動作するサーボモータなどの駆動部を備えており、連結部を介して塗工ヘッド３１を矢印ａで示す搬送方向の上流側および下流側に移動させるように構成されている。   The moving mechanism 14 includes a drive unit such as a servomotor that operates under the control of the controller, and is configured to move the coating head 31 to the upstream side and the downstream side in the transport direction indicated by the arrow a via the connection unit. Have been.

コントローラは、演算処理を行う中央処理装置および制御プログラムを格納したメモリを備え、表面観察カメラ５１および裏抜け観察カメラ５２から送信された撮影データに基づいて、塗工ヘッド３１の移動距離を演算し、移動機構１４を動作させて塗工ヘッド３１を移動させるように構成されている。   The controller includes a central processing unit for performing arithmetic processing and a memory in which a control program is stored, and calculates a moving distance of the coating head 31 based on photographing data transmitted from the surface observation camera 51 and the strike-through observation camera 52. The coating mechanism 31 is configured to operate the moving mechanism 14 to move the coating head 31.

コントローラは、図３に示すように、表面観察カメラ５１および裏抜け観察カメラ５２から送信された撮影データに基づいて、移動機構１４の移動制御サーボモータ１４ａのフィードバック制御を行う。具体的には、コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データから導電性ペースト３の表面の塗面状態が良好でないと判断すると、移動機構１４を介して塗工ヘッド３１を搬送方向の上流側に移動させるように構成されている。また、裏抜け観察カメラ５２の撮影データから拡散層基材２の裏面２ｂに裏抜けがあると判断すると、移動機構１４を介して塗工ヘッド３１を搬送方向の下流側に移動させるように構成されている。   As shown in FIG. 3, the controller performs feedback control of the movement control servo motor 14 a of the movement mechanism 14 based on the photographing data transmitted from the surface observation camera 51 and the strike-through observation camera 52. Specifically, when the controller determines from the photographing data of the surface observation camera 51 that the coating state of the surface of the conductive paste 3 is not good, the controller moves the coating head 31 to the upstream side in the transport direction via the moving mechanism 14. It is configured to be moved. When it is determined from the photographing data of the strike-through observation camera 52 that there is strike-through on the back surface 2b of the diffusion layer base material 2, the coating head 31 is moved to the downstream side in the transport direction via the moving mechanism 14. Have been.

また、コントローラは、搬送機構１１による拡散層基材２の搬送速度、導電性ペースト３を塗工機構１２に送り込むポンプの動作、拡散層基材２を搬送機構１１に向けて供給する供給機構の動作を制御するように構成されている。   In addition, the controller controls the transport speed of the diffusion layer substrate 2 by the transport mechanism 11, the operation of a pump that sends the conductive paste 3 to the coating mechanism 12, and the supply mechanism that supplies the diffusion layer substrate 2 to the transport mechanism 11. It is configured to control the operation.

次いで、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０による塗工開始から塗工終了までの工程の流れについて図面を参照して説明する。   Next, a flow of processes from the start of coating to the end of coating by the manufacturing apparatus 10 for the diffusion layer 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

コントローラは、搬送機構１１による拡散層基材２の搬送速度、塗工流量、即ち導電性ペースト３のポンプによるヘッド貯留部４６への供給量および図２、図５（ａ）、図５（ｂ）および図６に示す塗工ギャップＧ、即ち下流側リップ４２と、拡散層基材２との間の隙間の距離を所定の値に設定する（ステップＳ１）。所定の値は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。   The controller controls the transport speed of the diffusion layer base material 2 by the transport mechanism 11, the coating flow rate, that is, the supply amount of the conductive paste 3 to the head storage section 46 by the pump, and FIGS. 2, 5A and 5B. ) And the coating gap G shown in FIG. 6, that is, the distance of the gap between the downstream lip 42 and the diffusion layer base material 2 is set to a predetermined value (step S1). The predetermined value is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values.

コントローラは、搬送速度、塗工流量および塗工ギャップＧを設定すると、貯留タンクから供給管を介して塗工ヘッド３１のヘッド貯留部４６に導電性ペースト３が供給され、シートロールから拡散層基材２が搬送機構１１に供給されるとともに搬送機構１１により拡散層基材２の搬送が開始されて、塗工が開始される（ステップＳ２）。   When the controller sets the transfer speed, the coating flow rate, and the coating gap G, the conductive paste 3 is supplied from the storage tank to the head storage section 46 of the coating head 31 via the supply pipe, and the diffusion layer base is supplied from the sheet roll. The material 2 is supplied to the transport mechanism 11, and the transport of the diffusion layer base material 2 is started by the transport mechanism 11 to start coating (step S2).

続いて、表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ３）。   Subsequently, the surface of the conductive paste 3 is photographed by the surface observation camera 51, and photographed data is transmitted to the controller (step S3).

コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしているか否かの表面検査を行う（ステップＳ４）。所定の判断基準は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。例えば塗りむらの有無が判断される。   The controller performs a surface inspection as to whether or not the surface of the conductive paste 3 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the surface observation camera 51 (Step S4). The predetermined criterion is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values. For example, it is determined whether or not there is uneven coating.

コントローラは、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が行われている図５（ａ）に示す塗工ヘッド３１の位置から、矢印ｂで示す方向、即ち搬送方向の上流側に、塗工ギャップＧを変えずに、塗工ヘッド３１を移動機構１４により所定の距離だけ移動させる。即ち、コントローラは、塗工ヘッド３１を図５（ｂ）に示す塗工ヘッド３１の位置に移動させて、塗工ヘッド３１をいわゆるオフセットさせる（ステップＳ５）。所定の距離は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値や表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて適宜選択される。   When the controller determines that the surface of the conductive paste 3 does not satisfy the predetermined criterion, the controller moves from the position of the coating head 31 shown in FIG. The coating head 31 is moved by a predetermined distance by the moving mechanism 14 in the direction shown, that is, on the upstream side in the transport direction without changing the coating gap G. That is, the controller moves the coating head 31 to the position of the coating head 31 shown in FIG. 5B, and offsets the coating head 31 (step S5). The predetermined distance is appropriately selected based on setting parameters such as the size, structure, material, and characteristics of the conductive paste 3 of the diffusion layer substrate 2, experimental values, and photographing data of the surface observation camera 51.

この移動により、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａがＴ１からＴ２に上昇し、下流側リップ４２における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ１が、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａ付近における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ２になり、圧力差が増大する。圧力差が増大することで、上流側リップ４１からのエアの巻込みに対して強くなるように調整される、即ちエアの巻込みが抑制される。   By this movement, as shown in FIGS. 5A and 5B, the liquid surface 3a of the conductive paste 3 on the upstream lip 41 rises from T1 to T2, and the conductive paste 3 on the downstream lip 42 Is the pressure P2 applied to the conductive paste 3 near the liquid surface 3a of the conductive paste 3 on the upstream lip 41, and the pressure difference increases. By increasing the pressure difference, the pressure is adjusted so as to be strong against the entrainment of the air from the upstream lip 41, that is, the entrainment of the air is suppressed.

また、導電性ペースト３が、拡散層基材２の表面２ａに接触する長さである接液長がＬ１からＬ２に増大する。接液長で表される塗工幅の調整が可能となる。塗工ヘッド３１の搬送方向の上流側への移動が完了すると、ステップＳ３に戻り、再度表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される。   In addition, the liquid contact length, which is the length of the conductive paste 3 contacting the surface 2a of the diffusion layer substrate 2, increases from L1 to L2. It is possible to adjust the coating width represented by the liquid contact length. When the movement of the coating head 31 to the upstream side in the transport direction is completed, the process returns to step S3, where the surface of the conductive paste 3 is photographed again by the surface observation camera 51, and the photographed data is transmitted to the controller.

コントローラは、ステップＳ４で、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、裏抜け観察カメラ５２により拡散層基材２の裏面２ｂが撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ６）。   If the controller determines in step S4 that the surface of the conductive paste 3 satisfies the predetermined criterion, the backside observation camera 52 photographs the back surface 2b of the diffusion layer base material 2, and the photographed data is obtained. It is transmitted to the controller (step S6).

コントローラは、裏抜け観察カメラ５２の撮影データに基づいて、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしているか否かの裏抜け検査を行う（ステップＳ７）。所定の判断基準は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。   The controller performs a strike-through inspection to determine whether or not the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the strike-through observation camera 52 (Step S7). The predetermined criterion is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values.

コントローラは、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が行われている図５（ａ）に示す塗工ヘッド３１の位置から、図６に示す矢印ｃで示す方向、即ち搬送方向の下流側に、塗工ギャップＧを変えずに、塗工ヘッド３１を移動機構１４により所定の距離だけ移動させる。   When the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 does not satisfy the predetermined criterion, the controller determines the position from the position of the coating head 31 shown in FIG. The coating mechanism 31 is moved by a predetermined distance by the moving mechanism 14 in the direction indicated by the arrow c shown in FIG. 6, that is, on the downstream side in the transport direction, without changing the coating gap G.

即ち、図６に示す塗工ヘッド３１の位置に移動させて、塗工ヘッド３１をいわゆるオフセットさせる（ステップＳ８）。所定の距離は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値や表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて適宜選択される。   That is, the coating head 31 is moved to the position of the coating head 31 shown in FIG. 6 to offset the coating head 31 (step S8). The predetermined distance is appropriately selected based on setting parameters such as the size, structure, material, and characteristics of the conductive paste 3 of the diffusion layer substrate 2, experimental values, and photographing data of the surface observation camera 51.

この移動により、図５（ａ）、図６に示すように、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａがＴ１からＴ３に下降し、下流側リップ４２における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ１が、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａ付近における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ３になり、圧力差が減少する。圧力差が減少することで、導電性ペースト３の裏抜けが抑制される。   By this movement, as shown in FIGS. 5A and 6, the liquid surface 3a of the conductive paste 3 of the upstream lip 41 falls from T1 to T3, and the pressure applied to the conductive paste 3 at the downstream lip 42 P1 becomes the pressure P3 applied to the conductive paste 3 in the vicinity of the liquid surface 3a of the conductive paste 3 of the upstream lip 41, and the pressure difference decreases. By reducing the pressure difference, strikethrough of the conductive paste 3 is suppressed.

また、導電性ペースト３が、拡散層基材２の表面２ａに接触する長さである接液長がＬ１からＬ３に減少し、導電性ペースト３の裏抜けが抑制される。接液長で表される塗工幅の調整が可能となる。塗工ヘッド３１の搬送方向の下流側への移動が完了すると、ステップＳ６に戻り、再度裏抜け観察カメラ５２により拡散層基材２の裏面２ｂが撮影され、撮影データがコントローラに送信される。   In addition, the liquid contact length, which is the length of the conductive paste 3 contacting the surface 2a of the diffusion layer base material 2, is reduced from L1 to L3, and strikethrough of the conductive paste 3 is suppressed. It is possible to adjust the coating width represented by the liquid contact length. When the movement of the coating head 31 to the downstream side in the transport direction is completed, the process returns to step S6, and the backside observation camera 52 again photographs the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 and transmits photographed data to the controller.

次いで、コントローラは、ステップＳ７で、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、ステップＳ７の裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが有るか否かを判定する（ステップＳ９）。コントローラは、裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが無いと判定した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。   Next, when the controller determines in step S7 that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 satisfies a predetermined determination criterion, the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 determines that It is determined whether or not it has been determined that the determination criterion is not satisfied (step S9). When the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 has not determined that the predetermined condition is not satisfied in the strike-through inspection, the coating is continued (step S10).

次いで、コントローラは、所定の塗工が完了したか否かを判定し（ステップＳ１１）、所定の塗工が完了したと判定した場合には、塗工を終了する。所定の塗工が完了していないと判定した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。   Next, the controller determines whether or not the predetermined coating has been completed (step S11). If it is determined that the predetermined coating has been completed, the controller ends the coating. When it is determined that the predetermined coating is not completed, the coating is continued (Step S10).

コントローラは、裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが有ると判定した場合には、表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ１２）。   If the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 does not satisfy the predetermined criterion in the strike-through inspection, the surface of the conductive paste 3 is photographed by the surface observation camera 51. Then, the photographing data is transmitted to the controller (step S12).

コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしているか否かの表面検査を行う（ステップＳ１３）。導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が中止され、メンテナンスや修正などの点検が行われる。   The controller performs a surface inspection as to whether or not the surface of the conductive paste 3 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the surface observation camera 51 (Step S13). When it is determined that the surface of the conductive paste 3 satisfies the predetermined criterion, the application is continued (Step S10). If it is determined that the surface of the conductive paste 3 does not satisfy the predetermined criterion, the application is stopped, and inspections such as maintenance and correction are performed.

以上のように構成された第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０の効果について説明する。   Effects of the manufacturing apparatus 10 for the diffusion layer 1 according to the first embodiment configured as described above will be described.

第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０は、搬送機構１１、塗工ヘッド３１を備えた塗工機構１２、検出機構１３および移動機構１４により構成されており、検出機構１３により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッド３１が移動機構１４により拡散層基材２の搬送方向に移動するように構成されている。この構成により、検出機構１３により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッド３１が搬送方向に移動すると塗工ヘッド３１内の導電性ペースト３の液面３ａが変動する。導電性ペースト３の液面３ａの変動に伴って、拡散層基材２と導電性ペースト３の接触範囲が増減し、拡散層基材２と導電性ペースト３との間に侵入するエアの量が調整され、適正な塗面状態が維持されるという効果が得られる。   The apparatus 10 for manufacturing the diffusion layer 1 according to the first embodiment includes a transport mechanism 11, a coating mechanism 12 including a coating head 31, a detection mechanism 13, and a moving mechanism 14, and is detected by the detection mechanism 13. The coating head 31 is configured to move in the transport direction of the diffusion layer base material 2 by the moving mechanism 14 according to the state of the coated surface. With this configuration, when the coating head 31 moves in the transport direction according to the coating surface state detected by the detection mechanism 13, the liquid level 3a of the conductive paste 3 in the coating head 31 changes. As the liquid level 3a of the conductive paste 3 fluctuates, the contact range between the diffusion layer substrate 2 and the conductive paste 3 increases and decreases, and the amount of air entering between the diffusion layer substrate 2 and the conductive paste 3 Is adjusted, and an effect that an appropriate coating surface state is maintained can be obtained.

第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０においては、塗工ヘッド３１が搬送方向の上流側に移動すると、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａがＴ１からＴ２に上昇する。また、下流側リップ４２における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ１が、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａ付近における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ２になり、圧力差が増大する。液面３ａが上昇し、圧力差が増大することで、上流側リップ４１からのエアの巻込みに対して強くなる、即ちエアの巻込みが抑制されるという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10 for the diffusion layer 1 according to the first embodiment, when the coating head 31 moves to the upstream side in the transport direction, as shown in FIGS. 5A and 5B, the upstream lip 41 Of the conductive paste 3 rises from T1 to T2. Further, the pressure P1 applied to the conductive paste 3 at the downstream lip 42 becomes the pressure P2 applied to the conductive paste 3 near the liquid surface 3a of the conductive paste 3 at the upstream lip 41, and the pressure difference increases. As the liquid level 3a rises and the pressure difference increases, the effect of increasing the entrainment of air from the upstream lip 41, that is, suppressing the entrainment of air is obtained.

塗工ヘッド３１を図６に示す矢印ｃで示す方向、即ち搬送方向の下流側に、塗工ギャップＧを変えずに、移動機構１４により所定の距離だけ移動させると、図５（ａ）、図６に示すように、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａがＴ１からＴ３に下降する。また、下流側リップ４２における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ１が、上流側リップ４１の導電性ペースト３の液面３ａ付近における導電性ペースト３に加わる圧力Ｐ３になり、圧力差が減少する。液面３ａが下降し、圧力差が減少することで、導電性ペースト３の裏抜けが抑制されるという効果が得られる。   When the coating head 31 is moved a predetermined distance by the moving mechanism 14 without changing the coating gap G in the direction indicated by the arrow c shown in FIG. 6, that is, the downstream side in the transport direction, FIG. As shown in FIG. 6, the liquid surface 3a of the conductive paste 3 of the upstream lip 41 falls from T1 to T3. Further, the pressure P1 applied to the conductive paste 3 at the downstream lip 42 becomes the pressure P3 applied to the conductive paste 3 near the liquid surface 3a of the conductive paste 3 at the upstream lip 41, and the pressure difference decreases. Since the liquid level 3a is lowered and the pressure difference is reduced, the effect of suppressing the conductive paste 3 from passing through is obtained.

第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０においては、塗工ギャップＧを変えずに上記の効果を得ることができる。特に、導電性ペースト３の塗りむらや塗り残しが無く、塗面状態が良好となり、塗工幅を所定の規格内で納めることができ、拡散層基材２の裏面２ｂへの裏抜けが無いという塗工を両立させることが可能となるという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10 for the diffusion layer 1 according to the first embodiment, the above effects can be obtained without changing the coating gap G. In particular, there is no coating unevenness or residual coating of the conductive paste 3, the coated surface condition is good, the coating width can be kept within a predetermined standard, and there is no strike-through to the back surface 2b of the diffusion layer base material 2. This makes it possible to achieve both the coating and the coating.

また、応力や環境の変化などの外乱の影響を受けてしまうことを阻止する特質、いわゆるロバスト性が向上するという効果が得られる。なお、バックロール２１の直径を小さくすることで、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０と同様の効果が得られることが考えられる。しかしながら、塗工中または塗工毎にバックロール２１を交換することは実用性がない。   In addition, there is obtained an effect that characteristics of preventing the influence of disturbance such as stress and environmental change, that is, so-called robustness are improved. It is conceivable that an effect similar to that of the apparatus 10 for manufacturing the diffusion layer 1 according to the first embodiment can be obtained by reducing the diameter of the back roll 21. However, it is not practical to replace the back roll 21 during or every coating.

第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０においては、拡散層基材２のバラつきや塗工中の導電性ペースト３の粘度のバラつきに対して、柔軟に対応することができ、拡散層１を量産する際の不良率の低減を図ることができるという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10 of the diffusion layer 1 according to the first embodiment, it is possible to flexibly cope with the dispersion of the diffusion layer base material 2 and the dispersion of the viscosity of the conductive paste 3 during coating. 1 can be reduced in mass production.

なお、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０においては、塗工機構１２を移動機構１４により水平方向に移動させる構造で構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る拡散層の製造装置においては、塗工機構１２を移動機構１４により水平方向に移動する構造以外の構造で構成するようにしてもよい。   In the manufacturing apparatus 10 for the diffusion layer 1 according to the first embodiment, the case where the coating mechanism 12 is configured to be moved in the horizontal direction by the moving mechanism 14 has been described. However, in the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the present invention, the coating mechanism 12 may be configured to have a structure other than the structure in which the moving mechanism 14 moves in the horizontal direction.

例えば、本発明に係る拡散層の製造装置の塗工機構を移動機構によりバックロールの外周面に沿って円弧状に移動させる構造で構成してもよい。   For example, a structure in which the coating mechanism of the apparatus for manufacturing a diffusion layer according to the present invention is moved in an arc shape along the outer peripheral surface of the back roll by a moving mechanism.

以下、本発明に係る拡散層の製造装置の塗工機構を移動機構によりバックロールの外周面に沿って円弧状に移動させる構造で構成した第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａについて図面を参照して説明する。   Hereinafter, the manufacturing apparatus 10A of the diffusion layer 1 according to the second embodiment configured to move the coating mechanism of the manufacturing apparatus of the diffusion layer according to the present invention in an arc shape along the outer peripheral surface of the back roll by the moving mechanism. This will be described with reference to the drawings.

（第２実施形態）
第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａは、図７に示すように、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０と比較して、塗工機構１２Ａおよび移動機構１４Ａの構造のみが異なり他の構成要素は、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０と同様に構成されている。第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０と同様の構成要素には、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０と同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。 (2nd Embodiment)
As shown in FIG. 7, the manufacturing apparatus 10A of the diffusion layer 1 according to the second embodiment is different from the manufacturing apparatus 10 of the diffusion layer 1 according to the first embodiment in the structure of the coating mechanism 12A and the moving mechanism 14A. Only the difference is that the other components are configured in the same manner as the manufacturing apparatus 10 of the diffusion layer 1 according to the first embodiment. The same components as those of the apparatus 10 for manufacturing the diffusion layer 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the apparatus 10 for manufacturing the diffusion layer 1 according to the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

第２実施形態に係る製造装置１０Ａについて図面を参照して説明する。
製造装置１０Ａは、図７に示すように、第１実施形態と同様、拡散層基材２の表面２ａに導電性ペースト３を塗工して拡散層１を作製するものであり、拡散層基材２を搬送する搬送機構１１と、拡散層基材２に導電性ペースト３を塗工する塗工機構１２Ａと、拡散層基材２の塗面状態を検出する検出機構１３と、塗工機構１２Ａを移動させる移動機構１４Ａとを備えている。 A manufacturing apparatus 10A according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 7, the manufacturing apparatus 10 </ b> A forms the diffusion layer 1 by coating the conductive paste 3 on the surface 2 a of the diffusion layer base material 2, as in the first embodiment. A transport mechanism 11 for transporting the material 2, a coating mechanism 12 </ b> A for coating the conductive paste 3 on the diffusion layer base material 2, a detection mechanism 13 for detecting a coating surface state of the diffusion layer base material 2, and a coating mechanism And a moving mechanism 14A for moving the 12A.

さらに、製造装置１０Ａは、導電性ペースト３を貯溜する図示しない貯溜タンクと、貯溜タンク内の導電性ペースト３を塗工機構１２Ａに供給する供給管と、供給管に設けられ導電性ペースト３を塗工機構１２Ａに送り込むポンプと、拡散層基材２のシートロールから拡散層基材２を搬送機構１１に向けて供給する供給機構と、製造装置１０Ａの各構成要素の動作を制御するコントローラとを備えている。   Further, the manufacturing apparatus 10A includes a storage tank (not shown) that stores the conductive paste 3, a supply pipe that supplies the conductive paste 3 in the storage tank to the coating mechanism 12A, and a conductive paste 3 provided in the supply pipe. A pump for feeding the coating mechanism 12A, a supply mechanism for supplying the diffusion layer substrate 2 from the sheet roll of the diffusion layer substrate 2 toward the transport mechanism 11, and a controller for controlling the operation of each component of the manufacturing apparatus 10A. It has.

なお、第２実施形態に係る製造装置１０Ａの搬送機構１１は、本発明に係る拡散層の製造装置における搬送手段に対応し、同様に、塗工機構１２Ａは、塗工手段に対応し、検出機構１３は、検出手段に対応し、移動機構１４Ａは移動手段に対応する。   In addition, the transport mechanism 11 of the manufacturing apparatus 10A according to the second embodiment corresponds to the transport unit in the diffusion layer manufacturing apparatus according to the present invention, and similarly, the coating mechanism 12A corresponds to the coating unit and performs detection. The mechanism 13 corresponds to the detecting means, and the moving mechanism 14A corresponds to the moving means.

搬送機構１１は、図７に示すように、バックロール２１と、拡散層基材２を搬送する搬送方向（以下、単に搬送方向という。）で、バックロール２１に対して上流側に配置され、供給機構から供給された拡散層基材２を搬送する第１ロール２２および第２ロール２３とを備えている。そして、搬送機構１１は、バックロール２１に対して搬送方向の下流側に配置され、バックロール２１から供給された拡散層基材２を搬送する第３ロール２４を備えている。   As shown in FIG. 7, the transport mechanism 11 is disposed on the upstream side with respect to the back roll 21 in the transport direction for transporting the back roll 21 and the diffusion layer base material 2 (hereinafter, simply referred to as the transport direction). A first roll 22 and a second roll 23 for transporting the diffusion layer base material 2 supplied from the supply mechanism are provided. The transport mechanism 11 includes a third roll 24 disposed downstream of the back roll 21 in the transport direction and transporting the diffusion layer base material 2 supplied from the back roll 21.

第２ロール２３は、第２ロール２３の中心軸がバックロール２１の中心軸とほぼ同じ高さとなる位置でバックロール２１に対向して配置されており、第２ロール２３の上部に沿って拡散層基材２を案内し、バックロール２１の下部に向かって拡散層基材２を案内する構成を有する。一方、第３ロール２４は、バックロール２１よりも上方でかつバックロール２１から第２ロール２３側に離れた位置に配置されており、バックロール２１から搬送される拡散層基材２を第３ロール２４の上部に沿って案内し、焼成炉に向かって案内する。第３ロール２４は、本実施形態では、第２ロール２３の上方に配置されている。   The second roll 23 is disposed opposite the back roll 21 at a position where the center axis of the second roll 23 is substantially the same height as the center axis of the back roll 21, and diffuses along the upper portion of the second roll 23. It has a configuration in which the layer base material 2 is guided and the diffusion layer base material 2 is guided toward the lower part of the back roll 21. On the other hand, the third roll 24 is disposed above the back roll 21 and at a position separated from the back roll 21 toward the second roll 23, and the third roll 24 moves the diffusion layer base material 2 conveyed from the back roll 21 to the third roll. It is guided along the upper part of the roll 24 and is guided toward the firing furnace. In the present embodiment, the third roll 24 is disposed above the second roll 23.

搬送機構１１は、第２ロール２３からバックロール２１の中心軸よりも下側の部分に向かって拡散層基材２を供給し、バックロール２１の外周面に沿ってバックロール２１の上部まで拡散層基材２を搬送し、バックロール２１の上部から第３ロール２４に向かって搬送する構成を有する。搬送機構１１は、バックロール２１の径方向で且つ水平方向一方側からバックロール２１の下部に拡散層基材２を搬送し、バックロール２１の下部からバックロール２１の上部まで反時計回りに拡散層基材２を搬送し、バックロール２１でＵターンする方向に反転させて、バックロール２１の径方向で且つ水平方向一方側に向かって拡散層基材２を搬送する。   The transport mechanism 11 supplies the diffusion layer base material 2 from the second roll 23 toward a portion below the center axis of the back roll 21, and diffuses along the outer peripheral surface of the back roll 21 to the upper portion of the back roll 21. It has a configuration in which the layer base material 2 is transported and transported from above the back roll 21 toward the third roll 24. The transport mechanism 11 transports the diffusion layer base material 2 from one side in the radial direction and the horizontal direction of the back roll 21 to the lower portion of the back roll 21, and diffuses the diffusion layer base material 2 from the lower portion of the back roll 21 to the upper portion of the back roll 21 in a counterclockwise direction. The layer base material 2 is conveyed, reversed in a U-turn direction by the back roll 21, and conveyed in the radial direction of the back roll 21 and toward one side in the horizontal direction.

塗工機構１２Ａは、バックロール２１に対向する位置に配置されており、バックロール２１に沿って搬送される拡散層基材２のうちの下流側の部分（図７ではバックロール２１の上部）に対向する位置に配置されている。塗工機構１２Ａは、塗工ヘッド３１Ａと、塗工ヘッド３１Ａおよび移動機構１４Ａを連結する図示しない連結部と、塗工ヘッド３１Ａおよび供給管を接続する接続部とを備えている。   The coating mechanism 12 </ b> A is arranged at a position facing the back roll 21, and a downstream portion of the diffusion layer substrate 2 conveyed along the back roll 21 (an upper portion of the back roll 21 in FIG. 7). It is arranged at the position facing to. The coating mechanism 12A includes a coating head 31A, a connecting part (not shown) for connecting the coating head 31A and the moving mechanism 14A, and a connecting part for connecting the coating head 31A and the supply pipe.

塗工ヘッド３１Ａは、ヘッド本体４３Ａと、ヘッド本体４３Ａのバックロール２１に対向する側に設けられ、導電性ペースト３を貯溜するヘッド貯溜部４６Ａとを備えている。バックロール２１により搬送される拡散層基材２の表面２ａとヘッド貯溜部４６Ａとの間には塗工ギャップＧが形成されている。   The coating head 31A includes a head main body 43A and a head storage section 46A provided on the side of the head main body 43A facing the back roll 21 and storing the conductive paste 3. A coating gap G is formed between the surface 2a of the diffusion layer base material 2 transported by the back roll 21 and the head storage section 46A.

塗工ヘッド３１Ａは、接続部を介して供給される導電性ペースト３をヘッド貯溜部４６Ａに貯溜し、ヘッド貯溜部４６Ａに貯溜された導電性ペースト３の液面３ａが、バックロール２１によって搬送される拡散層基材２の表面２ａに接するように構成されている。この構成により、バックロール２１により搬送される拡散層基材２の表面２ａに、所定量の導電性ペースト３が塗工される。   The coating head 31A stores the conductive paste 3 supplied via the connection portion in the head storage portion 46A, and the liquid surface 3a of the conductive paste 3 stored in the head storage portion 46A is transported by the back roll 21. It is configured to be in contact with the surface 2a of the diffusion layer substrate 2 to be formed. With this configuration, a predetermined amount of the conductive paste 3 is applied to the surface 2 a of the diffusion layer base material 2 transported by the back roll 21.

また、塗工ヘッド３１Ａは、連結部を介して移動機構１４Ａにより矢印Ａで示す搬送方向の下流側および矢印Ｂで示す上流側に、バックロール２１の外周面に沿って、塗工ギャップＧを変えずに円弧状に往復移動可能な構成を有する。塗工ヘッド３１Ａは、搬送方向の上流側および下流側に移動することで、拡散層基材２の表面２ａに導電性ペースト３が塗工された状態で、拡散層基材２がバックロール２１の外周面に接触している長さ、即ちバックロール２１に拡散層基材２を抱かせる量を調整する。   Further, the coating head 31A moves the coating gap G along the outer peripheral surface of the back roll 21 to the downstream side in the transport direction indicated by the arrow A and the upstream side indicated by the arrow B by the moving mechanism 14A via the connecting portion. It has a configuration capable of reciprocating in an arc without changing. The coating head 31A moves to the upstream side and the downstream side in the transport direction, so that the diffusion layer base material 2 is coated with the backing roll 21 in a state where the conductive paste 3 is coated on the surface 2a of the diffusion layer base material 2. , That is, the amount of the backing roll 21 holding the diffusion layer substrate 2.

導電性ペースト３が塗工された拡散層基材２のバックロール２１の外周面に接触している長さ、即ち接触長を調整することにより、拡散層基材２の塗面状態および裏抜けが適正な状態になるように調整される。   By adjusting the length of the diffusion layer substrate 2 on which the conductive paste 3 is applied, which is in contact with the outer peripheral surface of the back roll 21, that is, the contact length, the state of the coating surface of the diffusion layer substrate 2 and strikethrough can be improved. Is adjusted to be in an appropriate state.

例えば、塗工ギャップＧを一定に保ったままで塗工ヘッド３１Ａをバックロール２１の搬送方向の上流側に移動させると、接触長が長くなる。拡散層基材２のバックロール２１に対する接触長が長くなると、拡散層基材２がバックロール２１に接触している間、即ち拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている間に導電性ペースト３がレベリングされて、拡散層基材２の表面２ａの塗面状態が良好になる。   For example, if the coating head 31A is moved to the upstream side in the transport direction of the back roll 21 while keeping the coating gap G constant, the contact length becomes longer. When the contact length of the diffusion layer base material 2 with the back roll 21 becomes longer, the conductivity becomes longer while the diffusion layer base material 2 is in contact with the back roll 21, that is, while the diffusion layer base material 2 is held by the back roll 21. The conductive paste 3 is leveled, and the surface condition of the surface 2 a of the diffusion layer base material 2 is improved.

他方、塗工ヘッド３１Ａを塗工ギャップＧを一定に保ったままでバックロール２１の搬送方向の下流側に移動させると、接触長が短くなり、導電性ペースト３の裏抜けの量が減少することになる。即ち、導電性ペースト３の塗工後、拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている際に、導電性ペースト３の裏抜けの量が増加する方向に拡散層基材２の張力（Ｎ）が作用するが、接触長が短くなると、張力（Ｎ）の作用が少なくなり、導電性ペースト３の裏抜けの量が減少する。   On the other hand, when the coating head 31A is moved to the downstream side in the transport direction of the back roll 21 while keeping the coating gap G constant, the contact length is shortened, and the amount of strike-through of the conductive paste 3 is reduced. become. That is, after the application of the conductive paste 3, when the diffusion layer base material 2 is held by the back roll 21, the tension of the diffusion layer base material 2 is increased in the direction in which the amount of strikethrough of the conductive paste 3 increases. N) acts, but when the contact length is short, the effect of the tension (N) is reduced, and the amount of strike-through of the conductive paste 3 is reduced.

なお、拡散層基材２の表面２ａに塗工される導電性ペースト３の所定量は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、搬送速度、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。   The predetermined amount of the conductive paste 3 applied to the surface 2a of the diffusion layer base material 2 depends on various settings such as the size, structure, material, transfer speed, and characteristics of the conductive paste 3 of the diffusion layer base material 2. It is appropriately selected based on data such as original and experimental values.

移動機構１４Ａは、コントローラの制御により動作するサーボモータなどの駆動部を備えており、連結部を介して塗工ヘッド３１Ａを矢印Ａで示す搬送方向の下流側および矢印Ｂで示す搬送方向の上流側に、バックロール２１の外周面に沿って円弧状に移動させる。即ち、移動機構１４Ａは、図７に示す塗工ヘッド３１Ａの水平面から傾斜する角度θを、変化させる。   The moving mechanism 14A includes a driving unit such as a servomotor that operates under the control of the controller. The moving mechanism 14A moves the coating head 31A via the connecting unit on the downstream side in the transport direction indicated by arrow A and upstream in the transport direction indicated by arrow B In the side, the back roll 21 is moved along the outer peripheral surface in an arc shape. That is, the moving mechanism 14A changes the angle θ inclined from the horizontal plane of the coating head 31A shown in FIG.

コントローラは、第１実施形態と同様に、演算処理を行う中央処理装置および制御プログラムを格納したメモリを備え、表面観察カメラ５１および裏抜け観察カメラ５２から送信された撮影データに基づいて、塗工ヘッド３１Ａの移動角度θを演算し、移動機構１４Ａを動作させて塗工ヘッド３１Ａを移動させる。   The controller includes, as in the first embodiment, a central processing unit that performs arithmetic processing and a memory that stores a control program, and performs coating based on photographing data transmitted from the surface observation camera 51 and the strike-through observation camera 52. The moving angle θ of the head 31A is calculated, and the moving mechanism 14A is operated to move the coating head 31A.

コントローラは、図３に示すように、表面観察カメラ５１および裏抜け観察カメラ５２から送信された撮影データに基づいて、移動機構１４Ａの移動制御サーボモータ１４ａのフィードバック制御を行う。具体的には、コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データから導電性ペースト３の表面の塗面状態が良好でないと判断すると、移動機構１４Ａを介して塗工ヘッド３１Ａを搬送方向の上流側に移動させる。   As shown in FIG. 3, the controller performs feedback control of the movement control servo motor 14a of the movement mechanism 14A based on the photographing data transmitted from the surface observation camera 51 and the strike-through observation camera 52. Specifically, when the controller determines from the photographing data of the surface observation camera 51 that the coating state of the surface of the conductive paste 3 is not good, the controller moves the coating head 31A to the upstream side in the transport direction via the moving mechanism 14A. Move.

また、裏抜け観察カメラ５２の撮影データから拡散層基材２の裏面２ｂに裏抜けがあると判断すると、移動機構１４Ａを介して塗工ヘッド３１Ａを搬送方向の下流側に移動させる。   When it is determined from the photographing data of the strike-through observation camera 52 that there is strike-through on the back surface 2b of the diffusion layer base material 2, the coating head 31A is moved to the downstream side in the transport direction via the moving mechanism 14A.

また、コントローラは、搬送機構１１による拡散層基材２の搬送速度、導電性ペースト３を塗工機構１２Ａに送り込むポンプの動作、拡散層基材２を搬送機構１１に向けて供給する供給機構の動作を制御する。   In addition, the controller controls the transport speed of the diffusion layer substrate 2 by the transport mechanism 11, the operation of a pump that sends the conductive paste 3 to the coating mechanism 12 </ b> A, and the supply mechanism that supplies the diffusion layer substrate 2 to the transport mechanism 11. Control behavior.

次いで、第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａによる塗工開始から塗工終了までの工程の流れについて図面を参照して説明する。なお、第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａによる塗工開始から塗工終了までの工程は、第１実施形態に係る拡散層１の製造装置１０による塗工開始から塗工終了までの工程と同様に行われるので、図４のフローチャートを参照して説明する。   Next, a process flow from the start of coating to the end of coating by the manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. The process from the start of coating by the manufacturing apparatus 10A of the diffusion layer 1 according to the second embodiment to the end of coating is performed from the start of coating to the end of coating by the manufacturing apparatus 10 of the diffusion layer 1 according to the first embodiment. Since the process is performed in the same manner as in the process described above, a description will be given with reference to the flowchart in FIG.

コントローラは、搬送機構１１による拡散層基材２の搬送速度、塗工流量、即ち導電性ペースト３のポンプによるヘッド貯留部４６Ａへの供給量および図７、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９に示す塗工ギャップＧ、ヘッド貯留部４６Ａと、拡散層基材２の隙間の距離を所定の値に設定する（ステップＳ１）。所定の値は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。   The controller controls the transport speed of the diffusion layer substrate 2 by the transport mechanism 11, the coating flow rate, that is, the supply amount of the conductive paste 3 to the head storage section 46A by the pump, and FIGS. 7, 8A, and 8B. 9), the coating gap G and the distance between the head storage section 46A and the gap between the diffusion layer substrate 2 are set to predetermined values (step S1). The predetermined value is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values.

コントローラは、搬送速度、塗工流量および塗工ギャップＧを設定すると、貯留タンクから供給管を介して塗工ヘッド３１Ａのヘッド貯留部４６Ａに導電性ペースト３が供給され、シートロールから拡散層基材２が搬送機構１１に供給されるとともに搬送機構１１により拡散層基材２の搬送が開始されて、塗工が開始される（ステップＳ２）。   When the controller sets the transport speed, the coating flow rate, and the coating gap G, the conductive paste 3 is supplied from the storage tank to the head storage section 46A of the coating head 31A via the supply pipe, and the diffusion layer base is supplied from the sheet roll. The material 2 is supplied to the transport mechanism 11, and the transport of the diffusion layer base material 2 is started by the transport mechanism 11 to start coating (step S2).

続いて、表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ３）。   Subsequently, the surface of the conductive paste 3 is photographed by the surface observation camera 51, and photographed data is transmitted to the controller (step S3).

コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしているか否かの表面検査を行う（ステップＳ４）。所定の判断基準は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。例えば塗りむらの有無が判断される。   The controller performs a surface inspection as to whether or not the surface of the conductive paste 3 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the surface observation camera 51 (Step S4). The predetermined criterion is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values. For example, it is determined whether or not there is uneven coating.

コントローラは、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が行われている図８（ａ）に示す塗工ヘッド３１Ａの位置、即ち角度θの位置から、矢印Ｂで示す方向、即ち搬送方向の上流側に、塗工ギャップＧを変えずに、塗工ヘッド３１Ａを移動機構１４Ａにより所定の角度だけ移動させる。即ち、コントローラは、塗工ヘッド３１Ａを図８（ｂ）に示す塗工ヘッド３１Ａの位置、即ち角度θ１をなす位置に移動させる（ステップＳ５）。所定の角度は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値や表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて適宜選択される。   When the controller determines that the surface of the conductive paste 3 does not satisfy the predetermined criterion, the position of the coating head 31A shown in FIG. From the position, the coating head 31A is moved by a predetermined angle by the moving mechanism 14A in the direction indicated by the arrow B, that is, on the upstream side in the transport direction without changing the coating gap G. That is, the controller moves the coating head 31A to the position of the coating head 31A shown in FIG. 8B, that is, the position forming the angle θ1 (step S5). The predetermined angle is appropriately selected based on setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, experimental values, and photographing data of the surface observation camera 51.

この移動により、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、塗工ヘッド３１Ａは、塗工ギャップＧを一定に保ったままでバックロール２１の搬送方向の上流側に移動し、バックロール２１と拡散層基材２とが接触する接触長が長くなる。接触長が長くなると、拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている間に導電性ペースト３がレベリングされて、拡散層基材２の表面２ａの塗面状態が向上する。   By this movement, as shown in FIGS. 8A and 8B, the coating head 31A moves to the upstream side in the transport direction of the back roll 21 while keeping the coating gap G constant, and The contact length of the contact between the roll 21 and the diffusion layer substrate 2 increases. When the contact length becomes long, the conductive paste 3 is leveled while the diffusion layer base material 2 is held by the back roll 21, and the state of the coated surface of the surface 2a of the diffusion layer base material 2 is improved.

塗工ヘッド３１Ａの搬送方向の上流側への移動が完了すると、ステップＳ３に戻り、再度表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される。   When the movement of the coating head 31A to the upstream side in the transport direction is completed, the process returns to step S3, where the surface of the conductive paste 3 is photographed again by the surface observation camera 51, and the photographed data is transmitted to the controller.

コントローラは、ステップＳ４で、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、裏抜け観察カメラ５２により拡散層基材２の裏面２ｂが撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ６）。   If the controller determines in step S4 that the surface of the conductive paste 3 satisfies the predetermined criterion, the backside observation camera 52 photographs the back surface 2b of the diffusion layer base material 2, and the photographed data is obtained. It is transmitted to the controller (step S6).

コントローラは、裏抜け観察カメラ５２の撮影データに基づいて、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしているか否かの裏抜け検査を行う（ステップＳ７）。所定の判断基準は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値などのデータに基づいて適宜選択される。   The controller performs a strike-through inspection to determine whether or not the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the strike-through observation camera 52 (Step S7). The predetermined criterion is appropriately selected based on data such as setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer base material 2, characteristics of the conductive paste 3, and experimental values.

コントローラは、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が行われている図８（ａ）に示す塗工ヘッド３１Ａの位置、即ち角度θの位置から、図９に示す矢印Ａで示す方向、即ち搬送方向の下流側に、塗工ギャップＧを変えずに、塗工ヘッド３１Ａを移動機構１４Ａにより所定の角度だけ移動させ、角度θ２の位置で停止させる（ステップＳ８）。   When the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 does not satisfy the predetermined determination criterion, the position of the coating head 31A shown in FIG. The coating head 31A is moved by a predetermined angle by the moving mechanism 14A from the position θ to the direction indicated by the arrow A shown in FIG. (Step S8).

所定の角度は、拡散層基材２の大きさ、構造、材質、導電性ペースト３の特質などの設定諸元および実験値や表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて適宜選択される。   The predetermined angle is appropriately selected based on setting parameters such as the size, structure, and material of the diffusion layer substrate 2, characteristics of the conductive paste 3, experimental values, and photographing data of the surface observation camera 51.

この移動により、図８（ａ）、図９に示すように、バックロール２１と拡散層基材２とが接触する接触長が短くなり、導電性ペースト３の塗工後、拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている際に、拡散層基材２に加わる張力（Ｎ）の作用が少なくなり、導電性ペースト３の裏抜けの量が減少し、導電性ペースト３の裏抜けが抑制される。   By this movement, as shown in FIGS. 8A and 9, the contact length between the back roll 21 and the diffusion layer substrate 2 is reduced, and after the application of the conductive paste 3, the diffusion layer substrate 2 Is held by the back roll 21, the action of the tension (N) applied to the diffusion layer base material 2 is reduced, the amount of strike-through of the conductive paste 3 is reduced, and the strike-through of the conductive paste 3 is reduced. Be suppressed.

塗工ヘッド３１Ａの搬送方向の下流側への移動が完了すると、ステップＳ６に戻り、再度裏抜け観察カメラ５２により拡散層基材２の裏面２ｂが撮影され撮影データがコントローラに送信される。   When the movement of the coating head 31 </ b> A to the downstream side in the transport direction is completed, the process returns to step S <b> 6, and the backside observation camera 52 again photographs the back surface 2 b of the diffusion layer base material 2 and transmits photographed data to the controller.

次いで、コントローラは、ステップＳ７で、拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、ステップＳ７の裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが有るか否かを判定する（ステップＳ９）。コントローラは、裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが無いと判定した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。   Next, if the controller determines in step S7 that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 satisfies a predetermined determination criterion, the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 becomes It is determined whether or not it has been determined that the determination criterion is not satisfied (step S9). If the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 has not determined that the predetermined condition is not satisfied in the strike-through inspection, the coating is continued (step S10).

次いで、コントローラは、所定の塗工が完了したか否かを判定し（ステップＳ１１）、所定の塗工が完了したと判定した場合には、塗工を終了する。所定の塗工が完了していないと判定した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。   Next, the controller determines whether or not the predetermined coating has been completed (step S11). If it is determined that the predetermined coating has been completed, the controller ends the coating. When it is determined that the predetermined coating is not completed, the coating is continued (Step S10).

コントローラは、裏抜け検査で拡散層基材２の裏面２ｂが所定の判断基準を満たしていないと判断したことが有ると判定した場合には、表面観察カメラ５１により導電性ペースト３の表面が撮影され、撮影データがコントローラに送信される（ステップＳ１２）。   If the controller determines that the back surface 2b of the diffusion layer base material 2 does not satisfy the predetermined criterion in the strike-through inspection, the surface of the conductive paste 3 is photographed by the surface observation camera 51. Then, the photographing data is transmitted to the controller (step S12).

コントローラは、表面観察カメラ５１の撮影データに基づいて、導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしているか否かの表面検査を行う（ステップＳ１３）。導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていると判断した場合には、塗工が継続される（ステップＳ１０）。導電性ペースト３の表面が所定の判断基準を満たしていないと判断した場合には、塗工が中止され、メンテナンスや修正などの点検が行われる。   The controller performs a surface inspection as to whether or not the surface of the conductive paste 3 satisfies a predetermined criterion based on the photographing data of the surface observation camera 51 (Step S13). When it is determined that the surface of the conductive paste 3 satisfies the predetermined criterion, the application is continued (Step S10). If it is determined that the surface of the conductive paste 3 does not satisfy the predetermined criterion, the application is stopped, and inspections such as maintenance and correction are performed.

以上のように構成された第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａの効果について説明する。   The effect of the manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment configured as described above will be described.

第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａは、搬送機構１１、塗工ヘッド３１Ａを備えた塗工機構１２Ａ、検出機構１３および移動機構１４Ａにより構成されており、検出機構１３により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッド３１Ａが移動機構１４Ａにより拡散層基材２の搬送方向に移動するように構成されている。この構成により、検出機構１３により検出された塗面状態に応じて塗工ヘッド３１Ａが搬送方向に移動すると、バックロール２１と拡散層基材２とが接触する接触長が変動する。接触長の変動に伴って、拡散層基材２と導電性ペースト３の接触範囲が増減し、適正な塗面状態が維持されるという効果が得られる。   The manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment includes a transport mechanism 11, a coating mechanism 12A having a coating head 31A, a detection mechanism 13, and a moving mechanism 14A. The coating head 31A is configured to move in the transport direction of the diffusion layer base material 2 by the moving mechanism 14A according to the state of the coated surface. With this configuration, when the coating head 31 </ b> A moves in the transport direction according to the coating surface state detected by the detection mechanism 13, the contact length between the back roll 21 and the diffusion layer substrate 2 changes. As the contact length fluctuates, the contact range between the diffusion layer base material 2 and the conductive paste 3 increases and decreases, and an effect that an appropriate coated surface state is maintained is obtained.

第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａにおいては、塗工ヘッド３１Ａが搬送方向の上流側に移動すると、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、バックロール２１と拡散層基材２とが接触する接触長が長くなる。接触長が長くなると、拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている間に導電性ペースト３がレベリングされて、拡散層基材２の表面２ａの塗面状態が向上するという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment, when the coating head 31A moves to the upstream side in the transport direction, as shown in FIGS. The contact length with which the diffusion layer substrate 2 comes into contact increases. When the contact length is long, the conductive paste 3 is leveled while the diffusion layer base material 2 is held by the back roll 21, and the effect of improving the coating state of the surface 2a of the diffusion layer base material 2 is obtained. Can be

塗工ヘッド３１Ａを図９に示す矢印Ａで示す方向、即ち搬送方向の下流側に、塗工ギャップＧを変えずに、移動機構１４Ａにより所定の角度だけ移動させると、図８（ａ）、図９に示すように、バックロール２１と拡散層基材２とが接触する接触長が短くなる。接触長が短くなると、導電性ペースト３の塗工後、拡散層基材２がバックロール２１に抱かれている際に、拡散層基材２に加わる張力（Ｎ）が少なくなり、導電性ペースト３の裏抜けの量が減少し、導電性ペースト３の裏抜けが抑制されるという効果が得られる。   When the coating head 31A is moved by a predetermined angle by the moving mechanism 14A in the direction indicated by the arrow A shown in FIG. 9, that is, in the downstream direction in the transport direction without changing the coating gap G, FIG. As shown in FIG. 9, the length of contact between the back roll 21 and the diffusion layer base material 2 is reduced. When the contact length is short, the tension (N) applied to the diffusion layer substrate 2 when the diffusion layer substrate 2 is held by the back roll 21 after the application of the conductive paste 3 is reduced, and the conductive paste 3 3 has the effect of reducing the amount of strike-through of conductive paste 3 and suppressing the strike-through of conductive paste 3.

第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａにおいては、塗工ギャップＧを変えずに上記の効果を得ることができる。特に、導電性ペースト３の塗りむらや塗残しが無く、塗面状態が良好となり、塗工幅を所定の規格内で収めることができ、拡散層基材２の裏面２ｂへの裏抜けが無いという塗工を両立させることが可能となるという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment, the above effects can be obtained without changing the coating gap G. In particular, there is no unevenness or unpainted portion of the conductive paste 3, the coated surface condition is good, the coating width can be kept within a predetermined standard, and there is no strike-through to the back surface 2b of the diffusion layer base material 2. This makes it possible to achieve both the coating and the coating.

また、応力や環境の変化などの外乱の影響、即ち搬送速度、拡散層基材２の厚み、拡散層基材２の密度、導電性ペースト３の粘度、導電性ペースト３の供給量などのバラツキの影響を受けてしまうことを阻止する特質、いわゆるロバスト性が向上するという効果が得られる。なお、バックロール２１の直径を小さくすることで、第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａと同様の効果が得られことが考えられる。しかしながら、塗工中または塗工毎にバックロールを交換することは実用性がない。   In addition, the influence of disturbances such as changes in stress and environment, that is, variations in the transport speed, the thickness of the diffusion layer base material 2, the density of the diffusion layer base material 2, the viscosity of the conductive paste 3, the supply amount of the conductive paste 3, and the like. The effect of improving the characteristic of preventing the influence of the above, that is, the so-called robustness is obtained. It should be noted that it is conceivable that an effect similar to that of the apparatus 10A for manufacturing the diffusion layer 1 according to the second embodiment can be obtained by reducing the diameter of the back roll 21. However, it is not practical to replace the back roll during or every coating.

第２実施形態に係る拡散層１の製造装置１０Ａにおいては、拡散層基材２のバラつきや塗工中の導電性ペースト３の粘度のバラつきに対して、柔軟に対応することができ、拡散層１を量産する際の不良率の低減を図ることができるという効果が得られる。   In the manufacturing apparatus 10A for the diffusion layer 1 according to the second embodiment, it is possible to flexibly cope with the dispersion of the diffusion layer base material 2 and the dispersion of the viscosity of the conductive paste 3 during coating. 1 can be reduced in mass production.

また、塗面状態と裏抜けの両方を正常とする製造ができない場合には、製造装置１０Ａを停止させるので、異常なまま製造を続けることがないという効果が得られる。   In addition, when the production cannot be performed with both the coated surface state and the strike-through being normal, the production apparatus 10A is stopped, so that there is an effect that the production is not continued abnormally.

以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について詳述したが、本発明は、前記の第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。   As described above, the first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the first embodiment and the second embodiment, but is described in claims. Various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

１・・・拡散層、２・・・拡散層基材、２ａ・・・表面、２ｂ・・・裏面、３・・・導電性ペースト、３ａ・・・液面、１０、１０Ａ・・・製造装置、１１・・・搬送機構（搬送手段）、１２，１２Ａ・・・塗工機構（塗工手段）、１３・・・検出機構（検出手段）、１４，１４Ａ・・・移動機構（移動手段）、２１・・・バックロール、２２・・・第１ロール、２３・・・第２ロール、２４・・・第３ロール、３１，３１Ａ・・・塗工ヘッド、４１・・・上流側リップ、４２・・・下流側リップ、４３，４３Ａ・・・ヘッド本体、４４・・・流路、４５・・・流路貯溜部、４６，４６Ａ・・・ヘッド貯溜部、５１・・・表面観察カメラ、５２・・・裏抜け観察カメラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diffusion layer, 2 ... Diffusion layer base material, 2a ... Surface, 2b ... Back surface, 3 ... Conductive paste, 3a ... Liquid level, 10, 10A ... Manufacturing Apparatus, 11: transport mechanism (transport means), 12, 12A: coating mechanism (coating means), 13: detecting mechanism (detecting means), 14, 14A: moving mechanism (moving means) ), 21: back roll, 22: first roll, 23: second roll, 24: third roll, 31, 31A: coating head, 41: upstream lip 42, downstream lip, 43, 43A head main body, 44 flow path, 45 flow path storage section, 46, 46A head storage section, 51 surface observation Camera, 52 ... through-through observation camera

Claims (1)

拡散層基材の表面に導電性ペーストを塗工して拡散層を作製する拡散層の製造装置であって、
前記拡散層基材を搬送する搬送手段と、
前記拡散層基材に前記導電性ペーストを塗工する塗工ヘッドを備えた塗工手段と、
前記拡散層基材の前記表面の塗面状態を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記塗面状態に応じて前記拡散層基材の搬送方向に前記塗工ヘッドを移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする拡散層の製造装置。 A diffusion layer manufacturing apparatus for applying a conductive paste on the surface of the diffusion layer substrate to produce a diffusion layer,
Conveying means for conveying the diffusion layer substrate,
Coating means comprising a coating head for coating the conductive paste on the diffusion layer substrate,
Detection means for detecting the coating state of the surface of the diffusion layer substrate,
Moving means for moving the coating head in the transport direction of the diffusion layer substrate according to the coating surface state detected by the detection means,
An apparatus for manufacturing a diffusion layer, comprising:
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