JP4639415B2 - Thin film stacker - Google Patents

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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜積層装置に関し、詳しくは、連続する第１の薄膜に連続する第２の薄膜を所定形状に切断して積層する薄膜積層装置および連続する第１の薄膜に連続する第２の薄膜と連続する第３の薄膜とを所定形状に切断して積層する薄膜積層装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の薄膜積層装置としては、燃料電池に用いる電解質膜と電極基材とを位置決めして積層するものが提案されている（例えば、特開平８−３３５４６２号公報など）。この装置では、位置決めされて載置された所定の矩形形状に形成された電極基材に、この電極基材が載置された場所の隣に位置決めされて載置された所定の矩形形状に形成された電解質膜を垂直および水平に移動させて載置している。電解質膜の垂直および水平の移動には、垂直および水平に移動可能な吸引板に電解質膜を吸引させることにより行なっている。この装置では、こうした積層手法を採ることにより、短時間に精度よく膜を積層することができるとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした薄膜積層装置では、電極基材や電解質膜が所定形状に切断されている必要があるから、ロールされた連続する薄膜を積層することはできない。このため、生産性が低くなってしまう。また、所定の場所に電極部材や電解質膜を載置する必要があるが、この載置は薄膜積層装置によって行なわれないから、載置のための装置を別に備えるか、手作業による必要がある。載置のための装置を備えるものとすれば、その精度によっては薄膜の積層の精度は大きく低下し、手作業によるものとすれば、生産性の低下が更にクローズアップされることになる。
【０００４】
本発明の薄膜積層装置は、連続する薄膜を積層することを目的の一つとする。また、本発明の薄膜積層装置は、高い精度で薄膜を積層することを目的の一つとする。さらに、本発明の薄膜積層装置は、薄膜の積層の生産性を向上させることを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の薄膜積層装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の薄膜積層装置は、連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜を所定形状に切断した後に積層する薄膜積層装置であって、前記第２の薄膜を吸引して積層位置まで搬送すると共に該第２の薄膜と前記第１の薄膜とを積層しながら搬送する搬送手段と、該搬送手段の所定位置に前記第２の薄膜の搬送方向の先端部を固定する位置決め手段と、前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第２の薄膜を前記所定形状に切断する切断手段とを備え、該切断手段は、前記位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により搬送される連続した第２の薄膜を分離切断して前記所定形状をなす第２の薄膜の切断後端部を形成する第１のカッターと、前記位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により引き続き搬送される前記分離切断された第２の薄膜の搬送方向先端部を切断して前記所定形状なす第２の薄膜を形成する第２のカッターとを含む、ことを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の薄膜積層装置では、搬送手段が、連続する第２の薄膜を吸引して積層位置まで搬送すると共にこの第２の薄膜と連続する第１の薄膜とを積層する。位置決め手段は、搬送手段の所定位置に連続する第２の薄膜の搬送方向の先端部を固定し、切断手段は、搬送手段により積層位置まで搬送される第２の薄膜を所定形状に切断する。したがって、本発明の第１の薄膜積層装置によれば、連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜を所定形状に切断して積層することができる。しかも、位置決め手段により連続する第２の薄膜の先端部を位置決めすることと、切断したままの状態で第２の薄膜を所定位置に移動させて第１の薄膜に積層するため第２の薄膜先端のめくれ等の影響なく、高い精度で積層することができる。また、搬送途上にある連続する第２の薄膜を所定形状に切断した後に積層するから、高い生産性を確保することができる。
【０００８】
こうした本発明の第１の薄膜積層装置において、前記所定形状に切断された第２の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第２の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する膜間調整手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、所定形状の第２の薄膜を所定間隔毎に第１の薄膜に積層することができる。この結果、所定形状毎の積層を行なう際に次の膜の先端の巻き込みが防止できると共に所定間隔を空けて積層された積層体の分離切断を容易に行なうことができる。
【０００９】
また、本発明の第１の薄膜積層装置において、前記位置決め手段は、前記第２の薄膜を貫通する貫通部材と、該貫通部材による前記第２の薄膜の貫通および該貫通の解除を行なう貫通解除機構とを備えるものとすることもできる。こうすれば、貫通部材により第２の薄膜を位置決めすることができる。
【００１０】
あるいは、本発明の第１の薄膜積層装置において、前記位置決め手段は、前記搬送手段に取り付けられ前記第２の薄膜の切断端部を該搬送手段とで挟持する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第２の薄膜に貫通孔を形成することなく位置決めすることができる。この態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記位置決め手段は、回転可能なシャフトと、該シャフトに形成され該シャフトの回転に伴って前記第２の薄膜を前記搬送手段とにより挟持する挟持部と、前記搬送手段による前記第２の薄膜の搬送に伴って前記シャフトを所定方向に回転させて前記挟持部が前記第２の薄膜を前記搬送手段とにより挟持させる一方、前記シャフトを前記所定方向とは逆回転させて前記挟持部が前記第２の薄膜を挟持しない状態とする回転機構とを備えるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の薄膜積層装置において、前記搬送手段は、前記第２の薄膜を吸引可能な吸引手段を有する円筒形状の第１のローラと、該第１のローラと対をなす第２のローラとを備えるものとすることもできる。
【００１２】
こうした搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記吸引手段は、前記第１のローラの所定回転角度範囲のみ吸引する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定回転角度範囲を越えたときには吸引が行なわれないから、第１のローラから第２の薄膜を容易に剥がすことができる。この態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記吸引手段は、前記第１のローラに設けられた負圧室と、該第１のローラの外周面の略全面に形成された複数の吸引孔と、該複数の吸引孔をブロック毎に前記負圧室と連通する複数の連通孔と、該複数の連通孔に各々設けられ該複数の連通孔を各々開閉する複数の弁体と、該複数の弁体を前記第１のローラの回転角度に応じて開閉駆動する開閉手段とを備えるものとすることもできる。更にこの態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記弁体は前記連通孔を閉成するようバネに付勢されたチェック弁であり、前記開閉手段は前記チェック弁をバネに抗する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記切断手段は、切断刃先が２次元配置されてなる切断刃と、該切断刃を前記第１のローラに吸引された前記第２の薄膜を介して前記第１のローラの外周面上に対して滑ることなく接触させながらトロコイド曲線状に回転運動させる切断刃駆動機構とを備えるものとすることもできる。こうすれば、安価な切断刃を用いて第１のローラに吸引された第２の薄膜を周方向に亘って切断することができる。この態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記切断刃駆動機構は、前記切断刃の一端を支持すると共に該切断刃を前記第１のローラ側へ押し付け可能な第１支持手段と、前記切断刃の他端をトロコイド曲線運動しながら支持する第２支持部とを備えるものとすることもできる。
【００１４】
さらに、搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記第１のローラは、前記所定形状の長さの２倍以上の周長を有するよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、少なくとも半周で所定形状の第２の薄膜を１枚搬送することができる。
【００１５】
この他、搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第１の薄膜積層装置において、前記第１のローラと前記第２のローラとの間隔を調整する間隔調整手段を備えるものとすることもできる。
【００１６】
また、本発明の第１の薄膜積層装置において、前記第１の薄膜は湿潤状態でプロトン導電性を示す高分子材料により形成されてなり、前記第２の薄膜はガス透過性と導電性を示す材料により形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池に用いられる電解質膜とガス拡散電極とを積層することができる。
【００１７】
本発明の第２の薄膜積層装置は、連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜と、連続する第３の薄膜とを所定形状にそれぞれ切断した後に積層する薄膜積層装置であって、前記第２の薄膜を吸引して積層位置まで搬送すると共に前記第３の薄膜を吸引して該積層位置まで搬送し、該第２の薄膜と該第３の薄膜とにより前記第１の薄膜を挟持した状態で積層する搬送手段と、該搬送手段の第１の所定位置に前記第２の薄膜の搬送方向の先端部を固定する第１の位置決め手段と、前記搬送手段の第２の所定位置に前記第３の薄膜の搬送方向の先端部を固定する第２の位置決め手段と、前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第２の薄膜を前記所定形状に切断する第１の切断手段と、前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第３の薄膜を前記所定形状に切断する第２の切断手段とを備え、前記第１および第２の切断手段は、前記第１および第２の位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段によりそれぞれ搬送される連続した第２および第３の薄膜を分離切断して前記所定形状をなす第２および第３の薄膜の切断後端部を形成する第１のカッターと、前記第１および第２の位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により引き続きそれぞれ搬送される前記分離切断された第２および第３の薄膜の搬送方向先端部を切断して前記所定形状なす第２および第３の薄膜を形成する第２のカッターとを含む。
【００１８】
この本発明の第２の薄膜積層装置では、搬送手段が、連続する第２の薄膜と、連続する第３の薄膜とを吸引して積層位置まで搬送すると共にこの第２の薄膜と第３の薄膜とにより連続する第１の薄膜を挟持する状態として積層する。第１の位置決め手段および第２の位置決め手段は、搬送手段の第１の所定位置および第２の所定位置に、連続する第２の薄膜の搬送方向の先端部および連続する第３の薄膜の搬送方向の先端部を固定し、第１の切断手段および第２の切断手段は、搬送手段により積層位置まで搬送される第２の薄膜および第３の薄膜を所定形状に切断する。したがって、本発明の第２の薄膜積層装置によれば、連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜と第３の薄膜とを所定形状に切断して積層することができる。しかも、第１の位置決め手段および第２の位置決め手段により連続する第２の薄膜の先端部および第３の薄膜の先端部を位置決めすることと、切断したままの状態で第２の薄膜および第３の薄膜を所定位置に移動させて第１の薄膜に積層させるため第２および第３の薄膜先端のめくれ等の影響なく、高い精度で積層することができる。また、搬送途上にある連続する第２の薄膜および第３の薄膜を所定形状に切断した後に積層するから、高い生産性を確保することができる。
【００１９】
こうした本発明の第２の薄膜積層装置において、前記所定形状に切断された第２の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第２の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する第１の膜間調整手段と、前記所定形状に切断された第３の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第３の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する第２の膜間調整手段とを備えるものとすることもできる。こうすれば、所定形状の第２の薄膜および第３の薄膜を所定間隔毎に第１の薄膜に積層することができる。この結果、所定形状毎の積層を行なう際に次の膜の先端の巻き込みが防止できると共に所定間隔を空けて積層された積層体の分離切断を容易に行なうことができる。
【００２０】
また、本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、対応する前記第２，第３の薄膜を貫通する貫通部材と、該貫通部材による前記対応する該第２，第３の薄膜の貫通および該貫通の解除を行なう貫通解除機構とを備えるものとすることもできる。こうすれば、貫通部材により第２の薄膜および第３の薄膜を位置決めすることができる。
【００２１】
あるいは、本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、前記搬送手段に取り付けられ対応する前記第２，第３の薄膜の切断端部を該搬送手段とで挟持する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第２の薄膜および第３の薄膜に貫通孔を形成することなく各々を位置決めすることができる。この態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、回転可能なシャフトと、該シャフトに形成され該シャフトの回転に伴って対応する前記第２，第３の薄膜を前記搬送手段とにより挟持する挟持部と、前記搬送手段による対応する前記第２，第３の薄膜の搬送に伴って前記シャフトを所定方向に回転させて前記挟持部が前記第２，第３の薄膜を前記搬送手段とにより挟持させる一方、前記シャフトを前記所定方向とは逆回転させて前記挟持部が前記第２，第３の薄膜を挟持しない状態とする回転機構とを備えるものとすることもできる。

【００２２】
また、本発明の第２の薄膜積層装置において、前記搬送手段は、前記第２の薄膜を吸引可能な第１の吸引手段を有する円筒形状の第１のローラと、該第１のローラと対をなすと共に前記第３の薄膜を吸引可能な第２の吸引手段を有する円筒形状の第２のローラとを備えるものとすることもできる。
【００２３】
こうした搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の吸引手段および前記第２の吸引手段は、対応する前記第１，第２のローラの所定回転角度範囲のみ吸引する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定回転角度範囲を越えたときには吸引が行なわれないから、第１のローラから第２の薄膜を容易に剥がすことができると共に第２のローラから第３の薄膜を容易に剥がすことができる。この態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の吸引手段および前記第２の吸引手段は、対応する前記第１，第２のローラに各々設けられた負圧室と、該対応する第１，第２のローラの外周面の略全面に形成された複数の吸引孔と、該複数の吸引孔をブロック毎に前記対応する負圧室と連通する複数の連通孔と、該複数の連通孔に各々設けられ該複数の連通孔を各々開閉する複数の弁体と、該複数の弁体を前記対応する第１、第２のローラの回転角度に応じて開閉駆動する開閉手段とを備えるものとすることもできる。更に、この態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記弁体は前記連通孔を閉成するようバネに付勢されたチェック弁であり、前記開閉手段は前記チェック弁をバネに抗する手段であるものとすることもできる。
【００２４】
また、本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の切断手段および前記第２の切断手段は、切断刃先が２次元配置されてなる切断刃と、該切断刃を対応する前記第１、第２のローラに吸引された対応する前記第２，第３の薄膜を介して前記第１、第２のローラの外周面上に対して滑ることなく接触させながらトロコイド曲線状回転運動させる切断刃駆動機構とを備えるものとすることもできる。こうすれば、安価な切断刃を用いて第１，第２のローラに吸引された対応する第２，第３の薄膜を周方向に亘って切断することができる。この態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記切断刃駆動機構は、前記切断刃の一端を支持すると共に該切断刃を前記対応する第１，第２のローラ側へ押し付け可能な第１支持手段と、前記切断刃の他端をトロコイド曲線運動しながら支持する第２支持部とを備えるものとすることもできる。

【００２５】
さらに、搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１のローラおよび前記第２のローラは、前記所定形状の長さの２倍以上の周長を有するよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、少なくとも半周で所定形状の第２の薄膜および第３の薄膜を１枚搬送することができる。
【００２６】
この他、搬送手段が第１のローラと第２のローラとを備える態様の本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１のローラと前記第２のローラとの間隔を調整する間隔調整手段を備えるものとすることもできる。
【００２７】
また、本発明の第２の薄膜積層装置において、前記第１の薄膜は、湿潤状態でプロトン導電性を示す高分子材料により形成されてなり、前記第２の薄膜および前記第３の薄膜は、ガス透過性と導電性を示す材料により形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池に用いられる電解質膜を２つの拡散電極で挟持してなる発電層を積層により製造することができる。
【００２８】
本発明の第１または第２の薄膜積層装置において、前記搬送手段は、前記積層に際し圧力を作用させる圧力手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、第１の薄膜と第２の薄膜または第１の薄膜と第２の薄膜と第３の薄膜とを圧力により一体のものとすることができる。
【００２９】
また、本発明の第１または第２の薄膜積層装置において、前記搬送手段は、前記積層に際し熱を作用させる熱作用手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、第１の薄膜と第２の薄膜または第１の薄膜と第２の薄膜と第３の薄膜とを熱により一体のものとすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である薄膜積層装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の薄膜積層装置２０は、それぞれロールされた連続する第２の薄膜１４と第３の薄膜１６とを所定形状に切断して連続する第１の薄膜１２を挟持する状態でホットプレスにより積層状態で接合する装置であり、図示するように、鉛直上方と下方に略面対称に配置され同期して回転駆動する一対のローラ３０を備える。図示しないが、第１の薄膜１２は、巻き取りローラにより巻き取られるようになっている。なお、実施例では、第１の薄膜１２は、湿潤状態で良好なプロトン導電性を示す高分子材料、例えばパーフルオロスルホネートイオノマー（デュポン製の商品名「ナフィオン」）により厚さが１０〜３００μｍ程度に形成された薄膜の両面に白金または白金と他の金属との合金からなる触媒を担持する粉末カーボンが所定形状に塗布されているものである。また、第２の薄膜１４と第３の薄膜１６は、カーボン繊維を織成して得られるカーボンクロスにより形成されたものである。したがって、実施例の薄膜積層装置２０では、燃料電池に用いられる両面に触媒を担持した電解質膜を二つのガス拡散電極で挟持してなる発電層を製造するものとなる。
【００３１】
図２はローラ３０の構成の概略を示す構成図であり、図３はローラ３０の外周面を平面に展開して示す説明図である。ローラ３０は、図２に示すように、１／４周で１つのステージをなすよう４つのステージとして構成されており、各ステージの外周面近傍には、図示しない吸引ブロワに接続されて負圧を形成する負圧室３４が形成されている。この負圧室３４は、ローラ３０の外周面の略全面に形成された複数の細孔３２（図３参照）と連通しており、外周面に第２の薄膜１４や第３の薄膜１６が載置されたときに、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を吸引により回転方向への搬送を可能にしている。また、ローラ３０の外周面には、図３に示すように、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を切断するためのカッター溝３６，３８が形成されている。したがって、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６は、図３の１４Ａの符号で示したハッチングの形状に切断されることになる。
【００３２】
ローラ３０の各ステージの間には、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の位置を決める位置決め機構４０が埋め込まれている。位置決め機構４０は、ローラ３０に形成された貫通孔４２に嵌挿されて径方向に移動可能な位置決めピン４６と、この位置決めピン４６の径方向の移動を二つの位置に固定する位置決めカム４８とから構成されている。なお、ローラ３０の外周面の位置決めカム４８に整合する位置には貫通孔４４が形成されている。なお、図２中、上部に記載され符号を付して説明に供した位置決め機構４０は位置決めピン４６が突出した状態の位置決め状態であり、他の３つの位置決め機構４０は位置決めピン４６が引っ込んだ状態の位置決め解除状態である。
【００３３】
ローラ３０の負圧室３４の内側には、ローラ３０を加熱するヒータ５０が取り付けられており、ローラ３０の外周面の温度が所定温度（実施例では１５０℃）になるよう調節されている。また、ローラ３０の回転軸には、モータ５２の回転軸が機械的に接続されており、モータ５２により回転駆動されるようになっている。このモータ５２は、実施例では、回転角度を容易に制御可能なステッピングモータにより構成した。
【００３４】
薄膜積層装置２０は、図１に示すように、二つのローラ３０のうち鉛直上方のローラ３０を昇降可能な昇降装置５４に取り付けられており、鉛直下方のローラ３０は、床に固定されている。なお、昇降装置５４は、シリンダ５６の油圧により駆動するようになっている。
【００３５】
薄膜積層装置２０は、ローラ３０の鉛直方向の第２の薄膜１４や第３の薄膜１６が供給される位置に、位置決め機構４０の位置決めピン４６を嵌挿可能な孔６１を有し膜と当接する面がローラ３０の外周面より粗く形成された膜押さえ６０と、ローラ３０の外周面に形成されたカッター溝３８と整合して第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を切断する第１カッター６２と、貫通孔４４を介して位置決め機構４０の位置決めカム４８を押圧して位置決めピン４６を突出させる位置決め起動装置６４とを備える。また、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６が供給される位置から後段側に約９０度回転した位置に、位置決め機構４０の位置決めピン４６を押して位置決めピン４６を引っ込んだ状態にする位置決め解除装置６６と、ローラ３０の外周面に形成されたカッター溝３６と整合して第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を切断する第２カッター６８と、この第２カッター６８により切断された端切れ（図３の端切れ１４Ｂ）を回収する端切れ回収箱７２とを備える。図４は、第２カッター６８を拡大して示す拡大図である。第２カッター６８には、端切れ１４Ｂを吸引により吸着する吸引孔７０が形成されており、切断時に端切れ１４Ｂを吸着し、切断完了後に吸着を解除することにより、端切れ１４Ｂが端切れ回収箱７２に回収されるようになっている。
【００３６】
次に、こうして構成された実施例の薄膜積層装置２０の動作について説明する。図５は、実施例の薄膜積層装置２０により第１の薄膜１２，第２の薄膜１４，第３の薄膜１６が積層されて接合される様子を例示する工程図である。積層は、まず、第２の薄膜１４および第３の薄膜１６の先端部の位置決め工程から行なわれる（工程Ｓ１０）。図６は、この膜先端部の位置決め工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。図６には鉛直上方の第２の薄膜１４用のローラ３０のみを示したが、一対のローラ３０は同一の動作をするから、鉛直下方の第３の薄膜１６用のローラ３０の動作も同様である。以下同様に、鉛直上方の第２の薄膜１４用のローラ３０についての説明は、鉛直下方の第３の薄膜１６用のローラ３０についても同様に成り立つ。先端部の位置決め工程は、図６に示すように、膜押さえ６０により第２の薄膜１４を押さえた状態で位置決め起動装置６４で位置決め機構４０の位置決めカム４８を押し込んで位置決めピン４６をローラ３０の外周面から突出させ、位置決めピン４６により連続する第２の薄膜１４（図中Ｃで示される膜）を貫通する工程である。このとき昇降装置５４は、ローラ３０を持ち上げた状態である。また、図中、第２の薄膜Ａや第２の薄膜Ｂを外周面に備えるステージの負圧室３４は吸引ブロワによって負圧が発生している状態であり、他のステージの負圧室３４は負圧が発生していない状態である。
【００３７】
膜の先端部の位置決めを行なうと、続いてホットプレスにより接合すると共に膜送りの工程を行なう（工程Ｓ１２）。図７はこのホットプレス・膜送り工程の開始時における薄膜積層装置２０の動作を示す説明図であり、図８はホットプレス・膜送り工程の終了時における薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。ホットプレス・膜送り工程の開始時では、図７に示すように、膜押さえ６０と位置決め起動装置６４とを解除すると共に、昇降装置５４のシリンダ５６に油圧を作用させて、ローラ３０を降下すると共に一対のローラ３０によって第１の薄膜１２や第２の薄膜１４，第３の薄膜１６は、所定のクリアランスを保った一対のローラ３０の間を通過する過程で、膜の厚みがそのクリアランス以上の部分を、ローラ間の圧力（１０〜１００ＭＰａ）により押圧する。そして、モータ５２によりローラ３０を回転駆動する。ローラ３０の外周面は、ヒータ５０により所定温度に調節されているから、一対のローラ３０のニップ部に搬送された第２の薄膜Ａは、圧力と熱とが加えられるホットプレスにより第１の薄膜１２に積層された状態で接合される。なお、図示しないが、鉛直下方のローラ３０にも第３の薄膜１６が鉛直上方のローラ３０と同期して搬送されるから、第１の薄膜１２には、上面から第２の薄膜Ａが接合されると共に、下面からは第３の薄膜が接合される。ローラ３０が約１／４周回転し第２の薄膜Ａの後端部までホットプレスが完了すると、モータ５２の運転を停止し、図６で位置決めを行なった第２の薄膜Ｃを外周面に備えるステージの負圧室３４に負圧を発生されると共に第２の薄膜Ａを吸着していたステージの負圧室３４の負圧を解除する。そして、昇降装置５４のシリンダ５６の油圧を抜いて鉛直上方のローラ３０を上方に上昇させる。
【００３８】
ホットプレス・膜送り工程を終了すると、続いて膜の切断と位置決め解除の工程を行なう（工程Ｓ１４）。図９は、この膜切断・位置決め解除工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。図示するように、この工程では、膜押さえ６０により連続する第２の薄膜Ｄを押さえると共に第１カッター６２とカッター溝３８とを整合させて第２の薄膜Ｃの後端部を切断する。また、第２カッター６８に付随する吸引孔７０を吸引した状態で第２カッター６８をカッター溝３６と整合させて第２の薄膜Ｃの先端部を形成すると共に端切れ１４Ｂを吸引し、位置決め解除装置６６を操作して位置決め機構４０の位置決めピン４６を押し込んで位置決めを解除する。こうした動作と平行して第１の薄膜１２を巻き取る巻き取りローラ（図示せず）により第１の薄膜１２の若干量の巻き取りが行なわれる。
【００３９】
膜切断・位置決め解除工程が終了すると、端切れ１４Ｂを除去する工程が行なわれる（工程Ｓ１６）。図１０は、この端切れ除去工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。この工程では、第１カッター６２と第２カッター６８とを持ち上げると共に第２カッター６８に付随する吸引孔７０への吸引を解除する。この結果、吸引孔７０の吸引により吸着していた端切れ１４Ｂは、端切れ回収箱７２に回収される。また、この工程では、位置決め解除装置６６の終了動作としての押し込め部の持ち上げ動作を行なう。なお、膜押さえ６０は、作動した状態である。
【００４０】
そして、最後に第２の薄膜Ｃと連続する第２の薄膜Ｄとの間隔を確保する工程を行なう（工程Ｓ１８）。この工程では、モータ５２を駆動してローラ３０を図２に示す角度βだけ回転させる。膜押さえ６０により連続する第２の薄膜Ｄは押圧力を受けるが、膜押さえ６０の膜の当接面はローラ３０の外周面より粗く形成されているから、ローラ３０は第２の薄膜Ｄを搬送することなく回転する。この結果、第２の薄膜Ｃの後端部と連続する第２の薄膜Ｄの先端部とに、ローラ３０の回転角βに対応する間隔を確保することができる。
【００４１】
実施例の薄膜積層装置２０は、上述した図５に示す５つの工程を繰り返すことにより、連続して第１の薄膜１２に所定形状に切断された第２の薄膜１４と第３の薄膜１６とを積層し接合する。
【００４２】
以上説明した実施例の薄膜積層装置２０によれば、それぞれ連続する第２の薄膜１４と第３の薄膜１６を所定形状に切断し、連続する第１の薄膜１２を挟持する状態で積層し、接合することができる。しかも、位置決め機構４０により位置決めし、負圧室３４に負圧をかけて所定形状に切断した第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を積層位置まで同期して搬送するから、高い精度で積層することができる。連続する第１の薄膜１２や第２の薄膜１４，第３の薄膜１６を用い、手作業を介さないから、高い生産性を確保することができる。
【００４３】
また、実施例の薄膜積層装置２０によれば、位置決めピン４６により貫通孔が形成された第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の部位は端切れ１４Ｂとして切り取られるから、性能の低下を招くことがない。しかも、端切れ１４Ｂは小さいから、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の利用率を高くすることができる。
【００４４】
さらに、本発明の薄膜積層装置２０によれば、第１の薄膜１２や第２の薄膜１４，第３の薄膜１６の搬送、位置決め、所定形状への切断、加圧、加熱を一対のローラ３０とこれに付随する小型の装置によって行なうから、装置の小型化を図ることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例としての薄膜積層装置１２０について説明する。この第２実施例の薄膜積層装置１２０は、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６をローラ１３０の外周面に固定する位置決め機構１４０と、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６をローラ１３０の表面に吸引する吸引機構１５０と、第２カッターに相当する切断機構１６０が異なる点を除いて第１実施例の薄膜積層装置２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例の薄膜積層装置１２０の説明では、異なる構成についてのみ説明することにする。
【００４６】
図１２は第２実施例の薄膜積層装置１２０のローラ１３０の構成の概略を示す構成図であり、図１３はローラ１３０の断面構成の概略を示す説明図であり、図１４はローラ１３０の外周面を平面に展開して示す説明図である。第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える位置決め機構１４０は、図１２に示すように、第１実施例の薄膜積層装置２０が備える位置決め機構４０と同様に９０度の間隔をおいてローラ１３０の外周面の４箇所に設けられている。位置決め機構１４０は、図１４に示すように、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部をローラ１３０の外周面とで挟持するクランパ１４１と、このクランパ１４１を回転可能に軸支するシャフト１４２とを備える。クランパ１４１とシャフト１４２は、ローラ１３０に設けられた取付孔１４３に納められており、シャフト１４２はねじりバネ１４４により図１４中左回転側に付勢力を受けるようになっている。また、シャフト１４２の端部には回転軸を偏心させたレバー１４５が取り付けられている。
【００４７】
図１５はクランパ１４１により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部を位置決めしている状態を示す説明図であり、図１６はクランパ１４１が取付孔１４３に収納されている状態を示す説明図である。図１５に示すように、クランパ１４１は、ねじりバネ１４４に抗してシャフト１４２を回転軸として右側に回転させると、その端部の膜押さえ部１４１ａが取付孔１４３から出てローラ１３０の外周面とにより第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部を挟持して位置決めできるようになっている。逆に回転させると、図１６に示すように、クランパ１４１は取付孔１４３内に収納される。図１２中、１２時と９時に位置する位置決め機構４０はクランパ１４１により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を位置決めしている状態であり、３時と６時に位置する位置決め機構４０はクランパ１４１が取付孔１４３に収納されている状態である。また、図１４では、左側と中央に描かれた位置決め機構１４０がクランパ１４１により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を位置決めしている状態であり、右側に描かれた位置決め機構１４０がクランパ１４１が取付孔１４３に収納されている状態である。
【００４８】
位置決め機構１４０は、更に、図１３に示すように、レバー１４５を押さえ込んでクランパ１４１により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を位置決めするカム１４６を備える。図１７は、カム１４６のローラ１３０に対する位置を説明する説明図である。図示するように、カム１４６は、上方のローラ１３０に対して１２時の位置から約７時の位置に配置されている。カム１４６の１２時の位置には、レバー１４５をシャフト１４２に対して回転させながら押さえ込む押さえ部１４７が形成されている。したがって、位置決め機構１４０が１２時の位置まで回転すると、レバー１４５がカム１４６の押さえ部１４７に当接して図１６の収納状態から図１５の位置決め状態になる。このとき、前述した膜押さえ６０により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６が押さえられているから、クランパ１４１の膜押さえ部１４１ａとローラ１３０の外周面とにより図１４に示すように第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部を挟持して位置決めする。位置決め機構１４０が約７時の位置まで回転すると、カム１４６に押さえられていたレバー１４５は開放される。このとき、シャフト１４２はねじりバネ１４４により付勢力を受けているから、クランパ１４１は取付孔１４３に収納される。
【００４９】
こうした第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える位置決め機構１４０では、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６に貫通孔を形成しないから、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６に損傷を与えることがない。また、カム１４６の長さを調節することにより位置決めの開始と解除を自由に設計することができる。
【００５０】
第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える吸引機構１５０は、図１２に示すように、ローラ１３０の各ステージに各々設けられており、図示しない吸引ポンプにより吸引される第１負圧室１５１と、バネ１５２に付勢されたチェック弁１５３を有する弁室１５４と、弁室１５４とローラ１３０の外周面に複数設けられた細孔１３２とを連絡する第２負圧室１５５と、チェック弁１５３を押圧して開弁する開弁カム１５６とを備える。開弁カム１５６は、ローラ１３０の非回転部分の１２時の位置から左回りに約６時の位置に亘って配置されており、チェック弁１５３が回転により１２時の位置に至ると、開弁カム１５６がチェック弁１５３を弁室１５４側にバネ１５２に抗して押圧することによって開弁する。第１負圧室１５１が弁室１５４と連通すると、第１負圧室１５１の負圧が弁室１５４と連通する第２負圧室１５５を細孔１３２に導かれる。そして、チェック弁１５３が約６時の位置に至ると、チェック弁１５３は開弁カム１５６による押圧から解除されて閉弁する。図１８に開弁状態を、図１９に閉弁状態を示す。
【００５１】
こうした第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える吸引機構１５０では、所望の範囲のみ第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を吸引して搬送することができる。
【００５２】
図２０は、第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える切断機構１６０の構成の概略を示す構成図である。図示するように、切断機構１６０は、本体１６１と、第１ピストン１６２を内装し本体１６１にヒンジ接続された第１シリンダ１６３と、同じく第２ピストン１６４を内装し本体１６１にヒンジ接続された第２シリンダ１６５と、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を切断するカッター部材１６６が取り付けられ一端が第１ピストン１６２にヒンジ接続されたアーム１６７と、第２ピストン１６４の動作に伴ってアーム１６７を支持する第１カムフォロア１６８とを備える。
【００５３】
第１ピストン１６２および第２ピストン１６４は、第１シリンダ１６３および第２シリンダ１６５に供給される油圧により駆動するようになっている。カッター部材１６６は、図２１の斜視図に示すように、Ｕ字形に２次元形成されたカッター１７０と、カッター１７０による切断の際に第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を押さえる膜押さえ１７１とを備える。アーム１６７は、本体１６１に形成されたカム溝１７２に嵌め込まれた第２カムフォロア１７３を備え、その動きが規制されるようになっている。なお、カム溝１７２は、第２カムフォロア１７３がトロコイド曲線を描くように形成されている。第２ピストン１６４の第２カムフォロア１７３の取付部１７４は、本体１６１に形成されたガイド溝１７５に嵌め込まれており、その動きが規制されるようになっている。なお、本体１６１には、アーム１６７の動きを規制するストッパ１７６，１７７も設けられている。
【００５４】
こうして構成された切断機構１６０は、次のように動作して第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を切断する。図２２は切断機構１６０の切断がなされない初期状態を示す説明図であり、図２３は切断機構１６０の切断開始のための初期動作を示す説明図であり、図２４は切断機構１６０の切断動作を示す説明図であり、図２５は切断機構１６０の切断終了時の状態を示す説明図である。切断機構１６０は、初期状態、即ち切断を行なわない状態のときには、図２２に示すように、第１ピストン１６２は完全に縮められ、第２ピストン１６４は完全に延ばされる。このときカッター部材１６６は、第１ピストン１６２が縮められることにより、ローラ１３０の外周面に搬送される第２の薄膜１４や第３の薄膜１６とに僅かな隙間をもって保持される。
【００５５】
こうした初期状態から、第１ピストン１６２を延ばす方向に第１シリンダ１６３に油圧を作用させると、図２３に示すように、カッター部材１６６はローラ１３０の外周面上の第２の薄膜１４や第３の薄膜１６に押し付けられるようになる。なお、第１ピストン１６２による作用力とカッター部材１６６のローラ１３０に対する押圧力とに対する反力は、アーム１６７に当接している第１カムフォロア１６８を介して第２ピストン１６４に作用する。
【００５６】
このカッター部材１６６をローラ１３０側に押し付けた状態から、図２４に例示するように、第２シリンダ１６５内の油圧を減圧して第２ピストン１６４を縮めると、第２ピストン１６４の端部に取り付けられた取付部１７４は本体１６１に形成されたガイド溝１７５にガイドされて移動する。このとき、第１カムフォロア１６８も取付部１７４と共に移動するから、第１ピストン１６２による作用力とカッター部材１６６のローラ１３０に対する押圧力とに対する反力の作用点が移動する。アーム１６７は第２カムフォロア１７３とカム溝１７２とによりその動きがトロコイド曲線となるよう規制されているから、カッター部材１６６はローラ１３０の外周面上を滑ることなく接しながら周方向に回転運動して第２の薄膜１４や第３の薄膜１６から端切れ１４Ｂを切断する。第１ピストン１６２は第１シリンダ１６３に油圧が作用しているから、第２ピストン１６４の動きに伴って図２５に例示する状態になるまで伸びる。なお、切断された端切れ１４Ｂは、第２実施例の薄膜積層装置１２０では、図１７に例示する吸い込み管１７８に吸い込まれるようになっている。
【００５７】
第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の切断を終了すると、第１シリンダ１６３の油圧を減圧してカッター部材１６６のローラ１３０側への押圧力を解除する。このとき、アーム１６７は、支持を失うことにより本体１６１側に移動するが、ストッパ１７６，１７７によって止められる。
【００５８】
こうした第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える切断機構１６０では、Ｕ字形に２次元形成されたカッター１７０を有するカッター部材１６６をローラ１３０の外周面に対して押圧力を作用させながら滑ることなく接しながら周方向に回転運動させることにより、ローラ１３０の外周面上に吸引されている第２の薄膜第３の薄膜１６から端切れ１４Ｂを切断することができる。
【００５９】
以上説明した第２実施例の薄膜積層装置１２０では、第１実施例の薄膜積層装置２０が備える位置決め機構４０や吸引機構，第２カッター６８に代えて位置決め機構１４０や吸引機構１５０，切断機構１６０を備えるが、第１実施例の薄膜積層装置２０と同様な機能を果たすから、第１実施例の薄膜積層装置２０が奏する効果と同様な効果を奏することができる。
【００６０】
第１実施例の薄膜積層装置２０や第２実施例の薄膜積層装置１２０では、第１の薄膜１２の両面に第２の薄膜１４，第３の薄膜１６を積層・接合するものとしたが、第１の薄膜１２の一方の面にのみ第２の薄膜１４を積層・接合するものとしてもよい。この場合、例えば鉛直下方のローラ３０，１３０は、作用する圧力を支持できる機能だけを保持すればよく、負圧室３４や位置決め機構４０，位置決め機構１４０や吸引機構１５０などを備えない単なるローラとすることができる。
【００６１】
第１実施例の薄膜積層装置２０や第２実施例の薄膜積層装置１２０では、燃料電池に用いられる発電層を形成するものとして構成したが、第１の薄膜１２や第２の薄膜１４，第３の薄膜１６は如何なる膜であっても差し支えない。この場合で更に第１の薄膜１２や第２の薄膜１４の表面に接着剤が塗布されているときには、ローラ３０，１３０はヒータ５０を備えないものとしてもよいし、昇降装置５４による作用させる圧力も積層する膜によって設定すればよい。また、第１の薄膜１２や第２の薄膜１４が熱により接着性を得られるもののときには、昇降装置５４による加圧は行なわないものとしても差し支えない。加圧は必要に応じて実施すればよいが、昇降装置５４は膜先端位置決め精度上必須であるため、加圧不要な場合にも残すことが望ましい。
【００６２】
第１実施例の薄膜積層装置２０では、位置決めピン４６を位置決めカム４８によりその位置を固定できるようにしたが、カム以外の移動手段を用いるものとしてもよい。また、第１実施例の薄膜積層装置２０では位置決めピン４６により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６を貫通して位置決めするものとし、第２実施例の薄膜積層装置１２０では、クランパ１４１とローラ１３０とにより第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部を挟持することにより位置決めするものとしたが、貫通せずに引っかけるだけで位置決めするものとしたり、位置決め機構４０，１４０に代えて吸引孔を設け、第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の先端部を吸引による吸着で位置決めするものとしてもよい。
【００６３】
第１実施例の薄膜積層装置２０や第２実施例の薄膜積層装置１２０では、ヒータ５０によりローラ３０，１３０の外周面が所定温度となるように加熱したが、ローラ３０，１３０の内部あるいは外部から赤外線を照射することによりローラ３０，１３０の外周面あるいは第１の薄膜１２や第２の薄膜１４を加熱するものとしてもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である薄膜積層装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 ローラ３０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】 ローラ３０の外周面を平面に展開して示す説明図である。
【図４】 第２カッター６８を拡大して示す拡大図である。
【図５】 実施例の薄膜積層装置２０により第１の薄膜１２，第２の薄膜１４，第３の薄膜１６が積層されて接合される様子を例示する工程図である。
【図６】 膜先端部の位置決め工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図７】 ホットプレス・膜送り工程の開始時における薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図８】 ホットプレス・膜送り工程の完了時における薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図９】 膜切断・位置決め解除工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図１０】 端切れ除去工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図１１】 膜間確保工程の際の薄膜積層装置２０の動作を示す説明図である。
【図１２】 第２実施例の薄膜積層装置１２０のローラ１３０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】 ローラ１３０の断面構成の概略を示す説明図である。
【図１４】 ローラ１３０の外周面を平面に展開して示す説明図である
【図１５】 クランパ１４１により第２の薄膜１４や第３の薄膜１６の端部を位置決めしている状態を示す説明図である。
【図１６】 クランパ１４１が取付孔１４３に収納されている状態を示す説明図である。
【図１７】 カム１４６のローラ１３０に対する位置を説明する説明図である。
【図１８】 チェック弁１５３の開弁状態を示す説明図である。
【図１９】 チェック弁１５３の閉弁状態を示す説明図である。
【図２０】 第２実施例の薄膜積層装置１２０が備える切断機構１６０の構成の概略を示す構成図である。
【図２１】 カッター部材１６６の構成の概略を示す斜視図である。
【図２２】 切断機構１６０の切断がなされない初期状態を示す説明図である。
【図２３】 切断機構１６０の切断開始のための初期動作を示す説明図である。
【図２４】 切断機構１６０の切断動作を示す説明図である。
【図２５】 切断機構１６０の切断終了時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１２ 第１の薄膜、１４ 第２の薄膜、１４Ｂ 端切れ、１６ 第３の薄膜、２０ 薄膜積層装置、３０ ローラ、３２ 細孔、３４ 負圧室、３６，３８ カッター溝、４０ 位置決め機構、４２，４４ 貫通孔、４６ 位置決めピン、４８ 位置決めカム、５０ ヒータ、５２ モータ、５４ 昇降装置、５６ シリンダ、６０ 膜押さえ、６２ 第１カッター、６４ 位置決め起動装置、６６位置決め解除装置、６８ 第２カッター、７０ 吸引孔、７２ 端切れ回収箱、１２０ 薄膜積層装置、１３０ ローラ、１４０ 位置決め機構、１４１ クランパ、１４１ａ 膜押さえ部、１４２ シャフト、１４３ 取付孔、１４４ ねじりバネ、１４５ レバー、１４６ カム、１４７ 押さえ部、１５０ 吸引機構、１５１ 第１負圧室、１５２ バネ、１５３ チェック弁、１５４ 弁室、１５６ 開弁カム、１６０ 切断機構、１６１ 本体、１６２ 第１ピストン、１６３ 第１シリンダ、１６４ 第２ピストン、１６５ 第２シリンダ、１６６ カッター部材、１６７ アーム、１６８ 第１カムフォロア、１７０ カッター、１７１ 膜押さえ、１７２ カム溝、１７３ 第２カムフォロア、１７４取付部、１７５ ガイド溝、１７６，１７７ ストッパ、１７８ 吸い込み管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film laminating apparatus, and more specifically, a thin film laminating apparatus that cuts and laminates a second thin film continuous to a continuous first thin film into a predetermined shape and a second continuous to the continuous first thin film. The present invention relates to a thin film laminating apparatus for laminating a thin film and a continuous third thin film into a predetermined shape.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of thin film laminating apparatus, an apparatus for positioning and laminating an electrolyte membrane used for a fuel cell and an electrode base material has been proposed (for example, JP-A-8-335462). In this apparatus, a predetermined rectangular shape that is positioned and placed next to a place where this electrode base material is placed is formed on an electrode base material that is placed and placed in a predetermined rectangular shape. The deposited electrolyte membrane is moved vertically and horizontally. The vertical and horizontal movement of the electrolyte membrane is performed by sucking the electrolyte membrane to a suction plate that can move vertically and horizontally. In this apparatus, it is said that a film can be accurately laminated in a short time by adopting such a lamination method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a thin film laminating apparatus, since the electrode base material and the electrolyte membrane need to be cut into a predetermined shape, it is not possible to stack rolled continuous thin films. For this reason, productivity will become low. Moreover, although it is necessary to mount an electrode member and an electrolyte membrane in a predetermined place, since this mounting is not performed by a thin film laminating apparatus, it is necessary to provide a separate apparatus for mounting or manually. . If a device for mounting is provided, the accuracy of thin film stacking is greatly reduced depending on the accuracy, and if it is manually operated, the reduction in productivity is further highlighted.
[0004]
One object of the thin film laminating apparatus of the present invention is to laminate continuous thin films. Another object of the thin film stacking apparatus of the present invention is to stack thin films with high accuracy. Furthermore, it is an object of the thin film laminating apparatus of the present invention to improve the productivity of thin film lamination.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
The thin film laminating apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above object.
[0006]
The first thin film laminating apparatus of the present invention cuts a continuous second thin film into a predetermined shape into a continuous first thin film. After A thin film laminating apparatus for laminating, the suction means transporting the second thin film to a stacking position and transporting the second thin film and the first thin film while laminating; Positioning means for fixing the tip in the transport direction of the second thin film at a predetermined position, and cutting means for cutting the second thin film transported to the stacking position by the transport means into the predetermined shape, The cutting means is Continuously transported by the transporting means with the leading end in the transporting direction fixed by the positioning means A first cutter that separates and cuts the second thin film to form a cut rear end of the second thin film having the predetermined shape; Continuing to be conveyed by the conveying means with the leading end in the conveying direction being fixed by the positioning means The separated and cut second thin film Carrying How to send Destination A second cutter that cuts the end portion to form the second thin film having the predetermined shape. Mu This is the gist.
[0007]
In the first thin film laminating apparatus of the present invention, the transport means sucks the continuous second thin film and transports it to the stacking position, and stacks the second thin film and the continuous first thin film. The positioning means includes a second thin film continuous to a predetermined position of the transport means. Forward direction The end is fixed, and the cutting means is conveyed to the stacking position by the conveying means. Be The second thin film is cut into a predetermined shape. Therefore, according to the first thin film laminating apparatus of the present invention, the continuous first thin film , The continuous second thin film can be cut into a predetermined shape and laminated. Moreover, the second thin film which is continuous by the positioning means Ahead Positioning the end and the second in the cut state Thin Move the membrane into place Laminate on the first thin film Because of the second Thin The film can be laminated with high accuracy without being affected by the turning of the film tip. In addition, since the continuous second thin film on the way of conveyance is laminated after being cut into a predetermined shape, high productivity can be ensured.
[0008]
In such a first thin film laminating apparatus of the present invention, the second thin film cut into the predetermined shape is cut. rear Cutting the end and the continuous second thin film left by the cutting Ahead It is also possible to provide a film-to-film adjusting unit that adjusts the distance from the end to a predetermined distance. If it carries out like this, the 2nd thin film of a predetermined shape can be laminated | stacked on a 1st thin film for every predetermined interval. As a result, it is possible to prevent the leading edge of the next film from being caught when performing lamination for each predetermined shape, and to easily separate and cut the laminated body laminated with a predetermined interval.
[0009]
In the first thin film laminating apparatus of the present invention, the positioning means includes a penetrating member that penetrates the second thin film, and a penetrating release that penetrates the second thin film by the penetrating member and cancels the penetrating. And a mechanism. In this way, the second thin film can be positioned by the penetrating member.
[0010]
Alternatively, in the first thin film laminating apparatus of the present invention, the positioning unit may be a unit that is attached to the transport unit and sandwiches the cut end portion of the second thin film with the transport unit. . If it carries out like this, it can position without forming a through-hole in a 2nd thin film. In this aspect of the first thin film laminating apparatus of the present invention, the positioning means includes a rotatable shaft and the second thin film formed between the shaft and the second thin film as the shaft rotates. Along with the conveyance of the second thin film by the nipping part and the conveying means, the shaft is rotated in a predetermined direction so that the nipping part is First While the thin film of 2 is clamped by the conveying means, the clamping unit is rotated by rotating the shaft in the opposite direction to the predetermined direction. First And a rotation mechanism that does not sandwich the thin film.
[0011]
Also, in the thin film laminating apparatus of the present invention, the conveying means includes a cylindrical first roller having suction means capable of sucking the second thin film, and a second roller that forms a pair with the first roller. It can also be provided.
[0012]
In the first thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes a first roller and a second roller, the suction means is means for sucking only a predetermined rotation angle range of the first roller. It can also be. In this way, since the suction is not performed when the predetermined rotation angle range is exceeded, the second thin film can be easily peeled off from the first roller. In the first thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the suction means includes a plurality of negative pressure chambers provided on the first roller and a plurality of outer circumferential surfaces of the first roller. A suction hole, a plurality of communication holes that communicate the plurality of suction holes with the negative pressure chamber for each block, and a plurality of valve bodies that are respectively provided in the plurality of communication holes and open and close each of the plurality of communication holes; An opening / closing means for opening and closing the plurality of valve bodies according to the rotation angle of the first roller may be provided. Furthermore, in the first thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the valve body is a check valve biased by a spring so as to close the communication hole, and the opening / closing means resists the check valve against the spring. It can also be a means.
[0013]
Further, in the first thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes a first roller and a second roller, the cutting means includes a cutting blade in which cutting blade tips are two-dimensionally arranged, and the cutting The second thin film in which the blade is sucked by the first roller A trochoid curved shape while contacting without sliding on the outer peripheral surface of the first roller via It is also possible to provide a cutting blade drive mechanism that causes the blade to rotate. If it carries out like this, the 2nd thin film attracted | sucked by the 1st roller can be cut | disconnected over the circumferential direction using an inexpensive cutting blade. In the first thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the cutting blade drive mechanism supports the one end of the cutting blade and can also press the cutting blade toward the first roller, A second support part that supports the other end of the cutting blade while moving in a trochoidal curve may be provided.
[0014]
Further, in the first thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes a first roller and a second roller, the first roller has a circumferential length that is twice or more the length of the predetermined shape. It can also be formed to have. If it carries out like this, the 2nd thin film of a predetermined shape can be conveyed at least in a semicircle.
[0015]
In addition, in the first thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes the first roller and the second roller, the interval adjustment for adjusting the interval between the first roller and the second roller. Means may be provided.
[0016]
In the first thin film laminating apparatus of the present invention, the first thin film is formed of a polymer material exhibiting proton conductivity in a wet state, and the second thin film exhibits gas permeability and conductivity. It can also be formed of a material. If it carries out like this, the electrolyte membrane and gas diffusion electrode which are used for a fuel cell can be laminated | stacked.
[0017]
The second thin film laminating apparatus of the present invention forms a continuous second thin film and a continuous third thin film into a predetermined shape on the continuous first thin film. Respectively Cut After A thin film laminating apparatus for laminating, wherein the second thin film is sucked and transported to a stacking position, and the third thin film is sucked and transported to the stacking position, and the second thin film and the third thin film are stacked. Conveying means for laminating the first thin film with the thin film, and first positioning means for fixing the leading end in the conveying direction of the second thin film at a first predetermined position of the conveying means, A second positioning means for fixing a leading end portion of the third thin film in the transport direction to a second predetermined position of the transport means; and the second thin film transported to the stacking position by the transport means. First cutting means for cutting into a shape, and second cutting means for cutting the third thin film transported to the stacking position by the transporting means into the predetermined shape, the first and second The cutting means is Continuously transported by the transport means in a state where the front end in the transport direction is fixed by the first and second positioning means. A first cutter that separates and cuts the second and third thin films to form the cut rear ends of the second and third thin films having the predetermined shape; Each of the first and second positioning means is continuously conveyed by the conveying means with the leading end in the conveying direction being fixed. The separated and cut second and third thin films Carrying How to send Destination A second cutter that cuts the end portion to form the second and third thin films having the predetermined shape. Mu .
[0018]
In the second thin film laminating apparatus of the present invention, the conveying means includes a continuous second thin film and , The continuous third thin film is sucked and conveyed to the stacking position, and the second thin film and the third thin film are stacked so as to sandwich the first thin film. The first positioning means and the second positioning means are at the first predetermined position and the second predetermined position of the transport means. , Of the second continuous film Forward direction Of the end and the continuous third thin film Forward direction The end is fixed, and the first cutting means and the second cutting means are conveyed to the stacking position by the conveying means. Be The second thin film and the third thin film are cut into a predetermined shape. Therefore, according to the second thin film laminating apparatus of the present invention, a continuous first thin film is formed. , The continuous second thin film and third thin film can be cut into a predetermined shape and laminated. Moreover, the second thin film that is continuous by the first positioning means and the second positioning means Ahead End and third thin film Ahead Positioning the end and the second in the cut state Thin Move the membrane and the third thin film into place Layered on the first thin film Second to let And third of Thin The film can be laminated with high accuracy without being affected by the turning of the film tip. Moreover, since the continuous 2nd thin film and 3rd thin film which are in the middle of conveyance are cut | disconnected in a predetermined shape, they are laminated | stacked, Therefore High productivity can be ensured.
[0019]
In such a second thin film laminating apparatus of the present invention, the second thin film cut into the predetermined shape is cut. rear Cutting the end and the continuous second thin film left by the cutting Ahead A first inter-film adjusting means for adjusting the distance from the end portion to be a predetermined distance, and cutting the third thin film cut into the predetermined shape rear Cutting the end and the continuous third thin film left by the cutting Ahead A second inter-film adjusting unit that adjusts the distance from the end to a predetermined distance may be provided. If it carries out like this, the 2nd thin film and 3rd thin film of a predetermined shape can be laminated | stacked on a 1st thin film for every predetermined interval. As a result, it is possible to prevent the leading edge of the next film from being caught when performing lamination for each predetermined shape, and to easily separate and cut the laminated body laminated with a predetermined interval.
[0020]
In the second thin film laminating apparatus of the present invention, the first positioning means and the second positioning means include a penetrating member penetrating the corresponding second and third thin films, and the penetrating member. It is also possible to include a penetration release mechanism that performs penetration and cancellation of the corresponding second and third thin films. If it carries out like this, a 2nd thin film and a 3rd thin film can be positioned with a penetration member.
[0021]
Alternatively, in the second thin film laminating apparatus of the present invention, the first positioning means and the second positioning means are attached to the conveying means and correspond to the cut end portions of the second and third thin films, respectively. It can also be a means for clamping with the conveying means. If it carries out like this, each can be positioned, without forming a through-hole in a 2nd thin film and a 3rd thin film. In the second thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the first positioning means and the second positioning means correspond to a rotatable shaft and the shaft formed on the shaft and corresponding to the rotation of the shaft. A sandwiching portion for sandwiching the second and third thin films by the transporting means, and the sandwiching portion by rotating the shaft in a predetermined direction along with the transport of the corresponding second and third thin films by the transporting means. Said First 2, the third thin film is clamped by the conveying means, while the shaft is rotated in the opposite direction to the predetermined direction so that the clamping part is First 2 and a rotation mechanism that does not sandwich the third thin film.

[0022]
Further, in the second thin film laminating apparatus of the present invention, the conveying means includes a cylindrical first roller having first suction means capable of sucking the second thin film, and a pair of the first roller and the first roller. And a cylindrical second roller having second suction means capable of sucking the third thin film.
[0023]
In the second thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes a first roller and a second roller, the first suction means and the second suction means correspond to the corresponding first, first, and second suction means. It may be a means for sucking only the predetermined rotation angle range of the second roller. In this case, since suction is not performed when the predetermined rotation angle range is exceeded, the second thin film can be easily peeled off from the first roller, and the third thin film can be easily peeled off from the second roller. Can do. In the second thin film laminating apparatus of the present invention according to this aspect, the first suction unit and the second suction unit include negative pressure chambers respectively provided in the corresponding first and second rollers, A plurality of suction holes formed on substantially the entire outer peripheral surface of the corresponding first and second rollers; a plurality of communication holes that communicate the plurality of suction holes with the corresponding negative pressure chambers for each block; A plurality of valve bodies that are respectively provided in the plurality of communication holes and open and close the plurality of communication holes, and an opening / closing means that opens and closes the plurality of valve bodies according to the rotation angles of the corresponding first and second rollers. It can also be provided. Further, in the second thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the valve body is a check valve biased by a spring so as to close the communication hole, and the opening / closing means resists the check valve against the spring. It can also be a means to do.
[0024]
Further, in the second thin film laminating apparatus of the present invention, the first cutting means and the second cutting means correspond to the cutting blade in which cutting blade tips are two-dimensionally arranged, and the first blade corresponding to the cutting blade. The corresponding second and third thin films sucked by the second roller A trochoid curved shape while contacting without sliding on the outer peripheral surfaces of the first and second rollers via A cutting blade drive mechanism that rotates can also be provided. If it carries out like this, the corresponding 2nd, 3rd thin film attracted | sucked by the 1st, 2nd roller can be cut | disconnected over the circumferential direction using an inexpensive cutting blade. In the second thin film laminating apparatus of the present invention of this aspect, the cutting blade driving mechanism supports the one end of the cutting blade and presses the cutting blade against the corresponding first and second rollers. 1 support means and the 2nd support part which supports the other end of the said cutting blade, moving along a trochoid curve may be provided.

[0025]
Further, in the second thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes a first roller and a second roller, the first roller and the second roller have a length of the predetermined shape. It may be formed so as to have a circumferential length of twice or more. If it carries out like this, the 2nd thin film and 3rd thin film of a predetermined shape can be conveyed 1 sheet | seat at least a half circumference.
[0026]
In addition, in the second thin film laminating apparatus of the present invention in which the conveying means includes the first roller and the second roller, the interval adjustment for adjusting the interval between the first roller and the second roller. Means may be provided.
[0027]
In the second thin film laminating apparatus of the present invention, the first thin film is formed of a polymer material exhibiting proton conductivity in a wet state, and the second thin film and the third thin film are: It can also be formed of a material exhibiting gas permeability and conductivity. In this way, a power generation layer formed by sandwiching an electrolyte membrane used in a fuel cell between two diffusion electrodes can be manufactured by lamination.
[0028]
In the first or second thin film laminating apparatus of the present invention, the conveying means may include a pressure means for applying a pressure during the lamination. In this case, the first thin film and the second thin film, or the first thin film, the second thin film, and the third thin film can be integrated by pressure.
[0029]
In the first or second thin film laminating apparatus of the present invention, the transport means may include a heat action means for applying heat during the lamination. In this case, the first thin film and the second thin film, or the first thin film, the second thin film, and the third thin film can be integrated by heat.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a thin film laminating apparatus 20 according to an embodiment of the present invention. The thin film laminating apparatus 20 of the embodiment is laminated by hot pressing in a state in which the continuous second thin film 14 and the third thin film 16 which are respectively rolled are cut into a predetermined shape and the continuous first thin film 12 is sandwiched. As shown in the figure, it is provided with a pair of rollers 30 that are arranged substantially symmetrically in the vertical direction and are driven to rotate synchronously. Although not shown, the first thin film 12 is wound up by a winding roller. In the embodiment, the first thin film 12 has a thickness of about 10 to 300 μm by a polymer material showing good proton conductivity in a wet state, for example, perfluorosulfonate ionomer (trade name “Nafion” manufactured by DuPont). Powdered carbon carrying a catalyst made of platinum or an alloy of platinum and another metal is applied to both surfaces of the thin film formed in a predetermined shape. The second thin film 14 and the third thin film 16 are made of carbon cloth obtained by weaving carbon fibers. Therefore, in the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment, the power generation layer is manufactured by sandwiching the electrolyte membrane carrying the catalyst on both surfaces used in the fuel cell between the two gas diffusion electrodes.
[0031]
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the roller 30, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the outer peripheral surface of the roller 30 expanded on a plane. As shown in FIG. 2, the roller 30 is configured as four stages so as to form one stage with a quarter turn. In the vicinity of the outer peripheral surface of each stage, a negative pressure is connected to a suction blower (not shown). A negative pressure chamber 34 is formed. The negative pressure chamber 34 communicates with a plurality of pores 32 (see FIG. 3) formed on substantially the entire outer peripheral surface of the roller 30, and the second thin film 14 and the third thin film 16 are formed on the outer peripheral surface. When placed, the second thin film 14 and the third thin film 16 can be conveyed in the rotational direction by suction. Further, as shown in FIG. 3, cutter grooves 36 and 38 for cutting the second thin film 14 and the third thin film 16 are formed on the outer peripheral surface of the roller 30. Therefore, the 2nd thin film 14 and the 3rd thin film 16 are cut | disconnected by the hatching shape shown with the code | symbol 14A of FIG.
[0032]
A positioning mechanism 40 that determines the positions of the second thin film 14 and the third thin film 16 is embedded between the stages of the roller 30. The positioning mechanism 40 includes a positioning pin 46 that is fitted in a through hole 42 formed in the roller 30 and is movable in the radial direction, and a positioning cam 48 that fixes the radial movement of the positioning pin 46 at two positions. It is composed of A through hole 44 is formed at a position aligned with the positioning cam 48 on the outer peripheral surface of the roller 30. In FIG. 2, the positioning mechanism 40 described at the top and provided with reference numerals is in a positioning state in which the positioning pin 46 protrudes, and the other three positioning mechanisms 40 are retracted by the positioning pin 46. This is the state in which the positioning is released.
[0033]
A heater 50 for heating the roller 30 is attached inside the negative pressure chamber 34 of the roller 30, and the temperature of the outer peripheral surface of the roller 30 is adjusted to a predetermined temperature (150 ° C. in the embodiment). Further, the rotation shaft of the motor 52 is mechanically connected to the rotation shaft of the roller 30, and is rotated by the motor 52. In this embodiment, the motor 52 is a stepping motor that can easily control the rotation angle.
[0034]
As shown in FIG. 1, the thin film laminating apparatus 20 is attached to an elevating device 54 that can move up and down the vertically upper roller 30 of the two rollers 30, and the vertically lower roller 30 is fixed to the floor. . The lifting device 54 is driven by the hydraulic pressure of the cylinder 56.
[0035]
The thin film laminating apparatus 20 has a hole 61 into which the positioning pin 46 of the positioning mechanism 40 can be inserted at the position where the second thin film 14 and the third thin film 16 in the vertical direction of the roller 30 are supplied. A first film that cuts the second thin film 14 and the third thin film 16 in alignment with the film presser 60 having a contact surface rougher than the outer peripheral surface of the roller 30 and the cutter groove 38 formed on the outer peripheral surface of the roller 30. A cutter 62 and a positioning activation device 64 that presses the positioning cam 48 of the positioning mechanism 40 through the through hole 44 to project the positioning pin 46 are provided. In addition, the positioning release is performed by pressing the positioning pin 46 of the positioning mechanism 40 to the position rotated about 90 degrees to the rear stage from the position where the second thin film 14 or the third thin film 16 is supplied. A second cutter 68 that cuts the second thin film 14 and the third thin film 16 in alignment with the device 66, the cutter groove 36 formed on the outer peripheral surface of the roller 30, and an end cut cut by the second cutter 68; And a cutout collection box 72 for collecting (cutout 14B in FIG. 3). FIG. 4 is an enlarged view showing the second cutter 68 in an enlarged manner. The second cutter 68 is formed with a suction hole 70 for sucking the cut end 14B by suction, sucking the cut end 14B at the time of cutting, and releasing the suction after the cutting is completed, thereby collecting the cut end 14B in the cut end collection box 72. It has come to be.
[0036]
Next, the operation of the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment configured as described above will be described. FIG. 5 is a process diagram illustrating a state in which the first thin film 12, the second thin film 14, and the third thin film 16 are laminated and joined by the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment. Lamination is first performed from the positioning step of the tip portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 (step S10). FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the film tip positioning step. Although FIG. 6 shows only the roller 30 for the second thin film 14 vertically above, the pair of rollers 30 operate in the same way, so the operation of the roller 30 for the third thin film 16 vertically below is the same. It is. Similarly, the description about the roller 30 for the second thin film 14 vertically above is similarly applied to the roller 30 for the third thin film 16 vertically below. As shown in FIG. 6, the positioning process of the tip is performed by pressing the positioning cam 48 of the positioning mechanism 40 with the positioning starter 64 while the second thin film 14 is pressed by the film presser 60, and the positioning pin 46 of the roller 30. This is a step of projecting from the outer peripheral surface and penetrating through the second thin film 14 (film indicated by C in the figure) continuous by the positioning pin 46. At this time, the lifting device 54 is in a state where the roller 30 is lifted. In the drawing, the negative pressure chamber 34 of the stage having the second thin film A and the second thin film B on the outer peripheral surface is in a state where negative pressure is generated by the suction blower, and the negative pressure chamber 34 of the other stage. Is a state where no negative pressure is generated.
[0037]
When the leading end of the film is positioned, the film is then joined by hot pressing and the film feeding step is performed (step S12). FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 at the start of the hot press / film feeding process, and FIG. 8 is an explanatory view showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 at the end of the hot press / film feeding process. It is. At the start of the hot press / film feeding process, as shown in FIG. 7, the film presser 60 and the positioning starter 64 are released, and the hydraulic pressure is applied to the cylinder 56 of the lifting device 54 to lower the roller 30. Along with the pair of rollers 30, the first thin film 12, the second thin film 14, and the third thin film 16 pass between the pair of rollers 30 maintaining a predetermined clearance, and the thickness of the film exceeds the clearance. Is pressed by the pressure between the rollers (10 to 100 MPa). Then, the roller 30 is rotationally driven by the motor 52. Since the outer peripheral surface of the roller 30 is adjusted to a predetermined temperature by the heater 50, the second thin film A conveyed to the nip portion of the pair of rollers 30 is subjected to the first press by hot press to which pressure and heat are applied. The thin film 12 is joined while being laminated. Although not shown, since the third thin film 16 is also conveyed to the vertically lower roller 30 in synchronization with the vertically upper roller 30, the second thin film A is joined to the first thin film 12 from the upper surface. At the same time, the third thin film is joined from the lower surface. When the roller 30 rotates about 1/4 turn and the hot press is completed up to the rear end of the second thin film A, the operation of the motor 52 is stopped and the second thin film C positioned in FIG. A negative pressure is generated in the negative pressure chamber 34 of the stage provided, and the negative pressure in the negative pressure chamber 34 of the stage that has adsorbed the second thin film A is released. Then, the hydraulic pressure of the cylinder 56 of the elevating device 54 is released and the vertically upward roller 30 is raised upward.
[0038]
When the hot pressing / film feeding process is completed, a film cutting process and a positioning canceling process are subsequently performed (process S14). FIG. 9 is an explanatory view showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the film cutting / positioning release process. As shown in the drawing, in this step, the continuous second thin film D is pressed by the film presser 60 and the first cutter 62 and the cutter groove 38 are aligned to cut the rear end portion of the second thin film C. In addition, the second cutter 68 is aligned with the cutter groove 36 while the suction hole 70 attached to the second cutter 68 is sucked to form the tip portion of the second thin film C, and the end piece 14B is sucked to cancel the positioning. 66 is operated to push the positioning pin 46 of the positioning mechanism 40 to release the positioning. In parallel with this operation, a slight amount of the first thin film 12 is wound by a winding roller (not shown) that winds the first thin film 12.
[0039]
When the film cutting / positioning releasing process is completed, a process of removing the cut end 14B is performed (process S16). FIG. 10 is an explanatory view showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the cut off process. In this step, the first cutter 62 and the second cutter 68 are lifted and the suction to the suction hole 70 associated with the second cutter 68 is released. As a result, the cut end 14 </ b> B adsorbed by the suction of the suction hole 70 is collected in the cut end collection box 72. Further, in this step, the pushing-up portion lifting operation is performed as an end operation of the positioning release device 66. The membrane presser 60 is in an activated state.
[0040]
Finally, a step of securing an interval between the second thin film C and the continuous second thin film D is performed (step S18). In this step, the motor 52 is driven to rotate the roller 30 by the angle β shown in FIG. The second thin film D continuous by the film presser 60 is subjected to a pressing force, but the contact surface of the film of the film presser 60 is formed to be rougher than the outer peripheral surface of the roller 30, so Rotates without conveying. As a result, an interval corresponding to the rotation angle β of the roller 30 can be secured between the rear end portion of the second thin film C and the front end portion of the second thin film D.
[0041]
The thin film laminating apparatus 20 of the embodiment repeats the above-described five steps shown in FIG. 5, so that the second thin film 14 and the third thin film 16 continuously cut into a predetermined shape by the first thin film 12 Are laminated and joined.
[0042]
According to the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment described above, each of the continuous second thin film 14 and the third thin film 16 is cut into a predetermined shape, and the continuous first thin film 12 is sandwiched and sandwiched. Can be joined. In addition, since the second thin film 14 and the third thin film 16 positioned by the positioning mechanism 40 and applied with a negative pressure to the negative pressure chamber 34 and cut into a predetermined shape are conveyed synchronously to the laminating position, the lamination is performed with high accuracy. can do. Since continuous first thin film 12, second thin film 14, and third thin film 16 are used and no manual work is performed, high productivity can be ensured.
[0043]
Further, according to the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment, the portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 in which the through holes are formed by the positioning pins 46 are cut off as the end cuts 14B, which causes performance deterioration. There is no. Moreover, since the cut end 14B is small, the utilization factor of the second thin film 14 and the third thin film 16 can be increased.
[0044]
Furthermore, according to the thin film laminating apparatus 20 of the present invention, the first thin film 12, the second thin film 14, and the third thin film 16 are transported, positioned, cut into a predetermined shape, pressed, and heated with a pair of rollers 30. Therefore, the apparatus can be reduced in size.
[0045]
Next, a thin film stacking apparatus 120 as a second embodiment of the present invention will be described. The thin film laminating apparatus 120 according to the second embodiment includes a positioning mechanism 140 for fixing the second thin film 14 and the third thin film 16 to the outer peripheral surface of the roller 130, and the second thin film 14 and the third thin film 16 as a roller. The structure is the same as that of the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment, except that a suction mechanism 150 for sucking on the surface of 130 and a cutting mechanism 160 corresponding to the second cutter are different. Therefore, in the description of the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, only different configurations will be described.
[0046]
FIG. 12 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the roller 130 of the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, FIG. 13 is an explanatory diagram showing an outline of a sectional configuration of the roller 130, and FIG. It is explanatory drawing which expand | deploys and shows a surface in a plane. As shown in FIG. 12, the positioning mechanism 140 included in the thin film laminating apparatus 120 according to the second embodiment is similar to the positioning mechanism 40 included in the thin film laminating apparatus 20 according to the first embodiment. It is provided at four locations on the outer peripheral surface. As shown in FIG. 14, the positioning mechanism 140 includes a clamper 141 that holds the end portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 between the outer peripheral surfaces of the rollers 130, and rotatably supports the clamper 141. A shaft 142. The clamper 141 and the shaft 142 are accommodated in a mounting hole 143 provided in the roller 130, and the shaft 142 receives a biasing force on the left rotation side in FIG. 14 by a torsion spring 144. A lever 145 having a rotating shaft eccentric is attached to the end of the shaft 142.
[0047]
FIG. 15 is an explanatory view showing a state in which the end portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 are positioned by the clamper 141, and FIG. 16 shows a state in which the clamper 141 is housed in the mounting hole 143. It is explanatory drawing. As shown in FIG. 15, when the clamper 141 rotates to the right with the shaft 142 as the rotation axis against the torsion spring 144, the film pressing portion 141 a at its end comes out of the mounting hole 143 and the outer peripheral surface of the roller 130. Thus, the end portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 can be sandwiched and positioned. When rotated in reverse, the clamper 141 is accommodated in the mounting hole 143 as shown in FIG. In FIG. 12, the positioning mechanism 40 located at 12 o'clock and 9 o'clock is in a state where the second thin film 14 and the third thin film 16 are positioned by the clamper 141, and the positioning mechanism 40 located at 3 o'clock and 6 o'clock is the clamper. 141 is in a state of being accommodated in the mounting hole 143. In FIG. 14, the positioning mechanism 140 drawn on the left and center positions the second thin film 14 and the third thin film 16 with the clamper 141, and the positioning mechanism 140 drawn on the right side is the clamper. 141 is in a state of being accommodated in the mounting hole 143.
[0048]
As shown in FIG. 13, the positioning mechanism 140 further includes a cam 146 that presses the lever 145 and positions the second thin film 14 and the third thin film 16 by the clamper 141. FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the position of the cam 146 with respect to the roller 130. As shown in the drawing, the cam 146 is disposed at a position of about 7 o'clock from 12 o'clock with respect to the upper roller 130. At the 12:00 position of the cam 146, a pressing portion 147 is formed that presses the lever 145 while rotating it with respect to the shaft 142. Therefore, when the positioning mechanism 140 rotates to the 12 o'clock position, the lever 145 comes into contact with the pressing portion 147 of the cam 146 to change from the housed state of FIG. 16 to the positioned state of FIG. At this time, since the second thin film 14 and the third thin film 16 are pressed by the film presser 60 described above, the film presser 141a of the clamper 141 and the outer peripheral surface of the roller 130 cause the second thin film 14 as shown in FIG. The end portions of the thin film 14 and the third thin film 16 are sandwiched and positioned. When the positioning mechanism 140 rotates to a position of about 7 o'clock, the lever 145 held by the cam 146 is released. At this time, since the shaft 142 is biased by the torsion spring 144, the clamper 141 is accommodated in the mounting hole 143.
[0049]
In the positioning mechanism 140 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, since the through hole is not formed in the second thin film 14 or the third thin film 16, the second thin film 14 or the third thin film 16 is damaged. Never give. Further, the start and release of positioning can be freely designed by adjusting the length of the cam 146.
[0050]
As shown in FIG. 12, the suction mechanism 150 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment is provided on each stage of the roller 130, and includes a first negative pressure chamber 151 that is sucked by a suction pump (not shown). A valve chamber 154 having a check valve 153 biased by a spring 152, a second negative pressure chamber 155 communicating with the valve chamber 154 and a plurality of pores 132 provided on the outer peripheral surface of the roller 130, and a check valve 153 And a valve opening cam 156 for opening the valve. The valve opening cam 156 is arranged from the 12 o'clock position of the non-rotating portion of the roller 130 to the counterclockwise position at about 6 o'clock. When the check valve 153 reaches the 12 o'clock position by rotation, the valve opening cam 156 opens. The cam 156 opens the check valve 153 by pressing it against the valve chamber 154 against the spring 152. When the first negative pressure chamber 151 communicates with the valve chamber 154, the second negative pressure chamber 155 communicating with the valve chamber 154 is guided to the pore 132 by the negative pressure in the first negative pressure chamber 151. When the check valve 153 reaches the approximately 6 o'clock position, the check valve 153 is released from being pressed by the valve opening cam 156 and is closed. FIG. 18 shows the open state, and FIG. 19 shows the closed state.
[0051]
In the suction mechanism 150 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the second thin film 14 and the third thin film 16 can be sucked and conveyed only in a desired range.
[0052]
FIG. 20 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the cutting mechanism 160 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment. As shown, the cutting mechanism 160 includes a main body 161, a first cylinder 163 that includes a first piston 162 and is hinged to the main body 161, and a second cylinder 164 that includes a second piston 164 and is hinged to the main body 161. Two cylinders 165, an arm 167 to which a cutter member 166 for cutting the second thin film 14 and the third thin film 16 is attached and one end of which is hinged to the first piston 162, and an arm in accordance with the operation of the second piston 164 And a first cam follower 168 that supports 167.
[0053]
The first piston 162 and the second piston 164 are driven by the hydraulic pressure supplied to the first cylinder 163 and the second cylinder 165. As shown in the perspective view of FIG. 21, the cutter member 166 includes a U-shaped two-dimensional cutter 170 and a film presser 171 that presses the second thin film 14 and the third thin film 16 when the cutter 170 cuts. With. The arm 167 includes a second cam follower 173 fitted in a cam groove 172 formed in the main body 161, and its movement is restricted. The cam groove 172 is formed so that the second cam follower 173 draws a trochoid curve. A mounting portion 174 of the second cam follower 173 of the second piston 164 is fitted in a guide groove 175 formed in the main body 161 so that the movement thereof is restricted. The main body 161 is also provided with stoppers 176 and 177 that restrict the movement of the arm 167.
[0054]
The thus configured cutting mechanism 160 operates as follows to cut the second thin film 14 and the third thin film 16. 22 is an explanatory view showing an initial state where the cutting mechanism 160 is not cut, FIG. 23 is an explanatory view showing an initial operation for starting cutting of the cutting mechanism 160, and FIG. 24 is a cutting operation of the cutting mechanism 160. FIG. 25 is an explanatory diagram showing a state of the cutting mechanism 160 at the end of cutting. When the cutting mechanism 160 is in an initial state, that is, in a state where cutting is not performed, as shown in FIG. 22, the first piston 162 is completely contracted and the second piston 164 is fully extended. At this time, the cutter member 166 is held with a slight gap on the second thin film 14 and the third thin film 16 conveyed to the outer peripheral surface of the roller 130 by the contraction of the first piston 162.
[0055]
When hydraulic pressure is applied to the first cylinder 163 in such a direction as to extend the first piston 162 from such an initial state, the cutter member 166 has the second thin film 14 and the third film on the outer peripheral surface of the roller 130 as shown in FIG. It comes to be pressed against the thin film 16. Note that the reaction force between the acting force of the first piston 162 and the pressing force of the cutter member 166 against the roller 130 acts on the second piston 164 via the first cam follower 168 in contact with the arm 167.
[0056]
When the cutter member 166 is pressed to the roller 130 side and the second piston 164 is contracted by reducing the hydraulic pressure in the second cylinder 165 as illustrated in FIG. 24, the cutter member 166 is attached to the end of the second piston 164. The attached mounting portion 174 moves while being guided by a guide groove 175 formed in the main body 161. At this time, since the first cam follower 168 also moves together with the mounting portion 174, the point of action of the reaction force against the acting force of the first piston 162 and the pressing force of the cutter member 166 against the roller 130 moves. Since the arm 167 is regulated by the second cam follower 173 and the cam groove 172 so that the movement thereof becomes a trochoid curve, the cutter member 166 rotates in the circumferential direction while contacting the outer surface of the roller 130 without sliding. The cut end 14 </ b> B is cut from the second thin film 14 or the third thin film 16. Since the hydraulic pressure acts on the first cylinder 163, the first piston 162 extends to the state illustrated in FIG. 25 as the second piston 164 moves. Note that the cut end 14B is sucked into the suction pipe 178 illustrated in FIG. 17 in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment.
[0057]
When the cutting of the second thin film 14 and the third thin film 16 is completed, the hydraulic pressure of the first cylinder 163 is reduced and the pressing force of the cutter member 166 toward the roller 130 is released. At this time, the arm 167 moves to the main body 161 side by losing the support, but is stopped by the stoppers 176 and 177.
[0058]
In the cutting mechanism 160 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the cutter member 166 having the cutter 170 formed in a two-dimensional shape in a U shape is not slid while applying a pressing force to the outer peripheral surface of the roller 130. By rotating in the circumferential direction while being in contact, the cut end 14B can be cut from the second thin film and the third thin film 16 sucked on the outer peripheral surface of the roller 130.
[0059]
In the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment described above, the positioning mechanism 140, the suction mechanism 150, and the cutting mechanism 160 instead of the positioning mechanism 40 and the suction mechanism and the second cutter 68 provided in the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment. However, since the same function as that of the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment is achieved, the same effect as that of the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment can be achieved.
[0060]
In the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment and the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the second thin film 14 and the third thin film 16 are laminated and bonded to both surfaces of the first thin film 12, The second thin film 14 may be laminated and bonded to only one surface of the first thin film 12. In this case, for example, the rollers 30 and 130 below the vertical line need only hold a function capable of supporting the acting pressure, and are simply rollers that do not include the negative pressure chamber 34, the positioning mechanism 40, the positioning mechanism 140, the suction mechanism 150, and the like. can do.
[0061]
In the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment and the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the power generation layer used for the fuel cell is formed. However, the first thin film 12, the second thin film 14, The third thin film 16 may be any film. In this case, when the adhesive is further applied to the surfaces of the first thin film 12 and the second thin film 14, the rollers 30 and 130 may not include the heater 50, and the pressure applied by the elevating device 54. May be set depending on the film to be laminated. Further, when the first thin film 12 and the second thin film 14 can obtain adhesiveness by heat, the pressurization by the lifting device 54 may not be performed. The pressurization may be performed as necessary. However, since the lifting device 54 is indispensable for the positioning accuracy of the film tip, it is desirable to leave it even when the pressurization is unnecessary.
[0062]
In the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment, the position of the positioning pin 46 can be fixed by the positioning cam 48, but a moving means other than the cam may be used. In the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment, the second thin film 14 and the third thin film 16 are positioned through the positioning pins 46, and in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the clamper 141 and Although the positioning is performed by sandwiching the end portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 with the roller 130, the positioning is performed only by hooking without penetrating, or the positioning mechanism 40 or 140 is replaced. It is also possible to provide suction holes and position the tip portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 by suction.
[0063]
In the thin film laminating apparatus 20 of the first embodiment and the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment, the outer surfaces of the rollers 30 and 130 are heated by the heater 50 to a predetermined temperature. It is good also as what heats the outer peripheral surface of the rollers 30 and 130, or the 1st thin film 12 or the 2nd thin film 14 by irradiating infrared rays from.
[0064]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a thin film laminating apparatus 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a roller 30. FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an outer peripheral surface of a roller 30 developed in a plane.
FIG. 4 is an enlarged view showing a second cutter 68 in an enlarged manner.
FIG. 5 is a process diagram illustrating a state in which the first thin film 12, the second thin film 14, and the third thin film 16 are laminated and bonded by the thin film laminating apparatus 20 of the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the film tip positioning step.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 at the start of the hot press / film feeding process.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 at the time of completion of the hot press / film feeding process.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the film cutting / positioning release process.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film stacking apparatus 20 during the cut-off process.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the thin film laminating apparatus 20 during the inter-film securing step.
FIG. 12 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a roller 130 of a thin film laminating apparatus 120 according to a second embodiment.
13 is an explanatory diagram showing an outline of a cross-sectional configuration of a roller 130. FIG.
FIG. 14 is an explanatory view showing the outer peripheral surface of a roller 130 developed in a plane.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state where the end portions of the second thin film 14 and the third thin film 16 are positioned by the clamper 141. FIG.
16 is an explanatory view showing a state in which the clamper 141 is housed in the mounting hole 143. FIG.
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the position of a cam 146 with respect to a roller 130;
FIG. 18 is an explanatory view showing a check valve 153 in an open state.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a closed state of the check valve 153;
FIG. 20 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a cutting mechanism 160 provided in the thin film laminating apparatus 120 of the second embodiment.
FIG. 21 is a perspective view showing the outline of the configuration of the cutter member 166. FIG.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing an initial state in which the cutting mechanism 160 is not cut.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing an initial operation of the cutting mechanism 160 for starting cutting.
24 is an explanatory diagram showing a cutting operation of the cutting mechanism 160. FIG.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a state of the cutting mechanism 160 at the end of cutting.
[Explanation of symbols]
12 1st thin film, 14 2nd thin film, 14B end cut, 16 3rd thin film, 20 thin film laminating apparatus, 30 rollers, 32 pores, 34 negative pressure chamber, 36, 38 cutter groove, 40 positioning mechanism, 42, 44 Through hole, 46 Positioning pin, 48 Positioning cam, 50 Heater, 52 Motor, 54 Lifting device, 56 Cylinder, 60 Membrane presser, 62 First cutter, 64 Positioning activation device, 66 Position release device, 68 Second cutter, 70 Suction hole, 72 Cut-off collection box, 120 Thin film laminating device, 130 Roller, 140 Positioning mechanism, 141 Clamper, 141a Film holding part, 142 Shaft, 143 Mounting hole, 144 Torsion spring, 145 Lever, 146 Cam, 147 Holding part, 150 Suction mechanism, 151 first negative pressure chamber, 152 spring, 153 check valve, 154 valve chamber, 56 valve opening cam, 160 cutting mechanism, 161 main body, 162 first piston, 163 first cylinder, 164 second piston, 165 second cylinder, 166 cutter member, 167 arm, 168 first cam follower, 170 cutter, 171 membrane presser , 172 Cam groove, 173 Second cam follower, 174 mounting portion, 175 guide groove, 176, 177 stopper, 178 Suction pipe.

Claims (30)

連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜を所定形状に切断した後に積層する薄膜積層装置であって、
前記第２の薄膜を吸引して積層位置まで搬送すると共に該第２の薄膜と前記第１の薄膜とを積層する搬送手段と、
該搬送手段の所定位置に前記第２の薄膜の搬送方向の先端部を固定する位置決め手段と、
前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第２の薄膜を前記所定形状に切断する切断手段と、を備え、
該切断手段は、前記位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により搬送される連続した第２の薄膜を分離切断して前記所定形状をなす第２の薄膜の切断後端部を形成する第１のカッターと、前記位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により引き続き搬送される前記分離切断された第２の薄膜の搬送方向先端部を切断して前記所定形状なす第２の薄膜を形成する第２のカッターとを含む、
薄膜積層装置。A thin film laminating apparatus for laminating a continuous second thin film on a continuous first thin film after cutting into a predetermined shape,
Conveying means for sucking the second thin film and conveying it to a laminating position and laminating the second thin film and the first thin film;
Positioning means for fixing a distal end portion of the second thin film in a conveying direction at a predetermined position of the conveying means;
Cutting means for cutting the second thin film transported to the stacking position by the transport means into the predetermined shape,
The cutting means separates and cuts the continuous second thin film conveyed by the conveying means in a state where the leading end in the conveying direction is fixed by the positioning means, and cuts the rear end of the second thin film having the predetermined shape. a first cutter for forming a part, a second transportable Okukata Kosaki end of thin films the separation cut continues to be conveyed by said conveying means in a state in which the conveying direction leading end portion is fixed by the positioning means second cutter and the including cutting to form a second thin film wherein the predetermined shape eggplant,
Thin film laminating equipment. 前記所定形状に切断された第２の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第２の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する膜間調整手段を備える請求項１記載の薄膜積層装置。  An inter-film adjusting means for adjusting the distance between the cut rear end of the second thin film cut into the predetermined shape and the cut end of the continuous second thin film left by the cutting to be a predetermined distance; The thin film laminating apparatus according to claim 1 provided. 前記位置決め手段は、前記第２の薄膜を貫通する貫通部材と、該貫通部材による前記第２の薄膜の貫通および該貫通の解除を行なう貫通解除機構とを備える請求項１または２記載の薄膜積層装置。  3. The thin film stack according to claim 1, wherein the positioning unit includes a penetrating member that penetrates the second thin film, and a penetrating release mechanism that penetrates the second thin film by the penetrating member and releases the penetration. apparatus. 前記位置決め手段は、前記搬送手段に取り付けられ前記第２の薄膜の切断端部を該搬送手段とで挟持する手段である請求項１または２記載の薄膜積層装置。  3. The thin film stacking apparatus according to claim 1, wherein the positioning unit is a unit that is attached to the transport unit and sandwiches the cut end portion of the second thin film with the transport unit. 前記位置決め手段は、回転可能なシャフトと、該シャフトに形成され該シャフトの回転に伴って前記第２の薄膜を前記搬送手段とにより挟持する挟持部と、前記搬送手段による前記第２の薄膜の搬送に伴って前記シャフトを所定方向に回転させて前記挟持部が前記第２の薄膜を前記搬送手段とにより挟持させる一方、前記シャフトを前記所定方向とは逆回転させて前記挟持部が前記第２の薄膜を挟持しない状態とする回転機構とを備える請求項４記載の薄膜積層装置。The positioning means includes a rotatable shaft, a sandwiching portion formed on the shaft and sandwiching the second thin film with the transporting means as the shaft rotates, and the second thin film by the transporting means. while that is sandwiched by said conveying means and said clamping portion by rotating said second thin film said shaft in a predetermined direction with the transport, the sandwiching portion of the shaft is reversely rotated from the predetermined direction is the first The thin film laminating apparatus according to claim 4, further comprising: a rotating mechanism that does not sandwich the thin film. 前記搬送手段は、前記第２の薄膜を吸引可能な吸引手段を有する円筒形状の第１のローラと、該第１のローラと対をなす第２のローラとを備える請求項１ないし５いずれか記載の薄膜積層装置。  The said conveyance means is provided with the cylindrical 1st roller which has a suction means which can attract | suck said 2nd thin film, and the 2nd roller which makes a pair with this 1st roller. The thin film laminating apparatus described. 前記吸引手段は、前記第１のローラの所定回転角度範囲のみ吸引する手段である請求項６記載の薄膜積層装置。  The thin film stacking apparatus according to claim 6, wherein the suction unit is a unit that sucks only a predetermined rotation angle range of the first roller. 前記吸引手段は、前記第１のローラに設けられた負圧室と、該第１のローラの外周面の略全面に形成された複数の吸引孔と、該複数の吸引孔をブロック毎に前記負圧室と連通する複数の連通孔と、該複数の連通孔に各々設けられ該複数の連通孔を各々開閉する複数の弁体と、該複数の弁体を前記第１のローラの回転角度に応じて開閉駆動する開閉手段とを備える請求項７記載の薄膜積層装置。  The suction means includes a negative pressure chamber provided in the first roller, a plurality of suction holes formed in substantially the entire outer peripheral surface of the first roller, and the plurality of suction holes for each block. A plurality of communication holes communicating with the negative pressure chamber, a plurality of valve bodies provided respectively in the plurality of communication holes and opening and closing the plurality of communication holes, and a rotation angle of the first roller. The thin film laminating apparatus according to claim 7, further comprising: opening / closing means that opens and closes in response to the opening and closing. 前記弁体は前記連通孔を閉成するようバネに付勢されたチェック弁であり、前記開閉手段は前記チェック弁をバネに抗する手段である請求項８記載の薄膜積層装置。  9. The thin film laminating apparatus according to claim 8, wherein the valve body is a check valve biased by a spring so as to close the communication hole, and the opening / closing means is means for resisting the check valve against the spring. 前記切断手段は、切断刃先が２次元配置されてなる切断刃と、該切断刃を前記第１のローラに吸引された前記第２の薄膜を介して前記第１のローラの外周面上に対して滑ることなく接触させながらトロコイド曲線状に回転運動させる切断刃駆動機構とを備える請求項６ないし９いずれか記載の薄膜積層装置。  The cutting means includes a cutting blade having two-dimensionally arranged cutting blade tips, and an outer peripheral surface of the first roller through the second thin film sucked by the first roller by the cutting blade. A thin film laminating apparatus according to any one of claims 6 to 9, further comprising a cutting blade drive mechanism that rotates in a trochoidal curve while contacting without sliding. 前記切断刃駆動機構は、前記切断刃の一端を支持すると共に該切断刃を前記第１のローラ側へ押し付け可能な第１支持手段と、前記切断刃の他端をトロコイド曲線運動しながら支持する第２支持部とを備える請求項１０記載の薄膜積層装置。  The cutting blade drive mechanism supports one end of the cutting blade, supports the cutting blade against the first roller, and supports the other end of the cutting blade while moving in a trochoidal curve. The thin film stacking apparatus according to claim 10, further comprising a second support part. 前記第１のローラは、前記所定形状の長さの２倍以上の周長を有するよう形成されてなる請求項６ないし１１いずれか記載の薄膜積層装置。The thin film stacking apparatus according to any one of claims 6 to 11, wherein the first roller is formed so as to have a circumferential length that is twice or more the length of the predetermined shape. 前記第１のローラと前記第２のローラとの間隔を調整する間隔調整手段を備える請求項６ないし１２いずれか記載の薄膜積層装置。  The thin film laminating apparatus according to claim 6, further comprising an interval adjusting unit that adjusts an interval between the first roller and the second roller. 請求項１ないし１３いずれか記載の薄膜積層装置であって、
前記第１の薄膜は、湿潤状態でプロトン導電性を示す高分子材料により形成されてなり、
前記第２の薄膜は、ガス透過性と導電性を示す材料により形成されてなる
薄膜積層装置。The thin film laminating apparatus according to any one of claims 1 to 13,
The first thin film is formed of a polymer material that exhibits proton conductivity in a wet state,
The second thin film is formed of a material exhibiting gas permeability and conductivity. 連続する第１の薄膜に、連続する第２の薄膜と、連続する第３の薄膜とを所定形状にそれぞれ切断した後に積層する薄膜積層装置であって、
前記第２の薄膜を吸引して積層位置まで搬送すると共に前記第３の薄膜を吸引して該積層位置まで搬送し、該第２の薄膜と該第３の薄膜とにより前記第１の薄膜を挟持した状態で積層する搬送手段と、
該搬送手段の第１の所定位置に前記第２の薄膜の搬送方向の先端部を固定する第１の位置決め手段と、
前記搬送手段の第２の所定位置に前記第３の薄膜の搬送方向先の端部を固定する第２の位置決め手段と、
前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第２の薄膜を前記所定形状に切断する第１の切断手段と、
前記搬送手段により前記積層位置まで搬送される前記第３の薄膜を前記所定形状に切断する第２の切断手段と
を備え、
前記第１および第２の切断手段は、前記第１および第２の位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段によりそれぞれ搬送される連続した第２および第３の薄膜を分離切断して前記所定形状をなす第２および第３の薄膜の切断後端部を形成する第１のカッターと、前記第１および第２の位置決め手段によって搬送方向先端部が固定された状態で前記搬送手段により引き続きそれぞれ搬送される前記分離切断された第２および第３の薄膜の搬送方向先端部を切断して前記所定形状なす第２および第３の薄膜を形成する第２のカッターとを含む、
薄膜積層装置。A first thin film continuous, a second thin film continuous, a thin film laminating apparatus for laminating after cutting, respectively and a third thin film contiguous to a predetermined shape,
The second thin film is sucked and transported to the stacking position and the third thin film is sucked and transported to the stacking position. The second thin film and the third thin film make the first thin film Conveying means for stacking in a sandwiched state;
First positioning means for fixing a tip portion in the transport direction of the second thin film at a first predetermined position of the transport means;
Second positioning means for fixing the end of the third thin film in the transport direction at a second predetermined position of the transport means;
First cutting means for cutting the second thin film transported to the stacking position by the transport means into the predetermined shape;
A second cutting means for cutting the third thin film transported to the stacking position by the transport means into the predetermined shape;
The first and second cutting means separate continuous second and third thin films respectively transported by the transport means in a state where the transport direction tip is fixed by the first and second positioning means. The first cutter that forms the cut rear end portions of the second and third thin films that are cut to form the predetermined shape, and the transport direction front end portion is fixed by the first and second positioning means. second cutter the separating cut by cutting the second and transportable Okukata Kosaki end of the third thin film forming a second and third thin predetermined shape formed is conveyed subsequently respectively by conveying means including the door,
Thin film laminating equipment. 請求項１５記載の薄膜積層装置であって、
前記所定形状に切断された第２の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第２の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する第１の膜間調整手段と、
前記所定形状に切断された第３の薄膜の切断後端部と、該切断により残された連続する第３の薄膜の切断先端部との間隔が所定間隔となるよう調整する第２の膜間調整手段と
を備える薄膜積層装置。The thin film laminating apparatus according to claim 15,
The distance between the first films is adjusted so that the distance between the rear end portion of the second thin film cut into the predetermined shape and the cutting end portion of the continuous second thin film left by the cutting is a predetermined interval. Adjustment means;
The distance between the second films that is adjusted so that the distance between the rear end portion of the third thin film cut into the predetermined shape and the cutting front end portion of the continuous third thin film left by the cutting is a predetermined distance. A thin film laminating apparatus comprising: adjustment means. 前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、対応する前記第２，第３の薄膜を貫通する貫通部材と、該貫通部材による前記対応する該第２，第３の薄膜の貫通および該貫通の解除を行なう貫通解除機構とを備える請求項１５または１６記載の薄膜積層装置。  The first positioning means and the second positioning means include a penetrating member penetrating the corresponding second and third thin films, and penetrating the corresponding second and third thin films by the penetrating member and The thin film stacking apparatus according to claim 15, further comprising a penetration release mechanism that releases the penetration. 前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、前記搬送手段に取り付けられ対応する前記第２，第３の薄膜の切断端部を該搬送手段とで挟持する手段である請求項１５または１６記載の薄膜積層装置。  The first positioning means and the second positioning means are means which are attached to the transport means and sandwich the corresponding cut end portions of the second and third thin films with the transport means. 16. The thin film laminating apparatus according to 16. 前記第１の位置決め手段および前記第２の位置決め手段は、回転可能なシャフトと、該シャフトに形成され該シャフトの回転に伴って対応する前記第２，第３の薄膜を前記搬送手段とにより挟持する挟持部と、前記搬送手段による対応する前記第２，第３の薄膜の搬送に伴って前記シャフトを所定方向に回転させて前記挟持部が前記第２，第３の薄膜を前記搬送手段とにより挟持させる一方、前記シャフトを前記所定方向とは逆回転させて前記挟持部が前記第２，第３の薄膜を挟持しない状態とする回転機構とを備える請求項１８記載の薄膜積層装置。The first positioning means and the second positioning means sandwich a rotatable shaft and the second and third thin films formed on the shaft and corresponding to the rotation of the shaft by the conveying means. The holding portion rotates the shaft in a predetermined direction along with the transfer of the corresponding second and third thin films by the transfer means, and the holding portion causes the second and third thin films to move with the transfer means. The thin film stacking apparatus according to claim 18, further comprising: a rotation mechanism that rotates the shaft in a reverse direction to the predetermined direction so that the clamping unit does not clamp the second and third thin films. 前記搬送手段は、前記第２の薄膜を吸引可能な第１の吸引手段を有する円筒形状の第１のローラと、該第１のローラと対をなすと共に前記第３の薄膜を吸引可能な第２の吸引手段を有する円筒形状の第２のローラとを備える請求項１５ないし１９いずれか記載の薄膜積層装置。  The conveying means includes a cylindrical first roller having a first suction means capable of sucking the second thin film, a first roller that forms a pair with the first roller and is capable of sucking the third thin film. The thin film lamination apparatus according to claim 15, further comprising a cylindrical second roller having two suction means. 前記第１の吸引手段および前記第２の吸引手段は、対応する前記第１，第２のローラの所定回転角度範囲のみ吸引する手段である請求項２０記載の薄膜積層装置。  21. The thin film stacking apparatus according to claim 20, wherein the first suction means and the second suction means are means for sucking only a predetermined rotation angle range of the corresponding first and second rollers. 前記第１の吸引手段および前記第２の吸引手段は、対応する前記第１，第２のローラに各々設けられた負圧室と、該対応する第１，第２のローラの外周面の略全面に形成された複数の吸引孔と、該複数の吸引孔をブロック毎に前記対応する負圧室と連通する複数の連通孔と、該複数の連通孔に各々設けられ該複数の連通孔を各々開閉する複数の弁体と、該複数の弁体を前記対応する第１、第２のローラの回転角度に応じて開閉駆動する開閉手段とを備える請求項２１記載の薄膜積層装置。  The first suction means and the second suction means are substantially the negative pressure chambers provided in the corresponding first and second rollers, respectively, and the outer peripheral surfaces of the corresponding first and second rollers. A plurality of suction holes formed on the entire surface, a plurality of communication holes that communicate the plurality of suction holes with the corresponding negative pressure chambers for each block, and a plurality of communication holes provided in the plurality of communication holes, respectively. The thin film laminating apparatus according to claim 21, further comprising: a plurality of valve bodies that open and close each; and an opening / closing means that opens and closes the plurality of valve bodies according to the rotation angles of the corresponding first and second rollers. 前記弁体は前記連通孔を閉成するようバネに付勢されたチェック弁であり、前記開閉手段は前記チェック弁をバネに抗する手段である請求項２２記載の薄膜積層装置。  23. The thin film laminating apparatus according to claim 22, wherein the valve body is a check valve biased by a spring so as to close the communication hole, and the opening / closing means is means for resisting the check valve against the spring. 前記第１の切断手段および前記第２の切断手段は、切断刃先が２次元配置されてなる切断刃と、該切断刃を対応する前記第１、第２のローラに吸引された対応する前記第２，第３の薄膜を介して前記第１、第２のローラの外周面上に対して滑ることなく接触させながらトロコイド曲線状に回転運動させる切断刃駆動機構とを備える請求項２０ないし２３いずれか記載の薄膜積層装置。  The first cutting means and the second cutting means include a cutting blade having a cutting blade tip arranged two-dimensionally, and the corresponding first and second rollers sucked by the corresponding first and second rollers. 24. Any one of claims 20 to 23, further comprising a cutting blade driving mechanism that rotates in a trochoidal curve while contacting the outer peripheral surfaces of the first and second rollers through the third thin film without sliding. Or a thin film laminating apparatus. 前記切断刃駆動機構は、前記切断刃の一端を支持すると共に該切断刃を前記対応する第１，第２のローラ側へ押し付け可能な第１支持手段と、前記切断刃の他端をトロコイド曲線運動しながら支持する第２支持部とを備える請求項２４記載の薄膜積層装置。  The cutting blade drive mechanism includes a first support means that supports one end of the cutting blade and can press the cutting blade against the corresponding first and second rollers, and the other end of the cutting blade at a trochoidal curve. The thin film laminating device according to claim 24, further comprising a second support portion that supports the device while moving. 前記第１のローラおよび前記第２のローラは、前記所定形状の長さの２倍以上の周長を有するよう形成されてなる請求項２０ないし２５いずれか記載の薄膜積層装置。  26. The thin film stacking apparatus according to claim 20, wherein the first roller and the second roller are formed to have a circumferential length that is twice or more the length of the predetermined shape. 前記第１のローラと前記第２のローラとの間隔を調整する間隔調整手段を備える請求項２０ないし２６いずれか記載の薄膜積層装置。  27. The thin film stacking apparatus according to claim 20, further comprising an interval adjusting unit that adjusts an interval between the first roller and the second roller. 請求項１５ないし２７いずれか記載の薄膜積層装置であって、
前記第１の薄膜は、湿潤状態でプロトン導電性を示す高分子材料により形成されてなり、
前記第２の薄膜および前記第３の薄膜は、ガス透過性と導電性を示す材料により形成されてなる
薄膜積層装置。The thin film laminating apparatus according to any one of claims 15 to 27,
The first thin film is formed of a polymer material that exhibits proton conductivity in a wet state,
The second thin film and the third thin film are formed of a material exhibiting gas permeability and conductivity. 前記搬送手段は、前記積層に際し圧力を作用させる圧力手段を備える請求項１ないし２８いずれか記載の薄膜積層装置。  The thin film stacking apparatus according to any one of claims 1 to 28, wherein the transport unit includes a pressure unit that applies a pressure during the stacking. 前記搬送手段は、前記積層に際し熱を作用させる熱作用手段を備える請求項１ないし２９いずれか記載の薄膜積層装置。  30. The thin film stacking apparatus according to any one of claims 1 to 29, wherein the transport unit includes a heat application unit that applies heat during the stacking.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4383008B2 (en) * 2001-07-06 2009-12-16 本田技研工業株式会社 Fuel cell separator, method of laminating membrane / electrode assembly, and laminating apparatus
US6933003B2 (en) * 2002-06-13 2005-08-23 General Motors Corporation Method of making membrane electrode assemblies
DE102004054503A1 (en) * 2004-11-11 2006-05-24 Umicore Ag & Co. Kg Method and device for producing membrane-electrode assemblies
JP5239197B2 (en) * 2007-04-04 2013-07-17 日産自動車株式会社 Method and apparatus for mounting electrolyte membrane for fuel cell
JP5827027B2 (en) * 2011-04-07 2015-12-02 株式会社京都製作所 Separator transport apparatus and separator transport method
JP5901135B2 (en) 2011-04-07 2016-04-06 株式会社京都製作所 Laminating apparatus and laminating method
JP5706743B2 (en) 2011-04-07 2015-04-22 株式会社京都製作所 Laminating apparatus and laminating method
JP2012221707A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Kyoto Seisakusho Co Ltd Device and method for conveying separator
TWI472086B (en) 2011-04-07 2015-02-01 Nissan Motor Separating plate handling device and partitioning board handling method
JP5768706B2 (en) * 2011-12-27 2015-08-26 トヨタ自動車株式会社 Joining device
JP5942891B2 (en) * 2013-02-20 2016-06-29 トヨタ自動車株式会社 Joining device
JP6427215B2 (en) * 2017-03-07 2018-11-21 本田技研工業株式会社 Method and apparatus for pressing a film molded article for polymer electrolyte fuel cell
JP6484294B2 (en) * 2017-06-26 2019-03-13 本田技研工業株式会社 Manufacturing method and manufacturing apparatus for electrolyte membrane / electrode structure
JP7041655B2 (en) * 2019-10-15 2022-03-24 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of electrolyte / electrode structure

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997023919A1 (en) * 1995-12-22 1997-07-03 Hoechst Research & Technology Deutschland Gmbh & Co.Kg Process for continuous production of membrane-electrode composites

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59135455A (en) * 1983-01-22 1984-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd Method and apparatus for working photogaphic film
JPS6227148A (en) * 1985-07-29 1987-02-05 旭化成株式会社 Automatic cutting laminator
JPS63237899A (en) * 1987-03-26 1988-10-04 積水化成品工業株式会社 Method of trimming synthetic-resin sheet molded form
DE59101682D1 (en) * 1990-03-16 1994-06-23 Mannesmann Ag DEVICE FOR TRANSPORTING TRAIN-SHAPED RECORD CARRIERS IN PRINTING DEVICES.
JPH04344237A (en) * 1991-05-22 1992-11-30 M Niko:Kk Automatic cutting laminator
JPH05105320A (en) * 1991-10-18 1993-04-27 Toppan Printing Co Ltd Sheet mutually sticking device
JPH0647712Y2 (en) * 1992-08-18 1994-12-07 和進工業株式会社 Film sticking device
JPH0670737A (en) * 1992-08-24 1994-03-15 Japan Tobacco Inc Sampler of machine for producing cigarette with filter
JPH0825543A (en) * 1994-07-15 1996-01-30 Sekisui Chem Co Ltd Laminated foam
JP3042970B2 (en) * 1994-12-28 2000-05-22 シャープ株式会社 Dry resist film lamination method
JP2793156B2 (en) * 1995-09-29 1998-09-03 和進工業株式会社 Laminator
JPH1064574A (en) * 1996-08-26 1998-03-06 Fuji Electric Co Ltd Manufacture of solid high polymer electrolyte type fuel cell
JP3677931B2 (en) * 1997-04-11 2005-08-03 松下電器産業株式会社 Parts processing equipment with transport mechanism

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997023919A1 (en) * 1995-12-22 1997-07-03 Hoechst Research & Technology Deutschland Gmbh & Co.Kg Process for continuous production of membrane-electrode composites

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