JP6586336B2 - 接続方法、塗工方法、接続装置および塗工装置 - Google Patents
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Description
本願の第8発明は、支持フィルムと電解質膜の2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の表面に、触媒インクを塗工する塗工方法であって、x)第1発明から第7発明までのいずれか1発明の接続方法により、前記第1基材および前記第2基材の端部同士を接続する工程と、y)接続後の基材を搬送しながら、前記基材の表面に触媒インクを塗工する工程と、を有する。
本願の第15発明は、支持フィルムと電解質膜の2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の表面に、触媒インクを塗工する塗工装置であって、前記基材を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送経路上に配置された、請求項9から請求項14までのいずれか1項に記載の接続装置と、前記搬送経路上の前記接続装置よりも下流側に配置され、前記基材の表面に触媒インクを塗工する塗工部と、を備える。
図1は、本発明に係る塗工装置の一例である第1面塗工装置1の構成を示した図である。この第1面塗工装置1は、固体高分子形燃料電池用の膜・触媒層接合体の製造工程において、長尺帯状の基材90を長手方向に搬送しつつ、基材90の一方の面に、電極となる触媒層を形成する装置である。図1中に拡大して示したように、基材90は、支持フィルム91および電解質膜92の2層が積層された構造を有する。第1面塗工装置1は、電解質膜92の支持フィルム91に覆われていない面(以下、「第1面」と称する)に、触媒インクを塗工し、当該触媒インクを乾燥させることによって、触媒材料層9aを形成する。
図3は、本発明に係る塗工装置の他の例である第2面塗工装置2の構成を示した図である。この第2面塗工装置2は、固体高分子形燃料電池用の膜・触媒層接合体の製造工程において、第1面塗工装置1とともに使用される装置である。第2面塗工装置2は、第1面塗工装置1で第1面に触媒材料層9aが形成された電解質膜92の反対側の面(以下「第2面」と称する)に、第1面の触媒材料層9aとは逆極性の触媒材料層9bを形成する。
第1面塗工装置1および第2面塗工装置2には、基材90を接続するための接続装置70を搭載することができる。第1面塗工装置1に接続装置70を搭載する場合には、接続装置70は、例えば、基材巻出ローラ111よりも搬送経路の下流側、かつ、バックアップローラ114よりも搬送経路の上流側の位置(図1中の破線の位置)に配置される。第2面塗工装置2に接続装置70を搭載する場合には、接続装置70は、例えば、基材巻出ローラ31よりも搬送経路の下流側、かつ、第1検知ローラ32よりも搬送経路の上流側に(図3中の破線の位置)配置される。
続いて、上述した接続装置70において、第1基材901の搬送方向の後端部と、第2基材902の搬送方向の前端部とを接続するときの手順について、説明する。図9〜図18は、当該接続処理の各工程の様子を示した図である。図9〜図18の各図には、接続装置70の上面図および側面図の双方が示されている。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
2 第2面塗工装置
9a,9b 触媒材料層
11 搬送機構
12 塗工部
13 乾燥部
14 制御部
21 導入剥離部
22 吸着ローラ
23 塗工部
24 乾燥炉
25 貼付部
26 表面冷却部
27 制御部
31 基材巻出ローラ
70 接続装置
71 保持プレート
72 下流側クランプ機構
73 上流側クランプ機構
80 治具
81 位置決め部材
82 テープ
83 ラバーマット
84 テープ
90 基材
91 支持フィルム
92 電解質膜
93 カバーフィルム
94 膜・触媒層接合体
111 基材巻出ローラ
711 吸着孔
712 エアシリンダ
713 第1溝
714 第2溝
715 負圧発生装置
721,731 クランプ部材
722,732 エアシリンダ
901 第1基材
902 第2基材
Claims (15)
- 2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の端部同士を接続する接続方法であって、
a)保持プレートの上面において、前記第1基材の端部と前記第2基材の端部とを、前記基材の長手方向に重複させた状態で保持する工程と、
b)前記工程a)の後、前記第1基材の端部と前記第2基材の端部との重複箇所を、前記基材の幅方向に延びる切断基準線に沿って、同時に切断する工程と、
c)前記工程b)の後、前記切断基準線に沿って、前記第1基材と前記第2基材とを跨ぐように、テープを貼り付ける工程と、
を有し、
前記工程c)は、
c−1)前記第1基材の一方の面と前記第2基材の一方の面とを跨ぐように、前記第1基材および前記第2基材の両側部からはみ出した状態で、切断基準線に沿って前記テープを貼り付ける工程と、
c−2)前記保持プレートの上面と、前記第1基材および前記第2基材との間に、ラバーマットを挿入し、前記工程c−1)で貼り付け、前記第1基材および前記第2基材の両側部からはみ出した前記テープの両端部を除去する工程と、
c−3)前記ラバーマットの上面に前記テープを配置し、前記第1基材の他方の面と前記第2基材の他方の面とを跨ぐように、前記第1基材および前記第2基材の両側部からはみ出した状態で、前記テープを貼り付ける工程と、
c−4)前記工程c−3)で貼り付けられ、前記第1基材および前記第2基材の両側部からはみ出した前記テープの両端部を除去する工程と、
を有する接続方法。 - 請求項1に記載の接続方法であって、
前記工程a)では、複数の吸着孔を有する保持プレートの上面に、前記第1基材の端部と前記第2基材の端部とを吸着させる接続方法。 - 請求項2に記載の接続方法であって、
前記保持プレートの上面は、
前記幅方向に延びる第1溝と、
前記第1溝とは前記長手方向の異なる位置において前記幅方向に延びる、前記切断基準線としての第2溝と、
を有し、
前記工程a)は、
a−1)前記保持プレートの上面に、前記第1基材を保持する工程と、
a−2)前記第1基材を、前記第1溝に沿って切断する工程と、
a−3)切断後の前記第1基材の端部と重複するように、前記保持プレートの上面に、前記第2基材の端部を保持する工程と、
を有し、
前記工程b)では、前記重複箇所を、前記第2溝に沿って切断する接続方法。 - 請求項3に記載の接続方法であって、
前記工程a−1)では、水平に配置された前記第1基材の下面に、前記保持プレートの上面を接近させる接続方法。 - 請求項3または請求項4に記載の接続方法であって、
前記工程a−1)では、前記保持プレートよりも搬送方向の下流側において、前記第1基材を固定し、
前記工程a−3)では、前記保持プレートよりも搬送方向の上流側において、前記第2基材を固定する接続方法。 - 請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の接続方法であって、
前記工程a−3)では、前記第1基材の端部の幅方向の両側に配置された一対の位置決め部材の間に、前記第2基材の端部を配置する接続方法。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の接続方法であって、
前記第1基材および前記第2基材は、支持フィルムおよび電解質膜の2層を有し、
前記工程a)では、前記第1基材および前記第2基材は、前記電解質膜を前記保持プレート側に向けた状態で配置される接続方法。 - 支持フィルムと電解質膜の2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の表面に、触媒インクを塗工する塗工方法であって、
x)請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の接続方法により、前記第1基材および前記第2基材の端部同士を接続する工程と、
y)接続後の基材を搬送しながら、前記基材の表面に触媒インクを塗工する工程と、
を有する塗工方法。 - 2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の端部同士を接続する接続装置であって、
水平に配置された前記基材の下面に接触する上面を有する保持プレート
を備え、
前記保持プレートの上面は、前記第1基材の端部と、前記第2基材の端部とを、前記基材の長手方向に重複させた状態で配置する配置領域を有し、かつ、前記基材の幅方向に延びる切断基準線を有し、
前記保持プレートを上下に移動させる昇降機構を備え、
前記第1基材および前記第2基材の一方の面および他方の面にテープを貼り付ける機構を備え、
前記保持プレートが下降位置にある時に、前記保持プレートの上面と前記第1基材および前記第2基材との間に対して挿入および除去され、前記保持プレートとともに上昇するラバーマットを備え、
前記第1基材および前記第2基材の両側部からはみ出した前記テープの両端部は、前記ラバーマットが挿入された後に、カッターによって除去される接続装置。 - 請求項9に記載の接続装置であって、
前記保持プレートの上面は、複数の吸着孔を有する接続装置。 - 請求項9または請求項10に記載の接続装置であって、
前記保持プレートの上面は、
前記幅方向に延びる第1溝と、
前記第1溝とは前記長手方向の異なる位置において前記幅方向に延びる、前記切断基準線としての第2溝と、
を有する接続装置。 - 請求項9から請求項11までのいずれか1項に記載の接続装置であって、
前記保持プレートよりも搬送方向の下流側において、前記第1基材を固定する下流側クランプ機構と、
前記保持プレートよりも搬送方向の上流側において、前記第2基材を固定する上流側クランプ機構と、
をさらに備える接続装置 - 請求項9から請求項12までのいずれか1項に記載の接続装置であって、
前記切断基準線に沿って進退可能なカッター
をさらに備える接続装置。 - 請求項9から請求項13までのいずれか1項に記載の接続装置であって、
前記第1基材および前記第2基材は、支持フィルムおよび電解質膜の2層を有し、
前記保持プレートの前記上面は、前記電解質膜に接触する接続装置。 - 支持フィルムと電解質膜の2層が積層された長尺帯状の基材である第1基材および第2基材の表面に、触媒インクを塗工する塗工装置であって、
前記基材を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
前記搬送経路上に配置された、請求項9から請求項14までのいずれか1項に記載の接続装置と、
前記搬送経路上の前記接続装置よりも下流側に配置され、前記基材の表面に触媒インクを塗工する塗工部と、
を備える塗工装置。
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