JP6817850B2 - Gasket addition device and gasket addition method - Google Patents
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Description
本発明は、電解質膜の表面に電極層が形成された膜・電極接合体に、電極層の周囲を囲むサブガスケットフィルムを付加するガスケット付加装置およびガスケット付加方法に関する。 The present invention relates to a gasket adding device and a gasket adding method for adding a sub-gasket film surrounding the periphery of an electrode layer to a membrane-electrode assembly in which an electrode layer is formed on the surface of an electrolyte film.
近年、自動車や携帯電話などの駆動電源として、燃料電池が注目されている。燃料電池は、燃料に含まれる水素(H2)と空気中の酸素(O2)との電気化学反応によって電力を作り出す発電システムである。燃料電池は、他の電池と比べて、発電効率が高く環境への負荷が小さいという特長を有する。 In recent years, fuel cells have been attracting attention as a drive power source for automobiles and mobile phones. A fuel cell is a power generation system that produces electric power by an electrochemical reaction between hydrogen (H 2 ) contained in fuel and oxygen (O 2 ) in the air. A fuel cell has a feature that the power generation efficiency is high and the burden on the environment is small as compared with other batteries.
燃料電池には、使用する電解質によって幾つかの種類が存在する。そのうちの1つが、電解質としてイオン交換膜(電解質膜)を用いた固体高分子形燃料電池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell)である。固体高分子形燃料電池は、常温での動作および小型軽量化が可能であるため、自動車や携帯機器への適用が期待されている。 There are several types of fuel cells depending on the electrolyte used. One of them is a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) that uses an ion exchange membrane (electrolyte membrane) as an electrolyte. Since the polymer electrolyte fuel cell can operate at room temperature and can be made smaller and lighter, it is expected to be applied to automobiles and portable devices.
固体高分子形燃料電池は、一般的には複数のセルが積層された構造を有する。1つのセルは、膜・電極接合体(MEA:Membrane-Electrode-Assembly)の両側を一対のセパレータで挟み込むことにより構成される。膜・電極接合体は、電解質膜と、電解質膜の両面に形成された一対の電極層とを有する。一対の電極層の一方はアノード電極であり、他方がカソード電極となる。アノード電極に水素を含む燃料ガスが接触するとともに、カソード電極に空気が接触すると、電気化学反応によって電力が発生する。 The polymer electrolyte fuel cell generally has a structure in which a plurality of cells are laminated. One cell is configured by sandwiching both sides of a membrane-electrode assembly (MEA) with a pair of separators. The membrane-electrode assembly has an electrolyte membrane and a pair of electrode layers formed on both sides of the electrolyte membrane. One of the pair of electrode layers is an anode electrode and the other is a cathode electrode. When a fuel gas containing hydrogen comes into contact with the anode electrode and air comes into contact with the cathode electrode, electric power is generated by an electrochemical reaction.
上記の膜・電極接合体は、外圧により損傷しやすい。このため、固体高分子形燃料電池の製造工程では、膜・電極接合体に、樹脂製の枠体(サブガスケットフィルム)が取り付けられる。そして、膜・電極接合体をハンドリングする際には、膜・電極接合体自体ではなく、サブガスケットフィルムが把持される。膜・電極接合体に対するサブガスケットフィルムの取り付けは、従来、手作業で行われることが多い。また、特許文献1には、ガスケットの下に配置されるエッジシールを、触媒層−電解質膜積層体に接着する装置が記載されている。
The above membrane-electrode assembly is easily damaged by external pressure. Therefore, in the manufacturing process of the polymer electrolyte fuel cell, a resin frame (sub-gasket film) is attached to the membrane-electrode assembly. Then, when handling the membrane / electrode assembly, the sub-gasket film is gripped instead of the membrane / electrode assembly itself. Conventionally, the attachment of the sub-gasket film to the membrane-electrode assembly is often performed manually. Further,
特許文献1の装置では、触媒層−電解質膜積層体供給部が、キャリアテープ上に等間隔で、触媒層−電解質膜積層体を載置している(段落0032,図1参照)。しかしながら、当該装置では、触媒層−電解質膜積層体供給部が、触媒層−電解質膜積層体を機械的に保持する。このため、特許文献1の装置と同等の構成で、膜・電極接合体にサブガスケットフィルムを付加しようとしても、触媒層−電解質膜積層体の機械的保持による損傷が懸念される。
In the apparatus of
一方、膜・電極接合体をローラから繰り出すようにすれば、機械的保持による膜・電極接合体の損傷を抑制できる。しかしながら、その場合には、ローラから繰り出される膜・電極接合体の間隔が一定でないときに、膜・電極接合体に貼り合わされるサブガスケットフィルムの位置がずれてしまうという別の問題が生じる。 On the other hand, if the membrane / electrode assembly is fed out from the roller, damage to the membrane / electrode assembly due to mechanical holding can be suppressed. However, in that case, when the distance between the membrane / electrode assembly delivered from the roller is not constant, another problem arises in which the position of the sub-gasket film bonded to the membrane / electrode assembly shifts.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、人による保持または機械的保持によって、膜・電極接合体が損傷することを抑制し、かつ、膜・電極接合体とサブガスケットフィルムとを貼り合わせたときの位置ずれも抑制できる、ガスケット付加装置およびガスケット付加方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses damage to the membrane / electrode assembly due to human holding or mechanical holding, and the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film. It is an object of the present invention to provide a gasket adding device and a gasket adding method capable of suppressing a misalignment when the two are bonded together.
上記課題を解決するため、本願の第1発明は、電解質膜の表面に電極層が形成された膜・電極接合体に、前記電極層の周囲を囲むサブガスケットフィルムを付加するガスケット付加装置であって、複数の第1搬送ローラにより、前記膜・電極接合体を搬送する第1搬送機構と、複数の第2搬送ローラにより、前記サブガスケットフィルムを搬送する第2搬送機構と、を備え、前記複数の第1搬送ローラは、貼付ローラを含み、前記複数の第2搬送ローラは、前記貼付ローラに隣接し、前記サブガスケットフィルムを吸着保持する吸着ローラを含み、前記貼付ローラに保持された前記膜・電極接合体と、前記吸着ローラに吸着保持された前記サブガスケットフィルムとが、接触することによって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが貼り合わされ、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する調整機構をさらに備える。 In order to solve the above problems, the first invention of the present application is a gasket adding device that adds a sub-cassis film surrounding the periphery of the electrode layer to a membrane-electrode assembly in which an electrode layer is formed on the surface of an electrolyte film. A first transport mechanism for transporting the membrane-electrode assembly by a plurality of first transport rollers and a second transport mechanism for transporting the sub-cassette film by a plurality of second transport rollers are provided. The plurality of first transport rollers include a sticking roller, and the plurality of second transport rollers include a suction roller that is adjacent to the sticking roller and sucks and holds the sub-jaxing film, and is held by the sticking roller. When the membrane / electrode assembly and the sub-jaxlet film adsorbed and held by the suction roller come into contact with each other, the membrane-electrode assembly and the sub-cascade film are bonded to each other, and the sticking roller and the suction roller are bonded together. Further provided is an adjusting mechanism for adjusting the contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-cassis film.
本願の第2発明は、第1発明のガスケット付加装置であって、前記貼付ローラを、前記吸着ローラに対する接離方向に進退させる進退機構をさらに備える。 The second invention of the present application is the gasket adding device of the first invention, further comprising an advancing / retreating mechanism for advancing / retreating the sticking roller in the contact / separation direction with respect to the suction roller.
本願の第3発明は、第1発明または第2発明のガスケット付加装置であって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが接触した後、前記膜・電極接合体は、前記貼付ローラから引き離されて、前記サブガスケットフィルムとともに搬送される。 The third invention of the present application is the gasket addition device of the first invention or the second invention, and after the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film come into contact with each other, the membrane / electrode assembly is the sticking roller. It is separated from the sub-gasket film and transported together with the sub-gasket film.
本願の第4発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明のガスケット付加装置であって、前記第1搬送機構は、第1バックシートと前記膜・電極接合体とが積層された第1積層基材を繰り出す第1巻き出し部と、前記第1積層基材のうち、前記膜・電極接合体の層のみを、採用領域と非採用領域とに切り分ける第1ハーフカット部と、前記第1積層基材から前記非採用領域を分離して、分離された前記非採用領域を回収する第1分離回収部と、をさらに備え、前記膜・電極接合体の前記採用領域が、前記第1バックシートとともに、前記貼付ローラへ搬送される。 The fourth invention of the present application is the gasket adding device of any one invention from the first invention to the third invention, and in the first transport mechanism, the first back sheet and the membrane / electrode assembly are laminated. A first unwinding portion for unwinding the first laminated substrate, and a first half-cut portion for separating only the layer of the membrane / electrode assembly from the first laminated substrate into an adopted region and a non-adopted region. A first separation and recovery unit that separates the non-adopted region from the first laminated substrate and recovers the separated non-adopted region is further provided, and the adopted region of the membrane / electrode assembly is formed. Together with the first back sheet, it is conveyed to the sticking roller.
本願の第5発明は、第1発明から第4発明までのいずれか1発明のガスケット付加装置であって、前記第2搬送機構は、第2バックシートと前記サブガスケットフィルムとが積層された第2積層基材を繰り出す第2巻き出し部と、前記第2積層基材のうち、前記サブガスケットフィルムの層のみを、必要領域と不要領域とに切り分ける第2ハーフカット部と、前記第2積層基材から前記不要領域および前記第2バックシートを分離して、分離された前記不要領域および前記第2バックシートを回収する第2分離回収部と、をさらに備え、前記サブガスケットフィルムの前記必要領域が、前記吸着ローラに吸着保持される。 The fifth invention of the present application is the gasket adding device of any one invention from the first invention to the fourth invention, and the second transport mechanism is a first in which a second back sheet and the sub-gasket film are laminated. A second unwinding portion that unwinds the two laminated base materials, a second half-cut portion that separates only the layer of the sub-gasket film from the second laminated base material into a necessary region and an unnecessary region, and the second laminated base material. The required region of the sub-gasket film is further provided with a second separation and recovery unit that separates the unnecessary region and the second back sheet from the base material and recovers the separated unnecessary region and the second back sheet. The region is sucked and held by the suction roller.
本願の第6発明は、第1発明から第5発明までのいずれか1発明のガスケット付加装置であって、前記第1搬送機構により搬送される前記膜・電極接合体の位置を検出する第1検出部と、前記第2搬送機構により搬送される前記サブガスケットフィルムの位置を検出する第2検出部と、をさらに備え、前記調整機構は、前記第1検出部の検出結果および前記第2検出部の検出結果に基づいて、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する。 The sixth invention of the present application is the gasket addition device of any one invention from the first invention to the fifth invention, and the first invention is to detect the position of the membrane-electrode assembly transported by the first transport mechanism. The detection unit further includes a detection unit and a second detection unit that detects the position of the sub-gasket film conveyed by the second transfer mechanism, and the adjustment mechanism includes a detection result of the first detection unit and the second detection unit. The contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film between the sticking roller and the suction roller is adjusted based on the detection result of the portion.
本願の第7発明は、第6発明のガスケット付加装置であって、前記調整機構は、前記第1搬送機構および前記第2搬送機構のいずれか一方を、他方に対して遅らせる搬送方向調整機構を含む。 The seventh invention of the present application is the gasket addition device of the sixth invention, and the adjusting mechanism comprises a transport direction adjusting mechanism for delaying either one of the first transport mechanism and the second transport mechanism with respect to the other. Including.
本願の第8発明は、第6発明または第7発明のガスケット付加装置であって、前記調整機構は、前記貼付ローラを回転軸方向に移動させる幅方向調整機構を含む。 The eighth invention of the present application is the gasket addition device of the sixth invention or the seventh invention, and the adjusting mechanism includes a width direction adjusting mechanism which moves the sticking roller in the rotation axis direction.
本願の第9発明は、第1発明から第8発明までのいずれか1発明のガスケット付加装置であって、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体を、切り抜いて回収する製品回収部をさらに備える。 The ninth invention of the present application is the gasket addition device of any one of the first to eighth inventions, and is a membrane / electrode assembly with a sub-gasket film that has passed between the sticking roller and the suction roller. It further includes a product collection unit that cuts out and collects the body.
本願の第10発明は、第1発明から第9発明までのいずれか1発明のガスケット付加装置であって、前記サブガスケットフィルムは、粘着面を有し、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体の露出した前記粘着面に、カバーフィルムを貼り付けるカバー貼付部をさらに備える。 The tenth invention of the present application is the gasket addition device of any one of the first to ninth inventions, the sub-gasket film has an adhesive surface, and is between the sticking roller and the suction roller. A cover attachment portion for attaching the cover film is further provided on the exposed adhesive surface of the film-electrode assembly with the sub-gasket film that has passed through the above.
本願の第11発明は、電解質膜の表面に電極層が形成された膜・電極接合体に、前記電極層の周囲を囲むサブガスケットフィルムを付加するガスケット付加方法であって、a)前記膜・電極接合体を、貼付ローラまで搬送する工程と、b)前記サブガスケットフィルムを、前記貼付ローラに隣接する吸着ローラまで搬送する工程と、c)前記貼付ローラに保持された前記膜・電極接合体と、前記吸着ローラに吸着保持された前記サブガスケットフィルムとを、接触させることによって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとを貼り合わせる工程と、を有し、前記工程c)において、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する。 The eleventh invention of the present application is a method of adding a gasket to a membrane / electrode assembly in which an electrode layer is formed on the surface of an electrolyte film, by adding a sub-buffer film surrounding the periphery of the electrode layer. A step of transporting the electrode assembly to the sticking roller, b) a step of transporting the sub-cassis film to the suction roller adjacent to the sticking roller, and c) the membrane-electrode assembly held by the sticking roller. In the step c), the process includes a step of adhering the membrane / electrode assembly and the sub-cassis film by bringing the sub-cascade film adsorbed and held by the suction roller into contact with the membrane-electrode assembly. The contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-cascade film between the sticking roller and the suction roller is adjusted.
本願の第12発明は、第11発明のガスケット付加方法であって、前記貼付ローラは、前記吸着ローラに対する接離方向に進退可能であり、前記工程c)において、前記貼付ローラを、前記吸着ローラへ接近させる。 The twelfth invention of the present application is the gasket adding method of the eleventh invention, and the sticking roller can advance and retreat in the contacting and separating direction with respect to the suction roller, and in the step c), the sticking roller is attached to the suction roller. Get closer to.
本願の第13発明は、第11発明または第12発明のガスケット付加方法であって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが接触した後、前記膜・電極接合体は、前記貼付ローラから引き離されて、前記サブガスケットフィルムとともに搬送される。 The thirteenth invention of the present application is the gasket adding method of the eleventh invention or the twelfth invention, and after the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film come into contact with each other, the membrane / electrode assembly is attached to the sticking roller. It is separated from the sub-gasket film and transported together with the sub-gasket film.
本願の第14発明は、第11発明から第13発明までのいずれか1発明のガスケット付加方法であって、前記工程a)は、a−1)第1バックシートと前記膜・電極接合体とが積層された第1積層基材を繰り出す工程と、a−2)前記第1積層基材のうち、前記膜・電極接合体の層のみを、採用領域と非採用領域とに切り分ける工程と、a−3)前記第1積層基材から前記非採用領域を分離して、分離された前記非採用領域を回収する工程と、a−4)前記膜・電極接合体の前記採用領域を、前記第1バックシートとともに、前記貼付ローラへ搬送する工程と、を有する。 The 14th invention of the present application is the method of adding a gasket according to any one of the 11th to 13th inventions, and the step a) is a-1) the first backsheet and the membrane / electrode assembly. A step of feeding out the first laminated base material in which is laminated, and a-2) a step of separating only the layer of the membrane / electrode assembly of the first laminated base material into an adopted region and a non-adopted region. a-3) The step of separating the non-adopted region from the first laminated substrate and recovering the separated non-adopted region, and a-4) the adopted region of the membrane / electrode assembly. Along with the first back sheet, it has a step of transporting it to the pasting roller.
本願の第15発明は、第11発明から第14発明までのいずれか1発明のガスケット付加方法であって、前記工程b)は、b−1)第2バックシートと前記サブガスケットフィルムとが積層された第2積層基材を繰り出す工程と、b−2)前記第2積層基材のうち、前記サブガスケットフィルムの層のみを、必要領域と不要領域とに切り分ける工程と、b−3)前記第2積層基材から前記不要領域および前記第2バックシートを分離して、分離された前記不要領域および前記第2バックシートを回収する工程と、b−4)前記サブガスケットフィルムの前記必要領域を、前記吸着ローラに吸着保持させる工程と、を有する。 The fifteenth invention of the present application is a method of adding a gasket according to any one of the eleventh to fourteenth inventions, and in the step b), b-1) the second back sheet and the sub-gasket film are laminated. A step of feeding out the second laminated base material, and b-2) a step of separating only the layer of the sub-gasket film from the second laminated base material into a necessary region and an unnecessary region, and b-3) the above. A step of separating the unnecessary region and the second back sheet from the second laminated base material and recovering the separated unnecessary region and the second back sheet, and b-4) the necessary region of the sub-gasket film. The step of sucking and holding the above-mentioned suction roller.
本願の第16発明は、第11発明から第15発明までのいずれか1発明のガスケット付加方法であって、前記工程a)は、a−5)搬送される前記膜・電極接合体の位置を検出する工程を有し、前記工程b)は、b−5)搬送される前記サブガスケットフィルムの位置を検出する工程を有し、前記工程c)は、c−1)前記工程a−5)の検出結果および前記工程b−5)の検出結果に基づいて、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する工程を有する。 The 16th invention of the present application is the method of adding a gasket according to any one of the 11th to 15th inventions, and the step a) is a-5) the position of the film-electrode joint to be conveyed. It has a step of detecting, the step b) has a step of detecting the position of the sub-bark film to be conveyed b-5), and the step c) is c-1) the step a-5). Based on the detection result of the above step b-5) and the detection result of the step b-5), there is a step of adjusting the contact position between the film / electrode joint and the sub-barquet film between the sticking roller and the suction roller.
本願の第17発明は、第16発明のガスケット付加方法であって、前記工程c−1)は、前記膜・電極接合体の搬送および前記サブガスケットフィルムの搬送のいずれか一方を、他方に対して遅らせる工程を含む。 The 17th invention of the present application is the gasket adding method of the 16th invention, and in the step c-1), either one of the transfer of the membrane / electrode assembly and the transfer of the sub-gasket film is performed with respect to the other. Including the process of delaying.
本願の第18発明は、第16発明または第17発明のガスケット付加方法であって、前記工程c−1)は、前記貼付ローラを回転軸方向に移動させる工程を含む。 The 18th invention of the present application is the gasket adding method of the 16th invention or the 17th invention, and the step c-1) includes a step of moving the sticking roller in the rotation axis direction.
本願の第19発明は、第11発明から第18発明までのいずれか1発明のガスケット付加方法であって、d)前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体を、切り抜いて回収する工程をさらに有する。 The 19th invention of the present application is the method of adding a gasket according to any one of the 11th to 18th inventions. D) A film with a sub-gasket film that has passed between the sticking roller and the suction roller. It further has a step of cutting out and recovering the electrode assembly.
本願の第20発明は、第11発明から第19発明までのいずれか1発明のガスケット付加方法であって、前記サブガスケットフィルムは、粘着面を有し、e)前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体の露出した前記粘着面に、カバーフィルムを貼り付ける工程をさらに有する。 The twentieth invention of the present application is the method of adding a gasket according to any one of the eleventh to nineteenth inventions, wherein the sub-gasket film has an adhesive surface, and e) the sticking roller and the suction roller. Further, the present invention includes a step of attaching a cover film to the exposed adhesive surface of the membrane-electrode assembly with the sub-gasket film that has passed between them.
本願の第1発明〜第20発明によれば、人による保持または機械的保持によって電解質膜が損傷することを抑制しつつ、膜・電極接合体にサブガスケットフィルムを効率よく付加できる。また、貼付ローラと吸着ローラとの間における膜・電極接合体とサブガスケットフィルムとの接触位置を調整することで、両者を貼り合わせたときの位置ずれも抑制できる。 According to the first to twentieth inventions of the present application, the sub-gasket film can be efficiently added to the membrane-electrode assembly while suppressing damage to the electrolyte membrane due to human holding or mechanical holding. Further, by adjusting the contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film between the sticking roller and the suction roller, it is possible to suppress the misalignment when the two are stuck together.
特に、本願の第4発明または第14発明によれば、第1バックシートにより、膜・電極接合体の変形を抑制しつつ搬送できる。また、膜・電極接合体うち、採用領域(例えば、良品の部分)のみに、サブガスケットフィルムを付加できる。 In particular, according to the fourth or fourteenth invention of the present application, the first backsheet can be used to carry the membrane-electrode assembly while suppressing deformation. Further, the sub-gasket film can be added only to the adopted region (for example, the non-defective part) of the membrane-electrode assembly.
特に、本願の第5発明または第15発明によれば、第2バックシートにより、サブガスケットフィルムの変形を抑制しつつ搬送できる。また、分離後のサブガスケットフィルムの必要領域は、吸着ローラに吸着保持されることによって、変形が抑制される。 In particular, according to the fifth or fifteenth invention of the present application, the second back sheet can carry the sub-gasket film while suppressing deformation. Further, the required region of the sub-gasket film after separation is attracted and held by the suction roller to suppress deformation.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るガスケット付加装置1Aの概要図である。このガスケット付加装置1Aは、膜・電極接合体90Aに、サブガスケットフィルム80Aを付加する装置である。膜・電極接合体90Aは、電解質膜と、電解質膜の表面に形成された電極層とを有する。サブガスケットフィルム80Aは、膜・電極接合体90Aの電極層の周囲を囲むハンドリング用のフィルムである。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic view of the gasket addition device 1A according to the first embodiment. This gasket adding device 1A is a device that adds a
図1に示すように、ガスケット付加装置1Aは、第1搬送機構10Aと第2搬送機構20Aとを備える。第1搬送機構10Aは、複数の第1搬送ローラ11Aにより、膜・電極接合体90Aを搬送する。第2搬送機構20Aは、複数の第2搬送ローラ21Aにより、サブガスケットフィルム80Aを搬送する。
As shown in FIG. 1, the gasket addition device 1A includes a
第1搬送機構10Aの複数の第1搬送ローラ11Aは、貼付ローラ16Aを含む。第2搬送機構20Aの複数の第2搬送ローラ21Aは、サブガスケットフィルム80Aを吸着保持する吸着ローラ25Aを含む。図1に示すように、貼付ローラ16Aと吸着ローラ25Aとは、互いに隣接する。
The plurality of
ガスケット付加装置1Aの稼働時には、第1搬送機構10Aによって、膜・電極接合体90Aが貼付ローラ16Aまで搬送される。また、第2搬送機構20Aによって、サブガスケットフィルム80Aが吸着ローラ25Aまで搬送される。そして、貼付ローラ16Aに保持された膜・電極接合体90Aと、吸着ローラ25Aに保持されたサブガスケットフィルム80Aとが、接触する。これにより、膜・電極接合体90Aとサブガスケットフィルム80Aとが、互いに貼り合わされる。その結果、膜・電極接合体90Aにサブガスケットフィルム80Aが付加された、ガスケット付き膜・電極接合体100Aが得られる。
When the gasket addition device 1A is in operation, the membrane /
このように、このガスケット付加装置1Aは、ローラ搬送される膜・電極接合体90Aと、ローラ搬送されるサブガスケットフィルム80Aとを、2つのローラの間において接触させることによって、互いに貼り合わせる。このため、人による保持または機械的保持によって、膜・電極接合体90Aが損傷することを抑制しつつ、膜・電極接合体90Aにサブガスケットフィルム80Aを効率よく付加できる。
In this way, the gasket addition device 1A attaches the film-
また、図1中に概念的に示したように、ガスケット付加装置1Aは調整機構50Aを備えている。調整機構50Aは、貼付ローラ16Aと吸着ローラ25Aとの間における膜・電極接合体90Aとサブガスケットフィルム80Aとの接触位置を調整する。調整機構50Aは、例えば、貼付ローラ16Aまたは吸着ローラ25Aの回転数を、一時的に変化させる機構とすればよい。
Further, as conceptually shown in FIG. 1, the gasket addition device 1A includes an adjustment mechanism 50A. The adjusting mechanism 50A adjusts the contact position between the membrane /
第1搬送機構10Aにより搬送される膜・電極接合体90Aの搬送方向の間隔にばらつきがあったとしても、このガスケット付加装置1Aは、調整機構50Aによって、膜・電極接合体90Aとサブガスケットフィルム80Aとの接触位置を調整できる。したがって、膜・電極接合体90Aとサブガスケットフィルム80Aとを貼り合わせたときの両者の位置ずれを抑制できる。
Even if there is a variation in the distance between the membrane /
<2.第2実施形態>
図2は、第2実施形態に係るガスケット付加装置1の構成を示した図である。このガスケット付加装置1は、膜・電極接合体90にサブガスケットフィルム80を付加することにより、固体高分子形燃料電池用に用いられるサブガスケット付き膜・電極接合体100を製造する装置である。膜・電極接合体90は、薄膜状の電解質膜91の表面に、電極層92が形成されたものである(図3参照)。膜・電極接合体90は、予め他の装置において製造される。サブガスケットフィルム80は、電極層92の周囲を囲むハンドリング用のフィルムである。
<2. Second Embodiment>
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
図2に示すように、本実施形態のガスケット付加装置1は、第1搬送機構10、第2搬送機構20、多孔質基材搬送機構30、および制御部40を備えている。
As shown in FIG. 2, the
第1搬送機構10は、長尺帯状の第1バックシート93(図3参照)とともに、膜・電極接合体90を搬送する機構である。第1搬送機構10は、複数の第1搬送ローラ11を有する。複数の第1搬送ローラ11は、水平かつ互いに平行に配置されている。少なくとも一部の第1搬送ローラ11は、モータの駆動により能動的に回転する駆動ローラである。駆動ローラが回転すると、第1バックシート93および膜・電極接合体90が、複数の第1搬送ローラ11により規定される搬送経路に沿って、第1バックシート93の長手方向に搬送される。
The
図2に示すように、第1搬送機構10は、第1巻き出し部12、第1ハーフカット部13、第1分離回収部14、第1検出部15、貼付ローラ16、および第1巻き取り部17を有する。
As shown in FIG. 2, the
図3は、第1巻き出し部12から繰り出される基材(以下、「第1積層基材94」と称する)の部分斜視図である。図3に示すように、第1積層基材94は、長尺帯状の第1バックシート93と膜・電極接合体90とが積層された構造を有する。膜・電極接合体90は、長尺帯状の電解質膜91と、電解質膜91の表面に形成された電極層92とを有する。
FIG. 3 is a partial perspective view of a base material (hereinafter, referred to as “first
電解質膜91には、例えば、フッ素系または炭化水素系の高分子電解質膜が用いられる。電解質膜91の具体例としては、パーフルオロカーボンスルホン酸を含む高分子電解質膜(例えば、米国DuPont社製のNafion(登録商標)、旭硝子(株)製のFlemion(登録商標)、旭化成(株)製のAciplex(登録商標)、ゴア(Gore)社製のGoreselect(登録商標))を挙げることができる。電解質膜91の膜厚は、例えば、5μm〜30μmとされる。電解質膜91は、大気中の湿気によって膨潤する一方、湿度が低くなると収縮する。すなわち、電解質膜91は、大気中の湿度に応じて変形しやすい性質を有する。
For the
電極層92の材料には、高分子形燃料電池のアノードまたはカソードにおいて燃料電池反応を起こす材料が用いられる。例えば、白金(Pt)、白金合金、白金化合物等の触媒粒子が、電極層92の材料として用いられる。白金合金の例としては、例えば、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、イリジウム(Ir)、鉄(Fe)等からなる群から選択される少なくとも1種の金属と白金との合金を挙げることができる。一般的には、カソード用の電極層92の材料には白金が用いられ、アノード用の電極層92の材料には白金合金が用いられる。
As the material of the
第1バックシート93は、電解質膜91の変形を抑制するためのフィルムである。第1バックシート93の材料には、電解質膜91よりも機械的強度が高く、形状保持機能に優れた樹脂が用いられる。第1バックシート93の具体例としては、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)のフィルムを挙げることができる。第1バックシート93の膜厚は、例えば25μm〜100μmとされる。
The
第1ハーフカット部13は、第1巻き出し部12から繰り出された第1積層基材94の膜・電極接合体90の層を、図3に示すように、採用領域901と非採用領域902とに切り分ける処理部である。第1ハーフカット部13は、例えば、電極層92よりもやや大きい矩形の歯を有するカッタ131と、受け板132とを有する。カッタ131と受け板132との間に電極層92が搬送されると、第1ハーフカット部13は、カッタ131と受け板132とを互いに接近させる。これにより、図3中の破線のように、電極層92の周囲において、電解質膜91が矩形に切断される。このとき、第1バックシート93は切断されず、電解質膜91のみが、矩形に切断される。
As shown in FIG. 3, the first half-
第1ハーフカット部13により、膜・電極接合体90は、正常な電極層92を含む矩形の採用領域901と、他の領域である非採用領域902とに切り分けられる。なお、電解質膜91の表面における電極層92の位置は、必ずしも等間隔ではない。このため、第1ハーフカット部13は、電極層92の位置を検出するセンサを有していてもよい。そして、当該センサの検出信号に応じて、第1積層基材94の搬送を一旦停止した上で、第1ハーフカット部13における電解質膜91の切断が行われてもよい。また、図3中の中央の電極層92のように、欠陥を有する電極層92は、採用領域901から除外してもよい。
The membrane-
第1分離回収部14は、第1ハーフカット部13よりも、第1搬送機構10の搬送経路の下流側に位置する。第1分離回収部14は、第1積層基材94から非採用領域902を分離して、分離された非採用領域902を回収する。第1分離回収部14は、例えば、第1剥離ローラ141と第1回収ローラ142とを有する。
The first separation /
図4は、第1分離回収部14における、第1積層基材94の分離の様子を示した図である。第1積層基材94のうち、第1バックシート93と、膜・電極接合体90の採用領域901とは、第1搬送機構10の第1分離回収部14よりも下流側へ向けて(すなわち、後述する貼付ローラ16へ向けて)搬送される。一方、膜・電極接合体90の非採用領域902は、第1剥離ローラ141を介して第1回収ローラ142へ搬送されて、第1回収ローラ142に巻き取られる。
FIG. 4 is a diagram showing a state of separation of the first
図2に戻る。第1検出部15は、第1分離回収部14よりも、第1搬送機構10の搬送経路の下流側に位置する。第1検出部15は、第1バックシート93とともに搬送される膜・電極接合体90の採用領域901の位置を検出する。第1検出部15には、例えば、膜・電極接合体90の採用領域901と第1バックシート93とを区別して検知できる透過型または反射型の光センサが用いられる。ただし、光センサに代えて、他方式のセンサやCCDカメラなどが用いられていてもよい。第1検出部15に採用領域901が搬送されると、第1検出部15は、採用領域901を検知したことを示す検出信号を、制御部40へ送信する。
Return to FIG. The
貼付ローラ16は、複数の第1搬送ローラ11の1つである。貼付ローラ16は、第1検出部15よりも、第1搬送機構10の搬送経路の下流側に位置する。貼付ローラ16は、第1バックシート93の裏面(膜・電極接合体90とは反対側の面)に接触する円筒状の外周面を有する。第1バックシート93が搬送されると、貼付ローラ16は、第1バックシート93の移動に伴い従動回転する。また、貼付ローラ16を通過した第1バックシート93は、第1巻き取り部17へ回収される。
The sticking
第2搬送機構20は、長尺帯状のサブガスケットフィルム80を搬送する機構である。第2搬送機構20は、複数の第2搬送ローラ21を有する。複数の第2搬送ローラ21は、水平かつ互いに平行に配置されている。少なくとも一部の第2搬送ローラ21は、モータの駆動により能動的に回転する駆動ローラである。駆動ローラが回転すると、サブガスケットフィルム80は、複数の第2搬送ローラ21により規定される搬送経路に沿って、サブガスケットフィルム80の長手方向に搬送される。
The
図2に示すように、第2搬送機構20は、第2巻き出し部22、第2ハーフカット部23、第2分離回収部24、吸着ローラ25、第2検出部26、製品回収部27、および第2巻き取り部28を有する。
As shown in FIG. 2, the
図5は、第2巻き出し部22から繰り出される基材(以下、「第2積層基材82」と称する)の部分斜視図である。図5に示すように、第2積層基材82は、長尺帯状の第2バックシート83と長尺帯状のサブガスケットフィルム80とが積層された構造を有する。
FIG. 5 is a partial perspective view of a base material (hereinafter, referred to as “second
サブガスケットフィルム80は、膜・電極接合体90をハンドリングするための枠体となるフィルムである。サブガスケットフィルム80の材料には、電解質膜91よりも機械的強度が高く、形状保持機能に優れた樹脂が用いられる。サブガスケットフィルム80の具体例としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)またはPS(ポリスチレン)のフィルムを挙げることができる。サブガスケットフィルム80の膜厚は、例えば25〜100μmとされる。
The
サブガスケットフィルム80の一方の面は、接着剤の層が形成された接着面となっている。接着剤には、例えば、感圧性接着剤が用いられる。ただし、感圧性接着剤に代えて、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤またはUV硬化型接着剤が用いられていてもよい。サブガスケットフィルム80の当該接着面は、第2バックシート83に覆われている。第2バックシート83の材料には、例えば、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)のフィルムが用いられる。第2バックシート83の膜厚は、例えば25μm〜100μmとされる。
One surface of the
第2ハーフカット部23は、第2巻き出し部22から繰り出された第2積層基材82のうち、サブガスケットフィルム80を、必要領域801と不要領域802とに切り分ける処理部である。第2ハーフカット部23は、図2に示すように、例えば、膜・電極接合体90の電極層92よりもやや小さい矩形の歯を有するカッタ231と、受け板232とを有する。第2ハーフカット部23は、第2積層基材82を、カッタ231と受け板232とで挟むことによって、サブガスケットフィルム80を矩形に切断する。このとき、第2バックシート83は切断されず、サブガスケットフィルム80の層のみが、矩形に切断される。図5中の破線のように、矩形の切断部は、搬送方向に等間隔に形成される。
The second half-
第2分離回収部24は、第2ハーフカット部23よりも、第2搬送機構20の搬送経路の下流側に位置する。第2分離回収部24は、第2積層基材82から、サブガスケットフィルム80の不要領域802および第2バックシート83を分離して、分離された不要領域802および第2バックシート83を回収する。第2分離回収部24は、例えば、吸着ローラ25の外周面に隣接配置された第2剥離ローラ241と、第2回収ローラ242とを有する。
The second separation /
図6は、第2分離回収部24における、第2積層基材82の分離の様子を示した図である。第2積層基材82のうち、サブガスケットフィルム80の必要領域801は、吸着ローラ25の外周面に吸着保持される。一方、サブガスケットフィルム80の不要領域802および第2バックシート83は、第2剥離ローラ241を介して第2回収ローラ242へ搬送されて、第2回収ローラ242に巻き取られる。
FIG. 6 is a diagram showing a state of separation of the second
吸着ローラ25は、複数の第2搬送ローラ21の1つである。吸着ローラ25は、サブガスケットフィルム80および後述する多孔質基材70を吸着保持しつつ回転する。図2に示すように、第1搬送機構10の貼付ローラ16と、第2搬送機構20の吸着ローラ25とは、隣接配置される。吸着ローラ25の直径は、貼付ローラ16の直径よりも大きい。吸着ローラ25は、複数の吸着孔を有する円筒状の外周面を有する。また、吸着ローラ25には、図示を省略したモータが接続されている。モータを動作させると、吸着ローラ25は、水平に延びる軸心周りに回転する。
The
吸着ローラ25の材料には、例えば、多孔質カーボンや多孔質セラミックス等の多孔質材料が用いられる。多孔質セラミックスの具体例としては、アルミナ(Al2O3)または炭化ケイ素(SiC)の焼結体を挙げることができる。多孔質の吸着ローラ25における気孔径は、例えば5μm以下とされ、気孔率は、例えば15%〜50%とされる。
As the material of the
なお、吸着ローラ25の材料に、多孔質材料に代えて、金属を用いてもよい。金属の具体例としては、SUS等のステンレスまたは鉄を挙げることができる。吸着ローラ25の材料に金属を用いる場合には、吸着ローラ25の外周面に、微小な吸着孔を、加工により形成すればよい。吸着孔の直径は、吸着痕の発生を防止するために、2mm以下とすることが好ましい。
As the material of the
吸着ローラ25の端面には、吸引口251が設けられている。吸引口251は、図外の吸引機構(例えば、排気ポンプ)に接続される。吸引機構を動作させると、吸着ローラ25の吸引口251に負圧が生じる。そして、吸着ローラ25内の気孔を介して、吸着ローラ25の外周面に設けられた複数の吸着孔にも、負圧が発生する。後述する多孔質基材70およびサブガスケットフィルム80は、当該負圧によって、吸着ローラ25の外周面に吸着保持されつつ、吸着ローラ25の回転によって円弧状に搬送される。
A
第2検出部26は、第2分離回収部24よりも第2搬送機構20の搬送経路の下流側に位置し、かつ、吸着ローラ25の外周面に対向して配置される。第2検出部26は、吸着ローラ25に保持されつつ搬送されるサブガスケットフィルム80の矩形の切断部803の位置を検出する。第2検出部26には、例えば、反射型の光センサが用いられる。ただし、光センサに代えて、他方式のセンサやCCDカメラなどが用いられていてもよい。第2検出部26と対向する位置に、サブガスケットフィルム80の切断部803が搬送されると、第2検出部26は、切断部803を検知したことを示す検出信号を、制御部40へ送信する。
The
図7は、貼付ローラ16および吸着ローラ25付近の拡大図である。図7に示すように、貼付ローラ16は、進退機構18および幅方向移動機構19に接続されている。進退機構18および幅方向移動機構19には、例えば、モータの回転運動をボールねじを介して直進運動に変換する機構が用いられる。進退機構18を動作させると、貼付ローラ16が、吸着ローラ25に対する接離方向(図5中の矢印Aの方向)に移動する。また、幅方向移動機構19を動作させると、貼付ローラ16が、幅方向(貼付ローラ16の回転軸と平行な方向)に移動する。
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the sticking
ガスケット付加装置1は、進退機構18によって、貼付ローラ16を吸着ローラ25に接近させることで、吸着ローラ25に保持されたサブガスケットフィルム80の接着面に対して、貼付ローラ16に保持された膜・電極接合体90を、接触させる。これにより、膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80とが、貼り合わされる。
The
図8は、膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80との貼り合わせの様子を、概念的に示した図である。膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80とを貼り合わせるときには、制御部40は、膜・電極接合体90の採用領域901と、サブガスケットフィルム80の矩形の切断部803とが向かい合うように、両者の位置を調整する。具体的には、制御部40は、第1検出部15の検出結果および第2検出部26の検出結果に基づいて、膜・電極接合体90の採用領域901と、サブガスケットフィルム80の矩形の切断部803との、搬送方向および幅方向の位置ずれ量を認識する。そして、制御部40は、搬送方向の位置ずれ量に応じて、第1搬送機構10および第2搬送機構20のいずれか一方の搬送を、他方に対して遅らせる。これにより、採用領域901と切断部803との搬送方向の位置を調整する。また、制御部40は、幅方向の位置ずれ量に応じて、幅方向移動機構19を動作させる。これにより、貼付ローラ16と吸着ローラ25との間における採用領域901と切断部803との幅方向の位置を調整する。
FIG. 8 is a diagram conceptually showing how the membrane-
すなわち、本実施形態では、第1搬送機構10または第2搬送機構20の搬送を遅らせる制動部が、貼付ローラ16と吸着ローラ25との間における膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80との搬送方向の接触位置を調整する搬送方向調整機構として機能する。また、本実施形態では、貼付ローラ16を回転軸方向に移動させる幅方向移動機構19が、貼付ローラ16と吸着ローラ25との間における膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80との幅方向の接触位置を調整する幅方向調整機構として機能する。
That is, in the present embodiment, the braking portion that delays the transfer of the
膜・電極接合体90の採用領域901は、サブガスケットフィルム80の切断部803の周囲の接着面に接触する。これにより、図8のように、膜・電極接合体90の採用領域901は、貼付ローラ16に保持された第1バックシート93から引き離されて、サブガスケットフィルム80側へ移動する。その結果、膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80とが張り合わされた、サブガスケット付き膜・電極接合体100が得られる。サブガスケット付き膜・電極接合体100は、吸着ローラ25によって、第2搬送機構20の搬送経路の下流側へ搬送される。
The adopted
図2に戻る。製品回収部27は、吸着ローラ25よりも、第2搬送機構20の搬送経路の下流側に位置する。製品回収部27は、矩形の歯を有するカッタ271と回収容器272とを有する。製品回収部27は、サブガスケット付き膜・電極接合体100の各電極層92の周囲を、カッタ271で矩形に切り抜く。そして、切り抜かれた矩形部分を、回収容器272内に収納する。その結果、周囲にサブガスケットフィルム80が付加された矩形の膜・電極接合体が、回収容器272内に順次に蓄積される。
Return to FIG. The
その後、矩形部分が切り抜かれた後のサブガスケットフィルム80は、第2巻き取り部28に巻き取られる。
After that, the
多孔質基材搬送機構30は、長尺帯状の多孔質基材70を吸着ローラ25へ向けて供給するとともに、使用後の多孔質基材70を回収する機構である。多孔質基材70は、多数の微細な気孔を有する通気可能な基材である。多孔質基材70は、粉塵が発生しにくい材料で形成されていることが好ましい。多孔質基材搬送機構30により、吸着ローラ25の外周面とサブガスケットフィルム80との間には、多孔質基材70が常に介在する。このように、本実施形態では、吸着ローラ25の外周面に、多孔質基材70を介して、サブガスケットフィルム80が保持される。これにより、サブガスケットフィルム80から吸着ローラ25への異物の付着、および、吸着ローラ25からサブガスケットフィルム80への異物の付着を、抑制できる。
The porous base
制御部40は、ガスケット付加装置1内の各部を動作制御するための手段である。図9は、制御部40と、ガスケット付加装置1内の各部との接続を示したブロック図である。図9中に概念的に示したように、制御部40は、CPU等のプロセッサ41、RAM等のメモリ42およびハードディスクドライブ等の記憶部43を有するコンピュータにより構成される。記憶部43内には、ガスケット付加装置1の動作を制御するためのコンピュータプログラムPが、インストールされている。
The
また、図9に示すように、制御部40は、上述した第1搬送機構10の駆動用モータ、第1ハーフカット部13、第1検出部15、進退機構18、幅方向移動機構19、第2搬送機構20の駆動用モータ、第2ハーフカット部23、第2検出部26、製品回収部27および多孔質基材搬送機構30の駆動用モータと、それぞれ通信可能に接続されている。
Further, as shown in FIG. 9, the
制御部40は、記憶部43に記憶されたコンピュータプログラムPやデータをメモリ42に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムPに基づいて、プロセッサ41が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、ガスケット付加装置1における膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80との貼り合わせ処理が進行する。
The
以上のように、このガスケット付加装置1では、ローラ搬送される膜・電極接合体90と、ローラ搬送されるサブガスケットフィルム80とを、2つのローラの間において接触させることによって、互いに貼り合わせる。このため、人による保持または機械的保持によって、膜・電極接合体90が損傷することを抑制しつつ、膜・電極接合体90にサブガスケットフィルム80を効率よく付加できる。
As described above, in the
また、第1巻き出し部12から繰り出される膜・電極接合体90に形成された電極層92の搬送方向の間隔にばらつきがあったとしても、貼付ローラ16と吸着ローラ25との間において、膜・電極接合体90の採用領域901と、サブガスケットフィルム80の矩形の切断部803との接触位置を調整できる。したがって、膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80とを貼り合わせたときの両者の位置ずれを抑制できる。
Further, even if the distance between the electrode layers 92 formed in the film /
また、このガスケット付加装置1では、第1巻き出し部12から繰り出される膜・電極接合体90のうち、非採用領域902を分離して回収する。このため、膜・電極接合体90のうち、採用領域901(例えば、良品の部分)のみに、サブガスケットフィルム80を付加できる。
Further, in the
<3.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
<3. Modification example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
図10は、一変形例に係るガスケット付加装置1Bの構成を示した図である。図10の例では、製品回収部27が省略され、それに代えて、カバー貼付部29が設けられている。貼付ローラ16と吸着ローラ25との間を通過したサブガスケットフィルム80は、粘着面の一部が露出した状態となっている。このため、図10の例では、カバー貼付部29によって、サブガスケットフィルム80の露出した粘着面に、カバーフィルム60を貼り付ける。このようにすれば、サブガスケット付き膜・電極接合体100を、第2巻き取り部28へ巻き取ることができる。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a
また、上記の実施形態では、電解質膜91の一方の面のみに電極層92が形成されていた。しかしながら、電解質膜91の両面に、電極層92が形成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、膜・電極接合体90の一方の面のみにサブガスケットフィルム80を貼り付けた。しかしながら、膜・電極接合体90の両面にサブガスケットフィルム80を貼り付けてもよい。その場合、ガスケット付加装置1内に、サブガスケットフィルム80を搬送する第2搬送機構20を、2つ設ければよい。そして、各第2搬送機構20に含まれる吸着ローラ25と、第1搬送機構10の貼付ローラ16との間で、膜・電極接合体90とサブガスケットフィルム80とを貼り合わせればよい。
Further, in the above embodiment, the
また、ガスケット付加装置内の搬送ローラの位置や数など、細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 Further, the detailed configuration such as the position and number of the transfer rollers in the gasket addition device may be different from each drawing of the present application. Further, the elements appearing in the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined as long as there is no contradiction.
1,1A ガスケット付加装置
10,10A 第1搬送機構
11,11A 第1搬送ローラ
12 第1巻き出し部
13 第1ハーフカット部
14 第1分離回収部
15 第1検出部
16,16A 貼付ローラ
17 第1巻き取り部
18 進退機構
19 幅方向移動機構
20,20A 第2搬送機構
21,21A 第2搬送ローラ
22 第2巻き出し部
23 第2ハーフカット部
24 第2分離回収部
25,25A 吸着ローラ
26 第2検出部
27 製品回収部
28 第2巻き取り部
29 カバー貼付部
30 多孔質基材搬送機構
40 制御部
50A 調整機構
60 カバーフィルム
70 多孔質基材
80,80A サブガスケットフィルム
82 第2積層基材
83 第2バックシート
90,90A 膜・電極接合体
91 電解質膜
92 電極層
93 第1バックシート
94 第1積層基材
100,100A サブガスケット付き電極接合体
801 必要領域
802 不要領域
803 切断部
901 採用領域
902 非採用領域
1,1A
Claims (20)
複数の第1搬送ローラにより、前記膜・電極接合体を搬送する第1搬送機構と、
複数の第2搬送ローラにより、前記サブガスケットフィルムを搬送する第2搬送機構と、
を備え、
前記複数の第1搬送ローラは、貼付ローラを含み、
前記複数の第2搬送ローラは、前記貼付ローラに隣接し、前記サブガスケットフィルムを吸着保持する吸着ローラを含み、
前記貼付ローラに保持された前記膜・電極接合体と、前記吸着ローラに吸着保持された前記サブガスケットフィルムとが、接触することによって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが貼り合わされ、
前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する調整機構
をさらに備えたガスケット付加装置。 A gasket addition device that adds a sub-gasket film that surrounds the periphery of the electrode layer to a membrane-electrode assembly in which an electrode layer is formed on the surface of the electrolyte film.
A first transport mechanism that transports the membrane-electrode assembly by a plurality of first transport rollers, and
A second transport mechanism that transports the sub-gasket film by a plurality of second transport rollers, and
With
The plurality of first transport rollers include a sticking roller.
The plurality of second transport rollers include a suction roller adjacent to the sticking roller and sucking and holding the sub-gasket film.
When the membrane / electrode assembly held by the sticking roller and the sub-gasket film adsorbed and held by the suction roller come into contact with each other, the membrane-electrode assembly and the sub-gasket film are bonded together. ,
A gasket addition device further provided with an adjusting mechanism for adjusting the contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film between the sticking roller and the suction roller.
前記貼付ローラを、前記吸着ローラに対する接離方向に進退させる進退機構
をさらに備えるガスケット付加装置。 The gasket addition device according to claim 1.
A gasket addition device further comprising an advancing / retreating mechanism for advancing / retreating the sticking roller in the contact / separation direction with respect to the suction roller.
前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが接触した後、前記膜・電極接合体は、前記貼付ローラから引き離されて、前記サブガスケットフィルムとともに搬送されるガスケット付加装置。 The gasket addition device according to claim 1 or 2.
A gasket addition device in which after the membrane-electrode assembly comes into contact with the sub-gasket film, the membrane-electrode assembly is separated from the sticking roller and conveyed together with the sub-gasket film.
前記第1搬送機構は、第1バックシートと前記膜・電極接合体とが積層された第1積層基材を繰り出す第1巻き出し部と、
前記第1積層基材のうち、前記膜・電極接合体の層のみを、採用領域と非採用領域とに切り分ける第1ハーフカット部と、
前記第1積層基材から前記非採用領域を分離して、分離された前記非採用領域を回収する第1分離回収部と、
をさらに備え、
前記膜・電極接合体の前記採用領域が、前記第1バックシートとともに、前記貼付ローラへ搬送されるガスケット付加装置。 The gasket addition device according to any one of claims 1 to 3.
The first transport mechanism includes a first unwinding portion that unwinds a first laminated base material in which a first back sheet and the membrane / electrode assembly are laminated.
A first half-cut portion that separates only the layer of the membrane / electrode assembly into a adopted region and a non-adopted region among the first laminated base materials.
A first separation and recovery unit that separates the non-adopted region from the first laminated base material and recovers the separated non-adopted region.
With more
A gasket addition device in which the adopted region of the membrane-electrode assembly is conveyed to the sticking roller together with the first backsheet.
前記第2搬送機構は、第2バックシートと前記サブガスケットフィルムとが積層された第2積層基材を繰り出す第2巻き出し部と、
前記第2積層基材のうち、前記サブガスケットフィルムの層のみを、必要領域と不要領域とに切り分ける第2ハーフカット部と、
前記第2積層基材から前記不要領域および前記第2バックシートを分離して、分離された前記不要領域および前記第2バックシートを回収する第2分離回収部と、
をさらに備え、
前記サブガスケットフィルムの前記必要領域が、前記吸着ローラに吸着保持されるガスケット付加装置。 The gasket addition device according to any one of claims 1 to 4.
The second transport mechanism includes a second unwinding portion that unwinds a second laminated base material on which a second back sheet and the sub-gasket film are laminated.
Of the second laminated base material, a second half-cut portion that separates only the layer of the sub-gasket film into a necessary region and an unnecessary region,
A second separation / recovery unit that separates the unnecessary region and the second backsheet from the second laminated base material and recovers the separated unnecessary region and the second backsheet.
With more
A gasket addition device in which the required area of the sub-gasket film is suction-held by the suction roller.
前記第1搬送機構により搬送される前記膜・電極接合体の位置を検出する第1検出部と、
前記第2搬送機構により搬送される前記サブガスケットフィルムの位置を検出する第2検出部と、
をさらに備え、
前記調整機構は、前記第1検出部の検出結果および前記第2検出部の検出結果に基づいて、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整するガスケット付加装置。 The gasket addition device according to any one of claims 1 to 5.
A first detection unit that detects the position of the membrane-electrode assembly transported by the first transport mechanism, and
A second detection unit that detects the position of the sub-gasket film transported by the second transport mechanism, and
With more
The adjusting mechanism is based on the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit, and the film / electrode assembly between the sticking roller and the suction roller and the sub-gasket film. Gasket addition device that adjusts the contact position.
前記調整機構は、
前記第1搬送機構および前記第2搬送機構のいずれか一方を、他方に対して遅らせる搬送方向調整機構
を含むガスケット付加装置。 The gasket addition device according to claim 6.
The adjustment mechanism
A gasket addition device including a transport direction adjusting mechanism that delays either one of the first transport mechanism and the second transport mechanism with respect to the other.
前記調整機構は、
前記貼付ローラを回転軸方向に移動させる幅方向調整機構
を含むガスケット付加装置。 The gasket addition device according to claim 6 or 7.
The adjustment mechanism
A gasket addition device including a width direction adjusting mechanism for moving the sticking roller in the rotation axis direction.
前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体を、切り抜いて回収する製品回収部
をさらに備えたガスケット付加装置。 The gasket addition device according to any one of claims 1 to 8.
A gasket addition device further provided with a product recovery unit that cuts out and recovers a membrane / electrode assembly with a sub-gasket film that has passed between the sticking roller and the suction roller.
前記サブガスケットフィルムは、粘着面を有し、
前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体の露出した前記粘着面に、カバーフィルムを貼り付けるカバー貼付部
をさらに備えたガスケット付加装置。 The gasket addition device according to any one of claims 1 to 9.
The sub-gasket film has an adhesive surface and has an adhesive surface.
A gasket adding device further provided with a cover attaching portion for attaching a cover film to the exposed adhesive surface of a membrane / electrode assembly with a sub-gasket film that has passed between the attaching roller and the suction roller.
a)前記膜・電極接合体を、貼付ローラまで搬送する工程と、
b)前記サブガスケットフィルムを、前記貼付ローラに隣接する吸着ローラまで搬送する工程と、
c)前記貼付ローラに保持された前記膜・電極接合体と、前記吸着ローラに吸着保持された前記サブガスケットフィルムとを、接触させることによって、前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとを貼り合わせる工程と、
を有し、
前記工程c)において、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整するガスケット付加方法。 A gasket addition method in which a sub-gasket film surrounding the periphery of the electrode layer is added to a membrane-electrode assembly in which an electrode layer is formed on the surface of an electrolyte membrane.
a) The process of transporting the membrane-electrode assembly to the sticking roller,
b) A step of transporting the sub-gasket film to a suction roller adjacent to the sticking roller, and
c) The membrane / electrode assembly and the sub-gasket film are brought into contact with each other by bringing the membrane-electrode assembly held by the sticking roller into contact with the sub-gasket film held by the suction roller. The process of bonding and
Have,
A gasket addition method for adjusting the contact position between the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film between the sticking roller and the suction roller in the step c).
前記貼付ローラは、前記吸着ローラに対する接離方向に進退可能であり、
前記工程c)において、前記貼付ローラを、前記吸着ローラへ接近させるガスケット付加方法。 The gasket addition method according to claim 11.
The sticking roller can move forward and backward in the direction of contact and separation with respect to the suction roller.
A method of adding a gasket that brings the sticking roller closer to the suction roller in the step c).
前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとが接触した後、前記膜・電極接合体は、前記貼付ローラから引き離されて、前記サブガスケットフィルムとともに搬送されるガスケット付加方法。 The gasket addition method according to claim 11 or 12.
A gasket addition method in which after the membrane-electrode assembly comes into contact with the sub-gasket film, the membrane-electrode assembly is separated from the sticking roller and conveyed together with the sub-gasket film.
前記工程a)は、
a−1)第1バックシートと前記膜・電極接合体とが積層された第1積層基材を繰り出す工程と、
a−2)前記第1積層基材のうち、前記膜・電極接合体の層のみを、採用領域と非採用領域とに切り分ける工程と、
a−3)前記第1積層基材から前記非採用領域を分離して、分離された前記非採用領域を回収する工程と、
a−4)前記膜・電極接合体の前記採用領域を、前記第1バックシートとともに、前記貼付ローラへ搬送する工程と、
を有するガスケット付加方法。 The gasket adding method according to any one of claims 11 to 13.
In step a),
a-1) A step of feeding out the first laminated base material in which the first back sheet and the membrane / electrode assembly are laminated, and
a-2) A step of separating only the layer of the membrane / electrode assembly of the first laminated substrate into an adopted region and a non-adopted region.
a-3) A step of separating the non-adopted region from the first laminated base material and recovering the separated non-adopted region.
a-4) A step of transporting the adopted region of the membrane-electrode assembly together with the first back sheet to the sticking roller.
Gasket addition method having.
前記工程b)は、
b−1)第2バックシートと前記サブガスケットフィルムとが積層された第2積層基材を繰り出す工程と、
b−2)前記第2積層基材のうち、前記サブガスケットフィルムの層のみを、必要領域と不要領域とに切り分ける工程と、
b−3)前記第2積層基材から前記不要領域および前記第2バックシートを分離して、分離された前記不要領域および前記第2バックシートを回収する工程と、
b−4)前記サブガスケットフィルムの前記必要領域を、前記吸着ローラに吸着保持させる工程と、
を有するガスケット付加方法。 The gasket adding method according to any one of claims 11 to 14.
In step b),
b-1) A step of feeding out the second laminated base material in which the second back sheet and the sub-gasket film are laminated, and
b-2) A step of separating only the layer of the sub-gasket film from the second laminated base material into a necessary region and an unnecessary region.
b-3) A step of separating the unnecessary region and the second backsheet from the second laminated base material and recovering the separated unnecessary region and the second backsheet.
b-4) A step of sucking and holding the required region of the sub-gasket film on the suction roller.
Gasket addition method having.
前記工程a)は、
a−5)搬送される前記膜・電極接合体の位置を検出する工程
を有し、
前記工程b)は、
b−5)搬送される前記サブガスケットフィルムの位置を検出する工程
を有し、
前記工程c)は、
c−1)前記工程a−5)の検出結果および前記工程b−5)の検出結果に基づいて、前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間における前記膜・電極接合体と前記サブガスケットフィルムとの接触位置を調整する工程
を有するガスケット付加方法。 The gasket adding method according to any one of claims 11 to 15.
In step a),
a-5) It has a step of detecting the position of the membrane-electrode assembly to be conveyed.
In step b),
b-5) It has a step of detecting the position of the sub-gasket film to be conveyed.
In step c),
c-1) Based on the detection result of the step a-5) and the detection result of the step b-5), the membrane / electrode assembly and the sub-gasket film between the sticking roller and the suction roller A gasket addition method comprising a step of adjusting the contact position of the.
前記工程c−1)は、
前記膜・電極接合体の搬送および前記サブガスケットフィルムの搬送のいずれか一方を、他方に対して遅らせる工程
を含むガスケット付加方法。 The gasket addition method according to claim 16.
In the step c-1),
A gasket addition method including a step of delaying either one of the transfer of the membrane-electrode assembly and the transfer of the sub-gasket film with respect to the other.
前記工程c−1)は、
前記貼付ローラを回転軸方向に移動させる工程
を含むガスケット付加方法。 The gasket addition method according to claim 16 or 17.
In the step c-1),
A gasket adding method including a step of moving the sticking roller in the direction of the rotation axis.
d)前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体を、切り抜いて回収する工程
をさらに有するガスケット付加方法。 The gasket adding method according to any one of claims 11 to 18.
d) A gasket addition method further comprising a step of cutting out and recovering a membrane / electrode assembly with a sub-gasket film that has passed between the sticking roller and the suction roller.
前記サブガスケットフィルムは、粘着面を有し、
e)前記貼付ローラと前記吸着ローラとの間を通過したサブガスケットフィルム付きの膜・電極接合体の露出した前記粘着面に、カバーフィルムを貼り付ける工程
をさらに有するガスケット付加方法。 The gasket adding method according to any one of claims 11 to 19.
The sub-gasket film has an adhesive surface and has an adhesive surface.
e) A gasket addition method further comprising a step of attaching a cover film to the exposed adhesive surface of a membrane-electrode assembly with a sub-gasket film that has passed between the attachment roller and the suction roller.
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