JP2007250477A - Transcription device and transcription method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写用材料が塗布された転写フィルムを搬送しつつ、これと平行に搬送される基材に転写用材料を転写する転写装置、及び転写方法に関する
The present invention relates to a transfer apparatus and a transfer method for transferring a transfer material onto a substrate conveyed in parallel with the transfer film coated with the transfer material.
従来より、固体高分子形燃料電池の製造においては、電解質膜上に印刷等によって触媒層を形成する方法がとられていた。しかしながら、この方法では、電解質膜が触媒層を形成するためのインクにより膨潤してしまい、均一な触媒層を形成する事が困難であるという問題があった。これを解決するため、特許文献1に記載の方法では、フィルム上に触媒層を形成したものを準備し、これを熱間プレス等により電解質上に転写する方法を提案している。そして、この方法により、触媒層を電解質膜に均一に形成している。
ところで、上記方法に用いる装置は、触媒層が形成されたフィルムと電解質とをわずかな隙間を置いて平行に搬送し、所定の周期でフィルムをプレスすることで触媒層を電解質に転写している。そして、転写が行われた後のフィルムは、剥離ロールにより進行方向に対して垂直な方向に案内され、電解質から剥離するように構成されている。しかしながら、上記装置では、フィルムを所定周期でプレスする間にもフィルムは搬送されているため、プレスとプレスの間に転写されない触媒層がフィルム上に残ることになる。このようにフィルム上に残った触媒層は、フィルムとともに廃棄されるため、コストセービングの観点からは、問題があった。 By the way, the apparatus used in the above method transfers the catalyst layer to the electrolyte by conveying the film on which the catalyst layer is formed and the electrolyte in parallel with a slight gap and pressing the film at a predetermined cycle. . And the film after transfer is guided to the direction perpendicular | vertical with respect to the advancing direction by the peeling roll, and is comprised so that it may peel from electrolyte. However, in the above apparatus, since the film is conveyed even while the film is pressed at a predetermined cycle, a catalyst layer that is not transferred between the presses remains on the film. Thus, since the catalyst layer remaining on the film is discarded together with the film, there is a problem from the viewpoint of cost saving.
このような問題は、電解質に対して触媒層を転写するときのみに生じる問題ではなく、フィルムに形成された材料を周期的にプレスして基材上に転写する転写装置全般に共通する問題である。 Such a problem is not a problem that occurs only when the catalyst layer is transferred to the electrolyte, but is a problem common to all transfer devices that periodically press the material formed on the film and transfer it onto the substrate. is there.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、フィルムに形成された材料を周期的に基材上に転写する際に、フィルム上に転写されない材料が残るのを防止することが可能な転写装置、及び転写方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and when the material formed on the film is periodically transferred onto the substrate, it is possible to prevent the material that is not transferred on the film from remaining. An object of the present invention is to provide a transfer device and a transfer method that can be used.
本発明に係る転写装置は、上記問題を解決するためになされたものであり、転写用材料が塗布された転写フィルムを搬送する第1の搬送手段と、転写用材料が転写される基材を、前記転写フィルムと平行に搬送する第2の搬送手段と、転写フィルムを所定周期でプレスし、基材上に材料片を転写するプレス機と、前記第1の搬送手段における転写フィルムの搬送方向、及び前記プレス機によるプレス周期を制御する制御手段と、転写フィルム上の材料の所定の位置を検出する検出手段と、を備え、前記第1の搬送手段は、転写がなされた後の転写フィルムを基材から離間する方向に案内することで、基材に転写された材料片から転写フィルムを剥離し、前記制御手段は、基材上に転写された材料片から転写フィルムが剥離した後、転写フィルムを後退させ、前記検出手段により、前記転写フィルム上の材料の下流側先端と前記プレス機におけるプレス領域の下流側先端との一致が検出されたときに、転写フィルムの後退を停止し、前記プレス機を作動させる。 The transfer device according to the present invention is made to solve the above-described problem, and includes a first transport unit that transports a transfer film coated with a transfer material, and a substrate on which the transfer material is transferred. A second conveying means for conveying the transfer film in parallel with the transfer film, a pressing machine for pressing the transfer film at a predetermined period and transferring a piece of material onto the substrate, and a conveying direction of the transfer film in the first conveying means And a control means for controlling a press cycle by the press machine, and a detection means for detecting a predetermined position of the material on the transfer film, wherein the first transport means is a transfer film after the transfer is performed. Is guided in a direction away from the base material to peel the transfer film from the material piece transferred to the base material, and after the transfer film is peeled from the material piece transferred onto the base material, Transfer fill When the coincidence between the downstream end of the material on the transfer film and the downstream end of the press area in the press machine is detected by the detecting means, the transfer film stops moving backward, and the press Activate the machine.
この構成によれば、基材上に転写された材料片から転写フィルムが剥離した後、転写フィルムを後退させ、転写フィルム上の材料の下流側先端とプレス機におけるプレス領域の下流側先端との一致が検出されたときに、転写フィルムの後退を停止し、その後、プレス機を作動させている。すなわち、従来、プレスとプレスの間に転写されずに転写フィルムに残っていた材料を、転写フィルムとともにプレス位置まで後退させることで、転写フィルム上に残っている材料を転写することができる。したがって、転写フィルム上に材料が残るのを防止することができ、その結果、材料コストを低減することができる。 According to this configuration, after the transfer film is peeled off from the material piece transferred onto the substrate, the transfer film is retracted, and the downstream end of the material on the transfer film and the downstream end of the press area in the press machine When the coincidence is detected, the transfer film is stopped, and then the press machine is operated. That is, the material remaining on the transfer film can be transferred by retracting the material that has not been transferred between the presses and remains on the transfer film to the press position together with the transfer film. Therefore, the material can be prevented from remaining on the transfer film, and as a result, the material cost can be reduced.
上記装置において、制御部が、転写フィルムの後退中に、第2の搬送手段における基材の搬送速度及び搬送方向を制御するように構成することが好ましい。例えば、転写フィルムの後退中に、第2の搬送手段における基材の前進を停止するように制御すると、基材上に転写される材料片間に所定の間隔を形成することができ、基材を複数に切り離すときのクリアランスを形成することができる。 In the above apparatus, the control unit is preferably configured to control the conveyance speed and the conveyance direction of the base material in the second conveyance unit while the transfer film is retracted. For example, when the transfer film is retracted and controlled to stop the advance of the base material in the second conveying means, a predetermined interval can be formed between the material pieces transferred onto the base material. It is possible to form a clearance when cutting a plurality of pieces.
また、本発明に係る転写方法は、上記問題を解決するためになされたものであり、転写用材料が塗布された転写フィルムを搬送する工程と、転写用材料が転写される基材を、前記転写フィルムと平行に搬送する工程と、プレス機により転写フィルムをプレスし、基材上に材料片を転写する工程と、基材上に転写された材料片から転写フィルムを剥離した後、転写フィルムを後退させる工程と、検出手段により、転写フィルム上の材料の下流側先端とプレス機におけるプレス領域の下流側先端との一致を検出したときに、転写フィルムの後退を停止し、プレス機により転写フィルムをプレスし、基材上に材料片を転写する工程とを備えている。 Further, the transfer method according to the present invention is made to solve the above-mentioned problem, and includes a step of conveying a transfer film coated with a transfer material, and a base material to which the transfer material is transferred, The process of conveying in parallel with the transfer film, the process of pressing the transfer film with a press, transferring the piece of material onto the substrate, and the transfer film after peeling the transfer film from the piece of material transferred onto the substrate When the coincidence between the downstream end of the material on the transfer film and the downstream end of the press area in the press machine is detected by the detecting means and the detecting means, the transfer film is stopped and transferred by the press machine. Pressing the film and transferring the piece of material onto the substrate.
この方法においても、上記装置と同様の効果を得ることができる。ここで、上述したように、転写フィルムの後退中に基材の前進を停止することが好ましい。 Also in this method, the same effect as the above apparatus can be obtained. Here, as described above, it is preferable to stop the advance of the substrate while the transfer film is retracted.
本発明によれば、転写フィルムに形成された材料を周期的に基材上に転写する際に、転写フィルム上に転写されない材料が残るのを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the material formed in the transfer film is periodically transcribe | transferred on a base material, it can prevent that the material which is not transcribe | transferred on a transfer film remains.
以下、本発明に係る転写装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、特に、固体高分子型燃料電池用の電解質に触媒層を転写する場合について説明する。図1は本実施形態に係る転写装置の概略構成を示す側面図である。 Hereinafter, an embodiment of a transfer apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the catalyst layer is transferred to an electrolyte for a polymer electrolyte fuel cell will be described. FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a transfer apparatus according to the present embodiment.
本実施形態に係る転写装置は、触媒層Mが形成された転写フィルムFを電解質膜Bにプレスし、触媒層Mを電解質膜Bに転写するための装置である。この転写装置は、転写フィルムFを搬送する第1搬送部(第1搬送手段)1と、触媒層(材料)Mが転写される電解質膜(基材)Bを搬送する第2搬送部(第2搬送手段)3とを備えている。転写フィルムFは、下面に触媒層Mが形成されており、この触媒層Mを第2搬送部3の電解質膜Bに向けた状態で搬送される。第1搬送部1は、転写フィルムFが巻かれた第1ロール5と、この第1ロール5から斜め下方に繰り出された転写フィルムFを水平方向に搬送されるように案内する第1従動ローラ7とを備えている。この第1従動ローラ7の下流には、剥離ローラ9が平行に配置されており、水平に搬送された転写フィルムFは、剥離ローラ9により、上方に案内される。また、剥離ローラ9の上方には、第1巻き取りローラ11が配置されており、これによって転写フィルムFが巻き取られる。
The transfer device according to this embodiment is a device for pressing the transfer film F on which the catalyst layer M is formed on the electrolyte membrane B and transferring the catalyst layer M to the electrolyte membrane B. The transfer device includes a first transport unit (first transport unit) 1 that transports the transfer film F, and a second transport unit (first transport unit) that transports an electrolyte membrane (base material) B onto which the catalyst layer (material) M is transferred. 2 conveying means) 3. The transfer film F has a catalyst layer M formed on its lower surface, and is transported in a state where the catalyst layer M faces the electrolyte membrane B of the
一方、第2搬送部3は、第1搬送部1の下方に配置され、電解質膜Bが巻かれた第2ロール13と、この第2ロール13の上方に配置された第2従動ローラ15を備えている。電解質膜Bは、第2ロール13から上方へ繰り出され、第2従動ローラ15によって水平方向に向きを変える。第2従動ローラ15の下流には、平行に配置された第3従動ローラ17が配置されており、その下方には、第2巻き取りローラ19を配置されている。電解質膜Bは、第2従動ローラ15から第3従動ローラ17を介して下方に搬送され、第2巻き取りローラ19に巻き取られる。なお、第3従動ローラ17は、剥離ローラ9よりも下流側に配置されている。
On the other hand, the
これら第1及び第2搬送部1,3は、図示を省略する制御部によって制御されている。例えば、転写フィルムF,電解質膜Bの搬送速度、搬送方向等が制御される。
These 1st and
第1及び第2搬送部1,3における水平搬送領域、つまり転写フィルムF及び電解質膜Bが水平方向に搬送されている領域20では、転写フィルムFと電解質膜Bとは、上下方向にわずかな隙間を形成しつつ互いに平行に搬送されている。そして、この水平搬送領域20の途中には、プレス機21が配置されている。このプレス機21は、転写フィルムFの上方及び電解質膜Bの下方に配置された一対のプレス片21a,21bを有しており、これらプレス片21a,21bは、上下動可能に構成されている。そして、これらプレス片21a,21bが上下方向から転写フィルムF及び電解質膜Bを挟んで熱加圧することで、触媒層Mが電解質膜B上に転写される。このプレス機21の動作も、上述した制御部によって制御され、例えば、プレス時間、圧力、温度、及びプレス周期等が制御される。
In the horizontal conveyance region in the first and
また、プレス機21には、検出器(図示省略)が設けられている。この検出器は、搬送中の触媒層Mの先端を検出するセンサで構成される。より詳細には、プレス機21におけるプレス領域(図2のR)の上流側端部と、触媒層の先端部との一致したときに、信号を制御部に送信し、これに基づいてプレス機21を駆動するように構成されている。
The
次に、上記のように構成された転写装置の動作について図1及び図2を参照しつつ説明する。図2はプレス機及び剥離ロールの近傍を拡大した動作説明図である。この図では、説明の便宜のため、転写された触媒層片を黒、転写フィルム上にある未転写の触媒層を斜線のハッチングで表すこととする。第1ロール5から繰り出された転写フィルムFは、第1従動ロール7によって水平方向に向きを変え、下流へと搬送される。これと同時に、電解質膜Bも繰り出され、第2従動ローラ15を介して水平方向に下流側に搬送される。転写フィルムFと電解質膜Bとが互いに平行に搬送される領域20では、プレス機21によって転写フィルムFと電解質膜Bとが上下方向からプレスされる。その後、転写フィルムと電解質膜とは下流側に前進し、転写フィルムFは剥離ロール9によって上方に向きを変え、電解質膜Bから離間する方向に搬送される。すなわち、転写フィルムFは転写された触媒層片M1から剥離する(図2(a))。
Next, the operation of the transfer apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an operation explanatory view enlarging the vicinity of the press and the peeling roll. In this figure, for convenience of explanation, the transferred catalyst layer piece is represented by black, and the untransferred catalyst layer on the transfer film is represented by hatching. The transfer film F fed out from the
こうして転写フィルムFが触媒層片M1から剥離すると、転写フィルムFは、未転写の触媒層Mの先端が、プレス機21のプレス領域Rの先端と一致する位置Cまで後退する(図2(b))。このときの触媒層M先端とプレス領域先端との一致の検出は、上述した検出器によって行う。また、転写フィルムFが後退している間、電解質膜Bの前進は停止している。続いて、プレス機21を駆動して、転写フィルムFにプレスを施し、触媒層Mの先端領域を電解質膜Bに転写する(図2(c))。転写が行われた後は、転写フィルムFと電解質膜Bをともに前進させ、転写された触媒層片M1から転写フィルムFの剥離を行い(図2(d))、図2(a)と同じ状態となる。以降、図2(a)〜図2(c)を繰り返すと、電解質膜B上に所定間隔をおいて触媒層片M1が形成される。
When the transfer film F is peeled off from the catalyst layer piece M1, the transfer film F moves back to a position C where the tip of the untransferred catalyst layer M coincides with the tip of the press region R of the press machine 21 (FIG. 2B). )). At this time, the coincidence between the front end of the catalyst layer M and the front end of the press region is detected by the detector described above. Further, while the transfer film F is retracted, the advance of the electrolyte membrane B is stopped. Subsequently, the
以上のように、本実施形態に係る転写装置によれば、電解質膜B上に転写された触媒層片M1から転写フィルムFが剥離した後、転写フィルムFを後退させ、転写フィルムF上の触媒層Mの下流側先端とプレス機におけるプレス領域Rの下流側先端との一致が検出されたときに、転写フィルムFの後退を停止し、プレス機21を作動させている。すなわち、従来、プレスとプレスの間に転写されずに転写フィルムに残っていた触媒層を、転写フィルムとともにプレス位置Cまで後退させることで、転写フィルムF上に残っている触媒層Mを転写することができる。したがって、触媒層Mを効率よく転写することができ、転写フィルムF上に触媒層Mが残るのを防止することができる。その結果、材料コストを低減することができる。
As described above, according to the transfer device according to the present embodiment, after the transfer film F is peeled off from the catalyst layer piece M1 transferred onto the electrolyte membrane B, the transfer film F is moved backward, and the catalyst on the transfer film F is recovered. When the coincidence between the downstream end of the layer M and the downstream end of the press region R in the press machine is detected, the retreat of the transfer film F is stopped and the
なお、転写フィルムFが後退中、電解質膜Bは停止しているが、これによって転写された触媒層片M1間に隙間を形成することができ、例えば使用時に触媒層片間で電解質膜Bを切断するときの、クリアランスとして用いることができる。また、転写フィルムFが後退している間、転写フィルムFの速度よりも遅い速度で電解質膜Bを後退させたり、或いは前進させることで、触媒層片間の隙間の長さを調整することができる。 While the transfer film F is retracted, the electrolyte membrane B is stopped, but a gap can be formed between the transferred catalyst layer pieces M1. For example, the electrolyte membrane B can be formed between the catalyst layer pieces during use. It can be used as a clearance when cutting. Further, while the transfer film F is retracted, the length of the gap between the catalyst layer pieces can be adjusted by retracting or advancing the electrolyte membrane B at a speed slower than the speed of the transfer film F. it can.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記装置では、電解質膜Bの片面にのみ触媒層片M1を転写しているが、両面に転写するように構成することもできる。すなわち、図3に示すように、第1搬送部1と同一構成の第3搬送部51を電解質膜Bの下方に配置する。このとき、第2搬送部3における第2及び第3従動ローラ15,17間の距離を大きくしてスペースを確保し、第3搬送部51が収容されるようにする。このように構成することで、電解質膜Bの両面に同時に触媒層片M1を転写することができる。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the above apparatus, the catalyst layer piece M1 is transferred only to one surface of the electrolyte membrane B, but it can also be configured to transfer to both surfaces. That is, as shown in FIG. 3, the
上記実施形態では、固体高分子形燃料電池用に、電解質膜に触媒層を転写する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、ある材料が形成されたフィルムをプレスし、ある基材にその材料を転写するような装置全般に、本発明は適用することができる。 In the above embodiment, the case where the catalyst layer is transferred to the electrolyte membrane for the polymer electrolyte fuel cell has been described. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to any apparatus that presses a film on which a certain material is formed and transfers the material onto a certain substrate.
1 第1搬送部(第1の搬送手段)
3 第2搬送部(第2の搬送手段)
21 プレス機
F 転写フィルム
B 電解質膜(基材)
M 触媒層(材料)
M1 触媒層片(材料片)
1 1st conveyance part (1st conveyance means)
3 Second transport section (second transport means)
21 Press machine F Transfer film B Electrolyte membrane (base material)
M catalyst layer (material)
M1 catalyst layer piece (material piece)
Claims (5)
転写用材料が転写される基材を、前記転写フィルムと平行に搬送する第2の搬送手段と、
転写フィルムを所定周期でプレスし、基材上に材料片を転写するプレス機と、
前記第1の搬送手段における転写フィルムの搬送方向、及び前記プレス機によるプレス周期を制御する制御手段と、
転写フィルム上の材料の所定の位置を検出する検出手段と、を備え、
前記第1の搬送手段は、転写がなされた後の転写フィルムを基材から離間する方向に案内することで、基材に転写された材料片から転写フィルムを剥離し、
前記制御手段は、基材上に転写された材料片から転写フィルムが剥離した後、転写フィルムを後退させ、前記検出手段により、前記転写フィルム上の材料の下流側先端と前記プレス機におけるプレス領域の下流側先端との一致が検出されたときに、転写フィルムの後退を停止し、前記プレス機を作動させる、転写装置。 First conveying means for conveying a transfer film coated with a transfer material;
A second transport means for transporting a substrate onto which the transfer material is transferred in parallel with the transfer film;
A pressing machine that presses a transfer film at a predetermined period and transfers a piece of material onto a substrate;
Control means for controlling the transfer direction of the transfer film in the first transport means and the press cycle by the press;
Detecting means for detecting a predetermined position of the material on the transfer film,
The first conveying means peels the transfer film from the piece of material transferred to the substrate by guiding the transfer film after the transfer is performed in a direction away from the substrate,
The control means, after the transfer film is peeled off from the material piece transferred onto the base material, retracts the transfer film, and the detection means causes the downstream end of the material on the transfer film and the press area in the press machine. The transfer device stops the retreat of the transfer film and activates the press when the coincidence with the downstream end of the sheet is detected.
転写用材料が転写される基材を、前記転写フィルムと平行に搬送する工程と、
プレス機により転写フィルムをプレスし、基材上に材料片を転写する工程と、
基材上に転写された材料片から転写フィルムを剥離した後、転写フィルムを後退させる工程と、
検出手段により、転写フィルム上の材料の下流側先端と前記プレス機におけるプレス領域の下流側先端との一致を検出したときに、転写フィルムの後退を停止し、前記プレス機により転写フィルムをプレスして、基材上に材料片を転写する工程と
を備えている、転写方法。 Transporting a transfer film coated with a transfer material;
Transporting a substrate onto which a transfer material is transferred in parallel with the transfer film;
A step of pressing a transfer film by a press machine and transferring a piece of material onto a substrate;
After peeling the transfer film from the material piece transferred onto the substrate, the step of retracting the transfer film;
When the detection means detects the coincidence between the downstream tip of the material on the transfer film and the downstream tip of the press area in the press machine, the transfer film stops retreating, and the transfer film is pressed by the press machine. And a step of transferring a piece of material onto the substrate.
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