(57)【要約】【課題】拡散層の基材の折れの発生を抑制することができる拡散層の基材の搬送方法を提供する。【解決手段】拡散層の基材を巻回するフリーロール１０１と、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ及び第２の端部１０１Ｄを支持する第１の軸受け部１０３及び第２の軸受け部１０４と、第１の軸受け部１０３及び第２の軸受け部１０４を揺動可能に架台２００に連結する第１の連結部１０５及び第２の連結部１０６と、第１の軸受け部１０３にかかる第１の荷重及び第２の軸受け部１０４にかかる第２の荷重を検出する第１の荷重検出部１０７及び第２の荷重検出部１０８と、を備える搬送装置１００が、第１の荷重及び第２の荷重に基づいて基材の第１の端部１０１Ｃ側にかかる第１の張力と第２の端部１０１Ｄ側にかかる第２の張力との差を算出し、当該差が所定値以上である場合に、フリーロール１０１による基材の搬送を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散層の基材を巻回するフリーロールと、前記フリーロールの軸の第１の端部を支持する第１の軸受け部と、前記フリーロールの前記軸の第２の端部を支持する第２の軸受け部と、前記第１の軸受け部を揺動可能に架台に連結する第１の連結部と、前記第２の軸受け部を揺動可能に前記架台に連結する第２の連結部と、前記第１の軸受け部にかかる第１の荷重を検出する第１の荷重検出部と、前記第２の軸受け部にかかる第２の荷重を検出する第２の荷重検出部と、を備える前記基材の搬送装置が、
前記第１の荷重に基づいて前記基材の前記フリーロールの前記第１の端部側にかかる第１の張力を算出し、前記第２の荷重に基づいて前記基材の前記フリーロールの前記第２の端部側にかかる第２の張力を算出し、
前記第１の張力と前記第２の張力との差が所定値以上である場合に、前記フリーロールによる前記基材の搬送を停止させる、拡散層の基材の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散層の基材の搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電解質膜を所定の方向に搬送させる駆動機構と、電解質膜の搬送方向に対する張力を緩和する張力緩和機構と、を備える燃料電池用電極材料接合体の製造装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡散層の基材は、長手方向に湾曲している場合がある。また、拡散層の基材は脆いため、拡散層の基材の湾曲が大きい場合、当該基材上に形成された拡散層に触媒層を接合又は転写する際に、当該基材が折れてしまう場合がある。拡散層の基材をロールから引き出して当該基材の湾曲量を測定することにより、当該基材の折れの発生を抑制することもできるが、作業工数が増えてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、拡散層の基材の折れの発生を抑制することができる拡散層の基材の搬送方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る拡散層の基材の搬送方法では、拡散層の基材を巻回するフリーロールと、前記フリーロールの軸の第１の端部を支持する第１の軸受け部と、前記フリーロールの前記軸の第２の端部を支持する第２の軸受け部と、前記第１の軸受け部を揺動可能に架台に連結する第１の連結部と、前記第２の軸受け部を揺動可能に前記架台に連結する第２の連結部と、前記第１の軸受け部にかかる第１の荷重を検出する第１の荷重検出部と、前記第２の軸受け部にかかる第２の荷重を検出する第２の荷重検出部と、を備える前記基材の搬送装置が、前記第１の荷重に基づいて前記基材の前記フリーロールの前記第１の端部側にかかる第１の張力を算出し、前記第２の荷重に基づいて前記基材の前記フリーロールの前記第２の端部側にかかる第２の張力を算出し、前記第１の張力と前記第２の張力との差が所定値以上である場合に、前記フリーロールによる前記基材の搬送を停止させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る拡散層の基材の搬送方法によれば、拡散層の基材の湾曲が大きいために、第１の張力と第２の張力との差が所定値以上となる場合、当該基材の搬送が停止される。そのため、湾曲が大きい基材がそのまま搬送されて当該基材上の拡散層に触媒層が接合又は転写されることによって当該基材に折れが発生してしまうことを防ぐことができる。これにより、拡散層の基材の折れの発生を抑制することができる拡散層の基材の搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る搬送装置の構成の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る搬送装置の構成の一例を示す側面図である。
【図３】基材の湾曲と基材にかかる張力との関係を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る拡散層の基材の搬送方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に、本発明の実施の形態１に係る搬送装置１００の構成の一例を示す。また、図１は、フリーロール１０１の軸１０１Ａに平行な面で搬送装置１００を切断した場合の断面を示す。
図１に示すように、実施の形態１に係る搬送装置１００は、フリーロール１０１、回動用軸受け部１０２、第１の軸受け部１０３、第２の軸受け部１０４、第１の連結部１０５、第２の連結部１０６、第１の荷重検出部１０７、第２の荷重検出部１０８を備える。
【００１０】
フリーロール１０１は、拡散層の基材を巻回する。フリーロール１０１を回動させることにより、基材を巻き出したり、巻き取ったりすることができる。フリーロール１０１は、軸１０１Ａと、軸１０１Ａを中心とする略円柱形状を有する本体１０１Ｂとを備える。軸１０１Ａは、回動用軸受け部１０２によって回動可能に支持されている。また、フリーロール１０１の軸１０１Ａは、回動用軸受け部１０２を介して、図示しないモータと連結されている。そして、当該モータによって、フリーロール１０１が回動される。
【００１１】
回動用軸受け部１０２は、フリーロール１０１の軸１０１Ａを回動可能に支持している。図１に示す例では、一対の回動用軸受け部１０２が、フリーロール１０１の軸１０１Ａの端部と中央部との間の所定の位置において、軸１０１Ａを回動可能に支持している。回動用軸受け部１０２は、例えば、転がり軸受け等である。
【００１２】
第１の軸受け部１０３は、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃを回動可能に支持する。また、第２の軸受け部１０４は、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃと反対側の第２の端部１０１Ｄを回動可能に支持する。第１の軸受け部１０３及び第２の軸受け部１０４は、例えば、転がり軸受け等である。
【００１３】
第１の連結部１０５は、ヒンジ構造を備え、第１の軸受け部１０３を揺動可能に架台２００に連結する。具体的には、第１の連結部１０５は、架台２００上に固定される固定部１０５Ａと、第１の軸受け部１０３を固定する軸受け固定部１０５Ｂと、固定部１０５Ａに対して軸受け固定部１０５Ｂを揺動可能に連結する連結ピン１０５Ｃと、を備える。そして、フリーロール１０１の回動に伴って、フリーロール１０１の軸１０１Ａの軸ズレが発生した際に、固定部１０５Ａに対して、軸受け固定部１０５Ｂが揺動する。これにより、フリーロール１０１とフリーロール１０１に巻回された基材との摺動抵抗を低減することができる。
【００１４】
第２の連結部１０６は、ヒンジ構造を備え、第２の軸受け部１０４を揺動可能に架台２００に連結する。具体的には、第２の連結部１０６は、架台２００上に固定される固定部１０６Ａと、第２の軸受け部１０４を固定する軸受け固定部１０６Ｂと、固定部１０６Ａに対して軸受け固定部１０６Ｂを揺動可能に連結する連結ピン１０６Ｃと、を備える。そして、フリーロール１０１の回動に伴って、フリーロール１０１の軸１０１Ａの軸ズレが発生した際に、固定部１０６Ａに対して、軸受け固定部１０６Ｂが揺動する。これにより、フリーロール１０１とフリーロール１０１に巻回された基材との摺動抵抗を低減することができる。
【００１５】
第１の荷重検出部１０７は、例えば、ロードセル等であり、架台２００上において、第１の連結部１０５の軸受け固定部１０５Ｂの下面に当接可能な位置に配置されている。また、第１の荷重検出部１０７は、フリーロール１０１に巻回された基材の湾曲によって第１の連結部１０５の軸受け固定部１０５Ｂにかかる第１の荷重を検出可能な位置に配置されている。具体的には、フリーロール１０１の軸１０１Ａが延在する方向を幅方向とした場合に、第１の荷重検出部１０７は、第１の連結部１０５の連結ピン１０５Ｃから奥行き方向に所定距離離れた位置に配置されている。これにより、第１の荷重検出部１０７は、第１の連結部１０５の軸受け固定部１０５Ｂにかかる第１の荷重を検出する。
【００１６】
第２の荷重検出部１０８は、例えば、ロードセル等であり、架台２００上において、第２の連結部１０６の軸受け固定部１０６Ｂの下面に当接可能な位置に配置されている。また、第２の荷重検出部１０８は、フリーロール１０１に巻回された基材の湾曲によって第２の連結部１０６の軸受け固定部１０６Ｂにかかる第２の荷重を検出可能な位置に配置されている。具体的には、フリーロール１０１の軸１０１Ａが延在する方向を幅方向とした場合に、第２の荷重検出部１０８は、第２の連結部１０６の連結ピン１０６Ｃから奥行き方向に所定距離離れた位置に配置されている。これにより、第２の荷重検出部１０８は、第２の連結部１０６の軸受け固定部１０６Ｂにかかる第２の荷重を検出する。
【００１７】
また、搬送装置１００は、ＣＰＵ（図示省略）及び記憶部（図示省略）等をさらに備える。そして、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、搬送装置１００における処理が実現する。
また、搬送装置１００のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、ＣＰＵに実行されることにより、搬送装置１００のそれぞれにおける処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、搬送装置１００における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。
具体的には、搬送装置１００は、第１の連結部１０５の軸受け固定部１０５Ｂにかかる第１の荷重に基づいて、基材の第１の端部１０１Ｃ側にかかる第１の張力を算出する。また、搬送装置１００は、第２の連結部１０６の軸受け固定部１０６Ｂにかかる第２の荷重に基づいて、基材の第２の端部１０１Ｄ側にかかる第２の張力を算出する。
また、搬送装置１００は、上記第１の張力と第２の張力との差が所定値以上である場合に、フリーロール１０１による基材の搬送を停止させる。具体的には、搬送装置１００は、フリーロール１０１を回動するモータ（図示省略）を停止させることにより、フリーロール１０１による基材の搬送を停止させる。
【００１８】
次に、図３を参照しながら、基材の湾曲と基材にかかる張力との関係を説明する。図３において、上側には、基材３００の平面図を示し、下側には、フリーロール１０１に巻回された際の基材３００とフリーロール１０１の断面とを示す。なお、図３において、断面を示すハッチングは、省略されている。また、図３に示す例では、図３の左側に示す基材３００は、図３の右側に示す基材３００よりも湾曲が大きい。
【００１９】
図３の右側に示すように、基材３００の湾曲が比較的小さく、基材３００の左側の縁部の長さと右側の縁部の長さとがほぼ同じである場合、当該基材３００をフリーロール１０１に巻回すると、基材３００は、当該フリーロール１０１に均一に接触する。そのため、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ側にかかる荷重と、当該軸１０１Ａの第２の端部１０１Ｄにかかる荷重がほぼ同じ値となる。また、基材３００の第１の端部１０１Ｃ側にかかる第１の張力と、基材３００の第２の端部１０１Ｄ側にかかる第２の張力とは、ほぼ同じになる。
【００２０】
一方、図３の左側に示すように、基材３００の湾曲が比較的大きく、基材３００の左側の縁部の長さが右側の縁部の長さより短い場合、当該基材３００をフリーロール１０１に巻回すると、基材３００の第２の端部１０１Ｄ側は当該フリーロール１０１から浮いてしまう。そのため、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ側にかかる荷重は、当該軸１０１Ａの第２の端部１０１Ｄにかかる荷重より大きくなる。また、基材３００の第１の端部１０１Ｃ側にかかる第１の張力は、基材３００の第２の端部１０１Ｄ側にかかる第２の張力より大きくなる。
【００２１】
以上、説明したように、基材３００の湾曲と、基材３００の幅方向の両端部にかかる張力の差と、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ及び第２の端部１０１Ｄに係る荷重の差との間には相関関係がある。そのため、第１の連結部１０５の軸受け固定部１０５Ｂにかかる第１の荷重及び第２の連結部１０６の軸受け固定部１０６Ｂにかかる第２の荷重に基づいて算出される、基材３００の第１の端部１０１Ｃ側にかかる第１の張力と第２の端部１０１Ｄ側にかかる第２の張力との差に基づいて、基材３００の湾曲を推定することができる。
【００２２】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態１に係る拡散層の基材の搬送方法について説明する。図４において、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ側を左側、第２の端部１０１Ｄ側を右側とする。
まず、搬送装置１００は、左右の軸受け固定部１０５Ｂ、１０６Ｂにかかる荷重（第１の荷重及び第２の荷重）を測定する（ステップＳ１０１）。ここで、左側の軸受け固定部１０５Ｂにかかる荷重（第１の荷重）をＴＬ、右側の軸受け固定部１０６Ｂにかかる荷重（第２の荷重）をＴＲとする。
【００２３】
次に、搬送装置１００は、フリーロール１０１に巻回された基材にかかる左右の張力差ΔＴを算出する（ステップＳ１０２）。上述したように、基材３００の幅方向の両端部にかかる張力の差と、フリーロール１０１の軸１０１Ａの第１の端部１０１Ｃ及び第２の端部１０１Ｄに係る荷重の差との間には相関関係がある。そのため、ここでは、搬送装置１００は、基材にかかる左右の張力差ΔＴとして、左側の軸受け固定部１０５Ｂにかかる荷重ＴＬと、右側の軸受け固定部１０６Ｂにかかる荷重ＴＲとの差分の絶対値を算出する。
【００２４】
次に、搬送装置１００は、ステップＳ１０２において算出した張力差ΔＴが、所定の閾値ＴＴを超えているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００２５】
ステップＳ１０３において、張力差ΔＴが所定の閾値ＴＴを超えていない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、搬送装置１００は、フリーロール１０１の回動を停止せず、そのまま電極材料接合体の生産を続ける（ステップＳ１０４）。
【００２６】
ステップＳ１０３において、張力差ΔＴが所定の閾値ＴＴを超えている場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、搬送装置１００は、張力差ΔＴが所定の閾値ＴＴを超えている状態が所定時間（例えば、所定の秒数）以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。
【００２７】
ステップＳ１０５において、張力差ΔＴが所定の閾値ＴＴを超えている状態が所定時間（例えば、所定の秒数）以上継続していない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、搬送装置１００は、フリーロール１０１の回動を停止せず、そのまま電極材料接合体の生産を続ける（ステップＳ１０６）。
【００２８】
ステップＳ１０５において、張力差ΔＴが所定の閾値ＴＴを超えている状態が所定時間（例えば、所定の秒数）以上継続している場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、搬送装置１００は、フリーロール１０１の回動を停止させ、電極材料接合体の生産を停止する（ステップＳ１０７）。
【００２９】
以上に説明した実施の形態１に係る搬送装置１００及び搬送方法によれば、拡散層の基材の湾曲が大きいために、第１の張力と第２の張力との差が所定値以上となる場合、当該基材の搬送が停止される。そのため、湾曲が大きい基材がそのまま搬送されて当該基材上の拡散層に触媒層が接合又は転写されることによって当該基材に折れが発生してしまうことを防ぐことができる。これにより、拡散層の基材の折れの発生を抑制することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  搬送装置
１０１  フリーロール
１０１Ａ  軸
１０１Ｂ  本体
１０１Ｃ  第１の端部
１０１Ｄ  第２の端部
１０２  回動用軸受け部
１０３  第１の軸受け部
１０４  第２の軸受け部
１０５  第１の連結部
１０５Ａ  固定部
１０５Ｂ  軸受け固定部
１０５Ｃ  連結ピン
１０６  第２の連結部
１０６Ａ  固定部
１０６Ｂ  軸受け固定部
１０６Ｃ  連結ピン
１０７  第１の荷重検出部
１０８  第２の荷重検出部
２００  架台
３００  基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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