(57)【要約】【課題】膜電極ガス拡散層接合体の裁断位置の片側において上下からワークを挟まないように構成した場合であっても、切断面でのバリの発生を抑えることができる膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置を提供する。【解決手段】燃料電池を構成するＭＥＧＡ１０の裁断装置４０は、上型５１と下型５２とワーク押え５３とを備え、裁断機構４１の下型５２のワーク押え５３に対向する第１外側面５２ｂと、ワーク押え５３の第２外側面５３ｃとの間の距離Ｌ（ｍｍ）が、ワークＷＫの厚みｔ（ｍｍ）の５倍以上１２倍以下となるように、ワーク押え５３が配置される。【選択図】図４
2019139856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を構成する膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置であって、
上型と、
該上型との間にワークを介在させた状態で前記上型に対して相対的に接近する方向に移動することによって前記ワークを剪断により裁断する裁断刃を備えた下型と、
該下型の前記上型に対する相対的な移動により前記上型との間に前記ワークを挟んで保持するワーク押えと、を備え、
前記下型は、前記裁断刃から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在する第１外側面を有し、
前記ワーク押えは、前記ワークを押えるワーク押え面と、該ワーク押え面の前記裁断刃に対向する側の端部から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在して前記下型の第１外側面に対向する内側面と、前記ワーク押え面の前記裁断刃から離間する側の端部から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在する第２外側面とを有しており、前記下型の第１外側面と前記ワーク押えの第２外側面との間のワーク押え距離がワークの厚みの５倍以上１２倍以下となるように配置されていることを特徴とする膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置。
【請求項２】
ワークの厚みが０．１２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の場合に、ワーク押え幅を１．５ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク押えを有する膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置として、パンチからなる上型と、ダイからなる下型と、上型の内側で膜電極ガス拡散層接合体からなるワークを押える上側ワーク押えと、下型の外側でワークを押える下側ワーク押えとを有し、ワークを裁断するものが開示されている（特許文献１参照）。また、特許文献１に記載の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置と同様に、上型と、下型と、下型の外側でワークを押えるワーク押えとを有するもの（特許文献２参照）や、上刃を有する切断型からなる上型と、下刃受を有する受型からなる下型とを備え、上型と下型によりワークの一部を剪断して引き伸ばすものが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３７０１０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７８９９３号公報
【特許文献３】特開２００９−２０８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置は、裁断位置の両側でワークを押える上側ワーク押えと、下側ワーク押えとを有しているので、裁断後にワークを取り出す際に、一旦上側ワーク押えを移動させる必要がある。その結果、裁断の開始から終了までの１サイクルを行う最小時間、いわゆるサイクルタイムが長くなってしまうという問題がある。これに対して、特許文献２の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置や特許文献３に記載の裁断装置は、裁断位置の片側において、上下からワークを挟まないように構成している。即ち、上型と下型とで膜電極ガス拡散層接合体を裁断する裁断刃の位置において、上型または下型のいずれか片側のワーク押えを設けるだけでワークを押えるようにしている。しかしながら、特許文献２の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置や特許文献３に記載の裁断装置は、ワーク押えと下型との配置が具体的に特定されておらず、ワークを裁断した際に、バリが発生してしまうおそれがあるという問題がある。
【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、膜電極ガス拡散層接合体の裁断位置の片側において上下からワークを挟まないように構成した場合であっても、切断面でのバリの発生を抑えることができる膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置は、
上型と、
該上型との間にワークを介在させた状態で前記上型に対して相対的に接近する方向に移動することによって前記ワークを剪断により裁断する裁断刃を備えた下型と、
該下型の前記上型に対する相対的な移動により前記上型との間に前記ワークを挟んで保持するワーク押えと、を備え、
前記下型は、前記裁断刃から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在する第１外側面を有し、
前記ワーク押えは、前記ワークを押えるワーク押え面と、該ワーク押え面の前記裁断刃に対向する側の端部から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在して前記下型の第１外側面に対向する内側面と、前記ワーク押え面の前記裁断刃から離間する側の端部から前記上型及び下型の相対的な移動方向に沿って延在する第２外側面とを有しており、前記下型の第１外側面と前記ワーク押えの第２外側面との間のワーク押え距離がワークの厚みの５倍以上１２倍以下となるように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置は、下型の第１側面とワーク押えの第２側面との間のワーク押え距離がワークの厚みの５倍以上１２倍以下となるようにワーク押えが配置されている。その結果、膜電極ガス拡散層接合体の裁断位置の片側においてワーク押えを上下から挟まないように配置した構成でも、単一のワーク押えが十分に機能し、膜電極ガス拡散層接合体の切断面でのバリの発生が抑えられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、膜電極ガス拡散層接合体の裁断位置の片側において上下からワークを挟まないように構成した場合であっても、切断面でのバリの発生を抑えることができる膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置により裁断された膜電極ガス拡散層接合体の図であり、図１（ａ）は、膜電極ガス拡散層接合体の斜視図を示し、図１（ｂ）は、膜電極ガス拡散層接合体の断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置の図であり、図２（ａ）は、搬送されるワークの連続シートの平面図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａで切断した拡大断面図を示し、図２（ｃ）は、裁断装置の構成の模式図を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置の図であり、図３（ａ）は、裁断機構の分解斜視図を示し、図３（ｂ）は、裁断機構の断面図を示し、図３（ｃ）は、ワークを裁断した状態の裁断機構の断面図を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置の模式図であり、図４（ａ）は、裁断機構の部分断面図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した裁断機構の部分断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置により裁断された膜電極ガス拡散層接合体の拡大断面の図であり、裁断不良の例を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置におけるワーク厚みと最大押え距離との関係を示す図であり、図６（ａ）は、ワークの厚みと最大押え距離との比率の表を示し、図６（ｂ）は、ワークの厚みと最大押え距離におけるワークの切断面の良否のグラフを示し、図６（ｃ）は、ワークの厚みと最大押え距離におけるワークの切断面の良否の表を示す。
【図７】従来の膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置を模式的に示す図であり、図７（ａ）は、裁断装置の部分断面図を示し、図７（ｂ）は、取り出しハンドを裁断装置内に進入させた状態を示し、図７（ｃ）は、取り出しハンドでワークを取り出す状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る膜電極ガス拡散層接合体の裁断装置を適用した実施形態に係る膜電極接合体１０の裁断装置４０について図面を参照して説明する。まず、実施形態に係る膜電極接合体１０の構成について説明する。
【００１１】
膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode and Gas Diffusion Layer Assembly、以下ＭＥＧＡという。）１０は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、枚葉状に形成され、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly、以下ＭＥＡという。)２０と、アノード側ガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer、以下ＧＤＬという。）３０とが接合された接合体で構成されている。
【００１２】
ＭＥＡ２０は、電解質膜２１と、電解質膜２１の一方の面に積層されたアノード触媒層２２と、他方の面に積層されたカソード触媒層２３とにより構成されている。
【００１３】
電解質膜２１は、パーフルオロスルホン酸（ＰＦＳＡ）アイオノマーなどの固体高分子材料である高分子電解質樹脂で形成されており、イオン伝導性を有する高分子膜を電解質とするイオン交換膜からなる。電解質膜２１は、電子および気体の流通を阻止するとともに、プロトンをアノード触媒層２２からカソード触媒層２３に移動させる機能を有している。
【００１４】
アノード触媒層２２は、白金や白金合金などの触媒を担持した導電性の担体からなり、例えば、触媒担持カーボン粒子などのカーボン粒子を、プロトン伝導性を有するアイオノマーで被覆して形成された電極触媒層からなる。なお、アイオノマーは、電解質膜２１と同質のフッ素系樹脂などの固体高分子材料である高分子電解質樹脂からなり、その有するイオン交換基によりプロトン伝導性を有する。アノード触媒層２２は、水素ガスをプロトンと電子に分解する機能を有している。
【００１５】
カソード触媒層２３は、アノード触媒層２２と同様の材料で形成されているが、アノード触媒層２２と異なり、プロトンと電子と酸素から水を生成する機能を有している。
【００１６】
アノード側ＧＤＬ３０は、ガス透過性および導電性を有する材料、例えば、カーボンペーパーなどの炭素繊維や黒鉛繊維などの多孔質の繊維基材で形成されている。アノード側ＧＤＬ３０は、アノード触媒層２２の外側に接合されており、水素（Ｈ）ガスを拡散させて均一にし、アノード触媒層２２に行き渡らせる機能を有している。なお、アノード触媒層２２側に接合されたアノード側ＧＤＬ３０に替えて、カソード触媒層２３側に接合されたカソード側ＧＤＬであってもよい。このカソード側ＧＤＬも、アノード側ＧＤＬ３０と同様に構成される。
【００１７】
次いで、実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０について図面を参照して説明する。
【００１８】
裁断装置４０は、図２（ａ）、図２（ｃ）に示すように、裁断機構４１と、吸着台４２と、カメラ４３と、ワークＷＫを搬送する搬送機構４４と、各構成要素の動作を制御する図示しないコントローラとを備えている。ワークＷＫは、ＭＥＧＡ１０を構成する連続シートによって形成されている。裁断装置４０は、裁断機構４１によってワークＷＫから図１（ａ）に示す枚葉状にＭＥＧＡ１０を裁断し、そのＭＥＧＡ１０をリフトＬＦ１により裁断機構４１からコンベアＣＶまで移動させ、リフトＬＦ２によりコンベアＣＶに載置して次工程へ搬送する構成を有する。
【００１９】
裁断機構４１は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、上型５１と、下型５２と、ワーク押え５３と、上型５１を昇降させる図示しない上型昇降機構と、下型５２を昇降させる図示しない下型昇降機構とを備えており、コントローラにより動作が制御されるようになっている。
【００２０】
上型５１と下型５２は、ワークＷＫを間に挟んだ状態で相対的に上下に接近する方向に移動することによって、ワークＷＫを剪断により裁断して、ワークＷＫからＭＥＧＡ１０を打ち抜くダイとパンチを構成する。
【００２１】
上型５１は、中央部に下型５２が進入する方形の開口５１ａと、開口５１ａの下端に形成された裁断刃５１ｂとを有する。開口５１ａは、図１（ａ）に示すＭＥＧＡ１０の外形と略同一の寸法で形成されている。下型５２は、上型５１の開口５１ａよりも僅かに小さな寸法で突出する凸形状を有しており、上型５１に対して相対的に接近する方向に移動して上型５１の開口５１ａに進入した際に、上型５１の開口５１ａとの間に所定のクリアランスを有して対向する裁断刃５２ａと、裁断刃５２ａから垂下して開口５１ａと対向する第１外側面５２ｂとを有している。
【００２２】
なお、本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０の下型５２は、本発明に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置の所定の裁断型を構成する。また、本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０の裁断刃５１ｂと、裁断刃５２ａとにより特定される部分は、本発明に係るＭＥＧＡの裁断装置の裁断位置を構成する。
【００２３】
ワーク押え５３は、下型５２に設けられており、下型５２に伴って上型５１に相対的に接近する方向に移動することによって、上型５１の下面との間にワークＷＫを挟んで保持し、保持した状態で上型５１と下型５２によりワークＷＫの裁断が行われるように構成されている。ワーク押え５３は、下型５２の周りを全周均一の間隔を開けて囲むワーク押え本体５３ａと、ワーク押え本体５３ａと下型５２との間に介在された弾性部材５３ｂとを備えている。ワーク押え本体５３ａは、上型５１および下型５２でワークＷＫを裁断する際に収縮した弾性部材５３ｂの所定の弾性力でワークＷＫを押え、裁断が終了すると元の位置に復帰するように構成されている。
【００２４】
ワーク押え本体５３ａは、図４（ｂ）に示すように、上型５１の下面に対向するワーク押え幅Ｗのワーク押え面５３ｅと、下型５２の裁断刃５２ａに対向する側の端部であるワーク押え面５３ｅの内端から上下方向に沿って延在して下型５２の第１外側面５２ｂと対向する内側面５３ｄと、下型５２の裁断刃５２ａから離間する側の端部であるワーク押え面５３ｅの外端から上下方向に沿って延在する第２外側面５３ｃを有している。
【００２５】
ワーク押え５３は、図４（ｂ）に示すように、第１外側面５２ｂと第２外側面５３ｃとの間のワーク押え距離Ｌ（ｍｍ）が、ワークＷＫの厚みｔ（ｍｍ）の５倍以上１２倍以下の範囲内にあるように裁断機構４１内に配置される。また、ワーク押え５３は、ワーク押え面５３ｅのワーク押え幅Ｗが１．５ｍｍ以上（Ｗ≧１．５ｍｍ）になるように形成される。なお、ワーク押え幅Ｗが１．５ｍｍ未満であると、ワークＷＫの押えが不十分となることがある。
【００２６】
図２（ｃ）に示す吸着台４２は、矢印ａで示すワークＷＫの搬送方向で見た場合に裁断機構４１の上流側に設けられており、搬送されるワークＷＫを吸着して所定時間保持する構成を有している。吸着台４２は、空気圧で動作するエアシリンダなどの公知の吸着機構を備え、吸着動作が前述のコントローラにより制御されるようになっている。
【００２７】
連続シートからなるワークＷＫは、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、連続シートが、電解質膜２１で構成されており、電解質膜２１の表面側には、図２（ａ）において実線で示す方形のカソード触媒層２３が形成され、裏面側には、破線で示す方形のアノード触媒層２２とアノード側ＧＤＬ３０とが形成されている。なお、この破線と、実線との間に示す一点鎖線は、裁断機構４１で裁断される外形を示している。
【００２８】
図２（ｃ）に示すカメラ４３は、公知のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary metal-oxide-semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子で構成されている。カメラ４３は、搬送されるワークＷＫの露出面を連続的に、または搬送速度に応じて所定時間間隔で撮像し、撮像データをコントローラに送信する構成を有している。カメラ４３は、搬送されるワークＷＫのカソード触媒層２３を撮像してコントローラに送信することで、裁断機構４１による裁断動作のタイミングとワークＷＫの搬送方向における裁断位置を決める位置決めの機能を有している。
【００２９】
コントローラは、カメラ４３から送信された撮像データに基づいて、カソード触媒層２３の搬送方向および搬送方向に直交する横の位置や姿勢を検出し、カソード触媒層２３の位置や、電解質膜２１およびカソード触媒層２３の表面に不良部位があるか否かを判断する。そして、不良部位があると判断したときは、裁断機構４１に対して裁断せずに通過させるように制御し、ワークＷＫに不良部位がないと判断したときは、裁断機構４１に対して所定のタイミングで裁断動作を行わせるように制御する構成を有する。
【００３０】
図２（ｃ）に示すように、搬送機構４４は、ワークＷＫの搬送方向で裁断機構４１の下流側に設けられており、ワークＷＫを所定の搬送速度で搬送するとともに、コントローラの指令に基づいてワークＷＫが裁断されている間、所定時間停止するように構成されている。
【００３１】
なお、ワークＷＫの搬送方向で搬送機構４４の下流側に、端材裁断装置ＴＳが設けられている。端材裁断装置ＴＳは、裁断機構４１で裁断された残りの連続シートからなるワークＷＫの端材を裁断し、回収するように構成されている。
【００３２】
次いで、実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０の動作について簡単に説明する。
【００３３】
図２（ｃ）に示すように、連続シートからなるワークＷＫが巻回されているロールから巻き出されると、ローラＲを介してワークＷＫが搬送機構４４により、矢印ａ方向に搬送される。搬送中のワークＷＫは、露出している電解質膜２１やカソード触媒層２３の表面がカメラ４３で撮像され、その撮像データがコントローラに送信される。
【００３４】
コントローラでは、撮像データに基づいて電解質膜２１やカソード触媒層２３の良否の判断がなされる。電解質膜２１やカソード触媒層２３が不良と判断された場合には、ワークＷＫは、裁断されずそのまま搬送機構４４により搬送され、裁断機構４１を通過する。一方、電解質膜２１やカソード触媒層２３が不良と判断されなかった場合には、搬送方向における位置や裁断のタイミングなどの制御内容が裁断機構４１や、吸着台４２、搬送機構４４等に送られる。そして、所定のタイミングで吸着台４２によりワークＷＫが吸着されるとともに搬送機構４４の搬送が停止し、裁断機構４１によりワークＷＫが裁断され、リフトＬＦ１およびリフトＬＦ２によりコンベアＣＶに載置されて次工程へ搬送される。
【００３５】
裁断が終了すると、搬送機構４４の搬送が再開され、裁断された端材は、さらに搬送されて、端材裁断装置ＴＳにより裁断され、回収される。ワークＷＫは、順次、裁断機構４１による裁断が行われ、最終のワークＷＫの裁断により、裁断装置４０の動作は終了する。
【００３６】
＜実施例＞
以下、実施例に係るワークＷＫを作製し、実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０によりワークＷＫを裁断して、距離Ｌ（ｍｍ）が、厚みｔ（ｍｍ）の５倍以上１２倍以下の範囲内にあれば、裁断精度を確保することができるか否かについて検証を行った。
【００３７】
具体的には、実施例に係るワークＷＫを、図２（ａ）、図２（ｂ）に示す電解質膜２１、アノード触媒層２２、カソード触媒層２３からなるＭＥＡ２０と、アノード側ＧＤＬ３０の接合体で構成し、ワークＷＫの厚みｔ（ｍｍ）を０．１２ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．２２ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．３０ｍｍの５種類で作製した。
【００３８】
また、実施例に係る裁断機構４１におけるワーク押え５３のワーク押え幅Ｗを１．５ｍｍで作製し、第１外側面５２ｂと第２外側面５３ｃとの間のワーク押え距離Ｌ（最大押え距離）（ｍｍ）を、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍの６種類の寸法になるように、下型５２とワーク押え５３とを配置した。なお、ワーク押え距離Ｌが１．５ｍｍの場合には、ワーク押え５３のワーク押え幅Ｗが１．５ｍｍで作製されているので、ワーク押え５３と下型５２の裁断刃５２ａが接触しないように、ワーク押え距離Ｌは１．５ｍｍよりも僅かに大きくなっている。
【００３９】
以上のように構成された３０組の実施例について、実際の裁断により作製されたＭＥＧＡ１０の形状、特に切断面の形状に対して、外観検査を行って良否を判断した。３０組のＭＥＧＡ１０の実施例は、図６（ａ）に示すように、ワークＷＫの厚みｔに対する最大押え距離Ｌの倍率で表の枠内に示されている。例えば、ワークＷＫの厚みｔが０．１２ｍｍで、最大押え距離Ｌが１．５ｍｍの組み合わせのものは、１２．５０と表示されている。この倍率は、Ｌ÷ｔ＝１．５÷０．１２＝１２．５０となる。他の組み合わせも同様に算出され、枠内に表示されている。
【００４０】
外観検査は、具体的には、図５に示すように、裁断外形線から１ｍｍ以下の範囲内でバリやヒゲ、若しくは、メクレや膜破れなどの不具合が発生しているか否かを基準とした。このような、不具合が発生しているものは、不良品として図６（ｂ）、（ｃ）に示すグラフや表には×印を記載し、不具合が発生していないものは、良品としてグラフや表には〇印を記載した。
【００４１】
裁断されたＭＥＧＡ１０に対する外観検査の結果は、図６（ｂ）に示すように、ワークＷＫの厚みｔが０．１２ｍｍの場合、最大押え距離Ｌが１．５ｍｍのときは〇、２．０ｍｍ以上になると、すべて×となった。ｔが０．１６ｍｍの場合、Ｌが１．５ｍｍおよび２．０のときは〇、２．５ｍｍ以上になると、すべて×となった。ｔが０．２２ｍｍの場合、Ｌが２．５ｍｍ以下のときは〇、３．０ｍｍ以上になると、すべて×となった。ｔが０．２８ｍｍの場合、Ｌが３．５ｍｍ以下のときは〇、４．０ｍｍになると、×となった。ｔが０．３０ｍｍの場合、Ｌが３．５ｍｍ以下のときは〇、４．０ｍｍになると、×となった。なお、図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示すグラフと同じ内容を表にしたものである。
【００４２】
外観検査の結果は、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示すように、Ｌ÷ｔが１２．５であるときを境界値として、良否が分かれることが検証された。即ち、図６（ｂ）の傾斜線で示すように、Ｌ÷ｔが１２倍の範囲内にあれば、裁断結果は良であることが検証された。なお、ワークＷＫの厚みｔは、一般に０．１２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の範囲で作製されるので、本実施例では、ワークＷＫの厚みｔを０．１２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の範囲で５種類を選択した。
【００４３】
したがって、この範囲内では、図６（ａ）に示すように、Ｌ÷ｔが５倍という最小の倍率となっている。また、最小の倍率を５倍とすることで、ワーク押え５３のワーク押え幅Ｗを１．５ｍｍ以上に設定することができ、ワークＷＫを確実に押えることができる。本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０におけるＬ÷ｔの倍率も、５倍以上１２倍以下としている。この倍率の範囲内では、ワーク押え５３のワーク押え幅Ｗが確保されるとともに、裁断精度が確保される。
【００４４】
以上のように構成された実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０の効果について説明する。
【００４５】
本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０は、下型５２の第１外側面５２ｂとワーク押え５３の第２外側面５３ｃとの間のワーク押え距離Ｌが、ワークＷＫの厚みｔの５倍以上１２倍以下となるように配置されている。その結果、ＭＥＧＡ１０の裁断位置の片側においてワーク押え５３を上下から挟まないように配置した構成、つまり、下型５２とワーク押えとの間でワークＷＫを挟まない構成でも、単一のワーク押え５３が十分に機能し、ＭＥＧＡ１０の切断面でのバリの発生が抑えられるという効果が得られる。
【００４６】
本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０は、従来のＭＥＧＡの裁断装置における問題を解消することができる。即ち、従来のＭＥＧＡの裁断装置１００は、図７（ａ）に示すように、ＭＥＡおよびＧＤＬからなるＭＥＧＡのワークＷＫを裁断する上型１０１と、下型１０２と、上側ワーク押え１０３と、下側ワーク押え１０４とにより構成されている。
【００４７】
この構成により、裁断装置１００によりワークＷＫが裁断されて枚葉状のＭＥＧＡが得られると、図７（ｂ）に示すように、上型１０１と、上側ワーク押え１０３とが上昇する。そして、ＭＥＧＡを取り出す取り出しハンド１０５が、ＭＥＧＡと上型１０１と、上側ワーク押え１０３との間に紙面の横から進入し、ＭＥＧＡを吸着する。続いて、取り出しハンド１０５が図７（ｃ）に示すように、上昇し、次の工程に送られる。
【００４８】
このように、従来のＭＥＧＡの裁断装置は、上側ワーク押え１０３と下側ワーク押え１０４とによりワークＷＫを押えるように構成されているので、裁断後にＭＥＧＡを取り出す際に、一旦上側ワーク押え１０３を移動させる必要がある。その結果、裁断の開始から終了までの１サイクルを行う最小時間、いわゆるサイクルタイムが長くなってしまうという問題があった。この問題を解決するためには、上側ワーク押え１０３を無くしてＭＥＧＡの取り出しスペースを空ける必要がある。しかし、上側ワーク押え１０３をなくしてしまうと、裁断面にバリが発生し易くなるという背反がある。なお、この裁断面に発生するバリは、ＭＥＧＡが剪断力により伸びてしまうことにより起き、不均一な裁断形状となってしまう。
【００４９】
本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０は、ＭＥＧＡ１０の裁断位置の片側においてワーク押え５３を上下から挟まないように配置している。即ち、ワーク押え５３は下型５２の周囲に配置されており、上型５１にはワーク押えが設けられていない構造となっている。上型５１にはワーク押えが設けられていなくとも、バリの発生が抑制され、前述のように高い裁断精度が確保される。したがって、本実施形態に係るＭＥＧＡ１０の裁断装置４０は、従来のＭＥＧＡの裁断装置において発生していたサイクルタイムが長くなってしまうという問題が解消されるという効果が得られる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０・・・ＭＥＧＡ、２０・・・ＭＥＡ、２１・・・電解質膜、２２・・・アノード触媒層、２３・・・カソード触媒層、３０・・・アノード側ＧＤＬ、４０・・・裁断装置、４１・・・裁断機構、４２・・・吸着台、４３・・・カメラ、４４・・・搬送機構、５１・・・上型、５１ａ・・・開口、５１ｂ，５２ａ・・・裁断刃、５２・・・下型、５２ｂ・・・第１外側面、５３・・・ワーク押え、５３ａ・・・ワーク押え本体、５３ｂ・・・弾性部材、５３ｃ・・・第２外側面、５３ｄ・・・内側面、５３ｅ・・・ワーク押え面、Ｌ・・・ワーク押え距離、ｔ・・・ＭＥＧＡの厚み、Ｗ・・・ワーク押え幅、ＷＫ・・・ワーク
【図１】
2019139856.tif 000003
【図２】
2019139856.tif 000004
【図３】
2019139856.tif 000005
【図４】
2019139856.tif 000006
【図５】
2019139856.tif 000007
【図６】
2019139856.tif 000008
【図７】
2019139856.tif 000009