(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブが接触している循環移動体を正回転させることによりウェブを進行方向へ移動させる正回転工程と、
ウェブに液体を塗布する塗布工程と、
塗布された液体の乾燥を促進させる乾燥工程と、
循環移動体を逆回転させることによりウェブを進行方向と反対の逆方向へ移動させる逆回転工程とを備え、
前記正回転工程、前記塗布工程、及び前記乾燥工程を少なくとも一度繰り返し行うことを特徴とする液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項２】
前記乾燥工程は、循環移動体の内部に設けられた加熱手段から伝熱により加熱する工程、循環移動体の外部に設けられた加熱手段から輻射により加熱する工程、又は、循環移動体の表面に空気流又は加熱空気流を生じさせる工程のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項３】
循環移動体の表面にウェブを吸着する吸着工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項４】
前記正回転工程、前記塗布工程、前記乾燥工程、及び前記逆回転工程からなる一組の工程を２回以上２０回未満繰り返す繰り返し工程を含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項５】
ウェブは通気性基材であって、液体はウェブに塗布充填されることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項６】
ウェブは離型フィルムであって、液体は燃料電池電極インクであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項７】
ウェブは燃料電池ガス拡散層用基材であって、液体は燃料電池電極インクであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項８】
ウェブは燃料電池用電解質膜であって、液体は燃料電池電極インクであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項９】
前記塗布工程は、液体を粒子化して塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至８に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１０】
前記塗布工程は、液膜を維持したまま液体を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至８に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１１】
前記塗布工程は、スロットノズルにより液体を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１２】
前記塗布工程は、液膜を維持したまま液体を塗布する工程と、液体を粒子化して塗布する工程とを含むことを特徴とする請求項５乃至８に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１３】
ウェブは通気性基材であり、
液体は電解質溶液であり、
前記塗布工程は、通気性基材の一方の面に電解質溶液を塗布充填する工程を含み、
前記乾燥工程は、通気性基材の一方の面に塗布充填された電解質溶液の乾燥を促進させる工程を含み、
前記方法は、さらに、
通気性基材を反転させる工程と、
反転された通気性基材の他方の面に電解質溶液を塗布充填する工程と、
通気性基材の他方の面に塗布充填された電解質溶液の乾燥を促進させる乾燥工程とを含むことを特徴とする請求項５、９、１０、１１、又は１２に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１４】
ウェブは電解質膜であり、
液体は電極インクであり、
前記塗布工程は、電解質膜の一方の面に所定パターンで電極インクを塗布する工程を含み、
前記乾燥工程は、電解質膜の一方の面に塗布された電極インクの乾燥を促進させる工程を含み、
前記方法は、さらに、
電解質膜の他方の面の同じ位置に前記所定パターンと同じパターンで反対極の電極インクを塗布する工程と、
電解質膜の他方の面に塗布された反対極の電極インクの乾燥を促進させる乾燥工程とを含むことを特徴とする請求項１、２、３、４、８、９、１０、１１、又は１２に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１５】
前記正回転工程の間に前記塗布工程を行うことを特徴とする請求項１乃至１４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１６】
前記正回転工程は、ウェブを進行方向へ所定距離移動させる移動行程と、ウェブを停止させる停止工程と、前記移動行程及び停止工程を少なくとも一度繰り返す工程とを含み、
前記塗布工程は、前記停止工程の間にスプレイノズルをトラバースさせながら液体をウェブに塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至１４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【請求項１７】
前記塗布工程は、スプレイノズルをトラバースさせながら液体をウェブに塗布する工程と、スプレイノズルをウェブの進行方向へ移動させながら液体をウェブに塗布する工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至１４に記載の液体の塗布及び乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブへの液体の塗布及び乾燥方法に関し、さらに詳細には、循環移動体に接触したウェブに液体を塗布し乾燥させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウェブを循環移動体に吸着させ、液体を塗布する方法がある(例えば特許文献１参照。)。
この方法によれば多孔質や通気性のウェブに液体を塗布し循環移動体をバキュームしてウェブの多孔部に液体を充填しやすくしている。
昨今、この方法を用いて細孔の基材に電解質溶液を充填し、乾燥させて高機能な燃料電池電解質膜を製造する方法が試みられている。
また昨今、燃料電池の開発が進みウェブ状の電解質膜に液状の電極インクを塗布し乾燥させてＭＥＡ（電解質膜・電極アッセンブリー）を自動的に製造する方法が所望されている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００３】
電解質膜に直接電極インクを塗布し乾燥させてＭＥＡを製造する方法は、電解質膜と電極層との界面抵抗が極めて低いことから他の工法と比較して性能向上につながり理想的な電極形成方法として注目されている。
ところが電解質膜は湿気でも変形し、電極インクの溶媒ですぐ膨潤してしまう課題をかかえている。
この課題を解決する方法として加熱吸着プレートで枚葉タイプの電解質膜を吸着させて電極インクを塗布しＭＥＡを作成する方法が開示されている（例えば、特許文献５を参照。）。
ところが、これらの方法はバッチ方式のため、電解質膜の吸着プレートへの吸着や着脱も人手にたよらざるをえず品質的な課題も多く、また自動化製造には向かない方式であった。
特許文献１、特許文献２、及び特許文献３ではそれらの課題を解決できる手段を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７６２２０号公報
【特許文献２】特開２００１−７０８６３号公報
【特許文献３】特開２００４−３５１４１３号公報
【特許文献４】特開２００４−６３７８０号公報
【特許文献５】特表平５−５０７５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載された技術は、ウェブタイプの電解質膜を循環移動体に吸着させ液状電極インクを塗布し吸着している間に乾燥させる方式なのでアノード、カソードが同一ラインで塗布乾燥できる特徴を有している。生産性が高い反面、性能向上の目的で複数回塗り重ねるため装置が大型になり設備金額が高くなる問題をかかえていた。６０ｋＷ〜９０ｋＷの燃料電池自動車用ＭＥＡは１セル当り面積も広く、スタックあたり数百セットのセルが必要になるので大型で生産性の高い設備が必要になる。コジェネレーションも一台当り１ｋＷ〜数ｋＷで同様に類似した設備が必要になる。
ところが、ＤＭＦＣ（ダイレクトメタノール型燃料電池）用途のモバイル分野では一台当り１Ｗ〜２０数Ｗ程度でＭＥＡの一枚当りの電極も数センチメートル×数センチメートルと極めて小面積である。
ところが、どのマーケットでも生産スピードは遅くても、品質面から自動化は求められていた。
また、スロットノズルによる塗布であって電極インクの粘度が低い場合は単位時間当りの流量が多くなるのでウェブスピードを速くして塗布する必要があった。複数回の塗布が必要で回数が多くなるほど循環移動体も大型にする必要があった。
本発明は上述のような問題、課題を解決するためになされたもので小型の循環移動体を使用してウェブを自動で巻きだして液体を塗布乾燥し必要に応じ反対極も形成させて自動で巻き取る安価で省スペースの装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決するために、本発明では、次のような液体の塗布と乾燥方法とした。
すなわち、ウェブが接触している循環移動体を正回転させることによりウェブを進行方向へ移動させる正回転工程（Ｓ３，Ｓ２３，Ｓ４３）と、ウェブに液体を塗布する塗布工程（Ｓ３，Ｓ２４，Ｓ４４）と、塗布された液体の乾燥を促進させる乾燥工程（Ｓ２，Ｓ２２，Ｓ４２）と、循環移動体を逆回転させることによりウェブを進行方向と反対の逆方向へ移動させる逆回転工程（Ｓ５，Ｓ２７，Ｓ４６）とを備え、前記正回転工程、前記塗布工程、及び前記乾燥工程を少なくとも一度繰り返し行う（Ｓ４，Ｓ２６，Ｓ４５）液体の塗布及び乾燥方法とした。
乾燥工程は、循環移動体の内部に設けられた加熱手段から伝熱により加熱する工程、循環移動体の外部に設けられた加熱手段から輻射により加熱する工程、又は、循環移動体の表面に空気流又は加熱空気流を生じさせる工程のいずれかを含むとよい。
循環移動体の表面にウェブを吸着する吸着工程を含むとよい。
前記正回転工程、前記塗布工程、前記乾燥工程、及び前記逆回転工程からなる一組の工程を２回以上２０回未満繰り返す繰り返し工程を含むとよい。
ウェブは通気性基材であって、液体はウェブに塗布充填されるとよい。
ウェブは離型フィルムであって、液体は燃料電池電極インクであるとよい。
ウェブは燃料電池ガス拡散層用基材であって、液体は燃料電池電極インクであるとよい。
ウェブは燃料電池用電解質膜であって、液体は燃料電池電極インクであるとよい。
ウェブは、プラスチックフィルムであって、液体は、色素増感太陽電池電極材料であるとよい。
前記塗布工程は、液体を粒子化して塗布する工程を含むとよい。
前記塗布工程は、液膜を維持したまま液体を塗布する工程を含むとよい。
前記塗布工程は、スロットノズル（３）により液体を塗布する工程を含むとよい。
前記塗布工程は、液膜を維持したまま液体を塗布する工程と、液体を粒子化して塗布する工程とを含むとよい。
ウェブは通気性基材であり、液体は電解質溶液であり、前記塗布工程は、通気性基材の一方の面に電解質溶液を塗布充填する工程を含み、前記乾燥工程は、通気性基材の一方の面に塗布充填された電解質溶液の乾燥を促進させる工程を含み、前記方法は、さらに、通気性基材を反転させる工程と、反転された通気性基材の他方の面に電解質溶液を塗布充填する工程と、通気性基材の他方の面に塗布充填された電解質溶液の乾燥を促進させる乾燥工程とを含むとよい。
ウェブは電解質膜であり、液体は電極インクであり、前記塗布工程は、電解質膜の一方の面に所定パターンで電極インクを塗布する工程を含み、前記乾燥工程は、電解質膜の一方の面に塗布された電極インクの乾燥を促進させる工程を含み、前記方法は、さらに、電解質膜の他方の面の同じ位置に前記所定パターンと同じパターンで反対極の電極インクを塗布する工程と、電解質膜の他方の面に塗布された反対極の電極インクの乾燥を促進させる乾燥工程とを含むとよい。
前記正回転工程（Ｓ３）の間に前記塗布工程（Ｓ３）を行うようにに構成するとよい。
前記正回転工程（Ｓ２３）は、ウェブを進行方向へ所定距離移動させる移動行程と、ウェブを停止させる停止工程と、前記移動行程及び停止工程を少なくとも一度繰り返す工程（Ｓ２５）とを含み、前記塗布工程（Ｓ２４）は、前記停止工程の間にスプレイノズルをトラバースさせながら液体をウェブに塗布する工程を含むとよい。
前記塗布工程（Ｓ４４）は、スプレイノズルをトラバースさせながら液体をウェブに塗布する工程と、スプレイノズルをウェブの進行方向へ移動させながら液体をウェブに塗布する工程とを含むとよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、循環移動体を逆回転させてウェブを逆送するので、乾燥時間をより長くすることができる。これによって、ウェブを循環移動体に接触させている間に、ウェブに液体を塗布し乾燥させることができる。
また、循環移動体の正回転と逆回転とを繰り返し行うことにより、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができる。これによって、塗布装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を、好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【０００９】
図１は、実施例１による液体の塗布及び乾燥装置１を示す概略構成図である。
塗布及び乾燥装置１は、回転可能な循環移動体２と、液体を塗布する塗布装置としてのスプレイノズル３と、循環移動体２の内部を真空にするための真空装置（不図示）と、塗布面の近くに空気の流れを形成するための送風装置４とからなる。
循環移動体２は、スクリーンドラム５とシリンダー６とからなり通気性を有する。シリンダー６の外側表面には、軸線方向に延在する複数の溝６ａが設けられている。溝６ａには、半径方向にシリンダー６を貫通する複数の通気孔６ｂが設けられている。循環移動体２に、加熱用の熱媒体を通すための油穴（不図示）を設けて、循環移動体２を加熱するようにしてもよい。
送風装置４は、スプレイノズル３の下流側に配置されている。
【００１０】
被塗物としてのウェブ７は、巻取り心棒８に巻かれている。巻取り心棒８が矢印Ａで示す方向に回転すると、連続ウェブ７は、循環移動体２へ向かって移動する。ウェブ７は、案内ロール９により案内されて循環移動体２に接触して巻きつく。循環移動体２は、通気性を有するので、真空装置（不図示）により循環移動体２の内部２ａに真空が形成されるとウェブ７を循環移動体２の表面に吸着する。スプレイノズル３は、液体源（不図示）に接続されている。スプレイノズル３は、循環移動体２に吸着されているウェブ７に向かって液体をスプレイする。
【００１１】
ウェブは、長尺な被塗物であればどのようなものであってもよい。ウェブが、通気性基材である場合には、液体はウェブに塗布充填される。ウェブは、離型フィルム、燃料電池ガス拡散層用基材、燃料電池用電解質膜、プラスチックフィルムなどであってもよい。液体は、燃料電池電極インク、電解質溶液、色素増感太陽電池電極材料などであってもよい。
【００１２】
送風装置４は、ウェブ７に塗布された液体の近に空気の流れを形成する。塗布直後の風量を多くすることにより、液体の乾燥を促進する。例えば、塗布面の近くの風速を０．５ｍ／ｓ以上に上げるとよい。また、加熱した気体を流すとより乾燥が促進されるので効果的である。
【００１３】
ウェブ７に塗布された液体は、案内ロール１０に到るまでに、指触乾燥乃至乾燥する。ウェブ７は、矢印Ｄで示す方向に回転する巻取り心棒１１に巻き取られる。
【００１４】
以下に、実施例１による塗布及び乾燥方法を説明する。図２は、実施例１による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャートである。図３は、実施例１による塗布及び乾燥方法を説明する図である。
【００１５】
図２のフローチャートを参照して、液体の塗布及び乾燥工程を開始すると（ステップＳ１）、送風装置４からの送風を開始する（ステップＳ２）。
循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を図３（ａ）に示すように矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布する（ステップＳ３）。第一距離Ｌ１は、スプレイノズル３の位置Ｐ０から位置Ｐ１までの距離である。実施例１においては、スプレイノズル３の位置Ｐ０を基準としたが、基準となる位置は任意に設定することができる。ウェブ７上に、第一距離Ｌ１の塗膜Ｍ１が形成される。
【００１６】
送風装置４からの空気の流れにより、塗膜Ｍ１の液体から溶媒を蒸発させ乾燥を促進する。
【００１７】
ステップＳ４において、所定の繰り返し回数の塗布工程を行ったかどうかを判断する。所定の繰り返し回数は、必要に応じて１０回、２０回、１００回など任意の回数に設定することができる。実施例１においては、説明のために３回の繰り返し回数とする。３回の繰り返し回数を終了していないので、ステップＳ５に進む。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）。第二距離Ｌ２は、スプレイノズル３の位置Ｐ０から位置Ｐ２までの距離である。実施例１においては、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを同じにしているので、塗膜Ｍ１の一端が位置Ｐ０に他端が位置Ｐ２にくる。なお、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを異ならせてもよい。
【００１９】
次に、ステップＳ３に戻って、所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで、同様の工程を繰り返す。
すなわち、図３（ｃ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ３）、塗膜Ｍ１の上に塗膜Ｍ２を積層する。ステップＳ４において、繰り返し回数が２回目であるので、ステップＳ５に進む。図３（ｄ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）。再度、ステップＳ３に戻って、図３（ｅ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ３）、塗膜Ｍ２の上に塗膜Ｍ３を積層する。塗布工程の繰り返し数が３回目であるので、ステップＳ４において、所定の繰り返し回数の塗布工程を終了したと判断して、ステップＳ６に進む。
【００２０】
ステップＳ６では、塗布を終了するかどうかを判断して、塗布を連続して行う場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、図３（ｆ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第三距離Ｌ３だけ送る。次に、ステップＳ３に進み、図３（ｇ）に示すようにウェブ７の次の新たな面に塗布を開始し、前記したように、ステップＳ３からＳ５を所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで繰り返す。
【００２１】
一方、ステップＳ６において、塗布を終了すると判断した場合には、ステップＳ８に進み、送風装置４からの送風を停止して、液体の塗布及び乾燥工程を終了する（ステップＳ９）。
【００２２】
実施例１においては、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）ので、乾燥時間をより長くして乾燥をより確実に行わせることができる。これによって、ウェブを循環移動体に接触させている間に、ウェブに液体を塗布し乾燥させることができる。
また、循環移動体２の正回転（ステップＳ３）と逆回転（ステップＳ５）とを繰り返し行うことにより、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができる。
【００２３】
実施例１のステップＳ７において、第三距離Ｌ３を零（０）とすることもできる。第三距離Ｌ３を零とすることにより、図４に示すように、多層塗膜を連続してウェブ７上に形成することができる。
【００２４】
第一距離Ｌ１、第二距離Ｌ２及び第三距離Ｌ３は、ウェブ７の搬送距離を計測して求めてもよいが、循環移動体２の回転角度として設定することもできる。
【００２５】
実施例１においては、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを異ならせることができる。図５は、実施例１において第二距離Ｌ２を第一距離Ｌ１よりも短くしたときの塗布及び乾燥方法の変形例を説明する図である。
【００２６】
図２に示したフローチャートを参照して、液体の塗布及び乾燥工程を開始すると（ステップＳ１）、送風装置４からの送風を開始する（ステップＳ２）。
循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を図５（ａ）に示すように矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ３）、塗膜Ｍ１を形成する。
【００２７】
送風装置４からの空気の流れにより、塗膜Ｍ１の液体から溶媒を蒸発させ乾燥を促進する。
【００２８】
ステップＳ４において、所定の繰り返し回数の塗布工程を行ったかどうかを判断する。前記したものと同様に、所定の繰り返し回数は、必要に応じて１０回、２０回、１００回など任意の回数に設定することができる。本実施例においても、説明のために３回の繰り返し回数とする。３回の繰り返し回数を終了していないので、ステップＳ５に進む。
【００２９】
図５（ｂ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）。第二距離Ｌ２は、第一距離Ｌ１よりも短く設定されているので、塗膜Ｍ１の後端ＴＥが位置Ｐ２に到達しても塗膜Ｍ１の先端ＬＥは位置Ｐ０まで戻らない。
【００３０】
次に、ステップＳ３に戻って、所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで、同様の工程を繰り返す。
すなわち、図５（ｃ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ３）、塗膜Ｍ１の上に塗膜Ｍ２を積層する。第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とが異なるので、その差（Ｌ１−Ｌ２）だけオフセットして塗膜Ｍ１の上に塗膜Ｍ２が形成される。ステップＳ４において、繰り返し回数が２回目であるので、ステップＳ５に進む。図５（ｄ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）。再度、ステップＳ３に戻って、図５（ｅ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送りながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ３）、塗膜Ｍ２の上に塗膜Ｍ３を積層する。塗布工程の繰り返し数が３回目であるので、ステップＳ４において、所定の繰り返し回数の塗布工程を終了したと判断して、ステップＳ６に進む。
【００３１】
ステップＳ６では、塗布を終了するかどうかを判断して、塗布を連続して行う場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、図５（ｆ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第三距離Ｌ３だけ送る。次に、ステップＳ３に進み、図５（ｇ）に示すようにウェブ７の次ぎの新たな面に塗布を開始し、前記したように、ステップＳ３からＳ５を所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで繰り返す。
【００３２】
一方、ステップＳ６において、塗布を終了すると判断した場合には、ステップＳ８に進み、送風装置４からの送風を停止して、液体の塗布及び乾燥工程を終了する（ステップＳ９）。
【００３３】
本変形例においても、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）ので、乾燥時間をより長くして乾燥をより確実に行わせることができる。
また、循環移動体２の正回転（ステップＳ３）と逆回転（ステップＳ５）とを繰り返し行うことにより、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができる。
【００３４】
なお、実施例１においては、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができるものであるが、複数のスプレイノズルを循環移動体２の軸線方向に並べて配置しても同様の効果を得られる。また、複数のスプレイノズルを循環移動体２の回転方向に並べて配置した構成においても、本実施例を適用することができる。また、スプレイノズルによるスプレイ方式は、パルススプレイコーティング（登録商標）方法を使用してもよいことは勿論である。この方法を用いれば乾燥塗膜の中にマイクロポア又は所望するポアを効果的に形成させることができるので燃料電池性能を向上させる上で極めて有用である。
【００３５】
実施例１では、スプレイノズル３を使用したが、実施例１の発明は、スプレイノズルに限らずスロットノズルを使用した構成にも適用できる。さらに、実施例１の発明は、スプレイノズルとスロットノズルとの両方を使用した構成にも適用することができる。
【００３６】
スプレイノズルは、液体を粒子化させるタイプであっても、液体を膜状に付与するタイプであってもよい。前記液体を粒子化させるタイプのものとして本出願人の日本法人であるノードソン株式会社が出願した特開平６−８６９５６号公報に記載されているような貫通型多孔性シートの孔に一旦充填された液体を液化ガス等で圧出させて微粒化させウェブ７に転移させて塗布する、所謂スクリーンスプレイ方式を用いてもよい。スロットノズルは、液体を所定のパターンで液膜状に吐出するタイプであってもよい。図１２は、スロットノズルを用い、例えば、実施例１の図３の方法を用いて複数の所定パターンの液膜を形成させる例を示している。図１２において、図１に示した実施例１の液体の塗布及び乾燥装置と同様の構成要素については同じ参照符号を付して説明を省略する。液体の塗布及び乾燥装置３１は、スロットノズル３３を有する。スロットノズル３３は、シム（不図示）に複数の開口（不図示）が設けられているので、複数の所望の塗布領域Ｍに一度に液体を塗布することができる。スロットノズル３３は、間欠塗布するように制御できる。したがって、図１２に示したような複数の所定パターンの液膜を形成することができる。
【００３７】
実施例１では、液体の乾燥を促進するために送風装置４を使用した。送風装置４は、加熱送風装置でもよい。本発明は、これに限らず、循環移動体２を加熱してもよい。循環移動体２の加熱は、循環移動体２の内部に加熱された油を通す通路を設けて伝熱により加熱するものであっても、また、赤外線などの光を液体に照射して乾燥を促進してもよく、また赤外線などの光を循環移動体２に照射して循環移動体２の表面を加熱してもよい。さらにまた、循環移動体２の加熱と伴に送風装置４を使用して液体の乾燥を促進してもよい。
【００３８】
実施例１の液体の塗布及び乾燥方法により、燃料電池用ＭＥＡを製造する場合には、通気性基材に電解質溶液を塗布充填し乾燥を促進させ、反転させ反対面に電解質溶液を塗布し乾燥させるように構成すればよい。または、電解質膜に電極インクを塗布し乾燥させた後、電解質膜の反対面の同じ位置に同じパターンで反対極の電極インクを塗布し乾燥させるように構成すればよい。
【実施例２】
【００３９】
図６は、実施例２による液体の塗布及び乾燥装置２１を示す概略構成図である。
塗布及び乾燥装置２１は、回転可能な循環移動体２と、液体を塗布する塗布装置としてのスプレイノズル３と、循環移動体２の内部を真空にするための真空装置（Ｖ．Ｐ．）と、塗布面の近くに空気の流れを形成するための送風装置４とからなる。循環移動体２は、加熱装置（不図示）を設けていてもよい。送風装置４は、スプレイノズル３の下流側に配置されている。
図１に示した実施例１と同様の構成要素については同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００４０】
スプレイノズル３は、支持棒２２に矢印Ｘで示す方向に移動可能に取り付けられている。矢印Ｘで示す方向は、循環移動体２の軸線方向に沿う方向である。本明細書において、矢印Ｘで示す方向へのスプレイノズル３の移動を「トラバース」という。
【００４１】
以下に、実施例２による塗布及び乾燥方法を説明する。図７は、実施例２による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャートである。図８は、実施例２による塗布及び乾燥方法を説明する図である。
【００４２】
図７のフローチャートを参照して、液体の塗布及び乾燥工程を開始すると（ステップＳ２１）、送風装置４からの送風を開始する（ステップＳ２２）。
循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を図８（ａ）に示すように矢印Ｂ１で示す方向に第四距離Ｌ４だけ送る（ステップＳ２３）。第四距離Ｌ４は、スプレイノズル３の位置Ｐ０から位置Ｐ４までの距離である。実施例２においては、説明のためスプレイノズル３の位置Ｐ０を基準としたが、基準となる位置は任意に設定することができる。
【００４３】
スプレイノズル３を支持棒２２に沿ってトラバースさせながら液体をウェブ７上に塗布し（ステップＳ２４）、ウェブ７上に、第四距離Ｌ４の塗膜Ｍ１−１を形成する。実施例２においては、塗布幅と第四距離Ｌ４とが同じであるとして説明しているが、塗布幅と第四距離Ｌ４とは異なってもよい。送風装置４からの空気の流れにより、塗膜Ｍ１−１の液体から溶媒を蒸発させ乾燥を促進する。
【００４４】
ステップＳ２５において、ウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られたかどうか判断する。スプレイノズル３をトラバースする回数は、必要に応じて１０回、２０回、１００回など任意の回数に設定することができる。実施例２においては、説明のためにトラバース回数を３回とする。すなわち、３回トラバースするとウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られる。あるいは、ステップＳ２５で、トラバースする回数が所定回数を終了したかどうかを判断するようにしてもよい。３回のトラバースを終了していないので、ステップＳ２３に戻る。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第四距離Ｌ４だけ送り（ステップＳ２３）、スプレイノズル３を支持棒２２に沿ってトラバースさせながら液体をウェブ７上に塗布し（ステップＳ２４）、ウェブ７上に塗膜Ｍ１−２を形成する。
【００４６】
ステップＳ２５において、ウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られていないので、再度ステップＳ２３へ戻り、ステップＳ２３及びステップＳ２４を繰り返して図８（ｃ）に示すようにウェブ７上に塗膜Ｍ１−３を形成する。
【００４７】
ステップＳ２６で、ウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られたと判断して（図８（ｃ））ステップＳ２６へ進む。
【００４８】
ステップＳ２６において、所定の繰り返し回数の塗布工程を行ったかどうかを判断する。所定の繰り返し回数は、必要に応じて１０回、２０回、１００回など任意の回数に設定することができる。実施例２においては、説明のために３回の繰り返し回数とする。３回の繰り返し回数を終了していないので、ステップＳ２７に進む。
【００４９】
図８（ｄ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ２７）。第二距離Ｌ２は、スプレイノズル３の位置Ｐ０から位置Ｐ２までの距離である。実施例２においては、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを同じにしているので、塗膜Ｍ１−１の先端が位置Ｐ０に塗膜Ｍ１−３の後端が位置Ｐ２にくる。なお、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを異ならせてもよいことは実施例１と同様である。
【００５０】
次に、ステップＳ２３に戻って、所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで、ステップＳ２３からステップＳ２７の工程を繰り返す。
すなわち、図８（ｅ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第四距離Ｌ４だけ送る（ステップＳ２３）。スプレイノズル３をトラバースしながら液体をウェブ７上に塗布して（ステップＳ２４）、塗膜Ｍ１−１の上に塗膜Ｍ２−１を積層する。
【００５１】
ステップＳ２５で、ウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られていないと判断して、ステップＳ２３へ戻る。ステップ２３及びステップＳ２４で、図８（ｆ）に示すように、塗膜Ｍ１−２の上に塗膜Ｍ２−２を積層する。同様にして、ステップＳ２５からステップＳ２３へ戻り、ステップＳ２３及びＳ２４で、図８（ｇ）に示すように、塗膜Ｍ１−３の上に塗膜Ｍ２−３を積層する。
【００５２】
ステップＳ２５で、ウェブ７が第一距離Ｌ１だけ送られたと判断して（図８（ｇ））ステップＳ２６へ進む。
【００５３】
ステップＳ２６において、繰り返し回数が２回目であるので、ステップＳ２７に進む。
【００５４】
図８（ｈ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ２７）。
【００５５】
同様にして、ステップＳ２３からステップＳ２５を繰り返すことにより、塗膜Ｍ２−１、Ｍ２−２、及びＭ２−３の上に、図８（ｉ）に示すように塗膜Ｍ３−１、Ｍ３−２、及びＭ３−３をそれぞれ形成する。
塗布工程の繰り返し数が３回目であるので、ステップＳ２６において、所定の繰り返し回数の塗布工程を終了したと判断して、ステップＳ２８に進む。
【００５６】
ステップＳ２８では、塗布を終了するかどうかを判断して、塗布を連続して行う場合には、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、図８（ｊ）に示すように、循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第三距離Ｌ３だけ送る。次に、ステップＳ２３に進み、図８（ｋ）に示すようにウェブ７の次の新たな面に塗布を開始し、前記したように、ステップＳ２３からＳ２７を所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで繰り返す。
【００５７】
一方、ステップＳ２８において、塗布を終了すると判断した場合には、ステップＳ３０に進み、送風装置４からの送風を停止して、液体の塗布及び乾燥工程を終了する（ステップＳ３１）。
【００５８】
実施例２においては、循環移動体２を矢印Ｃで示す方向に逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ５）ので、乾燥時間をより長くして乾燥をより確実に行わせることができる。これによって、ウェブを循環移動体に接触させている間に、ウェブに液体を塗布し乾燥させることができる。
また、循環移動体２の正回転（ステップＳ３）と逆回転（ステップＳ５）とを繰り返し行うことにより、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができる。
【００５９】
実施例２のステップＳ２９において、第三距離Ｌ３を零（０）とすることもできる。第三距離Ｌ３を零とすることにより、多層塗膜を連続してウェブ７上に形成することができる。
【００６０】
第一距離Ｌ１、第二距離Ｌ２、第三距離Ｌ３及び第四距離Ｌ４は、ウェブ７の搬送距離を計測して求めてもよいが、循環移動体２の回転角度として設定することもできる。
【００６１】
実施例２においては、実施例１と同様に第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２とを異ならせることができる。第二距離Ｌ２を第一距離Ｌ１よりも短くすることにより、図９に示すように第一層（Ｍ１−１〜Ｍ１−３）と第二層（Ｍ２−１〜Ｍ２−３）を第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との差（Ｌ１−Ｌ２）だけオフセットさせることができる。
【実施例３】
【００６２】
実施例２においては、図６に示すように、スプレイノズル３を矢印Ｘで示す方向に沿ってトラバースするように構成した。実施例３においては、スプレイノズル３をトラバースすると伴に、矢印Ｙで示す方向に沿って進行移動させる構成とした。
【００６３】
以下に、実施例３による塗布及び乾燥方法を説明する。図１０は、実施例３による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャートである。図１１は、実施例３によるスプレイノズル３の移動軌跡を模式的に示す図である。
【００６４】
図１０のフローチャートを参照して、液体の塗布及び乾燥工程を開始すると（ステップＳ４１）、送風装置４からの送風を開始する（ステップＳ４２）。
循環移動体２を矢印Ｂで示す方向に正回転させてウェブ７を図１１に示すように矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送る（ステップＳ４３）。
【００６５】
循環移動体２を停止させた状態で、スプレイノズル３をＸ方向へ移動させ、次にＹ方向へ移動させ、さらに、スプレイノズル３をＸ方向と反対向きの方向へ移動させ、次にＹ方向へ移動させ、さらに、スプレイノズル３をＸ方向へ移動させながら液体をウェブ７上に塗布する（ステップＳ４４）。
【００６６】
送風装置４からの空気の流れにより、ウェブ７上に塗布された液体から溶媒を蒸発させ乾燥を促進する。
【００６７】
ステップＳ４５において、所定の繰り返し回数の塗布工程を行ったかどうかを判断する。所定の繰り返し回数は、必要に応じて１０回、２０回、１００回など任意の回数に設定することができる。所定の繰り返し回数を終了していないときは、ステップＳ４６に進む。
【００６８】
循環移動体２を逆回転させて、図１１に示すように、ウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ４６）。
【００６９】
次に、ステップＳ４３に戻って、所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで、ステップＳ４３からステップＳ４６の工程を繰り返す。すなわち、循環移動体２を正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第一距離Ｌ１だけ送る（ステップＳ４３）。スプレイノズル３をＸ方向及びＹ方向へ移動させながら液体を先の塗膜の上に塗布する（ステップＳ４４）。
【００７０】
ステップＳ４５において、所定の繰り返し回数の塗布工程を終了したと判断すると、ステップＳ４７へ進む。
【００７１】
ステップＳ４７では、塗布を終了するかどうかを判断して、塗布を連続して行う場合には、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４８では、循環移動体２を正回転させてウェブ７を矢印Ｂ１で示す方向に第三距離Ｌ３だけ送る。次に、ステップＳ４３に進み、前記したように、ステップＳ４３からステップＳ４６を所定の繰り返し回数の塗布工程が終了するまで繰り返す。
【００７２】
一方、ステップＳ４７において、塗布を終了すると判断したときは、ステップＳ４９へ進み、送風装置４からの送風を停止して、液体の塗布及び乾燥工程を終了する（ステップＳ５０）。
【００７３】
実施例３においては、循環移動体２を逆回転させてウェブ７を矢印Ｃ１で示す方向に第二距離Ｌ２だけ逆送する（ステップＳ４６）ので、乾燥時間をより長くして乾燥をより確実に行わせることができる。これによって、ウェブを循環移動体に接触させている間に、ウェブに液体を塗布し乾燥させることができる。
また、循環移動体２の正回転（ステップＳ４３）と逆回転（ステップＳ４６）とを繰り返し行うことにより、一つのスプレイノズルだけで、液体の積層塗布をすることができる。
【００７４】
実施例３のステップＳ４８において、第三距離Ｌ３を零（０）とすることもできる。第三距離Ｌ３を零とすることにより、多層塗膜を連続してウェブ７上に形成することができる。
【００７５】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
例えば、本発明における液体の塗布は、粒子化塗布であっても液膜塗布であってもよい。
粒子化塗布としては、エアレススプレイ、エアスプレイ、遠心霧化、超音波、バブラー、インクジェット、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。スプレイ方式としては、特表平８−５０１９７４号公報又は特開平６−１７０３０８号公報に記載されているコントロールコート法も適用できる。
液膜塗布としては、ロールコート、スクリーンコート、リバースコート、スロットノズルコート、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１による液体の塗布及び乾燥装置１を示す概略構成図。
【図２】実施例１による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャート。
【図３】実施例１による塗布及び乾燥方法を説明する図。
【図４】実施例１により形成された連続多層塗膜を示す図。
【図５】実施例１において第二距離Ｌ２を第一距離Ｌ１よりも短くしたときの塗布及び乾燥方法の変形例を説明する図。
【図６】実施例２による液体の塗布及び乾燥装置２１を示す概略構成図。
【図７】実施例２による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャート。
【図８】実施例２による塗布及び乾燥方法を説明する図。
【図９】実施例２において第二距離Ｌ２を第一距離Ｌ１よりも短くしたときの塗布及び乾燥方法により塗布された塗膜を示す図。
【図１０】実施例３による塗布及び乾燥方法の手順を示すフローチャート。
【図１１】実施例３によるスプレイノズルの移動軌跡を模式的に示す図。
【図１２】スロットノズルを用いた液体の塗布及び乾燥装置３１を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００７７】
１，２１，３１      塗布及び乾燥装置
２      循環移動体
３      スプレイノズル
４      送風装置
７      ウェブ
３３    スロットノズル
【図１】
0004733526.tif 000002
【図２】
0004733526.tif 000003
【図３】
0004733526.tif 000004
【図４】
0004733526.tif 000005
【図５】
0004733526.tif 000006
【図６】
0004733526.tif 000007
【図７】
0004733526.tif 000008
【図８】
0004733526.tif 000009
【図９】
0004733526.tif 000010
【図１０】
0004733526.tif 000011
【図１１】
0004733526.tif 000012
【図１２】
0004733526.tif 000013