(57)【要約】【課題】積層体からのフィルムの剥離中に搬送中断し、その後搬送を再開する場合に剥離不良を抑制できる剥離装置を実現する。【解決手段】剥離装置１００は、積層体１の搬送手段３０と、積層体１に接触してフィルムを剥離する剥離部材３０と、積層体１の搬送を中断する搬送停止手段と、中断された積層体の搬送を再開する搬送再開手段と、積層体の搬送の再開時に、剥離部材による押圧力が安定した後、剥離前の積層体に剥離部材を再度接触させ、その後搬送を再開する制御部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３層以上の複数のフィルムの積層体から少なくとも一層のフィルムを剥離する剥離装置であって、
前記積層体の搬送手段と、
前記積層体に接触してフィルムを剥離する剥離部材と、
前記積層体の搬送を中断する搬送停止手段と、
中断された前記積層体の搬送を再開する搬送再開手段と、
前記積層体の搬送の再開時に、前記剥離部材による押圧力が安定した後、剥離前の積層体に前記剥離部材を再度接触させ、その後搬送を再開する制御部と、
を備えることを特徴とする剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフィルムが積層された積層体からフィルムを剥離するための剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池電極の一形態としての膜触媒積層体（ＣＣＭ：Ｃａｔａｌｙｓｔ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）は、電解質膜の両面に触媒層を積層した３層積層体である。ＣＣＭの製造方法は、例えば、ロール・ツー・ロール装置を用いて、離型フィルムに触媒層を形成し、当該離型フィルム付き触媒層を電解質膜（ＰＥＭ：Ｐｏｌｙｍｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）に熱圧転写し、搬送中に積層体から離型フィルムを剥離する。
【０００３】
フィルムの剥離方法に関連する技術としては、例えば、剥離不良が検出された場合、フィルムの剥離を中断し、剥離位置までフィルムをバックフィードした後、剥離を再開する剥離方法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のＣＣＭの製造方法において、積層体からの離型フィルムの剥離中に、積層体の搬送が中断することがある。その後の搬送再開時において、剥離部材から積層体に加わる押圧力は、連続剥離中とは異なる力の加わり方となるため、離型フィルムの剥離不良が発生する。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、積層体からのフィルムの剥離中に搬送中断し、その後搬送を再開する場合に剥離不良を抑制できる剥離装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る剥離装置は、少なくとも３層以上の複数のフィルムの積層体から少なくとも一層のフィルムを剥離する剥離装置であって、上記積層体の搬送手段と、上記積層体に接触してフィルムを剥離する剥離部材と、上記積層体の搬送を中断する搬送停止手段と、中断された上記積層体の搬送を再開する搬送再開手段と、上記積層体の搬送の再開時に、上記剥離部材による押圧力が安定した後、剥離前の積層体に上記剥離部材を再度接触させ、その後搬送を再開する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る剥離装置は、積層体の搬送を再開し剥離部材による押圧力が安定した後、剥離部材が剥離前の積層体と接触するため、剥離不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る剥離装置の加工停止時を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る剥離装置の搬送再開前を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る剥離装置の搬送再開後を示す模式図である。
【図４】従来の剥離装置の搬送中断時における剥離不良の説明に供する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る剥離装置１００の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態の剥離装置に係る加工停止時を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態に係る剥離装置１００は、少なくとも３層以上の複数のフィルムの積層体から少なくとも一層のフィルムを剥離する装置である。例えば、ＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２の片面に離型フィルム付き触媒層３を熱転写して積層体１を形成した後、本実施の形態に係る剥離装置１００は、積層体１から離型フィルム５を剥離して、片面に触媒層３が形成された燃料電池の膜触媒積層体（ＣＣＭ）４を得る。ＣＣＭ４の材料は、限定されない。一般に、ＰＥＭ２としては、テトラフルオロエチレン基フッ素樹脂共重合体等のイオン交換膜を用いる。触媒層３としては、アセチレンブラック等のカーボン単体に白金が担持された触媒粉を用いる。
【００１３】
本実施の形態に係る剥離装置１００は、少なくとも、搬送手段１０、剥離部材３０、搬送停止手段（図示せず）、搬送再開手段（図示せず）、および制御部４０を備える。搬送停止手段および搬送再開手段は、剥離装置１００を駆動制御する駆動装置（図示せず）に含まれる。
【００１４】
搬送手段１０は、例えば、ロール・ツー・ロール装置により構成されている。例えば、本実施の形態の搬送手段１０は、第１および第２の繰出しローラ１１，１２と、第１および第２の巻取りローラ１３，１４を備える。第１および第２の繰出しローラ１１，１２と第１および第２の巻取りローラ１３，１４との間には、搬送手段１０の搬送方向上流側から順に転写加工部２０、制御部４０、および剥離部材３０が配設されている。
【００１５】
第１の繰出しローラ１１と第２の繰出しローラ１２とは、当該搬送手段１０の最上流側に所定の間隔を隔てて配設されている。第１の繰出しローラ１１は、ロール状に巻き取られたＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２を供給する。他方、第２の繰出しローラ１２は、ロール状に巻き取られた離型フィルム付き触媒層３を供給する。
【００１６】
転写加工部２０は、繰出しローラ１１によって供給されたＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２に、繰出しローラ１２によって供給された離型フィルム付き触媒層３を熱転写して積層体４を形成する。本実施の形態の転写加工部２０としては、例えば、加熱プレスローラが挙げられるが、加熱および加圧が可能な他の形式の転写加工部であっても構わない。
【００１７】
剥離部材３０は、積層体１に接触し、当該積層体１から離型フィルム５を剥離する。本実施の形態の剥離部材３０としては、例えば、積層体１に適度な押圧力を適切な方向から付与して、膜触媒積層体４と離型フィルム５とを剥離するための第１および第２の剥離ローラ３１，３２が挙げられる。剥離部材３０は、剥離ローラに限定されず、離型フィルム５を剥離することができれば他の形式の剥離部材であっても構わない。
【００１８】
第１の巻取りロール１３は、積層体１からＣＣＭ４と離型フィルム５とに剥離された後のＣＣＭ４を巻き取る。他方、第２の巻取りロール１４は、積層体１からＣＣＭ４と離型フィルム５とに剥離された後の離型フィルム５を巻き取る。
【００１９】
制御部４０は、積層体１の搬送の再開時に、剥離部材３０による押圧力が安定した後、剥離前の積層体１に剥離部材３０を再度接触させ、その後搬送を再開する。本実施の形態の制御部４０は、例えば、鉛直方向（積層体１の面に略垂直な方向）に昇降ストローク可能な稼働ローラ４１によって構成されている。稼働ローラ４１のストローク機構は、エア駆動やサーボ駆動が挙げられるが、他の形式の駆動機構であっても構わない。駆動装置の搬送停止手段および搬送再開手段は、稼働ローラ４１に対して搬送停止もしくは搬送再開の信号を送信するように構成されている。本実施の形態の制御部４０は、稼働ローラ４１に限定されず、剥離部材３０による押圧力が安定した後、剥離前の積層体４に剥離部材３０を再度接触することができれば、他の形式の制御部を採用しても構わない。
【００２０】
次に、図１から図４を参照して、本発明の実施の形態に係る剥離装置１００の作用について説明する。燃料電池の膜触媒積層体（ＣＣＭ）は、電解質膜（ＰＥＭ）の両面に触媒層を積層した３層積層体である。図１に示すように、本実施の形態に係る剥離装置１００は、例えば、ＣＣＭ４の製造工程および離型フィルム５の剥離工程に用いられる。
【００２１】
ＣＣＭ４の製造工程および離型フィルム５の剥離工程は、搬送手段１０としてのロール・ツー・ロール装置を用いて行われる。第１の繰出しローラ１１から転写加工部２０にＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２が供給されると共に、第２の繰出しローラ１２から転写加工部２０に離型フィルム付き触媒層３が供給される。転写加工部２０において、ＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２の片面に離型フィルム付き触媒層３が熱転写される。
【００２２】
本実施の形態に係る剥離装置１００は、第１および第２の剥離ローラ３１，３２によって、ＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２と離型フィルム付き触媒層３との積層体１から離型フィルム５を剥離して、片面に触媒層３が形成されたＣＣＭ４を得る。ＣＣＭ４と離型フィルム５とに剥離された後、第１の巻取りローラ１３はＣＣＭ４を巻き取り、第２の巻取りローラ１４は離型フィルム５を巻き取る。
【００２３】
ここで、積層体１からの離型フィルム５の剥離中に、積層体１の搬送が中断することがある。搬送を中断する場合、搬送停止手段が、積層体４の搬送の中断を制御する。図１は、本実施の形態に係る剥離装置１００の加工停止時の状態を示している。
【００２４】
ここで、図４を参照して、従来の剥離装置において、積層体の搬送が中断した場合に生じる剥離不良について簡単に説明する。図４は従来の剥離装置２００の搬送中断時における剥離不良の説明に供する模式図である。なお、剥離装置２００および剥離加工部２３０以外は、本実施の形態と同一の符号を付して説明する。図４に示すように、転写加工部２０において熱転写され、上層からＰＥＭキャリアフィルム６、ＰＥＭ２、触媒層３、および離型フィルム５の積層体１が形成される。連続剥離中は、剥離加工部２３０によって、良好にＣＣＭ４と離型フェイルム５とが剥離される。すなわち、連続剥離中の剥離面は、触媒層３と離型フィルム５との界面である。
【００２５】
しかし、積層体１の搬送が中断した後、中断時の装置の状態のまま離型フィルム５の剥離を再開すると、ＰＥＭ２と触媒層３との界面、もしくはＰＥＭ２とＰＥＭキャリアフィルム６との界面で破壊し、剥離不良が生じる。積層体１の搬送の中断後、そのまま離型フィルム５の剥離を再開すると、剥離加工部２３０が連続剥離中とは異なった力の掛かり方になり、触媒層３と離型フィルム５との界面以外の界面に剥離が生じるからである。それは、主にフィルムが弾性体であることに由来する。連続剥離中は、剥離直前・直後とも安定した張力が負荷され、フィルムは安定した伸び量になっているが、剥離再開箇所の伸び量は安定していない。
【００２６】
そこで、本実施の形態に係る剥離装置１００は、制御部４０として、鉛直方向に昇降移動可能な稼働ローラ４１を備えている。図２および図３を参照して、稼働ローラ４１の作動について説明する。図２は本発明の実施の形態に係る剥離装置の搬送再開前を示す模式図である。図３は本発明の実施の形態に係る剥離装置の搬送再開後を示す模式図である。
【００２７】
まず搬送再開手段は、搬送再開を指示する制御信号を送信する。転写加工部２０では、ＰＥＭキャリアフィルム付きＰＥＭ２と離型フィルム付き触媒層３とが１枚に接合されているため、全体を逆回転することはできない。そこで、図２に示すように、搬送停止状態において、転写加工部２０と剥離部材３０との間の稼働ローラ４１を下降させ、積層体１に押圧力を加え、第１および第２の巻取りローラ１３と１４とを逆回転させるか回転拘束力を緩和することにより、剥離部材３０を通過した触媒層３と離型フィルム５とを引き戻す。このとき、第１および第２の剥離ローラ３１，３２についても同期して逆回転させるか回転拘束力を緩和する。触媒層３と離型フィルム５とに対する押圧力引き戻された触媒層３および離型フィルム５の引き戻し分は、稼働ローラ４１で積層体全体のパスラインが長くなることにより吸収される。このように制御することによって、移動ローラ４１が下降している間は、搬送停止時に既に剥離していた触媒層３および離型フィルム５の一部が下降した移動ローラ４１の円周面の一部に当接して、触媒層３および離型フィルム５が剥離状態のまま一体化される。これは、触媒層３および離型フィルム５を巻き戻して積層体１とする処理に相当する。
【００２８】
次に、図３に示すように、第１の巻取りローラ１３、第２の巻取りローラ１４、並びに第１および第２の剥離ローラ３１，３２を順方向に回転制御させて触媒層３および離型フィルム５のそれぞれの張力を安定させながら、稼働ローラ４１を徐々に戻す。すなわち、積層体１の搬送の再開時に、触媒層３と離型フィルム５とに対する押圧力が安定した後、剥離部材３０を再度接触させ、その後搬送を再開する。このように触媒層３と離型フィルム５とに対する押圧力が安定した後に移動ローラ４１が上昇することによって、一時的に巻き戻された相当する状態から搬送停止時における積層体１の剥離位置まで徐々に剥離位置が戻り、その後は搬送停止時と同じ押圧力により適切な界面における剥離が継続されるのである。つまり、搬送停止時の剥離状態が再現されるのである。
【００２９】
ここで、本実施の形態において、「搬送」とは、「積層体からのフィルムの剥離」を目的とした搬送をいう。したがって、単に位置を調節するためにフィルムを移動させるなど、「剥離を目的としないフィルムの移動」は搬送の再開とは異なる。
【００３０】
以上、説明したように、本実施の形態に係る剥離装置１００によれば、積層体１の搬送を再開し剥離部材３０による押圧力が安定した後、剥離部材３０が剥離前の積層体１と接触するため、剥離不良を抑制できるという優れた効果を奏する。
【００３１】
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００３２】
１    積層体
５    離型フィルム
１０    搬送手段
３０    剥離部材
４０    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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