JP2016150263A

JP2016150263A - Coating method and coating device

Info

Publication number: JP2016150263A
Application number: JP2015027195A
Authority: JP
Inventors: 成樹野本; Shigeki Nomoto; 高木　善則; Yoshinori Takagi; 善則高木; 雅文大森; Masafumi Omori
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2016-08-22
Also published as: KR20160100822A

Abstract

【課題】吐出口から流れ出た塗工液が頻繁に塗工ノズルの外壁面に付着する場合であっても、塗工液を洗い流すことができる塗工方法および塗工装置を提供する。【解決手段】バックアップローラ１０によって支持されて搬送される電解質膜２の表面に塗工ノズル２０から触媒インクを間欠塗工する。このとき、塗工ノズル２０の吐出口２１から流れ出た触媒インクが頻繁に塗工ノズル２０の外壁面に付着するが、塗工ノズル２０が触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０からも塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面にリンス液を吐出して洗浄する。これにより、塗工ノズル２０の外壁面に付着した触媒インクを洗い流すことができ、触媒インクに含まれる白金の触媒作用に起因した発熱を防止することができる。【選択図】図１The present invention provides a coating method and a coating apparatus capable of washing away a coating liquid even when the coating liquid flowing out from a discharge port frequently adheres to the outer wall surface of a coating nozzle. A catalyst ink is intermittently applied from a coating nozzle 20 onto the surface of an electrolyte membrane 2 supported and conveyed by a backup roller 10. At this time, the catalyst ink that flows out from the discharge port 21 of the coating nozzle 20 frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle 20, but from the nozzle cleaning unit 30 when the coating nozzle 20 is discharging the catalyst ink. Also, the rinse liquid is discharged onto the outer wall surface below the discharge port 21 of the coating nozzle 20 for cleaning. Thereby, the catalyst ink adhering to the outer wall surface of the coating nozzle 20 can be washed away, and heat generation due to the catalytic action of platinum contained in the catalyst ink can be prevented. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、燃料電池の電解質膜等の基材に塗工液を塗工する塗工方法および塗工装置に関する。 The present invention relates to a coating method and a coating apparatus for coating a coating liquid on a substrate such as an electrolyte membrane of a fuel cell.

近年、自動車、家庭用、携帯電話などの駆動電源として燃料電池が注目されている。燃料電池は、燃料に含まれる水素（Ｈ_２）と空気中の酸素（Ｏ_２）との電気化学反応によって電力を作り出す発電システムであり、発電効率が高く環境への負荷も軽いという特長を有する。 In recent years, fuel cells have attracted attention as drive power sources for automobiles, homes, mobile phones and the like. A fuel cell is a power generation system that generates electric power by an electrochemical reaction between hydrogen (H ₂ ) contained in fuel and oxygen (O ₂ ) in the air, and has a feature of high power generation efficiency and light environmental load. .

燃料電池には、使用する電解質によって幾つかの種類が存在しているが、そのうちの一つに電解質として高分子電解質膜（以下、単に「電解質膜」とも称する）を用いた固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer electrolyte fuel cell）がある。固体高分子形燃料電池は、常温での動作および小型軽量化が可能であるため、自動車や携帯機器への適用が期待されている。 There are several types of fuel cells depending on the electrolyte used, one of which is a polymer electrolyte fuel using a polymer electrolyte membrane (hereinafter also simply referred to as “electrolyte membrane”) as the electrolyte. There is a battery (PEFC: Polymer electrolyte fuel cell). Since the polymer electrolyte fuel cell can operate at room temperature and can be reduced in size and weight, it is expected to be applied to automobiles and portable devices.

固体高分子形燃料電池は、一般的には複数のセルを積層して構成されている。１つのセル（単セル）は、膜・電極接合体（ＭＥＡ：Membrane-Electrode-Assembly）の両側を一対のセパレータで挟み込んで構成されている。膜・電極接合体は、高分子電解質膜の両面に触媒層を形成した膜・触媒層接合体（ＣＣＭ：Catalyst-coated membrane）の両側にさらにガス拡散層を配置したものである。高分子電解質膜を挟んで両側に配置された触媒層とガス拡散層とで一対の電極層が構成され、そのうちの一方がアノード電極であり、他方がカソード電極である。アノード電極に水素を含む燃料ガスが接触するとともに、カソード電極に空気が接触することにより電気化学反応によって電力が作り出される。 A polymer electrolyte fuel cell is generally configured by stacking a plurality of cells. One cell (single cell) is configured by sandwiching both sides of a membrane-electrode assembly (MEA) with a pair of separators. In the membrane / electrode assembly, a gas diffusion layer is further arranged on both sides of a membrane-catalyst-coated membrane (CCM) in which a catalyst layer is formed on both sides of a polymer electrolyte membrane. A catalyst layer and a gas diffusion layer disposed on both sides of the polymer electrolyte membrane constitute a pair of electrode layers, one of which is an anode electrode and the other is a cathode electrode. When the fuel gas containing hydrogen contacts the anode electrode and air contacts the cathode electrode, electric power is generated by an electrochemical reaction.

このような膜・触媒層接合体は、典型的には電解質膜の表面に白金（Ｐｔ）を含む触媒粒子をアルコールなどの溶媒中に分散させた触媒インク（電極ペースト）を塗工し、その触媒インクを乾燥させることによって作成される（特許文献１参照）。特許文献１に開示される装置においては、スリット状の吐出口を備えたスリットノズルから断続的に触媒インクを吐出する間欠塗工を行っている。 Such a membrane / catalyst layer assembly is typically coated with a catalyst ink (electrode paste) in which catalyst particles containing platinum (Pt) are dispersed in a solvent such as alcohol on the surface of an electrolyte membrane. It is created by drying the catalyst ink (see Patent Document 1). In the apparatus disclosed in Patent Document 1, intermittent coating is performed in which catalyst ink is intermittently discharged from a slit nozzle having a slit-like discharge port.

特開２０１４−２２９３７０号公報JP 2014-229370 A

従来より、間欠塗工を行うときの塗布動作開始時または装置停止後の動作再開時には、ノズル先端に入り込んだエアを排出する目的で電解質膜への塗布を伴わない吐出動作を実行している。このような塗布を伴わない吐出動作によって吐出口から流れ出た触媒インクはスリットノズルの本体部外壁面（厳密には吐出口よりも下方の外壁面）に付着することとなる。 Conventionally, when an application operation is started when intermittent coating is performed or when an operation is resumed after the apparatus is stopped, a discharge operation without application to the electrolyte membrane is performed for the purpose of discharging air that has entered the nozzle tip. The catalyst ink that has flowed out of the discharge port by the discharge operation without application is attached to the outer wall surface of the main body of the slit nozzle (strictly speaking, the outer wall surface below the discharge port).

燃料電池用途の触媒インクには触媒粒子としての白金が含まれるため、ノズルの外壁面に付着した触媒インクの水分濃度が蒸発により低下すると、触媒インクに含まれるカーボンやアルコール等の他の成分が白金の触媒作用によって発熱する。このような発熱現象が生じると、ノズル本体部が加熱されて触媒インクも昇温されることとなり、塗工処理が不安定となる。また、ノズル本体部への触媒インクの付着の程度が大きくなった場合には、堆積したカーボン等の有機物が発火するおそれもあったため、厳重な防火対策が必要となっていた。 Since the catalyst ink for fuel cell use contains platinum as catalyst particles, when the moisture concentration of the catalyst ink adhering to the outer wall surface of the nozzle decreases due to evaporation, other components such as carbon and alcohol contained in the catalyst ink are present. Heat is generated by the catalytic action of platinum. When such an exothermic phenomenon occurs, the nozzle body is heated and the temperature of the catalyst ink is also increased, and the coating process becomes unstable. In addition, when the degree of adhesion of the catalyst ink to the nozzle body is increased, organic matter such as accumulated carbon may be ignited, so that strict fire prevention measures are required.

このため、装置のメンテナンス時等に定期的にノズルの清掃作業を行っているのであるが、触媒インクを断続的に吐出する間欠塗工を行う場合には、塗布開始時に吐出口から流れ出た触媒インクが頻繁にノズル外壁面に付着して蓄積されていくため、上記の発熱を完全に防止することは困難であった。 For this reason, the nozzles are regularly cleaned at the time of maintenance of the apparatus, etc., but when intermittent coating is performed to intermittently discharge the catalyst ink, the catalyst that has flowed out of the discharge port at the start of coating is used. Since ink frequently adheres and accumulates on the outer wall surface of the nozzle, it is difficult to completely prevent the heat generation.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吐出口から流れ出た塗工液が頻繁に塗工ノズルの外壁面に付着する場合であっても、塗工液を洗い流すことができる塗工方法および塗工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a coating that can wash away the coating liquid even when the coating liquid flowing out from the discharge port frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle. It aims at providing a construction method and a coating device.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基材に塗工液を塗工する塗工方法において、ローラに支持されて搬送される基材に塗工ノズルから塗工液を吐出する塗工工程と、前記塗工ノズルの吐出口よりも下方の外壁面に対してノズル洗浄部からリンス液を吐出して洗浄する洗浄工程と、を備え、前記ノズル洗浄部は前記塗工ノズルが塗工液を吐出しているときに前記塗工ノズルにリンス液を吐出することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is a coating method for coating a substrate with a coating solution, and discharges the coating solution from a coating nozzle to a substrate supported and conveyed by a roller. A coating process, and a cleaning process for discharging and rinsing liquid from the nozzle cleaning unit to the outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle, and the nozzle cleaning unit includes the coating nozzle The rinsing liquid is discharged to the coating nozzle while discharging the coating liquid.

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る塗工方法において、前記洗浄工程では、前記ノズル洗浄部と前記塗工ノズルの前記外壁面との間にリンス液の液だまりを形成することを特徴とする。 Further, the invention of claim 2 is the coating method according to the invention of claim 1, wherein in the cleaning step, a pool of rinsing liquid is formed between the nozzle cleaning section and the outer wall surface of the coating nozzle. It is characterized by doing.

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る塗工方法において、基材は、燃料電池の電解質膜であり、塗工液は、白金または白金合金の触媒粒子を含有する触媒インクであることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the coating method according to claim 1 or claim 2, wherein the substrate is an electrolyte membrane of a fuel cell, and the coating liquid is made of platinum or platinum alloy catalyst particles. The catalyst ink is contained.

また、請求項４の発明は、基材に塗工液を塗工する塗工装置において、外周面に基材を支持して搬送するローラと、前記ローラに支持されて搬送される基材に塗工液を吐出する塗工ノズルと、前記塗工ノズルの吐出口よりも下方の外壁面に対してリンス液を吐出するノズル洗浄部と、前記塗工ノズルの前記外壁面から落下したリンス液を回収するバットと、前記塗工ノズルが塗工液を吐出しているときに前記ノズル洗浄部から前記塗工ノズルにリンス液を吐出して前記外壁面を洗浄するように前記ノズル洗浄部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a coating apparatus for applying a coating liquid to a substrate, a roller that supports and conveys the substrate on an outer peripheral surface, and a substrate that is supported and conveyed by the roller. A coating nozzle for discharging a coating liquid, a nozzle cleaning unit for discharging a rinsing liquid to an outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle, and a rinsing liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle And the nozzle cleaning unit so as to clean the outer wall surface by discharging a rinse liquid from the nozzle cleaning unit to the coating nozzle when the coating nozzle is discharging the coating liquid. And a control unit for controlling.

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部は前記塗工ノズルとの相対位置関係が固定するように設けられることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the coating apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the nozzle cleaning section is provided so that a relative positional relationship with the coating nozzle is fixed.

また、請求項６の発明は、請求項４の発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部を前記塗工ノズルの前記外壁面に近接した位置と当該外壁面から離隔した位置との間で移動させる移動機構をさらに備えることを特徴とする。 Further, the invention of claim 6 is the coating apparatus according to the invention of claim 4, wherein the nozzle cleaning unit is between a position close to the outer wall surface of the coating nozzle and a position separated from the outer wall surface. It further comprises a moving mechanism for moving.

また、請求項７の発明は、請求項４の発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部は、前記塗工ノズルが塗工液を吐出するときに前記塗工ノズルの前記外壁面に近接した位置に固定設置されることを特徴とする。 Further, the invention of claim 7 is the coating apparatus according to the invention of claim 4, wherein the nozzle cleaning section is close to the outer wall surface of the coating nozzle when the coating nozzle discharges a coating liquid. It is fixedly installed at the position.

また、請求項８の発明は、基材に塗工液を塗工する塗工装置において、外周面に基材を支持して搬送するローラと、前記ローラに支持されて搬送される基材に塗工液を吐出する塗工ノズルと、前記塗工ノズルとの相対位置関係が固定するように設けられ、前記塗工ノズルの吐出口よりも下方の外壁面に対してリンス液を吐出して洗浄するノズル洗浄部と、前記塗工ノズルの前記外壁面から落下したリンス液を回収するバットと、を備えることを特徴とする。 Further, the invention of claim 8 is a coating apparatus for applying a coating liquid to a base material, a roller that supports and transports the base material on an outer peripheral surface, and a base material that is supported and transported by the roller. It is provided so that the relative positional relationship between the coating nozzle that discharges the coating liquid and the coating nozzle is fixed, and the rinse liquid is discharged to the outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle. A nozzle cleaning unit for cleaning, and a bat for recovering the rinse liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle.

また、請求項９の発明は、請求項４から請求項８のいずれかの発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部は、複数の吐出孔が穿設された円筒状の洗浄バーを有することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the coating apparatus according to any one of claims 4 to 8, wherein the nozzle cleaning section has a cylindrical cleaning bar having a plurality of discharge holes. It is characterized by that.

また、請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部は、前記洗浄バーから吐出されて前記塗工ノズルの前記外壁面で飛散したリンス液を受け止めて前記バットへと導くリンス液ガイドを有することを特徴とする。 Further, the invention of claim 10 is the coating apparatus according to the invention of claim 9, wherein the nozzle cleaning section receives the rinse liquid discharged from the cleaning bar and scattered on the outer wall surface of the coating nozzle. It has a rinsing liquid guide that leads to the bat.

また、請求項１１の発明は、請求項９の発明に係る塗工装置において、前記ノズル洗浄部がリンス液を吐出するときには、前記洗浄バーと前記塗工ノズルの前記外壁面との間にリンス液の液だまりを形成することを特徴とする。 The invention of claim 11 is the coating apparatus according to the invention of claim 9, wherein when the nozzle cleaning section discharges the rinse liquid, a rinse is performed between the cleaning bar and the outer wall surface of the coating nozzle. It is characterized by forming a liquid puddle.

また、請求項１２の発明は、請求項４から請求項１１のいずれかの発明に係る塗工装置において、基材は、燃料電池の電解質膜であり、塗工液は、白金または白金合金の触媒粒子を含有する触媒インクであることを特徴とする。 The invention of claim 12 is the coating apparatus according to any one of claims 4 to 11, wherein the substrate is an electrolyte membrane of a fuel cell, and the coating solution is platinum or a platinum alloy. It is a catalyst ink containing catalyst particles.

請求項１から請求項３の発明によれば、ノズル洗浄部は塗工ノズルが塗工液を吐出しているときに塗工ノズルにリンス液を吐出するため、塗工液を吐出しているときに塗工ノズルの吐出口から流れ出た塗工液が頻繁に塗工ノズルの外壁面に付着する場合であっても、塗工液を洗い流すことができる。 According to the invention of claim 1 to claim 3, the nozzle cleaning unit discharges the coating liquid to discharge the rinsing liquid to the coating nozzle when the coating nozzle is discharging the coating liquid. Even when the coating liquid flowing out from the discharge port of the coating nozzle frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle, the coating liquid can be washed away.

特に、請求項２の発明によれば、ノズル洗浄部と塗工ノズルの外壁面との間にリンス液の液だまりを形成するため、当該外壁面でのリンス液の飛散を防止することができる。 In particular, according to the invention of claim 2, since the liquid pool of the rinse liquid is formed between the nozzle cleaning part and the outer wall surface of the coating nozzle, it is possible to prevent scattering of the rinse liquid on the outer wall surface. .

特に、請求項３の発明によれば、塗工液が白金または白金合金の触媒粒子を含有する触媒インクであるため、塗工ノズルの外壁面から塗工液を洗い流すことによって、白金の触媒作用に起因した発熱を防止することができる。 In particular, according to the invention of claim 3, since the coating liquid is a catalyst ink containing platinum or platinum alloy catalyst particles, the catalytic action of platinum can be achieved by washing the coating liquid from the outer wall surface of the coating nozzle. It is possible to prevent heat generation due to the above.

請求項４から請求項７および請求項９から請求項１２の発明によれば、塗工ノズルが塗工液を吐出しているときにノズル洗浄部から塗工ノズルにリンス液を吐出して外壁面を洗浄するため、塗工液を吐出しているときに塗工ノズルの吐出口から流れ出た塗工液が頻繁に塗工ノズルの外壁面に付着する場合であっても、塗工液を洗い流すことができる。 According to the invention of claim 4 to claim 7 and claim 9 to claim 12, when the coating nozzle is discharging the coating liquid, the rinsing liquid is discharged from the nozzle cleaning section to the coating nozzle and removed. Even if the coating liquid that has flowed out of the coating nozzle discharge port frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle when the coating liquid is being discharged to clean the wall surface, Can be washed away.

請求項８の発明によれば、塗工ノズルの吐出口よりも下方の外壁面に対してリンス液を吐出して洗浄するノズル洗浄部が塗工ノズルに固定して設けられているため、塗工ノズルが塗工液を吐出しているときにノズル洗浄部から塗工ノズルにリンス液を吐出することができ、塗工液を吐出しているときに塗工ノズルの吐出口から流れ出た塗工液が頻繁に塗工ノズルの外壁面に付着する場合であっても、塗工液を洗い流すことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the nozzle cleaning unit that discharges and cleans the rinsing liquid to the outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle is fixed to the coating nozzle. The rinsing liquid can be discharged from the nozzle cleaning section to the coating nozzle when the coating nozzle is discharging the coating liquid, and the coating that has flowed out from the discharge port of the coating nozzle when the coating liquid is being discharged. Even when the working liquid frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle, the coating liquid can be washed away.

特に、請求項１０の発明によれば、洗浄バーから吐出されて塗工ノズルの外壁面で飛散したリンス液を受け止めてバットへと導くリンス液ガイドを有するため、飛散したリンス液が基材等に付着するのを防止することができる。 In particular, according to the invention of claim 10, since the rinsing liquid guide is received from the cleaning bar and scattered on the outer wall surface of the coating nozzle and guided to the bat, the scattered rinsing liquid is used as a base material or the like. Can be prevented.

特に、請求項１１の発明によれば、洗浄バーと塗工ノズルの外壁面との間にリンス液の液だまりを形成するため、当該外壁面でのリンス液の飛散を防止することができる。 In particular, according to the invention of claim 11, since the liquid pool of the rinse liquid is formed between the cleaning bar and the outer wall surface of the coating nozzle, it is possible to prevent the rinse liquid from scattering on the outer wall surface.

特に、請求項１２の発明によれば、塗工液が白金または白金合金の触媒粒子を含有する触媒インクであるため、塗工ノズルの外壁面から塗工液を洗い流すことによって、白金の触媒作用に起因した発熱を防止することができる。 In particular, according to the twelfth aspect of the invention, since the coating liquid is a catalyst ink containing platinum or platinum alloy catalyst particles, the catalytic action of platinum can be achieved by washing the coating liquid from the outer wall surface of the coating nozzle. It is possible to prevent heat generation due to the above.

本発明に係る塗工装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the coating apparatus which concerns on this invention. 洗浄バーの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a washing bar. 洗浄バーの設置形態を示す図である。It is a figure which shows the installation form of a washing | cleaning bar. ノズル洗浄部による塗工ノズルの洗浄処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the washing process of the coating nozzle by a nozzle washing | cleaning part. 第２実施形態における洗浄バーからのリンス液吐出の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the rinse liquid discharge from the washing | cleaning bar in 2nd Embodiment. 第３実施形態における塗工ノズルおよびノズル洗浄部を示す図である。It is a figure which shows the coating nozzle and nozzle washing | cleaning part in 3rd Embodiment. 洗浄バーの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a washing | cleaning bar. 洗浄バーの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a washing | cleaning bar.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る塗工装置１の要部構成を示す図である。この塗工装置１は、燃料電池用の電解質膜２に触媒インク（電極ペースト）を塗工する装置である。その触媒インクを乾燥させて電解質膜２上に触媒層を形成することにより固体高分子形燃料電池用の膜・触媒層接合体が製造される。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a coating apparatus 1 according to the present invention. The coating apparatus 1 is an apparatus that applies catalyst ink (electrode paste) to an electrolyte membrane 2 for a fuel cell. The catalyst ink is dried to form a catalyst layer on the electrolyte membrane 2, whereby a membrane / catalyst layer assembly for a polymer electrolyte fuel cell is produced. In FIG. 1 and the subsequent drawings, the size and number of each part are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.

塗工装置１は、基材としての電解質膜２を支持して搬送するバックアップローラ１０と、電解質膜２の表面に塗工液として触媒インクを塗工する塗工ノズル２０と、塗工ノズル２０の外壁面の一部にリンス液を吐出して洗浄するノズル洗浄部３０と、塗工ノズル２０の外壁面から落下したリンス液を回収するバット４０と、を備える。また、塗工装置１は、電解質膜２に塗工された触媒インクを加熱して乾燥させる乾燥炉５０および装置全体を管理する制御部９０を備える。 The coating apparatus 1 includes a backup roller 10 that supports and conveys an electrolyte membrane 2 as a substrate, a coating nozzle 20 that coats a surface of the electrolyte membrane 2 with a catalyst ink as a coating liquid, and a coating nozzle 20. A nozzle cleaning unit 30 that discharges and cleans a part of the outer wall surface of the coating nozzle 20 and a bat 40 that recovers the rinse liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle 20. In addition, the coating apparatus 1 includes a drying furnace 50 that heats and drys the catalyst ink applied to the electrolyte membrane 2 and a control unit 90 that manages the entire apparatus.

バックアップローラ１０は、中心軸が水平方向に沿うように設けられた円筒形状のローラである。図示を省略する巻出ローラ、巻取ローラおよびガイドローラ等と、バックアップローラ１０とによって電解質膜２をロールトゥロール(roll-to-roll)方式にて搬送する搬送機構が構成される。すなわち、バックアップローラ１０よりも上流側に設けられた巻出ローラから送り出された電解質膜２をバックアップローラ１０の円筒外周面に巻き付けて搬送し、バックアップローラ１０よりも下流側に設けられた巻取ローラによって巻き取ることにより、電解質膜２がロールトゥロール方式にて連続的に搬送される。電解質膜２の搬送経路はガイドローラによって規定される。 The backup roller 10 is a cylindrical roller provided with a central axis along the horizontal direction. An unillustrated unwinding roller, winding roller, guide roller, and the like, and the backup roller 10 constitute a transport mechanism that transports the electrolyte membrane 2 by a roll-to-roll method. That is, the electrolyte membrane 2 fed from the unwinding roller provided on the upstream side of the backup roller 10 is wound around the cylindrical outer surface of the backup roller 10 and conveyed, and the winding provided on the downstream side of the backup roller 10 is conveyed. By winding up with a roller, the electrolyte membrane 2 is continuously conveyed by a roll-to-roll method. The conveyance path of the electrolyte membrane 2 is defined by a guide roller.

図１には、搬送機構のうちバックアップローラ１０の周辺のみを示している。同図の矢印ＡＲ１に示すように、バックアップローラ１０は、図示省略の回転駆動機構（例えば、モータ）によって水平方向に沿った中心軸を回転中心として回転される。電解質膜２が巻き付けられたバックアップローラ１０が回転することによって、電解質膜２はバックアップローラ１０の外周面に支持されて搬送される。 FIG. 1 shows only the periphery of the backup roller 10 in the transport mechanism. As indicated by an arrow AR1 in the figure, the backup roller 10 is rotated around a central axis along the horizontal direction by a rotation drive mechanism (for example, a motor) (not shown). By rotating the backup roller 10 around which the electrolyte membrane 2 is wound, the electrolyte membrane 2 is supported and conveyed by the outer peripheral surface of the backup roller 10.

基材である電解質膜２としては、従来より固体高分子形燃料電池の膜・触媒層接合体用途に用いられているフッ素系や炭化水素系などの高分子電解質膜を使用することができる。例えば、電解質膜２として、パーフルオロカーボンスルホン酸を含む高分子電解質膜（例えば、米国DuPont社製のNafion（登録商標）、旭硝子（株）製のFlemion（登録商標）、旭化成（株）製のAciplex（登録商標）、ゴア(Gore)社製のGoreselect（登録商標）など）を使用することができる。 As the electrolyte membrane 2 that is a base material, a polymer electrolyte membrane such as a fluorine-based or hydrocarbon-based polymer electrolyte conventionally used for a membrane / catalyst layer assembly of a solid polymer fuel cell can be used. For example, as the electrolyte membrane 2, a polymer electrolyte membrane containing perfluorocarbon sulfonic acid (for example, Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont, USA, Flemion (registered trademark) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and Aciplex manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. (Registered trademark), Goreselect (registered trademark) manufactured by Gore, etc.) can be used.

上記の電解質膜２は、非常に薄くて機械的強度が弱く、大気中の少量の湿気によっても容易に膨潤する一方で湿度が低くなると収縮する特性を有しており、極めて変形しやすい。このため、典型的には、電解質膜２の裏面には変形を防止するためのバックシートが貼り合わされている。バックシートとしては、機械的な強度に富んで形状保持機能に優れた樹脂材料、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを用いることができる。 The electrolyte membrane 2 is very thin and weak in mechanical strength, and easily swells even with a small amount of moisture in the atmosphere, while shrinking when the humidity is low, and is very easily deformed. For this reason, typically, a back sheet for preventing deformation is bonded to the back surface of the electrolyte membrane 2. As the back sheet, a resin material having high mechanical strength and excellent shape retaining function, for example, a film of PEN (polyethylene naphthalate) or PET (polyethylene terephthalate) can be used.

バックアップローラ１０は、バックシートが貼り合わされた状態の電解質膜２を支持しても良いし、バックシートが剥離された電解質膜２を支持しても良い。バックシートが剥離された電解質膜２を支持する場合には、電解質膜２の変形を防止するために外周面に電解質膜２を吸着して支持する吸着ローラをバックアップローラ１０として用いることが好ましい。このような吸着ローラとしては、例えば特開２０１４−２２９３７０号公報に開示されるものを採用することができる。 The backup roller 10 may support the electrolyte membrane 2 in a state where the back sheet is bonded, or may support the electrolyte membrane 2 from which the back sheet is peeled off. When supporting the electrolyte membrane 2 from which the back sheet has been peeled off, it is preferable to use as the backup roller 10 an adsorption roller that adsorbs and supports the electrolyte membrane 2 on the outer peripheral surface in order to prevent deformation of the electrolyte membrane 2. As such a suction roller, what is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-229370 is employable, for example.

塗工ノズル２０は、バックアップローラ１０の外周面に対向して設けられている。塗工ノズル２０には、外壁面からバックアップローラ１０に向けて突き出るようにノズルリップ２２が設けられ、そのノズルリップ２２の先端（バックアップローラ１０に対向する端部）にスリット状の吐出口２１が形設されている。すなわち、塗工ノズル２０は、スリット状の吐出口２１を備えたスリットノズルである。そのスリット状の吐出口２１の長手方向はバックアップローラ１０の中心軸と平行な方向である。図１に示すように、塗工ノズル２０は、横向きに、正確には吐出口２１からの塗工液の吐出方向が水平方向に向かう姿勢で設けられている。 The coating nozzle 20 is provided to face the outer peripheral surface of the backup roller 10. The coating nozzle 20 is provided with a nozzle lip 22 so as to protrude from the outer wall surface toward the backup roller 10, and a slit-like discharge port 21 is provided at the tip of the nozzle lip 22 (the end facing the backup roller 10). It is formed. That is, the coating nozzle 20 is a slit nozzle provided with a slit-like discharge port 21. The longitudinal direction of the slit-like discharge port 21 is a direction parallel to the central axis of the backup roller 10. As shown in FIG. 1, the coating nozzle 20 is provided in a posture in which the discharge direction of the coating liquid from the discharge port 21 is directed in the horizontal direction.

塗工ノズル２０は、スリット状の吐出口２１がバックアップローラ１０の外周面に近接する処理位置（図１に示す位置）と当該外周面から離隔した待機位置との間で駆動部２５によって移動可能とされている。処理位置は、バックアップローラ１０に支持される電解質膜２に塗工液たる触媒インクを塗工するときの塗工ノズル２０の位置である。待機位置は、触媒インクの塗工を停止しているときに塗工ノズル２０が待機する位置である。なお、処理位置であっても、塗工ノズル２０の吐出口２１とバックアップローラ１０の外周面とは接触しておらず、双方の間には僅かな間隔が存在している。 The coating nozzle 20 can be moved by a drive unit 25 between a processing position (position shown in FIG. 1) in which the slit-like discharge port 21 is close to the outer peripheral surface of the backup roller 10 and a standby position separated from the outer peripheral surface. It is said that. The processing position is the position of the coating nozzle 20 when the catalyst ink as the coating liquid is applied to the electrolyte membrane 2 supported by the backup roller 10. The standby position is a position where the coating nozzle 20 waits when the application of the catalyst ink is stopped. Even at the processing position, the discharge port 21 of the coating nozzle 20 and the outer peripheral surface of the backup roller 10 are not in contact with each other, and there is a slight gap therebetween.

駆動部２５としては、ボールネジを回転させて塗工ノズル２０をスライド移動させる機構、ベルトを回走させて塗工ノズル２０を移動させる機構、或いはエアシリンダー等の公知の種々の駆動機構を採用することができる。なお、塗工ノズル２０は、駆動部２５によって処理位置におけるバックアップローラに対する姿勢が調整可能とされていても良い。 As the drive unit 25, a mechanism that slides the coating nozzle 20 by rotating a ball screw, a mechanism that moves the coating nozzle 20 by rotating a belt, or various known drive mechanisms such as an air cylinder are employed. be able to. Note that the coating nozzle 20 may be adjustable in posture with respect to the backup roller at the processing position by the driving unit 25.

塗工ノズル２０には、塗工液供給機構２８から塗工液として触媒インクが供給される。塗工液供給機構２８は、触媒インクを貯留するタンク、当該タンクと塗工ノズル２０とを連通接続する供給配管、および、当該供給配管に設けられた開閉バルブなどを有する。塗工液供給機構２８は、開閉バルブを開放し続けることによって塗工ノズル２０に連続して触媒インクを供給することも可能であるし、開閉バルブを繰り返し開閉することによって塗工ノズル２０に断続的に触媒インクを供給することも可能である。開閉バルブの開閉は制御部９０によって制御される。 A catalyst ink is supplied to the coating nozzle 20 from the coating liquid supply mechanism 28 as a coating liquid. The coating liquid supply mechanism 28 includes a tank that stores the catalyst ink, a supply pipe that connects the tank and the coating nozzle 20 in communication, and an open / close valve provided in the supply pipe. The coating liquid supply mechanism 28 can continuously supply the catalyst ink to the coating nozzle 20 by continuously opening the opening / closing valve, or can be intermittently connected to the coating nozzle 20 by repeatedly opening / closing the opening / closing valve. In addition, it is possible to supply catalyst ink. Opening and closing of the opening / closing valve is controlled by the control unit 90.

塗工液供給機構２８から供給された触媒インクは、バックアップローラ１０に支持されて搬送される電解質膜２に塗工ノズル２０から塗工される。塗工液供給機構２８が連続して触媒インクを供給する場合には電解質膜２に触媒インクが連続的に塗工され、断続的に触媒インクを供給する場合には電解質膜２に触媒インクが間欠塗工される。 The catalyst ink supplied from the coating liquid supply mechanism 28 is applied from the coating nozzle 20 to the electrolyte membrane 2 that is supported and conveyed by the backup roller 10. When the coating liquid supply mechanism 28 continuously supplies the catalyst ink, the catalyst ink is continuously applied to the electrolyte membrane 2, and when the catalyst ink is supplied intermittently, the catalyst ink is applied to the electrolyte membrane 2. Intermittent coating.

本実施形態で使用される触媒インクは、例えば、触媒粒子、イオン伝導性電解質および分散媒を含有する。触媒粒子としては、公知または市販のものを使用することができ、高分子形燃料電池のアノードまたはカソードにおける燃料電池反応を起こさせるものであれば特に限定されず、例えば白金（Ｐｔ）、白金合金、白金化合物等を用いることができる。このうち白金合金としては、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、イリジウム（Ｉｒ）、鉄（Ｆｅ）等からなる群から選択された少なくとも１種の金属と白金との合金を挙げることができる。一般的には、カソード用の触媒インクの触媒粒子には白金、アノード用の触媒インクの触媒粒子には上述の白金合金が用いられる。 The catalyst ink used in this embodiment contains, for example, catalyst particles, an ion conductive electrolyte, and a dispersion medium. As the catalyst particles, known or commercially available particles can be used, and are not particularly limited as long as they cause a fuel cell reaction at the anode or cathode of the polymer fuel cell. For example, platinum (Pt), platinum alloy Platinum compounds can be used. Among these, as the platinum alloy, for example, at least one selected from the group consisting of ruthenium (Ru), palladium (Pd), nickel (Ni), molybdenum (Mo), iridium (Ir), iron (Fe), and the like. An alloy of metal and platinum can be mentioned. Generally, platinum is used for the catalyst particles of the catalyst ink for the cathode, and the above-described platinum alloy is used for the catalyst particles of the catalyst ink for the anode.

また、触媒粒子は、触媒微粒子が炭素粉に担持された、いわゆる触媒担持炭素粉であっても良い。触媒担持炭素の平均粒子径は、通常１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度、好ましくは２０ｎｍ〜８０ｎｍ程度、最も好ましくは４０ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。触媒微粒子を担持する炭素粉は特に制限されるものではなく、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、黒鉛、活性炭、カーボン繊維、カーボンナノチューブ等が挙げられる。これらは、１種単独で使用しても良いし、２種以上併用しても良い。 The catalyst particles may be so-called catalyst-supported carbon powder in which catalyst fine particles are supported on carbon powder. The average particle size of the catalyst-supporting carbon is usually about 10 nm to 100 nm, preferably about 20 nm to 80 nm, and most preferably about 40 nm to 50 nm. The carbon powder supporting the catalyst fine particles is not particularly limited, and examples thereof include carbon black such as channel black, furnace black, ketjen black, acetylene black, and lamp black, graphite, activated carbon, carbon fiber, and carbon nanotube. It is done. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のような触媒粒子に溶媒を加えてスリットノズルから塗布可能なペーストとする。溶媒としては、水、エタノール、ｎ−プロパノールおよびｎ−ブタノールなどのアルコール系、並びに、エーテル系、エステル系およびフッ素系などの有機溶剤を用いることができる。 A solvent is added to the catalyst particles as described above to obtain a paste that can be applied from a slit nozzle. As the solvent, water, ethanol, alcohols such as n-propanol and n-butanol, and organic solvents such as ethers, esters and fluorines can be used.

さらに、触媒粒子に溶媒を加えた溶液にイオン交換基を有するアイオノマーを上記溶媒中に分散させた高分子電解質溶液を加える。一例として、白金を５０ｗｔ％担持したカーボンブラック（田中貴金属工業（株）製の「TEC10E50E」）を水、エタノールおよび高分子電解質溶液（米国DuPont社製のNafion液「D2020」）に分散させて触媒インクを得ることができる。 Further, a polymer electrolyte solution in which an ionomer having an ion exchange group is dispersed in the solvent is added to a solution obtained by adding a solvent to the catalyst particles. As an example, carbon black supporting 50 wt% platinum (“TEC10E50E” manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) is dispersed in water, ethanol and a polymer electrolyte solution (Nafion liquid “D2020” manufactured by DuPont USA) as a catalyst. Ink can be obtained.

このようにして混合されたペーストを触媒インクとして塗工液供給機構２８から塗工ノズル２０に供給する。塗工液供給機構２８から供給された触媒インクは、塗工ノズル２０から電解質膜２の表面に塗工される。なお、電解質膜２に塗工する触媒インクは、カソード用であってもアノード用であっても良い。 The paste thus mixed is supplied as a catalyst ink from the coating liquid supply mechanism 28 to the coating nozzle 20. The catalyst ink supplied from the coating liquid supply mechanism 28 is applied to the surface of the electrolyte membrane 2 from the coating nozzle 20. The catalyst ink applied to the electrolyte membrane 2 may be for the cathode or for the anode.

ノズル洗浄部３０は、洗浄バー３１およびリンス液ガイド３５を備える。図２は、洗浄バー３１の外観斜視図である。第１実施形態の洗浄バー３１は、複数の吐出孔３２が穿設された円筒状の部材である。洗浄バー３１の長手方向に沿った全長は、塗工ノズル２０のスリット状吐出口２１の長手方向に沿った長さと同程度である。複数の吐出孔３２は、洗浄バー３１の長手方向に沿って一定間隔で一列に列設されている。複数の吐出孔３２のそれぞれは円形の丸穴である。複数の吐出孔３２の大きさや穿設間隔は特に限定されるものではないが、例えば、各吐出孔３２は直径が０．５ｍｍ〜２ｍｍの円形の穴であり、隣り合う吐出孔３２の穿設間隔は１０ｍｍ〜２０ｍｍである。 The nozzle cleaning unit 30 includes a cleaning bar 31 and a rinsing liquid guide 35. FIG. 2 is an external perspective view of the cleaning bar 31. The cleaning bar 31 of the first embodiment is a cylindrical member having a plurality of discharge holes 32 formed therein. The total length along the longitudinal direction of the cleaning bar 31 is approximately the same as the length along the longitudinal direction of the slit-like discharge port 21 of the coating nozzle 20. The plurality of discharge holes 32 are arranged in a line at regular intervals along the longitudinal direction of the cleaning bar 31. Each of the plurality of discharge holes 32 is a circular round hole. There are no particular limitations on the size or interval between the plurality of discharge holes 32, but each discharge hole 32 is a circular hole having a diameter of 0.5 mm to 2 mm, for example. The interval is 10 mm to 20 mm.

図３は、洗浄バー３１の設置形態を示す図である。塗工ノズル２０はノズルベース２３に固定されている。上述した駆動部２５は、直接的にはこのノズルベース２３を移動させることによって、塗工ノズル２０を処理位置と待機位置との間で移動させる。第１実施形態においては、塗工ノズル２０が固定されているノズルベース２３にノズル洗浄部３０の洗浄バー３１が固定設置されている。また、図３では図示を省略しているが、ノズル洗浄部３０のリンス液ガイド３５もノズルベース２３に固定設置されている。よって、ノズル洗浄部３０の全体がノズルベース２３を介して塗工ノズル２０との相対位置関係が固定するように設けられており、塗工ノズル２０の移動に連動してノズル洗浄部３０も移動することとなる。 FIG. 3 is a diagram showing an installation form of the cleaning bar 31. The coating nozzle 20 is fixed to the nozzle base 23. The drive unit 25 described above moves the coating nozzle 20 between the processing position and the standby position by moving the nozzle base 23 directly. In the first embodiment, the cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30 is fixedly installed on the nozzle base 23 to which the coating nozzle 20 is fixed. Although not shown in FIG. 3, the rinse liquid guide 35 of the nozzle cleaning unit 30 is also fixedly installed on the nozzle base 23. Therefore, the entire nozzle cleaning unit 30 is provided so that the relative positional relationship with the coating nozzle 20 is fixed via the nozzle base 23, and the nozzle cleaning unit 30 also moves in conjunction with the movement of the coating nozzle 20. Will be.

ノズル洗浄部３０の洗浄バー３１は、複数の吐出孔３２からのリンス液吐出方向が塗工ノズル２０の外壁面のうち吐出口２１よりも下方の壁面に向かうように設置されている。より正確には、複数の吐出孔３２から吐出されたリンス液がノズルリップ２２の下面に到達するような位置および姿勢に洗浄バー３１は設置されている。また、リンス液ガイド３５は、洗浄バー３１の後方（バックアップローラ１０に向かう側）および下方を覆うように設置されている。 The cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30 is installed such that the rinsing liquid discharge direction from the plurality of discharge holes 32 is directed to the wall surface below the discharge port 21 in the outer wall surface of the coating nozzle 20. More precisely, the cleaning bar 31 is installed at a position and posture such that the rinse liquid discharged from the plurality of discharge holes 32 reaches the lower surface of the nozzle lip 22. The rinse liquid guide 35 is installed so as to cover the rear side (side toward the backup roller 10) and the lower side of the cleaning bar 31.

図１に示すように、ノズル洗浄部３０の洗浄バー３１には、リンス液供給機構３８からリンス液が供給される。リンス液供給機構３８は、リンス液を貯留するタンク、当該タンクと洗浄バー３１とを連通接続する供給配管、および、当該供給配管に設けられた開閉バルブなどを有する。その開閉バルブの開閉は制御部９０によって制御される。 As shown in FIG. 1, the rinse liquid is supplied from the rinse liquid supply mechanism 38 to the cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30. The rinsing liquid supply mechanism 38 includes a tank that stores the rinsing liquid, a supply pipe that connects the tank and the cleaning bar 31 to each other, and an open / close valve provided in the supply pipe. Opening and closing of the open / close valve is controlled by the control unit 90.

開閉バルブを開放することによって、リンス液供給機構３８から洗浄バー３１にリンス液が供給され、洗浄バー３１の複数の吐出孔３２から塗工ノズル２０の外壁面にリンス液が吐出される。吐出されたリンス液は塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面に吹き付けられる（図４）。 By opening the opening / closing valve, the rinse liquid is supplied from the rinse liquid supply mechanism 38 to the cleaning bar 31, and the rinse liquid is discharged from the plurality of discharge holes 32 of the cleaning bar 31 to the outer wall surface of the coating nozzle 20. The discharged rinse liquid is sprayed on the outer wall surface below the discharge port 21 of the coating nozzle 20 (FIG. 4).

本実施形態においては、リンス液としてエタノール等の溶媒と水との混合液を使用する。エタノールは触媒インクにも含まれている溶媒でもある。リンス液中におけるエタノール等の溶剤の比率は例えば２０％〜８０％である。 In the present embodiment, a mixed liquid of a solvent such as ethanol and water is used as the rinse liquid. Ethanol is also a solvent contained in the catalyst ink. The ratio of the solvent such as ethanol in the rinse liquid is, for example, 20% to 80%.

バット４０は、塗工ノズル２０の吐出口２１およびノズル洗浄部３０の下方を覆うように設置されている。バット４０もノズルベース２３に固定設置されている。よって、塗工ノズル２０の移動に連動してバット４０も移動する。バット４０は、塗工ノズル２０の外壁面から落下した触媒インクおよびリンス液を受け止めて回収する。 The bat 40 is installed so as to cover the discharge port 21 of the coating nozzle 20 and the lower part of the nozzle cleaning unit 30. The bat 40 is also fixedly installed on the nozzle base 23. Therefore, the bat 40 also moves in conjunction with the movement of the coating nozzle 20. The bat 40 receives and collects the catalyst ink and the rinsing liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle 20.

バット４０の底部にはドレン４１が接続されている。ドレン４１には図示省略のドレンポンプが設けられており、そのドレンポンプを作動させることによって、バット４０に回収された触媒インクおよびリンス液がドレン４１から排出される。なお、排出された触媒インクを再生利用するように構成しても良い。 A drain 41 is connected to the bottom of the bat 40. The drain 41 is provided with a drain pump (not shown). By operating the drain pump, the catalyst ink and the rinse liquid collected in the bat 40 are discharged from the drain 41. The discharged catalyst ink may be recycled.

乾燥炉５０は、触媒インクに熱風を噴出して乾燥させる熱風乾燥炉である。図１に示すように、乾燥炉５０は、電解質膜２の搬送方向に沿って塗工ノズル２０よりも下流側にてバックアップローラ１０の外周面の一部を覆うように設けられている。乾燥炉５０は、バックアップローラ１０に支持されて搬送される電解質膜２の表面に塗工されて形成された触媒インクの塗膜に熱風を吹き付けて溶媒成分を揮発させることにより触媒層を形成する。 The drying furnace 50 is a hot air drying furnace that blows hot air onto the catalyst ink to dry it. As shown in FIG. 1, the drying furnace 50 is provided so as to cover a part of the outer peripheral surface of the backup roller 10 on the downstream side of the coating nozzle 20 along the conveying direction of the electrolyte membrane 2. The drying furnace 50 forms a catalyst layer by blowing hot air on the coating film of the catalyst ink formed by coating on the surface of the electrolyte membrane 2 supported and conveyed by the backup roller 10 to volatilize the solvent component. .

制御部９０は、塗工装置１に設けられた各機構を制御する。制御部９０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部９０のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって、塗工装置１に設けられた各動作機構が制御されて電解質膜２に対する塗工処理および塗工ノズル２０の洗浄処理が進行する。 The control unit 90 controls each mechanism provided in the coating apparatus 1. The configuration of the control unit 90 as hardware is the same as that of a general computer. That is, the control unit 90 stores a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, control software, data, and the like. It is configured with a magnetic disk. When the CPU of the control unit 90 executes a predetermined processing program, each operation mechanism provided in the coating apparatus 1 is controlled, and the coating process for the electrolyte membrane 2 and the cleaning process for the coating nozzle 20 proceed.

上述した構成を有する塗工装置１において、塗工処理を行うときには、帯状の電解質膜２がロールトゥロール方式にて連続的に搬送される。その搬送経路途中にて、回転するバックアップローラ１０の外周面に支持される電解質膜２の表面に処理位置の塗工ノズル２０から触媒インクを吐出して塗工処理を行う。本実施形態においては、塗工液供給機構２８から塗工ノズル２０に断続的に触媒インクを供給することによって、電解質膜２に対して触媒インクの間欠塗工を行う。 In the coating apparatus 1 having the above-described configuration, when performing the coating process, the strip-shaped electrolyte membrane 2 is continuously conveyed by a roll-to-roll method. In the middle of the conveying path, a coating process is performed by discharging catalyst ink from the coating nozzle 20 at the processing position onto the surface of the electrolyte membrane 2 supported on the outer peripheral surface of the rotating backup roller 10. In the present embodiment, the catalyst ink is intermittently applied to the electrolyte membrane 2 by intermittently supplying the catalyst ink from the coating liquid supply mechanism 28 to the coating nozzle 20.

塗工ノズル２０から間欠塗工を行うことによって電解質膜２の表面に一定間隔で断続的に形成された触媒インクの塗膜に対して乾燥炉５０から熱風を吹き付けて乾燥処理を行う。乾燥炉５０からの熱風吹き付けによって触媒インクの塗膜から溶媒成分が揮発して乾燥処理が進行し、電解質膜２の表面に触媒層が形成される。 By performing intermittent coating from the coating nozzle 20, a drying process is performed by blowing hot air from the drying furnace 50 on the coating film of the catalyst ink that is intermittently formed on the surface of the electrolyte membrane 2 at regular intervals. By blowing hot air from the drying furnace 50, the solvent component is volatilized from the coating film of the catalyst ink and the drying process proceeds, and a catalyst layer is formed on the surface of the electrolyte membrane 2.

ところで、塗工ノズル２０から間欠塗工を行う際には、吐出口２１からの触媒インクの吐出と吐出停止とを繰り返すこととなる。一旦停止した吐出動作を開始するときには、吐出口２１の先端近傍に入り込んだエアを排出する目的で塗布を伴わない少量の触媒インク吐出を行う。また、何らかの要因によって塗工装置１における塗工処理自体を停止していた場合に、塗工処理を再開するときにも同様も目的にて吐出口２１から少量の触媒インクの吐出を行う。 By the way, when intermittent coating is performed from the coating nozzle 20, the discharge of the catalyst ink from the discharge port 21 and the discharge stop are repeated. When the stopped discharge operation is started, a small amount of catalyst ink is discharged without application for the purpose of discharging the air that has entered the vicinity of the tip of the discharge port 21. In addition, when the coating process itself in the coating apparatus 1 is stopped for some reason, a small amount of catalyst ink is discharged from the discharge port 21 for the same purpose when the coating process is restarted.

このようにして電解質膜２に塗布されることなく吐出口２１から吐出された触媒インクは、ノズルリップ２２の下面を含む吐出口２１よりも下方の塗工ノズル２０の外壁面を伝わって流れる。塗工ノズル２０の外壁面に付着した触媒インクが乾燥すると、触媒インクに含まれていた白金成分の触媒作用によって発熱が生じることは既述した通りである。また、塗工ノズル２０の外壁面からバット４０に流れ落ちた触媒インクが乾燥して固化した場合には、その固形分によってドレン４１が詰まるおそれもある。 Thus, the catalyst ink discharged from the discharge port 21 without being applied to the electrolyte membrane 2 flows along the outer wall surface of the coating nozzle 20 below the discharge port 21 including the lower surface of the nozzle lip 22. As described above, when the catalyst ink attached to the outer wall surface of the coating nozzle 20 is dried, heat is generated by the catalytic action of the platinum component contained in the catalyst ink. In addition, when the catalyst ink that has flowed down from the outer wall surface of the coating nozzle 20 to the bat 40 is dried and solidified, the drain 41 may be clogged by the solid content.

そこで、本発明に係る塗工装置１においては、ノズル洗浄部３０から塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出して洗浄するようにしている。図４は、ノズル洗浄部３０による塗工ノズル２０の洗浄処理の様子を示す図である。ノズルリップ２２の下面を含む吐出口２１よりも下方の塗工ノズル２０の外壁面には、塗布を伴うことなく吐出口２１から吐出された触媒インクが付着している。図４に示すように、ノズル洗浄部３０の洗浄バー３１からは、塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面に対してリンス液を吐出する。例えば、洗浄バー３１からノズルリップ２２の下面に向けてリンス液を吐出する。 Therefore, in the coating apparatus 1 according to the present invention, the rinsing liquid is discharged from the nozzle cleaning unit 30 to the outer wall surface of the coating nozzle 20 for cleaning. FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the cleaning process of the coating nozzle 20 by the nozzle cleaning unit 30. On the outer wall surface of the coating nozzle 20 below the discharge port 21 including the lower surface of the nozzle lip 22, the catalyst ink discharged from the discharge port 21 is attached without application. As shown in FIG. 4, the rinsing liquid is discharged from the cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30 to the outer wall surface below the discharge port 21 of the coating nozzle 20. For example, the rinsing liquid is discharged from the cleaning bar 31 toward the lower surface of the nozzle lip 22.

リンス液には、触媒インクの溶媒でもあるエタノールが含まれている。エタノールを含むリンス液を塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面に吹き付けることにより、当該外壁面に付着していた触媒インクはリンス液によって溶かされて洗い流され、リンス液とともに塗工ノズル２０の外壁面を伝わるように流下してバット４０に流れ落ちる。バット４０に流れ落ちたリンス液および触媒インクの混合液はドレン４１から装置外部に排出される。 The rinse liquid contains ethanol which is also a solvent for the catalyst ink. By spraying a rinsing liquid containing ethanol onto the outer wall surface below the discharge port 21 of the coating nozzle 20, the catalyst ink adhering to the outer wall surface is dissolved and washed away by the rinsing liquid, and applied together with the rinsing liquid. It flows down along the outer wall surface of the nozzle 20 and flows down to the bat 40. The mixed liquid of the rinse liquid and the catalyst ink that has flowed down to the bat 40 is discharged from the drain 41 to the outside of the apparatus.

また、ノズル洗浄部３０からリンス液を吐出するタイミングは、塗工ノズル２０から触媒インクを吐出するタイミングと同期させている。すなわち、塗工ノズル２０から触媒インクを吐出するときに、ノズル洗浄部３０からもリンス液を吐出するように制御部９０がリンス液供給機構３８を制御する。塗工ノズル２０は触媒インクを間欠塗工するため、それに合わせてノズル洗浄部３０からもリンス液が断続的に吐出される。 Further, the timing at which the rinse liquid is discharged from the nozzle cleaning unit 30 is synchronized with the timing at which the catalyst ink is discharged from the coating nozzle 20. That is, when discharging the catalyst ink from the coating nozzle 20, the control unit 90 controls the rinsing liquid supply mechanism 38 so that the rinsing liquid is also discharged from the nozzle cleaning unit 30. Since the coating nozzle 20 intermittently coats the catalyst ink, the rinsing liquid is intermittently discharged from the nozzle cleaning unit 30 accordingly.

本実施形態のように塗工ノズル２０から触媒インクを間欠塗工するときには、吐出口２１から流れ出た触媒インクが頻繁に塗工ノズル２０の外壁面に付着することとなるのであるが、塗工ノズル２０が触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０からも塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出して洗浄しているため、触媒インクを洗い流すことができる。その結果、塗工ノズル２０の外壁面を清浄に維持することができ、白金の触媒作用に起因した発熱も防止することができる。また、リンス液が吐出されることによってバット４０内にて触媒インクが希釈されて固化するおそれはないため、ドレン４１が詰まることも防止される。 When the catalyst ink is intermittently applied from the coating nozzle 20 as in the present embodiment, the catalyst ink that has flowed out from the discharge port 21 frequently adheres to the outer wall surface of the coating nozzle 20. Since the rinsing liquid is also discharged from the nozzle cleaning unit 30 onto the outer wall surface of the coating nozzle 20 when the nozzle 20 is discharging the catalyst ink, the catalyst ink can be washed away. As a result, the outer wall surface of the coating nozzle 20 can be kept clean, and heat generation due to the catalytic action of platinum can be prevented. Further, since there is no possibility that the catalyst ink is diluted and solidified in the bat 40 by discharging the rinse liquid, the drain 41 is also prevented from being clogged.

一方、塗工ノズル２０が電解質膜２に触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０から塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出した場合には、当該外壁面で飛散したリンス液が電解質膜２上の塗膜に付着して溶かし、塗工不良の原因となるおそれもある。このため、本実施形態においては、洗浄バー３１の後方を覆うようにリンス液ガイド３５を設置し、洗浄バー３１から吐出されて塗工ノズル２０の外壁面で飛散したリンス液をリンス液ガイド３５によって受け止め、リンス液の液滴が電解質膜２上の塗膜に付着するのを防止している。これにより、リンス液の付着に起因した塗工不良を防止することができる。図４に示すように、リンス液ガイド３５によって受け止められたリンス液はバット４０へと導かれて流れ落ちる。また、洗浄バー３１から滴り落ちたリンス液もリンス液ガイド３５によって確実にバット４０へと導かれて流れ落ちる。なお、洗浄バー３１から吐出されて塗工ノズル２０の外壁面で飛散されるリンス液が可能な限り少なくなるように洗浄バー３１からのリンス液吐出圧力および洗浄バー３１と当該外壁面との間隔を適宜に調整しておくのが好ましい。 On the other hand, when the rinsing liquid is discharged from the nozzle cleaning unit 30 to the outer wall surface of the coating nozzle 20 while the coating nozzle 20 is discharging the catalyst ink to the electrolyte membrane 2, the rinsing liquid scattered on the outer wall surface. May adhere to and melt on the coating film on the electrolyte membrane 2 and cause coating failure. For this reason, in this embodiment, the rinse liquid guide 35 is installed so that the back of the washing | cleaning bar 31 may be covered, and the rinse liquid which was discharged from the washing bar 31 and scattered on the outer wall surface of the coating nozzle 20 is rinsed liquid guide 35. To prevent the rinse liquid droplet from adhering to the coating film on the electrolyte membrane 2. Thereby, the coating defect resulting from adhesion of the rinse liquid can be prevented. As shown in FIG. 4, the rinse liquid received by the rinse liquid guide 35 is guided to the bat 40 and flows down. The rinse liquid dripping from the cleaning bar 31 is reliably guided to the bat 40 by the rinse liquid guide 35 and flows down. Note that the rinse liquid discharge pressure from the cleaning bar 31 and the distance between the cleaning bar 31 and the outer wall surface are reduced so that the rinse liquid discharged from the cleaning bar 31 and scattered on the outer wall surface of the coating nozzle 20 is reduced as much as possible. Is preferably adjusted appropriately.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態においては、塗工ノズル２０の外壁面で飛散したリンス液をリンス液ガイド３５によって受け止めて電解質膜２に付着するのを防止していたが、第２実施形態では洗浄バー３１と塗工ノズル２０の外壁面との間にリンス液の液だまりを形成することによってリンス液の飛散そのものを防止している。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the rinsing liquid scattered on the outer wall surface of the coating nozzle 20 is received by the rinsing liquid guide 35 and prevented from adhering to the electrolyte membrane 2, but in the second embodiment, the cleaning bar 31 and By forming a pool of the rinse liquid between the outer wall surface of the coating nozzle 20, scattering of the rinse liquid itself is prevented.

図５は、第２実施形態における洗浄バー３１からのリンス液吐出の様子を示す図である。同図に示すように、第２実施形態では、ノズル洗浄部３０の洗浄バー３１から塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面にリンス液の液流を吐出し、洗浄バー３１と塗工ノズル２０の外壁面との間にリンス液の液だまりを形成している。このように、洗浄バー３１と塗工ノズル２０の外壁面との間にリンス液の液だまりを形成し、当該液だまりを介して塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を供給するようにすれば、外壁面におけるリンス液の飛散自体が発生しない。その結果、飛散したリンス液の液滴が電解質膜２上の塗膜に付着するのを防いで、リンス液の付着に起因した塗工不良を防止することができる。なお、第２実施形態では、リンス液の飛散そのものを防止しているため、第１実施形態のリンス液ガイド３５を設ける必要はない。 FIG. 5 is a diagram illustrating a state of rinsing liquid discharge from the cleaning bar 31 in the second embodiment. As shown in the figure, in the second embodiment, a rinse liquid flow is discharged from the cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30 to the outer wall surface below the discharge port 21 of the coating nozzle 20. A pool of rinsing liquid is formed between the outer wall surface of the coating nozzle 20. In this manner, a liquid pool of the rinse liquid is formed between the cleaning bar 31 and the outer wall surface of the coating nozzle 20, and the rinse liquid is supplied to the outer wall surface of the coating nozzle 20 through the liquid pool. In this case, the rinsing liquid is not scattered on the outer wall surface. As a result, it is possible to prevent the scattered droplets of the rinse liquid from adhering to the coating film on the electrolyte membrane 2 and to prevent poor coating due to the adhesion of the rinse liquid. In the second embodiment, since the rinsing liquid itself is prevented from being scattered, it is not necessary to provide the rinsing liquid guide 35 of the first embodiment.

上記以外の第２実施形態の装置構成および動作は第１実施形態と同じである。第２実施形態のようにしても、塗工ノズル２０が触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０からも塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出して洗浄することとなるため、触媒インクを洗い流すことができる。その結果、塗工ノズル２０の外壁面を清浄に維持することができ、白金の触媒作用に起因した発熱も防止することができる。 The apparatus configuration and operation of the second embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment. Even in the second embodiment, when the coating nozzle 20 is discharging the catalyst ink, the nozzle cleaning unit 30 also discharges the rinsing liquid to the outer wall surface of the coating nozzle 20 for cleaning. The catalyst ink can be washed away. As a result, the outer wall surface of the coating nozzle 20 can be kept clean, and heat generation due to the catalytic action of platinum can be prevented.

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態における塗工ノズル２０およびノズル洗浄部３０を示す図である。第１実施形態においては、洗浄バー３１およびリンス液ガイド３５を含むノズル洗浄部３０の全体を塗工ノズル２０との相対位置関係が固定するように設けていたが、第３実施形態ではノズル洗浄部３０を移動可能な構成としている。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating the coating nozzle 20 and the nozzle cleaning unit 30 in the third embodiment. In the first embodiment, the entire nozzle cleaning unit 30 including the cleaning bar 31 and the rinsing liquid guide 35 is provided so that the relative positional relationship with the coating nozzle 20 is fixed. In the third embodiment, the nozzle cleaning is performed. The part 30 is configured to be movable.

第３実施形態においては、ノズル洗浄部３０が塗工ノズル２０に固定されておらず、移動機構３９によって移動可能とされている。図６の矢印ＡＲ６にて示すように、移動機構３９は、ノズル洗浄部３０を待機位置の塗工ノズル２０の外壁面に近接した位置（図６の実線位置）と当該外壁面から離隔した位置（図６の二点鎖線位置）との間で昇降移動させる。移動機構３９としては、ボールネジを回転させてノズル洗浄部３０を移動させる機構、ベルトを回走させてノズル洗浄部３０を移動させる機構、或いはエアシリンダー等の公知の種々の駆動機構を採用することができる。 In the third embodiment, the nozzle cleaning unit 30 is not fixed to the coating nozzle 20 and can be moved by the moving mechanism 39. As indicated by an arrow AR6 in FIG. 6, the moving mechanism 39 has a position in which the nozzle cleaning unit 30 is close to the outer wall surface of the coating nozzle 20 at the standby position (solid line position in FIG. 6) and a position separated from the outer wall surface. It is moved up and down between (the two-dot chain line position in FIG. 6). As the moving mechanism 39, a mechanism for moving the nozzle cleaning unit 30 by rotating a ball screw, a mechanism for moving the nozzle cleaning unit 30 by rotating a belt, or various known drive mechanisms such as an air cylinder are adopted. Can do.

第３実施形態においては、塗工ノズル２０から電解質膜２に触媒インクの塗工処理を行うときにはノズル洗浄部３０は図６の二点鎖線位置に移動している。そして、塗工ノズル２０が塗工処理を停止して待機位置に移動したときに、ノズル洗浄部３０が図６の二点鎖線位置から実線位置に上昇して塗工ノズル２０の吐出口２１よりも下方の外壁面に対してリンス液を吐出して洗浄処理を行う。 In the third embodiment, when the catalyst ink is applied from the coating nozzle 20 to the electrolyte membrane 2, the nozzle cleaning unit 30 is moved to the two-dot chain line position in FIG. Then, when the coating nozzle 20 stops the coating process and moves to the standby position, the nozzle cleaning unit 30 rises from the two-dot chain line position in FIG. 6 to the solid line position and from the discharge port 21 of the coating nozzle 20. Also, a rinse treatment is performed on the lower outer wall surface to perform a cleaning process.

第３実施形態のような構成は、塗工ノズル２０が処理位置に移動しているときには、洗浄バー３１と塗工ノズル２０との干渉が発生する場合に好適である。なお、そのような干渉が生じない場合には、処理位置の塗工ノズル２０の外壁面に近接した位置と当該外壁面から離隔した位置との間でノズル洗浄部３０が昇降移動するようにしても良い。この場合、第１実施形態と同じように、塗工ノズル２０が触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０からも塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出して洗浄することができるため、触媒インクを洗い流すことができる。 The configuration as in the third embodiment is suitable when interference between the cleaning bar 31 and the coating nozzle 20 occurs when the coating nozzle 20 is moved to the processing position. When such interference does not occur, the nozzle cleaning unit 30 moves up and down between a position close to the outer wall surface of the coating nozzle 20 at the processing position and a position separated from the outer wall surface. Also good. In this case, as in the first embodiment, when the coating nozzle 20 is discharging the catalyst ink, the nozzle cleaning unit 30 can also discharge and rinse the rinsing liquid onto the outer wall surface of the coating nozzle 20. Therefore, the catalyst ink can be washed away.

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、ノズル洗浄部３０の洗浄バー３１を複数の吐出孔３２が穿設された円筒形状の部材としていたが、これに限定されるものではなく、洗浄バーは図７，８に示すような形態であっても良い。 <Modification>
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the cleaning bar 31 of the nozzle cleaning unit 30 is a cylindrical member having a plurality of discharge holes 32, but the present invention is not limited to this. , 8 may be used.

図７に示す洗浄バー１３１は、複数の吐出孔１３２が穿設された断面四角形の筒状の部材である。図８に示す洗浄バー２３１は、第１実施形態の円筒状の洗浄バー３１の各吐出孔３２にディスペンサ２３２を取り付けたものである。ディスペンサ２３２は筒状の部材であり、吐出孔から吐出されたリンス液を所定の方向に向けて放出する。ディスペンサ２３２を設けることによって、リンス液が吐出される方向の精度が高くなる。また、吐出孔３２の形状も丸穴に限定されるものではなく、他の形状であっても良いし、スリット状のものであっても良い。さらに、複数の吐出孔３２の配置は、均等配置に限らず、塗工ノズル２０の外壁面のうち重点的に洗浄したい部位の近傍に偏在するような配置としても良い。 The cleaning bar 131 shown in FIG. 7 is a cylindrical member having a square cross section in which a plurality of discharge holes 132 are formed. The cleaning bar 231 shown in FIG. 8 is obtained by attaching a dispenser 232 to each discharge hole 32 of the cylindrical cleaning bar 31 of the first embodiment. The dispenser 232 is a cylindrical member and discharges the rinsing liquid discharged from the discharge holes in a predetermined direction. By providing the dispenser 232, the accuracy in the direction in which the rinsing liquid is discharged is increased. Further, the shape of the discharge hole 32 is not limited to the round hole, and may be other shapes or slits. Further, the arrangement of the plurality of discharge holes 32 is not limited to the uniform arrangement, and may be an arrangement that is unevenly distributed in the vicinity of a portion of the outer wall surface of the coating nozzle 20 that is desired to be cleaned.

また、ノズル洗浄部３０からリンス液を吐出するタイミングは、触媒インクの吐出タイミングと同期させることに限定されるものではなく、リンス液を常時吐出していても良いし、触媒インクの吐出とは独立して一定間隔でリンス液を吐出しても良いし、或いは不定期に吐出するものであっても良い。もっとも、吐出口２１から流れ出た触媒インクを確実に洗い流す観点からは、少なくとも塗工ノズル２０から触媒インクを吐出しているときにはノズル洗浄部３０からリンス液を吐出するのが好ましい。 Further, the timing of discharging the rinsing liquid from the nozzle cleaning unit 30 is not limited to being synchronized with the timing of discharging the catalyst ink, and the rinsing liquid may be constantly discharged. The rinse liquid may be independently discharged at regular intervals, or may be discharged irregularly. However, from the viewpoint of surely washing away the catalyst ink flowing out from the discharge port 21, it is preferable to discharge the rinse liquid from the nozzle cleaning unit 30 at least when the catalyst ink is discharged from the coating nozzle 20.

また、第１実施形態ではノズル洗浄部３０を塗工ノズル２０に固定し、第３実施形態ではノズル洗浄部３０を移動可能としていたが、処理位置の塗工ノズル２０が触媒インクを吐出するときに塗工ノズル２０の外壁面に近接した位置（図１，４に示す位置）にノズル洗浄部３０を固定設置するようにしても良い。このようにしても、塗工ノズル２０が触媒インクを吐出しているときにノズル洗浄部３０からも塗工ノズル２０の外壁面にリンス液を吐出して洗浄することができるため、触媒インクを洗い流すことができる。 In the first embodiment, the nozzle cleaning unit 30 is fixed to the coating nozzle 20, and in the third embodiment, the nozzle cleaning unit 30 can be moved. However, when the coating nozzle 20 at the processing position discharges the catalyst ink. In addition, the nozzle cleaning unit 30 may be fixedly installed at a position close to the outer wall surface of the coating nozzle 20 (position shown in FIGS. 1 and 4). Even if it does in this way, since the rinse liquid can be discharged and washed to the outer wall surface of the coating nozzle 20 also from the nozzle washing | cleaning part 30 when the coating nozzle 20 is discharging the catalyst ink, Can be washed away.

また、ノズル洗浄部３０から吐出するリンス液は、エタノールと水との混合液に限定されるものではなく、他の溶媒と水との混合液であっても良いし、或いは、発熱を抑制するためだけであればリンス液として単に水を用いても良い。 The rinse liquid discharged from the nozzle cleaning unit 30 is not limited to a mixed liquid of ethanol and water, and may be a mixed liquid of other solvent and water, or suppresses heat generation. For this reason, water may be simply used as the rinse liquid.

また、バット４０にドレンポンプを設けることなく、ドレン４１をオーバーフロー配管とし、バット４０に一定量溜まったリンス液および触媒インクの混合液を自重で排出するようにしても良い。或いは、ドレン４１の配管径を十分に大きくし、ドレンポンプを用いることなく自重でリンス液および触媒インクの混合液を排出するようにしても良い。 In addition, without providing a drain pump in the bat 40, the drain 41 may be an overflow pipe, and the mixed liquid of the rinsing liquid and the catalyst ink accumulated in the bat 40 may be discharged by its own weight. Alternatively, the pipe diameter of the drain 41 may be made sufficiently large so that the mixed liquid of the rinse liquid and the catalyst ink is discharged by its own weight without using a drain pump.

また、本発明に係る塗工装置による塗工処理の対象は、燃料電池の電解質膜２に触媒インクを塗工することに限定されるものではなく、基材上に塗工液を塗工するものであれば良い。 Moreover, the object of the coating treatment by the coating apparatus according to the present invention is not limited to the application of the catalyst ink to the electrolyte membrane 2 of the fuel cell, and the coating liquid is applied onto the substrate. Anything is fine.

本発明は、燃料電池の電解質膜に触媒粒子として白金を含む触媒インクを塗工する塗工装置に好適である。 The present invention is suitable for a coating apparatus for coating a catalyst ink containing platinum as catalyst particles on an electrolyte membrane of a fuel cell.

１塗工装置
２電解質膜
１０バックアップローラ
２０塗工ノズル
２１吐出口
２２ノズルリップ
３０ノズル洗浄部
３１洗浄バー
３５リンス液ガイド
３９移動機構
４０バット
５０乾燥炉
９０制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating apparatus 2 Electrolyte membrane 10 Backup roller 20 Coating nozzle 21 Discharge port 22 Nozzle lip 30 Nozzle cleaning part 31 Cleaning bar 35 Rinse liquid guide 39 Moving mechanism 40 Butt 50 Drying furnace 90 Control part

Claims

A coating method for applying a coating liquid to a substrate,
A coating process for discharging a coating liquid from a coating nozzle onto a substrate supported by a roller and conveyed;
A cleaning step of discharging and cleaning the rinse liquid from the nozzle cleaning unit to the outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle,
With
The said nozzle washing | cleaning part discharges the rinse liquid to the said coating nozzle, when the said coating nozzle is discharging the coating liquid, The coating method characterized by the above-mentioned.

In the coating method according to claim 1,
In the cleaning step, a liquid pool of rinsing liquid is formed between the nozzle cleaning section and the outer wall surface of the coating nozzle.

In the coating method according to claim 1 or 2,
The substrate is an electrolyte membrane of a fuel cell,
A coating method, wherein the coating liquid is a catalyst ink containing catalyst particles of platinum or a platinum alloy.

A coating apparatus for coating a substrate with a coating liquid,
A roller that supports and conveys the substrate on the outer peripheral surface;
A coating nozzle for discharging a coating liquid onto a substrate supported and conveyed by the roller;
A nozzle cleaning unit that discharges a rinsing liquid to an outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle;
A bat for recovering the rinse liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle;
A control unit that controls the nozzle cleaning unit so as to clean the outer wall surface by discharging a rinse liquid from the nozzle cleaning unit to the coating nozzle when the coating nozzle is discharging a coating liquid;
A coating apparatus comprising:

In the coating device according to claim 4,
The coating apparatus, wherein the nozzle cleaning unit is provided so that a relative positional relationship with the coating nozzle is fixed.

In the coating device according to claim 4,
The coating apparatus, further comprising a moving mechanism that moves the nozzle cleaning unit between a position close to the outer wall surface of the coating nozzle and a position separated from the outer wall surface.

In the coating device according to claim 4,
The said nozzle washing | cleaning part is fixedly installed in the position close | similar to the said outer wall surface of the said coating nozzle, when the said coating nozzle discharges coating liquid, The coating apparatus characterized by the above-mentioned.

A coating apparatus for coating a substrate with a coating liquid,
A roller that supports and conveys the substrate on the outer peripheral surface;
A coating nozzle for discharging a coating liquid onto a substrate supported and conveyed by the roller;
A nozzle cleaning unit that is provided so as to fix a relative positional relationship with the coating nozzle, and that discharges and cleans an outer wall surface below the discharge port of the coating nozzle, and
A bat for recovering the rinse liquid dropped from the outer wall surface of the coating nozzle;
A coating apparatus comprising:

In the coating device according to any one of claims 4 to 8,
The nozzle cleaning unit includes a cylindrical cleaning bar having a plurality of discharge holes.

The coating apparatus according to claim 9, wherein
The nozzle cleaning unit includes a rinse liquid guide that receives the rinse liquid discharged from the cleaning bar and scattered on the outer wall surface of the coating nozzle and guides the rinse liquid to the bat.

The coating apparatus according to claim 9, wherein
When the nozzle cleaning unit discharges the rinsing liquid, the rinsing liquid pool is formed between the cleaning bar and the outer wall surface of the coating nozzle.

In the coating apparatus in any one of Claims 4-11,
The substrate is an electrolyte membrane of a fuel cell,
The coating apparatus, wherein the coating liquid is a catalyst ink containing catalyst particles of platinum or a platinum alloy.