(57)【要約】【課題】電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造技術において、サクションローラ表面の吸引力を向上させ、電解質膜の膨潤を防止する。【解決手段】サクションローラ１と、シート部材を挟んで反対側に配置された第１ローラ４と、同じくシート部材を挟んで反対側に配置された第２ローラ５と、第１ローラ４に対してシート部材を挟んで、かつ、第２ローラ５に対してシート部材を挟んで反対側に配置された第３ローラ６と、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間を、サクションローラ１の回転軸方向の両側から覆うように第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６に接触して配置された一対の端板７と、サクションローラ１内及び空間内を吸引する吸引器８を備える。【選択図】図１
2014207218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するサクションローラと、
前記サクションローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第１ローラと、
前記サクションローラに吸引されて搬送される前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記サクションローラに対して、前記触媒インクが塗布された前記シート部材を挟んで反対側に配置される第２ローラと、
前記第１ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第３ローラと、
前記サクションローラ、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの間の空間を、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、
前記サクションローラ内及び前記空間内を吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項２】
前記サクションローラは、多孔質シートを介して前記シート部材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するよう構成されている、請求項１に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項３】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
多孔質シートを介して前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するサクションローラと、
前記サクションローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第１ローラと、
前記多孔質シートを介して前記サクションローラに吸引されて搬送される前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記サクションローラに対して、前記サクションローラにより搬送された前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第２ローラと、
前記第１ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第３ローラと、
前記サクションローラ、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの間の空間を、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、
前記サクションローラ内及び前記空間内を吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項４】
前記サクションローラに対して、前記多孔質シート、前記触媒インクが塗布された前記シート部材、及び、前記触媒インクが塗布された前記シート部材の表面に配置される支持部材を挟んで反対側に配置される第４ローラをさらに備える、請求項３に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項５】
前記第１ローラ及び前記サクションローラの間には、前記シート部材及び前記多孔質シートが挟持されるように配置される、請求項４に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項６】
前記サクションローラに対して、前記第１ローラ側から搬送された前記多孔質シート及び前記シート部材を挟んで反対側に配置される第５ローラをさらに備える、請求項４に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項７】
前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラのうちの少なくとも１つは、その表面が弾性を有する材料で構成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項８】
前記サクションローラを加熱する加熱部を前記サクションローラの内側に備える、請求項１から７のいずれか１つに記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項９】
前記サクションローラを加熱する加熱部を前記サクションローラの外側に備える、請求項１から８のいずれか１つに記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１０】
前記サクションローラ内、前記吸引面又は前記空間内の圧力を検知する圧力検知器を備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１１】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、シート部材を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面と前記サクションローラの前記ローラ面とで前記サクションローラに供給する前記シート部材を挟持可能に構成された第１ローラと、
前記ローラ面に吸着された前記シート部材における前記ローラ面と対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面と前記サクションローラの前記ローラ面とで前記サクションローラから回収する前記シート部材を挟持可能に構成され前記第１ローラと所定間隔あけて配置された第２ローラと、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面が前記サクションローラに供給する前記シート部材を間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記シート部材を間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１２】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する
吸引孔が多数形成され、前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、
前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記ローラ面と対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機と、
前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、前記シート部材回収機に導く第２ローラと、
前記シート部材供給機から供給され前記サクションローラに導く前記電解質膜を前記第１ローラとの間に挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記シート部材回収機に導く前記膜触媒層接合体を、前記第２ローラとの間に挟んだ状態で回転する第３ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１３】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、
前記電解質膜の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シートを供給する多孔質シート供給機と、
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートを介して前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、
前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機と、
前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを回収する多孔質シート回収機と、
前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートとを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体及び前記多孔質シートを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記膜触媒層接合体を前記シート部材回収機に導くと共に前記多孔質シートを多孔質シート回収機に導く第２ローラ
と、
前記シート部材供給機から供給され前記サクションローラに導く前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給され前記サクションローラに導く前記多孔質シートとを、前記第１ローラとの間に、前記電解質膜を前記第１ローラ側にして重ねて挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記シート部材回収機に導く前記膜触媒層接合体と前記サクションローラによって搬送され前記多孔質シート回収機に導く前記多孔質シートとを、前記第２ローラとの間に、前記膜触媒層接合体を前記第２ローラ側にして、重ねて挟んだ状態で回転する第３ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１４】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、
前記電解質膜の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シートを供給する多孔質シート供給機と、
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートを介して前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、
前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体に接着可能な帯状の支持部材を供給する支持部材供給機と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機と、
前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを回収する多孔質シート回収機と、
前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートとを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、多孔質シート回収機に導く第２ローラと、
前記シート部材供給機から供給され前記サクションローラに導く前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給され前記サクションローラに導く前記多孔質シートとを、前記第１ローラとの間に、前記電解質膜を前記第１ローラ側にして重ねて挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記多孔質シート回収機に導く前記多孔質シートを、前記第２ローラとの間に挟んだ状態で回転する第３ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体及び前記多孔質シートと前記支持部材供給機から供給された前記支持部材とを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、中間が前記膜触媒層接合体で前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記支持部材を前記膜触媒層接合体に接着させて、前記膜触媒層接合体を前記多孔質シートから分離させて、前記膜触媒層接合体を前記支持部材に接着させた状態で前記シート部材回収機に導く前記第４ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１５】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、
帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、
前記電解質膜の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シートを供給する多孔質シート供給機と、
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートを介して前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、
前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体に接着可能な帯状の支持部材を供給する支持部材供給機と、
前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を前記支持部材と共に回収するシート部材回収機と、
前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを回収する多孔質シート回収機と、
前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、多孔質シート回収機に導く第２ローラと、
前記多孔質シート供給機から供給され前記サクションローラに導く前記多孔質シートを、前記第１ローラとの間に挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記多孔質シート回収機に導く前記多孔質シートを、前記第２ローラとの間に挟んだ状態で回転する第３ローラと、
前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体及び前記多孔質シートと前記支持部材供給機から供給された前記支持部材とを、前記サクションローラの前記ロー
ラ面との間に、中間が前記膜触媒層接合体で前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記支持部材を前記膜触媒層接合体に接着させて、前記膜触媒層接合体を前記多孔質シートから分離させて、前記膜触媒層接合体を前記支持部材に接着させた状態で前記シート部材回収機に導く前記第４ローラと、
前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記サクションローラによって搬送される前記多孔質シートに重ねる第５ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、
を備える膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１６】
前記サクションローラの前記ローラ面の内周側または外周側に、前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクを加熱により乾燥させる加熱部を備えた請求項１１から１５のいずれか１項に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１７】
前記第１ローラと前記第２ローラのローラ面が弾性材料で構成されている請求項１１から１６のいずれか一項に記載の膜触媒層接合体の製造装置。
【請求項１８】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、
前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転するサクションローラを用いて、前記シート部材を搬送する搬送工程と、
前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗布工程と、
前記サクションローラと、前記サクションローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記サクションローラに対して、前記触媒インクが塗布された前記シート部材を挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、
を備える膜触媒層接合体の製造方法。
【請求項１９】
電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、
多孔質シートを介して前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転するサクションローラを用いて、前記シート部材を搬送する搬送工程と、
前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗布工程と、
前記サクションローラと、前記サクションローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記サクションローラに対して、前記サクションローラにより搬送された前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対
して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、
を備える膜触媒層接合体の製造方法。
【請求項２０】
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、帯状の電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記サクションローラに供給する前記電解質膜を懸架する第１ローラと、
前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記ローラ面側の面とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部と、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された膜触媒層接合体を懸架する第２ローラと、
を用いて、帯状の前記電解質膜上に前記触媒層が形成された前記膜触媒層接合体を製造する方法であって、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、前記サクションローラに供給する前記電解質膜を間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記膜触媒層接合体を間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
を設け、前記サクションローラの前記中空部の空気を吸引する時に、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、前記サクションローラと前記第１ローラとの間隔、前記サクションローラと前記第２ローラとの間隔、前記第１ローラと前記第３ローラとの間隔、前記第２ローラと前記第３ローラとの間隔を、それぞれ狭くして、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にすることを特徴とする膜触媒層接合体の製造方法。
【請求項２１】
内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、帯状の多孔質シートを介して、帯状の電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記サクションローラに供給する前記電解質膜と前記多孔質シートとを懸架する第１ローラと、
前記多孔質シートを介して前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部と、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された膜触媒層接合体と前記多孔質シートとを懸架する第２ローラと、
を用いて、帯状の前記電解質膜上に前記触媒層が形成された前記膜触媒層接合体を製造する方法であって、
前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、前記サクションローラに供給する前記電解質膜と前記多孔質シートとを間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記膜触媒層接合体と前記多孔質シートとを間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、
前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、
を設け、前記サクションローラの前記中空部の空気を吸引する時に、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、前記サクションローラと前記第１ローラとの間隔、前記サクションローラと前記第２ローラとの間隔、前記第１ローラと前記第３ローラとの間隔、前記第２ローラと前記第３ローラとの間隔を、それぞれ狭くして、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にすることを特徴とする膜触媒層接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型燃料電池は、電解質膜上にカソード触媒層とアノード触媒層を形成した膜触媒層接合体に、酸化剤ガスと燃料ガスを供給することにより、両触媒層上で生じる電気化学反応で発電する。
【０００３】
膜触媒層接合体の製造方法としては、触媒を含む触媒インクを電解質膜に塗布し、乾燥させることにより、電解質膜上に触媒層を形成させる方法がある。電解質膜は、一般に水や有機溶剤、大気中の湿分との接触や大気温度の変化を伴うと膨潤収縮といった変形することが知られている。
【０００４】
そのため、触媒インクを電解質膜に塗布し、乾燥させるためにはサクションローラ上で行われることがある。電解質膜をサクションローラ表面に吸引させて、電解質膜を固定した状態で、サクションローラを回転させながら触媒層インクを塗工することにより、電解質膜の変形を阻止することができるからである。
【０００５】
ここで、電解質膜供給機から長尺の電解質膜を巻出し供給し、供給された電解質膜をサクションローラ表面に吸引し、吸引した電解質膜をサクションローラの回転に合わせて搬送し、搬送された電解質膜に触媒インクを塗工し、触媒インクが塗工された電解質膜を電解質膜回収機で巻取り回収するという製造プロセスでは、電解質膜がサクションローラ表面で吸引開始される箇所とサクションローラ表面から離脱する間のサクションローラ表面の箇所が大気に曝露している。
【０００６】
電解質膜で覆われたサクションローラ吸引面に対して、曝露箇所におけるサクションローラ吸引面は圧力損失が明らかに小さいため、曝露箇所において、大気からサクションローラへの吸引の空気流れが集中する。そのため、サクションローラの吸引面の吸引圧力が著しく低下し、サクションローラの吸引面で電解質膜を適切な吸引圧で吸引することができなくなる。
【０００７】
そこで、大気に曝露されているサクションローラの箇所からの吸引の空気流れを阻止するために、曝露箇所に設けたカバーから、サクションローラとの間隙をサクションローラの吸引力よりも大きな吸引力で吸引する手法が特許文献１で、曝露箇所を覆うフィルムを搬送することにより曝露面積を小さくする手法が特許文献２で、それぞれ提案されている。
【０００８】
また、サクションローラの内部空間を、二枚の半径方向の仕切り板で、サクションローラの吸引面が被塗物で覆われる区間に対応する真空室と、サクションローラの吸引面が被塗物で覆われていない区間に対応する大気連通室に分ける手法と、サクションローラと被塗物との間に通気性基材を存在させる手法が特許文献３で、提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２７７３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０４４０５号公報
【特許文献３】特開２００４−３５１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の特許文献１で提案されている技術では、サクションローラを覆うカバーが必要であり、サクションローラとの間隙を調整することに大掛かりな装置を必要とし、さらにサクションローラに比して大きな吸引力を必要とする。また、上記の特許文献２で提案されている技術では、大気に曝露されているサクションローラの吸引面の面積を小さくすることはできるが、吸引面全てをフィルムで覆うことはできない。いずれの方法もサクションローラの吸引面の一部が大気に曝露した状態となる。
【００１１】
サクションローラの吸引面が大気に暴露していると、その箇所からの吸引が集中してしまい、本来、吸引したいシート部材を吸引することができなくなってしまう。そこで、サクションローラの吸引面が大気に暴露している箇所を低減させる必要がある。
【００１２】
上記の特許文献３では、サクションローラの内部空間を、二枚の半径方向の仕切り板で、サクションローラの吸引面が被塗物で覆われる区間に対応する真空室と、サクションローラの吸引面が被塗物で覆われていない区間に対応する大気連通室に分けることにより、吸引力の低下を抑えているが、サクションローラの内部空間を、二枚の半径方向の仕切り板で、真空室と大気連通室に分けるために、サクションローラの構造が複雑になり、サクションローラを回転させる力が大きくなり、サクションローラのメンテナンスが困難になるという課題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み、サクションローラを複雑な構造にすることなく、サクションローラの電解質膜を吸引する吸引力を向上させることにより、膜触媒層接合体の膨潤及び収縮を阻止する膜触媒層接合体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に関する膜触媒層接合体の製造装置は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するサクションローラと、前記サクションローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記サクションローラに吸引されて搬送される前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、前記サクションローラに対して、前記触媒インクが塗布された前記シート部材を挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラ、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの間の空間を、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、前記サクションローラ内及び前記空間内を吸引する吸引器と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
なお、前記サクションローラは、多孔質シートを介して前記シート部材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するよう構成されていても構わない。
【００１６】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造装置は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、多孔質シートを介して前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部
材を吸引しながら回転し、前記シート部材を搬送するサクションローラと、前記サクションローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記多孔質シートを介して前記サクションローラに吸引されて搬送される前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、前記サクションローラに対して、前記サクションローラにより搬送された前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラ、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの間の空間を、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、前記サクションローラ内及び前記空間内を吸引する吸引器と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、前記サクションローラに対して、前記多孔質シート、前記触媒インクが塗布された前記シート部材、及び、前記触媒インクが塗布された前記シート部材の表面に配置される支持部材を挟んで反対側に配置される第４ローラをさらに備えても構わない。
【００１８】
また、前記第１ローラ及び前記サクションローラの間には、前記シート部材及び前記多孔質シートが挟持されるように配置されても構わない。
【００１９】
また、前記サクションローラに対して、前記第１ローラ側から搬送された前記多孔質シート及び前記シート部材を挟んで反対側に配置される第５ローラをさらに備えても構わない。
【００２０】
また、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラのうちの少なくとも１つは、その表面が弾性を有する材料で構成されていても構わない。
【００２１】
また、前記サクションローラを加熱する加熱部を前記サクションローラの内側に備えても構わない。
【００２２】
また、前記サクションローラを加熱する加熱部を前記サクションローラの外側に備えても構わない。
【００２３】
また、前記サクションローラ内、前記吸引面又は前記空間内の圧力を検知する圧力検知器を備えても構わない。
【００２４】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造装置は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、シート部材を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面と前記サクションローラの前記ローラ面とで前記サクションローラに供給する前記シート部材を挟持可能に構成された第１ローラと、前記ローラ面に吸着された前記シート部材における前記ローラ面と対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面と前記サクションローラの前記ローラ面とで前記サクションローラから回収する前記シート部材を挟持可能に構成され前記第１ローラと所定間隔あけて配置された第２ローラと、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面が前記サクションローラに供給する前記シート部材を間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記シート部材を間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転
軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造装置は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記ローラ面と対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機と、前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を、前記サクションローラの前記ローラ面との間に挟んだ状態で回転して、前記シート部材回収機に導く第２ローラと、前記シート部材供給機から供給され前記サクションローラに導く前記電解質膜を前記第１ローラとの間に挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記シート部材回収機に導く前記膜触媒層接合体を、前記第２ローラとの間に挟んだ状態で回転する第３ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造装置は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の前記電解質膜を供給するシート部材供給機と、前記電解質膜の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シートを供給する多孔質シート供給機と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートを介して前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転するサクションローラと、前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に前記触媒インクを塗布する塗工部と、前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって前記触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機と、前記サクションローラによって搬送された前記多孔質シートを回収する多孔質シート回収機と、前記シート部材供給機から供給された前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給された前記多孔質シートとを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記サクションローラに導く第１ローラと、前記サ
クションローラによって搬送された前記膜触媒層接合体及び前記多孔質シートを、前記サクションローラの前記ローラ面との間に、前記多孔質シートを前記サクションローラの前記ローラ面側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、前記膜触媒層接合体を前記シート部材回収機に導くと共に前記多孔質シートを多孔質シート回収機に導く第２ローラと、前記シート部材供給機から供給され前記サクションローラに導く前記電解質膜と前記多孔質シート供給機から供給され前記サクションローラに導く前記多孔質シートとを、前記第１ローラとの間に、前記電解質膜を前記第１ローラ側にして重ねて挟んだ状態で回転し、且つ、前記サクションローラによって搬送され前記シート部材回収機に導く前記膜触媒層接合体と前記サクションローラによって搬送され前記多孔質シート回収機に導く前記多孔質シートとを、前記第２ローラとの間に、前記膜触媒層接合体を前記第２ローラ側にして、重ねて挟んだ状態で回転する第３ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気と前記サクションローラの前記中空部の空気とを吸引する吸引器と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造方法は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転するサクションローラを用いて、前記シート部材を搬送する搬送工程と、前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗布工程と、前記サクションローラと、前記サクションローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記サクションローラに対して、前記触媒インクが塗布された前記シート部材を挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記シート部材を挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造方法は、電解質膜上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、多孔質シートを介して前記電解質膜を含むシート部材を吸引する吸引面を有し、前記シート部材を吸引しながら回転するサクションローラを用いて、前記シート部材を搬送する搬送工程と、前記シート部材の前記吸引面と反対側の表面に前記触媒インクを塗布する塗布工程と、前記サクションローラと、前記サクションローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第１ローラと、前記サクションローラに対して、前記サクションローラにより搬送された前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第２ローラと、前記第１ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置され、かつ、前記第２ローラに対して前記多孔質シートを挟んで反対側に配置される第３ローラと、前記サクションローラの回転軸方向の両側から覆うように、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラに接触して配置された一対の端板と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造方法は、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、帯状の
電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記サクションローラに供給する前記電解質膜を懸架する第１ローラと、前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記ローラ面側の面とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部と、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された膜触媒層接合体を懸架する第２ローラと、を用いて、帯状の前記電解質膜上に前記触媒層が形成された前記膜触媒層接合体を製造する方法であって、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、前記サクションローラに供給する前記電解質膜を間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記膜触媒層接合体を間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、を設け、前記サクションローラの前記中空部の空気を吸引する時に、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、前記サクションローラと前記第１ローラとの間隔、前記サクションローラと前記第２ローラとの間隔、前記第１ローラと前記第３ローラとの間隔、前記第２ローラと前記第３ローラとの間隔を、それぞれ狭くして、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にすることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に関する他の膜触媒層接合体の製造方法は、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に前記中空部に連通する吸引孔が多数形成され、帯状の多孔質シートを介して、帯状の電解質膜を前記ローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラと、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記サクションローラに供給する前記電解質膜と前記多孔質シートとを懸架する第１ローラと、前記多孔質シートを介して前記ローラ面に吸着された前記電解質膜における前記多孔質シートと対向する面とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部と、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し前記サクションローラとの距離を調節可能に設けられ前記電解質膜上に塗布した前記触媒インクによって触媒層が形成され前記サクションローラによって搬送された膜触媒層接合体と前記多孔質シートとを懸架する第２ローラと、を用いて、帯状の前記電解質膜上に前記触媒層が形成された前記膜触媒層接合体を製造する方法であって、前記サクションローラの回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、前記サクションローラに供給する前記電解質膜と前記多孔質シートとを間に挟んで前記第１ローラを押圧すると共に前記サクションローラから回収する前記膜触媒層接合体と前記多孔質シートとを間に挟んで前記第２ローラを押圧することが可能に構成された第３ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラとを挟むように配置され、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラとによって囲まれた部分を、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラの回転軸方向の両側から略密封するように、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面と前記サクションローラの前記ローラ面とに接触する一対の端板と、を設け、前記サクションローラの前記中空部の空気を吸引する時に、前記
第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、前記サクションローラと前記第１ローラとの間隔、前記サクションローラと前記第２ローラとの間隔、前記第１ローラと前記第３ローラとの間隔、前記第２ローラと前記第３ローラとの間隔を、それぞれ狭くして、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にすることを特徴とする。
【００３１】
以上の本発明の膜触媒層接合体の製造装置及び製造方法によれば、前記サクションローラが電解質膜を含むシート部材を吸引する時に、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間の空気を吸引することによって、前記第１ローラと前記第２ローラと前記第３ローラと前記サクションローラと前記一対の端板によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にするので、サクションローラの吸引面におけるシート部材が吸引されていない領域からの無用な吸引を抑制して、サクションローラの電解質膜などのシート部材を吸引する吸引力を向上させることができ、電解質膜などのシート部材は、第１ローラとサクションローラで挟まれた箇所から、第２ローラとサクションローラで挟まれた箇所まで、サクションローラの吸引面に吸引されるので、膜触媒層接合体の膨潤及び収縮を阻止した膜触媒層接合体を製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の膜触媒層接合体の製造装置及び製造方法によれば、サクションローラを複雑な構造にすることなく、サクションローラの吸引面におけるシート部材が吸引されていない領域からの無用な吸引を抑制して、サクションローラの電解質膜などのシート部材を吸引する吸引力を向上させることができ、電解質膜などのシート部材は、第１ローラとサクションローラで挟まれた箇所から、第２ローラとサクションローラで挟まれた箇所まで、サクションローラの吸引面に吸引されるので、電解質膜上に触媒インクを塗布する場合に発生する電解質膜の膨潤及び収縮を阻止し、触媒インクの塗布量や電解質膜の厚みのバラツキを抑制した膜触媒層接合体を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置の構成を模式的に示す側面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置を下から見た構成を模式的に示す底面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置に用いた端板の一方の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図
【図５】本発明の実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例を下から見た構成を模式的に示す正面図
【図６】本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図
【図７】本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図
【図８】本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の別のもう一つの変形例を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１における膜触媒層接合体の製造装置の構成を示す模式図である。図１は、膜触媒層接合体製造装置１００の側面図である。また、図２は、下部にある３つのローラ側から見た膜触媒層接合体製造装置１００の底面図である。
【００３５】
膜触媒層接合体製造装置１００は、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、回転軸を中心に回転し、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有する、シート部材を吸引しながら回転してシート部材を搬送するためのサクションローラ１と、サクションローラ１のローラ面の内周側に備えた配管内に加熱された油を熱媒体として流すことによりサクションローラ１により搬送されるシート部材をローラ面の内側から加熱するための内側加熱部９と、サクションローラ１の外周側に配置された電気ヒータによりサクションローラ１により搬送されるシート部材をサクションローラ１の外側から加熱するための外側加熱部１０と、サクションローラ１の回転軸となる部分を通ってサクションローラ１の内部の中空部内の空気を吸引するための配管１６と、サクションローラ１の回転軸に対して平行な回転軸を備えてサクションローラ１との距離を調節可能に配置された、サクションローラ１に供給するシート部材を懸架するための第１ローラ４と、サクションローラ１の回転軸に対して平行な回転軸を備えて第１ローラ４と所定の間隔をあけてサクションローラ１との距離を調節可能に配置された、サクションローラによって搬送されたシート部材を懸架するためのる第２ローラ５と、サクションローラ１と平行な回転軸を備えて第１ローラ４及び第２ローラ５との距離を調整可能に配置され、サクションローラ１に供給するシート部材を間に挟んで第１ローラ４を押圧すると共にサクションローラ１から回収するシート部材を間に挟んで第２ローラ５を押圧することが可能に構成された第３ローラ６と、サクションローラ１と第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、配管１６内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１１と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）とによって囲まれた空間の空気を吸引するための端板７（７Ａ，７Ｂ）を貫通する配管１７と、配管１７内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１２と、配管１６と配管１７を介してサクションローラ１の中空部の空気と第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）とによって囲まれた空間の空気を吸引する吸引器８と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
ここで、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６は、シート部材の搬送に合わせて回転されるように回転可能に構成したが、回転しないように固定して、シート部材がローラ上を滑るように構成されてもよい。
【００３７】
内側加熱部９の配管に流す熱媒体は油に限らず、水などの液体でも構わず、また、配管内に熱媒体に流す代わりに、電気ヒータをサクションローラ１の内部に備えてもよい。また、外側加熱部１０は電気ヒータの代わりに、赤外ヒータや温風機などを備えてもよい。
【００３８】
また、第１ローラ４、第２ローラ５、第３ローラ６のローラ面は、他のローラとの密着性を高めるためにポリウレタンといった弾性を有するゴム材料で構成することが好ましいが、第１ローラ４、第２ローラ５、第３ローラ６の全てが弾性を有するローラ面を有する必要はなく、例えば、第１ローラ４と第２ローラ５のローラ面だけが弾性材料で構成されていても構わない。
【００３９】
また、図１及び図２では、配管１６及び配管１７それぞれに圧力検知器としての圧力計を設置しているが、配管１６により空気を吸引する空間（サクションローラ１の中空部）と配管１７により空気を吸引する空間（第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）とによって囲まれた空間）とは、サクションローラ１の吸引面２１（ローラ面）におけるシート部材が吸引されていない領域の吸引孔を介して連通しているので、いずれか一方のみでも良い。
【００４０】
また、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６の各ローラにおける端板７（７Ａ，７Ｂ）と接触する回転軸に垂直な両端面と、端板７（７Ａ，７Ｂ）における第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６の各ローラと接触する面は、摩擦を抑制するために、接触する表面を、例えば、シリコンなどの摩擦抑制部材で構成しても構わず、また、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６の各ローラにおける端板７（７Ａ，７Ｂ）と接触する回転軸に垂直な両端面や端板７（７Ａ，７Ｂ）自体をシリコンなどの部材で構成してもよい。
【００４１】
図３は、本実施の形態における膜触媒層接合体製造装置の配管１７が貫通する端板７Ａの斜視図である。端板７Ａは、サクションローラ１のローラ面と接触する第１面２７はサクションローラ１の（ローラ面の）半径と同等の曲率半径を有する円弧の凹型の曲面形状であり、第１ローラ４、第２ローラ５、第３ローラ６に接触する第２面２８は、サクションローラ１の回転軸に対して平行方向から見た、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５、第３ローラ６の４本のローラで囲まれた空間の断面を覆う形状であり、空間の断面部分に穴が開いて吸引器８につながる配管１７を接続できることを特徴とする。空気流れ１８Ｄの配管１７につながる端板７Ｂも同様の特徴を有する。
【００４２】
図４は、本実施の形態における膜触媒層接合体製造装置に、シート状の電解質膜３を含むシート部材を搬送させながら触媒層を塗工した場合の膜触媒層接合体製造装置の模式図（図２のＡ−Ａ線における断面図）である。
【００４３】
図１、図２に示した構成に加えて、シート状（帯状）の電解質膜３を巻き出し供給するシート部材供給機１９と、シート状（帯状）の電解質膜３に触媒インクを塗布、乾燥させて触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を巻き取り回収するシート部材回収機２０と、を備えている。
【００４４】
図４に示したシート部材供給機１９は、反時計周りに回転して、シート部材（電解質膜３）をシート部材供給機１９の下側から送り出す（巻き出す）ものであるが、逆に、時計周りに回転して、シート部材（電解質膜３）をシート部材供給機１９の上側から送り出すものであっても構わない。
【００４５】
同様に、図４に示したシート部材回収機２０は、反時計周りに回転して、シート部材（膜触媒層接合体）をシート部材回収機２０の下側から巻き取るものであるが、逆に、時計周りに回転して、シート部材（膜触媒層接合体）をシート部材回収機２０の上側から巻き取るものであっても構わない。
【００４６】
電解質膜３をシート部材供給機１９から供給し、まず、第１ローラ４と第３ローラ６の間に通紙し、次に、第１ローラ４とサクションローラ１の間に通紙して、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）を時計回りに１周近く巻いた後、第２ローラ５とサクションローラ１の間に通紙し、最後に、第２ローラ５と第３ローラ６の間に通紙してから、シート部材回収機２０で回収する。
【００４７】
また、電解質膜３は、サクションローラ１の吸引面２１に吸引されているので、サクションローラ１の回転に合わせて、シート部材供給機１９から供給され、塗工部２で白金系担持カーボンをアルコール系溶媒に分散させた触媒インクをサクションローラ１の吸引面２１（ローラ面）側と反対側の面に塗布され、触媒インクが内側加熱部９または外側加熱部１０の加熱により乾燥した触媒層１３を形成させ、シート部材回収機２０で回収される。
【００４８】
触媒インクは、アルコール系溶媒に限らず、水系溶媒やケトン系溶媒、エステル系溶媒などの有機溶媒に分散させてもよいし、これらの混合溶媒でもよい。なお、シート部材の幅は、サクションローラの吸引面２１の吸引孔が設けられている部分の幅より広くなるよう構成されていることが好ましい。
【００４９】
本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１００は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、電解質膜３を吸引する吸引面２１を有し、電解質膜３を吸引しながら回転し、電解質膜３を搬送するサクションローラ１と、サクションローラ１に対して電解質膜３を挟んで反対側に配置される第１ローラ４と、サクションローラ１に吸引されて搬送される電解質膜３の吸引面２１と反対側の表面に触媒インクを塗布する塗工部２と、サクションローラ１に対して、電解質膜３に触媒インクを塗布、乾燥させて触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配置される第２ローラ５と、第１ローラ４に対して電解質膜３を挟んで反対側に配置され、かつ、第２ローラ５に対して触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配置される第３ローラ６と、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間を、サクションローラ１の回転軸方向の両側から覆うように第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６に接触して配置された一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、サクションローラ１内及び、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間内を吸引する吸引器８と、を備える。
【００５０】
また、本実施の形態では、膜触媒層接合体製造装置１００に用いる第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６のうちの少なくとも１つは、その表面を弾性を有する材料で構成している。
【００５１】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１を加熱する内側加熱部９をサクションローラ１の内側に備え、サクションローラ１を加熱する外側加熱部１０をサクションローラ１の外側に備えている。
【００５２】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１１と、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１２を備えている。
【００５３】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１００は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、帯状の電解質膜３をローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラ１と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面とサクションローラ１のローラ面とでサクションローラ１に供給する電解質膜３を挟持可能に構成された第１ローラ４と、ローラ面に吸着された電解質膜３におけるローラ面と対向する面とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面とサクションローラ１のローラ面とでサクションローラ１から回収する、電解質膜３に触媒インクを塗布、乾燥させて
触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟持可能に構成され第１ローラ４と所定間隔あけて配置された第２ローラ５と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面がサクションローラ１に供給する電解質膜３を間に挟んで第１ローラ４を押圧すると共にサクションローラ１から回収する触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を間に挟んで第２ローラ５を押圧することが可能に構成された第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【００５４】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１００は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の電解質膜３を供給するシート部材供給機１９と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、シート部材供給機１９から供給された電解質膜３をローラ面（吸引面２１）に吸着しながら回転するサクションローラ１と、ローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜におけるローラ面（吸引面２１）と対向する面とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機２０と、シート部材供給機１９から供給された電解質膜３を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に挟んだ状態で回転して、サクションローラ１に導く第１ローラ４と、サクションローラ１によって搬送された触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に挟んだ状態で回転して、シート部材回収機２０に導く第２ローラ５と、シート部材供給機１９から供給されサクションローラ１に導く電解質膜３を第１ローラ４との間に挟んだ状態で回転し、且つ、サクションローラ１によって搬送されシート部材回収機２０に導く触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を、第２ローラ５との間に挟んだ状態で回転する第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【００５５】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１のローラ面の内周側または外周側に、電解質膜３上に塗布した触媒インクを加熱により乾燥させる内側加熱部９または外側加熱部１０を備える。
【００５６】
また、本実施の形態では、第１ローラ４と第２ローラ５のローラ面が弾性材料で構成されている。
【００５７】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体の製造方法は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を
含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、電解質膜３を吸引する吸引面２１を有し、電解質膜３を吸引しながら回転するサクションローラ１を用いて、電解質膜３を搬送する搬送工程と、電解質膜３における吸引面２１と反対側の表面に触媒インクを塗布する塗布工程と、サクションローラ１と、サクションローラ１に対して電解質膜３を挟んで反対側に配置される第１ローラ４と、サクションローラ１に対して、電解質膜３に触媒インクを塗布、乾燥させて触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配置される第２ローラ５と、第１ローラ４に対して電解質膜３を挟んで反対側に配置され、かつ、第２ローラ５に対して触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配置される第３ローラ６と、サクションローラ１の回転軸方向の両側から覆うように、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６に接触して配置された一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、を備える。
【００５８】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体の製造方法は、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、帯状の電解質膜３をローラ面（吸引面２１）に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラ１と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有しサクションローラ１との距離を調節可能に設けられサクションローラ１に供給する電解質膜３を懸架する第１ローラ４と、ローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜３におけるローラ面（吸引面２１）側の面（電解質膜３におけるローラ面（吸引面２１）と対向する面）とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部２と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有しサクションローラ１との距離を調節可能に設けられ電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された膜触媒層接合体を懸架する第２ローラ５と、を用いて、帯状の電解質膜３上に触媒層１３が形成された膜触媒層接合体を製造する方法であって、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、サクションローラ１に供給する電解質膜３を間に挟んで第１ローラ４を押圧すると共にサクションローラ１から回収する膜触媒層接合体を間に挟んで第２ローラ５を押圧することが可能に構成された第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）とを設け、サクションローラ１の中空部の空気を吸引する時に、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、サクションローラ１と第１ローラ４との間隔、サクションローラ１と第２ローラ５との間隔、第１ローラ４と第３ローラ６との間隔、第２ローラ５と第３ローラ６との間隔を、それぞれ狭くして、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にする。
【００５９】
上記の本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１００及び膜触媒層接合体の製造方法によれば、サクションローラ１がローラ面（吸引面２１）で電解質膜３を吸引する時に、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引することによって、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にするので、サクションローラ１の吸引面における電解質膜３が吸引されていない領域からの無用な吸引を抑制して、サクションローラ１の電解質膜３を吸引する吸引力を向上させることができ、電解質膜３は、第１ローラ４とサクションローラ１で挟まれた箇所から、第２ローラ５とサクションロ
ーラ１で挟まれた箇所まで、サクションローラ１の吸引面に吸引されるので、電解質膜３を膨潤させることなく、塗工部２で電解質膜３上に触媒インクを塗布し、電解質膜３や触媒層１３の厚みバラツキの小さい膜触媒接合体を製造することが可能となり、膜触媒層接合体の膨潤及び収縮を阻止した膜触媒層接合体を製造することができる。
（変形例１）
実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例（変形例１）に係る膜触媒層接合体製造装置１０１は、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００の吸引器８を、サクションローラ１の回転軸方向の両端の円形の端面の中心を貫通する配管１６を介してサクションローラ１内の（中空部の）空気を吸引する吸引器８Ａと、端板７（７Ａ，７Ｂ）を貫通する配管１７を介して、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引する吸引器８Ｂと、に分けた構成にした点でのみ、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００と異なる。
【００６０】
なお、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０１において、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００と同一構成の部分については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
図５は、実施の形態１に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例（変形例１）における膜触媒層接合体製造装置の構成を示す模式図である。
【００６２】
図５に示すように、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０１では、サクションローラ１の回転軸方向の両端の円形の端面の中心を貫通する配管１６を介してサクションローラ１内の（中空部の）空気を吸引する吸引器８Ａと、端板７（７Ａ，７Ｂ）を貫通する配管１７を介して、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引する吸引器８Ｂと、を備えている。
【００６３】
吸引器８Ａ及び吸引器８Ｂの合計の吸引性能（吸引能力）を、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００の吸引器８の吸引性能（吸引能力）よりも大きくすることにより、サクションローラ１の吸引面２１の吸引力はより大きな吸引力となる。
【００６４】
かかる構成では、２箇所の空気を吸引するために、実施の形態１のように、兼用（共用）の一つの吸引器８を用いず、２つの独立した吸引器８Ａ及び吸引器８Ｂを用い、吸引器８Ａ及び吸引器８Ｂの合計の吸引性能（吸引能力）を、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００の吸引器８の吸引性能（吸引能力）よりも大きくするので、実施の形態１よりも電解質膜３を吸引するサクションローラ１の吸引面２１の吸引力を向上させることができ、電解質膜３は、第１ローラ４とサクションローラ１で挟まれた箇所から、第２ローラ５とサクションローラ１で挟まれた箇所まで、サクションローラ１の吸引面に吸引されるので、電解質膜３を膨潤させることなく、塗工部２で電解質膜３上に触媒インクを塗布し、電解質膜３や触媒層１３の厚みバラツキの小さい膜触媒接合体を製造することが可能となり、膜触媒層接合体の膨潤及び収縮を阻止した膜触媒層接合体を製造することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体製造装置１０２は、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００の構成に対して、サクションローラ１が、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引しながら回転し、多孔質シート２３に電解質膜３を積層した（重ねた）状態で搬送するよう構成したものであり、多孔質シート２３を巻き出して第１ローラ４と第３ローラ６との間における、電解質膜３と第３ローラ６との間を通してサクションローラ１に供給する多孔質シート供給機２２と、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を
表面に積層してサクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を、第２ローラ５と第３ローラ６との間における、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体と第３ローラ６との間を通して巻き取り回収する多孔質シート回収機２６とを備えている。
【００６５】
なお、本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１０２において、実施の形態１の膜触媒層接合体製造装置１００と同一構成の部分については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
図６は、本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図である。
【００６７】
図６に示すように、本実施の形態２の膜触媒層接合体製造装置１０２では、サクションローラ１が、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引しながら回転し、多孔質シート２３に電解質膜３を積層した（重ねた）状態で搬送するよう構成している。
【００６８】
なお、多孔質シートとしては、例えば、通気性のある紙、不織布、フィルム（例えば、樹脂性フィルム）および金属メッシュなどを用いることができる。
【００６９】
多孔質シート２３は、多孔質シート供給機２２から巻き出され、まず、シート部材供給機１９から巻き出された電解質膜３と第３ローラ６の間に通紙し、次に、電解質膜３とサクションローラ１の間に通紙して、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）を時計回りに１周近く巻いた後、シート部材回収機２０に巻き取られる電解質膜３と第３ローラ６の間に通紙して、多孔質シート回収機２６で巻き取られる。
【００７０】
本実施の形態では、電解質膜３とサクションローラ１の吸引面２１の間に多孔質シート２３を挟むことにより、サクションローラ１の吸引面２１の圧痕が電解質膜３に現れることを防ぐことができる。
【００７１】
図６に示した多孔質シート供給機２２は、反時計周りに回転して、多孔質シート２３を多孔質シート供給機２２の下側から送り出す（巻き出す）ものであるが、逆に、時計周りに回転して、多孔質シート２３を多孔質シート供給機２２の上側から送り出すものであっても構わない。
【００７２】
同様に、図６に示した多孔質シート回収機２６は、反時計周りに回転して、多孔質シート２３を多孔質シート回収機２６の下側から巻き取るものであるが、逆に、時計周りに回転して、多孔質シート２３を多孔質シート回収機２６の上側から巻き取るものであっても構わない。
【００７３】
本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１０２は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引する吸引面２１を有し、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引しながら回転し、電解質膜３を多孔質シート２３と共に搬送するサクションローラ１と、サクションローラ１に対して多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置される第１ローラ４と、多孔質シート２３を介してサクションローラ１に吸引されて搬送される電解質膜３における吸引面２１（多孔質シート２３と対向する面）と反対側の表面に触媒インクを塗布する塗工部２と、サクションローラ１に対して、サクションローラ１により搬送された多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置される第２ローラ５と、第１ローラ４に対して多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置され、かつ、第２ローラ５に対して多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置される第３ローラ６と、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ
５及び第３ローラ６の間の空間を、サクションローラ１の回転軸方向の両側から覆うように第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６に接触して配置された一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、サクションローラ１内（の中空部）の空気及び、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間内の空気を吸引する吸引器８と、を備える。
【００７４】
本実施の形態では、第１ローラ４及びサクションローラ１の間には、電解質膜３及び多孔質シート２３が挟持されるように配置される。
【００７５】
また、本実施の形態では、膜触媒層接合体製造装置１０２に用いる第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６のうちの少なくとも１つは、その表面を弾性を有する材料で構成している。
【００７６】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１を加熱する内側加熱部９をサクションローラ１の内側に備え、サクションローラ１を加熱する外側加熱部１０をサクションローラ１の外側に備えている。
【００７７】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１１と、サクションローラ１、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の間の空間内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力計１２を備えている。
【００７８】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１０２は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、帯状の電解質膜３をローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラ１と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面とサクションローラ１のローラ面とでサクションローラ１に供給する電解質膜３を挟持可能に構成された第１ローラ４と、ローラ面に吸着された電解質膜３におけるローラ面側の面とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面とサクションローラ１のローラ面とでサクションローラ１から回収する、電解質膜３に触媒インクを塗布、乾燥させて触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟持可能に構成され第１ローラ４と所定間隔あけて配置された第２ローラ５と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し円筒状の外周面がサクションローラ１に供給する電解質膜３を間に挟んで第１ローラ４を押圧すると共にサクションローラ１から回収する触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を間に挟んで第２ローラ５を押圧することが可能に構成された第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【００７９】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１０２は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の電解質膜３を供給するシート部材供給機１９と、電解質膜３の幅と同等以上の幅
を有する帯状の多孔質シート２３を供給する多孔質シート供給機２２と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３を介してシート部材供給機１９から供給された電解質膜３をローラ面（吸引面２１）に吸着しながら回転するサクションローラ１と、ローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜３における多孔質シート２３と対向する面とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された膜触媒層接合体を回収するシート部材回収機２０と、サクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を回収する多孔質シート回収機２６と、シート部材供給機１９から供給された電解質膜３と多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３とを、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に、多孔質シート２３をサクションローラ１のローラ面（吸引面２１）側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、サクションローラ１に導く第１ローラ４と、サクションローラ１によって搬送された触媒層１３を形成した膜触媒層接合体及び多孔質シート２３を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に、多孔質シート２３をサクションローラ１のローラ面（吸引面２１）側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体をシート部材回収機２０に導くと共に多孔質シート２３を多孔質シート回収機２６に導く第２ローラと、シート部材供給機１９から供給されサクションローラ１に導く電解質膜３と多孔質シート供給機２２から供給されサクションローラ１に導く多孔質シート２３とを、第１ローラ４との間に、電解質膜３を第１ローラ４側にして重ねて挟んだ状態で回転し、且つ、サクションローラ１によって搬送されシート部材回収機２０に導く触媒層１３を形成した膜触媒層接合体とサクションローラ１によって搬送され多孔質シート回収機２６に導く多孔質シート２３とを、第２ローラ５との間に、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を第２ローラ５側にして、重ねて挟んだ状態で回転する第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【００８０】
また、本実施の形態では、上記構成に加えて、サクションローラ１のローラ面の内周側または外周側に、電解質膜３上に塗布した触媒インクを加熱により乾燥させる内側加熱部９または外側加熱部１０を備える。
【００８１】
また、本実施の形態では、第１ローラ４と第２ローラ５のローラ面が弾性材料で構成されている。
【００８２】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体の製造方法は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造方法であって、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引する吸引面２１を有し、多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引しながら回転するサクションローラ１を用いて、電解質膜３を多孔質シート２３と共に搬送する搬送工程と、電解質膜３における吸引面２１（多孔質シート２３と対向する面）と反対側の表面に触媒インクを塗布する塗布工程と、サクションローラ１と、サクションローラ１に対して多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置される第１ローラ４と、サクションローラ１に対して、サクションローラ１により搬送された多孔質シート２３及び触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配
置される第２ローラ５と、第１ローラ４に対して多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置され、かつ、第２ローラ５に対して多孔質シート２３及び触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を挟んで反対側に配置される第３ローラ６と、サクションローラ１の回転軸方向の両側から覆うように、第１ローラ４、第２ローラ５及び第３ローラ６の３本のローラに接触して配置された一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、で囲まれた空間内を吸引する吸引工程と、を備える。
【００８３】
また、本実施の形態の膜触媒層接合体の製造方法は、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、帯状の多孔質シート２３を介して、帯状の電解質膜３をローラ面に吸着しながら回転可能に構成されたサクションローラ１と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有しサクションローラ１との距離を調節可能に設けられサクションローラ１に供給する電解質膜３と多孔質シート２３とを懸架する第１ローラ４と、多孔質シート２３を介してローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜３における多孔質シート２３と対向する面とは反対側の面に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布する塗工部と、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有しサクションローラ１との距離を調節可能に設けられ電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された触媒層１３を形成した膜触媒層接合体と多孔質シート２３とを懸架する第２ローラ５と、を用いて、帯状の電解質膜３上に触媒層１３が形成された膜触媒層接合体を製造する方法であって、サクションローラ１の回転軸と平行な回転軸を有し、円筒状の外周面が、サクションローラ１に供給する電解質膜３と多孔質シート２３とを間に挟んで第１ローラ４を押圧すると共にサクションローラ１から回収する触媒層１３を形成した膜触媒層接合体と多孔質シート２３とを間に挟んで第２ローラ５を押圧することが可能に構成された第３ローラ６と、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とを挟むように配置され、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、を設け、サクションローラ１の中空部の空気を吸引する時に、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引することにより、サクションローラ１と第１ローラ４との間隔、サクションローラ１と第２ローラ５との間隔、第１ローラ４と第３ローラ６との間隔、第２ローラ５と第３ローラ６との間隔を、それぞれ狭くして、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にする。
【００８４】
上記の本実施の形態の膜触媒層接合体製造装置１００及び膜触媒層接合体の製造方法によれば、サクションローラ１がローラ面（吸引面２１）で多孔質シート２３を介して電解質膜３を吸引する時に、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気を吸引することによって、第１ローラ４と第２ローラ５と第３ローラ６とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間を略減圧密閉空間にするので、サクションローラ１の吸引面２１における電解質膜３が吸引されていない領域からの無用な吸引を抑制して、サクションローラ１の電解質膜３を吸引する吸引力を向上させることができ、電解質膜３は、第１ローラ４とサクションローラ１で挟まれた箇所から、第２ローラ５とサクションローラ１で挟まれた箇所まで、サクションローラ１の吸引面に多孔質シート２３を介して吸引されるので、電解質膜３の表面にサクションローラ１の吸引面２１の圧痕が無く、また、電解質膜３を膨潤させることなく、塗工部２で電解質膜
３上に触媒インクを塗布し、電解質膜３や触媒層１３の厚みバラツキの小さい膜触媒接合体を製造することが可能となり、膜触媒層接合体の膨潤及び収縮を阻止した膜触媒層接合体を製造することができる。
（変形例２）
実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例（変形例２）に係る膜触媒層接合体製造装置１０３は、実施の形態２の膜触媒層接合体製造装置１０２に対して、多孔質シート２３の表面に積層されてサクションローラ１によって搬送された、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体に接着して多孔質シート２３から膜触媒層接合体を剥がす（分離する）支持部材３８を巻き出して供給する支持部材供給機３４と、支持部材供給機３４から供給された支持部材３８を懸架して、サクションローラ１の搬送方向における第２ローラ３０の上流側の第２ローラ３０の近くで支持部材３８を膜触媒層接合体に接着して、多孔質シート２３から膜触媒層接合体を剥がす（分離する）第４ローラ３２を備え、多孔質シート２３の表面に積層されてサクションローラ１によって搬送された、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体が、第２ローラ３０と第３ローラ３１との間を通ることなく、支持部材３８と共に、シート部材回収機３７に巻き取り回収されるようにしたものである。
【００８５】
第４ローラ３２は、サクションローラ１に対して、多孔質シート２３、電解質膜３上に触媒インクを塗布、乾燥させて得た触媒層１３を形成した膜触媒層接合体、及び、膜触媒層接合体の表面に配置される支持部材３８を挟んで反対側に配置される第４ローラ３２をさらに備える。
【００８６】
なお、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０３において、実施の形態２の膜触媒層接合体製造装置１０２と同一構成の部分については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
図７は、本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の変形例（変形例２）を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図である。
【００８８】
図７に示すように、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０３では、電解質膜３上に塗布された触媒層１３（膜触媒層接合体）の表面に配置される支持部材３８を挟んで反対側に配置される第４ローラ３２と、支持部材３８を供給する支持部材供給機３４を備えて、構成されている。
【００８９】
支持部材３８として、例えば、糊がついた樹脂性フィルムなどを用いることができる。支持部材３８を、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体と接着させることにより、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を多孔質シート２３から剥がして（分離して）、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体をシート部材回収機３７に搬送（誘導、回収）しやすくすることができる。なお、サクションローラ１と第４ローラ３２の間の距離は調整することができる。
【００９０】
図７に示した支持部材供給機３４は、反時計周りに回転して、支持部材３８を支持部材供給機３４の上側から送り出す（巻き出す）ものであるが、逆に、時計周りに回転して、支持部材３８を支持部材供給機３４の下側から送り出すものであっても構わない。
【００９１】
同様に、図７に示したシート部材回収機３７は、反時計周りに回転して、支持部材３８及び触媒層１３を形成した膜触媒層接合体をシート部材回収機３７の下側から巻き取るものであるが、逆に、時計周りに回転して、支持部材３８及び触媒層１３を形成した膜触媒層接合体をシート部材回収機３７の上側から巻き取るものであっても構わない。
【００９２】
本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０３は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触
媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の電解質膜３を供給するシート部材供給機１９と、電解質膜３の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シート２３を供給する多孔質シート供給機２２と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３を介してシート部材供給機１９から供給された電解質膜３をローラ面（吸引面２１）に吸着しながら回転するサクションローラ１と、ローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜３における多孔質シート２３と対向する面（ローラ面側の面）とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された膜触媒層接合体に接着可能な帯状の支持部材３８を供給する支持部材供給機３４と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を支持部材３８と共に回収するシート部材回収機３７と、サクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を回収する多孔質シート回収機２６と、シート部材供給機１９から供給された電解質膜３と多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３とを、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に、多孔質シート２３をサクションローラ１のローラ面（吸引面２１）側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、サクションローラ１に導く第１ローラ２９と、サクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に挟んだ状態で回転して、多孔質シート回収機２６に導く第２ローラ３０と、シート部材供給機１９から供給されサクションローラ１に導く電解質膜３と多孔質シート供給機２２から供給されサクションローラ１に導く多孔質シート２３とを、第１ローラ２９との間に、電解質膜３を第１ローラ２９側にして重ねて挟んだ状態で回転し、且つ、サクションローラ１によって搬送され多孔質シート回収機２６に導く多孔質シート２３を、第２ローラ３０との間に挟んだ状態で回転する第３ローラ３１と、サクションローラ１によって搬送された、電解質膜３上に触媒インクを塗布、乾燥させて得た触媒層１３を形成した膜触媒層接合体及び多孔質シート２３と支持部材供給機３４から供給された支持部材３８とを、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に、中間が膜触媒層接合体で多孔質シート２３をサクションローラ１のローラ面（吸引面２１）側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、支持部材３８を膜触媒層接合体に接着させて、膜触媒層接合体を多孔質シート２３から分離させて、膜触媒層接合体を支持部材３８に接着させた状態でシート部材回収機３７に導く第４ローラ３２と、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とを挟むように配置され、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分を、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【００９３】
かかる構成では、実施の形態２の膜触媒層接合体製造装置１０２と比較して、サクションローラ１の吸引面２１における電解質膜３が吸引されていない第２ローラ３０と第４ローラ３２との間の領域から多孔質シート２３を介したサクションローラ１の外側の空気の吸引が生じるが、サクションローラ１と第４ローラ３２の間の距離を調整することができるので、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体と支持部材３８との接着強度を制御（調節）し、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を多孔質シート２３から剥がして（分離して）、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体を簡便にシート部材回収機３７に搬送（誘導、回収）することができるようになる。
【００９４】
なお、サクションローラ１の吸引面２１における電解質膜３が吸引されていない第２ローラ３０と第４ローラ３２との間の領域からの多孔質シート２３を介したサクションローラ１の外側の空気の吸引を抑制する方法としては、例えば、支持部材３８に接着した状態の膜触媒層接合体を第４ローラ３２との間に、支持部材３８を第４ローラ３２側にして挟んだ状態で回転し、且つ、第２ローラ３０と接触して回転する補助ローラを設け、一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）を、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と補助ローラとサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と補助ローラとを挟むように配置され、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分と、第２ローラ３０と第４ローラ３２と補助ローラとサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分とを、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と補助ローラとサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と補助ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触するように変更し、吸引器８が、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）の修正版によって囲まれた空間の空気と、第２ローラ３０と第４ローラ３２と補助ローラとサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）の修正版によって囲まれた空間の空気と、サクションローラ１の中空部の空気とを吸引するように修正することが考えられる。
（変形例３）
実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の別のもう一つの変形例（変形例３）に係る膜触媒層接合体製造装置１０４は、本変形例３に係る膜触媒層接合体製造装置１０４は、変形例２の前記膜触媒層接合体製造装置１０３の構成において、シート部材供給機１９から巻き出し供給される帯状の電解質膜３が第１ローラ２９に懸架されず（第１ローラ２９と第３ローラ３１との間を通らず）、サクションローラ１の搬送方向における第１ローラ２９の下流側の第１ローラ２９の近くに、新たに設けた第５ローラ３３に懸架されて、サクションローラ１によって搬送される多孔質シート２３の表面に積層されるようにしたものである。
【００９５】
第５ローラ３３は、サクションローラ１に対して、多孔質シート２３及び電解質膜３を挟んで反対側に配置される。
【００９６】
なお、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０４において、変形例２の膜触媒層接合体製造装置１０３と同一構成の部分については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００９７】
図８は、本発明の実施の形態２に係る膜触媒層接合体の製造装置の別のもう一つの変形例（変形例３）を用いて膜触媒層接合体を製造している様子を模式的に示す断面図である。
【００９８】
図８に示すように、本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０４では、電解質膜３はサクションローラ１に吸引されるまでの搬送経路が多孔質シート２３と異なり、多孔質シート２３をサクションローラ１に吸引させた状態で、電解質膜３をサクションローラ１に供給する時の操作性が向上する。
【００９９】
例えば、多孔質シート２３をサクションローラ１に吸引させた状態で、電解質膜３を交換することができる。なお、サクションローラ１と第５ローラ３３の間の距離は調整することができる。ここで、第１ローラ２９と第２ローラ３０、第３ローラ３１、第４ローラ
３２、第５ローラ３３は、シート部材の搬送に合わせて回転されるよう構成されていてもよく、回転可能又は固定されており、シート部材がローラ上を滑るように構成されてもよい。
【０１００】
本変形例の膜触媒層接合体製造装置１０３は、電解質膜３上に触媒及び分散媒を含む触媒インクを塗布し、触媒層１３を形成する膜触媒層接合体の製造装置であって、帯状の電解質膜３を供給するシート部材供給機１９と、電解質膜３の幅と同等以上の幅を有する帯状の多孔質シート２３を供給する多孔質シート供給機２２と、内部に空気が吸引される中空部が設けられ、円筒状のローラ面に中空部に連通する吸引孔が多数形成された吸引面２１を有し、多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３を介してシート部材供給機１９から供給された電解質膜３をローラ面（吸引面２１）に吸着しながら回転するサクションローラ１と、ローラ面（吸引面２１）に吸着された電解質膜３における多孔質シート２３と対向する面（ローラ面側の面）とは反対側の面に触媒インクを塗布する塗工部２と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された、触媒層１３を形成した膜触媒層接合体に接着可能な帯状の支持部材３８を供給する支持部材供給機３４と、電解質膜３上に塗布した触媒インクによって触媒層１３が形成されサクションローラ１によって搬送された膜触媒層接合体を支持部材３８と共に回収するシート部材回収機３７と、サクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を回収する多孔質シート回収機２６と、多孔質シート供給機２２から供給された多孔質シート２３を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に挟んだ状態で回転して、サクションローラ１に導く第１ローラ２９と、サクションローラ１によって搬送された多孔質シート２３を、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に挟んだ状態で回転して、多孔質シート回収機２６に導く第２ローラ３０と、多孔質シート供給機２２から供給されサクションローラ１に導く多孔質シート２３を、第１ローラ２９との間に挟んだ状態で回転し、且つ、サクションローラ１によって搬送され多孔質シート回収機２６に導く多孔質シート２３を、第２ローラ３０との間に挟んだ状態で回転する第３ローラ３１と、サクションローラ１によって搬送された膜触媒層接合体及び多孔質シート２３と支持部材供給機３４から供給された支持部材３８とを、サクションローラ１のローラ面（吸引面２１）との間に、中間が膜触媒層接合体で多孔質シート２３をサクションローラ１のローラ面（吸引面２１）側にして、重ねて挟んだ状態で回転して、支持部材３８を膜触媒層接合体に接着させて、膜触媒層接合体を多孔質シート２３から分離させて、膜触媒層接合体を支持部材３８に接着させた状態でシート部材回収機３７に導く第４ローラ３２と、シート部材供給機１９から供給された電解質膜３をサクションローラ１によって搬送される多孔質シート２３に重ねる第５ローラ３３と、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とを挟むように配置され、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１とによって囲まれた部分を、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１のそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触する一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）と、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１と一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）によって囲まれた空間の空気とサクションローラ１の中空部の空気とを吸引する吸引器８と、を備える。
【０１０１】
かかる構成では、実施の形態２の膜触媒層接合体製造装置１０２と比較して、サクションローラ１の吸引面２１における電解質膜３が吸引されていない第１ローラ２９と第５ローラ３３との間の領域と第２ローラ３０と第４ローラ３２との間の領域とから多孔質シート２３を介したサクションローラ１の外側の空気の吸引が生じるが、サクションローラ１に吸引させた状態で、サクションローラ１に供給される電解質膜３を交換するなど簡便に操作することが可能となる。
【０１０２】
なお、サクションローラ１の吸引面２１における電解質膜３が吸引されていない第１ローラ２９と第５ローラ３３との間の領域と第２ローラ３０と第４ローラ３２との間の領域とからの多孔質シート２３を介したサクションローラ１の外側の空気の吸引を抑制する方法としては、例えば、支持部材３８に接着した状態の膜触媒層接合体を第４ローラ３２との間に、支持部材３８を第４ローラ３２側にして挟んだ状態で回転し、且つ、第２ローラ３０と接触して回転する第１補助ローラと、シート部材供給機１９から供給される電解質膜３を第５ローラ３３との間に挟んだ状態で回転し、且つ、第１ローラ２９と接触して回転する第２補助ローラとを設け、一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）を、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と第５ローラ３３と第１補助ローラと第２補助ローラとサクションローラ１の回転軸方向の両側から第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と第５ローラ３３と第１補助ローラと第２補助ローラとを挟むように配置され、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分と、第２ローラ３０と第４ローラ３２と第１補助ローラとサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分と、第１ローラ２９と第５ローラ３３と第２補助ローラとサクションローラ１との４本のローラによって囲まれた部分とを、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と第５ローラ３３と第１補助ローラと第２補助ローラとサクションローラ１の回転軸方向の両側から略密封するように、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１と第４ローラ３２と第５ローラと第１補助ローラと第２補助ローラのそれぞれの回転軸に垂直な両端面とサクションローラ１のローラ面とに接触するように変更し、吸引器８が、第１ローラ２９と第２ローラ３０と第３ローラ３１とサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）の修正版によって囲まれた空間の空気と、第２ローラ３０と第４ローラ３２と第１補助ローラとサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）の修正版によって囲まれた空間の空気と、第１ローラ２９と第５ローラ３３と第２補助ローラとサクションローラ１との４本のローラと一対の端板７（７Ａ，７Ｂ）の修正版によって囲まれた空間の空気と、サクションローラ１の中空部の空気とを吸引するように修正することが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、水やエタノールといった溶媒によって膨潤する電解質膜に、前記溶媒を含むインクを塗布して、膜電極接合体の製造装置及び製造方法に有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  サクションローラ
２  塗工部
３  電解質膜
４  第１ローラ
５  第２ローラ
６  第３ローラ
７，７Ａ，７Ｂ  端板
８，８Ａ，８Ｂ  吸引器
９  内側加熱部
１０  外側加熱部
１１  圧力計
１２  圧力計
１３  触媒層
１９  シート部材供給機
２０  シート部材回収機
２１  吸引面
２２  多孔質シート供給機
２３  多孔質シート
２６  多孔質シート回収機
２９  第１ローラ
３０  第２ローラ
３１  第３ローラ
３２  第４ローラ
３３  第５ローラ
３４  支持部材供給機
３７  シート部材回収機
３８  支持部材
１００  膜触媒層接合体製造装置
１０１  膜触媒層接合体製造装置
１０２  膜触媒層接合体製造装置
１０３  膜触媒層接合体製造装置
１０４  膜触媒層接合体製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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