(57)【要約】【課題】基材の製造に要する時間を短縮することが可能な、触媒層付き基材の製造装置、膜電極接合体の製造装置、触媒層付き樹脂基材の製造方法、膜電極接合体の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成された触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造する基材製造装置１であって、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒インクＩｎｃを転写する転写基材ＴＢの一方の面に付加する塗工部２０と、転写基材ＴＢに塗工されて乾燥部２２で乾燥した触媒インクＩｎｃを一方の面ＲＢ１に転写して触媒層２を形成する触媒層転写ロール３０と、触媒インクＩｎｃを乾燥させる乾燥部２２を備え、乾燥部２２は、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクＩｎｃを乾燥させるパルス光照射部を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に触媒層が形成された触媒層付き基材を製造する触媒層付き基材の製造装置であって、
触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを前記基材の一方の面に付加する触媒インク付加部と、
前記触媒インクを乾燥させる乾燥部と、を備え、
前記乾燥部は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させるパルス光照射部を含むことを特徴とする触媒層付き基材の製造装置。
【請求項２】
一方の面に前記触媒層が形成される基材は、樹脂基材であり、
一方の面に前記触媒インクが付加される基材は、前記樹脂基材の一方の面に前記触媒インクを転写する転写基材であり、
前記触媒インク付加部は、前記触媒インクを前記転写基材のうち前記樹脂基材の一方の面と対向する面に塗工して付加する塗工部と、前記転写基材に塗工されて前記乾燥部で乾燥した触媒インクを前記樹脂基材の一方の面に転写して前記触媒層を形成する転写部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項３】
前記転写基材を設置するステージをさらに備え、
前記ステージは、多孔質材で形成され、
前記塗工部は、前記ステージに真空吸着させた前記転写基材に前記触媒インクを塗工することを特徴とする請求項２に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項４】
前記転写基材は、ロール状であり、
前記転写基材を送り出す送り出し機構と、前記送り出し機構で送り出された前記転写基材を巻き取る巻き取り機構と、をさらに備え、
前記乾燥部は、前記送り出し機構と前記巻き取り機構により搬送している前記転写基材へ前記パルス光を連続的に照射して加熱することにより前記触媒インクを乾燥させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項５】
一方の面に前記触媒インクが付加される基材は、一方の面に前記触媒層が形成される樹脂基材であり、
前記触媒インク付加部は、前記触媒インクを前記樹脂基材の一方の面に塗工して付加する塗工部を含み、
前記パルス光照射部は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させて前記樹脂基材の一方の面に前記触媒層を形成することを特徴とする請求項１に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項６】
前記樹脂基材を設置するステージをさらに備え、
前記ステージは、多孔質材で形成され、
前記塗工部は、前記ステージに真空吸着させた前記樹脂基材に前記触媒インクを塗工することを特徴とする請求項５に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項７】
前記樹脂基材は、ロール状であり、
前記樹脂基材を送り出す送り出し機構と、前記送り出し機構で送り出された前記樹脂基材を巻き取る巻き取り機構と、をさらに備え、
前記乾燥部は、前記送り出し機構と前記巻き取り機構により搬送している前記樹脂基材へ前記パルス光を連続的に照射して加熱することにより前記触媒インクを乾燥させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項８】
前記ステージを加温する加温部をさらに備え、
前記加温部は、前記塗工部が前記触媒インクの塗工を開始するまでに前記ステージを加温することを特徴とする請求項３または請求項６に記載した触媒層付き基材の製造装置。
【請求項９】
基材の両面に触媒層が形成された膜電極接合体を製造する膜電極接合体の製造装置であって、
触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを前記基材に付加する触媒インク付加部と、
前記触媒インクを乾燥させる乾燥部と、を備え、
前記乾燥部は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させるパルス光照射部を含むことを特徴とする膜電極接合体の製造装置。
【請求項１０】
両面に前記触媒層が形成される基材は、高分子電解質膜であり、
前記触媒インクが付加される基材は、前記高分子電解質膜の一方の面に前記触媒インクを転写する第一転写基材と、前記高分子電解質膜の他方の面に前記触媒インクを転写する第二転写基材と、からなり、
前記触媒インク付加部は、前記触媒インクを前記第一転写基材のうち前記高分子電解質膜の一方の面と対向する面に塗工して付加する第一塗工部と、前記触媒インクを前記第二転写基材のうち前記高分子電解質膜の他方の面と対向する面に塗工して付加する第二塗工部と、前記第一転写基材及び前記第二転写基材に塗工されて前記乾燥部で乾燥した触媒インクを前記高分子電解質膜の両面に転写して前記触媒層を形成する転写部と、を含むことを特徴とする請求項９に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１１】
前記第一転写基材を設置する第一ステージと、前記第二転写基材を設置する第二ステージと、をさらに備え、
前記第一ステージ及び前記第二ステージは、多孔質材で形成され、
前記第一塗工部は、前記第一ステージに真空吸着させた前記第一転写基材に前記触媒インクを塗工し、
前記第二塗工部は、前記第二ステージに真空吸着させた前記第二転写基材に前記触媒インクを塗工することを特徴とする請求項１０に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１２】
前記第一転写基材及び前記第二転写基材は、ロール状であり、
前記第一転写基材及び前記第二転写基材を送り出す送り出し機構と、前記送り出し機構で送り出された前記第一転写基材及び前記第二転写基材を巻き取る巻き取り機構と、をさらに備え、
前記乾燥部は、前記送り出し機構と前記巻き取り機構により搬送している前記第一転写基材及び前記第二転写基材へ前記パルス光を連続的に照射して加熱することにより前記触媒インクを乾燥させることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１３】
両面に前記触媒インクが付加される基材は、両面に前記触媒層が形成される高分子電解質膜であり、
前記触媒インク付加部は、前記触媒インクを前記高分子電解質膜の一方の面に塗工して付加する第一塗工部と、前記触媒インクを前記高分子電解質膜の他方の面に塗工して付加する第二塗工部と、を含み、
前記パルス光照射部は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させて前記高分子電解質膜の両面に前記触媒層を形成することを特徴とする請求項９に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１４】
前記高分子電解質膜の他方の面と接触して高分子電解質膜を設置する第一ステージと、前記高分子電解質膜の一方の面と接触して高分子電解質膜を設置する第二ステージと、をさらに備え、
前記第一ステージ及び前記第二ステージは、多孔質材で形成され、
前記第一塗工部は、前記第一ステージに真空吸着させた前記高分子電解質膜の一方の面に前記触媒インクを塗工し、
前記第二塗工部は、前記第二ステージに真空吸着させた前記高分子電解質膜の他方の面に前記触媒インクを塗工することを特徴とする請求項１３に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１５】
前記高分子電解質膜は、ロール状であり、
前記高分子電解質膜を送り出す送り出し機構と、前記送り出し機構で送り出された前記高分子電解質膜を巻き取る巻き取り機構と、をさらに備え、
前記乾燥部は、前記送り出し機構と前記巻き取り機構により搬送している前記高分子電解質膜へ前記パルス光を連続的に照射して加熱することにより前記触媒インクを乾燥させることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１６】
前記第一ステージを加温する第一加温部と、前記第二ステージを加温する第二加温部と、をさらに備え、
前記第一加温部は、前記第一塗工部が前記触媒インクの塗工を開始するまでに前記第一ステージを加温し、
前記第二加温部は、前記第二塗工部が前記触媒インクの塗工を開始するまでに前記第二ステージを加温することを特徴とする請求項１１または請求項１４に記載した膜電極接合体の製造装置。
【請求項１７】
基材の一方の面に触媒層が形成された触媒層付き基材を製造する触媒層付き基材の製造方法であって、
触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを前記基材の一方の面に付加する触媒インク付加工程と、
前記触媒インクを乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させるパルス光照射工程を含むことを特徴とする触媒層付き樹脂基材の製造方法。
【請求項１８】
基材の両面に触媒層が形成された膜電極接合体を製造する膜電極接合体の製造方法であって、
触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを前記基材に付加する触媒インク付加工程と、
前記触媒インクを乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、前記触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させるパルス光照射工程を含むことを特徴とする膜電極接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、燃料電池に用いる樹脂基材や膜電極接合体の製造装置と、樹脂基材や膜電極接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題やエネルギー問題への有効な解決策として、水素等の燃料を、酸素等の酸化剤を用いて酸化し、これに伴う化学エネルギーを電気エネルギーに変換する燃料電池が注目を浴びている。
燃料電池は、電解質の種類によって、アルカリ形、リン酸形、高分子形、溶融炭酸塩形、固体酸化物形等に分類される。
【０００３】
高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、低温作動、高出力密度であり、小型化・軽量化が可能であることから、携帯用電源、家庭用電源、車載用動力源としての応用が期待されている。
高分子形燃料電池に用いる基材を製造する技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、基材の一方の面に塗工した樹脂液を、パルス光を照射して加熱することにより乾燥させて、触媒層を貼合する樹脂層を形成する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている技術のように、基材に塗工した液体を乾燥させる際には、乾燥温度として、一般的には６０℃以上の温度、場合によっては１００℃以上の温度が必要となる。また、十分な乾燥には、数十分以上の乾燥時間が必要となる場合がある。
したがって、特許文献１に記載されている技術を含め、従来の技術では、高分子形燃料電池に用いる基材の製造に要する時間が長くなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、基材の製造に要する時間を短縮することが可能な、触媒層付き基材の製造装置、膜電極接合体の製造装置、触媒層付き樹脂基材の製造方法、膜電極接合体の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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを基材の一方の面に付加し、触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させる。これにより、基材の一方の面に触媒層が形成された触媒層付き基材を製造する。
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様は、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを基材に付加し、触媒インクへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクを乾燥させる。これにより、基材の両面に触媒層が形成された膜電極接合体を製造する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを基材に付加し、パルス光を照射して基材に付加した触媒インクを乾燥させるため、触媒インクの乾燥時間を短縮することが可能となる。
このため、基材の製造に要する時間を短縮することが可能な、触媒層付き基材の製造装置、膜電極接合体の製造装置、触媒層付き樹脂基材の製造方法、膜電極接合体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態の触媒層付き基材の製造装置を表す図である。
【図２】図１中に破線で囲んだ領域ＩＩの拡大図である。
【図３】本発明の第二実施形態の触媒層付き基材の製造装置を表す図である。
【図４】本発明の第三実施形態の膜電極接合体の製造装置を表す図である。
【図５】膜電極接合体の構成を表す断面図である。
【図６】本発明の第四実施形態の膜電極接合体の製造装置を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で表す場合がある。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（構成）
図１及び図２を参照して、触媒層付き基材の製造装置（以降の説明では、「基材製造装置」と記載する場合がある）の構成について説明する。
第一実施形態の基材製造装置１は、基材（樹脂基材ＲＢ）の一方の面ＲＢ１に触媒層２を形成して、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造する装置である。また、触媒層２は、転写基材ＴＢを用いて、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に形成されている。すなわち、第一実施形態では、一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成される基材が、樹脂基材ＲＢである。
【００１２】
第一実施形態では、一例として、樹脂基材ＲＢ及び転写基材ＴＢがロール状である場合について説明する。
なお、図１中では、樹脂基材ＲＢの搬送方向を、「搬送方向」と表す。また、以降の説明で「下流側」と記載する側は、樹脂基材ＲＢの搬送方向における下流側である。
また、図１中に表すように、基材製造装置１は、転写基材巻出しロール１０と、マスク材巻出しロール１２と、マスク材ラミネートロール１４と、ステージ１６と、加温部１８と、塗工部２０と、乾燥部２２と、を備えている。これに加え、基材製造装置１は、マスク材剥離ロール２４と、マスク材巻取りロール２６と、樹脂基材送り出し機構２８と、触媒層転写ロール３０と、転写基材剥離ロール３２と、転写基材巻取りロール３４と、樹脂基材巻き取り機構３６と、を備えている。
【００１３】
転写基材巻出しロール１０は、転写基材ＴＢが巻き付けられており、転写基材ＴＢを送り出す回転方向へ回転する。
すなわち、転写基材巻出しロール１０は、転写基材ＴＢを送り出す送り出し機構を形成する。
転写基材ＴＢは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１へ、転写法によって触媒層２を形成するために用いる基材であり、樹脂性の基材である。すなわち、第一実施形態では、一方の面に触媒インクＩｎｃが付加される基材が、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒インクＩｎｃを転写する転写基材ＴＢである。
【００１４】
また、転写基材ＴＢは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１と対向する面に、触媒層２を形成するための触媒インクＩｎｃが塗工される基材である。
マスク材巻出しロール１２は、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
マスク材ＭＳは、転写基材ＴＢの樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１と対向する面に塗工する触媒インクＩｎｃの形状を、触媒層２の形状に対応する形状とするために用いるシート状の部材である。また、マスク材ＭＳは、塗工した触媒インクＩｎｃを乾燥させて触媒層２を形成した後は、転写基材ＴＢから剥離させることで、転写基材ＴＢに所望の形状の触媒層２を形成するための部材である。なお、マスク材ＭＳは、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造には、一般的に用いられる部材である。
【００１５】
また、マスク材ＭＳには、触媒層２の形状に対応する形状の空隙部（図示せず）が形成されている。
マスク材ラミネートロール１４は、転写基材巻出しロール１０及びマスク材巻出しロール１２よりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
【００１６】
また、マスク材ラミネートロール１４は、転写基材巻出しロール１０から送り出された転写基材ＴＢと、マスク材巻出しロール１２から送り出されたマスク材ＭＳを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
ステージ１６は、マスク材ラミネートロール１４よりも下流側に配置されており、転写基材ＴＢを設置する平板形状の部材である。
【００１７】
また、ステージ１６は、多孔質材（例えば、セラミックスや樹脂等の、吸着孔の細かい材質）で形成されている。
ステージ１６を多孔質材で形成する理由は、後述する触媒インクＩｎｃの塗工時に、転写基材ＴＢが溶媒を吸収して膨潤するためである。
また、ステージ１６は、転写基材ＴＢを吸着（真空吸着）するための吸着機構（図示せず）を備える。
【００１８】
加温部１８は、例えば、ヒータを用いて形成されており、ステージ１６を加温する。
加温部１８がステージ１６を加温する温度は、例えば、常温（例えば、１５［℃］）以上１００［℃］以下の範囲内に設定する。
また、加温部１８は、塗工部２０が転写基材ＴＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、ステージ１６を加温する。
【００１９】
塗工部２０は、転写基材ＴＢを間に挟んで、ステージ１６と対向して配置されている。
また、塗工部２０は、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、転写基材ＴＢの一方の面（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、ダイヘッドから吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
すなわち、塗工部２０は、触媒インクＩｎｃを、転写基材ＴＢのうち、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１と対向する面に塗工して付加する。
【００２０】
したがって、第一実施形態では、転写基材ＴＢに触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、ダイ塗工法を用いる。
転写基材ＴＢのマスク材ＭＳを貼り合わせた面に吐出された触媒インクＩｎｃは、マスク材ＭＳの空隙部を通過して、転写基材ＴＢの一方の面へ、触媒層２の形状に対応する形状で塗工される。
【００２１】
また、塗工部２０は、ステージ１６に真空吸着させた転写基材ＴＢに、触媒インクＩｎｃを塗工する。
触媒インクＩｎｃは、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含むインクである。
触媒インクＩｎｃの組成は、高分子電解質、水、アルコール系溶媒を混合した組成である。
【００２２】
触媒インクＩｎｃの固形分濃度は、５質量％以上１５質量％以下の範囲内に調整する。第一実施形態では、一例として、触媒インクＩｎｃの固形分濃度を１０質量％に調整した場合について説明する。
また、高分子電解質とカーボン（カーボン粒子）の質量比率（Ｉ／Ｃ）は、０．６以上１．６以下の範囲内に設定することが好適である。第一実施形態では、一例として、Ｉ／Ｃを１．０に調整した場合について説明する。
【００２３】
さらに、触媒インクＩｎｃとしては、乾燥時の発火を防ぐため、一般的に水分量の多い触媒インクを使用することが望ましい。このため、触媒インクＩｎｃの水分量は、３０質量％以上７５質量％以下の範囲内に調整することが好適である。第一実施形態では、一例として、触媒インクＩｎｃの水分量を５０質量％に調整した場合について説明する。
乾燥部２２は、塗工部２０よりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
【００２４】
また、パルス光照射部は、転写基材ＴＢの一方の面と、転写基材ＴＢに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
上述したように、触媒インクＩｎｃは、カーボン粒子を含む。このため、転写基材ＴＢに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射すると、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度が上昇して高温となり、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
【００２５】
これにより、転写基材ＴＢ上に、触媒インクＩｎｃを乾燥させた触媒層２が形成される。
なお、触媒層２がパルス光を吸収しやすい一方で、転写基材ＴＢは、パルス光を吸収しにくい。このため、転写基材ＴＢ及び触媒層２に対し、触媒層２を選択的に加熱することが可能となり、転写基材ＴＢとして、熱に弱い樹脂を用いることが可能となる。
【００２６】
また、乾燥部２２の構成は、パルス光照射装置以外に、熱風循環式オーブンや減圧乾燥装置を追加で搭載した構成としてもよい。
第一実施形態では、一例として、乾燥部２２の構成を、パルス光照射装置と、パルス光照射装置よりも上流側に配置した熱風循環式オーブンと、を備える構成とした場合について説明する。
【００２７】
パルス光照射部は、紫外から可視光のブロードな波長を持つ光を、パルス式で照射する装置であり、例えば、Ｘｅガスを使用するＸｅフラッシュランプ等を用いて形成されている。
パルス光照射部が照射するパルス光は、パルスの周波数と電圧とを随時調整可能な装置を用いて、適正なエネルギーで照射する。
【００２８】
なお、転写基材ＴＢの搬送速度を調整することで、パルス光の照射エネルギーを調整してもよい。
パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件は、例えば、電圧を、１０００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内とし、照射時間を、０．０５［ｍｓ］以上０．１５［ｍｓ］以下の範囲内とする。
【００２９】
なお、パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件は、電圧及び照射時間の数値が高いほど、パルス光の照射エネルギーが増加して、高温処理となる。
上述した照射条件の電圧及び照射時間が上記の範囲を超えると、転写基材ＴＢが軟化する。一方、上述した照射条件の電圧及び照射時間が上記の範囲未満となると、触媒インクＩｎｃを十分に乾燥させることが不可能となる。このため、第一実施形態では、パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件の電圧及び照射時間を、上述した範囲内に設定する。
【００３０】
マスク材剥離ロール２４は、加温部１８よりも下流側に配置されており、マスク材ラミネートロール１４で貼り合わせた転写基材ＴＢとマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
マスク材巻取りロール２６は、マスク材剥離ロール２４が転写基材ＴＢから剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
【００３１】
マスク材巻取りロール２６に巻き取られるマスク材ＭＳには、転写基材ＴＢのマスク材ＭＳを貼り合わせた面に触媒インクＩｎｃを吐出した際に、マスク材ＭＳの空隙部を通過しなかった分の触媒インクＩｎｃが付着している。このため、マスク材巻取りロール２６には、図１中に表すように、触媒インクＩｎｃが付着したマスク材ＭＳが巻き取られる。
また、マスク材剥離ロール２４によりマスク材ＭＳが剥離された転写基材ＴＢは、触媒層転写ロール３０へ搬送される。
【００３２】
樹脂基材送り出し機構２８は、樹脂基材巻出しロール２８ａと、第一回転装置（図示せず）を備えている。
樹脂基材巻出しロール２８ａには、ロール状の樹脂基材ＲＢが巻き付けられている。
第一回転装置は、モータ等を用いて形成されており、樹脂基材巻出しロール２８ａを、樹脂基材ＲＢを送り出す方向へ回転させる。
【００３３】
触媒層転写ロール３０は、マスク材剥離ロール２４及び樹脂基材巻出しロール２８ａよりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
また、触媒層転写ロール３０は、樹脂基材巻出しロール２８ａから送り出された樹脂基材ＲＢと、マスク材ＭＳが剥離した転写基材ＴＢを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
【００３４】
ここで、触媒層転写ロール３０では、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１（図１中では、上側の面）と、転写基材ＴＢの触媒インクＩｎｃを塗工した面とを対向させた状態で、樹脂基材ＲＢと転写基材ＴＢを二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。これにより、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に、転写基材ＴＢに塗工された触媒インクＩｎｃを転写することで、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒層２を形成し、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを形成する。
【００３５】
具体的には、図２中に表すように、樹脂基材ＲＢと転写基材ＴＢを、触媒層転写ロール３０を形成する二つのロール３０ａ，３０ｂで挟む。さらに、転写基材ＴＢに塗工された触媒インクＩｎｃを、高温下で樹脂基材ＲＢに高圧プレスすることで、樹脂基材ＲＢに触媒層２を転写する。
転写基材剥離ロール３２は、触媒層転写ロール３０よりも下流側に配置されており、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢへ転写した後の転写基材ＴＢを、樹脂基材ＲＢから剥離させる。
【００３６】
転写基材巻取りロール３４は、転写基材剥離ロール３２が樹脂基材ＲＢから剥離させた転写基材ＴＢを巻き取る。
すなわち、転写基材巻取りロール３４は、送り出し機構（転写基材巻出しロール１０）で送り出された転写基材ＴＢを巻き取る巻き取り機構を形成する。
樹脂基材巻き取り機構３６は、樹脂基材巻取りロール３６ａと、第二回転装置（図示せず）を備えている。
【００３７】
樹脂基材巻取りロール３６ａには、樹脂基材巻出しロール２８ａから送り出され、一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成された樹脂基材ＲＢが巻き付けられている。
第二回転装置は、モータ等を用いて形成されており、樹脂基材巻取りロール３６ａを、樹脂基材ＲＢを巻き取る方向へ回転させる。
上述した構成により、第一実施形態の基材製造装置１が備える乾燥部２２は、送り出し機構と巻き取り機構により搬送している転写基材ＴＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００３８】
（触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造方法）
図１及び図２を参照して、第一実施形態の基材製造装置１を用いた、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造方法（以降の説明では、「樹脂基材製造方法」と記載する場合がある）について説明する。
樹脂基材製造方法は、触媒インク付加工程と、乾燥工程と、を含む。
【００３９】
触媒インク付加工程は、塗工工程と、転写工程と、を含む。
塗工工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、転写基材ＴＢの一方の面に塗工する。
また、塗工工程では、多孔質材で形成されたステージ１６に真空吸着させた転写基材ＴＢに、触媒インクＩｎｃを塗工する。
【００４０】
また、塗工工程には、ステージ加温工程を含む。
ステージ加温工程では、塗工部２０が転写基材ＴＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、加温部１８によってステージ１６を加温する。
転写工程では、触媒層転写ロール３０により、塗工工程で転写基材ＴＢに塗工されて乾燥工程で乾燥した触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面に転写する。
【００４１】
したがって、触媒インク付加工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加して、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒層２を形成する。
乾燥工程では、触媒インクＩｎｃを塗工した転写基材ＴＢを乾燥させる。
また、乾燥工程では、送り出し機構及び巻き取り機構で搬送しているロール状の転写基材ＴＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００４２】
また、乾燥工程には、パルス光照射工程を含む。
パルス光照射工程では、転写基材ＴＢの一方の面及び触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、第一実施形態の樹脂基材製造方法では、乾燥工程に、パルス光照射工程の前工程である熱風乾燥工程を含む。
【００４３】
熱風乾燥工程では、熱風循環式オーブンを用いて触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
なお、熱風乾燥工程では、転写基材ＴＢの搬送を予め設定した時間（例えば、１０［ｓ］）で停止させた状態で、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、熱風乾燥工程では、例えば、３０［℃］以上７０［℃］以下の範囲内の温度で、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００４４】
以上説明したように、第一実施形態の基材製造装置１であれば、乾燥部２２が含み、パルス光を照射するパルス光照射部からパルス光を照射して、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加した触媒インクＩｎｃを乾燥させる。このため、乾燥時間の短縮が可能となり、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
また、上述した触媒層転写ロール３０は、転写基材ＴＢに塗工されて乾燥部２２で乾燥した触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面に転写する転写部に対応する。
また、上述した塗工部２０と触媒層転写ロール３０は、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加する触媒インク付加部に対応する。
【００４５】
（触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの構成）
図１中に表すように、第一実施形態の基材製造装置１で製造した触媒層付き樹脂基材ＣＲＢは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に、触媒インクＩｎｃを付加して形成された触媒層２を備えている。
また、第一実施形態の基材製造装置１で製造した触媒層付き樹脂基材ＣＲＢは、転写基材ＴＢに塗工されて乾燥部２２で乾燥した触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に転写して製造されている。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００４６】
（第一実施形態の効果）
第一実施形態の基材製造装置１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）触媒インク付加部が、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加する。これに加え、触媒インクＩｎｃを乾燥させる乾燥部２２が、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクＩｎｃを乾燥させるパルス光照射部を含む。
【００４７】
このため、乾燥部２２が含むパルス光照射部により、例えば、数千Ｖに及ぶ高出力の光（パルス光）を瞬間的に照射することが可能となり、パルス光の波長に吸収域を持つ物質の温度を瞬時に上げることが可能となる。
その結果、パルス光照射部からパルス光を照射して、触媒インクＩｎｃを乾燥させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃの乾燥時間を短縮することが可能となる。
これにより、転写基材ＴＢの製造に要する時間を短縮することが可能な、基材製造装置１を提供することが可能となる。
【００４８】
また、乾燥部２２がパルス光照射部を含むため、乾燥部２２の大型化を抑制することが可能となり、基材製造装置１の大型化を抑制することが可能となる。
さらに、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射することで、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度を上昇させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
これにより、触媒層２内の空隙を確保するとともに、触媒層２の表面粗さを低減させることが可能となるため、乾燥後の触媒層２の表面を、平滑にすることが可能となる。
【００４９】
（２）一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成される基材を、樹脂基材ＲＢとする。これに加え、一方の面に触媒インクＩｎｃが付加される基材を、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒インクＩｎｃを転写する転写基材ＴＢとする。
さらに、触媒インク付加部が、触媒インクＩｎｃを転写基材ＴＢのうち樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１と対向する面に塗工する塗工部２０を含む。これに加え、触媒インク付加部が、転写基材ＴＢに塗工されて乾燥部２２で乾燥した触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に転写して触媒層２を形成する転写部（触媒層転写ロール３０）を含む。
その結果、転写法を用いて、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造することが可能となる。
【００５０】
（３）転写基材ＴＢを設置するステージ１６を、多孔質材で形成する。これに加え、塗工部２０が、ステージ１６に真空吸着させた転写基材ＴＢに触媒インクＩｎｃを塗工する。
その結果、転写基材ＴＢを撓ませることなく、平坦な状態で触媒インクＩｎｃを転写基材ＴＢへ塗工することが可能となるため、触媒インクＩｎｃを均一に転写基材ＴＢへ塗工することが可能となる。
【００５１】
（４）加温部１８が、塗工部２０が転写基材ＴＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、ステージ１６を加温する。
その結果、転写基材ＴＢを加温しながら触媒インクＩｎｃを塗工することが可能となるため、転写基材ＴＢが溶媒吸収の影響を受けて膨潤することを回避することが可能となり、均一な転写基材ＴＢを形成することが可能となる。
【００５２】
（５）転写基材巻出しロール１０（送り出し機構）が、ロール状の転写基材ＴＢを送り出し、転写基材巻取りロール３４（巻き取り機構）が、転写基材巻出しロール１０で送り出された転写基材ＴＢを巻き取る。これに加え、乾燥部２２が、転写基材巻出しロール１０と転写基材巻取りロール３４により搬送している転写基材ＴＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００５３】
その結果、転写基材ＴＢのロール形態を保持することが可能となるため、転写基材ＴＢに効率良く触媒層２を形成することが可能となり、転写基材ＴＢの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
第一実施形態の樹脂基材製造方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
【００５４】
（６）触媒インク付加工程において、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃで樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加する。これに加え、触媒インクＩｎｃを乾燥させる乾燥工程に、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させるパルス光照射工程を含む。
このため、パルス光照射工程において、例えば、数千Ｖに及ぶ高出力の光（パルス光）を瞬間的に照射することが可能となり、パルス光の波長に吸収域を持つ物質の温度を瞬時に上げることが可能となる。
【００５５】
その結果、パルス光照射工程で照射するパルス光により、触媒インクＩｎｃを乾燥させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃの乾燥時間を短縮することが可能となる。
これにより、転写基材ＴＢの製造に要する時間を短縮することが可能な、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造方法を提供することが可能となる。
また、パルス光照射工程で触媒インクＩｎｃへパルス光を照射することで、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度を上昇させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
これにより、触媒層２内の空隙を確保するとともに、触媒層２の表面粗さを低減させることが可能となるため、乾燥後の触媒層２の表面を、平滑にすることが可能となる。
【００５６】
（変形例）
（１）第一実施形態では、転写基材ＴＢに触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、ダイ塗工法を用いたが、これに限定するものではなく、転写基材ＴＢに触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、例えば、スクリーン印刷やオフセット印刷等を用いてもよい。
（２）第一実施形態では、転写基材巻出しロール１０と転写基材巻取りロール３４により転写基材ＴＢを搬送して、転写基材ＴＢを製造した（ロール搬送方式）が、これに限定するものではなく、枚葉方式を用いて転写基材ＴＢを製造してもよい。
（３）第一実施形態では、図１中に表したように、平坦なステージ１６上で、転写基材ＴＢに触媒インクＩｎｃを塗工したが、樹脂基材に触媒インクＩｎｃを塗工する方法は、これに限定するものではない。すなわち、ロール状のステージ上で樹脂基材に触媒インクＩｎｃを塗工してもよい。
【００５７】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１及び図２を参照しつつ、図３を用いて、触媒層付き基材の製造装置（以降の説明では、「基材製造装置」と記載する場合がある）の構成について説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
【００５８】
第二実施形態の基材製造装置１は、基材（樹脂基材ＲＢ）の一方の面ＲＢ１に触媒層２を形成して、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造する装置である。また、触媒層２は、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工する（直接塗工方式）ことで形成されている。すなわち、第二実施形態では、一方の面に触媒インクＩｎｃが付加される基材が、一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成される樹脂基材ＲＢである。
【００５９】
図３中に表すように、基材製造装置１は、樹脂基材送り出し機構２８と、マスク材巻出しロール１２と、マスク材ラミネートロール１４と、ステージ１６と、加温部１８と、塗工部２０と、乾燥部２２と、を備えている。これに加え、基材製造装置１は、マスク材剥離ロール２４と、マスク材巻取りロール２６と、樹脂基材巻き取り機構３６と、を備えている。
【００６０】
樹脂基材送り出し機構２８は、樹脂基材巻出しロール２８ａと、第一回転装置（図示せず）を備えている。
樹脂基材巻出しロール２８ａには、ロール状の樹脂基材ＲＢが巻き付けられている。
第一回転装置は、モータ等を用いて形成されており、樹脂基材巻出しロール２８ａを、樹脂基材ＲＢを送り出す方向へ回転させる。すなわち、樹脂基材送り出し機構２８は、樹脂基材ＲＢを送り出す送り出し機構である。
【００６１】
マスク材巻出しロール１２は、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
マスク材ＭＳは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工する触媒インクＩｎｃの形状を、触媒層２の形状に対応する形状とするために用いるシート状の部材である。また、マスク材ＭＳは、塗工した触媒インクＩｎｃを乾燥させて触媒層２を形成した後は、樹脂基材ＲＢから剥離させることで、樹脂基材ＲＢに所望の形状の触媒層２を形成するための部材である。なお、マスク材ＭＳは、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造には、一般的に用いられる部材である。
【００６２】
また、マスク材ＭＳには、触媒層２の形状に対応する形状の空隙部（図示せず）が形成されている。
マスク材ラミネートロール１４は、樹脂基材送り出し機構２８及びマスク材巻出しロール１２よりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
【００６３】
また、マスク材ラミネートロール１４は、樹脂基材送り出し機構２８から送り出された樹脂基材ＲＢと、マスク材巻出しロール１２から送り出されたマスク材ＭＳを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
ステージ１６は、マスク材ラミネートロール１４よりも下流側に配置されており、樹脂基材ＲＢを設置する平板形状の部材である。
【００６４】
また、ステージ１６は、多孔質材（例えば、セラミックスや樹脂等の、吸着孔の細かい材質）で形成されている。
ステージ１６を多孔質材で形成する理由は、後述する触媒インクＩｎｃの塗工時に、樹脂基材ＲＢが溶媒を吸収して膨潤するためである。
また、ステージ１６は、樹脂基材ＲＢを吸着（真空吸着）するための吸着機構（図示せず）を備える。
【００６５】
加温部１８は、例えば、ヒータを用いて形成されており、ステージ１６を加温する。
また、加温部１８は、塗工部２０が樹脂基材ＲＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、ステージ１６を加温する。
塗工部２０は、樹脂基材ＲＢを間に挟んで、ステージ１６と対向して配置されている。
また、塗工部２０は、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、ダイヘッドから吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
【００６６】
すなわち、塗工部２０は、触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工して付加する。
すなわち、第二実施形態では、樹脂基材ＲＢに触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、ダイ塗工法を用いる。
樹脂基材ＲＢのマスク材ＭＳを貼り合わせた面に吐出された触媒インクＩｎｃは、マスク材ＭＳの空隙部を通過して、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に、触媒層２の形状に対応する形状で塗工される。
【００６７】
また、塗工部２０は、ステージ１６に真空吸着させた樹脂基材ＲＢに、触媒インクＩｎｃを塗工する。
乾燥部２２は、塗工部２０よりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
また、パルス光照射部は、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１と、樹脂基材ＲＢに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００６８】
上述したように、触媒インクＩｎｃは、カーボン粒子を含む。このため、樹脂基材ＲＢに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射すると、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度が上昇して高温となり、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
これにより、転写基材ＴＢ上に、触媒インクＩｎｃを乾燥させた触媒層２が形成される。
【００６９】
したがって、パルス光照射部は、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクＩｎｃを乾燥させて、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に触媒層２を形成する。
なお、触媒層２がパルス光を吸収しやすい一方で、樹脂基材ＲＢは、パルス光を吸収しにくい。このため、樹脂基材ＲＢ及び触媒層２に対し、触媒層２を選択的に加熱することが可能となり、樹脂基材ＲＢとして、熱に弱い樹脂を用いることが可能となる。
【００７０】
なお、乾燥部２２の構成は、パルス光照射装置以外に、熱風循環式オーブンや減圧乾燥装置を追加で搭載した構成としてもよい。
第二実施形態では、一例として、乾燥部２２の構成を、パルス光照射装置と、パルス光照射装置よりも上流側に配置した熱風循環式オーブンと、を備える構成とした場合について説明する。
【００７１】
パルス光照射部が照射するパルス光は、パルスの周波数と電圧とを随時調整可能な装置を用いて、適正なエネルギーで照射する。なお、樹脂基材ＲＢの搬送速度を調整することで、パルス光の照射エネルギーを調整してもよい。
パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件は、例えば、電圧を、１０００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内とし、照射時間を、０．０５［ｍｓ］以上０．１５［ｍｓ］以下の範囲内とする。
【００７２】
なお、パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件は、電圧及び照射時間の数値が高いほど、パルス光の照射エネルギーが増加して、高温処理となる。
上述した照射条件の電圧及び照射時間が上記の範囲を超えると、樹脂基材ＲＢが軟化する。一方、上述した照射条件の電圧及び照射時間が上記の範囲未満となると、触媒インクＩｎｃを十分に乾燥させることが不可能となる。このため、第二実施形態では、パルス光照射部が照射するパルス光の照射条件の電圧及び照射時間を、上述した範囲内に設定する。
【００７３】
マスク材剥離ロール２４は、加温部１８よりも下流側に配置されており、マスク材ラミネートロール１４で貼り合わせた樹脂基材ＲＢとマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
マスク材巻取りロール２６は、マスク材剥離ロール２４が樹脂基材ＲＢから剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
【００７４】
マスク材巻取りロール２６に巻き取られるマスク材ＭＳには、樹脂基材ＲＢのマスク材ＭＳを貼り合わせた面に触媒インクＩｎｃを吐出した際に、マスク材ＭＳの空隙部を通過しなかった分の触媒インクＩｎｃが付着している。このため、マスク材巻取りロール２６には、図３中に表すように、触媒インクＩｎｃが付着したマスク材ＭＳが巻き取られる。
また、マスク材剥離ロール２４によりマスク材ＭＳが剥離された樹脂基材ＲＢは、樹脂基材巻き取り機構３６へ搬送される。
【００７５】
樹脂基材巻き取り機構３６は、樹脂基材巻取りロール３６ａと、第二回転装置（図示せず）を備えている。
樹脂基材巻取りロール３６ａには、樹脂基材巻出しロール２８ａから送り出され、一方の面ＲＢ１に触媒層２が形成された樹脂基材ＲＢが巻き付けられている。すなわち、樹脂基材巻き取り機構３６は、樹脂基材送り出し機構２８で送り出された樹脂基材ＲＢを巻き取る巻き取り機構である。
【００７６】
第二回転装置は、モータ等を用いて形成されており、樹脂基材巻取りロール３６ａを、樹脂基材ＲＢを巻き取る方向へ回転させる。
上述した構成により、第二実施形態の基材製造装置１が備える乾燥部２２は、送り出し機構と巻き取り機構により搬送している樹脂基材ＲＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【００７７】
（触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造方法）
図３を参照して、第二実施形態の基材製造装置１を用いた、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造方法（以降の説明では、「樹脂基材製造方法」と記載する場合がある）について説明する。
樹脂基材製造方法は、触媒インク付加工程と、乾燥工程と、を含む。
【００７８】
触媒インク付加工程は、塗工工程を含む。
塗工工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工する。
また、塗工工程では、多孔質材で形成されたステージ１６に真空吸着させた樹脂基材ＲＢに、触媒インクＩｎｃを塗工する。
【００７９】
また、塗工工程には、ステージ加温工程を含む。
ステージ加温工程では、塗工部２０が樹脂基材ＲＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、加温部１８によってステージ１６を加温する。
したがって、触媒インク付加工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加する。
【００８０】
乾燥工程では、触媒インクＩｎｃを塗工した樹脂基材ＲＢを乾燥させる。
また、乾燥工程では、送り出し機構及び巻き取り機構で搬送しているロール状の樹脂基材ＲＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、乾燥工程には、パルス光照射工程を含む。
【００８１】
パルス光照射工程では、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１及び触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、第二実施形態の樹脂基材製造方法では、乾燥工程に、パルス光照射工程の前工程である熱風乾燥工程を含む。
以上説明したように、第二実施形態の基材製造装置１であれば、乾燥部２２が含み、パルス光を照射するパルス光照射部からパルス光を照射して、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。このため、乾燥時間の短縮が可能となり、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
また、上述した塗工部２０は、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に付加する触媒インク付加部に対応する。
【００８２】
（触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの構成）
図３中に表すように、第二実施形態の基材製造装置１で製造した触媒層付き樹脂基材ＣＲＢは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に、触媒インクＩｎｃを付加して形成された触媒層２を備えている。
また、第二実施形態の基材製造装置１で製造した触媒層付き樹脂基材ＣＲＢは、樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工された触媒インクＩｎｃを、乾燥部２２で乾燥させて製造されている。
なお、上述した第二実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第二実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００８３】
（第二実施形態の効果）
第二実施形態の基材製造装置１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）触媒インク付加部が、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢの一方の面ＲＢ１に塗工して付加する塗工部２０を含む。
【００８４】
このため、直接塗工方式を用いて、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造することが可能となる。
その結果、触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢへ直接塗工することによって、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢを製造することが可能となり、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造に要する工程数を削減することが可能となる。
【００８５】
（２）樹脂基材ＲＢを設置するステージ１６を、多孔質材で形成する。これに加え、塗工部２０が、ステージ１６に真空吸着させた樹脂基材ＲＢに触媒インクＩｎｃを塗工する。
その結果、樹脂基材ＲＢを撓ませることなく、平坦な状態で触媒インクＩｎｃを樹脂基材ＲＢへ塗工することが可能となるため、触媒インクＩｎｃを均一に樹脂基材ＲＢへ塗工することが可能となる。
【００８６】
（３）加温部１８が、塗工部２０が樹脂基材ＲＢへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、ステージ１６を加温する。
その結果、樹脂基材ＲＢを加温しながら触媒インクＩｎｃを塗工することが可能となるため、樹脂基材ＲＢが溶媒吸収の影響を受けて膨潤することを回避することが可能となり、均一な樹脂基材ＲＢを形成することが可能となる。
【００８７】
（４）樹脂基材送り出し機構２８が、ロール状の樹脂基材ＲＢを送り出し、樹脂基材巻き取り機構３６が、樹脂基材送り出し機構２８で送り出された樹脂基材ＲＢを巻き取る。これに加え、乾燥部２２が、樹脂基材送り出し機構２８と樹脂基材巻き取り機構３６により搬送している樹脂基材ＲＢへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
その結果、樹脂基材ＲＢのロール形態を保持することが可能となるため、樹脂基材ＲＢに効率良く触媒層２を形成することが可能となり、触媒層付き樹脂基材ＣＲＢの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【００８８】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１から図３を参照しつつ、図４及び図５を用いて、膜電極接合体の製造装置（以降の説明では、「膜電極接合体製造装置」と記載する場合がある）の構成について説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
【００８９】
第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００は、図４中に表すように、基材（高分子電解質膜ＥＭ）の両面に第一電気触媒層２Ａ（触媒層）及び第二電気触媒層２Ｂ（触媒層）が形成された、膜電極接合体ＢＪを製造する装置である。
すなわち、第三実施形態では、第一実施形態及び第二実施形態と異なり、触媒層を形成する基材を、高分子電解質膜ＥＭとする。また、第三実施形態では、両面に触媒層が形成される基材が、高分子電解質膜ＥＭである。
【００９０】
第三実施形態では、一例として、高分子電解質膜ＥＭがロール状である場合について説明する。
なお、図４中では、高分子電解質膜ＥＭの搬送方向を、「搬送方向」と表す。また、以降の説明で「下流側」と記載する側は、高分子電解質膜ＥＭの搬送方向における下流側である。
【００９１】
膜電極接合体製造装置１００で製造する膜電極接合体ＢＪ（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、固体高分子形燃料電池（高分子形燃料電池）の部品となる。
固体高分子形燃料電池は、電解質膜である高分子電解質膜ＥＭを、燃料極（アノード）と空気極（カソード）で挟んだ構造となっている。
【００９２】
また、固体高分子形燃料電池は、燃料極側に水素を含む燃料ガス（水素ガス）を供給し、空気極側に酸素を含む酸化剤ガス（酸素ガス）を供給することで、以下の式（１）及び（２）で表す電気化学反応により発電する。
アノード：Ｈ２  →  ２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−  …  （１）
カソード：１／２Ｏ２  ＋  ２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−  →  Ｈ２Ｏ  …  （２）
アノード及びカソードは、それぞれ、電気触媒層とガス拡散層の積層構造からなる。
【００９３】
アノード側触媒層に供給された燃料ガスは、電極触媒によりプロトンと電子となる（反応１）。
プロトンは、アノード側触媒層内の高分子電解質、高分子電解質膜を通り、カソードに移動する。電子は、外部回路を通り、カソードに移動する。カソード側触媒層では、プロトンと電子と外部から供給された酸化剤ガスが反応して水を生成する（反応２）。
【００９４】
このように、固体高分子形燃料電池は、電子が外部回路を通ることにより発電する電池である。
図５中に表すように、膜電極接合体ＢＪには、高分子電解質膜ＥＭの両面に第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂを形成した後、さらに、高分子電解質膜ＥＭの両面にガスケット４が形成される。
【００９５】
第一電気触媒層２Ａと第二電気触媒層２Ｂは、高分子電解質膜ＥＭを挟んで互いに対向している。
第三実施形態では、一例として、第一電気触媒層２Ａが空気極（カソード）を形成し、と第二電気触媒層２Ｂが燃料極（アノード）を形成する場合について説明する。
また、説明のために図示を省略するが、第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂと高分子電解質膜ＥＭとの間には、それぞれ、第一電気触媒層２Ａと第二電気触媒層２Ｂ及び高分子電解質膜ＥＭを挟んで、互いに向い合う一対のガス拡散層が設けられている。
【００９６】
また、説明のために図示を省略するが、膜電極接合体ＢＪは、互いに向い合う一対のセパレーターによって挟持されている。
ガスケット４は、第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂの外周を囲うように、高分子電解質膜ＥＭを挟持する形で形成されている。
図４中に表すように、膜電極接合体製造装置１００は、第一転写基材巻出しロール１０Ａと、第一マスク材巻出しロール１２Ａと、第一マスク材ラミネートロール１４Ａと、第一ステージ１６Ａと、第一加温部１８Ａと、第一塗工部２０Ａと、を備えている。
これに加え、膜電極接合体製造装置１００は、第一乾燥部２２Ａと、第二転写基材巻出しロール１０Ｂと、第二マスク材巻出しロール１２Ｂと、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂと、を備えている。また、膜電極接合体製造装置１００は、第二ステージ１６Ｂと、第二加温部１８Ｂと、第二塗工部２０Ｂと、第二乾燥部２２Ｂと、を備えている。
【００９７】
さらに、膜電極接合体製造装置１００は、第一マスク材剥離ロール２４Ａと、第一マスク材巻取りロール２６Ａと、第二マスク材剥離ロール２４Ｂと、第二マスク材巻取りロール２６Ｂと、電解質膜送り出し機構３８と、触媒層転写ロール３０と、を備えている。これに加え、膜電極接合体製造装置１００は、第一転写基材剥離ロール３２Ａと、第一転写基材巻取りロール３４Ａと、第二転写基材剥離ロール３２Ｂと、第二転写基材巻取りロール３４Ｂと、電解質膜巻き取り機構４０と、を備えている。
【００９８】
第一転写基材巻出しロール１０Ａ、第一マスク材巻出しロール１２Ａ、第一マスク材ラミネートロール１４Ａ、第一ステージ１６Ａ、第一加温部１８Ａ、第一塗工部２０Ａ、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１（図４中では、上側の面）の側に配置されている。これに加え、第一乾燥部２２Ａは、第一マスク材剥離ロール２４Ａ、第一マスク材巻取りロール２６Ａ、第一転写基材剥離ロール３２Ａ、第一転写基材巻取りロール３４Ａも、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ１の側に配置されている。
【００９９】
第二転写基材巻出しロール１０Ｂ、第二マスク材巻出しロール１２Ｂ、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂ、第二ステージ１６Ｂ、第二加温部１８Ｂ、第二塗工部２０Ｂ、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２（図４中では、下側の面）の側に配置されている。これに加え、第二乾燥部２２Ｂは、第二マスク材剥離ロール２４Ｂ、第二マスク材巻取りロール２６Ｂ、第二転写基材剥離ロール３２Ｂ、第二転写基材巻取りロール３４Ｂも、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２の側に配置されている。
【０１００】
第一転写基材巻出しロール１０Ａは、ロール状の第一転写基材ＴＢ１が巻き付けられており、第一転写基材ＴＢ１を送り出す回転方向へ回転する。
すなわち、第一転写基材巻出しロール１０Ａは、第一転写基材ＴＢ１を送り出す送り出し機構を形成する。
第二転写基材巻出しロール１０Ｂは、ロール状の第二転写基材ＴＢ２が巻き付けられており、第二転写基材ＴＢ２を送り出す回転方向へ回転する。
【０１０１】
すなわち、第二転写基材巻出しロール１０Ｂは、第二転写基材ＴＢ２を送り出す送り出し機構を形成する。
第一マスク材巻出しロール１２Ａは、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
第二マスク材巻出しロール１２Ｂは、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
【０１０２】
第一マスク材ラミネートロール１４Ａは、第一転写基材巻出しロール１０Ａ及び第一マスク材巻出しロール１２Ａよりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
また、第一マスク材ラミネートロール１４Ａは、第一転写基材巻出しロール１０Ａから送り出された第一転写基材ＴＢ１と、第一マスク材巻出しロール１２Ａから送り出されたマスク材ＭＳを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
【０１０３】
第二マスク材ラミネートロール１４Ｂは、第二転写基材巻出しロール１０Ｂ及び第二マスク材巻出しロール１２Ｂよりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
また、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂは、第二転写基材巻出しロール１０Ｂから送り出された第二転写基材ＴＢ２と、第二マスク材巻出しロール１２Ｂから送り出されたマスク材ＭＳを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
【０１０４】
第一ステージ１６Ａは、第一マスク材ラミネートロール１４Ａよりも下流側に配置されており、第一転写基材ＴＢ１を設置する平板形状の部材である。
第二ステージ１６Ｂは、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂよりも下流側に配置されており、第二転写基材ＴＢ２を設置する平板形状の部材である。
また、第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂは、多孔質材（例えば、セラミックスや樹脂等の、吸着孔の細かい材質）で形成されている。
【０１０５】
また、第一ステージ１６Ａは、第一転写基材ＴＢ１を吸着（真空吸着）するための吸着機構（図示せず）を備える。同様に、第二ステージ１６Ｂは、第二転写基材ＴＢ２を吸着（真空吸着）するための吸着機構（図示せず）を備える。
第一加温部１８Ａは、例えば、ヒータを用いて形成されており、第一ステージ１６Ａを加温する。
【０１０６】
また、第一加温部１８Ａは、第一塗工部２０Ａが第一転写基材ＴＢ１への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一ステージ１６Ａを加温する。
第二加温部１８Ｂは、例えば、ヒータを用いて形成されており、第二ステージ１６Ｂを加温する。
また、第二加温部１８Ｂは、第二塗工部２０Ｂが第二転写基材ＴＢ２への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第二ステージ１６Ｂを加温する。
【０１０７】
第一塗工部２０Ａは、転写基材ＴＢを間に挟んで、第一ステージ１６Ａと対向して配置されている。
また、第一塗工部２０Ａは、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、第一転写基材ＴＢ１の一方の面（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１０８】
また、第一塗工部２０Ａは、第一ステージ１６Ａに真空吸着させた第一転写基材ＴＢ１に、触媒インクＩｎｃを塗工する。
第二塗工部２０Ｂは、転写基材ＴＢを間に挟んで、第二ステージ１６Ｂと対向して配置されている。
また、第二塗工部２０Ｂは、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、第二転写基材ＴＢ２の一方の面（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１０９】
すなわち、第三実施形態では、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２に触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、ダイ塗工法を用いる。
また、第二塗工部２０Ｂは、第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた第二転写基材ＴＢ２に、触媒インクＩｎｃを塗工する。
第一乾燥部２２Ａは、第一塗工部２０Ａよりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
【０１１０】
また、第一乾燥部２２Ａが含むパルス光照射部は、第一転写基材ＴＢ１の一方の面と、第一転写基材ＴＢ１に塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
第二乾燥部２２Ｂは、第二塗工部２０Ｂよりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
【０１１１】
また、第二乾燥部２２Ｂが含むパルス光照射部は、第二転写基材ＴＢ２の一方の面と、第二転写基材ＴＢ２に塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
第一マスク材剥離ロール２４Ａは、第一加温部１８Ａよりも下流側に配置されており、第一マスク材ラミネートロール１４Ａで貼り合わせた第一転写基材ＴＢ１とマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
【０１１２】
第二マスク材剥離ロール２４Ｂは、第二加温部１８Ｂよりも下流側に配置されており、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂで貼り合わせた第二転写基材ＴＢ２とマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
第一マスク材巻取りロール２６Ａは、第一マスク材剥離ロール２４Ａが第一転写基材ＴＢ１から剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
【０１１３】
第二マスク材巻取りロール２６Ｂは、第二マスク材剥離ロール２４Ｂが第二転写基材ＴＢ２から剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
電解質膜送り出し機構３８は、電解質膜巻出しロール３８ａと、第一回転装置（図示せず）を備えている。
電解質膜巻出しロール３８ａには、ロール状の高分子電解質膜ＥＭが巻き付けられている。
【０１１４】
第一回転装置は、モータ等を用いて形成されており、電解質膜巻出しロール３８ａを、高分子電解質膜ＥＭを送り出す方向へ回転させる。
触媒層転写ロール３０は、第一マスク材剥離ロール２４Ａ、第二マスク材剥離ロール２４Ｂ及び電解質膜巻出しロール３８ａよりも下流側に配置されており、近接して配置した二つ一組のロールで形成されている。
【０１１５】
また、触媒層転写ロール３０は、電解質膜巻出しロール３８ａから送り出された高分子電解質膜ＥＭと、マスク材ＭＳが剥離した転写基材ＴＢを、二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
ここで、触媒層転写ロール３０では、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１と、第一転写基材ＴＢ１の触媒インクＩｎｃを塗工した面とを対向させて、高分子電解質膜ＥＭと第一転写基材ＴＢ１を二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。これに加え、触媒層転写ロール３０では、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２と、第二転写基材ＴＢ２の触媒インクＩｎｃを塗工した面とを対向させて、高分子電解質膜ＥＭと第二転写基材ＴＢ２を二つのロールで挟みながら搬送して貼り合わせる。
【０１１６】
これにより、高分子電解質膜ＥＭの両面に、第一転写基材ＴＢ１に塗工された触媒インクＩｎｃと、第二転写基材ＴＢ２に塗工された触媒インクＩｎｃを転写することで、第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂを形成する。
第一転写基材剥離ロール３２Ａは、触媒層転写ロール３０よりも下流側に配置されており、塗工して乾燥させた触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭへ転写した後の第一転写基材ＴＢ１を、高分子電解質膜ＥＭから剥離させる。
【０１１７】
第一転写基材巻取りロール３４Ａは、第一転写基材剥離ロール３２Ａが高分子電解質膜ＥＭから剥離させた第一転写基材ＴＢ１を巻き取る。
すなわち、第一転写基材巻取りロール３４Ａは、送り出し機構（第一転写基材巻出しロール１０Ａ）で送り出された第一転写基材ＴＢ１を巻き取る巻き取り機構を形成する。
第二転写基材剥離ロール３２Ｂは、触媒層転写ロール３０よりも下流側に配置されており、塗工して乾燥させた触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭへ転写した後の第二転写基材ＴＢ２を、高分子電解質膜ＥＭから剥離させる。
【０１１８】
第二転写基材巻取りロール３４Ｂは、第二転写基材剥離ロール３２Ｂが高分子電解質膜ＥＭから剥離させた第二転写基材ＴＢ２を巻き取る。
すなわち、第二転写基材巻取りロール３４Ｂは、送り出し機構（第二転写基材巻出しロール１０Ｂ）で送り出された第二転写基材ＴＢ２を巻き取る巻き取り機構を形成する。
電解質膜巻き取り機構４０は、電解質膜巻取りロール４０ａと、第二回転装置（図示せず）を備えている。
【０１１９】
電解質膜巻取りロール４０ａには、電解質膜巻出しロール３８ａから送り出され、両面に第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂが形成された高分子電解質膜ＥＭが巻き付けられている。
第二回転装置は、モータ等を用いて形成されており、電解質膜巻取りロール４０ａを、高分子電解質膜ＥＭを巻き取る方向へ回転させる。
【０１２０】
上述した構成により、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００が備える第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂは、送り出し機構と巻き取り機構により搬送している第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２へパルス光を連続的に照射して加熱する。これにより、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００が備える第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂは、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【０１２１】
（膜電極接合体ＢＪの製造方法）
図４及び図５を参照して、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００を用いた、膜電極接合体ＢＪの製造方法（以降の説明では、「膜電極接合体製造方法」と記載する場合がある）について説明する。
膜電極接合体製造方法は、触媒インク付加工程と、乾燥工程と、を含む。
【０１２２】
触媒インク付加工程は、塗工工程と、転写工程と、を含む。
塗工工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、第一転写基材ＴＢ１の一方の面と、第二転写基材ＴＢ２の一方の面に塗工する。
また、塗工工程では、多孔質材で形成された第一ステージ１６Ａに真空吸着させた第一転写基材ＴＢ１と、多孔質材で形成された第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた第二転写基材ＴＢ２に、触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１２３】
また、塗工工程には、ステージ加温工程を含む。
ステージ加温工程では、第一塗工部２０Ａが第一転写基材ＴＢ１への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一加温部１８Ａによって第一ステージ１６Ａを加温する。これに加え、ステージ加温工程では、第二塗工部２０Ｂが第二転写基材ＴＢ２への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第二加温部１８Ｂによって第二ステージ１６Ｂを加温する。
【０１２４】
転写工程では、触媒層転写ロール３０により、塗工工程で第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２に塗工されて乾燥工程で乾燥した触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に転写する。
したがって、触媒インク付加工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に付加する。
【０１２５】
乾燥工程では、触媒インクＩｎｃを塗工した第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を乾燥させる。
また、乾燥工程では、送り出し機構及び巻き取り機構で搬送しているロール状の第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２へパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【０１２６】
また、乾燥工程には、パルス光照射工程を含む。
パルス光照射工程では、第一転写基材ＴＢ１の一方の面及び第二転写基材ＴＢ２の一方の面に塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、第三実施形態の膜電極接合体製造方法では、乾燥工程に、パルス光照射工程の前工程である熱風乾燥工程を含む。
【０１２７】
熱風乾燥工程では、熱風循環式オーブンを用いて触媒インクＩｎｃを塗工した第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を乾燥させる。
なお、熱風乾燥工程では、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２の搬送を予め設定した時間（例えば、１０［ｓ］）で停止させた状態で、触媒インクＩｎｃを塗工した第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を乾燥させる。
【０１２８】
以上説明したように、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００であれば、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂが含み、パルス光を照射するパルス光照射部からパルス光を照射して、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。このため、乾燥時間の短縮が可能となり、膜電極接合体ＢＪの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
また、上述した触媒層転写ロール３０は、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２に塗工されて第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂで乾燥した触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に転写する転写部に対応する。
また、上述した第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂと触媒層転写ロール３０は、触媒インクＩｎｃで高分子電解質膜ＥＭの両面に触媒インクＩｎｃを付加する触媒インク付加部に対応する。
【０１２９】
（膜電極接合体ＢＪの構成）
図５中に表すように、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００で製造した膜電極接合体ＢＪは、高分子電解質膜ＥＭの両面に、触媒インクＩｎｃを付加して形成された第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂを備えている。
【０１３０】
また、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００で製造した膜電極接合体ＢＪは、第一転写基材ＴＢ１に塗工されて第一乾燥部２２Ａで乾燥した触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１に転写して製造されている。これに加え、第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００で製造した膜電極接合体ＢＪは、第二転写基材ＴＢ２に塗工されて第二乾燥部２２Ｂで乾燥した触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２に転写して製造されている。
なお、上述した第三実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第三実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１３１】
（第三実施形態の効果）
第三実施形態の膜電極接合体製造装置１００であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）触媒インク付加部が、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクを、高分子電解質膜ＥＭの両面に付加する。これに加え、触媒インクＩｎｃを乾燥させる第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂが、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより触媒インクＩｎｃを乾燥させるパルス光照射部を含む。
【０１３２】
このため、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂが含むパルス光照射部により、例えば、数千Ｖに及ぶ高出力の光（パルス光）を瞬間的に照射することが可能となり、パルス光の波長に吸収域を持つ物質の温度を瞬時に上げることが可能となる。
その結果、パルス光照射部からパルス光を照射して、触媒インクＩｎｃを乾燥させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃの乾燥時間を短縮することが可能となる。
【０１３３】
これにより、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２の製造に要する時間を短縮することが可能な、膜電極接合体製造装置１００を提供することが可能となる。
また、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂがパルス光照射部を含むため、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂの大型化を抑制することが可能となり、膜電極接合体製造装置１００の大型化を抑制することが可能となる。
【０１３４】
さらに、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射することで、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度を上昇させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
これにより、第一電気触媒層２Ａ内及び第二電気触媒層２Ｂ内の空隙を確保するとともに、第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂの表面粗さを低減させることが可能となる。このため、乾燥後の第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂの表面を、平滑にすることが可能となる。
【０１３５】
（２）両面に第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂが形成される基材を、高分子電解質膜ＥＭとする。これに加え、一方の面に触媒インクＩｎｃが付加される基材を、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１に触媒インクＩｎｃを転写する第一転写基材ＴＢ１が、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ２に触媒インクＩｎｃを転写する第二転写基材ＴＢ２からなる。
【０１３６】
さらに、触媒インク付加部が、触媒インクＩｎｃを第一転写基材ＴＢ１のうち高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１と対向する面に塗工する第一塗工部２０Ａを含む。また、触媒インク付加部が、触媒インクＩｎｃを第二転写基材ＴＢ２のうち高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２と対向する面に塗工する第二塗工部２０Ｂを含む。
これに加え、触媒インク付加部が、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２に塗工されて第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂで乾燥した触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に転写する転写部（触媒層転写ロール３０）を含む。
その結果、転写法を用いて、膜電極接合体ＢＪを製造することが可能となる。
【０１３７】
（３）第一転写基材ＴＢ１を設置する第一ステージ１６Ａと、第二転写基材ＴＢ２を設置する第二ステージ１６Ｂとを、多孔質材で形成する。これに加え、第一塗工部２０Ａが、第一ステージ１６Ａに真空吸着させた第一転写基材ＴＢ１に触媒インクＩｎｃを塗工し、第二塗工部２０Ｂが、第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた第二転写基材ＴＢ２に触媒インクＩｎｃを塗工する。
その結果、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を撓ませることなく、平坦な状態で触媒インクＩｎｃを第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２へ塗工することが可能となる。これにより、触媒インクＩｎｃを、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２へ均一に塗工することが可能となる。
【０１３８】
（４）第一加温部１８Ａが、第一塗工部２０Ａが第一転写基材ＴＢ１への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一ステージ１６Ａを加温する。これに加え、第二加温部１８Ｂが、第二塗工部２０Ｂが第二転写基材ＴＢ２への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第二ステージ１６Ｂを加温する。
その結果、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を加温しながら触媒インクＩｎｃを塗工することが可能となるため、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２が溶媒吸収の影響を受けて膨潤することを回避することが可能となる。これにより、均一な第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２を形成することが可能となる。
【０１３９】
（５）第一転写基材巻出しロール１０Ａ（送り出し機構）が、ロール状の第一転写基材ＴＢ１を送り出し、第一転写基材巻取りロール３４Ａ（巻き取り機構）が、第一転写基材巻出しロール１０Ａで送り出された第一転写基材ＴＢ１を巻き取る。さらに、第二転写基材巻出しロール１０Ｂ（送り出し機構）が、ロール状の第二転写基材ＴＢ２を送り出し、第二転写基材巻取りロール３４Ｂ（巻き取り機構）が、第二転写基材巻出しロール１０Ｂで送り出された第二転写基材ＴＢ２を巻き取る。
【０１４０】
これに加え、第一乾燥部２２Ａが、第一転写基材巻出しロール１０Ａと第一転写基材巻取りロール３４Ａにより搬送している第一転写基材ＴＢ１へパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。さらに、第二乾燥部２２Ｂが、第二転写基材巻出しロール１０Ｂと第二転写基材巻取りロール３４Ｂにより搬送している第二転写基材ＴＢ２へパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【０１４１】
その結果、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２のロール形態を保持することが可能となるため、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２に、効率良く第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂを形成することが可能となる。これにより、第一転写基材ＴＢ１及び第二転写基材ＴＢ２の製造に要する時間を短縮することが可能となる。
第三実施形態の膜電極接合体製造方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
【０１４２】
（６）触媒インク付加工程において、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭの両面に付加する。これに加え、触媒インクＩｎｃを乾燥させる乾燥工程に、触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させるパルス光照射工程を含む。
このため、パルス光照射工程において、例えば、数千Ｖに及ぶ高出力の光（パルス光）を瞬間的に照射することが可能となり、パルス光の波長に吸収域を持つ物質の温度を瞬時に上げることが可能となる。
その結果、パルス光照射工程で照射するパルス光により、触媒インクＩｎｃを乾燥させることが可能となり、触媒インクＩｎｃの乾燥時間を短縮することが可能となる。
【０１４３】
これにより、転写基材ＴＢの製造に要する時間を短縮することが可能な、膜電極接合体ＢＪの製造方法を提供することが可能となる。
また、パルス光照射工程で触媒インクＩｎｃへパルス光を照射することで、パルス光を吸収したカーボン粒子の温度を上昇させることが可能となるため、触媒インクＩｎｃが含む溶媒を、効率的に揮発させることが可能となる。
これにより、第一電気触媒層２Ａ内及び第二電気触媒層２Ｂ内の空隙を確保するとともに、第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂの表面粗さを低減させることが可能となる。このため、乾燥後の第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂの表面を、平滑にすることが可能となる。
【０１４４】
（第四実施形態）
以下、本発明の第四実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図４及び図５を参照しつつ、図６を用いて、膜電極接合体の製造装置（以降の説明では、「膜電極接合体製造装置」と記載する場合がある）の構成について説明する。なお、上述した第一実施形態及び第三実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
【０１４５】
第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００は、図６中に表すように、基材（高分子電解質膜ＥＭ）の両面に第一電気触媒層２Ａ（触媒層）及び第二電気触媒層２Ｂ（触媒層）が形成された、膜電極接合体ＢＪを製造する装置である。
すなわち、第四実施形態では、第三実施形態と同様、触媒層を形成する基材を、高分子電解質膜ＥＭとする。また、触媒層は、触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭの両面に塗工する（直接塗工方式）ことで形成されている。
【０１４６】
図６中に表すように、膜電極接合体製造装置１００は、電解質膜送り出し機構３８と、第一マスク材巻出しロール１２Ａと、第二マスク材巻出しロール１２Ｂと、第一マスク材ラミネートロール１４Ａと、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂと、を備えている。これに加え、膜電極接合体製造装置１００は、第一ステージ１６Ａと、第二ステージ１６Ｂと、第一加温部１８Ａと、第二加温部１８Ｂと、第一塗工部２０Ａと、第二塗工部２０Ｂと、第一乾燥部２２Ａと、第二乾燥部２２Ｂと、を備えている。
【０１４７】
さらに、膜電極接合体製造装置１００は、第一マスク材剥離ロール２４Ａと、第二マスク材剥離ロール２４Ｂと、第一マスク材巻取りロール２６Ａと、第二マスク材巻取りロール２６Ｂと、電解質膜巻き取り機構４０と、を備えている。
第一マスク材巻出しロール１２Ａ、第一マスク材ラミネートロール１４Ａ、第二ステージ１６Ｂ、第二加温部１８Ｂ、第一塗工部２０Ａ、第一乾燥部２２Ａは、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１（図６中では、上側の面）の側に配置されている。これに加え、第一マスク材剥離ロール２４Ａ、第一マスク材巻取りロール２６Ａも、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１の側に配置されている。
【０１４８】
第二マスク材巻出しロール１２Ｂ、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂ、第一ステージ１６Ａ、第一加温部１８Ａ、第二塗工部２０Ｂ、第二乾燥部２２Ｂは、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２（図６中では、下側の面）の側に配置されている。これに加え、第二マスク材剥離ロール２４Ｂ、第二マスク材巻取りロール２６Ｂも、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２の側に配置されている。
【０１４９】
電解質膜送り出し機構３８は、電解質膜巻出しロール３８ａと、第一回転装置（図示せず）を備えている。
電解質膜巻出しロール３８ａには、ロール状の高分子電解質膜ＥＭが巻き付けられている。
第一回転装置は、モータ等を用いて形成されており、電解質膜巻出しロール３８ａを、高分子電解質膜ＥＭを送り出す方向へ回転させる。すなわち、電解質膜送り出し機構３８は、高分子電解質膜ＥＭを送り出す送り出し機構である。
【０１５０】
第一マスク材巻出しロール１２Ａは、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
第二マスク材巻出しロール１２Ｂは、ロール状のマスク材ＭＳが巻き付けられており、マスク材ＭＳを送り出す回転方向へ回転する。
第一マスク材ラミネートロール１４Ａは、電解質膜送り出し機構３８及び第一マスク材巻出しロール１２Ａよりも下流側に配置されたロールで形成されている。
【０１５１】
第二マスク材ラミネートロール１４Ｂは、電解質膜送り出し機構３８及び第二マスク材巻出しロール１２Ｂよりも下流側に配置されたロールで形成されている。
また、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂは、高分子電解質膜ＥＭを間に挟んで、第一マスク材ラミネートロール１４Ａと対向している。
そして、第一マスク材ラミネートロール１４Ａは、高分子電解質膜ＥＭと、第一マスク材巻出しロール１２Ａから送り出されたマスク材ＭＳを、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂと共に挟みながら搬送して貼り合わせる。
【０１５２】
また、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂは、高分子電解質膜ＥＭと、第二マスク材巻出しロール１２Ｂから送り出されたマスク材ＭＳを、第一マスク材ラミネートロール１４Ａと共に挟みながら搬送して貼り合わせる。
第一ステージ１６Ａは、第一マスク材ラミネートロール１４Ａよりも下流側に配置されており、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２と接触して高分子電解質膜ＥＭを設置する平板形状の部材である。また、
第二ステージ１６Ｂは、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂよりも下流側に配置されており、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１と接触して高分子電解質膜ＥＭを設置する平板形状の部材である。
【０１５３】
また、第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂは、多孔質材（例えば、セラミックスや樹脂等の、吸着孔の細かい材質）で形成されている。
また、第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂは、高分子電解質膜ＥＭを吸着（真空吸着）するための吸着機構（図示せず）を備える。
第一加温部１８Ａは、例えば、ヒータを用いて形成されており、第一ステージ１６Ａを加温する。
【０１５４】
また、第一加温部１８Ａは、第一塗工部２０Ａが高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一ステージ１６Ａを加温する。
第二加温部１８Ｂは、例えば、ヒータを用いて形成されており、第二ステージ１６Ｂを加温する。
また、第二加温部１８Ｂは、第二塗工部２０Ｂが高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２への触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第二ステージ１６Ｂを加温する。
【０１５５】
第一塗工部２０Ａは、高分子電解質膜ＥＭを間に挟んで、第一ステージ１６Ａと対向して配置されている。
また、第一塗工部２０Ａは、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１５６】
また、第一塗工部２０Ａは、第一ステージ１６Ａに真空吸着させた高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１に、触媒インクＩｎｃを塗工する。
第二塗工部２０Ｂは、高分子電解質膜ＥＭを間に挟んで、第二ステージ１６Ｂと対向して配置されている。
また、第二塗工部２０Ｂは、例えば、触媒インクＩｎｃを吐出可能なダイヘッドを用いて形成されており、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２（マスク材ＭＳを貼り合わせた面）に、吐出した触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１５７】
すなわち、第三実施形態では、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１及び高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２に触媒インクＩｎｃを塗工する方法として、ダイ塗工法を用いる。
また、第二塗工部２０Ｂは、第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２に、触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１５８】
第一乾燥部２２Ａは、第一塗工部２０Ａよりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
また、第一乾燥部２２Ａが含むパルス光照射部は、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１と、高分子電解質膜ＥＭに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。これにより、高分子電解質膜ＥＭの一方の面ＥＭ１に、第一電気触媒層２Ａを形成する。
【０１５９】
第二乾燥部２２Ｂは、第二塗工部２０Ｂよりも下流側に配置されており、パルス光を照射可能なパルス光照射部（図示せず）を含む。
また、第二乾燥部２２Ｂが含むパルス光照射部は、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２と、高分子電解質膜ＥＭに塗工した触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。これにより、高分子電解質膜ＥＭの他方の面ＥＭ２に、第二電気触媒層２Ｂを形成する。
【０１６０】
第一マスク材剥離ロール２４Ａは、第一加温部１８Ａよりも下流側に配置されており、第一マスク材ラミネートロール１４Ａで貼り合わせた高分子電解質膜ＥＭとマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
第二マスク材剥離ロール２４Ｂは、第二加温部１８Ｂよりも下流側に配置されており、第二マスク材ラミネートロール１４Ｂで貼り合わせた高分子電解質膜ＥＭとマスク材ＭＳのうち、マスク材ＭＳを剥離させる。
【０１６１】
第一マスク材巻取りロール２６Ａは、第一マスク材剥離ロール２４Ａが高分子電解質膜ＥＭから剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
第二マスク材巻取りロール２６Ｂは、第二マスク材剥離ロール２４Ｂが高分子電解質膜ＥＭから剥離させたマスク材ＭＳを巻き取る。
また、第一マスク材剥離ロール２４Ａ及び第二マスク材剥離ロール２４Ｂによりマスク材ＭＳが剥離された高分子電解質膜ＥＭは、電解質膜巻き取り機構４０へ搬送される。
【０１６２】
電解質膜巻き取り機構４０は、電解質膜巻取りロール４０ａと、第二回転装置（図示せず）を備えている。
電解質膜巻取りロール４０ａには、電解質膜巻出しロール３８ａから送り出され、両面に第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂが形成された高分子電解質膜ＥＭが巻き付けられている。
【０１６３】
第二回転装置は、モータ等を用いて形成されており、電解質膜巻取りロール４０ａを、高分子電解質膜ＥＭを巻き取る方向へ回転させる。すなわち、電解質膜巻き取り機構４０は、電解質膜送り出し機構３８で送り出された高分子電解質膜ＥＭを巻き取る巻き取り機構である。
上述した構成により、第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００が備える第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂは、送り出し機構と巻き取り機構により搬送している高分子電解質膜ＥＭへパルス光を連続的に照射して加熱する。これにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
【０１６４】
（膜電極接合体ＢＪの製造方法）
図６を参照して、第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００を用いた、膜電極接合体ＢＪの製造方法（以降の説明では、「膜電極接合体製造方法」と記載する場合がある）について説明する。
膜電極接合体製造方法は、触媒インク付加工程と、乾燥工程と、を含む。
【０１６５】
触媒インク付加工程は、塗工工程を含む。
塗工工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に塗工する。
また、塗工工程では、多孔質材で形成された第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた高分子電解質膜ＥＭに、触媒インクＩｎｃを塗工する。
【０１６６】
また、塗工工程には、ステージ加温工程を含む。
ステージ加温工程では、第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂが高分子電解質膜ＥＭへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一加温部１８Ａ及び第二加温部１８Ｂによって第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂを加温する。
したがって、触媒インク付加工程では、触媒が担持されたカーボン粒子と、樹脂と、溶媒と、を含む触媒インクＩｎｃを、高分子電解質膜ＥＭの両面に付加する。
【０１６７】
乾燥工程では、触媒インクＩｎｃを塗工した高分子電解質膜ＥＭを乾燥させる。
また、乾燥工程では、送り出し機構及び巻き取り機構で搬送しているロール状の高分子電解質膜ＥＭへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、乾燥工程には、パルス光照射工程を含む。
【０１６８】
パルス光照射工程では、高分子電解質膜ＥＭの両面及び触媒インクＩｎｃへパルス光を照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
また、第四実施形態の膜電極接合体製造方法では、乾燥工程に、パルス光照射工程の前工程である熱風乾燥工程を含む。
以上説明したように、第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００であれば、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂが含み、パルス光を照射するパルス光照射部からパルス光を照射して、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。このため、乾燥時間の短縮が可能となり、膜電極接合体ＢＪの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
また、上述した第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂは、触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭの両面に付加する触媒インク付加部に対応する。
【０１６９】
（膜電極接合体ＢＪの構成）
図６中に表すように、第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００で製造した膜電極接合体ＢＪは、高分子電解質膜ＥＭの両面に、触媒インクＩｎｃを付加して形成された第一電気触媒層２Ａ及び第二電気触媒層２Ｂを備えている。
また、第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００で製造した膜電極接合体ＢＪは、高分子電解質膜ＥＭの両面に塗工された触媒インクＩｎｃを、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂで乾燥させて製造されている。
なお、上述した第四実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第四実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１７０】
（第四実施形態の効果）
第四実施形態の膜電極接合体製造装置１００であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）触媒インク付加部が、触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭの両面に塗工して付加する第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂを含む。
このため、直接塗工方式を用いて、膜電極接合体ＢＪを製造することが可能となる。
その結果、触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭへ直接塗工することによって、膜電極接合体ＢＪを製造することが可能となり、膜電極接合体ＢＪの製造に要する工程数を削減することが可能となる。
【０１７１】
（２）高分子電解質膜ＥＭを設置する第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂを、多孔質材で形成する。これに加え、第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂが、第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂに真空吸着させた高分子電解質膜ＥＭに触媒インクＩｎｃを塗工する。
その結果、高分子電解質膜ＥＭを撓ませることなく、平坦な状態で触媒インクＩｎｃを高分子電解質膜ＥＭへ塗工することが可能となるため、触媒インクＩｎｃを均一に高分子電解質膜ＥＭへ塗工することが可能となる。
【０１７２】
（３）第一加温部１８Ａ及び第二加温部１８Ｂが、第一塗工部２０Ａ及び第二塗工部２０Ｂが高分子電解質膜ＥＭへの触媒インクＩｎｃの塗工を開始するまでに、第一ステージ１６Ａ及び第二ステージ１６Ｂを加温する。
その結果、高分子電解質膜ＥＭを加温しながら触媒インクＩｎｃを塗工することが可能となるため、高分子電解質膜ＥＭが溶媒吸収の影響を受けて膨潤することを回避することが可能となり、均一な高分子電解質膜ＥＭを形成することが可能となる。
【０１７３】
（４）電解質膜送り出し機構が、ロール状の高分子電解質膜ＥＭを送り出し、電解質膜巻き取り機構４０が、電解質膜送り出し機構で送り出された高分子電解質膜ＥＭを巻き取る。これに加え、第一乾燥部２２Ａ及び第二乾燥部２２Ｂが、電解質膜送り出し機構と電解質膜巻き取り機構４０により搬送している高分子電解質膜ＥＭへパルス光を連続的に照射して加熱することにより、触媒インクＩｎｃを乾燥させる。
その結果、高分子電解質膜ＥＭのロール形態を保持することが可能となるため、高分子電解質膜ＥＭに効率良く触媒層２を形成することが可能となり、膜電極接合体ＢＪの製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【実施例】
【０１７４】
第三実施形態の図４を参照しつつ、以下に記載する実施例により、本発明例の膜電極接合体と、比較例の膜電極接合体について説明する。
（本発明例の膜電極接合体）
触媒インクＩｎｃには、カーボン粒子と電解質をエタノールと水の混合液に分散させた液を使用し、塗工には、ダイ塗工方式を採用した。
【０１７５】
高分子電解質膜ＥＭへ触媒層２を形成する方法には、転写方式を用いた。
転写基材ＴＢには、幅が３００［ｍｍ］でロール状のＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムを使用した。なお、転写基材ＴＢには、高分子電解質膜ＥＭへ触媒層２を転写した後の剥離性を考慮して、表面が疎水処理されているものを使用した。
【０１７６】
膜電極接合体製造装置１００の構成は、図４中に表したものと同様、ロール搬送装置と、パルス光照射部を備える構成とした。
パルス光照射部は一灯式（ランプ本数が１本）のものを使用し、ロールの搬送速度とパルス光の照射エネルギーをコントロールすることで、乾燥条件を調整した。
パルス光には、Ｘｅガスによるフラッシュ光源（ランプ）を使用し、パルス光の波長としては、２００［ｎｍ］以上８００［ｎｍ］以下の範囲内でブロードに存在するものを選定した。
【０１７７】
ステージ１６には、セラミックス製の多孔質基材を使用し、基材の吸着機能を備える構造とした。
そして、ロール状の転写基材ＴＢと高分子電解質膜ＥＭを、図４中に表したように、一定のテンションをかけて保持し、間欠搬送することで、塗工工程と乾燥工程を実施した。なお、実施例における乾燥工程には、乾燥工程において、パルス光の照射による乾燥のみを行った。
【０１７８】
具体的には、転写基材ＴＢにマスク材ＭＳを貼合し、塗工したいエリアを間欠送りによってステージ１６まで搬送した後、ステージ１６に転写基材ＴＢを吸着させた。マスク材ＭＳには、形成する触媒層２と同一形状の開口（開口面積：１００［ｍｍ］×１００［ｍｍ］）を設けた。
そして、触媒インクＩｎｃは、ポンプ送りによってダイヘッドに送液し、マスク材ＭＳの開口部に塗工した。乾燥後の塗工膜厚は、空気極（カソード）、燃料極（アノード）とも、１０［μｍ］となるように、触媒インクＩｎｃを送液するポンプの出力を調整した。
【０１７９】
さらに、塗工後の転写基材ＴＢをパルス光照射部の手前まで間欠送りし、その後、一定の搬送速度でロール搬送することで、パルス光を塗工面全体に照射した。
ここで、パルス光の電圧は１６００［Ｖ］とし、照射時間０．１［ｍｓ］のパルス光を１０Ｈｚにて照射した。また、ランプと転写基材ＴＢの距離は、約２５［ｍｍ］とし、転写基材ＴＢの搬送速度は、１０［ｍｍ／ｓｅｃ］とした。
【０１８０】
そして、パルス光の照射により触媒インクＩｎｃを乾燥させた後、マスク材ＭＳを剥離させて、面積が１００［ｍｍ］×１００［ｍｍ］の触媒層２を形成した。
なお、図４中では、ロールの状態でロールプレスを行っているが、実施例では、触媒インクＩｎｃを乾燥させた後にシート状に裁断し、目合わせによって高分子電解質膜ＥＭの両面にアノードとカソードを貼合した。
転写には平板プレスを使用し、１００［℃］、１００［ｋｇ／ｃｍ２］、［５ｍｉｎ］の条件で、加圧後に転写基材ＴＢを高分子電解質膜ＥＭから剥離させた。
【０１８１】
（比較例の膜電極接合体）
比較例の膜電極接合体は、触媒インクＩｎｃの乾燥条件を、１００［℃］、２０［ｍｉｎ］とした点と、触媒インクＩｎｃの乾燥に熱風循環式オーブンを使用した点を除き、本発明例の膜電極接合体ＢＪと同様に製造した。
【０１８２】
（測定）
以上の方法で製造した本発明例の膜電極接合体ＢＪと比較例の膜電極接合体に対し、パルス光を照射した後の触媒層２の表面粗さと、触媒層２の断面における空隙の割合として、細孔率を測定した。その結果を表１に表す。なお、細孔率は、画像処理で算出した。
【０１８３】
【表１】
2018022663.tif 000003
【０１８４】
（評価結果）
表１中に表されるように、本発明例の膜電極接合体ＢＪが備える触媒層２の表面粗さは０．８［μｍ］であり、比較例の膜電極接合体が備える触媒層の表面粗さは１．１［μｍ］である。
したがって、本発明例の膜電極接合体は、比較例の膜電極接合体と比較して、触媒層の平滑性が高いことが確認された。
【０１８５】
また、表１中に表されるように、細孔率は、本発明例の膜電極接合体ＢＪが備える触媒層２の細孔率は３５［％］であり、比較例の膜電極接合体が備える触媒層の細孔率は２８［％］である。
したがって、本発明例の膜電極接合体は、比較例の膜電極接合体と比較して、触媒層の空隙が多いことが確認された。
【０１８６】
触媒層の内部に形成された空隙は、発電性能に大きく影響する。これは、触媒層の内部に空隙が存在することにより、ガスの反応や排水性が向上し、良好な発電性が得られるためである。
以上説明したように、本発明を採用することで、触媒層の表面粗さを小さくすることが可能であるとともに、細孔率を高めることが可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１８７】
本発明は、燃料電池の部材である膜電極接合体の触媒層を、パルス光を使って乾燥させる製造装置を使用することによって、乾燥時間を大幅に短縮することが可能であり、実施例に従うと、乾燥時間を１０ｓｅｃとすることが可能である。
また、乾燥に用いる装置も、ランプを一本のみ使用した小型化が可能である。さらに、触媒層の表面粗さを低減することで、転写法を採用した場合、膜電極接合体の耐久性能を向上させる可能性がある。
本発明は、上述したように、顕著な効果を奏するものであるため、産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【０１８８】
１…基材製造装置、２…触媒層、２Ａ…第一電気触媒層、２Ｂ…第二電気触媒層、４…ガスケット、１０…転写基材巻出しロール、１０Ａ…第一転写基材巻出しロール、１０Ｂ…第二転写基材巻出しロール、１２…マスク材巻出しロール、１２Ａ…第一マスク材巻出しロール、１２Ｂ…第二マスク材巻出しロール１２、１４…マスク材ラミネートロール、１４Ａ…第一マスク材ラミネートロール、１４Ｂ…第二マスク材ラミネートロール、１６…ステージ、１６Ａ…第一ステージ、１６Ｂ…第二ステージ１６、１８…加温部、１８Ａ…第一加温部、１８Ｂ…第二加温部１８、２０…塗工部、２０Ａ…第一塗工部、２０Ｂ…第二塗工部２０、２２…乾燥部、２２Ａ…第一乾燥部、２２Ｂ…第二乾燥部２２、２４…マスク材剥離ロール、２４Ａ…第一マスク材剥離ロール、２４Ｂ…第二マスク材剥離ロール、２６…マスク材巻取りロール、２６Ａ…第一マスク材巻取りロール、２６Ｂ…第二マスク材巻取りロール、２８…樹脂基材送り出し機構、２８ａ…樹脂基材巻出しロール、３０…触媒層転写ロール、３０ａ…ロール、３０ｂ…ロール、３２…転写基材剥離ロール、３２Ａ…第一転写基材剥離ロール、３２Ｂ…第二転写基材剥離ロール、３４…転写基材巻取りロール、３４Ａ…第一転写基材巻取りロール、３４Ｂ…第二転写基材巻取りロール、３６…樹脂基材巻き取り機構、３６ａ…樹脂基材巻取りロール、３８…電解質膜送り出し機構、３８ａ…電解質膜巻出しロール、４０…電解質膜巻き取り機構、４０ａ…電解質膜巻取りロール、１００…膜電極接合体製造装置、ＲＢ…樹脂基材、ＲＢ１…樹脂基材ＲＢの一方の面、ＴＢ…転写基材、ＴＢ１…第一転写基材、ＴＢ２…第二転写基材、Ｉｎｃ…触媒インク、ＭＳ…マスク材、ＣＲＢ…触媒層付き樹脂基材、ＥＭ…高分子電解質膜、ＥＭ１…高分子電解質膜ＥＭの一方の面、ＥＭ２…高分子電解質膜ＥＭの他方の面、ＢＪ…膜電極接合体
【図１】
2018022663.tif 000004
【図２】
2018022663.tif 000005
【図３】
2018022663.tif 000006
【図４】
2018022663.tif 000007
【図５】
2018022663.tif 000008
【図６】
2018022663.tif 000009