(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造するシステムであって、
前記第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成する枠形成ユニットと、
前記枠部が形成された前記シートの少なくとも一方の面に、前記第２機能層を形成するための液体を塗布する塗布部と、を有する塗布ユニットと、
前記塗布ユニットにより前記液体が塗布された前記シートを含んだ空間を形成可能なチャンバ部と、前記空間を減圧して前記液体を乾燥させる吸引部と、前記枠部が形成された前記シートを保持する保持部と、を有する減圧乾燥ユニットと、を備え、
前記保持部は、前記シートの前記枠部に対応する箇所、及び前記シートの前記枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引することにより前記シートを保持する吸着部を有する、機能膜製造システム。
【請求項２】
前記吸着部は、前記シートの前記枠部に対応する箇所、及び前記シートの前記枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引するための吸着用吸引部を備える、請求項１記載の機能膜製造システム。
【請求項３】
前記吸着部は、前記吸引部を用いて前記シートの前記枠部に対応する箇所、及び前記シートの前記枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引する、請求項１記載の機能膜製造システム。
【請求項４】
前記吸引部は、前記空間及び前記吸着部に対するそれぞれの吸引力を調整する調整部を備える、請求項３記載の機能膜製造システム。
【請求項５】
前記吸着部による吸引力は、前記空間内に対する吸引力より大きい、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項６】
前記保持部は、前記シートを加熱する加熱部を備える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項７】
第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造するシステムであって、
前記第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成する枠形成ユニットと、
前記枠部が形成された前記シートの少なくとも一方の面に、前記第２機能層を形成するための液体を塗布する塗布部を有する塗布ユニットと、
前記塗布ユニットにより前記液体が塗布された前記シートを含んだ空間を形成可能なチャンバ部を備え、かつ前記空間を減圧して前記液体を乾燥させる吸引部を備える減圧乾燥ユニットと、を備え、
前記塗布部は、前記シートに前記液体を塗布可能な対向位置と、前記減圧乾燥ユニットの前記チャンバ部の外側に退避した退避位置との間を移動可能に形成される、機能膜製造システム。
【請求項８】
前記塗布ユニットは、前記塗布部と前記シートとを相対的に移動させることにより前記液体を塗布する、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項９】
前記塗布ユニットは、前記枠部が形成された前記シートの一方の面に前記液体を塗布する第１塗布部と、前記シートの他方の面に前記液体を塗布する第２塗布部と、を備え、
前記減圧乾燥ユニットは、前記第１塗布部及び前記第２塗布部のそれぞれに対応して配置される、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１０】
前記塗布ユニットは、前記枠部が形成された前記シートを反転させる反転部を備える、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１１】
前記シートは、ロール状に巻かれたロール体として配置され、
前記枠形成ユニットは、前記ロール体から前記シートを引き出して前記枠部を形成する、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１２】
前記枠形成ユニットは、前記枠部が形成された部分ごとに前記シートを切断する切断部を備える、請求項１１記載の機能膜製造システム。
【請求項１３】
前記塗布ユニットは、前記枠形成ユニットから切断しない状態で送られた前記シートに対して前記枠部ごとに前記液体を塗布し、
前記減圧乾燥ユニットの前記チャンバ部は、前記シートのうち前記枠部から延びる両側を挟んだ状態で前記空間を形成可能である、請求項１１記載の機能膜製造システム。
【請求項１４】
前記塗布ユニットは、複数の前記枠部で囲まれた前記シート上の複数の領域に対してそれぞれ前記液体を塗布する複数の前記塗布部を備え、
前記減圧乾燥ユニットは、前記チャンバ部により前記複数の枠部をまとめて含む空間を形成可能である、請求項１３記載の機能膜製造システム。
【請求項１５】
前記減圧乾燥ユニットから送られた前記シートを、前記枠部ごとに切断する切断ユニットを備える、請求項１３または請求項１４記載の機能膜製造システム。
【請求項１６】
前記シートは、剥離可能な基材シート上に積層される、請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１７】
前記枠形成ユニットから送られた前記シートを、前記塗布ユニットに送る前に保管する保管ユニットを備える、請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１８】
前記第１機能層は、燃料電池用の電解質膜であり、
前記第２機能層は、燃料電池用の触媒層である、請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項１９】
前記枠部は、電気絶縁性を有する絶縁材料で形成される、請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の機能膜製造システム。
【請求項２０】
燃料電池を製造するシステムであって、
請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の機能膜製造システムを含む、燃料電池製造システム。
【請求項２１】
第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造する方法であって、
前記第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成することと、
前記枠部が形成された前記シートの少なくとも一方の面に、前記第２機能層を形成するための液体を塗布部により塗布することと、
前記塗布部により前記液体を塗布する際に、保持部において、前記シートの前記枠部に対応する箇所、及び前記シートの前記枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引することにより、前記シートを前記保持部により保持することと、
前記液体が塗布された前記シートを含んだ空間をチャンバ部により形成することと、
前記空間を吸引部により減圧して前記液体を乾燥させることと、を含む、機能膜製造方法。
【請求項２２】
前記シートの前記枠部に対応する箇所、及び前記シートの前記枠部を除いた箇所のいずれか一方の吸引力は、前記空間内に対する吸引力より大きい、請求項２１記載の機能膜製造方法。
【請求項２３】
第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造する方法であって、
前記第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成することと、
前記枠部が形成された前記シートの少なくとも一方の面に、前記第２機能層を形成するための液体を塗布部により塗布することと、
前記液体が塗布された前記シートを含んだ空間をチャンバ部により形成することと、
前記チャンバ部により前記空間を形成するのに先立って、前記塗布部を前記チャンバ部の外側に退避させることと、
前記空間を吸引部により減圧して前記液体を乾燥させることと、を含む、機能膜製造方法。
【請求項２４】
前記塗布部と、前記シートとを相対的に移動させて、前記塗布部により前記シートに前記液体を塗布する、請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載の機能膜製造方法。
【請求項２５】
前記シートの一方の面に前記液体を塗布した後、前記シートを反転させて、前記シートの他方の面に前記液体を塗布することを含む、請求項２１〜請求項２４のいずれか１項に記載の機能膜製造方法。
【請求項２６】
前記シートは、ロール状に巻かれたロール体から引き出されてその一部に前記枠部が形成される、請求項２１〜請求項２５のいずれか１項に記載の機能膜製造方法。
【請求項２７】
前記塗布部による前記液体の塗布に先だって、前記枠部が形成された部分ごとに前記シートを切断することを含む、請求項２６記載の機能膜製造方法。
【請求項２８】
切断しない状態で送られた前記シートに対して前記枠部ごとに前記液体を塗布することと、
前記シートのうち前記枠部から延びる両側を前記チャンバ部で挟むことにより前記空間を形成することと、を含む、請求項２６記載の機能膜製造方法。
【請求項２９】
前記液体を乾燥させた後、前記シートを前記枠部ごとに切断することを含む、請求項２８記載の機能膜製造方法。
【請求項３０】
前記枠部が形成された前記シートを、前記塗布部による前記液体の塗布前に保管することを含む、請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載の機能膜製造方法。
【請求項３１】
前記シートに前記液体を塗布した後、前記空間を減圧する際及び減圧した後の少なくとも一方において前記シートを加熱することを含む、請求項２１〜請求項３０のいずれか１項に記載の機能膜製造方法。
【請求項３２】
燃料電池を製造する方法であって、
請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載の機能膜製造方法を含む、燃料電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能膜製造システム、機能膜製造方法、燃料電池製造システム、及び燃料電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能膜は、化学、電気、エネルギー分野などの幅広い産業分野で利用され、高性能化や小型化のため、薄膜化が要求される。機能膜は、複数の機能層を積層した積層膜として提供される場合がある。このような積層膜としては、例えば、燃料電池における膜電極接合体や、光学フィルタ、積層コンデンサ等が挙げられる。例えば、膜電極接合体の場合、ベースとなる電解質膜に触媒層を転写する方法（例えば特許文献１参照）や、ベースとなる電解質膜に触媒インクを塗布して乾燥させる方法（例えば特許文献２参照）により製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１０１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３３７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１は、転写の工程が加わるため工程数が多くなり、積層膜の製造に時間がかかるだけでなく、製造コストの増加を招くといった問題がある。さらに、プレス等により圧着して転写するため、機能層同士が十分に接触しない場合があり、積層膜の性能を低下させる可能性がある。また、上記した特許文献２は、ベースとなる機能膜が薄膜の場合、触媒インクの塗布が難しいだけでなく、塗布後にベースの機能膜が膨潤して、積層膜に皺やひび割れなどの変形を生じさせるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、複数の機能層が適切に積層された高品質の機能膜（積層膜）を容易かつ確実に製造することができ、さらにはこの機能膜を用いることにより発電効率が向上した燃料電池を容易に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様によれば、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造するシステムであって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成する枠形成ユニットと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布する塗布部と、を有する塗布ユニットと、塗布ユニットにより液体が塗布されたシートを含んだ空間を形成可能なチャンバ部と、空間を減圧して液体を乾燥させる吸引部と、枠部が形成されたシートを保持する保持部と、を有する減圧乾燥ユニットと、を備え、保持部は、シートの枠部に対応する箇所、及びシートの枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引することによりシートを保持する吸着部を有する、機能膜製造システムが提供される。
また、本発明の態様によれば、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造するシステムであって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成する枠形成ユニットと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布する塗布部を有する塗布ユニットと、塗布ユニットにより液体が塗布されたシートを含んだ空間を形成可能なチャンバ部を備え、かつ空間を減圧して液体を乾燥させる吸引部を備える減圧乾燥ユニットと、を備え、塗布部は、シートに液体を塗布可能な対向位置と、減圧乾燥ユニットのチャンバ部の外側に退避した退避位置との間を移動可能に形成される、機能膜製造システムが提供される。
また、本発明の態様によれば、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造する方法であって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成することと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布部により塗布することと、塗布部により液体を塗布する際に、保持部において、シートの枠部に対応する箇所、及びシートの枠部を除いた箇所のいずれか一方を吸引することにより、シートを保持部により保持することと、液体が塗布されたシートを含んだ空間をチャンバ部により形成することと、空間を吸引部により減圧して液体を乾燥させることと、を含む、機能膜製造方法が提供される。
また、本発明の態様によれば、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造する方法であって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成することと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布部により塗布することと、液体が塗布されたシートを含んだ空間をチャンバ部により形成することと、チャンバ部により空間を形成するのに先立って、塗布部をチャンバ部の外側に退避させることと、空間を吸引部により減圧して液体を乾燥させることと、を含む、機能膜製造方法が提供される。
本発明の第１の態様は、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜製造システムであって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成する枠形成ユニットと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布する塗布部を有する塗布ユニットと、塗布ユニットにより液体が塗布されたシートを含んだ空間を形成可能なチャンバ部を備え、かつ空間を減圧して液体を乾燥させる吸引部を備える減圧乾燥ユニットと、を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様は、燃料電池を製造するシステムであって、上記した機能膜製造システムを含む。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第１機能層と第２機能層とを積層した機能膜を製造する方法であって、第１機能層を含むシートの一部領域を囲むように枠部を形成することと、枠部が形成されたシートの少なくとも一方の面に、第２機能層を形成するための液体を塗布部により塗布することと、液体が塗布されたシートを含んだ空間をチャンバ部により形成することと、空間を吸引部により減圧して液体を乾燥させることと、を含む。
【０００９】
本発明の第４の態様は、燃料電池を製造する方法であって、上記した機能膜製造方法を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、剛性が高く高品質の機能膜（積層膜）を効率よく製造することができ、さらにはこの機能膜を用いることにより発電効率が高い燃料電池を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、枠形成ユニットの一例を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、枠形成ユニットの動作を示す図である。
【図４】塗布ユニット及び減圧乾燥ユニットの一例を示す図である。
【図５】図４に示す塗布ユニット及び減圧乾燥ユニットの平面図である。
【図６】（Ａ）は保持部の一例を示す断面図である。（Ｂ）は、塗布部の一例を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は減圧乾燥ユニットの一例を示す斜視図である。（Ｂ）は蓋部の一例を示す斜視図である。
【図８】機能膜製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、機能膜製造システムの動作を説明する図である。
【図１０】図９に続いて、機能膜製造システムの動作を説明する図である。
【図１１】第２実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図１２】第３実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図１３】第４実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図１４】第５実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図１５】機能膜製造方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１６】第６実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はシートの他の例を示す平面図である。
【図１７】図１６に示す機能膜製造システムの側面図である。
【図１８】機能膜製造方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１９】（Ａ）は塗布ユニット及び減圧乾燥ユニットの一例を示す図、（Ｂ）は塗布ユニット及び減圧乾燥ユニットの他の例を示す図である。
【図２０】減圧乾燥ユニットの一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図２１】第７実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。
【図２２】第８実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図であり、（Ａ）は枠部形成シート部分の拡大図、（Ｂ）は側面図である。
【図２３】第９実施形態に係る枠形成ユニットの一例を示す図である。
【図２４】第１０実施形態に係る機能膜（積層膜）の一例を示す図であり、（Ｂ）は他の例に係る機能膜を示す図である。
【図２５】第１１実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示すブロック図である。
【図２６】第１２実施形態に係る枠部の一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図２７】枠部の他の例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図２８】（Ａ）は実施形態に係る燃料電池製造システムの一例を示すブロック図、（Ｂ）は燃料電池のセルの一例を示す図である。
【図２９】実施形態に係る燃料電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面に平行な任意の方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向（上下方向）はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る機能膜製造システムの一例を示す図である。なお、以下の各実施形態において「機能膜製造システム」を「システム」と称す。システム１は、第１機能層２と第２機能層３とが積層された積層膜（機能膜）４を製造する。システム１は、第１機能層２を含むシート５に枠部６を形成し、第２機能層３を形成するための液体７をシート５に塗布して乾燥させることにより積層膜４を製造する。システム１は、図１に示すように、枠形成ユニット８と、塗布ユニット９と、減圧乾燥ユニット１０と、保管ユニット１１、１２、１３と、を備える。
【００１４】
システム１は、処理の流れに沿って上流側から＋Ｘ方向に、保管ユニット１１、枠形成ユニット８、保管ユニット１２、塗布ユニット９、減圧乾燥ユニット１０、保管ユニット１３の順に配置される。なお、本システム１は、保管ユニット１１、１２、１３を配置するか否かは任意であり、保管ユニット１１、１２、１３がなくてもよい。また、システム１は、上記各ユニットを統括的に制御する不図示の制御装置を備えてもよい。以下、各ユニットについて順に説明する。
【００１５】
保管ユニット１１は、枠部ストッカであり、複数の枠部６を保管して順次枠部６を枠形成ユニット８に供給する。保管ユニット１１は、複数の収容部１６を備える。それぞれの収容部１６は、例えば、複数の枠部６を積み重ねた状態で収容するが、枠部６ごとに収容可能な棚を備えてもよい。複数の収容部１６は、不図示の駆動装置によって待機位置ＰＡから供給位置ＰＢに向けてＺ軸周りの周回方向に移動可能に形成される。収容部１６の移動は、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。
【００１６】
なお、収容部１６は、Ｚ軸周りに周回移動させるが、これに限定されない。また、待機位置ＰＡは３カ所に限定されず、１カ所または４カ所以上であってもよい。供給位置ＰＢは、収容部１６から枠形成ユニット８に枠部６を移送可能な位置である。供給位置ＰＢにある収容部１６から、例えば、ロボットハンドやマニュピレータ等の搬送装置により枠部６を＋Ｘ方向に移送して枠形成ユニット８に供給する。なお、保管ユニット１１は、枠部６を順次枠形成ユニット８に供給可能であれば、図示のものに限定されず、任意の構成を用いることができる。また、本システム１において、保管ユニット１１はなくてもよい。その場合、例えば、作業者による手作業で枠部６を枠形成ユニット８に供給してもよい。
【００１７】
枠形成ユニット８は、長尺のシート５Ａが巻かれたロール体Ｒ１からシート５Ａを−Ｙ方向に引き出し、シート５Ａの上面（＋Ｚ側の面）の一部に枠部６を形成し、枠部６ごとにシート５Ａを切断して枚葉のシート５を形成する。シート５Ａの引出方向は、例えば、枠部６が供給される方向と直交する。枠部６は、シート５Ａの一部領域を囲むように形成される。枠部６は、例えば、＋Ｚ側から見て、長方形状に形成され、内側に開口部分を有する。枠部６の短手方向（Ｘ方向）の長さは、例えば、シート５Ａの幅（Ｘ方向）の長さとほぼ同一に設定されている。なお、枠部６の形状は、シート５Ａから切断されたシート５の形状に対応して設定され、例えば、枠部６は、シート５から外側にはみ出すような大きさのものが使用されてもよい。
【００１８】
枠部６は、シート５の剛性を向上させ、かつシート５を広げたまま保持するために用いられる。枠部６の材料は任意であり、例えば、電気絶縁性を有する樹脂材料等の他に、金属材料、ガラス等が用いられる。枠部６は、例えば、非フッ素系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等。）、含フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等。）等の樹脂材料が用いられてもよい。枠部６の厚さは、例えば数十μｍ〜数１００μｍに設定されるが、特に厚さを限定するものではない。なお、枠部６の形状は、シート５Ａの一部領域を囲むものであれば、図示のようにシート５Ａの一部領域を４方から囲むものに限定されず、例えば、シート５Ａの一部領域の４辺のうち１辺〜３辺に沿って枠部６を形成するものでもよい。また、枠部６は、燃料電池等に使用されるガスの流入出孔や、組み立てる際に用いられるねじ穴や位置決め用の穴などの貫通孔を備えてもよい。
【００１９】
図２は、枠形成ユニット８の一例を示す図であり、（Ａ）は−Ｘ方向から見た側面図、（Ｂ）は＋Ｚ側から見た平面図である。枠形成ユニット８は、保管ユニット１１から供給された枠部６を長尺のシート５Ａに接着し、さらに枠部６ごとにシート５Ａを切断して枚葉のシート５を形成する。枠形成ユニット８は、図２に示すように、ダンサローラ１８と、固定ローラ１９と、第１保持部２０と、カット台２１と、第２保持部２２と、可動ホルダ２３と、切断部２４と、を備える。
【００２０】
枠形成ユニット８は、ロール体Ｒ１が＋Ｙ側に配置され、このロール体Ｒ１から長尺のシート５Ａが−Ｙ方向に引き出されて供給される。ロール体Ｒ１は、不図示の軸部に回転可能に支持され、シート５Ａが引き出されることにより回転する。なお、ロール体Ｒ１は、不図示の駆動装置により、シート５Ａの引き出しに対応して回転させてもよい。ロール体Ｒ１から−Ｙ方向に引き出されたシート５Ａは、ダンサローラ１８と、固定ローラ１９と、に架け渡される。
【００２１】
ダンサローラ１８は、例えば、Ｚ方向に移動可能に形成され、所定の荷重がかけられている。固定ローラ１９は、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動しないように固定された従動ローラである。ダンサローラ１８及び固定ローラ１９は、いずれもＸ方向に沿って配置され、ダンサローラ１８が固定ローラ１９より下方に配置される。これらダンサローラ１８及び固定ローラ１９により、長尺のシート５Ａに対して一定の張力を付与し、シート５Ａのたるみを抑制している。また、例えば、後述する可動ホルダ２３によってシート５Ａが引っ張られた場合、ダンサローラ１８が＋Ｚ方向に移動することによりシート５Ａに過大な張力が作用しないようにしている。
【００２２】
なお、固定ローラ１９は、例えば、第１保持部２０に対してシート５Ａを水平に（Ｙ方向に）移送する高さに設定される。なお、ダンサローラ１８及び固定ローラ１９の配置や構成は、図示のものに限定されず、ロール体Ｒ１からシート５Ａを案内するものであれば、任意の構成を適用することができる。例えば、ダンサローラ１８がなく固定ローラ１９のみの構成でもよい。また、シート５Ａの張力を一定に保持する機構は、ダンサローラ１８を用いる機構以外のものを備えてもよい。
【００２３】
第１保持部２０は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、固定ローラ１９の−Ｙ側に配置される。第１保持部２０は、Ｘ方向に伸びる棒状に形成され、シート５Ａを裏面側から保持する。第１保持部２０は、例えば、不図示の吸引装置等に接続され、吸引によりシート５Ａの裏面の一部を吸着して保持する。第１保持部２０によるシート５Ａの保持のタイミングや、保持力（吸引力）等は、不図示の制御装置により制御されてもよい。
【００２４】
カット台２１は、第１保持部２０の−Ｙ側に配置されている。なお、カット台２１は、後述する第２保持部２２と一体に形成されてもよい。カット台２１は、Ｘ方向に延びる板状であって、後述する切断部２４の移動経路に沿って配置される。また、カット台２１は、Ｚ方向に移動可能に形成され、シート５Ａの裏面にほぼ接触する上昇位置と、シート５Ａの裏面から−Ｚ方向に退避した退避位置との間を移動する。なお、カット台２１が第２保持部２２と一体に形成される場合は、第２保持部２２の移動に伴ってＺ方向に移動させてもよい。カット台２１は、シート５Ａの移動時や切断部２４による切断時には−Ｚ方向に移動して退避するように設定される。なお、カット台２１を設けるか否かは任意であり、カット台２１はなくてもよい。
【００２５】
第２保持部２２は、カット台２１の−Ｙ側に隣接して配置される。第２保持部２２は、矩形板状に形成され、シート５Ａの裏面を吸着することにより保持する。シート５Ａの吸着は、例えば、吸引により行う。第２保持部２２は、不図示の駆動装置によりＺ方向に移動可能に形成される。第２保持部２２は、第１保持部２０とほぼ水平の上昇位置と、−Ｚ方向に退避した退避位置との間を移動する。第２保持部２２は、シート５Ａを保持する際に不図示の駆動装置により上昇位置に移動し、シート５Ａを移動する際時に退避位置に移動する。
【００２６】
可動ホルダ２３は、シート５Ａを＋Ｘ方向に移動させる。可動ホルダ２３は、ロッド２６と、ホルダ２７と、を備える。ロッド２６は、不図示のガイドによりＹ方向に移動可能に形成され、不図示の駆動装置によってＹ方向に移動する。ホルダ２７は、ロッド２６の＋Ｙ側端部に形成される。ホルダ２７は、シート５Ａの−Ｙ側の端部の一部を挟んでまたは吸着して保持可能に形成される。可動ホルダ２３は、ホルダ２７が第１保持部２０に保持されたシート５の端部を保持可能な位置と、シート５Ａを−Ｙ方向に引き出して第２保持部２２によりシート５Ａを保持可能な位置との間を移動する。なお、ホルダ２７は、図示のものに限定されず、シート５を保持可能な任意の構成のものを適用することができる。ホルダ２７は、シート５Ａを保持する部分は２カ所に限定されず、１カ所または３カ所以上でもよい。
【００２７】
切断部２４は、カッタ等の刃部を有し、第２保持部２２に保持されたシート５Ａの−Ｘ側を切断する。切断部２４は、カット台２１の上面に沿ってＸ方向に移動可能に形成される。切断部２４は、カット台２１の＋Ｘ側に退避しており、不図示の駆動装置により−Ｘ方向に移動することでシート５Ａの所定部分を切断する。切断部２４によりシート５Ａを切断する際は、カット台２１が上昇位置に配置されている。なお、切断部２４は、Ｘ方向に移動してシート５Ａを切断することに代えて、シート５ＡをＺ方向に挟み込んで切断するものでもよい。
【００２８】
図３は、枠形成ユニット８の動作を示す図である。以下の動作は、不図示の制御装置が制御してもよく、全部または一部の動作について作業者がマニュアル操作を行ってもよい。図３（Ａ）に示すように、シート５の−Ｙ側の端部が第１保持部２０に保持された状態から開始する。この状態で、可動ホルダ２３は、ロッド２６を＋Ｙ方向に移動させ、ホルダ２７によりシート５の−Ｙ側の端部を保持する。この際、カット台２１及び第２保持部２２は、−Ｚ方向に退避している。
【００２９】
次に、第１保持部２０によるシート５の保持を停止した後、図３（Ｂ）に示すように、可動ホルダ２３は、ホルダ２７でシート５を保持したまま−Ｙ方向に移動する。このとき、ダンサローラ１８によってシート５Ａの張力がほぼ一定の維持されている。可動ホルダ２３がシート５Ａを＋Ｘ方向に所定量を引き出した後、カット台２１及び第２保持部２２を上昇位置まで移動させ、第１保持部２０に対してほぼ水平になるように設定する。続いて、第２保持部２２は、吸引等によりシート５Ａを保持する。これにより、シート５Ａは広がった状態で第２保持部２２に保持される。
【００３０】
次に、図３（Ｃ）に示すように、可動ホルダ２３は、シート５Ａの保持を解除して−Ｙ方向に移動し、第２保持部２２から退避する。続いて、切断部２４は、カット台２１に沿って−Ｘ方向に移動することにより、シート５Ａから短尺のシート５を形成する。切断後のシート５のサイズは、枠部６の外縁とほぼ同様または枠部６の外縁より小さいサイズに設定される。切断部２４は、シート５Ａの切断後、＋Ｘ方向に移動して退避位置に戻る。また、カット台２１も、シート５Ａの切断後、−Ｚ方向に移動して退避位置に戻る。
【００３１】
次に、図３（Ｄ）に示すように、不図示の搬送装置により保管ユニット１１から枠部６が供給される（図２（Ａ）参照）。枠部６の搬送中において、不図示の接着剤塗布部により枠部６の接着対象面、またはシート５のうち枠部接着面に接着剤を塗布し、この枠部６を第２保持部２２に保持されるシート５に押し付けることにより、枠部６をシート５に固定する。これにより、シート５に枠部６が形成される。シート５は、第２保持部２２上で広がった状態で保持されるので、枠部６をシート５に対して正確かつ適切に形成することができる。また、枠部６が形成されたシート５は、枠部６により広がった状態が維持され、変形が抑制される。
【００３２】
なお、上記した接着剤としては、任意の接着剤が用いられる。また、接着剤を用いずに、枠部６の一部を溶融させてシート５に接着させてもよい。また、シート５と枠部６との位置合わせのため、シート５の一部（例えばシート５の外縁など）にアライメント用のマークが形成され、このマークを光学式のセンサ等で認識してシート５に対する枠部６の位置合わせを行ってもよい。また、図３では、長尺のシート５Ａを切断して短尺のシート５とした後に枠部６を形成しているが、これに代えて、先に長尺のシート５Ａに枠部６を形成し、続いて枠部６ごとに切断してシート５としてもよい。
【００３３】
次に、図３（Ｅ）に示すように、可動ホルダ２３は、−Ｙ方向に移動してシート５を保持する。このとき、可動ホルダ２３は、剛性の高い枠部６を保持してもよく、またシート５をしてもよい。続いて、第２保持部２２によるシート５の保持が解除された後、可動ホルダ２３によりシート５が搬送される。なお、図３（Ｅ）ではシート５が−Ｙ方向に搬送されるように図示しているが、図１に示すように＋Ｘ方向に搬送されて保管ユニット１２に収容される。なお、保管ユニット１２へのシート５の搬送は、可動ホルダ２３により行うことに代えて、他の搬送装置が使用されてもよい。
【００３４】
なお、上記した枠形成ユニット８は、枠部６をシート５の一方の面に形成しているが、シート５の両面に枠部６が形成されてもよい。また、上記では、枠部６をシート５に接着しているが、これに限定されない。例えば、シート５の上面において、熱硬化性または光硬化性などの樹脂材料を塗布し、この樹脂材料を適宜硬化させることにより枠部６が形成されてもよい。また、上記では、ロール体Ｒ１から長尺のシート５Ａが枠形成ユニット８に供給されるが、これに限定されない。例えば、予め切断された枚葉のシート５が枠形成ユニット８に供給され、このシート５に枠部６を形成するものでもよい。
【００３５】
このように、枠形成ユニット８によれば、シート５に枠部６を容易に形成することができる。また、シート５は、枠部６により剛性が向上するので、例えばシート５が１０数μｍ程度と極めて薄い場合でも、その後の搬送や組み立てなどのハンドリング性を向上させることができる。また、枠部６によってシート５が広がった状態で維持するので、シート５に対する各種処理の際に皺やひび割れ等の変形が生じるのを防止することができる。
【００３６】
図１に戻り、保管ユニット１２は、枠形成ユニット８から搬送された枠部６付きの複数のシート５を収容する。保管ユニット１２は、例えば、枠形成ユニット８の処理速度が後段の塗布ユニット９や減圧乾燥ユニット１０より速い場合、シート５を塗布ユニット９に送る前に一時的に保管することで各ユニットの処理速度の相違を吸収するように働く。保管ユニット１２は、シート５を重ねた状態で保管してもよく、また、シート５を１枚ごとまたは複数枚ごとに収容可能な棚（スロット）を備えてもよい。なお、保管ユニット１２を配置するか否かは任意であり、保管ユニット１２はなくてもよい。
【００３７】
図４は、塗布ユニット９及び減圧乾燥ユニット１０を−Ｘ方向から見た図である。図５は、塗布ユニット９及び減圧乾燥ユニット１０を＋Ｚ方向から見た平面図である。塗布ユニット９は、図４に示すように、シート５の少なくとも一方の面に、第２機能層３を形成するための液体７を塗布する。塗布ユニット９は、図４及び図５に示すように、保持部２８と、塗布部２９と、を有する。保持部２８及び塗布部２９は、メインフレーム３０により支持される。
【００３８】
メインフレーム３０は、Ｚ方向の複数の支持フレーム３２と、支持フレーム３２間に配置された複数の水平フレーム３３、３４、及びテーブル３５と、で構成される。ただし、メインフレーム３０は、図示のものに限定されず、保持部２８等を支持可能な任意の形状を適用できる。また、メインフレーム３０の下面にキャスタ等が設けられ、塗布ユニット９及び減圧乾燥ユニット１０を移動可能としてもよい。
【００３９】
保持部２８は、シート５を保持する。保持部２８は、吸着部３８と、基部３９と、吸着用吸引部４０と、を備える。吸着部３８は、シート５及び枠部６の少なくとも一方を吸引することによりシート５を保持する。吸着部３８は、例えば、外形が矩形平板状であり、基部３９の上側（＋Ｚ側）に支持される。吸着部３８としては、例えば、セラミック製、樹脂製、カーボン製等の多孔質部材が用いられる。吸着部３８の外形や大きさは、枠部６の外縁より大きいものであれば、図示のものに限定されず、種々の形状や大きさのものを適用することができる。基部３９は、後述する減圧乾燥ユニット１０のベース部７２の上に配置される。吸着用吸引部４０は、例えば、所定の吸引力を発生させる吸引ポンプ等が用いられる。吸着用吸引部４０は、基部３９を介して吸着部３８の上面側に吸引力を作用させる。
【００４０】
図６（Ａ）は保持部２８の一例を示す図であり、図５に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。図６（Ａ）は、説明のため、特徴部分を大きくして記載している。また、図６（Ａ）には、塗布ユニット９による液体７の塗布も併せて記載している。図６（Ａ）に示すように、吸着部３８は、上面側を吸着面として用い、吸着面と下面（−Ｚ側の面）とを貫通する複数の孔部４２を備える。吸着部３８の吸着面は、例えば、ほぼ水平に配置されるが、これに限定されず、いずれかの方向に傾いた状態で配置されてもよい。孔部４２は、例えばその孔径が０．１μｍ〜数ｍｍ程度に形成されるが、この孔径を特に限定するものではない。孔部４２の開口形状は、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状のいずれであってもよい。
【００４１】
また、孔部４２は、単位面積あたりの個数が吸着部３８の全面にわたって一定に形成されるが、これに限定されない。例えば、吸着対象となるシート５の枠部６に対応する箇所にのみ配置されてもよく、また、枠部６に対応する孔部４２の単位面積あたりの個数を増加させ、シート５に対応する孔部４２の個数を減少させてもよく、逆に、シート５に対応する孔部４２の個数を増加させ、枠部６に対応する孔部４２の個数を減少させてもよい。また、吸着部３８の吸着面に複数の溝部が形成され、この溝部に孔部４２が接続されるものでもよい。
【００４２】
基部３９は、図６（Ａ）に示すように、吸着部３８を上面側で支持するとともに、吸着部３８の下面側に空間部４３を備える。基部３９は、空間部４３と吸着用吸引部４０とを接続する接続孔４４が設けられる。吸着用吸引部４０から接続孔４４までは、例えば不図示の管状部材等により接続される。従って、吸着用吸引部４０を駆動することにより空間部４３内が吸引されて減圧し、空間部４３と連通する孔部４２を介して吸着部３８の吸着面に吸着力を作用させる。吸着部３８の吸着力は、吸着用吸引部４０の駆動により設定される。吸着用吸引部４０による吸着力の大きさや駆動タイミングは、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。
【００４３】
吸着部３８の上面には、シート部材４６が配置される。従って、シート５は、シート部材４６を挟んで吸着部３８に吸着される。シート部材４６は、その表裏間で通気可能な部材が用いられ、例えば、樹脂製多孔質シート、和紙等の紙部材、不織布、メンブレンフィルタ等が用いられる。シート部材４６は、吸着部３８の孔部４２の孔径より小さいものが用いられる。なお、シート部材４６の孔径は平均孔径を意味する。シート部材４６が配置されることにより、シート５の吸着する際の吸引力によりシート５に与えるダメージを抑制することができる。また、シート部材４６が弾性を有する場合、シート５を強く吸引したときでも弾性によりシート５を受け止めることができ、吸着部３８により吸引したダメージをさらに抑制することができる。なお、吸着部３８の上面にシート部材４６を配置するか否かは任意であり、シート部材４６を配置しなくてもよい。
【００４４】
保持部２８は、吸着部３８に吸着したシート５を加熱するための加熱部４７を備える（図６（Ａ）参照）。加熱部４７は、例えば、電気ヒータ等の熱源が用いられる。この加熱部４７を駆動することにより、基部３９及び吸着部３８を介してシート５を所定温度で加熱することができる。これにより、後述するシート５に塗布された液体７の乾燥時間を短縮することができる。加熱部４７による加熱温度や加熱タイミングは、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。加熱部４７による加熱タイミングの一例として、後述する塗布ユニット９によりシート５に液体７を塗布したタイミングや、後述する減圧乾燥ユニット１０により液体７を減圧乾燥する際又は減圧乾燥の後のタイミングなどがある。
【００４５】
なお、加熱部４７は、図示のように基部３９等を介してシート５を加熱するものに限定されず、遠赤外線等を用いた輻射熱によりシート５を加熱するものでもよい。輻射熱を用いた加熱部４７の場合、吸着部３８の上方に加熱部４７が配置され、シート５の全面にわたって赤外領域の波長の光を照射するものが用いられる。なお、加熱部４７を備えるか否かは任意であり、加熱部４７がなくてもよい。また、保持部２８は、加熱部４７に代えて、または加熱部４７に加えて冷却装置を備えてもよい。
【００４６】
このように、保持部２８は、吸着部３８からの吸引によって枠部６付きのシート５を保持する。これにより、後述する塗布ユニット９によって液体７を塗布する際や、減圧乾燥ユニット１０によって液体７を減圧乾燥する際においてもシート５を確実に保持し、液体７の塗布ムラが生じることや、シート５や第２機能層３に皺やひび割れ等の変形が生じるのを防止することができる。
【００４７】
なお、保持部２８は、吸着部３８からの吸引によりシート５を保持するものに限定されず、シート５を保持可能であれば任意の構成が適用可能である。例えば、保持部２８は、静電チャックを利用してシート５を保持するものでもよい。また、保持部２８は、剥離可能な接着剤または接着テープが配置され、この接着作用によりシート５を保持するものでもよい。また、保持部２８は、吸引や静電チャック、接着剤等の２つ以上を組み合わせてシート５を保持するものでもよい。また、塗布ユニット９が保持部２８を備えるか否かは任意であり、保持部２８はなくてもよい。
【００４８】
図４及び図５に戻り、塗布部２９は、シート５の少なくとも一方の面に、第２機能層３を形成するための液体７を塗布する。塗布部２９は、キャリッジ５０と、タンク５１と、ポンプ５２と、ノズル５３と、を備える。キャリッジ５０は、水平方向に配置される矩形板状の下部プレート５４と、下部プレート５４の±Ｙ側から起立する２枚の鉛直プレート５５と、２枚の鉛直プレート５５の上端間に配置される上部プレート５６と、上部プレート５６から下方に延びるノズル支持プレート５７と、を有する。
【００４９】
下部プレート５４は、メインフレーム３０のテーブル３５の下方に配置される。２枚の鉛直プレート５５のそれぞれは、テーブル３５にＸ方向に形成された２つの開口部５８（図５参照）を貫通した状態で、上部がテーブル３５の上方に位置するように配置される。上部プレート５６は、タンク５１及びポンプ５２を支持する。ノズル支持プレート５７は、ノズル５３を支持する。タンク５１は、ポンプ５２の上方に設けられており、液体７を格納する。タンク５１は、ノズル５３に液体７を供給する際、一時的に保管するものとして用いられる。なお、タンク５１への液体７の供給は、メインフレーム３０の外側等に配置されたインク保管容器等から、不図示のチューブ等を介してタンク５１に液体７が供給される。また、タンク５１は、格納した液体７の温度を調節する温度調節機構を備えてもよい。
【００５０】
タンク５１とノズル５３との間は、不図示のチューブ等によって接続されている。ポンプ５２は、タンク５１に格納された液体７を、チューブ等を介してノズル５３に供給する。ポンプ５２は、ロータリーポンプなど、液体７を送ることが可能な任意のポンプが使用可能である。ノズル５３に供給する液体７の量は、例えば、不図示の制御装置によって制御される。なお、タンク５１及びポンプ５２の配置は一例であり、図示の形態に限定するものではない。また、タンク５１及びポンプ５２をキャリッジ５０に配置することに限定されない。例えば、キャリッジ５０以外にタンク５１及びポンプ５２が配置され、このタンク５１からチューブ等を介してノズル５３に液体７が供給されてもよい。
【００５１】
ノズル５３は、液体７を吐出する。ノズル５３は、ノズル支持プレート５７に設けられた不図示のガイドによって上下方向（Ｚ方向）に移動可能に取り付けられており、不図示の駆動装置によりＺ方向に移動可能である。これにより、液体７を塗布する際に、ノズル５３とシート５との間隔を調整することができる。なお、塗布ユニット９は、シート５とノズル５３との間隔を測定可能なセンサを備えてもよい。このセンサとしては光学式等の非接触式センサや、プローブ等を用いた接触式センサのいずれでもよい。ノズル５３のＺ方向の移動は、例えば、不図示の制御装置によって制御される。ノズル５３は、タンク５１から送られた液体７を収容する不図示の収容部と、この収容部の液体７を吐出する吐出口６０（図６（Ｂ）参照）と、を備える。
【００５２】
図６（Ｂ）は、塗布部２９が液体７を塗布する一例を示している。吐出口６０は、ノズル５３の下端（−Ｚ側の端部）にシート５と対向するように形成される。吐出口６０は、Ｘ方向に延びるスリット状に形成される。吐出口６０の幅（Ｙ方向の長さ）は、液体７の粘性や吐出量に応じて設定される。吐出口６０のＸ方向の長さは、シート５に塗布する液体７の幅に応じて設定される。なお、ノズル５３は、液体７の温度を調節する温度調節機構を備えてもよい。また、ノズル５３は、ノズル支持プレート５７に取り外し可能に形成され、交換可能としてもよい。また、ノズル５３のうち、吐出口６０の部分が取り外し可能に形成され、交換可能とするものでもよい。
【００５３】
図４及び図５に戻り、塗布部２９は、塗布部駆動部６１によりＹ方向に移動可能に形成される。塗布部駆動部６１は、Ｙ方向に離間して配置される駆動ローラ６２及び従動ローラ６３と、駆動ローラ６２及び従動ローラ６３に架け渡されるベルト６４と、を備える。駆動ローラ６２は、水平フレーム３４上において−Ｙ側に配置され、不図示の駆動装置により駆動する。従動ローラ６３は、水平フレーム３４上において＋Ｙ側に配置される。ベルト６４は、ステンレス製、樹脂製、布製のものが用いられ、＋Ｚ側の面にキャリッジ５０の下部プレート５４が固定されている。
【００５４】
駆動ローラ６２を駆動してベルト６４を移動させることにより、キャリッジ５０はＹ方向に移動する。また、駆動ローラ６２の駆動を停止することにより、キャリッジ５０をＹ方向の任意の位置に配置することができる。なお、塗布部駆動部６１は、上記したベルト６４等を用いた構成に限定されず、例えば、ボールねじ機構やラックアンドピニオン機構が用いられてもよい。また、塗布ユニット９は、キャリッジ５０ごとＹ方向に移動するものに限定されない。例えば、ノズル５３がロボットアームやマニュピレータ等に保持され、このロボットアーム等を駆動することによりノズル５３をＹ方向やＺ方向等に移動可能としてもよい。
【００５５】
塗布部２９の移動や停止位置は、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。塗布部２９は、Ｙ方向に移動することにより、図４に示すように、シート５に液体７を塗布可能な対向位置Ｐ１と、後述する減圧乾燥ユニット１０の外側に退避した退避位置Ｐ２と、の間を移動可能である。退避位置Ｐ２は、減圧乾燥ユニット１０と干渉しないように減圧乾燥ユニット１０のサイズに応じて設定される。なお、退避位置Ｐ２は、図示の位置に限定されず、減圧乾燥ユニット１０の外側の任意の位置に設定することができる。
【００５６】
塗布部２９は、対向位置Ｐ１において、保持部２８に保持されたシート５におけるシート５に対して相対的にＹ方向に移動し、その際、ノズル５３の吐出口６０からシート５上の枠部６の内側において液体７を吐出する（図６参照）。このとき、シート５は、上記のように保持部２８の吸着部３８によって保持され、かつ枠部６によって広がっているので、液体７をムラなくシート５上に塗布することができる。吐出口６０からシート５上に液体７を吐出する際、ノズル５３の高さ（Ｚ方向位置）は、塗布に適した位置に調整されている。なお、液体７を塗布する際、ノズル５３をＹ方向に移動させることに限定されない。例えば、ノズル５３を固定し、保持部２８をＹ方向に移動させて液体７を塗布してもよく、また、ノズル５３及び保持部２８をそれぞれＹ方向の反対向きに移動させて液体７を塗布してもよい。
【００５７】
塗布ユニット９は、図４及び図５に示すように、ノズル５３をメンテナンスするための、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７を備えている。ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７は、保持部２８の＋Ｙ側に、Ｙ方向に並んで配置され、減圧乾燥ユニット１０と干渉しないように設置される。また、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７は、退避位置Ｐ２の塗布ユニット９のノズル５３がそれぞれ接続可能に配置される。
【００５８】
ノズル浸漬部６６は、＋Ｚ方向が開口する容器を備え、ノズル５３の先端部分が＋Ｚ方向から挿入可能に形成される。容器内には、例えば、液体７や、液体７を形成する溶液等が溜められている。シート５に液体７を塗布しない間、ノズル５３の先端部分をノズル浸漬部６６の溶液等に浸すことにより、ノズル５３の吐出口６０の乾燥防止や、ノズル５３の洗浄を行うことができる。
【００５９】
予備吐出部６７は、ノズル５３により液体７の予備吐出を行うために設けられる。予備吐出部６７は、例えば＋Ｚ方向が開口する容器で、ノズル５３の先端部分が＋Ｚ方向から挿入可能に形成される。容器内に、液体７を予備吐出させるための被吐出面が形成されてもよい。ノズル５３による液体７の最初の吐出は、吐出量にばらつきが生じる場合がある。シート５への塗布に先だって、予備吐出部６７によりノズル５３の予備吐出を行うことにより、液体７の吐出量を安定させることができる。
【００６０】
なお、ノズル５３をメンテナンスするため、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７以外の処理部が設けられてもよい。また、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７は、保持部２８の＋Ｙ側に配置されることに限定されず、保持部２８の−Ｙ側や、塗布ユニット９の＋Ｘ側または−Ｘ側に配置されてもよい。また、ノズル洗浄時にノズル５３がノズル浸漬部６６等に移動することに代えて、ノズル洗浄時にノズル浸漬部６６等がノズル５３まで移動するものでもよい。この場合、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７は移動可能に形成され、例えば通常時はノズル５３に対してＸ方向またはＺ方向に退避し、ノズル５３のメンテナンスの際に、ノズル５３まで移動させるような任意の構成が採用される。また、ノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７を備えるか否かは任意であり、ノズル浸漬部６６等を備えないものでもよい。
【００６１】
なお、塗布部２９は、上記した構成に限定されず、液体７を吐出可能な任意の構成を適用することができる。例えば、ノズル５３に代えて、インクジェット法やスプレー法により液体７をシート５に塗布するものでもよい。また、ディスペンサ等により液体７をシート５に吐出し、この液体７をスキージ等によりシート５上に拡げるものでもよい。
【００６２】
減圧乾燥ユニット１０は、図４及び図５に示すように、保持部２８を含んで密閉した空間６８を形成する。この空間６８は、吸引により減圧可能な空間である。減圧乾燥ユニット１０は、空間６８を形成可能なチャンバ部７０を備え、かつ空間６８を減圧して液体７を乾燥させる吸引部７１を備える。チャンバ部７０は、メインフレーム３０のテーブル３５上に配置される。吸引部７１は、メインフレーム３０に支持されるか否かは任意である。チャンバ部７０は、ベース部７２と、蓋部７３と、を備える。ベース部７２は、下面側がテーブル３５に固定され、かつ上面側に保持部２８の基部３９を固定している。ベース部７２は、矩形板状の部材が用いられる。なお、図示しないが、ベース部７２は、基部３９に備える接続孔４４（図６（Ａ）参照）と連通する接続孔が設けられており、吸着用吸引部４０の吸引力が吸着部３８に至るまでの経路を確保している。蓋部７３は、ベース部７２の上面に当接して、空間６８を形成可能な凹状に形成される。
【００６３】
図７（Ａ）は、減圧乾燥ユニット１０の一例を示す斜視図、（Ｂ）は、蓋部７３の一例を示す斜視図である。図７（Ａ）に示すように、ベース部７２の上面の略中央の領域に保持部２８が固定される。蓋部７３は、ベース部７２上面の−Ｙ側において２か所のヒンジ部７４によりベース部７２に接続されている。蓋部７３は、保持部２８を覆うような小さな空間６８を形成するので、後述する吸引部７１により空間６８の減圧に要する時間を短縮することができる。
【００６４】
蓋部７３は、図７（Ａ）に示すように、ヒンジ部７４によりＸ軸回りに回転可能に形成され、保持部２８を含んだ空間６８を形成する空間形成位置と、保持部２８を開放した保持部開放位置との間を回転移動する。なお、保持部開放位置は、上記した塗布ユニット９が蓋部７３に干渉しない位置に設定される。蓋部７３は、上記した塗布ユニット９により保持部２８のシート５に液体７を塗布する際は保持部開放位置に配置（図７（Ａ）の二点鎖線で示す蓋部５７を参照）され、後述する吸引部７１により空間６８を吸引して減圧する際は空間形成位置に配置（図７（Ａ）の実線で示す蓋部５７を参照）される。なお、ヒンジ部７４は、ベース部７２の−Ｙ側に配置されることに代えて、ベース部７２の＋Ｘ側または−Ｘ側に配置されてもよい。
【００６５】
ベース部７２は、貫通孔７６が設けられている。貫通孔７６は、ベース部７２の＋Ｚ側から−Ｚ側に貫通するように設けられている。貫通孔７６は、蓋部７３が空間形成位置にある場合、空間６８と接続するように形成される。貫通孔７６は、例えば、チューブ等の管状部材（不図示）により吸引部７１と接続されている。従って、吸引部７１を駆動することにより、空間６８内を吸引して減圧することができる。なお、貫通孔７６は、空間６８に接続するものであれば、その個数や配置は任意である。例えば、２以上の貫通孔７６が形成され、それぞれ吸引部７１に接続されるものでもよい。また、ベース部７２の貫通孔７６を介して吸引部７１が接続されることに限定されず、例えば、蓋部７３の一部に開口部が設けられ、この開口部と吸引部７１とがチューブ等を介して接続され、蓋部７３側から空間６８内を吸引するものでもよい。
【００６６】
蓋部７３は、図７（Ｂ）に示すように、中央部分に内部を目視可能な窓部７３ａが形成されてもよい。窓部７３ａとしては、透明または半透明な板状ガラス、アクリル板などの板状の樹脂が用いられる。窓部７３ａにより、作業者等が液体７の乾燥状態を目視で確認することが可能となる。ただし、窓部７３ａを形成するか否かは任意である。また、蓋部７３は、空間形成位置において、ベース部７２との密着性を向上させるために、ゴム等の弾性部材が縁部に取り付けられてもよい。
【００６７】
減圧乾燥ユニット１０は、蓋部７３を回転駆動するための蓋部駆動部７５を備えている。蓋部駆動部７５の駆動は、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。また、蓋部駆動部７５を備えるか否かは任意である。蓋部駆動部７５がない場合は、作業者が蓋部７３の開閉操作を行ってもよい。また、蓋部７３は、ヒンジ部７４により開閉可能に形成されることに限定されない。例えば、蓋部７３は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能に形成されてもよい。また、蓋部７３は、ロボットアームやマニュピレータに保持され、このロボットアームを駆動することにより開閉可能としてもよい。
【００６８】
吸引部７１は、塗布ユニット９によりシート５に液体７が塗布され、減圧乾燥ユニット１０が空間６８を形成した後に、空間６８を吸引して減圧する。これにより、液体７は、シート５上において減圧乾燥される。吸引部７１は、例えば、所定の吸引力を発生する真空ポンプ等、任意のポンプが適用可能である。吸引部７１による吸着力の大きさや駆動タイミングは、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。このとき、制御装置は、吸引部７１による吸着力が、保持部２８の吸着用吸引部４０の吸引力より小さくなるように制御してもよい。吸着用吸引部４０の吸引力が吸引部７１の吸着力より大きくすることにより、空間６８を吸引したときでもシート５が吸着部３８から外れることを抑制できる。
【００６９】
液体７が減圧乾燥されることにより、シート５上に第２機能層３が形成される。なお、シート５は、第１機能層２を含むまたは第１機能層２そのものであるため、液体７の乾燥により第１機能層２と第２機能層３とが積層された枠部６付きの積層膜４が形成される。この積層膜４は、図１に示すように、減圧乾燥ユニット１０から不図示の搬送装置によって保管ユニット１３に搬送される。
【００７０】
保管ユニット１３は、複数の積層膜４を保管する。保管ユニット１３は、積層膜４を重ねた状態で保管してもよく、また、積層膜４を１枚ごとまたは複数枚ごとに収容可能な棚（スロット）を備えてもよい。また、保管ユニット１３は、後述する長尺の積層膜４Ｂを折りたたんだ状態で保管してもよい。積層膜４は、不図示の搬送装置などにより搬送されることに代えて、作業者の手作業により保管ユニット１３に保管されてもよい。なお、保管ユニット１３を配置するか否かは任意であり、保管ユニット１３がなくてもよい。また、保管ユニット１３の後段には燃料電池等の各種装置の製造ラインが接続されてもよい。
【００７１】
ここで、積層膜４を構成する第１機能層２、第２機能層３、並びに第２機能層３を形成する液体７についてそれぞれ説明する。なお、以下に説明する内容は、他の実施形態についても同様である。なお、本明細書において「機能層」とは機能を有する層をいい、例えば、機能を有する膜（シート）は「機能層」に含まれる。第１機能層２及び第２機能層３は、同一の機能を有してもよく、また、異なる機能を有してもよい。また、第１機能層２及び第２機能層３は、部分的に機能を有するものでもよい。
【００７２】
積層膜４が、例えば、燃料電池における膜電極接合体として用いられる場合は、第１機能層２が電解質膜、第２機能層３が触媒層として製造される。このとき、触媒層（第２機能層３）を形成するために、液体７として触媒インクが塗布される。上記した実施形態により、第２機能層３である触媒層が多孔質形状となるため、高品質な膜電極接合体を製造することができる。第１機能層２である電解質膜は、例えば、プロトンを膜厚方向に選択的に透過させる機能を有するものであれば、特に限定されず、公知のものを用いることができる。電解質膜としては、例えば、構成材料であるイオン交換樹脂の種類によって大別され、フッ素系高分子電解質膜や、炭化水素系高分子電解質膜等を用いることができる。
【００７３】
フッ素系高分子電解質膜を構成するイオン交換樹脂としては、例えば、ナフィオン（登録商標、デュポン社製）、アシプレックス（登録商標、旭化成株式会社製）、フレミオン（登録商標、旭硝子株式会社製）等のパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマー、パーフルオロカーボンホスホン酸系ポリマー、トリフルオロスチレンスルホン酸系ポリマー、エチレンテトラフルオロエチレン−ｇ−スチレンスルホン酸系ポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオリド−パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーなどが挙げられる。なお、耐熱性、化学的安定性などの発電性能を向上させるという観点からは、これらのフッ素系高分子電解質膜が用いられ、特にパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーから構成されるフッ素系高分子電解質膜が用いられる。
【００７４】
また、炭化水素系電解質膜を構成するイオン交換樹脂としては、例えば、スルホン化ポリエーテルスルホン（Ｓ−ＰＥＳ）、スルホン化ポリアリールエーテルケトン、スルホン化ポリベンズイミダゾールアルキル、ホスホン化ポリベンズイミダゾールアルキル、スルホン化ポリスチレン、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン（Ｓ−ＰＥＥＫ）、スルホン化ポリフェニレン（Ｓ−ＰＰＰ）などが挙げられる。これらのイオン交換樹脂により形成される炭化水素系高分子電解質膜は、原料が安価で製造工程が簡便であり、かつ材料の選択性が高いといった製造上の利点がある。なお、上述したイオン交換樹脂は、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。また、上述した材料のみに制限されず、その他の材料が用いられてもよい。
【００７５】
電解質膜の厚さは、燃料電池の特性を考慮して適宜決定すればよく、特に制限されない。電解質膜の厚さは、通常は５〜１００μｍ程度である。電解質膜の厚さがこのような範囲内の値であると、製膜時の強度や使用時の耐久性および使用時の出力特性のバランスが適切となる。なお、電解質膜は、剥離可能な基材シート（例えば図２５の基材シートＳなど）に積層されたものを用いてもよい。これにより、電解質膜のハンドリングが容易になる。このような基材シートとしては、例えば、液体７における導電性担体等の種類に応じて適宜選択され、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート、ポリエステルシート等の樹脂製のシートを用いることができる。
【００７６】
第２機能層３である触媒層は、燃料電池においてアノード側に用いられるアノード触媒層及び燃料電池においてカソード側に用いられるカソード触媒層のうち、少なくとも１つを有する。アノード触媒層は、例えば水素の酸化反応に触媒作用を有するものである。カソード触媒層は、例えば酸素の還元反応に触媒作用を有するものである。なお、触媒層は、アノード触媒層及びカソード触媒層の両方を備える場合、アノード側触媒層及びカソード側触媒層は、それぞれ、電解質膜の異なる面に形成される。
【００７７】
アノード側触媒層及びカソード側触媒層は、例えば、液体７として触媒インクを用いて形成することができる。アノード側触媒層を形成する触媒インク及びカソード側触媒層を形成する触媒インクは、それぞれ、上記した触媒作用を有するものであれば特に制限なく、公知のものを用いることができる。このような触媒インクとしては、例えば、特開２０１３−０６９６１４に開示される、触媒成分を２層のアイオノマ層で被覆した触媒を含むものを用いることができる。また、触媒インクとしては、例えば、導電性担体に触媒成分が担持された電極触媒、高分子電解質および溶剤を含むものを用いることができる。
【００７８】
アノード触媒層に用いられる触媒成分は、水素の酸化反応に触媒作用を有するものであれば特に制限はなく公知の触媒を使用できる。また、カソード触媒層に用いられる触媒成分もまた、酸素の還元反応に触媒作用を有するものであれば特に制限はなく公知の触媒を使用できる。具体的には、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属およびこれらの合金などから選択可能である。
【００７９】
これらのうち、触媒活性、一酸化炭素等に対する耐被毒性、耐熱性などを向上させるために、例えば、白金を含むものが用いられる。上記した合金の組成は、合金化する金属の種類にもよるが、例えば、白金の含有量を３０〜９０原子％とし、白金と合金化する金属の含有量を１０〜７０原子％としてもよい。なお、合金とは、一般に金属元素に１種以上の金属元素または非金属元素を加えたものであって、金属的性質をもっているものの総称である。合金の組織には、成分元素が別個の結晶となるいわば混合物である共晶合金、成分元素が完全に溶け合い固溶体となっているもの、成分元素が金属間化合物または金属と非金属との化合物を形成しているものなどがあり、本実施形態においては、いずれであってもよい。この際、アノード触媒層に用いられる触媒成分およびカソード触媒層に用いられる触媒成分は、上記の中から適宜選択可能である。
【００８０】
触媒成分の形状や大きさは、特に制限されず公知の触媒成分と同様の形状および大きさが採用可能である。触媒成分の形状は、例えば、粒状、鱗片状、層状などのものが使用できる。この際、触媒粒子の平均粒子径は、例えば、１〜３０ｎｍ、１〜１０ｎｍ、１〜５ｎｍ、２〜４ｎｍなどである。触媒粒子の平均粒子径がこのような範囲内の値であると、電気化学反応が進行する有効電極面積に関連する触媒利用率と担持の簡便さとのバランスが適切となる。なお、触媒粒子の平均粒子径は、Ｘ線回折における触媒成分の回折ピークの半値幅より求められる結晶子径や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）より調べられる触媒成分の粒子径の平均値として測定可能である。
【００８１】
導電性担体は、上述した触媒成分を担持するための担体、および触媒成分と他の部材との間での電子の授受に関与する電子伝導パスとして機能する。導電性担体としては、触媒粒子を所望の分散状態で担持させるための比表面積を有し、集電体として十分な電子導電性を有しているものであればよく、例えば、主成分がカーボン（炭素原子）のものが用いられる。例えば、カーボンブラック、活性炭、コークス、天然黒鉛、人造黒鉛などからなるカーボン粒子が挙げられる。なお、カーボンを主成分とするものは、炭素原子のみからなるもの、または実質的に炭素原子からなるもの、の双方を含む。また、燃料電池の特性を向上させるために、炭素原子以外の元素が含まれていてもよい。なお、実質的に炭素原子からなる場合、２〜３重量％程度以下の不純物の混入が許容される。
【００８２】
導電性担体のＢＥＴ比表面積は、触媒成分を高分散担持させるのに十分な比表面積であればよく、例えば、２０〜１６００ｍ２／ｇ、８０〜１２００ｍ２／ｇである。比表面積が上記したような範囲であれば、導電性担体への触媒成分および高分子電解質が十分分散して十分な発電性能が得られ、また、触媒成分および高分子電解質を十分有効に利用することができる。また、導電性担体の大きさは、特に限定されないが、担持の容易さ、触媒利用率、電極触媒層の厚みを適切な範囲とするなどの観点から、平均粒子径が、例えば、５〜２００ｎｍ、１０〜１００ｎｍ程度に設定される。
【００８３】
導電性担体に触媒成分が担持された電極触媒において、触媒成分の担持量は、電極触媒の全量に対して、例えば、１０〜８０重量％、３０〜７０重量％に設定される。触媒成分の担持量がこのような範囲内の値であると、触媒担体上での触媒成分の分散度と触媒性能とのバランスを適切となる。なお、触媒成分の担持量は、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ）によって調べることができる。
【００８４】
高分子電解質としては、例えば、上記したフッ素系高分子電解質膜や炭化水素系高分子電解質膜等を用いることができる。中でも、耐熱性、化学的安定性などに優れることから、フッ素原子を含むものが用いられる。例えば、ナフィオン（登録商標、デュポン社製）、アシプレックス（登録商標、旭化成株式会社製）、フレミオン（登録商標、旭硝子株式会社製）などのフッ素系電解質が用いられる。触媒層中の高分子電解質量の含有量は特に限定されるものではないが、電極触媒中のカーボンの量に対する高分子電解質量の比が例えば０．３〜１．２に設定される。
【００８５】
溶剤としては、特に制限されず、触媒層を形成するのに使用される通常の溶剤が同様に使用可能である。例えば、水、シクロヘキサノール、エタノール、１-プロパノール、２−プロパノール等の低級アルコールが使用できる。また、溶剤の使用量もまた、特に制限されず公知と同様の量が使用できる。触媒インクにおいて、電極触媒は、所望の作用、即ち、水素の酸化反応（アノード側）および酸素の還元反応（カソード側）を触媒する作用を十分発揮できる量であればいずれの量で使用されてもよい。電極触媒が、触媒インク中に、例えば、５〜３０重量％、９〜２０重量％となるように設定される。
【００８６】
次に、積層膜４の製造方法について、システム１の動作とともに図面を参照して説明する。ただし、以下の説明は一例であって、製造方法を限定するものではない。図８は、積層膜４の製造方法を示すフローチャートである。図９及び図１０は、システム１の動作を示す図である。なお、図８のフローチャートに沿って説明しつつ、図３や、図９及び図１０を適宜参照する。
【００８７】
先ず、第１機能層２を含むシート５Ａを準備する。シート５Ａの作成は任意の方法が適用可能である。シート５Ａは、例えば、図３に示すように、ロール状に巻かれたロール体Ｒ１として準備される。次に、図８に示すように、シート５の一部領域を囲むように枠部６を形成する（ステップＳ１）。枠形成ユニット８は、上記のように、例えば、保管ユニット１１から枠部６が供給され、シート５Ａから切断されたシート５に枠部６を形成する。枠部６付きのシート５は、例えば、保管ユニット１２に搬送されて保管される。
【００８８】
次に、図８に示すように、シート５を保持部２８により保持する（ステップＳ２）。シート５の保持は、図９（Ａ）に示すように、チャンバ部７０の蓋部７３を開いて保持部開放位置に配置させ、シート５を吸着部３８の上のシート部材４６の上に載置し、吸着用吸引部４０を駆動してシート５を吸引することにより行う。これにより、シート５は保持部２８に保持される。このとき、塗布ユニット９は、退避位置Ｐ２に位置している。
【００８９】
なお、シート５を保持部２８に載置する作業は、作業者が手作業で搬送してもよく、また各種搬送装置によって行ってもよい。また、吸着用吸引部４０の駆動タイミングは、シート５をシート部材４６に載置した後、または載置する前のいずれであってもよい。シート５をシート部材４６に載置する前に吸着用吸引部４０を駆動する場合、載置中は吸引力を弱く設定し、載置が完了した後に強く吸引するなど、多段階で吸引力を変化させてもよい。載置中に弱く吸引することにより、シート５の載置を容易にすることが可能となる。このような吸着用吸引部４０の吸引力の変化は、不図示の制御装置により制御してもよく、また作業者によりマニュアル操作してもよい。なお、ステップＳ２を行うか否かは任意であり、ステップＳ２は行わなくてもよい。
【００９０】
次に、図８に示すように、塗布部２９によってシート５に液体７を塗布する（ステップＳ３）。なお、塗布に先だって、ノズル５３をノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７によってメンテナンスを行ってもよい。塗布部２９は、塗布部駆動部６１（図４参照）を駆動することにより−Ｙ方向移動に移動し、退避位置Ｐ２から対向位置Ｐ１の＋Ｙ側に配置される。対向位置Ｐ１の＋Ｙ側の位置は、例えば、枠部６の内側におけるシート５の＋Ｙ側に対向する位置である。続いて、不図示の駆動部を駆動してノズル５３のＺ位置が調整される。ノズル５３のＺ位置は、吐出口６０とシート５との間隔が所定の間隔となるように設定される。なお、塗布部２９が退避位置Ｐ２から対向位置Ｐ１に移動する間に、ノズル５３のＺ位置を移動してもよい。
【００９１】
続いて、図９（Ｂ）に示すように、塗布部駆動部６１を駆動して、塗布部２９を−Ｙ方向に移動させる。このとき、ノズル５３の吐出口６０から液体７を吐出し、ノズル５３がシート５の−Ｙ側の所定位置に達した段階（塗布部２９が対向位置Ｐ１の−Ｙ側に達した段階）でノズル５３から液体７の吐出を停止する。これにより、シート５上の枠部６で囲まれた領域に液体７が塗布される。シート５は、枠部６によって広がった状態で維持されているため、液体７をムラなく適切に塗布することができる。
【００９２】
ノズル５３から液体７を吐出するタイミングは、例えば、塗布部２９が一定速度でＹ方向に移動している段階で液体７の吐出を行ってもよい。すなわち、塗布部２９が−Ｙ方向に移動を開始した際、加速中は液体７を吐出せず、ほぼ一定速度となってから液体７の吐出を開始してもよい。例えば単位時間あたりの液体７の吐出量を一定に制御した場合、シート５に対するノズル５３の相対速度が変化すると、シート５の単位面積当たりの塗布量が変化してムラが生じてしまう。従って、塗布部２９がほぼ一定速度になってから液体７の吐出を開始することにより、シート５上において液体７のムラ、例えば塗布ムラ、乾燥ムラ等が生じるのを抑制でき、膜厚均一性の良好な膜を形成することができる。
【００９３】
次に、図８に示すように、塗布部２９は、塗布部駆動部６１を駆動することにより＋Ｙ方向移動に移動し、チャンバ部７０の外側に退避する（ステップＳ４）。塗布部２９は、図１０（Ａ）に示すように、対向位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に移動することにより、保持部２８から離れ、チャンバ部７０の外側に退避する。なお、このステップＳ４においても、吸着用吸引部４０によりシート５の吸引は継続している。また、塗布部２９を退避している間に、ノズル５３から液体７が漏れ落ちないように、ノズル５３の吐出口６０付近の液体７をノズル５３内に吸引させてもよい。なお、ステップＳ４を行うか否かは任意であり、ステップＳ４は行わなくてもよい。
【００９４】
次に、図８に示すように、液体７が塗布されたシート５を含んだ空間６８をチャンバ部７０により形成する（ステップＳ５）。蓋部７３は、図１０（Ｂ）に示すように、蓋部駆動部７５を駆動して、保持部開放位置から空間形成位置に回転することによりベース部７２と密着し、密閉した空間６８を形成する。この空間６８には、保持部２８に保持された状態で液体７が塗布されたシート５が含まれる。なお、蓋部駆動部７５により蓋部７３を保持部開放位置から回転させるタイミングは、塗布部２９が退避位置Ｐ２に移動した後でもよいし、塗布部２９が対向位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に移動中でもよい。
【００９５】
次に、図８に示すように、吸引部７１を駆動することにより空間６８内を吸引して減圧する（ステップＳ６）。空間６８の減圧は、図１０（Ｂ）に示すように、空間６８が形成された後、吸引部７１を駆動することにより行われる。空間６８の減圧により、液体７が乾燥し、シート５上において第２機能層３が形成される。液体７を減圧乾燥するので、多孔質形状の第２機能層３を形成でき、第２機能層３の比表面積を大きくすることができる。また、チャンバ部７０の空間６８は、保持部２８を覆った小さな空間であるため、空間６８を減圧する時間を短縮できる。なお、吸引部７１による減圧の際、吸着用吸引部４０によるシート５の吸引力が、空間６８内に対する吸引力より大きく設定されてもよい。これにより、空間６８を減圧したときでもシート５を確実に保持部２８保持することができる。なお、シート５の吸引力を空間６８内に対する吸引力より大きくするか否かは任意である。
【００９６】
また、ステップＳ６において、液体７の減圧乾燥を行う際又は減圧乾燥を行った後に、加熱部４７によりシート５を所定の温度で加熱してもよい。これにより、液体７の乾燥時間を短縮することができる。また、加熱部４７によるシート５の加熱は、上記したステップＳ３において液体７の塗布中または塗布後に開始してもよい。また、加熱部４７によるシート５の加熱温度は、例えば液体７の乾燥の進行に合わせて変化させてもよい。なお、加熱部４７によりシート５を加熱するか否かは任意である。
【００９７】
液体７が減圧乾燥されて第２機能層３が形成された後、吸引部７１の駆動が停止され、さらに蓋部駆動部７５により蓋部７３が保持部開放位置まで回転して保持部２８を開放する。なお、第２機能層３が形成されたか否かは、蓋部７３の窓部７３ａから作業者が目視にて確認してもよく、また予め設定された時間経過をもって判断してもよい。また、吸引部７１の駆動を停止した後、空間６８内に、シート５や第２機能層３に対して不活性なガス（例えば窒素ガスやアルゴンガスなど）を供給して空間６８をパージしてもよい。また、空間６８を減圧した状態から開放する際、例えば、シート５の一部（例えば枠部６の部分など）をフック等により吸着部３８に弾性的に押し付けるようにしてもよい。これにより、シート５（積層膜４）は、例えば空間６８を大気開放したときでも吸着部３８の吸引とフック等により確実に保持され、吸着部３８から剥がれることを防止できる。続いて、吸着用吸引部４０の駆動が停止されることにより、積層膜４を取り出すことが可能となる。なお、積層膜４の取り出しは、作業者による手作業の他に各種搬送装置が使用されてもよい。また、取り出した積層膜４は、例えば、保管ユニット１３に搬送されて保管されてもよい。以上のステップにより、シート５（第１機能層２）上に第２機能層３を積層した積層膜４が完成する。
【００９８】
なお、シート５の両面に第２機能層３を形成させる場合、先ず、シート５の一方の面に第２機能層３を形成した後、シート５の他方の面を上面として再度保持部２８に吸着させ、上記と同様の手順により他方の面に第２機能層３を形成することよりシート５の両面に第２機能層３を持った積層膜４を形成することができる。なお、シート５の両面に液体７を塗布する場合、片面ごとに液体７の成分を変え、異なる第２機能層３を形成してもよい。
【００９９】
また、上記したステップＳ２〜ステップＳ６を繰り返すことにより、第２機能層３を多層にしてもよい。この場合、同一の液体７を用いて第２機能層３を多層にしてもよく、異なる液体７を用いて第２機能層３を多層にしてもよい。同一の液体７を用いる場合は、同一材料による第２機能層３の厚さを容易に厚くすることができる。また、異なる液体７を用いる場合は、複数材料が積層された状態の第２機能層３を容易に形成することができる。
【０１００】
このように、本実施形態によれば、枠形成ユニット８によってシート５に予め枠部６を形成するので、その後の液体７の塗布や減圧乾燥においてシート５の変形を抑制し、適切な積層膜４を効率よく製造できる。また、シート５に液体７を塗布した後、シート５を搬送することなく液体７の減圧乾燥を行うので、シート５が液体７中の水分を吸収して皺やゆがみ等の変形が生じるのを抑制し、変形等が少ない積層膜４を形成することができる。また、液体７の塗布後から短時間で減圧乾燥を行うので、多孔質形状の第２機能層３を形成することができる。これにより、第２機能層３の比表面積を大きくすることができ、第２機能層３の活性を高くすることができる。また、液体７の塗布から乾燥開始までの時間が短いので、液体７として塗布から乾燥までに短い時間が要求される材料を使用することができる。また、製造された積層膜４は、枠部６により剛性が向上しており、その後の搬送や組み立てなどのハンドリング性を向上させることができる。
【０１０１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、第１実施形態において説明した事項のうち、第２実施形態に適用可能なものは全て第２実施形態で適用してもよい。
【０１０２】
図１１は、第２実施形態に係るシステム１００における減圧乾燥ユニット１１０を示す図である。本実施形態では、減圧乾燥ユニット１１０が第１実施形態と異なっている。減圧乾燥ユニット１１０は、吸引部１７１と、調整部１７２と、を備える。吸引部１７１は、第１実施形態と同様、例えば、所定の吸引力を発生する真空ポンプ等、任意のポンプが適用可能である。また、吸引部１７１による吸着力の大きさや駆動タイミングは、不図示の制御装置により制御されてもよく、また作業者によりマニュアル操作されてもよい。吸引部１７１は、調整部１７２を介してチューブ等の管状部材により吸着部３８及び空間６８の双方にそれぞれ接続される。
【０１０３】
調整部１７２は、吸引部１７１による吸引を、吸着部３８の吸引と、空間６８の吸引とに振り分けて、それぞれ調整を行う。調整部１７２は、例えば、ガス流量を制御可能な真空バルブが用いられる。調整部１７２は、例えば、吸着部３８に対する吸引力が、空間６８に対する吸引力より大きくなるように調整する。なお、調整部１７２は、吸引部１７１と別に形成されることに限定されず、吸引部１７１の一部として形成されてもよい。また、調整部１７２による調整は、不図示の制御装置により制御してもよく、また作業者によりマニュアル操作してもよい。
【０１０４】
以上のように、本実施形態によれば、１台の吸引部１７１によって吸着部３８の吸引及び空間６８の吸引の双方を行うため、第１実施形態のように吸着用吸引部４０が不要となる。これにより、吸引部（例えば真空ポンプ）の数を減らすことができ、装置コストを低減することができる。また、調整部１７２を操作することにより、吸着部３８の吸引力と、空間６８の吸引力とを容易に調整することができる。
【０１０５】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第３実施形態に適用可能なものは全て第３実施形態で適用してもよい。
【０１０６】
図１２は、第３実施形態に係るシステム２００における塗布ユニット２０９及び減圧乾燥ユニット２１０を示す図である。本実施形態では、塗布ユニット２０９及び減圧乾燥ユニット２１０が第１実施形態と異なっている。図１２に示すように、塗布ユニット２０９は、第１保持部２２８Ａと、第２保持部２２８Ｂと、塗布部２２９と、を備える。減圧乾燥ユニット２１０は、チャンバ部２７０を備える。複数の保持部２２８Ａ、２２８Ｂ、塗布部２２９、及びチャンバ部２７０は、メインフレーム２３０により支持される。メインフレーム２３０は、図４に示すメインフレーム３０に対して、Ｙ方向に長く形成される点を除いて、メインフレーム３０と同様である。
【０１０７】
第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂは、それぞれ図１に示す保持部２８と同様の構成である。第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂは、チャンバ部２７０のベース部２７２上にＹ方向に並んで配置される。第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂは、それぞれ第１吸着用吸引部２４０Ａ、第２吸着用吸引部２４０Ｂと接続される。第１吸着用吸引部２４０Ａ及び第２吸着用吸引部２４０Ｂは、それぞれ図１に示す吸着用吸引部４０と同様の構成である。第１吸着用吸引部２４０Ａ及び第２吸着用吸引部２４０Ｂは、別に配置することに限定されず、例えば１台の吸着用吸引部２４０Ａ（または吸着用吸引部２４０Ｂ）を用いて複数の吸着部３８の吸引を行ってもよい。
【０１０８】
塗布部２２９は、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂのそれぞれに保持されたシート５に対して液体７を塗布するようにＹ方向に移動可能である。これに伴い、対向位置Ｐ１の範囲も第１実施形態よりＹ方向に長くなっている。塗布部駆動部２６１は、塗布部２２９のＹ方向の移動を確保するため、第１実施形態のベルト６４よりＹ方向に長いベルト２６４が使用される。なお、塗布部２２９の他の構成は、図１に示す塗布部２９と同様である。ノズル５３をメンテナンスするノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７は、第１保持部２２８Ａの＋Ｙ側に配置される。
【０１０９】
チャンバ部２７０は、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂを支持するベース部２７２と、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂを含む空間２６８を形成可能な蓋部２７３と、を備える。蓋部２７３は、不図示の駆動装置により、第１保持部２２８Ａ等を開放した保持部開放位置と、空間２６８を形成した空間形成位置と、を移動可能に形成される。蓋部２７３は、第１実施形態の蓋部７３と同様に、ヒンジ部７４によって回転可能に形成されてもよい。空間２６８は、吸引部７１に接続され、吸引部７１による吸引により減圧可能である。なお、チャンバ部２７０は、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂの双方を含んだ空間２６８を形成することに代えて、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂのそれぞれに対して個別に空間を形成してもよい。
【０１１０】
以上のように、本実施形態によれば、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂに保持された複数のシート５に対して、１つの塗布部２２９で液体７を塗布することができる。さらに、液体７を塗布した複数のシート５に対して１つの空間２６８を減圧することでまとめて乾燥させるので、積層膜４を効率よく製造することができる。なお、図１２では２つの第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂを使用するが、３つ以上の保持部が配置されてもよい。
【０１１１】
また、本実施形態において、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂの双方でシート５の一方の面に液体７を塗布する使用形態の他に、第１保持部２２８Ａによりシート５の一方の面に液体７を塗布し、次いで、第２保持部２２８Ｂによりシート５の他方の面に液体７を塗布する使用形態であってもよい。このとき、第１保持部２２８Ａから第２保持部２２８Ｂへのシート５の搬送は、作業者が手作業で行ってもよく、また各種搬送装置によって行ってもよい。
【０１１２】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第４実施形態に適用可能なものは全て第４実施形態で適用してもよい。
【０１１３】
図１３は、第４実施形態に係るシステム３００における塗布ユニット３０９及び減圧乾燥ユニット２１０を示す図である。本実施形態では、塗布ユニット３０９及び減圧乾燥ユニット２１０が第１実施形態と異なっている。塗布ユニット３０９の第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂ、並びに減圧乾燥ユニット２１０は、上記した第３実施形態に示すものと同様である。図１３に示すように、塗布ユニット３０９は、第１塗布部３２９Ａ及び第２塗布部３２９Ｂを備える。複数の保持部２２８Ａ、２２８Ｂ、第１塗布部３２９Ａ及び第２塗布部３２９Ｂ、及びチャンバ部２７０は、メインフレーム３３０により支持される。メインフレーム３３０は、図１や図１２に示すメインフレーム３０、２３０に対して、Ｙ方向に長く形成される点を除いて、メインフレーム３０、２３０と同様である。
【０１１４】
第１塗布部３２９Ａは、第１保持部２２８Ａに保持されたシート５を塗布するのに使用される。第１塗布部３２９Ａは、第１実施形態の塗布部２９と同様の構成である。第１塗布部３２９Ａの退避位置Ｐ２Ａは、第１保持部２２８Ａの＋Ｙ側に設定される。第１塗布部３２９Ａのノズル５３をメンテナンスするノズル浸漬部３６６Ａ及び予備吐出部３６７Ａは、第１保持部２２８Ａの＋Ｙ側に配置される。第１塗布部３２９Ａは、退避位置Ｐ２Ａから−Ｙ方向に移動して対向位置Ｐ１Ａに配置可能である。第１塗布部３２９Ａの移動は、第１塗布部駆動部３６１Ａにより行う。第１塗布部駆動部３６１Ａは、駆動ローラ３６２Ａと、従動ローラ３６３Ａと、ベルト３６４Ａと、を備える。第１塗布部駆動部３６１Ａは、第１実施形態の塗布部駆動部６１の構成とほぼ同様である。
【０１１５】
第２塗布部３２９Ｂは、第２保持部２２８Ｂに保持されたシート５を塗布するのに使用される。第２塗布部３２９Ｂは、第１実施形態の塗布部２９と同様の構成である。第２塗布部３２９Ｂの退避位置Ｐ２Ｂは、第２保持部２２８Ｂの−Ｙ側に設定される。第２塗布部３２９Ｂのノズル５３をメンテナンスするノズル浸漬部３６６Ｂ及び予備吐出部３６７Ｂは、第２保持部２２８Ｂの−Ｙ側に配置される。第２塗布部３２９Ｂは、退避位置Ｐ２Ｂから＋Ｙ方向に移動して対向位置Ｐ１Ｂに配置可能である。第２塗布部３２９Ｂの移動は、第２塗布部駆動部３６１Ｂにより行う。第２塗布部駆動部３６１Ｂは、駆動ローラ３６２Ｂと、従動ローラ３６３Ｂと、ベルト３６４Ｂと、を備える。第２塗布部駆動部３６１Ｂは、第１実施形態の塗布部駆動部６１の構成とほぼ同様である。
【０１１６】
以上のように、本実施形態によれば、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂに保持された複数のシート５に対して、それぞれ第１塗布部３２９Ａ及び第２塗布部３２９Ｂで液体７を塗布するので、塗布時間を短縮できる。さらに、複数のシート５に対して１つの空間２６８により減圧乾燥するので、積層膜４を効率よく製造することができる。なお、図１３では２つの第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂを使用するが、３つ以上の保持部が配置され、保持部ごとに塗布部が配置されてもよい。
【０１１７】
また、本実施形態において、第３実施形態と同様、第１保持部２２８Ａ及び第２保持部２２８Ｂの双方でシート５の一方の面に液体７を塗布する使用形態の他に、第１保持部２２８Ａによりシート５の一方の面に液体７を塗布し、次いで、第２保持部２２８Ｂによりシート５の他方の面に液体７を塗布する使用形態であってもよい。このとき、第１保持部２２８Ａから第２保持部２２８Ｂへのシート５の搬送は、作業者が手作業で行ってもよく、また各種搬送装置によって行ってもよい。
【０１１８】
また、本実施形態において、第１塗布部３２９Ａ及び第２塗布部３２９Ｂは、同一の液体７を塗布してもよく、また異なる液体７を塗布してもよい。この場合、第１塗布部３２９Ａによりシート５の一方の面に所定の液体７を塗布し、さらに、第２塗布部３２９Ｂによりシート５の他方の面に異なる液体７を塗布してもよい。これにより、シート５の一方の面と他方の面とで異なる第２機能層３を形成することができる。
【０１１９】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第５実施形態に適用可能なものは全て第５実施形態で適用してもよい。
【０１２０】
図１４は、第５実施形態に係るシステム４００の一例を示す図である。システム４００は、シート５の両面に第２機能層３を形成した積層膜（機能膜）４Ａを製造する。システム４００は、図１４に示すように、第１塗布ユニット４０９Ａと、第２塗布ユニット４０９Ｂと、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａと、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂと、反転部４１２と、保管ユニット１２、１３と、を備える。第１塗布ユニット４０９Ａは、第１保持部４２８Ａと、第１塗布部４２９Ａと、を備える。第２塗布ユニット４０９Ｂは、第２保持部４２８Ｂと、第２塗布部４２９Ｂと、を備える。
【０１２１】
第１保持部４２８Ａ及び第２保持部４２８Ｂは、それぞれ第１実施形態の保持部２８と同様の構成である。第１塗布部３２９Ａ及び第２塗布部４２９Ｂは、それぞれ第１実施形態の塗布部２９と同様の構成である。第１減圧乾燥ユニット４１０Ａは、第１塗布ユニット４０９Ａに対応して配置される。第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂは、第２塗布ユニット４０９Ｂに対応して配置される。第１減圧乾燥ユニット４１０Ａ及び第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂは、それぞれ第１実施形態の減圧乾燥ユニット１０と同様の構成である。第１塗布ユニット４０９Ａは、例えば、保管ユニット１２から、枠部６を備えるシート５が搬送される。第２塗布ユニット４０９Ｂは、後述する反転部４１２から、シート５の一方の面に第２機能層３が形成された積層膜４が搬送される。
【０１２２】
第１塗布ユニット４０９Ａは、保管ユニット１２から搬送されたシート５に対して液体７を塗布する。第１塗布ユニット４０９Ａは、例えば、枠部６が形成されたシート５の面に対して液体７を塗布するが、これに限定されず、枠部６が形成されたシート５の他方の面に対して液体７を塗布してもよい。なお、第１塗布ユニット４０９Ａによるシート５への液体７の塗布や、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａによる液体７の減圧乾燥については、上記した実施形態と同様である。第１塗布ユニット４０９Ａは、シート５の一方の面に第２機能層３が形成された積層膜４を、不図示の搬送装置等により反転部４１２に搬送する。なお、反転部４１２への搬送は、作業者による手作業で行ってもよい。
【０１２３】
反転部４１２は、第１塗布ユニット４０９Ａから搬送された積層膜４を反転させる。これにより、第２機能層３を上方に向けた積層膜４は、第２機能層３を下方に向けた状態となる。反転部４１２は、積層膜４を反転させる任意の機構が用いられ、例えば、積層膜４の一部をロボットアームやマニュピレータ等で保持し、ロボットアーム等を駆動することにより積層膜４の反転を行ってもよい。反転した積層膜４は、不図示の搬送装置によって第２塗布ユニット４０９Ｂに搬送される。上記したように、ロボットアーム等により積層膜４を反転させる場合は、そのままロボットアーム等により第２塗布ユニット４０９Ｂに積層膜４を搬送してもよい。また、反転部４１２を備えるか否かは任意であり、反転部４１２はなくてもよい。例えば、作業者が手作業で積層膜４を反転させてもよい。
【０１２４】
第２塗布ユニット４０９Ｂは、反転部４１２から搬送されたシート５に対して液体７を塗布する。第２塗布ユニット４０９Ｂは、第２機能層３が形成されていないシート５上に液体７を塗布する。第２保持部４２８Ｂは、積層膜４を保持する際に、第２機能層３を吸着（吸引）することは避けて、枠部６を吸着させてもよい。これにより、積層膜４を保持する際に第２機能層３の破損を防止できる。なお、第２塗布ユニット４０９Ｂによるシート５への液体７の塗布や、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂによる液体７の減圧乾燥については、上記した実施形態と同様である。第２塗布ユニット４０９Ａは、シート５の両面に第２機能層３が形成された積層膜４Ａを、不図示の搬送装置等により保管ユニット１３に搬送する。なお、保管ユニット１３への搬送は、作業者による手作業で行ってもよい。
【０１２５】
次に、シート５の両面に第２機能層３が形成された積層膜４Ａの製造方法について、図面を参照して説明する。ただし、以下の説明は一例であって、製造方法を限定するものではない。図１５は、積層膜４Ａの製造方法を示すフローチャートである。なお、図１５の説明において、図１４を適宜参照して行う。また、本製造方法は、図８に示すステップＳ１〜Ｓ６を含む。
【０１２６】
図１５に示すように、図８のステップＳ６によりシート５の一方の面に第２機能層３が形成された後、反転部４１２によって積層膜４（シート５）を反転させて、第２塗布ユニット４０９Ｂによりシート５上に液体７を塗布する（ステップＳ１１）。ステップＳ１〜Ｓ６により製造した積層膜４は、第２機能層３が上方に向いている。反転部４１２は、この積層膜４を反転させることにより、第２機能層３を下方に向け、第２機能層３が形成されていない面を上方に向けて積層膜４を第２塗布ユニット４０９Ｂに供給する。
【０１２７】
第２塗布ユニット４０９Ｂは、反転した積層膜４を第２保持部４２８Ｂで保持し、第２塗布部４２９Ｂにより液体７を塗布する。第２保持部４２８Ｂが積層膜４を吸引して保持する場合、その吸引力は、第１塗布ユニット４０９Ａの第１保持部４２８Ａによる吸引力と同一であってもよく、また、例えば第１保持部４２８Ａより小さいまたは大きい吸引力にするなど、互いに異なってもよい。なお、第２保持部４２８Ｂにより積層膜４を保持するか否かは任意である。また、第２塗布ユニット４０９Ｂにより塗布する液体７は、第１塗布ユニット４０９Ａによりとする液体７と同一であってもよく、また異なってもよい。
【０１２８】
次に、第２塗布部４２９Ｂは、チャンバ部７０（図４等参照）の外側に退避する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２は、図８に示すステップＳ４と同様である。次に、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂのチャンバ部７０により、液体７を塗布後の積層膜４を含んだ空間６８を形成する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３は、図８に示すステップＳ５と同様である。続いて、吸引部７１を駆動することにより、空間６８内を吸引して減圧する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４は、図８に示すステップＳ６と同様である。これにより、シート５の両面に第２機能層３が形成された積層膜４Ａが完成する。
【０１２９】
なお、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂによる空間６８内を吸引力は、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａによる空間６８内の吸引力と同一でもよく、また、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａに対して大きくまたは小さくするなど、異なってもよい。また、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａでは、塗布された液体７の一部を減圧乾燥させ、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂにおいて新たに塗布された液体７とともに残りを減圧乾燥させてもよい。
【０１３０】
また、第１塗布ユニット４０９Ａ及び第２塗布ユニット４０９Ｂにおいて、液体７を塗布する際や、塗布した後、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａ及び第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂにおいて、空間６８内で減圧乾燥を行う際又は減圧乾燥の後に、積層膜４、４Ａを加熱部４７（図６（Ａ）参照）により所定の温度で加熱してもよい。これにより、液体７の乾燥時間を短縮することができる。なお、積層膜４、４Ａを加熱するか否かは任意である。
【０１３１】
このように、本実施形態によれば、シート５におけるシート５の両面に第２機能層３が形成された積層膜４Ａを効率よく製造することができる。また、システム４００は、第１塗布ユニット４０９Ａ及び第２塗布ユニット４０９Ｂのそれぞれに対応した、第１減圧乾燥ユニット４１０Ａ、第２減圧乾燥ユニット４１０Ｂを備えるため、液体７の塗布後の減圧乾燥を効率よく行うことができ、高品質な積層膜４Ａを効率よく製造することができる。また、第１実施形態と同様、液体７の塗布から減圧乾燥までを短時間で行うので、多孔質形状の第２機能層３を持った積層膜４Ａを製造することができる。
【０１３２】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第６実施形態に適用可能なものは全て第６実施形態で適用してもよい。
【０１３３】
図１６及び図１７は、第６実施形態に係るシステム５００の一例を示す図である。図１６（Ａ）は＋Ｚ方向から見た平面図、図１６（Ｂ）は＋Ｚ方向から見た他の例の平面図である。図１７は、図１６（Ａ）に示すシステム５００を−Ｙ方向から見た側面図である。システム５００は、長尺のシート５Ａに枠部６を形成し、枚葉のシート５ごとに切断しない状態で、枠部６ごとに液体７を塗布する。システム５００は、枠形成ユニット５０８と、塗布ユニット５０９と、減圧乾燥ユニット５１０と、切断ユニット５１１と、を備える。
【０１３４】
システム５００は、長尺のシート５Ａがロール状に巻かれたロール体Ｒ１として供給される。ロール体Ｒ１は、軸部に回転可能に設置され、例えば、シート５Ａを挟んだ一対の駆動ローラによってシート５Ａが引き出される。なお、ロール体Ｒ１は、不図示の駆動装置により回転し、シート５Ａが引き出されることに同期してシート５Ａを＋Ｘ方向に送り出してもよい。この場合、ロール体Ｒ１を回転させるタイミング及び回転量（シート５Ａの移送タイミング及び移送量）は、不図示の制御装置によって制御してもよく、作業者のマニュアル操作によって行ってもよい。また、長尺のシート５ＡのＸ方向の長さや幅（Ｙ方向の長さ）は、特に制限されず、任意のものを用いることができる。
【０１３５】
枠形成ユニット５０８は、図１６（Ａ）及び図１７に示すように、ロール体Ｒ１から引き出されたシート５Ａに枠部６を形成する。枠形成ユニット５０８は、例えば、上記した第１実施形態の枠形成ユニット８と同様に、シート５Ａの一部に枠部６を接着する構成等が適用される。枠形成ユニット５０８は、例えば、保管ユニット１１から不図示の搬送装置により供給される枠部６をシート５Ａの一部に接着する。シート５Ａのうち、枠部６で囲まれた部分は広がった状態で維持される。枠形成ユニット５０８による枠部６の形成は、シート５Ａに対してＸ方向に所定間隔で行われる。
【０１３６】
なお、枠部６が長方形である場合、シート５Ａに対して枠部６を形成する方向は、図１６（Ａ）に示すような、枠部６の長手方向がＹ方向になるように形成することに限定されない。例えば、図１６（Ｂ）に示すように、枠部６は、Ｘ方向に延びるシート５Ａに対して、枠部６の長手方向がＸ方向となるように形成されてもよい。また、本実施形態では、枠部６をシート５Ａの一方の面に形成しているが、シート５Ａの両面に枠部６を形成してもよい。また、シート５Ａに枠部６を形成する手法は第１実施形態の枠形成ユニット８と同様である。
【０１３７】
枠部６が形成されたシート５Ａは切断されずに塗布ユニット５０９に移送される。塗布ユニット５０９は、保持部５２８と、塗布部５２９と、を備える。保持部５２８は、シート５Ａの裏面の一部を保持する。保持部５２８は、第１実施形態の保持部２８と同様に、シート５Ａ及び枠部６の少なくとも一方を吸着用吸引部４０で吸引することにより保持する。なお、保持部５２８とシート５Ａとの間に、図３に示すようなシート部材４６が配置されてもよい。なお、シート５Ａを吸引により保持するか否かは任意である。
【０１３８】
保持部５２８の−Ｘ側及び＋Ｘ側のそれぞれには、ローラ５１４、５１５が設けられ、長尺のシート５Ａを案内する。ローラ５１４、５１５の高さは任意に設定可能であるが、例えば、保持部５２８とともにシート５Ａをほぼ水平に移送する高さに設定される。また、ローラ５１４、５１５に加えて他のローラを配置してもよい。また、ローラ５１４、５１５を配置するか否かは任意である。
【０１３９】
塗布部５２９は、保持部５２８に保持されたシート５Ａに液体７を塗布する。塗布部５２９は、図１に示す塗布部２９と同様である。塗布部５２９は、シート５Ａの移送方向と直交するＹ方向に移動可能に形成される。塗布部５２９は、保持部５２８に保持されたシート５Ａに対して液体７を塗布可能な対向位置Ｐ５０１と、保持部５２８の＋Ｙ側に設定された退避位置Ｐ５０２との間を移動可能である。なお、退避位置Ｐ５０２は、保持部５２８の−Ｙ側に設定されてもよい。また、塗布部５２９のノズル５３をメンテナンスするノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７（図４及び図５参照）は、保持部５２８の＋Ｙ側または−Ｙ側に配置されてもよい。
【０１４０】
減圧乾燥ユニット５１０は、空間５６８を形成可能なチャンバ部５７０を備え、かつ空間５６８を減圧して液体７を乾燥させる吸引部７１を備える。チャンバ部５７０は、蓋部５７３を備える。蓋部５７３は、空間５６８を形成する空間形成位置と、シート５Ａに対して塗布部５２９により液体７を塗布可能な保持部開放位置との間をＺ方向に移動可能に形成される。蓋部５７３の移動は、不図示の駆動装置により行ってもよく、作業者が行ってもよい。蓋部５７３の移動を駆動装置で行う場合、移動のタイミング等は、不図示の制御装置により制御してもよく、または作業者がマニュアル操作により行ってもよい。
【０１４１】
蓋部５７３が空間形成位置にある場合、蓋部５７３の下端は、保持部５２８の上面と密着する。このとき、シート５Ａにおいて液体７の塗布領域から延びる両側は、蓋部５７３と保持部５２８とで挟まれた状態となる。すなわち、空間５６８を形成した状態では、シート５Ａは蓋部５７３によって保持された状態となる。なお、蓋部５７３の下端に弾性部材が取り付けられてもよい。これにより、シート５Ａを挟んだ場合でも、密閉した空間５６８を形成することができる。なお、空間５６８内が吸引部７１により減圧される点は、第１実施形態と同様である。また、蓋部５７３は、Ｚ方向に移動することに限定されず、例えば、第１実施形態のようにヒンジ部７４を用いて、例えばＸ方向を軸として回転可能に形成されてもよい。
【０１４２】
切断ユニット５１１は、図１６及び図１７に示すように、減圧乾燥ユニット５１０から送られた積層膜４Ｂ（シート５Ａ）を枠部６が形成された部分ごとに切断する。これにより、長尺の積層膜４Ｂは、枠部６ごとに切断された枚葉の積層膜４となる。切断ユニット５１１は、塗布ユニット５０９及び減圧乾燥ユニット５１０の＋Ｘ側に配置される。切断ユニット５１１は、第１保持部５２０と、カット台５２１と、第２保持部５２２と、可動ホルダ５２３と、切断部５２４と、を備える。切断ユニット５１１の動作は、不図示の制御装置が制御してもよく、全部または一部の動作について作業者がマニュアル操作を行ってもよい。
【０１４３】
なお、第１保持部５２０、カット台５２１、第２保持部５２２、可動ホルダ５２３、及び切断部５２４は、それぞれ、図２に示す枠形成ユニット８の、第１保持部２０、カット台２１、第２保持部２２、可動ホルダ２３、切断部２４と同様である。切断ユニット５１１の動作は次のとおりである。先ず、積層膜４Ｂの＋Ｘ端部が第１保持部５２０に保持された状態で、可動ホルダ５２３のホルダ５２７で積層膜４Ｂの＋Ｘ側の端部を保持する。続いて、第１保持部５２０による積層膜４Ｂの保持を停止した後、可動ホルダ２３のロッド５２６を＋Ｘ方向に所定量移動させ、第２保持部２２により積層膜４Ｂを保持する。続いて、カット台５２１上において切断部５２４が−Ｙ方向に移動して積層膜４Ｂを切断する。続いて、切断された積層膜４を可動ホルダ５２３で保持し、第２保持部２２による保持を停止した後に可動ホルダ５２３を＋Ｘ方向に移動させることにより積層膜４が搬送される。
【０１４４】
積層膜４は、切断ユニット５１１から例えば保管ユニット１３（図１参照）に搬送される。保管ユニット１３への搬送は、可動ホルダ５２３で行ってもよく、また、不図示の搬送装置や、作業者による手作業で行ってもよい。なお、カット台５２１及び第２保持部５２２は、図４に示すカット台２１及び第２保持部２２と同様に、Ｚ方向に移動可能であってもよい。切断ユニット５１１は、枠部６が形成された部分ごとに積層膜４Ｂ切断するものであれば、任意のものを適用できる。また、切断ユニット５１１を備えるか否かは任意であり、切断ユニット５１１はなくてもよい。切断ユニット５１１がない場合、例えば、減圧乾燥ユニット５１０から送られる長尺の積層膜４Ｂを折りたたんで保管ユニット１３に保管してもよく、また、長尺の積層膜４Ｂを他の装置等（例えば燃料電池の組み立て装置など）に供給して、適宜積層膜４ごとに切断してもよい。
【０１４５】
次に、システム５００を用いた積層膜４の製造方法について説明する。図１８は、積層膜４の製造方法の他の例を示すフローチャートである。図１９（Ａ）は、保持部５２８及び塗布部５２９の一例を示す斜視図、（Ｂ）は保持部２８及び塗布部５２９の他の例を示す斜視図である。図２０は、チャンバ部５７０の一例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は−Ｙ方向から見た側面図である。なお、図１８のフローチャートに沿って説明しつつ、図１９〜図２０を適宜参照する。
【０１４６】
先ず、ロール体Ｒ１からシート５Ａの始端が＋Ｘ方向に引き出されて、図１８に示すように、枠形成ユニット５０８によりシート５Ａの一部領域を囲むように枠部６が形成される（ステップＳ２１）。シート５Ａは、不図示の駆動ローラとうにより＋Ｘ方向に移送されてもよい。シート５Ａのうち、枠部６で囲まれた部分は、枠部６によって広がった状態が維持される。なお、枠部６は、シート５ＡのＸ方向に沿って所定間隔で形成されるが、この間隔は任意に設定可能である。
【０１４７】
次に、図１８に示すように、シート５Ａを保持部５２８により保持する（ステップＳ２２）。枠部６が形成されたシート５Ａの一部は、保持部５２８に吸着されて保持される。シート５Ａの吸着は、後述する塗布部５２９による液体７の塗布後まで行ってもよく、また、空間５６８の減圧の終了後まで行ってもよい。なお、ステップＳ２２により、シート５Ａを保持部５２８で保持するか否かは任意である。
【０１４８】
次に、図１８に示すように、シート５Ａの少なくとも一方の面に、第２機能層３を形成するための液体７を塗布部５２９により塗布する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３は、塗布部５２９が退避位置Ｐ５０２から対向位置Ｐ５０１（図１６参照）に移動し、図１９（Ａ）に示すように、塗布部５２９がＹ方向に移動することにより、枠部６の内側の所定領域に液体７を塗布する。なお、塗布部５２９は、Ｘ方向に移動してシート５Ａの所定領域に液体７を塗布してもよい。
【０１４９】
また、図１９（Ｂ）に示す塗布部５２９Ａのように、ノズル５３がＹ方向等に移動せず、シート５ＡがＸ方向に移動することを利用してシート５Ａに液体７を塗布するものでもよい。この塗布部５２９Ａは、図１９（Ｂ）に示すように、シート５Ａを案内するローラ５１６の上方にノズル５３を配置する。ノズル５３は、吐出口６０がローラ５１６に沿ったＹ方向に配置される。ノズル５３は、保持部２８（チャンバ部５７０）の−Ｘ側に配置され、シート５Ａの移送方向において保持部２８の上流側に配置される。ノズル５３は、Ｚ方向に移動可能に形成され、シート５との間隔を調整可能としてもよい。また、ノズル５３をメンテナンスするノズル浸漬部６６及び予備吐出部６７（図１参照）は、図示のノズル５３の位置から＋Ｙ側または−Ｙ側に配置されてもよい。図１９（Ｂ）に示すものでは、シート５Ａを＋Ｘ方向に移送するとともに、ノズル５３から液体７を吐出することによりシート５Ａの所定領域に液体７を塗布する。
【０１５０】
次に、図１８に示すように、チャンバ部５７０により空間５６８を形成するのに先立って、塗布部５２９をチャンバ部５７０の外側に退避させる（ステップＳ２４）。このステップＳ２４は、例えば、図１９（Ａ）に示すように、塗布部５２９が＋Ｙ方向の退避位置向けて移動し、チャンバ部５７０の外側に退避することにより行う。なお、図１９（Ｂ）に示すものでは、塗布部５２９Ａは、保持部２８から離れて配置されているので、既に退避が完了した状態である。なお、ステップＳ２４により塗布部５２９を退避させるか否かは任意である。
【０１５１】
次に、図１８に示すように、液体７が塗布されたシート５Ａを含んだ空間５６８をチャンバ部５７０により形成する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５は、例えば、図２０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、蓋部５７３が、−Ｚ方向に移動して保持部５２８の上面と接触することにより空間５６８を形成する。このとき、液体７の塗布領域から＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に延びるシート５Ａは、蓋部５７３と保持部５２８との間に挟まれた状態となる。なお、チャンバ部５７０は、保持部５２８を囲んだ小さな空間５６８を形成するので、空間５６８の減圧に要する時間を短くすることができる。
【０１５２】
次に、図１８に示すように、空間５６８を減圧する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６は、例えば、図２０（Ｂ）に示すように、空間５６８が形成された後、吸引部７１を駆動して空間５６８を吸引することにより行う。空間５６８を減圧することにより液体７が乾燥して第２機能層３を形成し、積層膜４Ｂが製造される。なお、空間５６８を吸引する際、シート５Ａの吸引力が空間５６８内に対する吸引力より大きくなるように設定してもよい。これにより、シート５Ａを確実に保持部５２８保持することができる。ただし、空間５６８を減圧する際、シート５Ａを保持部５２８に保持するか否かは任意である。
【０１５３】
なお、図１９（Ｂ）に示すものでは、シート５Ａの移送とともに液体７を塗布し（ステップＳ２３）、塗布された液体７が位置Ｐ５０３に達した段階（ステップＳ２４の塗布部５２９の退避に相当する）でシート５Ａの移送を停止する。続いて、保持部５２８によりシート５Ａを保持し、続いて、位置Ｐ５０３を囲むように蓋部５７３が移動して空間５６８を形成させ（ステップＳ２５）、この空間５６８内を吸引部７１により吸引して減圧することにより液体７を減圧乾燥させる（ステップＳ２６）。なお、図１９（Ｂ）に示すものでは、保持部５２８上に塗布部５２９Ａが達しないので、蓋部５７３全体を移動させる必要がない。例えば、蓋部５７３は保持部５２８上に固定され、シート５Ａの出入り口部分だけを開口させて、この開口をシャッタ等により開閉することで空間５６８を形成させるものでもよい。
【０１５４】
また、液体７を塗布する際や、塗布した後、空間５６８内で減圧乾燥を行う際又は減圧乾燥の後に、シート５Ａを加熱部４７（図１７参照）により所定の温度で加熱してもよい。これにより、液体７の乾燥時間を短縮することができる。なお、シート５Ａを加熱するか否かは任意である。
【０１５５】
ステップＳ２１〜Ｓ２６により、長尺のシート５Ａ上に所定の間隔で枠部６及び第２機能層３が形成された長尺の積層膜４Ｂが形成される。この長尺の積層膜４Ｂは、折りたたんで、図１に示す保管ユニット１３などに保管してもよいし、また、他の装置等（例えば燃料電池の組み立て装置など）に搬送して、適宜積層膜４ごとに切断して各積層膜４として使用してもよい。また、長尺の積層膜４Ｂは、枠部６の厚みが薄い場合、長尺の積層膜４Ｂが巻かれたロール体にしてもよい。また、第２機能層３を多層にする場合、上記ステップを繰り返して行い、積層膜４Ｂにおける第２機能層３に重ねて、液体７を塗布することにより行う。なお、多層の第２機能層３を形成する場合、層ごとに異なる液体７を用いてもよい。
【０１５６】
次に、液体７の乾燥後、積層膜４Ｂ（シート５Ａ）を枠部６ごとに切断する（ステップＳ２７）。長尺の積層膜４Ｂは、切断ユニット５１１により枠部６ごとに切断され、枚葉の積層膜４となる。積層膜４は、搬送されて例えば保管ユニット１３に保管されてもよい。なお、ステップＳ２７により、積層膜４Ｂ（シート５Ａ）を枠部６ごとに切断するか否かは任意であり、ステップＳ２７は行われなくてもよい。なお、切断ユニット５１１は、枠部６ごとに切断することに限定されない。例えば、２つ以上の枠部６が繋がった状態で切断されてもよい。
【０１５７】
以上のように、本実施形態によれば、シート５Ａが巻かれたロール体Ｒ１を用いて、長尺の積層膜４Ｂ、または長尺の積層膜４Ｂを切断した枚葉お積層膜４を形成するので、積層膜４、４Ｂを効率よく製造することができる。なお、第１実施形態と同様、液体７の塗布から減圧乾燥までを短時間で行うので、多孔質形状の第２機能層３を持った積層膜４、４Ｂを製造することができる。
【０１５８】
［第７実施形態］
次に、第７実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第７実施形態に適用可能なものは全て第７実施形態で適用してもよい。
【０１５９】
図２１は、第７実施形態に係るシステム６００の一例を示す−Ｙ方向から見た側面図である。システム６００は、図２１に示すように、第１枠形成ユニット６０８Ａと、第２枠形成ユニット６０８Ｂと、第１塗布ユニット６０９Ａと、第２塗布ユニット６０９Ｂと、第１減圧乾燥ユニット６１０Ａと、第２減圧乾燥ユニット６１０Ｂと、切断ユニット５１１と、を備える。なお、第１枠形成ユニット６０８Ａ及び第２枠形成ユニット６０８Ｂは、それぞれ第６実施形態の第１枠形成ユニット５０８と同様である。第１枠形成ユニット６０８Ａ及び第２枠形成ユニット６０８Ｂは、Ｘ方向に並んで配置される。
【０１６０】
第１塗布ユニット６０９Ａは、第１保持部６２８Ａと、第１塗布部６２９Ａと、を備える。第２塗布ユニット６０９Ｂは、第２保持部６２８Ｂ、第２塗布部６２９Ｂと、を備える。第１塗布ユニット６０９Ａ及び第２塗布ユニット６０９Ｂは、それぞれ第６実施形態の塗布ユニット５０９と同様である。第１塗布ユニット６０９Ａ及び第２塗布ユニット６０９Ｂは、Ｘ方向に並んで配置される。第１減圧乾燥ユニット６１０Ａ及び第２減圧乾燥ユニット６１０Ｂは、それぞれ第１塗布ユニット６０９Ａ及び第２塗布ユニット６０９Ｂに対応して配置される。また、第１塗布ユニット６０９Ａ及び第２塗布ユニット６０９Ｂは、それぞれ第６実施形態の減圧乾燥ユニット５１０と同様である。
【０１６１】
このシステム６００は、図２１に示すように、ロール体Ｒ１から＋Ｘ方向に引き出されたシート５Ａに対して、第１枠形成ユニット６０８Ａ及び第２枠形成ユニット６０８Ｂによってそれぞれ枠部６が形成される。続いて、シート５Ａが＋Ｘ方向に移送され、枠部６が形成された２カ所を第１保持部６２８Ａ及び第２保持部６２８Ｂで保持し、それぞれ第１塗布部６２９Ａ及び第２塗布部６２９Ｂによって液体７が枠部６の内側に塗布される。続いて、各第１保持部６２８Ａ及び第２保持部６２８Ｂにおいて、それぞれ蓋部５７３により形成された空間５６８（図１７参照）を吸引することにより、液体７を減圧乾燥させて第２機能層３を持つ積層膜４Ｂを形成する。なお、２つの空間に対する吸引を、１つの吸引部７１（図１７参照）で行ってもよい。その後、＋Ｘ方向に積層膜４Ｂを移送し、切断ユニット５１１により例えば枠部６ごとに切断して積層膜４を形成する。
【０１６２】
積層膜４は、例えば、保管ユニット１３に保管されてもよい。また、切断ユニット５１１を備えるか否かは任意である。切断ユニット５１１がない場合、長尺の積層膜４Ｂのまま保管されてもよく、また、長尺の積層膜４Ｂのまま他の装置に供給されてもよい。なお、上記では、２台ずつ同一構成のユニットを備えているが、これに限定されず、３台以上の同一構成ユニットを備えてもよい。
【０１６３】
このように、本実施形態によれば、シート５Ａの２か所以上に対して同時に処理を行うので、積層膜４、４Ｂを効率よく製造することができる。また、第１実施形態と同様、液体７の塗布から減圧乾燥までを短時間で行うので、多孔質形状の第２機能層３を持った積層膜４、４Ｂを製造することができる。
【０１６４】
［第８実施形態］
次に、第８実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第８実施形態に適用可能なものは全て第８実施形態で適用してもよい。
【０１６５】
図２２は、第８実施形態に係るシステム７００の一例を示し、（Ａ）は＋Ｚ方向から見たシート５Ａの拡大図、（Ｂ）はシステム７００を−Ｙ方向から見た側面図である。第８実施形態に係るシステム７００は、長尺のシート５Ａの一方の面だけでなく、他方の面について第２機能層３を形成する。図２３（Ａ）に示すように、長尺のシート５Ａには、枠部６ごとにマークＭが形成される。このマークＭは、各枠部６との位置関係が予め設定されている。マークＭは、光学式等の非接触センサ、または接触式プローブによる接触式センサなどの検出装置により検出可能であれば、任意の形状、色等を適用できる。また、マークＭは、シート５の一部に形成された貫通穴であってもよく、また、枠部６に形成されてもよい。また、マークＭは、機能層３の一部に形成されてもよい。マークＭの形成は、専用のマーク形成装置が使用されてもよく、また、液体７を用いてマークＭを形成してもよい。また、マークＭは、第２機能層３が形成された面に形成されることに代えて、第２機能層３が形成されていない面に形成されてもよい。なお、マークＭを形成するか否かは任意である。
【０１６６】
システム７００は、図２３（Ｂ）に示すように、枠形成ユニット５０８と、第１塗布ユニット７０９Ａと、第２塗布ユニット７０９Ｂと、第１減圧乾燥ユニット７１０Ａと、第２減圧乾燥ユニット７１０Ｂと、複数の反転用のローラ７３０と、切断ユニット５１１と、を備える。第１塗布ユニット７０９Ａは、第２塗布ユニット７０９Ｂの＋Ｚ側に配置される。
【０１６７】
第１塗布ユニット７０９Ａは、第１保持部７２８Ａと、第１塗布部７２９Ａと、を備える。第２塗布ユニット７０９Ｂは、第２保持部７２８Ｂ、第２塗布部７２９Ｂと、を備える。第１塗布ユニット７０９Ａ及び第２塗布ユニット７０９Ｂは、それぞれ第６実施形態の塗布ユニット５０９と同様である。第１減圧乾燥ユニット７１０Ａ及び第２減圧乾燥ユニット７１０Ｂは、それぞれ第１塗布ユニット７０９Ａ及び第２塗布ユニット７０９Ｂに対応して配置される。また、第１塗布ユニット７０９Ａ及び第２塗布ユニット７０９Ｂは、それぞれ第６実施形態の減圧乾燥ユニット５１０と同様である。
【０１６８】
このシステム７００は、図２２に示すように、ロール体Ｒ１から＋Ｘ方向に引き出されたシート５Ａに対して、枠形成ユニット５０８によって枠部６が形成された後、シート５Ａが＋Ｘ方向に移送され、第１保持部７２８Ａによりシート５Ａを保持し、第１塗布部７２９Ａによって液体７が枠部６の内側に塗布される。続いて、第１保持部７２８Ａにおいて、蓋部５７３により形成された空間５６８（図１７参照）を吸引することにより、液体７を減圧乾燥させて第２機能層３を持つ積層膜４Ｂを形成する。
【０１６９】
第１保持部７２８Ａから移送された積層膜４Ｂは、複数のローラ７３０により案内されて反転し、−Ｘ方向に向けて移送される。なお、図示では３本のローラ７３０で積層膜４Ｂを反転させているが、１本のローラ７３０で積層膜４Ｂを反転させてもよい。−Ｘ方向に移送された積層膜４Ｂは、第２保持部７２８Ｂにおいて、第２機能層３が形成された面が下方になり、第２機能層３が形成されていない面が上方になる状態で移送される。
【０１７０】
システム７００は、マークＭを検出する不図示の検出装置を備えている。この検出装置は、マークＭを認識した場合、例えば、認識結果を不図示の制御装置に送信する。制御装置は、この認識結果から−Ｚ面の枠部６の位置を判断し、この枠部６の位置に第２保持部７２８Ｂを合わせるように積層膜４Ｂの移送を制御する。積層膜４Ｂは、第２保持部７２８Ｂにより保持され、第２塗布部７２９Ｂによって、第２機能層３が形成されていない面（他方の面）に液体７が塗布される。続いて、第２減圧乾燥ユニット７１０Ｂにより液体７が減圧乾燥され、シート５Ａの両面に第２機能層３が形成された積層膜４Ｃが形成される。続いて、積層膜４Ｃは、−Ｘ方向に移送され、切断ユニット５１１により枠部６ごとに切断されて積層膜４となる。
【０１７１】
積層膜４は、例えば、保管ユニット１３に保管されてもよい。また、切断ユニット５１１を備えるか否かは任意である。切断ユニット５１１がない場合、長尺の積層膜４Ｃのまま保管されてもよく、また、長尺の積層膜４Ｂのまま他の装置に供給されてもよい。なお、積層膜４Ｃは、＋Ｚ面側及び−Ｚ面側で同一の液体７により同一の第２機能層３が形成されてもよく、また、異なる液体７により異なる第２機能層３が形成されてもよい。なお、上記ではマークＭを検出して液体７の塗布位置を制御しているが、これに限定されない。例えば、先に形成された第２機能層３又は枠部６を＋Ｚ面側から認識可能な場合は、この第２機能層３又は枠部６のエッジを検出装置等により検出して液体７の塗布位置を制御してもよい。また、液体７の塗布位置を不図示の検出装置を用いて制御装置により制御することに代えて、作業者が目視等により液体７の塗布位置を設定してもよい。
【０１７２】
以上のように、本実施形態によれば、長尺のシート５Ａの両面に対して第２機能層３を有する積層膜４、４Ｃを効率よく製造できる。なお、シート５の両面に形成される第２機能層３は、同一の大きさ（面積）であることに限定されず、異なる大きさであってもよい。各第２機能層３の大きさは、第１塗布部７２９Ａ又は第２塗布部７２９Ｂによる塗布領域をそれぞれが設定することで、互いに同一または異なる大きさに設定される。
【０１７３】
また、上記では、第１塗布ユニット７０９Ａが、第２塗布ユニット７０９Ｂの＋Ｚ側に配置されるが、逆に、第２塗布ユニット７０９Ｂが、第１塗布ユニット７０９Ａの＋Ｚ側に配置されてもよい。また、本実施形態では、長尺の積層膜４Ｂの移送方向をローラ７３０により逆向きとすることで反転させているが、これに限定されない。例えば、積層膜４Ｂを＋Ｘ方向に移送しながら、Ｘ方向の軸まわりに積層膜４Ｂを徐々に回転させるようにローラを配置して反転させてもよい。
【０１７４】
［第９実施形態］
次に、第９実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第９実施形態に適用可能なものは全て第９実施形態で適用してもよい。
【０１７５】
図２３は、第９実施形態に係るシステム８００に使用される枠形成ユニット８０８を示す図である。この枠形成ユニット８０８は、枠部６に相当する部分が連続して形成された長尺の枠部６Ａと、上記と同様の長尺のシート５Ａと、が供給される。枠部６Ａは、長尺である点以外は、枠部６と同様であり、例えば、非フッ素系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等。）、含フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等。）等の樹脂材料が用いられる。枠形成ユニット８０８は、シート５Ａのロール体Ｒ１と、枠部６Ａがロール状に巻かれたロール体Ｒ２と、が配置される。また、枠形成ユニット８０８は、Ｙ方向に移動して枠部６Ａ等を切断可能な切断部８２４を備えている。
【０１７６】
枠形成ユニット８０８は、ロール体Ｒ１から＋Ｘ方向に引き出されたシート５Ａ上に、ロール体Ｒ２から＋Ｘ方向に引き出された枠部６Ａを接着し、これを切断部８２４で枠部６ごとに切断することにより、枠部６が形成された枚葉のシート５を形成する。シート５Ａに枠部６Ａが接着される前に、不図示の接着剤塗布部により枠部６Ａの接着対象面、またはシート５Ａの枠部接着面に接着剤を塗布する。なお、両者が接着された後に、両者を挟み込む一対のローラが配置されてもよい。また、接着剤としては、任意の接着剤が用いられる。また、接着剤を用いずに、枠部６Ａの一部を溶融させてシート５Ａに接着させてもよい。
【０１７７】
枠部６Ａが接着されたシート５Ａは、＋Ｘ方向に移送され、所定位置で保持されて切断部８２４により枠部６ごとに切断される。切断部８２４は、カッタ等の刃部を有し、不図示のガイドに沿って−Ｙ方向に移動することにより、枠部６Ａが接着されたシート５Ａを切断する。なお、シート５Ａの保持や、切断部８２４の構成、及び切断後のシート５の搬送等は、第１実施形態の枠形成ユニット８の構成が適用される。また、切断部８２４は、枠部６Ａが形成されたシート５Ａを切断可能であれば、任意のものを適用することができる。例えば、シート５ＡをＺ方向に挟んで切断するものでもよい。また、切断されたシート５は、例えば、不図示の搬送装置により、保管ユニット１２（図１参照）に保管してもよい。
【０１７８】
このように、本実施形態によれば、個別の枠部６を作成して枠形成ユニット８０８に供給することが不要となり、長尺のシート５Ａに長尺の枠部６Ａを接着して切断するといった簡単な手順で、枠部６を有するシート５を効率よく製造することができる。
【０１７９】
［第１０実施形態］
次に、第１０実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第１０実施形態に適用可能なものは全て第１０実施形態で適用してもよい。
【０１８０】
図２４（Ａ）は、第１０実施形態に係る積層膜４Ｄの一例を示す図、（Ｂ）は、他の例に係る積層膜４Ｅの一例を示す図である。図２４（Ａ）に示すように、シート５は、−Ｚ側の面に剥離可能な基材シートＳを備えている。このシート５は、一方の面に基材シートＳを接着剤または静電力等により接合して形成されてもよく、また、基材シートＳ上にシート５を形成するための液体を塗布し、この液体を乾燥等させることにより基材シートＳ上にシート５が形成されたものでもよい。このシート５の＋Ｚ側の面に枠部６及び第２機能層３を形成する手段は、上記した各実施形態が適用可能である。
【０１８１】
シート５上に枠部６及び第２機能層３を形成した積層膜４Ｄは、−Ｚ側から順に基材シートＳ、シート５、第２機能層３の３層構造となる。この積層膜４Ｄは、図２４（Ａ）に示すように、裏面の基材シートＳを剥がすことにより、使用可能な積層膜４となる。なお、基材シートＳは、シート５から剥離可能であれば任意の材料のシートを用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート、ポリエステルシート等の樹脂製のシートを用いることができる。
【０１８２】
なお、本実施形態において、基材シートＳの剥離は、専用の剥離装置が使用されてもよく、また、作業者が手作業により行ってもよい。また、本実施形態において、基材シートＳを有する積層膜４Ｄの状態で保管されてもよく、また、各積層膜４Ｅから基材シートＳを剥離した状態で保管されてもよい。
【０１８３】
また、図２４（Ｂ）に示すように、長尺のシート５Ａは、−Ｚ側の面に剥離可能な長尺な基材シートＳＡを備えており、ロール体Ｒ３として供給されてもよい。このシート５Ａは、上記と同様に、長尺のシート５Ａの一方の面に基材シートＳＡを接合して形成されてもよく、また、長尺の基材シートＳＡ上に所定の液体を塗布して形成されたものでもよい。ロール体Ｒ３から引き出されたシート５Ａの＋Ｚ側の面に適宜枠部６や第２機能層３を形成する手段は、上記した各実施形態が適用可能である。基材シートＳＡの材料は、上記した基材シートＳと同様である。
【０１８４】
シート５Ａ上に第２機能層３を形成した長尺の積層膜４Ｅは、第２機能層３を形成した部分において−Ｚ側から順に基材シートＳＡ、シート５Ａ、第２機能層３の３層構造となる。この積層膜４Ｅは、図２４（Ｂ）に示すように、移送経路の一部において基材シートＳＡが連続してシート５Ａから剥離される。基材シートＳＡを剥離する位置に楔状の部材が配置され、この楔状の部材により基材シートＳＡの剥離を行ってもよい。なお、剥離した基材シートＳＡは、巻き取られてロール体Ｒ４を形成する。このロール体Ｒ５は、基材シートＳＡが巻かれたものであり、再度シート５Ａを形成するなど、再利用が可能である。
【０１８５】
基材シートＳＡが剥がされた積層膜４Ｅは、積層膜４Ｂとなる。なお、積層膜４Ｅは、基材シートＳＡを剥離する前に枠部６ごとに切断されてもよい。積層膜４Ｅが枠部６ごとに切断されることにより、図２４（Ａ）に示す積層膜４Ｄとなる。また、積層膜４Ｅは、基材シートＳＡを剥離せずに折りたたんで保管してもよい。また、積層膜４Ｅは、枠部６の厚みが薄い場合、ロール体にしてもよい。
【０１８６】
以上のように、本実施形態によれば、シート５、５Ａに剥離可能な基材シートＳ、ＳＡが積層されるので、シート５、５Ａは基材シートＳ、ＳＡによって剛性が付与され、搬送等のハンドリング性を向上させることができる。また、基材シートＳ、ＳＡは、シート５、５Ａの下面を被覆するので、シート５、５Ａの下面に傷がつくことや、ほこりが付着することを抑制できる。なお、本実施形態では、シート５、５Ａに１枚の基材シートＳ、ＳＡを積層しているが、２枚以上の基材シートＳ、ＳＡを積層してもよい。また、基材シートＳ、ＳＡは、シート５からの剥離を容易にするため、一部がシート５、５Ａから突出して形成されてもよい。
【０１８７】
［第１１実施形態］
次に、第１１実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第１１実施形態に適用可能なものは全て第１１実施形態で適用してもよい。
【０１８８】
図２５は、第１１実施形態に係るシステム９００の一例を示す図である。システム９００は、複数の枠形成ユニット８と、保管ユニット１２と、複数の塗布ユニット９と、複数の減圧乾燥ユニット１０と、保管ユニット１３と、を備える。なお、枠形成ユニット８、保管ユニット１２、塗布ユニット９、減圧乾燥ユニット１０及び保管ユニット１３は、それぞれ、上記した第１実施形態に示すものであり、これに代えて他の実施形態に示すいずれかのものが使用されてもよい。
【０１８９】
複数の枠形成ユニット８は、それぞれ、シート５に枠部６を形成したシート５を製造する。複数の枠形成ユニット８により製造されたシート５は、保管ユニット１２に保管される。なお、保管ユニット１２の数は、特に限定されず、複数配置されてもよい。保管ユニット１２に保管されたシート５は、複数の塗布ユニット９にそれぞれ搬送されて液体７が塗布され、さらに、対応する減圧乾燥ユニット１０により液体７が減圧乾燥されて積層膜４を形成し、保管ユニット１３に搬送される。なお、保管ユニット１３の数は、特に限定されず、複数配置されてもよい。
【０１９０】
枠形成ユニット８の台数や、塗布ユニット９及び減圧乾燥ユニット１０の台数は、生産規模等に応じて任意に設定可能である。また、１台の枠形成ユニット８の処理速度や、塗布ユニット９及び減圧乾燥ユニット１０の処理速度に応じて、それぞれの台数が決定されてもよい。例えば、１枚のシート５に対して、枠形成ユニット８の処理速度が塗布ユニット９とうの処理速度の３倍である場合、ｎ台の塗布ユニット９等に対して３ｎ台の枠形成ユニット８を配置するなど、処理速度の速いユニットの台数を増やして、各ユニットの待機時間を減少させることが可能となる。
【０１９１】
このように、本実施形態によれば、枠形成ユニット８や、塗布ユニット９、減圧乾燥ユニット１０を並列して配置することにより、積層膜４を効率よく製造することができる。また、各ユニットの処理速度に応じてユニットの台数を設定することにより、各ユニットの稼働率（特に処理側だが早いユニットの稼働率）を向上させることができる。
【０１９２】
［第１２実施形態］
次に、第１２実施形態について説明する。本実施形態において、上記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。また、上記した実施形態において説明した事項のうち、第１２実施形態に適用可能なものは全て第１０実施形態で適用してもよい。
【０１９３】
図２６は、第１２実施形態に係る枠部６Ｂの一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。図２７は、他の例に係る枠部６Ｃを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。図２６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、矩形枠状の枠部６Ｂは、シート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側の面のそれぞれに設けられ、シート５の縁部を挟むように形成される。さらに、この枠部６Ｂの内側においてシート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側のそれぞれに第２機能層３が設けられて積層膜４Ｆが形成される。枠部６Ｂは、図２６（Ｂ）に示すように、枠部６Ｂの内側からＸ方向やＹ方向の外側に気体や液体等が漏れるのを防止し、かつ、外気が枠部６Ｂの内側に入り込むのを防止する、いわゆるガスケットの一部（サブガスケット）として機能する。
【０１９４】
積層膜４Ｆは、例えば、燃料電池における膜電極接合体（ＭＥＡ）として用いられる。積層膜４Ｆは、例えば、図２６（Ａ）及び（Ｂ）の二点鎖線に示すように、＋Ｚ側及び−Ｚ側にガス拡散層Ｃ１（図２８（Ｂ）参照）が積層される。また、ガス拡散層Ｃ１を囲むようにサブガスケットＳＧが設けられてもよい。このサブガスケットＳＧは、枠部６Ｂに積層され、枠部６Ｂと同様に、気体や液体等が漏れるのを防止し、かつ、外気が枠部６Ｂの内側に入り込むのを防止する。
【０１９５】
シート５の縁部を挟むような枠部６Ｂは、図２６に示すものに限定されず、図２７に示すような枠部６Ｃであってもよい。図２７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、枠部６Ｃは、シート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側の面のそれぞれに設けられ、シート５の縁部を挟むように形成される。さらに、この枠部６Ｃの内側においてシート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側のそれぞれに第２機能層３が設けられて積層膜４Ｇが形成される。ただし、枠部６Ｃは、シート５の外側において枠部６Ｃ同士が接合している点で、図２６の枠部６Ｂと異なる。これにより、シート５の側方から気体や液体が漏れるのを防止することができる。なお、枠部６Ｃは、図２６の枠部６Ｂと同様、いわゆるガスケットの一部（サブガスケット）として機能する。また、枠部６Ｃにガス拡散層Ｃ１のサブガスケットＳＧが積層される点は、図２６の枠部６Ｂと同様である。
【０１９６】
なお、上記した枠部６Ｂ、６Ｃは、特開２００７−２０７６４４号公報に開示されるように、シート５との接着面に開口し、かつ接着面とは反対側の表面に達する多数の空気抜き孔を備えてもよい。この場合、枠部６Ｂ、６Ｃをシート５に接着する際、接着面同士の間の空気を、空気抜き孔を介して外部へ排出できるので、枠部６Ｂ、６Ｃとシート５との密着性を向上させることができる。
【０１９７】
なお、枠部６Ｂ、６Ｃは、気体や液体等がリークすることを防止できるものであれば、任意の材料を用いることができる。例えば、枠部６Ｂ、６Ｃは、上記した枠部６、６Ａと同様、非フッ素系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等。）、含フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ等。）等の樹脂材料、ゴム材料、金属材料等を用いることができる。
【０１９８】
なお、シート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側に、枠部６Ｂ、６Ｃを形成する方法は、上記した各実施形態が適用可能である。例えば、枠部６Ｂは、上記した枠形成ユニット８等が使用され、先ず長尺のシート５Ａの＋Ｚ側に設けられ、続いて、シート５Ａの−Ｚ側に設けられてもよいし、シート５Ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側に同時に設けられてもよい。また、枠部６Ｃは、枚葉のシート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側からシート５を挟むようにして設けられてもよい。また、シート５に枠部６Ｂ、６Ｃを形成する方法は、特開２００７−２０７６４４号公報に開示されるような、突起状接着剤等を用いて接着させる方法を採用してもよい。この場合、シート５と枠部６Ｂ、６Ｃとの接着面に空気が残ることを抑制することができ、枠部６Ｂ、６Ｃとシート５との密着性を向上させることができる。
【０１９９】
なお、枠部６Ｂは、上記した長尺上のシート５Ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側に形成してもよい。この場合、枠部６Ｂを形成する手段は、上記した各実施形態が適用可能である。また、枠部６Ｂは、例えば、上記した枠形成ユニット８等が使用され、先ずシート５の＋Ｚ側に設けられ、続いて、シート５の−Ｚ側に設けられてもよいし、シート５の＋Ｚ側及び−Ｚ側に同時に設けられてもよい。
【０２００】
なお、枠部６Ｂ、６Ｃの厚さ（Ｚ方向の長さ）は、第２機能層３の厚さとほぼ同一であることに限定されず第２機能層３より厚いものが使用されてもよい。この場合、枠部６Ｂ、６Ｃの厚さは、第２機能層３の厚さと、上記したガス拡散層Ｃ１の厚さとを加えた厚さに設定されてもよい。また、第２機能層３とガス拡散層Ｃ１との間に他の機能層（例えば補強層など）が形成されてもよい。また、積層膜４Ｆ、４Ｇは、燃料電池の膜電極接合体以外の用途にも用いることができる。
【０２０１】
以上のように、本実施形態によれば、シート５の縁部を挟むように枠部６Ｂ、６Ｃが設けられるので、積層膜４Ｆ、４Ｇの剛性を一層向上させることができる。さらに、例えば、積層膜４Ｆ、４Ｇを膜電極接合体として使用する場合、枠部６Ｂ、６Ｃが燃料電池のガスケットの一部（サブガスケット）として機能するので、燃料電池を容易に製造することができる。
【０２０２】
［燃料電池製造システム及び燃料電池の製造方法］
次に、燃料電池製造システムＳＹＳ１の実施形態について、図面を参照して説明する。図２８（Ａ）は、燃料電池製造システムＳＹＳ１の一例を示すブロック図であり、（Ｂ）は燃料電池のセルＣの一例を示す分解斜視図である。燃料電池製造システムＳＹＳ１は、図２８（Ａ）に示すように、機能膜製造システム１と、ガス拡散層製造装置Ｄ１と、セパレータ製造装置Ｄ２と、組立装置Ｄ３と、を含み、図２８（Ｂ）に示すセルＣを製造する。なお、図２８（Ａ）に示す燃料電池製造システムＳＹＳ１は、一例であって他の装置を含んで構成されてもよく、また、ガス拡散層製造装置Ｄ１、セパレータ製造装置Ｄ２、及び組立装置Ｄ３のうち１つ以上を含まない構成であってもよい。機能膜製造システム１は、上記した第１実施形態に示すものであり、これに代えて他の実施形態に示すシステム１００〜９００のうちいずれかが使用されてもよい。
【０２０３】
また、機能膜製造システム１、ガス拡散層製造装置Ｄ１、セパレータ製造装置Ｄ２、及び組立装置Ｄ３は、それぞれ１台で構成されることに限定されず、各装置の処理時間に応じて適宜複数台が配置されてもよい。また、各装置の配置は任意である。例えば、組立装置Ｄ３を中心として、その周囲に機能膜製造システム１、ガス拡散層製造装置Ｄ１、及びセパレータ製造装置Ｄ２が配置されてもよい。
【０２０４】
なお、本明細書において「燃料電池」とは、燃料の酸化還元反応を用いることにより電気を取り出すことのできる電池を意味し、例えば、電解質膜の少なくとも一方の面に触媒層を有する積層膜を備える電池は「燃料電池」に含まれる。
【０２０５】
本実施形態において、機能膜製造システム１は、セルＣに使用する積層膜（機能膜）４Ａを製造する。積層膜４Ａは、第１機能層２として燃料電池用の電解質膜（シート５）に枠部６が形成されている。枠部６は、電気的絶縁性を有する公知の樹脂材料が用いられる。電解質膜（シート５）の一方の面に、第２機能層３としてアノード触媒層が形成され、他方の面に、第２機能層３としてカソード触媒層が形成される。なお、積層膜４Ａは一例であって、機能膜製造システム１により、燃料電池に使用可能な他の積層膜（燃料電池用の膜電極接合体）を形成することができる。
【０２０６】
図２８（Ｂ）に示すように、燃料電池のセルＣは、積層膜４Ａの＋Ｚ面側及び−Ｚ面側にそれぞれガス拡散層Ｃ１が配置され、ガス拡散層Ｃ１の外側にそれぞれセパレータＣ２が配置されている。このセルが複数積層されて燃料電池スタックが形成される。なお、図示したセルＣは一例であって他の構成であってもよい。
【０２０７】
図２８（Ａ）に示すガス拡散層製造装置Ｄ１は、セルＣに使用するガス拡散層Ｃ１を製造する。ガス拡散層Ｃ１は、例えば、セルＣにおいて、水素や酸素（空気）などのガスを触媒層に拡散させる機能や、電極での化学反応により生じた電子の集電等の機能を有する。ガス拡散層製造装置Ｄ１の構成は任意である。セパレータ製造装置Ｄ２は、セルＣに使用するセパレータＣ２を製造する。セパレータＣ２は、例えば、セルＣにおいて、水素などの燃料や空気の流路としての機能や、積層するセルＣ間の仕切りとしての機能、集電や電流の外部への伝達部としての機能等を有する。セパレータ製造装置Ｄ２の構成は任意である。組立装置Ｄ３は、セルＣを構成する部品を受け取り、これらを組み立てることにより複数のセルＣが積層した燃料電池を製造する。組立装置Ｄ３の構成は任意である。
【０２０８】
次に、燃料電池の製造方法について、図面を参照して説明する。図２９は、燃料電池の製造方法を示すフローチャートである。図２９に示すように、機能膜製造システム１による燃料電池用の積層膜４Ａ（膜電極接合体）の製造（ステップＳ３１）と、ガス拡散層製造装置Ｄ１によるガス拡散層Ｃ１の製造（ステップＳ３２）と、セパレータ製造装置Ｄ２によるセパレータＣ２の製造（ステップＳ３３）と、が行われる。これらステップＳ３１〜Ｓ３３は、並行して行ってもよく、また順番に行ってもよい。
【０２０９】
次に、ステップＳ３１〜Ｓ３３でそれぞれ形成された積層膜４Ａ、ガス拡散層Ｃ１、セパレータＣ２を用いて、組立装置Ｄ３によりセルＣの組み立て、及びセルＣを積層した燃料電気スタックの組み立てを行う（ステップＳ３４）。このステップＳ３４は、例えば、セパレータＣ２上に、ガス拡散層Ｃ１、機能膜４Ａ、ガス拡散層Ｃ１、セパレータＣ２の順に載置して、これを繰り返すことにより複数のセルが積層した燃料電池スタックが完成する。なお、燃料電池スタックの電極形成やセルＣ同士の電気的な接続等の処理は省略している。
【０２１０】
なお、上記した燃料電池の製造方法は一例であって他の方法でもよい。例えば、上記した方法は、積層膜４Ａ、ガス拡散層Ｃ１、及びセパレータＣ２がそれぞれ製造された後にこれらを組み立ててセルＣ及び燃料電池スタックを製造しているがこの方法に限定されない。例えば、先に積層膜４Ａを製造し、この積層膜４Ａの両面にガス拡散層製造装置Ｄ１によりガス拡散層Ｃ１を形成して複合膜とし、この複合膜とセパレータＣ２とを交互に積層して複数のセルＣを積層した燃料電池スタックが形成されてもよい。
【０２１１】
このように、本実施形態によれば、機能膜製造システム１によって触媒効果が高い積層膜（機能膜）４Ａを効率よく製造するため、発電効率が向上したセルＣ（燃料電池）を効率よく製造することができる。
【０２１２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記の実施形態あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態あるいは変形例で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態あるいは変形例で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０２１３】
１、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００…システム（機能膜製造システム）、２…第１機能層、３…第２機能層、４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ…積層膜（機能膜）、５、５Ａ…シート、６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…枠部、７…液体、８、６０８Ａ、６０８Ｂ、８０８…枠形成ユニット、９、２０９、３０９、４０９Ａ、４０９Ｂ、５０９、６０９Ａ、６０９Ｂ、７０９Ａ、７０９Ｂ…塗布ユニット、１０、２１０、３１０、４１０、４１０Ａ、４２０Ｂ、５１０、６１０、６１０Ａ、６１０Ｂ、７１０Ａ、７１０Ｂ…減圧乾燥ユニット、１１、１２、１３…保管ユニット、２４、５２４、８２４…切断部、２８、２２８Ａ、２２８Ｂ、４２８Ａ、４２８Ｂ、５２８、６２８Ａ、６２８Ｂ、７２８Ａ、７２８Ｂ…保持部、２９、２２９、３２９Ａ、３２９Ｂ、４２９Ａ、４２９Ｂ、５２９、５２９Ａ、６２９Ａ、６２９Ｂ、７２９Ａ、７２９Ｂ…塗布部、３８…吸着部、４０、２４０Ａ、２４０Ｂ…吸着用吸引部、４２…孔部、４６…シート部材、４７…加熱部、６８、２６８、５６８…空間、７０、５７０…チャンバ部、７１…吸引部、１７２…調整部、４１２…反転部、５１１…切断ユニット、Ｐ１、Ｐ１Ａ、Ｐ１Ｂ、Ｐ５０１…対向位置、Ｐ２、Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ５０２…退避位置、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…ロール体、Ｍ…マーク、Ｓ、ＳＡ…基材シート、ＳＹＳ１…燃料電池製造システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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