(57)【要約】【課題】電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる燃料電池電極の製造方法、及び燃料電池電極の製造装置を得る。【解決手段】燃料電池電極製造装置１０は、電解質膜３６に燃料電池電極４８を形成するための製造方法であって、フェライト系粒子１２Ａを樹脂被覆１２Ｂにて被覆して成るキャリア１２と電極材料粉体１４とを混合して該キャリア１２の表面に電極材料粉体１４を分散させる分散工程と、電極材料粉体１４が表面に分散保持されているキャリア１２を磁力によって現像ローラ２２に保持させる電極材料粉体保持工程と、現像ローラ２２に保持されている電極材料粉体１４を、静電力によって現像ローラ２２から離間させると共に感光ドラム２８の表面２８Ａにおける所定領域に付着させる電極材料粉体付着工程と、を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜に電極を形成するための燃料電池電極の製造方法であって、
磁性体を非金属材にて被覆して成る磁性粒子と電極材料粉体とを混合して、前記磁性粒子の表面に前記電極材料粉体を分散保持させる分散工程と、
前記電極材料粉体が表面に分散保持されている前記磁性粒子を磁力によって現像体に保持させる電極材料粉体保持工程と、
前記現像体に保持されている前記電極材料粉体を、静電力によって前記現像体から離間させると共に被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる電極材料粉体付着工程と、
を含む燃料電池電極の製造方法。
【請求項２】
前記電極材料粉体付着工程の後又は前記電極材料粉体付着工程の途中で実行され、前記現像体から離間した前記磁性粒子を磁力によって回収する磁性粒子回収工程をさらに含んでいる請求項１記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項３】
電解質膜に電極を形成するための燃料電池電極の製造方法であって、
粉末状の電極材料粉体と磁性粒子とを混合して、前記磁性粒子の表面に前記電極材料粉体を分散させる分散工程と、
前記電極材料粉体が表面に分散保持されている前記磁性粒子を磁力によって現像体に保持させる電極材料粉体保持工程と、
前記現像体に保持されている前記電極材料粉体を、静電力によって前記現像体から離間させると共に被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる電極材料粉体付着工程と、
前記電極材料粉体付着工程の後又は前記電極材料粉体付着工程の途中で、前記現像体から離間した前記磁性粒子を磁力によって回収する磁性粒子回収工程と、
を含む燃料電池電極の製造方法。
【請求項４】
前記電極材料粉体付着工程は、
前記現像体と中間体との間に電界を付与し、帯電している前記電極材料粉体を前記現像体から前記中間体に移動させ、該中間体において前記電極材料粉体を帯電させる再帯電工程と、
前記中間体と被現像体又は前記電解質膜を支持する支持体との間に電界を付与し、帯電している前記電極材料粉体を前記中間体から離間させると共に該被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像工程と、
を含んでいる請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項５】
前記電極材料粉体付着工程又は現像工程は、所定パターンに帯電した前記被現像体と前記現像体又は前記中間体との間に電界を付与することで、前記電極材料粉体を前記被現像体における所定領域に静電付着させる工程であり、
前記被現像体における所定領域に付着した前記電極材料粉体を前記電解質膜に転写する転写工程をさらに含む請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項６】
前記電極材料粉体付着工程又は現像工程は、前記現像体又は中間体と前記電解質膜を支持する支持体との間に電界を付与することで、前記電極材料粉体を前記現像体又は中間体から離間させると共に、該電極材料粉体に前記現像体又は中間体と同電位とされたマスクの窓部を通過させて、該電極材料粉体を前記電解質膜における所定領域に静電付着させる工程である請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項７】
前記磁性粒子の表面に分散保持される前記電極材料粉体は、前記現像体に保持された状態で前記磁性粒子との摩擦により帯電された状態を維持しており、前記電極材料粉体付着工程又は前記現像工程において付与される電界により静電力を受けて前記現像体から離間する請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項８】
前記電極材料粉体が付着又は転写される前の前記電解質膜における該電極材料粉体の付着面に、溶媒又は電解質溶液を塗布する塗布工程をさらに含む請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法。
【請求項９】
電解質膜に電極を形成するための燃料電池電極の製造装置であって、
磁性体を非金属材にて被覆して成り、表面に粉末状の電極材料粉体を分散して付着させ得る磁性粒子と、
前記電極材料粉体と前記磁性粒子とを混合する混合手段と、
前記磁性粒子を磁力によって保持する現像体と、
帯電状態で前記現像体に保持されている前記電極材料粉体に電界を作用させることで該電極材料粉体を前記現像体から離間させると共に、該現像体から離間した前記電極材料粉体を被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像手段と、
を備えた燃料電池電極の製造装置。
【請求項１０】
前記被現像体を含む前記現像手段の構成部品のうちの何れか、又は前記電解質膜に近接して配置され、該構成部品又は前記電解質膜に付着した前記磁性粒子を磁力よって除去するための磁石をさらに備えた請求項９記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１１】
電解質膜に電極を形成するための燃料電池電極の製造装置であって、
表面に粉末状の電極材料粉体を分散して付着させ得る磁性粒子と、
前記電極材料粉体と前記磁性粒子とを混合する混合手段と、
前記磁性粒子を磁力によって保持する現像体と、
帯電状態で前記現像体に保持されている前記電極材料粉体に電界を作用させることで該電極材料粉体を前記現像体から離間させると共に、該現像体から離間した前記電極材料粉体を被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像手段と、
前記被現像体を含む前記現像手段の構成部品のうちの何れか、又は前記電解質膜に近接して配置され、該構成部品又は前記電解質膜に付着した前記磁性粒子を磁力よって除去するための磁石と、
を備えた燃料電池電極の製造装置。
【請求項１２】
前記現像手段は、前記現像体と被現像体又は前記電解質膜の支持体との間に設けられた中間体を有して構成され、
前記中間体は、前記被現像体又は前記電解質膜の支持体との間に電界が付与されることで付着した前記電極材料粉体を帯電させると共に、該電界によって前記電極材料粉体に前記被現像体又は前記電解質膜に向かう静電力を付加するように構成されている請求項９乃至請求項１１の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１３】
前記現像手段は、所定パターンに帯電され得る前記被現像体と、前記被現像体と前記現像体又は中間体との間に電界を付与するための電源とを有して構成されている請求項９乃至請求項１２の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１４】
前記被現像体の所定領域に付着した前記電極材料粉体を前記電解質膜に転写するための転写手段をさらに備え、
前記転写手段は、前記被現像体との間に前記電解質膜を挟み込んで転写圧力を支持する転写支持体を有し、
前記転写支持体は、前記電解質膜に接する部分の硬度が４０以上とされている請求項１３記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１５】
前記現像手段は、
電極形状の窓部を有し前記現像体又は中間体との間と前記被現像体との間に設けられたマスクと、
前記現像体又は中間体と前記電解質膜の支持体との間に電界を付与するための電源と、
前記マスクと前記現像体又は中間体とを同電位とする電位調整手段と、
を含んで構成されている請求項９乃至請求項１２の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１６】
前記現像体は、少なくとも前記磁性粒子を保持する範囲の表面が前記高抵抗材料にて構成されている請求項９乃至請求項１５の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置。
【請求項１７】
前記電極材料粉体が付着又は転写される前の前記電解質膜における該電極材料粉体の付着面に、溶媒又は電解質溶液を塗布するための塗布装置をさらに備えた請求項９乃至請求項１６の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜に電極を形成するための燃料電池電極の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末状の電極材料に電荷を付与し、該帯電した電極材料を所定パターンに帯電した感光ドラム状に静電付着させ、該静電付着した感光ドラム上の電極材料を燃料電池用隔膜に転写する、燃料電池電極の製造方法、及び、この方法により燃料電池電極を製造するための装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３９８４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３０１０号公報
【特許文献３】特開２００３−１６３０１１号公報
【特許文献４】特開平１１−２８８７２８号公報
【特許文献５】特開２００５−６３７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、電極材料として０．１μｍ〜１０μｍの微小粉体を用いるため、該電極材料が凝集しやすいが、この対策について考慮されていない。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる燃料電池電極の製造方法、及び燃料電池電極の製造装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、電解質膜に電極を生成するための燃料電池電極の製造方法であって、磁性体を非金属材にて被覆して成る磁性粒子と電極材料粉体とを混合して、前記磁性粒子の表面に前記電極材料粉体を分散させる分散工程と、前記電極材料粉体が表面に分散保持されている前記磁性粒子を磁力によって現像体に保持させる電極材料粉体保持工程と、前記現像体に保持されている前記電極材料粉体を、静電力によって前記現像体から離間させると共に被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる電極材料粉体付着工程と、含んでいる。
【０００６】
請求項１記載の燃料電池電極の製造方法では、分散工程にて電極材料粉体と磁性粒子とを混合することで、電極材料粉体が磁性粒子の表面に分散保持された混合粉体が得られ、この混合粉体は、電極材料粉体保持工程にて磁性粒子に作用する磁力により現像体の表面に保持される。この状態から、電極材料粉体付着工程にて磁性粒子に分散保持されている電極材料粉体に静電力を作用させると、電極材料粉体は、現像体から離間して飛翔し、被現像体又は電解質膜の所定範囲に付着する。被現像体の所定範囲に電極材料粉体を付着した場合は、別の工程でこの電極材料粉体を電解質膜の所定範囲に移動（例えば転写）される。
【０００７】
ここで、本燃料電池電極の製造方法では、分散工程にて電極材料粉体を磁性粒子の表面に分散保持させるため、例えば電極材料粉体として粒径５μｍ以下の微小粉体を用いても、該電極材料粉体の凝集を抑制することができる。また、上記の如く電極材料粉体のキャリアとして機能する磁性粒子は、磁性体を非金属材にて被覆して構成されているため、換言すれば金属面が露出していないため、仮に電極材料粉体に混入して電解質膜に付着した場合でも、燃料電池性能を低下させることが防止される。
【０００８】
このように、請求項１記載の燃料電池電極の製造方法では、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる。なお、電極材料粉体としては、例えば触媒を含む電極材料粉体、又は触媒とカーボンとプロトン導電性電解質物質を含む電極材料粉体を用いることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１記載の燃料電池電極の製造方法において、前記電極材料粉体付着工程の後又は前記電極材料粉体付着工程の途中で実行され、前記現像体から離間した前記磁性粒子を磁力によって回収する磁性粒子回収工程をさらに含んでいる。
【００１０】
請求項２記載の燃料電池電極の製造方法では、磁性材料は磁力によって現像体に保持されているが、該磁性粒子の一部が現像体から離間した場合には、電極材料粉体付着工程の後又は電極材料粉体付着工程の途中で、現像体から離間した磁性粒子（例えば、被現像体又は電解質膜等に付着したもの、空中を飛散しているものを含む）を磁力によって回収するため、磁性粒子の燃料電池電極への混入が効果的に防止される。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、電解質膜に電極を生成するための燃料電池電極の製造方法であって、粉末状の電極材料粉体と磁性粒子とを混合して、前記磁性粒子の表面に前記電極材料粉体を分散させる分散工程と、前記電極材料粉体が表面に分散保持されている前記磁性粒子を磁力によって現像体に保持させる電極材料粉体保持工程と、前記現像体に保持されている前記電極材料粉体を、静電力によって前記現像体から離間させると共に被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる電極材料粉体付着工程と、前記電極材料粉体付着工程の後又は前記電極材料粉体付着工程の途中で、前記現像体から離間した前記磁性粒子を磁力によって回収する磁性粒子回収工程と、を含んでいる。
【００１２】
請求項３記載の燃料電池電極の製造方法では、分散工程にて電極材料粉体と磁性粒子とを混合することで、電極材料粉体が磁性粒子の表面に分散保持された混合粉体が得られ、この混合粉体は、電極材料粉体保持工程にて磁性粒子に作用する磁力により現像体の表面に保持される。この状態から、電極材料粉体付着工程にて磁性粒子に分散保持されている電極材料粉体に静電力を作用させると、電極材料粉体は、現像体から離間して飛翔し、被現像体又は電解質膜の所定範囲に付着する。被現像体の所定範囲に電極材料粉体を付着した場合は、別の工程でこの電極材料粉体を電解質膜の所定範囲に移動（例えば転写）される。
【００１３】
ここで、本燃料電池電極の製造方法では、電極材料粉体付着工程の後又は電極材料粉体付着工程の途中で磁性粒子回収工程を行うことで、現像体から離間した磁性粒子（例えば、被現像体又は電解質膜等に付着したもの、空中を飛散しているものを含む）を磁力によって回収するため、磁性粒子の燃料電池電極への混入が防止される。
【００１４】
このように、請求項３記載の燃料電池電極の製造方法では、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる。なお、電極材料粉体としては、例えば触媒を含む電極材料粉体、又は触媒とカーボンとプロトン導電性電解質物質を含む電極材料粉体を用いることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法において、前記電極材料粉体付着工程は、前記現像体と中間体との間に電界を付与し、帯電している前記電極材料粉体を前記現像体から前記中間体に移動させ、該中間体において前記電極材料粉体を帯電させる再帯電工程と、前記中間体と被現像体又は前記電解質膜を支持する支持体との間に電界を付与し、帯電している前記電極材料粉体を前記中間体から離間させると共に該被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像工程と、を含んでいる。
【００１６】
請求項４記載の燃料電池電極の製造方法では、電極材料粉体付着工程において、現像体と中間体との間に電界を付与することで、帯電している電極材料粉体に静電力が作用する。この静電力により、電極材料粉体は現像体から離間されて中間体に移動、付着される。中間体に付着した電極材料粉体は、該中間体より電荷を付与され、帯電される。そして、中間体と被現像体又は電解質膜の支持部剤との間に電界が付与されているので、電極材料粉体は中間体から離間されて被現像体又は電解質膜の支持部剤に移動、付着される。ここで、電極材料粉体が磁性粒子を介することなく付着した中間体により帯電される再帯電工程を含むことで、例えば前工程での帯電が十分でない場合でも電極材料粉体を短時間で確実に帯電させることができ、被現像体又は電解質膜の所定範囲に電極材料粉体を付着させる機能を維持しつつ高速処理を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法において、前記電極材料粉体付着工程又は現像工程は、所定パターンに帯電した前記被現像体と前記現像体又は前記中間体との間に電界を付与することで、前記電極材料粉体を前記被現像体における所定領域に静電付着させる工程であり、前記被現像体における所定領域に付着した前記電極材料粉体を前記電解質膜に転写する転写工程をさらに含む。
【００１８】
請求項５記載の燃料電池電極の製造方法では、被現像体と現像体又は中間体との間に電界を付与することで、帯電している電極材料粉体に静電力を作用させ、この静電力によって電極材料粉体を現像体又は中間体から電極材料粉体を離間（飛翔）させ、所定パターンに帯電した被現像体（の除電領域）に付着させる。被現像体に付着した電極材料粉体は、転写工程にて電解質膜に転写される。ここで、現像体又は中間体から電極材料粉体を離間（飛翔）させることで被現像体に移動させるため、換言すれば、被現像体と現像体又は中間体とが離間しているため、被現像体が電極材料粉体を介して現像体又は中間体と導通されることがなく、被現像体の帯電像が乱れることが防止される。これにより、電解質膜の所定範囲に確実に電極材料粉体形成することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法において、前記電極材料粉体付着工程又は現像工程は、前記現像体又は中間体と前記電解質膜を支持する支持体との間に電界を付与することで、前記電極材料粉体を前記現像体又は中間体から離間させると共に、該電極材料粉体に前記現像体又は中間体と同電位とされたマスクの窓部を通過させて、該電極材料粉体を前記電解質膜における所定領域に静電付着させる工程である。
【００２０】
請求項６記載の燃料電池電極の製造方法では、電解質膜の支持体と現像体又は中間体との間に電界を付与することで、帯電している電極材料粉体に静電力を作用させ、この静電力によって電極材料粉体を現像体又は中間体から電解質膜に向けて離間（飛翔）させる。電極材料粉体は、マスクの窓部を通過することで、電解質膜の所定範囲に付着される。ここで、マスク（導電性マスク）は現像体又は中間体と同電位とされているため、電極材料粉体にはマスクに向かう静電力は作用せず、電極材料粉体はマスクに付着することなく電解質膜に付着する。これにより、電極材料粉体の付着効率が高く、またマスクに付着した電極材料粉体を回収するための工程を不要又は簡素化することが可能となる。
【００２１】
請求項７記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法において、前記磁性粒子の表面に分散保持される前記電極材料粉体は、前記現像体に保持された状態で前記磁性粒子との摩擦により帯電された状態を維持しており、前記電極材料粉体付着工程又は前記現像工程において付与される電界により静電力を受けて前記現像体から離間する。
【００２２】
請求項７記載の燃料電池電極の製造方法では、例えば分散工程における磁性粒子との摩擦によって電極材料粉体が帯電し、この帯電状態が維持されたままの電極材料粉体が磁性粒子を介して現像体に保持される。このように摩擦帯電を利用するため、電極材料粉体の帯電量を制御することが可能となる。これにより、電極材料粉体に作用させる静電力を制御することができる。また例えば、現像体と被現像体、中間体、電解質膜の支持体等との間の電界の強さを制御することで、静電力の強さをより良好に調整することが可能になる。
【００２３】
請求項８記載の発明に係る燃料電池電極の製造方法は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の燃料電池電極の製造方法において、前記電極材料粉体が付着又は転写される前の前記電解質膜における該電極材料粉体の付着面に、溶媒又は電解質溶液を塗布する塗布工程をさらに含む。
【００２４】
請求項８記載の燃料電池電極の製造方法では、電解質膜に電解質溶液を塗布した場合、電解質膜に塗布された電解質溶液中の電解質が結着材として機能するので、電極材料粉体の電解質膜への結合強度が増す。また、電解質膜に溶媒を塗布した場合、溶媒の液架橋力により電極材料粉体の電解質膜への結合強度が増す。溶媒としては、例えば、水、アルコール、有機溶媒等を用いることができる。
【００２５】
請求項９記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、電解質膜に電極を生成するための燃料電池電極の製造装置であって、磁性体を非金属材にて被覆して成り、表面に粉末状の電極材料粉体を分散して付着させ得る磁性粒子と、前記電極材料粉体と前記磁性粒子とを混合する混合手段と、前記磁性粒子を磁力によって保持する現像体と、帯電状態で前記現像体に保持されている前記電極材料粉体に電界を作用させることで該電極材料粉体を前記現像体から離間させると共に、該現像体から離間した前記電極材料粉体を被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像手段と、備えている。
【００２６】
請求項９記載の燃料電池電極の製造装置では、電極材料粉体と磁性粒子とが混合手段にて混合されると、電極材料粉体が磁性粒子の表面に分散して付着され、このように電極材料粉体を分散保持した磁性粒子は、磁力によって現像体の表面に保持される。この状態で電極材料粉体は帯電しており、現像手段によって電極材料粉体に電界が付与されると、この電極材料粉体は、現像体から離間して飛翔し、被現像体又は電解質膜の所定範囲に付着する。被現像体の所定範囲に電極材料粉体を付着した場合は、別の手段にて被現像体上の電極材料粉体を電解質膜の所定範囲に移動（例えば転写）させる。
【００２７】
ここで、本燃料電池電極の製造装置では、電極材料粉体を分散して付着させ得る磁性粒子を備えるため、例えば電極材料粉体として粒径５μｍ以下の微小粉体を用いても、このように微小粉体である電極材料粉体を混合器にて磁性粒子と混合することすることで、該電極材料粉体は磁性粒子の表面に分散されて凝集が抑制される。また、磁性粒子は、磁性体を非金属材にて被覆して構成されているため、換言すれば金属面が露出していないため、仮に電極材料粉体に混入して電解質膜に付着した場合でも、燃料電池性能を低下させることが防止される。
【００２８】
このように、請求項９記載の燃料電池電極の製造装置では、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる。なお、電極材料粉体としては、例えば触媒を含む電極材料粉体、又は触媒とカーボンとプロトン導電性電解質物質を含む電極材料粉体を用いることができる。
【００２９】
請求項１０記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９記載の燃料電池電極の製造装置において、前記被現像体を含む前記現像手段の構成部品のうちの何れか、又は前記電解質膜に近接して配置され、該構成部品又は前記電解質膜に付着した前記磁性粒子を磁力よって除去するための磁石をさらに備えた。
【００３０】
請求項１０記載の燃料電池電極の製造装置では、磁性材料は磁力によって現像体に保持されているが、該磁性粒子の一部が現像体から離間し現像手段の構成部品（被現像体、又は他の部品）又は電解質膜に付着した場合、該付着した磁性粒子は、磁石の磁力によって回収される。これにより、磁性粒子の燃料電池電極への混入が効果的に防止される。
【００３１】
請求項１１記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、電解質膜に電極を生成するための燃料電池電極の製造装置であって、表面に粉末状の電極材料粉体を分散して付着させ得る磁性粒子と、前記電極材料粉体と前記磁性粒子とを混合する混合手段と、前記磁性粒子を磁力によって保持する現像体と、帯電状態で前記現像体に保持されている前記電極材料粉体に電界を作用させることで該電極材料粉体を前記現像体から離間させると共に、該現像体から離間した前記電極材料粉体を被現像体又は前記電解質膜における所定領域に付着させる現像手段と、前記被現像体を含む前記現像手段の構成部品のうちの何れか、又は前記電解質膜に近接して配置され、該構成部品又は前記電解質膜に付着した前記磁性粒子を磁力よって除去するための磁石と、を備えている。
【００３２】
請求項１１記載の燃料電池電極の製造装置では、電極材料粉体と磁性粒子とが混合手段にて混合されると、電極材料粉体が磁性粒子の表面に分散して付着され、このように電極材料粉体を分散保持した磁性粒子は、磁力によって現像体の表面に保持される。この状態で電極材料粉体は帯電しており、現像手段によって電極材料粉体に電界が付与されると、この電極材料粉体は、現像体から離間して飛翔し、被現像体又は電解質膜の所定範囲に付着する。被現像体の所定範囲に電極材料粉体を付着した場合は、別の手段にて被現像体上の電極材料粉体を電解質膜の所定範囲に移動（例えば転写）させる。
【００３３】
ここで、本燃料電池電極の製造装置では、磁性材料は磁力によって現像体に保持されているが、該磁性粒子の一部が現像体から離間し現像手段の構成部品（被現像体、又は他の部品）又は電解質膜に付着した場合、該付着した磁性粒子は、磁石の磁力によって被付着部分から除去（回収）される。これにより、磁性粒子の燃料電池電極への混入が効果的に防止される。
【００３４】
このように、請求項１１記載の燃料電池電極の製造装置では、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができる。なお、電極材料粉体としては、例えば触媒を含む電極材料粉体、又は触媒とカーボンとプロトン導電性電解質物質を含む電極材料粉体を用いることができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９乃至請求項１１の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置において、前記現像手段は、前記現像体と被現像体又は前記電解質膜の支持体との間に設けられた中間体を有して構成され、前記中間体は、前記被現像体又は前記電解質膜の支持体との間に電界が付与されることで付着した前記電極材料粉体を帯電させると共に、該電界によって前記電極材料粉体に前記被現像体又は前記電解質膜に向かう静電力を付加するように構成されている。
【００３６】
請求項１２記載の燃料電池電極の製造装置では、現像体に保持されている磁性粒子に分散付着している電極材料粉体は、静電力によって現像体から離間して中間体に付着する。このとき、磁力によって現像体に保持されている磁性材料は中間体に移動しない。また、電極材料粉体は、中間体によって直ちに帯電される。そして、このように確実に帯電された電極材料粉体は、中間体と被現像体又は電解質膜の支持体との間に作用する電界による静電力を受けて、被現像体又は電解質膜における所定範囲に確実に付着する。
【００３７】
ここで、電極材料粉体が磁性粒子を介することなく付着させて帯電させる中間体を現像手段が有するため、例えば現像体や混合手段での帯電が十分でない場合でも電極材料粉体を短時間で確実に帯電させることができ、被現像体又は電解質膜の所定範囲に電極材料粉体を付着させる機能を維持しつつ高速処理を行うことが可能となる。
【００３８】
請求項１３記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９乃至請求項１２の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置において、前記現像手段は、所定パターンに帯電され得る前記被現像体と、前記被現像体と前記現像体又は中間体との間に電界を付与するための電源とを有して構成されている。
【００３９】
請求項１３記載の燃料電池電極の製造装置では、現像体又は中間体に帯電状態で付着している電極材料粉体は、電源により被現像体と現像体又は中間体との間に電界が付与されると、該現像体又は中間体から被現像体に向かう静電力を受け、所定パターンに帯電している被現像体（の除電領域）に確実に付着する。ここで、現像体又は中間体から電極材料粉体を離間（飛翔）させることで被現像体に移動させるため、換言すれば、被現像体と現像体又は中間体とが離間している（非接触である）ため、被現像体が電極材料粉体を介して現像体又は中間体と導通されることがなく、被現像体の帯電像が乱れることが防止される。これにより、電解質膜の所定範囲に確実に電極材料粉体形成することができる。
【００４０】
請求項１４記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項１３記載の燃料電池電極の製造装置において、前記被現像体の所定領域に付着した前記電極材料粉体を前記電解質膜に転写するための転写手段をさらに備え、前記転写手段は、前記被現像体との間に前記電解質膜を挟み込んで転写圧力を支持する転写支持体を有し、前記転写支持体は、前記電解質膜に接する部分の硬度が４０以上とされている。
【００４１】
請求項１４記載の燃料電池電極の製造装置では、被現像体の所定領域に付着されて電極パターンを成す電極材料粉体が、被現像体と転写支持体との間に挟まれて加圧された状態で、電解質膜に転写される。この加圧により電極材料粉体は電解質膜に押し付けられ（ミクロ的に食い込まされ）、該電解質膜に保持される。ここで、転写支持体の高度を４０以上としているので、転写時の電解質膜に対する電極材料粉体の加圧力を大きくすることができ、電極材料粉体を電解質膜に強固に保持させることができる。すなわち、転写効率が向上する。なお、本発明における硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３  デュロメータ  タイプＥ（ショアＥ）である。
【００４２】
請求項１５記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９乃至請求項１２の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置において、前記現像手段は、電極形状の窓部を有し前記現像体又は中間体との間と前記被現像体との間に設けられたマスクと、前記現像体又は中間体と前記電解質膜の支持体との間に電界を付与するための電源と、前記マスクと前記現像体又は中間体とを同電位とする電位調整手段と、を含んで構成されている。
【００４３】
請求項１５記載の燃料電池電極の製造装置では、電源によって電解質膜の支持体と現像体又は中間体との間に電界を付与することで、帯電している電極材料粉体に静電力を作用させ、この静電力によって電極材料粉体を現像体又は中間体から電解質膜に向けて離間（飛翔）させる。電極材料粉体は、導電性マスクの窓部を通過して、電解質膜の所定範囲に付着する。ここで、電位調整手段によって、導電性マスクは現像体又は中間体と同電位とされているため、電極材料粉体には導電性マスクに向かう静電力は作用せず、電極材料粉体は導電性マスクに付着することなく電解質膜に付着する。これにより、電極材料粉体の付着効率が高く、またマスクに付着した電極材料粉体を回収するための工程を不要又は簡素化することが可能となる。
【００４４】
請求項１６記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９乃至請求項１５の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置において、前記現像体は、少なくとも前記磁性粒子を保持する範囲の表面が前記高抵抗材料にて構成されている。
【００４５】
請求項１６記載の燃料電池電極の製造装置では、現像体における磁性粒子、電極材料粉体の接触面が高抵抗（絶縁体である場合を含む）とされているため、電極材料粉体は現像体からは電荷が付与されず、混合手段における磁性粒子との混合に伴い摩擦帯電される。したがって、本燃料電池電極の製造装置では、混合時間や磁性粒子の特性等によって電極材料粉体の帯電量を制御することが可能となる。これにより、電極材料粉体に作用させる静電力を制御することができる。また例えば、電源による電界の強さを制御することで、静電力の強さをより良好に調整することが可能になる。
【００４６】
請求項１７記載の発明に係る燃料電池電極の製造装置は、請求項９乃至請求項１６の何れか１項記載の燃料電池電極の製造装置において、前記電極材料粉体が付着又は転写される前の前記電解質膜における該電極材料粉体の付着面に、溶媒又は電解質溶液を塗布するための塗布装置をさらに備えた。
【００４７】
請求項１７記載の燃料電池電極の製造装置では、塗布装置によって溶媒又は電解質溶液が塗布された部分に、電極材料粉体が付着又は転写される。電解質膜に電解質溶液を塗布した場合、電解質膜に塗布された電解質溶液中の電解質は結着材として機能するので、電極材料粉体の電解質膜への結合強度が増す。また、電解質膜に溶媒を塗布した場合、溶媒の液架橋力により電極材料粉体の電解質膜への結合強度が増す。溶媒としては、例えば、水、アルコール、有機溶媒等を用いることができる。
【発明の効果】
【００４８】
以上説明したように本発明に係る燃料電池電極の製造方法及び製造装置は、電極材料粉体を用いて電解質膜に良好に電極を形成することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０について、図１及び図２に基づいて説明する。
【００５０】
図１（Ａ）には、燃料電池電極製造装置１０の概略全体構成が模式図にて示されており、図１（Ｂ）には、燃料電池電極製造装置１０を構成する磁性粒子としてのキャリア１２と電極材料粉体１４との混合状態の模式図が示されている。これの図に示される如く、燃料電池電極製造装置１０は、粉末状の電極材料粉体１４をキャリア１２と共に貯留するための電極材料粉体容器１６を備えている。電極材料粉体容器１６には混合（分散工程実行）手段としての攪拌装置１８が内蔵されている。攪拌装置１８は、作動して電極材料粉体容器１６内のキャリア１２と粉末状の電極材料粉体１４とを混合して混合粉体２０を得る構成とされている。
【００５１】
具体的には、この実施形態における電極材料粉体１４は、燃料電池用触媒を担持したカーボン、プロトン導電性電解質物質としてのナフィオンを溶かした溶液を作り、この溶液を用いた噴霧乾燥造粒法にて製造されたものである。この電極材料粉体１４の平均粒径は略８μｍであり、粒径分布は、略０．１μｍ〜略２０μｍであり、粒径数μｍ以下の微小粉体を多く含んでいる。
【００５２】
一方、キャリア１２は、磁性体であるフェライト系粒子１２Ａに非金属である樹脂被覆１２Ｂを施して構成されている。非金属の樹脂被覆１２Ｂは、導電性を有することが好ましい。キャリア１２の粒径は、略３０μｍから略１００μｍとされている。そして、電極材料粉体容器１６内のキャリア１２と電極材料粉体１４と攪拌装置１８にて攪拌、混合することで、図１（Ｂ）に示される如く、キャリア１２の表面に電極材料粉体１４が分散して付着した混合粉体２０が得られるようになっている。
【００５３】
また、図１（Ａ）に示される如く、燃料電池電極製造装置１０は、表面に混合粉体２０を保持するための現像体としての現像ローラ２２を備えている。現像ローラ２２は、導電性材料で構成されれば良いが、カーボン又は触媒と同じ金属材（Ｐｔ等）にて構成することが好ましい。この実施形態では、現像ローラ２２は、アルミニウム又はアルミニウム合金にて構成されている。
【００５４】
この現像ローラ２２の内側には、マグネットローラ２４が同軸的かつ一体に回転するように設けられている。現像ローラ２２は、マグネットローラ２４の磁力によって混合粉体２０のキャリア１２（フェライト系粒子１２Ａ）を吸着することで、その表面（外周面）２２Ａに混合粉体２０を保持する構成とされている。この混合粉体２０を付着しやすくするために、現像ローラ２２の表面２２Ａは、頂部と底部との間の高さが数μｍ〜１０μｍ程度の凸凹を有することが望ましい。
【００５５】
以上説明した現像ローラ２２（及びマグネットローラ２４）は、電極材料粉体容器１６の下部に設けられ側方に開口する開口部１６Ａに配設され、マグネットローラ２４は、自軸廻りに回転可能に電極材料粉体容器１６に支持されている。そして、マグネットローラ２４は、図示しない駆動機構が接続されており、駆動機構の作動によって現像ローラ２２と共に図１（Ａ）に示す矢印Ａ方向に回転するようになっている。
【００５６】
また、電極材料粉体容器１６には、現像ローラ２２の表面２２Ａから所定距離だけ離間して固定された規制ブレード２６が設けられている。この規制ブレード２６により、現像ローラ２２の矢印Ａ方向への回転に伴って現像ローラ２２に付着した混合粉体２０の厚みが略一定に規制されるようになっている。図２には、このように現像ローラ２２の表面２２Ａへの付着厚みが規制された混合粉体２０が模式的に示されている。
【００５７】
また、燃料電池電極製造装置１０は、被現像体としての導電性の感光ドラム２８を備えている。感光ドラム２８は、現像ローラ２２と平行な軸線を有する略円筒状に形成されており、その表面２８Ａが現像ローラ２２の表面２２Ａから十分に（例えば数ｍｍ）離間するように配置されている。感光ドラム２８は、図示しない駆動機構によって自軸廻りに回転するようになっている。また、燃料電池電極製造装置１０は、帯電器３０を備えている。帯電器３０は、回転する感光ドラム２８の表面２８Ａを一様に負に帯電させる構成とされている。
【００５８】
さらに、燃料電池電極製造装置１０は、レーザ装置３２を備えている。レーザ装置３２は、回転する感光ドラム２８の表面２８Ａの表面における所定領域にレーザ光Ｌを照射することで、電極形状（配置を含む）に対応した所定パターンの除電領域を形成するようになっている。すなわち、レーザ装置３２によって表面２８Ａに電極形状の帯電像が形成される構成である。
【００５９】
またさらに、燃料電池電極製造装置１０は、現像用高電圧電源３４を備えている。現像用高電圧電源３４は、現像ローラ２２と感光ドラム２８との間に負の高電圧得を印加する構成とされている。現像用高電圧電源３４が印加する高電圧は、直流でも良く、直流成分に交流成分を重畳させたものでも良い。これにより、現像ローラ２２に付着している電極材料粉体１４は、該現像ローラ２２から負の電荷が供給されて負に帯電する構成とされている。上記の通りキャリア１２の樹脂被覆１２Ｂを導電性とすれば、キャリア１２を介して電極材料粉体１４を短時間で帯電させることができる。
【００６０】
そして、燃料電池電極製造装置１０では、現像用高電圧電源３４により現像ローラ２２と感光ドラム２８との間に電界が生じ、帯電した電極材料粉体１４が現像ローラ２２から感光ドラム２８へ向かう静電力（クーロン力）を受けるようになっている。燃料電池電極製造装置１０では、この静電力によって電極材料粉体１４が現像ローラ２２（キャリア１２）から飛翔し、図２にも示される如く感光ドラム２８の除電領域に付着する、すなわち電極材料粉体１４が感光ドラム２８の表面２８Ａに現像される構成とされている。
【００６１】
以上説明した感光ドラム２８、帯電器３０、レーザ装置３２、現像用高電圧電源３４が本発明における現像手段に相当するが、広義には、現像ローラ２２を含めて現像手段として把握することも可能である。一方、電極材料粉体容器１６の開口部１６Ａにおける規制ブレード２６とは反対側の縁部には、電極材料粉体１４の飛翔後に現像ローラ２２の表面２２Ａに付着しているキャリア１２を取り除くためのキャリア除去ブレード１６Ｂが形成されている。
【００６２】
また、燃料電池電極製造装置１０は、感光ドラム２８の表面２８Ａに現像された電極材料粉体１４を、燃料電池を構成する電解質膜３６に転写するための転写支持体としての転写ローラ３８を備えている。転写ローラ３８は、感光ドラム２８との間に長尺上の電解質膜３６を挟み込みつつ、図示しない駆動機構にて感光ドラム２８と同期して回転するようになっている。これにより、燃料電池電極製造装置１０では、電極材料粉体１４を厚み方向の電解質膜３６側に押し付ける加圧力が作用する構成とされている。なお、電解質膜３６は、図示しない送り手段にて矢印Ｂ方向に送られており、感光ドラム２８、転写ローラ３８は、電解質膜３６の送り速度に同期して回転するようになっている。この実施形態では、転写ローラ３８は、少なくとも外周部３８Ａがスポンジやゴムの柔らかい材料で構成されている。なお、転写ローラ３８は、単に回転可能に支持された従動ローラとして構成されても良い。
【００６３】
さらに、燃料電池電極製造装置１０は、転写用高電圧電源４０を備えている。転写用高電圧電源４０は、感光ドラム２８と転写ローラ３８の間に高電圧得を印加する構成とされている。この高電圧の印加によって感光ドラム２８に現像（付着）されている電極材料粉体１４に静電力が作用し、該電極材料粉体１４が電解質膜３６に転写される構成とされている。
【００６４】
また、燃料電池電極製造装置１０は、電解質膜３６に転写された電極材料粉体１４を電解質膜３６に定着させるための定着部４２を備えている。定着部４２は、電解質膜３６を厚み方向に挟み込む一対の定着ローラ４４、４６を有しており、各定着ローラ４４、４６は、図示しない駆動機構より電解質膜３６の送り速度に同期して回転されると共に、図示しない加熱手段にて加熱されるようになっている。そして、定着部４２は、一対の定着ローラ４４、４６間を通過する電解質膜３６の電極材料粉体１４に加圧力及び熱を与えて、該電極材料粉体１４を電解質膜３６に定着させる構成とされている。
【００６５】
燃料電池電極製造装置１０により製造される燃料電池電極４８（図１（Ａ）参照）すなわち電極材料粉体１４を電解質膜３６に定着させたものについて補足する。この実施形態に係る燃料電池電極４８は、固体高分子型の燃料電池を構成するようになっており、比較的柔らかい（変形し易い）電解質膜３６が用いられる。電極材料粉体１４は、例えば、電解質膜３６と拡散層との間に設けられ、又は電解質膜３６に設けられた拡散層上に設けられ、アノード又はカソードの触媒電極（層）を形成する。
【００６６】
次に、実施形態の作用を、電解質膜３６に電極材料粉体１４を設ける燃料電池電極の製造方法と共に説明する。
【００６７】
上記構成の燃料電池電極製造装置１０では、電極材料粉体容器１６にキャリア１２及び電極材料粉体１４を入れた状態で、攪拌装置１８を作動させる。すると、キャリア１２及び電極材料粉体１４は攪拌、混合され、電極材料粉体１４がキャリア１２の表面に分散して付着される。すなわち、分散工程が行われ、混合粉体２０が得られる。
【００６８】
また、混合粉体２０は、キャリア１２（フェライト系粒子１２Ａ）に作用するマグネットローラ２４の磁力によって、図２に模式的に示される如く現像ローラ２２の表面２２Ａに付着され、保持される。そして、現像ローラ２２が矢印Ａ方向に回転すると、過剰に付着した混合粉体２０が規制ブレード２６によって脱落され、電極材料粉体容器１６の外側では現像ローラ２２の表面２２Ａに付着している混合粉体２０の厚みが均一化される。すなわち、電極材料粉体付着工程が行われ、電極材料粉体１４が、現像ローラ２２の表面２２Ａに付着したキャリア１２に分散した状態で該現像ローラ２２に保持される。
【００６９】
次いで、帯電器３０が作動されると共に感光ドラム２８が回転され、感光ドラム２８の表面２８Ａが一様に帯電される。さらに、レーザ装置３２が作動され、感光ドラム２８の表面２８Ａの電極形状に対応した所定範囲にレーザが照射され、該所定範囲が除電されて帯電像が形成される。そして、現像用高電圧電源３４が作動されて、現像ローラ２２と感光ドラム２８との間に高電圧が印加される。また、現像ローラ２２は所定速度で回転される。
【００７０】
すると、現像ローラ２２の表面にキャリア１２を介して分散保持されている電極材料粉体１４は、該キャリア１２を介して現像ローラ２２から電荷が供給され、負に帯電する。負に帯電した電極材料粉体１４は、現像用高電圧電源３４により現像ローラ２２と感光ドラム２８との間に生じている電界によって静電力を受け、現像ローラ２２から感光ドラム２８に向けて飛翔し、感光ドラム２８の表面２８Ａにおける電極形状の除電領域に静電付着する。すなわち、電極材料粉体付着工程が行われ、電極材料粉体１４が感光ドラム２８の表面２８Ａに電極形状に現像される。一方、マグネットローラ２４の磁力によって現像ローラ２２に吸着されているキャリア１２は、該現像ローラ２２に保持されたまま、現像ローラ２２の回転に伴ってキャリア除去ブレード１６Ｂによって現像ローラ２２の表面２２Ａから除去される。
【００７１】
次いで、電解質膜３６の送り速度に同期して感光ドラム２８、転写ローラ３８を回転させながら転写用高電圧電源４０を作動し、感光ドラム２８と転写ローラ３８との間に高電圧を印加すると、感光ドラム２８と転写ローラ３８との間に挟まれた電極材料粉体１４に静電力が作用し、電極材料粉体１４は電極形状で電解質膜３６に転写される。すなわち、転写工程が行われる。そして、電解質膜３６の送りに伴って定着部４２に至った電極材料粉体１４は、一対の定着ローラ４４、４６による加圧、加熱によって、電解質膜３６に定着され、燃料電池電極４８となる。
【００７２】
ここで、燃料電池電極製造装置１０では、フェライト系粒子１２Ａを樹脂被覆１２Ｂに被覆したキャリア１２を用いるため、５μｍ以下の微小粒子を多く含む電極材料粉体１４をキャリア１２の表面に分散させて付着させることができる。これにより、電極材料粉体１４の凝集が防止され、良好な燃料電池電極４８を得ることができる。例えば電極材料粉体１４が２０μｍを超える塊に凝集すると、例えば定着部４２による定着工程での加圧により凝集した電極材料粉体１４が比較的柔らかい材料にて構成されている電解質膜３６に損傷を与えることが懸念されるが、燃料電池電極製造装置１０では、電極材料粉体１４の凝集が防止されるので、電解質膜３６は、燃料電池電極４８すなわち燃料電池の耐久性や性能に影響を与える原因となり得る損傷を受けることが防止される。
【００７３】
また、燃料電池電極製造装置１０では、現像ローラ２２と感光ドラム２８とが離間しているため、現像（電極材料粉体付着工程）の際に導電性の電極材料粉体１４を介して感光ドラム２８が現像ローラ２２と導通してしまうことがない。このため、導電性の電極材料粉体１４を現像する工程で、感光ドラム２８の表面２８Ａの帯電像が乱れることが防止される。したがって、所要の電極形状を確実に得ることができる。
【００７４】
さらに、燃料電池電極製造装置１０では、フェライト系粒子１２Ａを樹脂被覆１２Ｂにて被覆してキャリア１２が構成されているため、換言すればフェライト系粒子１２Ａの金属面が露出していないため、電極材料粉体１４との攪拌混合に伴って金属粉が生成され、電極材料粉体１４と共に感光ドラム２８に現像、電解質膜３６に転写、定着することが防止される。これにより、燃料電池電極４８に金属粉が混入することが効果的に防止され、燃料電池の性能を良好に発揮させることができる燃料電池電極４８を得ることができる。すなわち、例えば固体高分子型燃料電池中に金属イオンが混入した場合、この金属イオンがプロトン伝導パスを塞ぐことにより電池性能が低下することが知られているが、燃料電池電極製造装置１０で製造した燃料電池電極４８では、金属混入が効果的に防止されるので、所要の電池性能が確保される。また、仮にキャリア１２自体が燃料電池電極４８に混入されても、該キャリア１２の金属表面が露出していないので、電池性能に与える影響が小さく抑えられる。
【００７５】
（他の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部分等については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。
【００７６】
（第２の実施形態）
図３には、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置５０が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置５０は、外周部３８Ａがスポンジ系の材料にて構成された転写ローラ３８に代えて、外周部（表層部）５２Ａがゴム系材料にて構成された転写ローラ５２を備える点で、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０とは異なる。
【００７７】
転写ローラ５２の外周部５２Ａを構成するゴム系材料は、その硬度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３  デュロメータ  タイプＥ（ショアＥ）で測定される硬度）が４０以上とされている。この転写ローラ５２を用いることで、転写工程における感光ドラム２８と転写ローラ５２とによる電極材料粉体１４、３６に対する加圧力を大きくすることができる構成とされている。燃料電池電極製造装置５０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【００７８】
したがって、第２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置５０によっても、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００７９】
また、燃料電池電極製造装置５０では、外周部５２Ａの硬度が高められた転写ローラ５２を用いることで転写工程での加圧力が増すため、転写効率を向上することができる。例えば外周部５２Ａの硬度が４０である転写ローラ５２を用いた場合、転写ローラ３８と比較して、転写効率が略３倍に高まるとの実験結果が得られた。また例えば外周部５２Ａの硬度が７０である転写ローラ５２を用いた場合、転写ローラ３８と比較して、転写効率が略２倍に高まるとの実験結果が得られた。さらに、例えば外周部５２Ａの硬度が４０である転写ローラ５２を用いて、感光ドラム２８との間に加圧力を４．９Ｎから２３．５Ｎに変化させたところ、前者の転写効率に対し後者の転写効率が略１．６倍になるとの実験結果が得られた。これらの結果は、加圧力の増加に伴い電極材料粉体１４が電解質膜３６に食い込む量が増すためであると推定される。
【００８０】
そして、このように転写ローラ３８に対し外周部５２Ａの硬度を増した転写ローラ５２を用いたり、加圧力を増したりする構成は、電極材料粉体１４の凝集を防止したことにより、加圧力を高めることにより電解質膜３６が損傷を受けることが防止される構成を前提として構成されている。
【００８１】
（第３の実施形態）
図４には、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池電極製造装置５５が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置５５は、アルミ製の現像ローラ２２に代えて、アルミ製のローラ本体５６Ａに樹脂コーティング５６Ｂを施した現像ローラ５６を備える点で、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０とは異なる。
【００８２】
現像ローラ５６は、マグネットローラ２４の磁力によって、その表面を成す樹脂コーティング５６Ｂに混合粉体２０を付着させ保持するようになっている。そして、現像ローラ５６は、高抵抗材料（絶縁材料を含む）にて構成されており、現像用高電圧電源３４による電圧印加によって電極材料粉体１４に電荷を付与することがない構成とされている。燃料電池電極製造装置５５の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【００８３】
燃料電池電極製造装置５５の作用における燃料電池電極製造装置１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置５５では、攪拌装置１８の作動によって、電極材料粉体１４は、キャリア１２と攪拌、混合されつつ、該キャリア１２との摩擦に伴って摩擦帯電により負に帯電する。電極材料粉体１４は、この帯電状態を維持したまま、キャリア１２を介して現像ローラ５６の表面すなわち樹脂コーティング５６Ｂに保持される。そして、現像用高電圧電源３４が現像ローラ５６と感光ドラム２８との間に高電圧を印加すると、電極材料粉体１４は、燃料電池電極製造装置１０の場合と同様に、静電力を受けて感光ドラム２８の表面２８Ａに現像される。その後の工程は、燃料電池電極製造装置１０の対応する工程と同じである。
【００８４】
したがって、第３の実施形態に係る燃料電池電極製造装置５５によっても、電極材料粉体１４の帯電メカニズムを除いて、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、燃料電池電極製造装置５５では、燃料電池電極製造装置１０と比較して電極材料粉体１４に作用する静電力を調整しやすくなる。具体的には、燃料電池電極製造装置１０における電極材料粉体１４の帯電メカニズムは、平行平板電極間の導体粒子の帯電メカニズムと近似するものと考える（モデル化する）ことができ、帯電量は電界に比例するものと考えられる。また、現像時に電極材料粉体１４に作用する静電力は、帯電量と電界との積であるから、電界の強さによって定まると考えられる。一方、現像ローラ５６を用いた場合、電極材料粉体１４は、現像ローラ５６からの電荷供給により帯電されることはなくなり、その帯電量は、キャリア１２の表面材質（帯電列）・形状、攪拌装置１８による攪拌時間に依存する。換言すれば、現像用高電圧電源３４による電界に依存することなく電極材料粉体１４の帯電量を調整することができる。そして、現像時に電極材料粉体１４に作用する静電力は、上記の通り帯電量と電界との積であり、静電力を決める２条件（連帯電量と電界と）を独立して設定することができるから、静電力すなわち現像量の調整（設定）が容易になる。
【００８６】
なお、第３の実施形態に係る現像ローラ５６を第２の実施形態に適用しても良い。
【００８７】
（第４の実施形態）
図５には、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池電極製造装置６０が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置６０は、表面２８Ａに付着したキャリア１２を除去、回収するためのキャリア回収装置６２を付加的に備える点で、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０とは異なる。
【００８８】
キャリア回収装置６２は、キャリア１２に磁力を作用させるための磁石６４を備える。磁石６４は、感光ドラム２８の表面２８Ａにおける、現像ローラ２２に面する部分と電解質膜３６を転写ローラ３８との間に挟み込む部分との間に、所定距離だけ離間して配置されている。磁石６４は、該磁石６４よりも十分大径の円筒状を成す非磁性ローラ６６に覆われており、非磁性ローラ６６は、内周面６６Ａを磁石６４と摺動可能に接触させており、内周面６６Ａを磁石６４と摺動させつつ自軸廻りに回転駆動されるようになっている。図６（Ａ）に示される如く、非磁性ローラ６６は、磁石６４の磁力によって感光ドラム２８の表面２８Ａから除去したキャリア１２を吸着保持するようになっている。なお、磁石６４は、永久磁石であっても電磁石であっても良い。
【００８９】
また、キャリア回収装置６２は、非磁性ローラ６６の重力方向下側に配設されたクリーナ６８を備えている。図６（Ｂ）にも示される如く、クリーナ６８は、磁石６４に対し感光ドラム２８から離間した位置に設けられ非磁性ローラ６６の回転に伴ってキャリア１２を脱落させるキャリア除去ブレード６８Ａと、キャリア除去ブレード６８Ａが脱落させたキャリア１２を回収する容器６８Ｂとを含んで構成されている。燃料電池電極製造装置６０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【００９０】
燃料電池電極製造装置６０の作用における燃料電池電極製造装置１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置６０では、電極材料粉体１４の感光ドラム２８への現像に伴って、例えば遠心力で現像ローラ２２から飛散したキャリア１２が感光ドラム２８の表面２８Ａに付着すると、このキャリア１２は、感光ドラム２８の回転に伴って磁石６４に近接する。すると、キャリア１２は、磁石６４の磁力によって非磁性ローラ６６の表面に吸着される。非磁性ローラ６６の回転に伴って、磁石６４の磁力が弱くなると共にキャリア除去ブレード６８Ａが設置された部位まで至ったキャリア１２は、キャリア除去ブレード６８Ａによって非磁性ローラ６６から脱落され、容器６８Ｂに回収される。
【００９１】
感光ドラム２８に電極材料粉体１４が現像された領域は、すべて磁石６４の前を通過するので、感光ドラム２８の表面２８Ａに付着したキャリア１２は確実に除去される。すなわち、キャリア回収工程（磁性粒子回収工程）が行われる。燃料電池電極製造装置６０では、電極材料粉体１４のキャリア１２との混合、現像、転写、定着の各プロセスは、燃料電池電極製造装置１０の場合と全く同様である。
【００９２】
したがって、第４の実施形態に係る燃料電池電極製造装置６０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００９３】
また、燃料電池電極製造装置６０では、感光ドラム２８の表面２８Ａに付着したキャリア１２が磁石６４の磁力によって確実に除去されるので、比較的大径のキャリア１２が電解質膜３６に転写されて該電解質膜３６に損傷を与えることが確実に防止される。このように、燃料電池電極製造装置６０では、感光ドラム２８の表面２８Ａから磁性体を除去することができるので、例えば、キャリア１２に代えて、樹脂被覆１２Ｂを有しないフェライト系粒子１２Ａをキャリアとして用いることも可能となる。
【００９４】
なお、第４の実施形態に係るキャリア回収装置６２を第２又は第３の実施形態に適用しても良い。
【００９５】
（第５の実施形態）
図７には、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池電極製造装置７０が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置７０は、電極材料粉体１４が転写される前の電解質膜３６に電解質溶液Ｌｅを塗布するための塗布装置としての電解質溶液塗布装置７２を備える点で、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０とは異なる。
【００９６】
電解質溶液塗布装置７２は、電解質溶液Ｌｅを貯留する容器７４と、上部が容器７４内に浸漬されると共に下部が電解質膜３６に接触するように容器７４から突出したスポンジローラ７６と、スポンジローラ７６との間に電解質膜３６を挟み込む支持ローラ７８とを含んで構成されている。スポンジローラ７６は、電解質膜３６の送り速度に同期して回転するようになっており、該回転によって電解質膜３６に電解質溶液Ｌｅを塗布する構成とされている。燃料電池電極製造装置７０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【００９７】
燃料電池電極製造装置７０の作用における燃料電池電極製造装置１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置７０では、電解質膜３６の送り動作に伴って電解質溶液塗布装置７２が電解質膜３６の表面に電解質溶液Ｌｅを塗布する。すなわち、電解質溶液塗布工程が行われる。したがって、電解質膜３６は、転写工程で電極材料粉体１４が転写される前には電解質溶液Ｌｅが塗布されており、換言すれば電解質溶液Ｌｅの塗布状態で転写工程に移行する。この電解質溶液Ｌｅは、溶液中の電解質が電解質膜３６と電極材料粉体１４との結着材として機能し、転写効率の向上に寄与する。燃料電池電極製造装置７０による他の工程は、１０による対応する工程と同じである。  
【００９８】
したがって、第５の実施形態に係る燃料電池電極製造装置７０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００９９】
また、燃料電池電極製造装置７０では、電解質溶液塗布装置７２が転写工程前の電解質膜３６に電解質溶液Ｌｅを塗布するため、転写効率を高めることができる。また、電解質溶液Ｌｅを結着材として用いるので、電極材料粉体１４と電解質膜３６との間にプロトン導電性を低下することがなく、結着材による転写効率の向上効果を得ることができる。
【０１００】
なお、第５の実施形態に係る磁石６４、電解質溶液塗布装置７２を第２乃至第４の実施形態に適用しても良い。また、第５の実施形態では、電解質溶液塗布装置７２が電解質膜３６に電解質溶液Ｌｅを塗布する例を示したが、例えば、水、アルコール、有機溶媒等の溶媒を電解質膜３６に塗布するように構成しても良い。この場合、溶媒の液架橋力により電極材料粉体１４との電解質膜３６への結合強度が増し、電解質溶液Ｌｅを塗布する場合と同様の効果を得ることができる（後述する第１０、第１３の実施形態においても同様である。
【０１０１】
（第６の実施形態）
図８には、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置８０は、現像ローラ２２と感光ドラム２８との間に中間体としての中間ローラ８２を備える点で、第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０とは異なる。
【０１０２】
中間ローラ８２は、導電性材料にて構成され、現像ローラ２２、感光ドラム２８のそれぞれと平行な軸線を有するように並列配置され、かつ現像ローラ２２、感光ドラム２８の何れに対しても所定距離だけ離間している。中間ローラ８２は、図示しない駆動機構によって所定速度で回転するようになっている。現像用高電圧電源３４は、中間ローラ８２と現像ローラ２２との間に負の高電圧を印加するように結線されている。また、現像ローラ２２と感光ドラム２８とは、電気的に接続されて同電位となる構成とされている。
【０１０３】
以上説明した燃料電池電極製造装置８０では、中間ローラ８２、感光ドラム２８、帯電器３０、レーザ装置３２、現像用高電圧電源３４が本発明における現像手段に相当するが、広義には、現像ローラ２２を含めて現像手段として把握することも可能である。燃料電池電極製造装置８０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【０１０４】
燃料電池電極製造装置８０の作用における燃料電池電極製造装置１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置８０では、現像ローラ２２の表面２２Ａにキャリア１２を介して分散保持された電極材料粉体１４は、現像ローラ２２からの電荷供給によって正に帯電する。正に帯電した電極材料粉体１４は、図９に示される如く、現像用高電圧電源３４により現像ローラ２２と中間ローラ８２との間に生じている電界によって静電力を受け、現像ローラ２２から中間ローラ８２に向けて飛翔し、中間ローラ８２の表面８２Ａに付着する。キャリア１２を介在させることなく中間ローラ８２の表面８２Ａに付着した電極材料粉体１４は、該中間ローラ８２から直ちに電荷供給を受け、負に帯電する。すなわち、電極材料粉体付着工程中の再帯電工程が行われる。
【０１０５】
中間ローラ８２と感光ドラム２８との間にも現像用高電圧電源３４による高電圧が印加されているので、負に帯電した電極材料粉体１４は、図９に示される如く、中間ローラ８２と感光ドラム２８との間に生じている電界によって静電力を受け、中間ローラ８２から感光ドラム２８に向けて飛翔し、帯電像が形成されている感光ドラム２８の表面２８Ａにおける電極形状の除電領域に静電付着する。すなわち、電極材料粉体付着工程が行われ、電極材料粉体１４が感光ドラム２８の表面２８Ａに電極形状に現像される。すなわち、電極材料粉体付着工程中の現像工程が行われる。その後の工程は、燃料電池電極製造装置１０の対応する工程と同じである。
【０１０６】
したがって、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０によっても、基本的に第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
また、燃料電池電極製造装置８０では、中間ローラ８２を備えるため、キャリア１２を介在させることなく電極材料粉体１４を短時間で確実に帯電させることができる。すなわち、キャリア１２を介して電極材料粉体１４を保持する現像ローラ２２では、短時間で電極材料粉体１４を帯電させることできないので、帯電が不十分な電極材料粉体１４を感光ドラム２８の表面２８Ａに向けて飛翔させた場合、該電極材料粉体１４は除電領域以外の領域に付着してしまう可能性があるので、現像ローラ２２による帯電を現像直前に採用する構成では、高速運転すなわち現像ローラ２２、感光ドラム２８等の高速回転化には限界がある。これに対して燃料電池電極製造装置８０では、感光ドラム２８への現像の直前に再帯電工程を行う中間ローラ８２を設けたので、例えば現像ローラ２２による帯電が不十分な電極材料粉体１４が遠心力で飛翔して中間ローラ８２に付着した場合でも、該電極材料粉体１４を直ちに帯電して感光ドラム２８の表面２８Ａの除電領域に確実に現像することができる。したがって、燃料電池電極製造装置８０では、燃料電池電極製造装置１０と比較して高速で運転して燃料電池電極４８の生産速度を向上することが可能である。
【０１０８】
（第７の実施形態）
図１０には、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８５が図８に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置８５は、転写ローラ３８に代えて、転写ローラ５２を備える点で、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０とは異なる。したがって、燃料電池電極製造装置８５における燃料電池電極製造装置８０と異なる部分は、構成、作用効果共に燃料電池電極製造装置５０における燃料電池電極製造装置１０と異なる部分と同じであり、説明を省略する。
【０１０９】
（第８の実施形態）
図１１には、本発明の第８の実施形態に係る燃料電池電極製造装置９０が図８に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置９０は、現像ローラ２２に代えて現像ローラ５６を備える点で、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０とは異なる。したがって、燃料電池電極製造装置９０における燃料電池電極製造装置８０と異なる部分は、構成、作用効果共に燃料電池電極製造装置５５における燃料電池電極製造装置１０と異なる部分と同じであり、説明を省略する。なお、現像ローラ５６を第７の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８５に適用しても良い。
【０１１０】
（第９の実施形態）
図１２には、本発明の第９の実施形態に係る燃料電池電極製造装置９５が図８に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置９５は、キャリア回収装置６２を付加的に備える点で、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０とは異なる。この実施形態では、キャリア回収装置６２は、中間ローラ８２に付着したキャリア１２を回収するようになっている。これにより、燃料電池電極製造装置９５では、感光ドラム２８への現像処理の前にキャリア１２を除去することができる。燃料電池電極製造装置９５における燃料電池電極製造装置８０と異なる他の部分は、構成、作用効果共に燃料電池電極製造装置６０における燃料電池電極製造装置１０と異なる部分と同じであり、説明を省略する。なお、キャリア回収装置６２を第７又は第８の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８５、９０に適用しても良い。
【０１１１】
（第１０の実施形態）
図１３には、本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１００が図８に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置１００は、電解質溶液塗布装置７２を付加的に備える点で、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０とは異なる。したがって、燃料電池電極製造装置１００における燃料電池電極製造装置８０と異なる部分は、構成、作用効果共に燃料電池電極製造装置７０における燃料電池電極製造装置１０と異なる部分と同じであり、説明を省略する。なお、電解質溶液塗布装置７２を第７乃至第９の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８５、９０に適用しても良い。
【０１１２】
（第１１の実施形態）
図１４には、本発明の第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１１０が図１（Ａ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置１１０は、感光ドラム２８を用いることなく電解質膜３６に直接的に電極材料粉体１４を付着させる（現像する）点で、第１乃至第１０の実施形態とは異なる。
【０１１３】
燃料電池電極製造装置１１０は、現像ローラ２２と現像ローラ２２と平行な軸線を有すると共に、該現像ローラ２２とは離間して配置された転写ローラ１１２を備えている。転写ローラ１１２には電解質膜３６が現像ローラ２２側を向くように巻き掛けられており、転写ローラ１１２は、図示しない駆動機構によって、電解質膜３６の送り速度に同期して回転するようになっている。この実施形態では、転写ローラ１１２は、アルミニウム又はアルミニウム合金にて構成されている。
【０１１４】
そして、現像用高電圧電源３４は、現像ローラ２２と転写ローラ１１２との間に高電圧を印加するように構成されている。これにより、燃料電池電極製造装置１１０では、キャリア１２を介して現像ローラ２２に付着保持された電極材料粉体１４が、静電力により現像ローラ２２から飛翔し、電解質膜３６に付着する構成とされている。
【０１１５】
また、燃料電池電極製造装置１１０は、電解質膜３６に付着する電極材料粉体１４が電極形状を成す（電極形状の電極材料粉体１４が現像される）ように、電解質膜３６における電極材料粉体１４の付着範囲を規制する導電性マスク１１４を備えている。図１５に示される如く、導電性マスク１１４は、導電性フィルム１１４Ａに窓部としての電極形成用窓部（孔）１１４Ｂを有して構成され、電極形成用窓部１１４Ｂを通過した電極材料粉体１４を電解質膜３６に付着させる構成とされている。
【０１１６】
この実施形態では、導電性マスク１１４は、長尺フィルム状を成しており、長手方向の一端がローラ１１６に引き出し可能に巻き回されると共に、他端がローラ１１８によって巻き取り可能に巻き回されている。ローラ１１８は、図示しない駆動機構によって、電解質膜３６の送り速度（転写ローラ１１２の回転速度）に同期して、より具体的には導電性マスク１１４の矢印Ｃ方向への移動速度が電解質膜３６の送り速度に略一致するように、回転駆動されるようになっている。したがって、導電性マスク１１４は、その長手方向に沿って配列された複数の電極形成用窓部１１４Ｂを有して構成されており、電解質膜３６に連続的に電極形状の電極材料粉体１４を付着させる（燃料電池電極４８を形成する）ようになっている。
【０１１７】
そして、図１４に示される如く、以上説明した導電性マスク１１４は、現像ローラ２２と電気的に接続されており、該現像ローラ２２と同電位となる構成である。これにより、現像用高電圧電源３４が現像ローラ２２と転写ローラ１１２との間に高電圧を印加した場合に、電極材料粉体１４には転写ローラ１１２に向かう静電力が作用し、導電性マスク１１４に向かう静電力が作用しない構成とされている。
【０１１８】
以上説明した燃料電池電極製造装置１１０では、導電性マスク１１４、現像用高電圧電源３４が本発明における現像手段に相当するが、広義には、現像ローラ２２を含めて現像手段として把握することも可能である。また、導電性マスク１１４と現像ローラ２２との電気的接続が、本発明における電位調整手段に相当する。燃料電池電極製造装置１１０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１０の対応する構成と同じである。
【０１１９】
燃料電池電極製造装置１１０の作用における燃料電池電極製造装置１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置１１０では、現像ローラ２２の表面２２Ａにキャリア１２を介して分散保持された電極材料粉体１４は、現像ローラ２２からの電荷供給によって負に帯電する。負に帯電した電極材料粉体１４は、図１６に示される如く、現像用高電圧電源３４により現像ローラ２２と転写ローラ１１２との間に生じている電界によって静電力を受け、現像ローラ２２から１１２に向けて飛翔し、導電性マスク１１４の電極形成用窓部１１４Ｂを通過して電解質膜３６に付着する。電解質膜３６に電極形状で付着した電極材料粉体１４は、定着部４２にて定着されて燃料電池電極４８となる。
【０１２０】
以上により、燃料電池電極製造装置１１０では、キャリア１２に電極材料粉体１４を部分散保持させることによる電極材料粉体１４の凝集防止、キャリア１２に樹脂被覆１２Ｂを設けることによる燃料電池電極４８への金属イオン混入防止について、燃料電池電極製造装置１０と同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
そして、燃料電池電極製造装置１１０では、電子写真技術のように感光ドラム２８の帯電、レーザ装置３２による感光ドラム２８への帯電像の形成、静電力による感光ドラム２８への電極材料粉体１４の現像、静電力による電極材料粉体１４の電解質膜３６への転写の複雑な工程に代えて、単に静電力によって現像ローラ２２から電解質膜３６へ電極材料粉体１４を飛翔、付着させる工程のみで、電極材料粉体１４を電極形状で電解質膜３６に付着させることができる。これにより、燃料電池電極製造装置１１０は、装置の構造が簡素化され、また燃料電池電極４８の製造方法が簡素化される。
【０１２２】
さらに、燃料電池電極製造装置１１０では、現像ローラ２２と導電性マスク１１４とが同電位とされており、電極材料粉体１４には現像ローラ２２から導電性マスク１１４に向かう静電力が作用しないため、現像ローラ２２から飛翔した電極材料粉体１４は導電性マスク１１４に付着することなく電解質膜３６に付着する。
【０１２３】
これにより、上記した通り電子写真技術を応用した場合と比較して簡単な構成でありながら、電解質膜３６に対する電極材料粉体１４の利用率（塗布効率）の高い構成を実現することができる。すなわち、単に電極形状形成用のマスクを設けた比較例構造では、電極材料粉体がマスクに付着してしまい、利用率を向上することが困難であるが、現像ローラ２２と同電位とされた導電性マスク１１４を用いることで、該導電性マスク１１４への電極材料粉体１４の付着が防止されるので、電極材料粉体１４の利用率を高めることができる。また、電極材料粉体１４には高価な触媒（Ｐｔ等）が含まれるため、上記比較例構造では、マスクに付着した触媒を回収する必要があり、回収装置の設置による構造複雑化や回収作業による歩留まり悪化の原因となるが、燃料電池電極製造装置１１０で触媒回収装置や回収作業を不要にしたり、回収装置の簡素化や回収頻度の低減を図ったりすることに寄与する。
【０１２４】
（第１２の実施形態）
図１７には、本発明の第１２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１２０が図１４に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置１２０は、現像ローラ２２と転写ローラ１１２との間に中間体としての中間ローラ８２を備える点で、第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１１０とは異なる。
【０１２５】
中間ローラ８２は、現像ローラ２２、転写ローラ１１２のそれぞれと平行な軸線を有するように並列配置され、かつ現像ローラ２２、転写ローラ１１２（に巻き掛けられた電解質膜３６）の何れに対しても所定距離だけ離間している。中間ローラ８２は、図示しない駆動機構によって所定速度で回転するようになっている。現像用高電圧電源３４は、中間ローラ８２と現像ローラ２２との間に負の高電圧を印加するように結線されている。また、現像ローラ２２と転写ローラ１１２とは電気的に接続されて同電位となる構成とされている。さらに、この実施形態では、中間ローラ８２と導電性マスク１１４とが電気的に接続されて、これらが同電位となる構成とされている。燃料電池電極製造装置１２０の他の構成は、燃料電池電極製造装置１１０の対応する構成と同じである。
【０１２６】
燃料電池電極製造装置１２０の作用における燃料電池電極製造装置１１０の作用とは異なる部分を説明する。燃料電池電極製造装置１２０では、現像ローラ２２の表面２２Ａにキャリア１２を介して分散保持された電極材料粉体１４は、現像ローラ２２からの電荷供給によって正に帯電する。正に帯電した電極材料粉体１４は、現像用高電圧電源３４により現像ローラ２２と中間ローラ８２との間に生じている電界によって静電力を受け、現像ローラ２２から中間ローラ８２に向けて飛翔し、中間ローラ８２の表面８２Ａに付着する。キャリア１２を介在させることなく中間ローラ８２の表面８２Ａに付着した電極材料粉体１４は、該中間ローラ８２から直ちに電荷供給を受け、負に帯電する。すなわち、電極材料粉体付着工程中の再帯電工程が行われる。
【０１２７】
中間ローラ８２と転写ローラ１１２との間にも現像用高電圧電源３４による高電圧が印加されているので、負に帯電した電極材料粉体１４は、図１８に示される如く、中間ローラ８２と転写ローラ１１２との間に生じている電界によって静電力を受け、中間ローラ８２から電解質膜３６に向けて飛翔し、導電性マスク１１４の電極形成用窓部１１４Ｂを通過して電解質膜３６における電極形状を成す所定領域に静電付着する。その後の工程は、燃料電池電極製造装置１１０の対応する工程と同じである。
【０１２８】
したがって、第１２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１２０によっても、基本的に第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
また、燃料電池電極製造装置１２０では、中間ローラ８２を備えるため、第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置８０と同様に、キャリア１２を介在させることなく電極材料粉体１４を短時間で確実に帯電させることができる。したがって、燃料電池電極製造装置１２０では、燃料電池電極製造装置１１０と比較して高速で運転して燃料電池電極４８の生産速度を向上することが可能である。
【０１３０】
（第１３の実施形態）
図１９には、本発明の第１３の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１３０が図１４に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、燃料電池電極製造装置１３０は、現像ローラ２２に代えて現像ローラ５６を備え、キャリア回収装置６２及び電解質溶液塗布装置７２を付加的に備える点、第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１１０とは異なる。
【０１３１】
キャリア回収装置６２は、電解質膜３６の送り方向で転写ローラ１１２と定着部４２との間に配設されており、電解質膜３６に付着したキャリア１２を除去するようになっている。このキャリア回収装置６２の配置による作用を除き、燃料電池電極製造装置１３０における燃料電池電極製造装置１１０と異なる各部分は、構成、作用効果共に燃料電池電極製造装置５５、６０、７０における燃料電池電極製造装置１０に対し異なる部分とそれぞれ同じであり、説明を省略する。
【０１３２】
なお、燃料電池電極製造装置１３０は、燃料電池電極製造装置１１０の構成に対し現像ローラ５６、キャリア回収装置６２、電解質溶液塗布装置７２をそれぞれ適用した例を示したが、これらの一部を適用した構成としても良い。
【０１３３】
また、現像ローラ５６、キャリア回収装置６２、電解質溶液塗布装置７２の少なくとも一部を第１２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置１２０に適用しても良い。ここで、キャリア回収装置６２を燃料電池電極製造装置１２０適用する場合には、第９の実施形態に係る燃料電池電極製造装置９５と同様に、中間ローラ８２に付着したキャリア１２を回収するようにキャリア回収装置６２を配置すれば良い。
【０１３４】
さらに、上記した第１乃至第１３の実施形態では、電解質膜３６への電極材料粉体１４の付着（現像、転写）を行う部分が１箇所である構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、これらの装置（における少なくとも電解質膜３６に電極材料粉体１４を付着させる部分、工程）を多段構造（並列でも良く、直列でも良い）とすることで、電解質膜３６上に任意形状の燃料電池電極４８、多層構造の燃料電池電極４８、又は任意形状で多層構造の燃料電池電極４８を製造することができ、燃料電池性能の向上等の燃料電池からの要求に応える燃料電池電極４８を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図、（Ｂ）は、電極材料粉体とキャリアとの混合粒子を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置による電極材料粉体の現像工程を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を構成するキャリア回収装置を示す図であって、（Ａ）はキャリア吸着状態の模式図、（Ｂ）は、キャリア回収状態の模式図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る燃料電池電極製造装置による電極材料粉体の現像工程を示す模式図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を構成するキャリア回収装置を示す図であって、（Ａ）はキャリア吸着状態の模式図、（Ｂ）は、キャリア回収状態の模式図である。
【図１４】本発明の第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図１５】本発明の第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を構成する導電性マスクを模式的に示す斜視図である。
【図１６】本発明の第１１の実施形態に係る燃料電池電極製造装置による電極材料粉体の現像工程を示す模式図である。
【図１７】本発明の第１２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【図１８】本発明の第１２の実施形態に係る燃料電池電極製造装置による電極材料粉体の現像工程を示す模式図である。
【図１９】本発明の第１３の実施形態に係る燃料電池電極製造装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０    燃料電池電極製造装置（燃料電池電極の製造装置）
１２    キャリア（磁性粒子）
１２Ａ  フェライト系粒子（磁性体）
１２Ｂ  樹脂被覆（非金属材）
１４    電極材料粉体
１８    攪拌装置（混合手段）
２２    現像ローラ（現像体）
２８    感光ドラム（現像手段、被現像体）
３４    現像用高電圧電源（現像手段、電源）
３６    電解質膜
４８    燃料電池電極
５０・５５・６０・７０・８０・９０・９５・１００・１１０・１２０・１３０        料電池電極製造装置
５２    転写ローラ（転写手段、転写支持体）
５６    現像ローラ（現像体）
５６Ｂ  樹脂コーティング（高抵抗材料）
６４    磁石
７２    塗布装置
８２    中間ローラ（中間体、現像手段の構成部品）
１１２  転写ローラ（電解質膜の支持体）
１１４  導電性マスク（マスク）
１１４Ｂ      電極形成用窓部（窓部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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