(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属で構成されたメッシュ材を熱処理して前記メッシュ材の外面を被覆する酸化膜を形成する熱処理工程、
前記熱処理工程後、湿式ブラスト又は乾式ブラストにより前記メッシュ材から前記酸化膜の一部を除去するブラスト処理工程、及び
前記ブラスト処理工程後、前記メッシュ材の外面のうち、前記酸化皮膜が除去されて露出している部分に、前記メッシュ材を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜を形成するめっき工程
を備えている金属メッシュの製造方法。
【請求項２】
前記ブラスト処理工程は、開口部が設けられたマスキング板を前記メッシュ材に重ねた状態で、研磨剤を含む噴射流を前記メッシュ材に前記開口部を通して噴射するマスキング処理工程を含んでいる請求項１に記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項３】
前記ブラスト処理工程は、複数の前記マスキング処理工程を含み、
前記マスキング板を前記メッシュ材に重ねた状態での前記メッシュ材に対する前記開口部の位置と、前記メッシュ材に噴射される前記噴射流の種類とは、各前記マスキング工程で異なっている請求項２に記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項４】
前記ブラスト処理工程後、前記めっき工程前に、前記メッシュ材の外面に付着した付着物を前記メッシュ材の外面から洗い流す超音波洗浄工程、及び
前記超音波洗浄工程後、前記めっき工程前に、前記メッシュ材の外面に再生成した再生成酸化膜を前記メッシュ材の外面から除去する酸処理工程
を備えている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の金属メッシュの製造方法。
【請求項５】
電解質膜、
前記電解質膜の一方の面に設けられた陰極電極、
前記電解質膜と前記陰極電極との間に介在する陰極側触媒層、
前記電解質膜の他方の面に設けられた陽極電極、及び
前記陽極電極の少なくとも一部を覆う陽極側触媒層
を備え、
前記陽極電極は、金属で構成されたメッシュ材と、前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属が酸化してできた酸化膜と、前記酸化膜を避けて前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜とを有する金属メッシュであり、
前記メッシュ材の厚さ方向について、前記メッシュ材の一方の側から見える前記メッシュ材の面を第１面とし、前記メッシュ材の他方の側から見える前記メッシュ材の面を第２面とすると、
前記酸化膜は、前記第１面を被覆するとともに前記電解質膜に接触しており、
前記めっき膜は、前記第２面を被覆している除湿素子。
【請求項６】
陰極電極と、陰極側触媒層と、電解質膜と、金属メッシュである陽極電極とを順次積層した状態でプレスして積層体を得るプレス工程、及び
前記プレス工程後、前記電解質膜からの前記陽極電極の露出面の少なくとも一部を覆う陽極側触媒層を前記電解質膜に設ける陽極側触媒層形成工程
を備え、
前記金属メッシュは、
金属で構成されたメッシュ材と、
前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属が酸化してできた酸化膜と、
前記酸化膜を避けて前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜と
を有し、
前記メッシュ材の厚さ方向について、前記メッシュ材の一方の側から見える前記メッシュ材の面を第１面とし、前記メッシュ材の他方の側から見える前記メッシュ材の面を第２面とすると、
前記酸化膜は、前記第１面を被覆し、
前記めっき膜は、前記第２面を被覆しており、
前記プレス工程では、前記酸化膜を前記電解質膜に接触させた状態で前記積層体を得る除湿素子の製造方法。
【請求項７】
陰極電極と、陰極側触媒層と、電解質膜と、金属メッシュから得られた陽極電極とを順次積層した状態でプレスして積層体を得るプレス工程、及び
前記プレス工程後、前記電解質膜からの前記陽極電極の露出面の少なくとも一部を覆う陽極側触媒層を前記電解質膜に設ける陽極側触媒層形成工程
を備え、
前記金属メッシュは、
金属で構成されたメッシュ材と、
前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属が酸化してできた酸化膜と、
前記酸化膜を避けて前記メッシュ材を被覆し、前記メッシュ材を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜と
を有し、
前記メッシュ材の厚さ方向について、前記メッシュ材の一方の側から見える前記メッシュ材の面を第１面とし、前記メッシュ材の他方の側から見える前記メッシュ材の面を第２面とすると、
前記第２面は、めっき領域と非めっき領域とに分けられており、
前記酸化膜は、前記第１面と前記非めっき領域とを被覆し、
前記めっき膜は、前記めっき領域を被覆しており、
前記陽極電極は、前記めっき領域で前記金属メッシュを打ち抜くことにより得られ、
前記プレス工程では、前記酸化膜を前記電解質膜に接触させた状態で前記積層体を得る除湿素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、めっき膜が形成された金属メッシュ、この金属メッシュの製造方法、この金属メッシュを用いた除湿素子、及びこの除湿素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、素材の表面に液状のマスキング剤を部分的に塗布した後、素材の表面のうちマスキング剤の非塗布部分に金属めっきを施し、この後、マスキング剤を素材の表面から除去することにより、素材の表面に金属めっきを部分的に施す部分めっき方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８３８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示されている従来の部分めっき方法では、素材の表面に液状のマスキング剤を塗布すると、マスキング剤の重量及び素材の濡れ性により、素材の表面のうち、マスキングを塗布してはいけない部分にまでマスキング剤が広がりやすくなってしまう。例えば、メッシュ材の上面にマスキング剤を塗布し、メッシュ材の下面に金属めっきを施す場合、マスキング剤をメッシュ材の上面に塗布すると、マスキング剤がメッシュ材の各孔を通ってメッシュ材の下面にまで及んでしまい、メッシュ材の下面全体に金属めっきを施すことができなくなってしまう。従って、金属めっきをメッシュ材の必要な部分に正確に施すことが難しくなってしまい、金属めっきの使用量が余分にかかってコストが増大してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、めっき膜を構成する金属の使用量を減らしてコストの低減化を図ることができる金属メッシュ、金属メッシュの製造方法、除湿素子、及び除湿素子の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による金属メッシュは、金属で構成されたメッシュ材、メッシュ材を被覆し、メッシュ材を構成する金属が酸化してできた酸化膜、及び酸化膜を避けてメッシュ材を被覆し、メッシュ材を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜を備え、メッシュ材の厚さ方向について、メッシュ材の一方の側から見えるメッシュ材の面を第１面とし、メッシュ材の他方の側から見えるメッシュ材の面を第２面とすると、酸化膜は、第１面を被覆し、めっき膜は、第２面を被覆している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による金属メッシュによれば、複数の孔が形成されたメッシュ材であっても、酸化膜が外面全体に形成されたメッシュ材９に対するブラスト処理により、メッシュ材の外面に酸化膜を選択的に形成することができる。これにより、メッシュ材の必要な部分にめっき膜を容易にかつより正確に形成することができ、めっき膜を構成する金属の使用量を減らしてコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による除湿素子を示す模式的な構成図である。
【図２】図１の陽極電極を示す正面図である。
【図３】図１の除湿素子の除湿動作を説明する模式的な構成図である。
【図４】図３の陽極電極側での電子ｅ−の挙動を示す模式的な構成図である。
【図５】図１の除湿素子を製造するときの手順を説明するフローチャートである。
【図６】図１の陰極電極、陰極側触媒層、電解質膜及び陽極電極の積層順を示す模式的な構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２による除湿素子を製造するときの手順を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３による金属メッシュからめっき膜をなくしたメッシュ材を示す正面図である。
【図９】この発明の実施の形態３による除湿素子を製造するときの手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９のブラスト処理工程で用いられるマスキング板を示す正面図である。
【図１１】酸化膜が形成されたメッシュ材に図１０のマスキング板を重ねた状態で開口部を通して噴射流をメッシュ材に噴射している状態を示す模式的な拡大図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による除湿素子を示す模式的な構成図である。
【図１３】図１２の陽極電極を得るための金属メッシュからめっき膜をなくしたメッシュ材を示す正面図である。
【図１４】図１３の接続用領域でのメッシュ材を示す断面図である。
【図１５】図１３の非接続用領域でのメッシュ材を示す断面図である。
【図１６】図１２の除湿素子を製造するときの手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１６の第１回〜第３回のマスキング処理工程でそれぞれ用いられる複数のマスキング板を並べて示す正面図である。
【図１８】実施例１でのブラスト処理工程で使用した湿式ブラスト装置を示す斜視図である。
【図１９】実施例１〜４及び比較例１のそれぞれにおける平均膜厚及びめっき効率を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による除湿素子を示す模式的な構成図である。除湿素子１は、水の電気分解反応を利用して空気中の水分を除去する素子である。除湿素子１は、例えば筐体にレンズが組み込まれた光学機器等に適用される。光学機器の具体例としては、屋外設置用の監視カメラ等が挙げられる。除湿素子１が光学機器に適用されると、光学機器の筐体内の除湿が除湿素子１によって行われ、光学機器のレンズの曇りが防止される。
【００１０】
除湿素子１は、固体高分子電解質膜（以下、単に「電解質膜」という）２と、電解質膜２の一方の面に設けられた多孔質電極である陰極電極３と、電解質膜２と陰極電極３との間に介在する陰極側触媒層４と、電解質膜２の他方の面に設けられた多孔質電極である陽極電極５と、陽極電極５に接触して電解質膜２の他方の面に設けられた陽極側触媒層６とを有している。除湿素子１は、除湿対象である筐体内の空気（即ち、閉空間に存在する空気）に少なくとも陽極側触媒層６を露出させて設置される。
【００１１】
除湿素子１では、陰極電極３及び陽極電極５間に直流電源７が導線８を介して接続される。直流電源７が陰極電極３及び陽極電極５間に接続されると、式（１）で示される水の電気分解反応が陽極側触媒層６で起こり、式（２）で示される水の生成反応が陰極側触媒層４で起こる。
【００１２】
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−…（１）
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ…（２）
【００１３】
除湿素子１は、式（１）の反応によって陽極電極５側で空気中の水を分解し、式（２）の反応によって陰極電極３側で水を生成することにより、例えば筐体内等に存在する空気中の水を除去して空気の除湿を行う。
【００１４】
図２は、図１の陽極電極５を示す正面図である。陽極電極５には、金属メッシュが用いられている。金属メッシュは、複数本の素線５１がメッシュ状に交差して組み合わさった形状を持つ多孔質体である。各素線５１は、各素線５１の交差部分で電気的に接続されている。金属メッシュには、各素線５１で囲まれた複数の孔５２が形成されている。各孔５２は、金属メッシュの厚さ方向について金属メッシュを貫通している。
【００１５】
金属メッシュである陽極電極５は、図１に示すように、金属メッシュの一方の面を電解質膜２に接触させ、金属メッシュの他方の面を電解質膜２から露出させた状態で電解質膜２に設けられている。これにより、各素線５１の断面では、各素線５１の外周部の一部が電解質膜２に接触し、各素線５１の外周部の残りの部分が電解質膜２から露出している。この例では、各素線５１の一部が電解質膜２に埋まった状態で陽極電極５が電解質膜２に設けられている。
【００１６】
陽極側触媒層６は、陽極電極５側での式（１）の反応を促進する触媒層である。陰極側触媒層４は、陰極電極３側での式（２）の反応を促進する触媒層である。陽極側触媒層６は、電解質膜２からの陽極電極５（即ち、金属メッシュ）の露出面の少なくとも一部を覆っている。
【００１７】
図３は、図１の除湿素子１の除湿動作を説明する模式的な構成図である。式（１）の電気分解反応により陽極側触媒層６で発生したｅ−、Ｈ＋、Ｏ２のうち、電子ｅ−は、陽極側触媒層６を経由して陽極電極５へ移動する。陽極電極５に達した電子ｅ−は、金属メッシュの各素線５１を通って導線８に達し、導線８及び直流電源７を通って陰極電極３へ移動する。
【００１８】
一方、陽極側触媒層６で発生したｅ−、Ｈ＋、Ｏ２のうち、水素イオンＨ＋は、陽極側触媒層６を経由して陽極電極５の孔５２を通過した後、電解質膜２を通って陰極側触媒層４に達する。陰極側触媒層４では、陽極電極５から導線８を通って陰極電極３に達した電子ｅ−と、電解質膜２を通って陰極側触媒層４に達した水素イオンＨ＋と、空気中の酸素Ｏ２とによって、式（２）の反応が起こり、水が生成される。このようにして、除湿素子１の除湿動作が継続される。
【００１９】
図４は、図３の陽極電極５側での電子ｅ−の挙動を示す模式的な構成図である。式（１）の反応により陽極側触媒層６で発生した電子ｅ−は、陽極側触媒層６と陽極電極５との境界を通って陽極側触媒層６から陽極電極５へ移動する。従って、電子ｅ−の移動経路として機能するのは、陽極電極５の外面のうち、陽極電極５の陽極側触媒層６と接触する部分のみである。
【００２０】
陽極電極５である金属メッシュは、図１に示すように、金属で構成されたメッシュ材９と、メッシュ材９を被覆する酸化膜１０と、酸化膜１０を避けてメッシュ材９を被覆するめっき膜１１とを有している。陽極電極５では、めっき膜１１がメッシュ材９を被覆することによって、陽極電極５の外面のうち、陽極側触媒層６と接触する部分の耐腐食性が他の部分よりも高められている。
【００２１】
メッシュ材９を構成する金属は、導電性を持つ金属である。メッシュ材９を構成する金属としては、例えばチタンＴｉ、アルミニウムＡｌ、鉄Ｆｅ等が挙げられるが、この例では、メッシュ材９を構成する金属としてチタンＴｉを用いている。メッシュ材９の形状は、複数本の金属細線をメッシュ状に交差して組み合わさった形状になっている。これにより、メッシュ材９には、メッシュ材９の厚さ方向についてメッシュ材９を貫通する複数の孔が形成されている。
【００２２】
また、メッシュ材９の外面は、図１に示すように、酸化膜１０で被覆された第１面９１と、めっき膜１１で被覆された第２面９２とにより構成されている。第１面９１と第２面９２との位置関係は、メッシュ材９の厚さ方向について第２面９２を正面から見たとき、第１面９１がメッシュ材９自体に隠れて見えなくなる関係になっている。即ち、メッシュ材９の厚さ方向について、メッシュ材９の一方の側から見えるメッシュ材９の面が第１面９１になり、メッシュ材９の他方の側から見えるメッシュ材９の面が第２面９２になっている。メッシュ材９は、第１面９１を電解質膜２に向けて配置されている。この例では、メッシュ材９の外面のうち、メッシュ材９の厚さ方向に垂直な電解質膜２側の面のみが第１面９１になっており、各孔５２の内面を含む他の面が第２面９２になっている。
【００２３】
第１面９１を被覆している酸化膜１０は、メッシュ材９を構成する金属が酸化してできた電気絶縁性能を持つ膜である。陽極電極５は、酸化膜１０を電解質膜２に接触させた状態で電解質膜２に設けられている。
【００２４】
第２面９２を被覆しているめっき膜１１は、メッシュ材９を構成する金属と異なる金属で構成された膜である。めっき膜１１を構成する金属は、メッシュ材９を構成する金属よりも耐腐食性能の高い金属である。めっき膜１１を構成する金属としては、貴金属、例えばプラチナＰｔ、金Ａｕ、パラジウムＰｄ等が挙げられるが、この例では、めっき膜１１を構成する金属としてプラチナＰｔを用いている。陽極電極５の一部は、電解質膜２から露出している。陽極電極５の陽極側触媒層６と接触する面の耐腐食性能は、メッシュ材９の第２面９２がめっき膜１１で被覆されていることにより、陽極電極５の電解質膜２と接触する部分よりも高められている。
【００２５】
次に、除湿素子１の製造方法について説明する。図５は、図１の除湿素子１を製造するときの手順を説明するフローチャートである。除湿素子１を製造するときには、陽極電極５として用いられる金属メッシュを予め製造しておくので、まず陽極電極５として用いられる金属メッシュの製造方法について説明した後、除湿素子１の製造方法について説明する。金属メッシュの製造方法は、図５に示すように、熱処理工程、脱脂工程、ブラスト処理工程、超音波洗浄工程、酸処理工程、めっき工程を含んでいる。
【００２６】
（熱処理工程）
金属メッシュを製造するときには、まず、複数本の金属細線がメッシュ状に交差して組み合わさった形状のメッシュ材９を大気雰囲気中で加熱する。これにより、メッシュ材９の外面全体を被覆する酸化膜１０がメッシュ材９に形成される。例えば、メッシュ材９に対して７００℃で２時間の加熱処理を行うことにより、酸化膜１０の厚さを１μｍ程度にまで成長させることができる。
【００２７】
（脱脂工程）
この後、メッシュ材９の外面全体を被覆する酸化膜１０の表面に付着した汚れ（即ち、無機異物及び有機異物）を、脱脂液を用いて取り除く。このとき、メッシュ材９に酸化膜１０が形成されていことから、電解脱脂法を用いず、浸漬脱脂法により酸化膜１０から汚れを洗浄除去する。脱脂液としては、例えば０．５〜１ｗｔ％のオルトケイ酸ナトリウム、０．５ｗｔ％の炭酸ナトリウム、５ｗｔ％の水酸化ナトリウム等を含んだ公知の脱脂液を用いることができる。なお、「ｗｔ％」は、調整した混合液全体に対する重量割合である。脱脂の条件としての温度及び浸漬時間は、酸化膜１０の表面の適正な清浄度を得るために適宜設定することができる。例えば、脱脂液の温度を８０℃、浸漬時間を５分とした浸漬脱脂を行うことで、酸化膜１０の表面の油分等の汚れを取り除くことができる。
【００２８】
（ブラスト処理工程）
この後、メッシュ材９の外面全体を被覆する酸化膜１０の一部を湿式ブラストによりメッシュ材９から除去する。湿式ブラストでは、酸化膜１０で被覆されたメッシュ材９を固定具で固定し、砥粒（研磨剤）及び水を混合してできたスラリを噴射流としてノズルからメッシュ材９に噴射することにより、酸化膜１０の一部を除去する。砥粒としては公知の砥粒が用いられる。例えば、粒径が２０μｍの多角形状のアルミナ粒子を砥粒として用い、砥粒を純水で１０ｖｏｌ％に希釈した混合液をスラリとして用いる。
【００２９】
この例では、メッシュ材９の厚さ方向についてメッシュ材９の一方の側からスラリをメッシュ材９に噴射することにより、メッシュ材９の一方の側から見えるすべての領域に形成されている酸化膜１０を除去する。これにより、メッシュ材９の一方の側から見えないメッシュ材９の裏側の領域に形成されている酸化膜１０がメッシュ材９の外面に残される。メッシュ材９の外面のうち、湿式ブラストにより酸化膜１０が除去されて露出した面が第２面９２になり、湿式ブラストで除去されずに残された酸化膜１０で被覆された面が第１面９１になる。メッシュ材９の第２面９２は、湿式ブラストで酸化膜１０が除去された効果で第１面９１よりも粗面化されている。
【００３０】
（超音波洗浄工程）
メッシュ材９の表面には、ブラスト処理工程を行うと、ブラスト処理工程で生じた異物の一部（例えば、酸化膜１０、メッシュ材９又は砥粒等の一部）が付着する。従って、ブラスト処理工程後には、ブラスト処理工程でメッシュ材９の表面に付着した異物をメッシュ材９の表面から超音波洗浄により取り除く。超音波を伝導する液体としては、例えばアセトン又はエタノール等の有機溶剤を用いることができる。例えば、超音波洗浄時の周波数を３５ｋＨｚとし、２５℃で５分間処理することにより、メッシュ材９の表面の付着物を取り除くことができる。
【００３１】
（酸処理工程）
ブラスト処理工程後には、超音波洗浄工程の時間を含めて、酸化膜１０を除去して露出したメッシュ材９の第２面９２が大気に曝されるので、酸化膜１０が除去された後のメッシュ材９の外面、即ち第２面９２に酸化膜が再生成されてしまう。従って、超音波洗浄工程後には、メッシュ材９の外面の一部である第２面９２から再生成酸化膜を酸洗浄液により取り除く。具体的には、再生成酸化膜が形成されたメッシュ材９を酸洗浄液に浸漬することにより生成性酸化膜をメッシュ材９の外面から取り除く。酸洗浄液としては、公知の酸洗浄液が用いられる。例えば、５ｗｔ％の酸性フッ化アンモニウム、１ｗｔ％の有機酸類、３０ｗｔ％の塩酸等を含んだ酸洗浄液を用いることができる。本処理工程は、ブラスト処理工程後から本処理工程の開始までの間にメッシュ材９の外面に再生成した厚さ数ｎｍの再生成酸化膜を取り除くために行う工程である。従って、めっき膜１１による被覆を必要としないメッシュ材９の第１面９１に形成されている酸化膜１０を本処理工程で完全に除去してしまうことは回避されるべきである。このため、本処理工程での酸洗浄液に対するメッシュ材９の浸漬時間は、ごく短い時間（例えば、３秒〜１０秒）にとどめる。
【００３２】
（めっき工程）
この後、メッシュ材９をめっき液に浸漬して通電することにより、メッシュ材９の外面のうち、酸化膜が取り除かれた第２面９１にめっき膜１１を形成する。本工程では、例えば、１０ｗｔ％の硫酸にＰｔとして３％の水溶性プラチナ塩を含んだめっき液を用いることができる。また、めっき条件としては、めっき膜１１の必要な厚さに応じて適宜設定することができる。本工程では、電気絶縁性能を持つ酸化膜１０にはめっき膜１１が形成されず、メッシュ材９が露出する第２面９２を選択してめっき膜１１が形成される。このようにして、陽極電極５として用いられる金属メッシュが完成する。
【００３３】
なお、上記の熱処理工程、脱脂工程、ブラスト処理工程、超音波洗浄工程、酸処理工程、めっき工程のそれぞれの工程間には、メッシュ材９を純水中で搖動させながら、メッシュ材９の表面に付着した処理液を洗い流す水洗処理が存在する。水洗処理は、前工程で用いた処理液を次工程に持ち込むことを防止するために行われる。水洗処理の処理温度は特に調整を要せず、室温と同程度でよい。また、水洗処理の処理時間は、メッシュ材９の水洗いと同時に水中でメッシュ材９の外面に酸化膜が再生成されるため、１分以内にすることが望ましい。
【００３４】
次に、除湿素子１の製造方法について説明する。除湿素子１の製造方法は、プレス工程及び陽極側触媒層形成工程を含んでいる。除湿素子１を製造するときには、上記の方法で製造した金属メッシュを陽極電極５として予め用意しておく。
【００３５】
（プレス工程）
図６は、図１の陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２及び陽極電極５の積層順を示す模式的な構成図である。除湿素子１を製造するときには、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２及び陽極電極５の順に下から上に積層し、この状態で上下にホットプレスして積層体を得る。このとき、陽極電極５である金属メッシュは、酸化膜１０を電解質膜２に接触させめっき膜１１の少なくとも一部を電解質膜２から露出させた状態で電解質膜２に積層する。電解質膜２としては、例えばデュポン社製のナフィオン（登録商標）等が用いられる。また、陰極側触媒層４としては例えばプラチナＰｔの微粉末等が用いられ、陰極電極３としては例えばカーボンペーパ等が用いられる。ホットプレスの条件としては、例えば、温度を１９０℃、プレス加重を１５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス保持時間を５分とする。
【００３６】
（陽極側触媒層形成工程）
プレス工程後、金属メッシュである陽極電極５の表面に触媒を塗布することにより、電解質膜２からの陽極電極５の露出面の少なくとも一部を覆う陽極側触媒層６を電解質膜２に設ける。これにより、陽極側触媒層６は、陽極電極５の酸化膜１０及びめっき膜１１のうち、めっき膜１１にのみ接触した状態で電解質膜２に保持される。陽極側触媒層６を構成する触媒としては、例えばプラチナＰｔを担持したカーボン粉末等を用いることができる。また、触媒を塗布する方法としては、例えば陽極電極５の露出面からの陽極側触媒層６の厚さが３０μｍとなるように塗布ロボットを用いて陽極電極５の露出面に触媒を塗布する。このようにして、除湿素子１を製造する。
【００３７】
除湿素子１は、要求される除湿能力に応じて必要な大きさに加工して、陰極電極３及び陽極電極５間に直流電源７を接続することにより、除湿器として除湿動作を行う。
【００３８】
このような金属メッシュでは、メッシュ材９の厚さ方向について、メッシュ材９の一方の側から見えるメッシュ材９の面が第１面９１とされ、メッシュ材９の他方の側から見えるメッシュ材９の面が第２面９２とされており、メッシュ材９を構成する金属が酸化してできた酸化膜１０がメッシュ材９の第１面９１を被覆し、メッシュ材９を構成する金属と異なる金属で構成されためっき膜１１がメッシュ材９の第２面９２を被覆しているので、複数の孔が形成されたメッシュ材９であっても、電気絶縁性能を持つ酸化膜１０をメッシュ材９の外面に選択的に形成して電気めっきを行うことにより、酸化膜１０を避けてめっき膜１１を形成することができる。また、メッシュ材９の外面に対する酸化膜１０の選択的な形成も、酸化膜が外面全体に形成されたメッシュ材９に対するブラスト処理により容易にかつより正確に行うことができる。従って、メッシュ材９の必要な部分にめっき膜１１を容易にかつより正確に形成することができ、めっき膜１１を構成する金属の使用量を減らしてコストの低減化を図ることができる。
【００３９】
また、このような除湿素子１では、金属メッシュの酸化膜１０を電解質膜２に接触させることにより、金属メッシュを陽極電極５として用いることができる。これにより、陽極電極５の耐腐食性能が不要な領域でのめっき膜１１の形成を容易に抑制することができ、耐腐食性能の高い高価な金属で構成されためっき膜１１の使用量を減らすことができる。従って、コストの低減化を図ることができる。
【００４０】
また、金属メッシュ及び除湿素子１の製造方法では、メッシュ材９を熱処理してメッシュ材９の外面に酸化膜を形成した後、メッシュ材９の外面に形成された酸化膜の一部を湿式ブラストにより除去し、酸化膜の除去によって露出したメッシュ材９の露出面にめっき膜１１を形成するので、複数の孔が形成されたメッシュ材９であっても、めっき膜１１が不要な領域に酸化膜１０を湿式ブラストにより容易に形成することができ、メッシュ材９の外面に酸化膜１０を避けてめっき膜１１を形成することができる。これにより、メッシュ材９の外面の必要な部分にめっき膜１１を容易にかつより正確に設けることができ、めっき膜１１を構成する金属の使用量を減らしてコストの低減化を図ることができる。
【００４１】
また、メッシュ材９の外面に形成された酸化膜の一部を湿式ブラストにより除去した後、メッシュ材９の露出面にめっき膜１１を形成する前に、メッシュ材９の外面に付着した付着物を超音波洗浄により洗い流すとともに、メッシュ材９の外面に再生成した再生成酸化膜を酸処理により除去するので、湿式ブラストで酸化膜が除去されて露出したメッシュ材９の露出面を、めっき膜１１が形成しやすい状態にすることができ、めっき膜１１をより確実に形成させることができる。
【００４２】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による除湿素子１を製造するときの手順を示すフローチャートである。本実施の形態での除湿素子１の製造方法の手順は、実施の形態１での除湿素子１の製造方法において超音波洗浄工程と酸処理工程とをなくした手順になっている。即ち、除湿素子１の製造方法では、図７に示すように、熱処理工程、脱脂工程、ブラスト処理工程、めっき工程を含む金属メッシュの製造方法を行った後、プレス工程、陽極側触媒層形成工程を行う。
【００４３】
金属メッシュの製造方法では、ブラスト処理工程を行った後、そのままめっき工程を行う。この方法では超音波洗浄工程及び酸処理工程を行わないため、めっき工程では、ブラスト処理工程でメッシュ材９の外面に付着した異物（例えば、酸化膜、メッシュ材９の除去物又は砥粒等）がメッシュ材９の外面に残ったまま、メッシュ材９の露出面にめっき膜１１が形成される。
【００４４】
本実施の形態では、ブラスト処理工程後、そのままめっき工程を行うので、ブラスト処理工程でのスラリに含まれる砥粒の形状は、メッシュ材９の外面に残りにくい球状にするのが好ましい。また、ブラスト処理工程で用いられるスラリにおける砥粒の濃度は低くするのが好ましい。例えば、粒径が２０μｍの球状のアルミナ粒子を砥粒として用い、砥粒を水で３ｖｏｌ％に希釈した混合液をスラリとして用いる。金属メッシュ及び除湿素子１の製造方法における他の工程は、実施の形態１と同様である。
【００４５】
このような金属メッシュ及び除湿素子１の製造方法では、超音波洗浄工程及び酸処理工程が省略されて、ブラスト処理工程後、そのままめっき工程を行うので、工程数を減らすことができ、金属メッシュ及び除湿素子１の生産性の向上を図ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
金属メッシュを特定の領域で打ち抜いて除湿素子の陽極電極を得る場合、特定の領域以外の金属メッシュの部分は、めっき膜の形成が不要な部分である。本実施の形態では、金属メッシュのうち、陽極電極になる特定の領域にのみめっき膜が形成されている。
【００４７】
図８は、この発明の実施の形態３による金属メッシュからめっき膜をなくしたメッシュ材９を示す正面図である。図８では、メッシュ材９の外側からメッシュ材９の厚さ方向に沿って第２面９２を見たときのメッシュ材９が示されている。金属メッシュのうち、除湿素子１の陽極電極５として使用する部分は、図８での複数の領域２１内の部分のみである。この例では、各領域２１の形状が円形とされている。
【００４８】
メッシュ材９の第２面９２は、陽極電極５に使用される各領域２１であるめっき領域と、各領域２１以外の領域２２である非めっき領域とに分けられている。酸化膜１０は、メッシュ材９の第１面９１と非めっき領域２２とを被覆している。めっき膜１１は、メッシュ材９のめっき領域２１を被覆している。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
次に、除湿素子１の製造方法について説明する。図９は、この発明の実施の形態３による除湿素子を製造するときの手順を示すフローチャートである。除湿素子１の製造方法では、熱処理工程、脱脂工程、ブラスト処理工程、超音波洗浄工程、酸処理工程、めっき工程を含む金属メッシュの製造方法を行った後、打ち抜き工程により陽極電極５を得て、プレス工程、陽極側触媒層形成工程を順次行う。
【００５０】
金属メッシュを製造するときには、実施の形態１と同様の熱処理工程及び脱脂工程を行った後、ブラスト処理工程を行う。ブラスト処理工程は、複数の開口部が設けられたマスキング板を用いるマスキング処理工程を含んでいる。
【００５１】
図１０は、図９のブラスト処理工程で用いられるマスキング板を示す正面図である。マスキング板２３には、めっき膜１１の形成を必要とする各めっき領域２１に合わせた複数の開口部２４が設けられている。従って、この例では、開口部２４の形状が円形になっている。
【００５２】
ブラスト処理工程では、マスキング板２３をメッシュ材９に重ねた状態でメッシュ材９及びマスキング板２３をブラスト装置内に固定する。マスキング板２３としては、例えば、複数の円形の開口部２４が設けられた縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの正方形状の銅Ｃｕ製の金属板が用いられる。厚さ以外のマスキング板２３の寸法はメッシュ材９の寸法と同等となるようにし、マスキング板２３の端部とメッシュ材９の端部とが揃うようにメッシュ材９にマスキング板２３を重ねる。
【００５３】
ブラスト処理工程では、メッシュ材９の第２面９２側にマスキング板２３を重ねた状態で、実施の形態１と同様のスラリをノズルから噴射流として各開口部２４を通してメッシュ材９に噴射することにより、酸化膜１０の一部をメッシュ材９から除去する。これにより、各めっき領域２１では酸化膜が除去されてメッシュ材９が露出し、非めっき領域２２では酸化膜がメッシュ材９を被覆したまま残る。
【００５４】
なお、ブラスト処理工程では、砥粒を含むスラリが噴射流としてマスキング板２３にも噴射されるので、噴射流よってマスキング板２３から生じた微小片がメッシュ材９の外面に付着するが、ブラスト処理工程後の超音波洗浄工程及び酸処理工程によって付着物が取り除かれるため問題とはならない。
【００５５】
ここで、図１１は、酸化膜１０が形成されたメッシュ材９に図１０のマスキング板２３を重ねた状態で開口部２４を通して噴射流をメッシュ材９に噴射している状態を示す模式的な拡大図である。噴射流２５の方向がマスキング板２３の厚さ方向と平行ではない場合、図１１に示すように、開口部２４の内周部に位置する酸化膜１０の部分は除去されずにメッシュ材９の外面に残ってしまう。従って、めっき膜の形成が必要なめっき領域２１をより確実に確保するためには、開口部２４の大きさをめっき領域２１よりも大きくすることが好ましい。
【００５６】
この後、実施の形態１と同様の超音波洗浄工程、酸処理工程、めっき工程を行うことにより、メッシュ材９の外面のうち、第２面９２の各めっき領域２１にめっき膜１１が形成され、第２面９２の非めっき領域２２と第１面９１とに酸化膜１０が形成された金属メッシュが得られる。
【００５７】
この後、金属メッシュの各めっき領域２１を打ち抜くことにより、複数の陽極電極５が得られる（打ち抜き工程）。
【００５８】
この後、実施の形態１と同様に、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、及び金属メッシュから得られた陽極電極５の順に積層し、この状態でホットプレスして積層体を得る。このとき、陽極電極５は、酸化膜１０を電解質膜２に接触させめっき膜１１の少なくとも一部を電解質膜２から露出させた状態で電解質膜２に重ねる（プレス工程）。
【００５９】
この後、実施の形態１と同様の陽極側触媒層形成工程を行うことにより、除湿素子１を製造する。金属メッシュ及び除湿素子１の製造方法における他の工程は、実施の形態１と同様である。
【００６０】
このような金属メッシュでは、メッシュ材９の第２面９２がめっき領域２１と非めっき領域２２とに分かれており、酸化膜１０が第１面９１と非めっき領域２２とを被覆し、めっき膜１１がめっき領域２１を被覆しているので、必要な領域に合わせてめっき膜１１を形成することができ、めっき膜１１を構成する金属の使用量をさらに減らすことができる。これにより、コストの低減化をさらに図ることができる。
【００６１】
また、このような金属メッシュの製造方法では、開口部２４が設けられたマスキング板２３をメッシュ材９に重ねた状態でスラリを噴射流としてメッシュ材９に開口部２４を通して噴射するマスキング処理工程がブラスト処理工程に含まれているので、第２面９２におけるめっき領域２１及び非めっき領域２２のうちめっき領域２１でのみ酸化膜１０を除去することができる。これにより、メッシュ材９の第２面９２のめっき領域２１にのみめっき膜１１をより確実に形成することができる。
【００６２】
このような除湿素子１の製造方法では、第２面９２のめっき領域２１及び非めっき領域２２のうちめっき領域２１をめっき膜１１が被覆している金属メッシュを製造し、めっき領域２１で金属メッシュを打ち抜くことにより陽極電極５を得ているので、例えば除湿素子１の形状等の必要な形状に合わせて陽極電極５の形状を選択することができる。また、１つの金属メッシュに複数のめっき領域２１を設定することにより、１つの金属メッシュから複数の陽極電極５を得ることができる。これにより、陽極電極５の生産性の向上を図ることができる。
【００６３】
実施の形態４．
図１２は、この発明の実施の形態４による除湿素子を示す模式的な構成図である。陽極電極５のめっき膜１１には、導線８と陽極電極５とを電気的に接続するための電極８１が取り付けられている。陽極電極５のめっき膜１１は、電極８１の取付部分を含む一定の接続用領域２６でメッシュ材９と導線８との導電性を確保する役割を担い、接続用領域２６以外の非接続用領域２７で除湿反応に寄与する。従って、接続用領域２６ではめっき膜１１の表面積が小さいほど酸化の進行が抑制されて好ましく、非接続用領域２７ではめっき膜１１の表面積が大きいほど反応面積が増えて除湿量が増えるため好ましい。本実施の形態では、めっき膜１１が接触するメッシュ材９の面の粗さが、接続用領域２６よりも非接続用領域２７で大きくなっている。これにより、本実施の形態では、めっき膜１１の表面積が、接続用領域２６よりも非接続用領域２７で大きくなっている。
【００６４】
図１３は、図１２の陽極電極５を得るための金属メッシュからめっき膜１１をなくしたメッシュ材を示す正面図である。図１３では、メッシュ材９の外側からメッシュ材９の厚さ方向に沿って第２面９２を見たときのメッシュ材９が示されている。メッシュ材９の第２面９２は、実施の形態３と同様に、陽極電極５に使用される複数のめっき領域２１と、各めっき領域２１以外の非めっき領域２２とに分けられている。酸化膜１０は、メッシュ材９の第１面９１と非めっき領域２２とを被覆している。めっき膜１１は、メッシュ材９のめっき領域２１を被覆している。
【００６５】
各めっき領域２１は、接続用領域２６と非接続用領域２７とに分けられている。この例では、円形のめっき領域２１の外周領域が接続用領域２６とされ、接続用領域２６に囲まれた領域が非接続用領域２７とされている。
【００６６】
図１４は図１３の接続用領域２６でのメッシュ材９を示す断面図、図１５は図１３の非接続用領域２７でのメッシュ材９を示す断面図である。図１４及び図１５に示すように、メッシュ材９の第２面９２の粗さは、接続用領域２６よりも非接続用領域２７で大きくなっている。これにより、非接続用領域２７でメッシュ材９を被覆するめっき膜１１の表面積は、接続用領域２６でメッシュ材９を被覆するめっき膜１１の表面積よりも大きくなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００６７】
次に、除湿素子１の製造方法について説明する。図１６は、図１２の除湿素子を製造するときの手順を示すフローチャートである。除湿素子１の製造方法では、熱処理工程、脱脂工程、ブラスト処理工程、超音波洗浄工程、酸処理工程、めっき工程を含む金属メッシュの製造方法を行った後、打ち抜き工程により陽極電極５を得て、プレス工程、陽極側触媒層形成工程を順次行う。
【００６８】
金属メッシュを製造するときには、実施の形態１と同様の熱処理工程及び脱脂工程を行った後、ブラスト処理工程を行う。ブラスト処理工程は、複数の開口部が設けられたマスキング板を用いるマスキング処理工程を複数回含んでいる。この例では、ブラスト処理工程において第１回〜第３回のマスキング処理工程を順次行う。
【００６９】
第１回〜第３回のマスキング処理工程では、メッシュ材９の第２面９２側にマスキング板２３を重ねた状態で、ノズルからスラリを噴射流としてマスキング板の各開口部を通してメッシュ材９に噴射することにより、酸化膜１０の一部をメッシュ材９から除去する。これにより、各めっき領域２１では酸化膜が除去されてメッシュ材９が露出し、非めっき領域２２では酸化膜がメッシュ材９を被覆したまま残る。第１回〜第３回のマスキング処理工程では、マスキング板の種類及びスラリ（即ち、噴射流）の種類をそれぞれ変えて、マスキング板の各開口部を通してスラリを噴射流としてメッシュ材９に噴射する。
【００７０】
図１７は、図１６の第１回〜第３回のマスキング処理工程でそれぞれ用いられる複数のマスキング板を並べて示す正面図であり、図１７（ａ）は第１回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板を示す図、図１７（ｂ）は第２回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板を示す図、図１７（ｃ）は第３回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板を示す図である。
【００７１】
第１回〜第３回のマスキング処理工程で用いられる各マスキング板２３ａ〜２３ｃを比べてみると、マスキング板２３ａ〜２３ｃの外形はそれぞれ同じであるが、各開口部２４ａ〜２４ｃの形状及び位置が異なっている。各開口部２４ａ〜２４ｃは、めっき領域２１を３つに分けた分割領域のそれぞれに合わせて配置されている。この例では、円形のめっき領域２１を、接続用領域２６となる外周上領域及び外周下領域と、非接続用領域２７となる中心領域との３つの領域に分け、第１回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板２３ａの開口部２４ａの位置を中心領域に合わせて設定し、第２回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板２３ｂの開口部２４ｂの位置を外周上領域に合わせて設定し、第３回のマスキング処理工程で用いられるマスキング板２３ｃの開口部２４ｃの位置を外周下領域に合わせて設定している。即ち、第１回〜第３回のマスキング処理工程で用いられる各マスキング板２３ａ〜２３ｃのそれぞれをメッシュ材９に重ねた状態でのメッシュ材９に対する開口部２４ａ〜２４ｃの位置は互いに異なっている。
【００７２】
第１回〜第３回のマスキング処理工程では、マスキング板２３ａ〜２３ｃを各工程で変えながらメッシュ材９に重ねた状態でメッシュ材９及びマスキング板２３ａ〜２３ｃをブラスト装置内に固定する。マスキング板２３ａ〜２３ｃとしては、例えば、開口部２４ａ〜２４ｃの形状及び位置を変えた縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの正方形状の銅Ｃｕ製の金属板が用いられる。厚さ以外のマスキング板２３ａ〜２３ｃの寸法はメッシュ材９の寸法と同等となるようにし、マスキング板２３ａ〜２３ｃの端部とメッシュ材９の端部とが揃うようにメッシュ材９にマスキング板２３を重ねる。
【００７３】
第１回〜第３回のマスキング処理工程で用いられる各スラリを比べてみると、スラリに含まれる砥粒及びスラリの組成が異なっている。この例では、第２回及び第３回のマスキング処理工程で用いられるスラリの種類が同じで、第１回のマスキング処理工程で用いられるスラリの種類が、第２回及び第３回のマスキング処理工程で用いられるスラリの種類と異なっている。
【００７４】
スラリを噴射して酸化膜１０を除去した後のメッシュ材９の露出面の粗さ（表面積）は、スラリに含まれる砥粒の形状に強く影響を受ける。即ち、スラリに含まれる砥粒の形状を多角形状にした場合にはメッシュ材９の露出面の状態が鋭利な状態になって粗さが大きくなり、スラリに含まれる砥粒の形状を球状にした場合にはメッシュ材９の露出面の状態がディンプル状の状態になって多角形状の砥粒の場合よりも粗さが小さくなる。この例では、第１回のマスキング処理工程では多角形状の砥粒を含むスラリを用い、第２回及び第３回のマスキング処理工程では球状の砥粒を含むスラリを用いている。
【００７５】
この例では、ブラスト処理工程において、マスキング板２３ａをメッシュ材９に重ねた状態で、粒径が２０μｍの多角形状の砥粒であるアルミナ粒子を純水で１０ｖｏｌ％に希釈したスラリをメッシュ材９に噴射してめっき領域２１の中心領域で酸化膜１０を除去し（第１回マスキング処理工程）、その後、マスキング板２３ａに代えてマスキング板２３ｂをメッシュ材９に重ねた状態で、粒径が２０μｍの球状の砥粒であるアルミナ粒子を純水で１０ｖｏｌ％に希釈したスラリをメッシュ材９に噴射してめっき領域２１の外周上領域で酸化膜１０を除去し（第２回マスキング処理工程）、その後、マスキング板２３ｂに代えてマスキング板２３ｃをメッシュ材９に重ねた状態で、前工程と同じスラリをメッシュ材９に噴射してめっき領域２１の外周下領域で酸化膜１０を除去する（第３回マスキング処理工程）。これにより、図１４に示すように表面の凹凸に尖った部分がなくなって表面積が小さくなっている接続用領域２６と、図１５に示すように表面の凹凸が鋭利な状態になって表面積が接続用領域２６よりも表面積が大きくなっている非接続用領域２７とがメッシュ材９のめっき領域２１に形成される。金属メッシュ及び除湿素子１の製造方法における他の工程は、実施の形態３と同様である。
【００７６】
このような金属メッシュの製造方法では、複数のマスキング処理工程がブラスト処理工程に含まれ、マスキング板２３ａ〜２３ｃをメッシュ材９に重ねた状態でのメッシュ材９に対する開口部２４ａ〜２４ｃの位置と、メッシュ材９に噴射される噴射流、即ちスラリの種類とが、各マスキング処理工程で異なっているので、めっき領域２１内で分割した複数の領域でのメッシュ材９の表面状態を異ならせることができる。これにより、メッシュ材９のめっき領域２１での表面状態を、めっき領域２１内の部分的な用途に応じた表面状態にすることができる。例えば、めっき領域２１で金属メッシュを打ち抜いて得られた陽極電極５を除湿素子に用いる場合、導線８を接続する部分と、除湿反応を主に行う部分とで、メッシュ材９及びめっき膜１１の表面積を適切に設定することができる。
【００７７】
なお、上記の例では、３つのマスキング処理工程がブラスト処理工程に含まれているが、マスキング処理工程の回数はこれに限定されず、２つのマスキング処理工程がブラスト処理工程に含まれていてもよいし、４つ以上のマスキング処理工程がブラスト処理工程に含まれていてもよい。この場合、少なくともいずれかのマスキング処理工程では、マスキング板をメッシュ材９に重ねた状態でのメッシュ材９に対する開口部の位置と、メッシュ材９に噴射される噴射流の種類とが、他のマスキング処理工程と異なるようにする。
【００７８】
また、各上記実施の形態では、メッシュ材９を構成する金属がチタンＴｉになっているが、例えばアルミニウムＡｌ、鉄Ｆｅ等であってもよい。
【００７９】
また、各上記実施の形態では、めっき膜１１を構成する金属がプラチナＰｔになっているが、例えば金Ａｕ、パラジウムＰｄ等であってもよい。
【００８０】
また、各上記実施の形態では、砥粒と水とを混合したスラリを噴射流としてメッシュ材９に噴射して酸化膜の一部をメッシュ材９から除去する湿式ブラストがブラスト処理工程に適用されているが、砥粒を空気とともに噴射流としてメッシュ材９に噴射して酸化膜の一部をメッシュ材９から除去する乾式ブラストをブラスト処理工程に適用してもよい。
【００８１】
また、メッシュ材９は、複数本の金属糸を編んで作製してもよいし、一枚の金属板に複数の孔を形成して作製してもよい。
【００８２】
次に、実施の形態１〜４に対応する実施例１〜４による除湿素子と、実施例１〜４と比較するための比較例とについて説明する。
【００８３】
実施例１．
線幅が１００μｍ、厚さが５０μｍの金属細線で構成された縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍの純チタンＴｉ製のメッシュ材９を上記実施の形態１において説明した方法で処理して陽極電極５を製造し、この陽極電極５を用いて除湿素子を製造した。熱処理工程での熱処理には電気炉を使用し、純チタンＴｉ製のメッシュ材９を炉内に入れ、７００℃まで昇温した後、２時間だけ保持した。その後、温度保持を停止し２５℃まで冷却して炉内の雰囲気は大気と同様とした。その後、メッシュ材９を炉内から取出し、純水で１分間洗浄した後、１ｗｔ％のオルトケイ酸ナトリウム、５ｗｔ％の炭酸ナトリウム、５ｗｔ％の水酸化ナトリウム、８９ｗｔ％の純水から構成される脱脂液に５分間浸漬した。脱脂液の温度は８０℃とした。その後、メッシュ材９を脱脂液から取出し、純水で１分間洗浄した後、湿式ブラスト装置内でメッシュ材９を把持した。湿式ブラストに使用するスラリは、粒径２０μｍの多角形状のアルミナ粒子を１０ｖｏｌ％の濃度で純水に溶かしたものを用いた。
【００８４】
図１８は、実施例１でのブラスト処理工程で使用した湿式ブラスト装置を示す斜視図である。図１８に示すように、スラリをメッシュ材９に噴射する湿式ブラストを行うときには、一対の固定具４３によってメッシュ材９の幅方向両端部を把持してメッシュ材９を水平に保持し、メッシュ材９の上方に配置されたノズル４１からスラリを噴射流４２として下方へ噴射する。ノズル４１とメッシュ材９との間の垂直距離は１０ｍｍとし、スラリを０．３ＭＰａ／ｃｍ２の圧力でメッシュ材９に噴射しながら、Ａ点から水平に移動を開始し、Ｂ点で折り返し、再びＡ点に戻る往復動作を５回繰り返した。この動作におけるノズル４１の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００８５】
その後、湿式ブラスト装置からメッシュ材９を取出し、純水で１分間洗浄した後、メッシュ材９を超音波洗浄した。超音波を伝導する液体はアセトンを用い、洗浄時の周波数は３５ｋＨｚとし、２５℃で５分間処理した。その後、アセトンからメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、酸活性液に５秒間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、めっき液にメッシュ材９を浸漬して５Ａの電流で１０分間の通電処理を行った。めっき液にはプラチナメッキＳ(（株）旭油脂製)を使用した。その後、純水で１分間洗浄し、プラチナめっき膜がメッシュ材９に施された金属メッシュを製造した。
【００８６】
上記の方法で作製した金属メッシュを陽極電極５として用い、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、陽極電極５を積層し、１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間プレスした。このとき、陽極電極５のめっき膜を施した面は、電解質膜２の反対側に向けて外気と触れる面となるようにした。また、電解質膜２にはデュポン社製の固体高分子電解質膜（ナフィオン）を用い、陰極側触媒層４にはプラチナＰｔの微粉末を用い、陰極電極にはカーボンペーパを用いた。その後、陽極電極５の露出面にプラチナＰｔを担持したカーボン粉末を塗布ロボットを用いて厚さが約３０μｍとなるように塗布した。以上の方法で得た除湿素子を、プレス機を用いて打ち抜き、外部直流電源との接点となる電極を樹脂製の筐体で固定して取り付けた。
【００８７】
実施例２．
線幅が１００μｍ、厚さが５０μｍの金属細線で構成された縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍの純チタンＴｉ製のメッシュ材９を上記実施の形態２において説明した方法で処理して陽極電極５を製造し、この陽極電極５を用いて除湿素子を製造した。熱処理工程での熱処理には電気炉を使用し、純チタンＴｉ製のメッシュ材９を炉内に入れ、７００℃まで昇温した後、２時間だけ保持した。その後、温度保持を停止し２５℃まで冷却して炉内の雰囲気は大気と同様とした。その後、メッシュ材９を炉内から取出し、純水で１分間洗浄した後、１ｗｔ％のオルトケイ酸ナトリウム、５ｗｔ％の炭酸ナトリウム、５ｗｔ％の水酸化ナトリウム、８９ｗｔ％の純水から構成される脱脂液に５分間浸漬した。脱脂液の温度は８０℃とした。その後、メッシュ材９を脱脂液から取出し、純水で１分間洗浄した後、湿式ブラスト装置内でメッシュ材９を把持した。湿式ブラストに使用するスラリは、粒径２０μｍの球状のアルミナ粒子を３ｖｏｌ％の濃度で水に溶かしたものを用いた。
【００８８】
ブラスト処理工程では、実施例１と同様に、図１８に示す位置にメッシュ材９を配置し、メッシュ材９の上方に配置されたノズル４１からスラリを噴射流４２として下方へ噴射した。ノズル４１とメッシュ材９との間の垂直距離は１０ｍｍとし、スラリを０．３ＭＰａ／ｃｍ２の圧力でメッシュ材９に噴射しながら、Ａ点から水平に移動を開始し、Ｂ点で折り返し、再びＡ点に戻る往復動作を１０回繰り返した。この動作におけるノズル４１の移動速度は２０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００８９】
その後、湿式ブラスト装置からメッシュ材９を取出し、純水で１分間洗浄した後、酸活性液に５秒間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、めっき液にメッシュ材９を浸漬して５Ａの電流で１０分間の通電処理を行った。めっき液にはプラチナメッキＳ(（株）旭油脂製)を使用した。その後、純水で１分間洗浄し、プラチナめっき膜がメッシュ材９に施された金属メッシュを製造した。
【００９０】
上記の方法で作製した金属メッシュを陽極電極５として用い、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、陽極電極５を積層し、１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間プレスした。このとき、陽極電極５のめっき膜を施した面は、電解質膜２の反対側に向けて外気と触れる面となるようにした。また、電解質膜２にはデュポン社製の固体高分子電解質膜（ナフィオン）を用い、陰極側触媒層４にはプラチナＰｔの微粉末を用い、陰極電極にはカーボンペーパを用いた。その後、陽極電極５の露出面にプラチナＰｔを担持したカーボン粉末を塗布ロボットを用いて厚さが約３０μｍとなるように塗布した。以上の方法で得た除湿素子を、プレス機を用いて打ち抜き、外部直流電源との接点となる電極を樹脂製の筐体で固定して取り付けた。
【００９１】
実施例３．
線幅が１００μｍ、厚さが５０μｍの金属細線で構成された縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍの純チタンＴｉ製のメッシュ材９を上記実施の形態２において説明した方法で処理して陽極電極５を製造し、この陽極電極５を用いて除湿素子を製造した。熱処理工程での熱処理には電気炉を使用し、純チタンＴｉ製のメッシュ材９を炉内に入れ、７００℃まで昇温した後、２時間だけ保持した。その後、温度保持を停止し２５℃まで冷却して炉内の雰囲気は大気と同様とした。その後、メッシュ材９を炉内から取出し、純水で１分間洗浄した後、１ｗｔ％のオルトケイ酸ナトリウム、５ｗｔ％の炭酸ナトリウム、５ｗｔ％の水酸化ナトリウム、８９ｗｔ％の純水から構成される脱脂液に５分間浸漬した。脱脂液の温度は８０℃とした。その後、メッシュ材９を脱脂液から取出し、純水で１分間洗浄した後、図１０に示す構成のマスキング板２３をメッシュ材９の上に重ねた状態でマスキング板２３及びメッシュ材９を湿式ブラスト装置内で把持した。マスキング板２３には、内径φが２０ｍｍの開口部２４が２７個設けられている厚さ０．３ｍｍの銅Ｃｕ製の金属板を用いた。また、湿式ブラストに使用するスラリは、粒径２０μｍの多角形状のアルミナ粒子を１０ｖｏｌ％の濃度で水に溶かしたものを用いた。
【００９２】
ブラスト処理工程では、実施例１と同様に、図１８に示す位置にメッシュ材９を配置し、メッシュ材９の上方に配置されたノズル４１からスラリを噴射流４２として下方へ噴射した。ノズル４１とメッシュ材９との間の垂直距離は１０ｍｍとし、スラリを０．３ＭＰａ／ｃｍ２の圧力でメッシュ材９に噴射しながら、Ａ点から水平に移動を開始し、Ｂ点で折り返し、再びＡ点に戻る往復動作を５回繰り返した。この動作におけるノズル４１の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００９３】
その後、湿式ブラスト装置からメッシュ材９を取出し、純水で１分間洗浄した後、メッシュ材９を超音波洗浄した。超音波を伝導する液体はアセトンを用い、洗浄時の周波数は３５ｋＨｚとし、２５℃で５分間処理した。その後、アセトンからメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、酸活性液に５秒間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、めっき液にメッシュ材９を浸漬して５Ａの電流で１０分間の通電処理を行った。めっき液にはプラチナメッキＳ(（株）旭油脂製)を使用した。その後、純水で１分間洗浄し、プラチナめっき膜がメッシュ材９に施された金属メッシュを製造した。
【００９４】
上記の方法で作製した金属メッシュを陽極電極５として用い、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、陽極電極５を積層し、１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間プレスした。このとき、陽極電極５のめっき膜を施した面は、電解質膜２の反対側に向けて外気と触れる面となるようにした。また、電解質膜２にはデュポン社製の固体高分子電解質膜（ナフィオン）を用い、陰極側触媒層４にはプラチナＰｔの微粉末を用い、陰極電極にはカーボンペーパを用いた。その後、陽極電極５の露出面にプラチナＰｔを担持したカーボン粉末を塗布ロボットを用いて厚さが約３０μｍとなるように塗布した。以上の方法で得た除湿素子を、プレス機を用いて打ち抜き、外部直流電源との接点となる電極を樹脂製の筐体で固定して取り付けた。
【００９５】
実施例４．
線幅が１００μｍ、厚さが５０μｍの金属細線で構成された縦１２０ｍｍ、横１２０ｍｍの純チタンＴｉ製のメッシュ材９を上記実施の形態２において説明した方法で処理して陽極電極５を製造し、この陽極電極５を用いて除湿素子を製造した。熱処理工程での熱処理には電気炉を使用し、純チタンＴｉ製のメッシュ材９を炉内に入れ、７００℃まで昇温した後、２時間だけ保持した。その後、温度保持を停止し２５℃まで冷却して炉内の雰囲気は大気と同様とした。その後、メッシュ材９を炉内から取出し、純水で１分間洗浄した後、１ｗｔ％のオルトケイ酸ナトリウム、５ｗｔ％の炭酸ナトリウム、５ｗｔ％の水酸化ナトリウム、８９ｗｔ％の純水から構成される脱脂液に５分間浸漬した。脱脂液の温度は８０℃とした。その後、メッシュ材９を脱脂液から取出し、純水で１分間洗浄した後、図１７に示す構成の３つのマスキング板２３ａ〜２３ｃを用いて、３回のマスキング処理工程を行った。
【００９６】
マスキング板２３ａ〜２３ｃはいずれも銅Ｃｕ製の厚さ０．３ｍｍのものを用い、湿式ブラスト装置内でマスキング板をメッシュ材９の上に重ねた状態でマスキング板及びメッシュ材９を把持した。第１回のマスキング処理工程で使用するスラリ、即ち図１７（ａ）のマスキング板２３ａを用いる場合に使用するスラリは、粒径２０μｍの多角形状のアルミナ粒子を１０ｖｏｌ％の濃度で水に溶かしたものを用い、第２回及び第３回のマスキング処理工程で使用するスラリ、即ち図１７（ｂ）及び図１７（ｃ）のマスキング板２３ｂ及び２３ｃを用いる場合に使用するスラリは、粒径２０μｍの球状のアルミナ粒子を３ｖｏｌ％の濃度で水に溶かしたものを用いた。
【００９７】
３回のマスキング処理工程のいずれも、スラリを噴射するノズル４１とメッシュ材９との間の垂直距離は１０ｍｍとし、スラリを０．３ＭＰａ／ｃｍ２の圧力でメッシュ材９に噴射しながら、Ａ点から水平に移動を開始し、Ｂ点で折り返し、再びＡ点に戻る往復動作を５回繰り返した。この動作におけるノズル４１の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃとした。この３回のマスキング処理工程により、図１３に示すように、めっき領域２１内の表面状態が部分的に異なるメッシュ材９が得られる。
【００９８】
その後、湿式ブラスト装置からメッシュ材９を取出し、純水で１分間洗浄した後、メッシュ材９を超音波洗浄した。超音波を伝導する液体はアセトンを用い、洗浄時の周波数は３５ｋＨｚとし、２５℃で５分間処理した。その後、アセトンからメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、酸活性液に５秒間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材９を取り出し、純水で１分間洗浄した後、めっき液にメッシュ材９を浸漬して５Ａの電流で１０分間の通電処理を行った。めっき液にはプラチナメッキＳ(（株）旭油脂製)を使用した。その後、純水で１分間洗浄し、プラチナめっき膜がメッシュ材９に施された金属メッシュを製造した。
【００９９】
上記の方法で作製した金属メッシュを陽極電極５として用い、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、陽極電極５を積層し、１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間プレスした。このとき、陽極電極５のめっき膜を施した面は、電解質膜２の反対側に向けて外気と触れる面となるようにした。また、電解質膜２にはデュポン社製の固体高分子電解質膜（ナフィオン）を用い、陰極側触媒層４にはプラチナＰｔの微粉末を用い、陰極電極にはカーボンペーパを用いた。その後、陽極電極５の露出面にプラチナＰｔを担持したカーボン粉末を塗布ロボットを用いて厚さが約３０μｍとなるように塗布した。以上の方法で得た除湿素子を、プレス機を用いて打ち抜き、外部直流電源との接点となる電極を樹脂製の筐体で固定して取り付けた。
【０１００】
比較例１．
本発明を従来例と比較するため、以下に示すように、チタンＴｉメッシュ材に対する一般的な化学エッチングプロセスでめっきをした。脱脂工程においては、メッシュ材に対して熱処理を行わずにメッシュ材を脱脂液に浸漬し、５Ａ／ｍ２の電流密度で１分間通電処理を行った。脱脂液にはＥＬＣ−４００（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、メッシュ材を脱脂液から取出し、純水で１分間洗浄した後、メッシュ材を酸活性液に１分間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材を取り出し、純水で１分間洗浄した後、エッチング液にメッシュ材を５分間浸漬処理した。エッチング液にはＴ−４４（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、エッチング液からメッシュ材を取り出し、純水で１分間洗浄した後、メッシュ材を酸活性液に５秒間浸漬した。酸活性液にはＭＣ−Ｅ（（株）ワールドメタル製）を使用した。その後、酸活性液からメッシュ材を取り出し、純水で１分間洗浄した後、めっき液にメッシュ材を浸漬して５Ａの電流で１０分間の通電処理を行った。めっき液にはプラチナメッキＳ(（株）旭油脂製)を使用した。その後、純水で１分間洗浄し、プラチナめっき膜がメッシュ材に施された金属メッシュを製造した。
【０１０１】
上記の方法で作製した金属メッシュを陽極電極５として用い、陰極電極３、陰極側触媒層４、電解質膜２、陽極電極５を積層し、１９０℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間プレスした。このとき、陽極電極５のめっき膜を施した面は、電解質膜２の反対側に向けて外気と触れる面となるようにした。また、電解質膜２にはデュポン社製の固体高分子電解質膜（ナフィオン）を用い、陰極側触媒層４にはプラチナＰｔの微粉末を用い、陰極電極にはカーボンペーパを用いた。その後、陽極電極５の露出面にプラチナＰｔを担持したカーボン粉末を塗布ロボットを用いて厚さが約３０μｍとなるように塗布した。以上の方法で得た除湿素子を、プレス機を用いて打ち抜き、外部直流電源との接点となる電極を樹脂製の筐体で固定して取り付けた。
【０１０２】
上記の実施例１〜４と比較例１において製造した金属メッシュに対し、めっき領域におけるプラチナめっき膜の膜厚を測定した。膜厚はめっき膜で被覆されている領域を5点測定し、その平均値を求めた。ここで、実施例の平均膜厚を比較例の平均膜厚で割った値を、めっき効率として定義する。
【０１０３】
図１９は、実施例１〜４及び比較例１のそれぞれにおける平均膜厚及びめっき効率を示す表である。図１９からわかるように、実施例１〜４の全てで、めっき効率は１より高い値が得られている。これは、従来の方法と同等の膜厚を得るために必要なプラチナＰｔの量を削減できることを示している。例えば、実施例１のめっき効率は１．８５であり、この方法を用いた場合に比較例１と同等の膜厚を得るために必要な電気量は、１／１．８５＝０．５４で、比較例１の０．５４倍となる。このため、例えばめっき時間を０．５４倍の３２４秒とすることで、従来の方法と同様の膜厚が得られ、かつ金属の使用量を０．５４倍に削減することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  除湿素子、２  電解質膜、３  陰極電極、４  陰極側触媒層、５  陽極電極、６  陽極側触媒層、９  メッシュ材、１０  酸化膜、１１  めっき膜、９１  第１面、９２  第２面、２１  めっき領域、２２  非めっき領域、２３  マスキング板、２３ａ〜２３ｃ  マスキング板。
【図１】
0006341864.tif 000002
【図２】
0006341864.tif 000003
【図３】
0006341864.tif 000004
【図４】
0006341864.tif 000005
【図５】
0006341864.tif 000006
【図６】
0006341864.tif 000007
【図７】
0006341864.tif 000008
【図８】
0006341864.tif 000009
【図９】
0006341864.tif 000010
【図１０】
0006341864.tif 000011
【図１１】
0006341864.tif 000012
【図１２】
0006341864.tif 000013
【図１３】
0006341864.tif 000014
【図１４】
0006341864.tif 000015
【図１５】
0006341864.tif 000016
【図１６】
0006341864.tif 000017
【図１７】
0006341864.tif 000018
【図１８】
0006341864.tif 000019
【図１９】
0006341864.tif 000020