(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を構成する５角形以上の多角形状の正・負極のいずれか一方の電極を基台に載置する工程と、
この電極に沿って複数のスラリーノズルを水平移動させるとともに、複数のスラリーノズルから前記イオン交換膜用のスラリーを噴霧させ、噴霧したスラリーを電極に塗布する工程と、
この塗布したスラリーを乾燥させる工程と、からなる燃料電池用イオン交換膜の成形方法において、
前記複数のスラリーノズルを千鳥状に設けることにより、隣接するスラリーノズルから噴霧したスラリー同士を重ね合わせることを特徴とする燃料電池用イオン交換膜の成形方法。
【請求項２】
前記電極の外周に沿ってガイド枠部材を配置することにより、このガイド枠部材で前記スラリーの塗布領域を規制することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用イオン交換膜の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の正・負極間に備えるイオン交換膜の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来の燃料電池を示す説明図である。この燃料電池１００は、負極（水素極）１０１と正極（酸素極）１０２との間にイオン交換膜１０３を配置し、負極１０１に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を接触させるとともに、正極１０２に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を接触させることにより、電子ｅ-を矢印の如く流すことにより、電流を発生させるものである。電流を発生させる際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成水（Ｈ2Ｏ）を得る。
この燃料電池の正・負極のなかには、用途に応じて多角形（一例として、８角形）のものを採用したものがある。
【０００３】
図１４（ａ），（ｂ）は従来の燃料電池を構成するイオン交換膜の成形方法を示す説明図であり、負極１０１にイオン交換膜１０３を塗布する例を説明する。
（ａ）において、カーボンペーパーで多角形（８角形）の負極１０１を形成し、この負極１０１を載置台１０５に載せる。次に、スクリーン印刷機１０６を載置台１０５の一端１０５ａ側から他端１０５ｂ側に向けて矢印の如く移動する。
【０００４】
このスクリーン印刷機１０６は、両端に脚部１０６ａ，１０６ａを備え、それぞれの脚部１０６ａ，１０６ａに渡って吐出部１０６ｂを備え、スクリーン印刷機１０６の吐出部１０６ｂが負極１０１の上方に到達した際に吐出部１０６ｂからイオン交換膜用の樹脂溶液を吐出するものである。
【０００５】
（ｂ）において、スクリーン印刷機１０６を位置Ｅ１〜位置Ｅ２間で移動する際に、スクリーン印刷機１０６の吐出部１０６ｂから負極１０１にイオン交換膜用のスラリー（樹脂溶液）１０８を塗布する。次に、この負極の外側に塗布したスラリー１０８を除去した後、負極１０１表面上の樹脂溶液を乾燥してイオン交換膜１０３（図１３に示す）を得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スクリーン印刷機１０６でスラリー１０８を塗布する際には、図１４（ａ）に示すように吐出部１０６ｂを矢印の如く移動させながら、吐出部１０６ｂからスラリー１０８を吐出させるので、スラリー１０８の塗布エリア１０９は、図１４（ｂ）に示すように矩形になる。
【０００７】
このため、負極１０１の外側の余分なエリア１０９ａ・・・（すなわち、矩形のコーナ部）にもスラリー１０８を塗布することになり、これらの余分なエリア１０９ａ・・・に塗布したスラリー１０８を回収する必要がある。この回収作業に時間がかかり、そのことが生産性を上げる妨げになっていた。
【０００８】
一方、燃料電池の性能を確保するために、イオン交換膜１０３（図１３に示す）の表面を平坦に成形する必要がある。そのため、スクリーン印刷機１０６でスラリー１０８を塗布する際には、吐出部１０８の全域からスラリー１０８を均一に吐出する必要がある。
【０００９】
しかし、吐出部１０６ｂのように比較的幅が広い部位から、全域に渡ってスラリー１０８を均一に吐出するためには、スクリーン印刷機１０６の吐出精度をより一層高める必要がある。このため、スクリーン印刷機１０６の設備費が嵩み、そのことが燃料電池のコストを下げる妨げになっていた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、スラリーを余分なエリアに塗布することを防ぐことができ、かつイオン交換膜を比較的簡単に平坦に成形することができる燃料電池用イオン交換膜の成形方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１は、燃料電池を構成する５角形以上の多角形状の正・負極のいずれか一方の電極を基台に載置する工程と、この電極に沿って複数のスラリーノズルを水平移動させるとともに、複数のスラリーノズルから前記イオン交換膜用のスラリーを噴霧させ、噴霧したスラリーを電極に塗布する工程と、この塗布したスラリーを乾燥させる工程とからなる燃料電池用イオン交換膜の成形方法を特徴とする。
【００１２】
複数のスラリーノズルからイオン交換膜用のスラリーを噴霧し、噴霧したスラリーを電極に塗布するように構成した。複数のスラリーノズルを使用することで、スラリーの塗布中に、一部のスラリーノズルが電極から外れた場合には、これらのスラリーノズルからスラリーを噴霧しないようにする。これにより、電極から外れたエリアにスラリーを塗布しないようにできる。
【００１３】
また、複数のスラリーノズルからイオン交換膜用のスラリーを噴霧して電極にイオン交換膜を成形する構成にしたので、各々のスラリーノズルからのスラリー噴霧量を個別に調整することができる。これにより、それぞれのスラリーノズルの噴霧精度を必要以上に高めなくても、イオン交換膜の表面を比較的簡単に平坦に成形することができる。
【００１４】
また、請求項１は、複数のスラリーノズルを千鳥状に設けることにより、隣接するスラリーノズルから噴霧したスラリー同士を重ね合わせることを特徴とする。
【００１５】
ここで、スラリーノズルから噴霧したスラリーは、外周部位の塗布量が少量になる。このため、外周部位の塗布量を中央部位と均一にするためには、外周部位の塗布量を補う必要がある。そこで、請求項１において、複数のスラリーノズルを千鳥状に設けた。
複数のスラリーノズルを千鳥状に配置することで、スラリー同士が重なり合うことを防止することができる。このため、噴霧状態のスラリーに乱れが発生することを防止できるので、スラリーの塗布状態を良好に保つことができる。
【００１６】
一方、複数のスラリーノズルを千鳥状に配置しているので、これらのスラリーノズルを電極に沿って移動すれば、スラリーの外周部位同士を重ね合せることができる。このように、スラリーの外周部位同士を重ね合せることで、外周部位の塗布量を補うことができる。
【００１７】
請求項２は、電極の外周に沿ってガイド枠部材を配置することにより、このガイド枠部材で前記スラリーの塗布領域を規制することを特徴とする。
【００１８】
ガイド枠部材でスラリーの塗布領域を規制することで、スラリーを所望の形状に簡単に成形することができる。このため、イオン交換膜の周縁を手間をかけないで好適に形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）で成形したイオン交換膜を備えた燃料電池を示す分解斜視図である。
燃料電池ユニット１０は複数（２個）の燃料電池１１，１１で構成したものである。燃料電池１１は、負極（電極）１２に燃料電池用イオン交換膜（イオン交換膜）１４を設け、このイオン交換膜１４に正極（電極）１６を重ね、負極１２の外側に負極側流路基板２１を配置し、正極１６の外側に正極側流路基板２４を配置したものである。
この燃料電池１１をセパレータ２６を介して複数個（２個）備えることで、燃料電池ユニット１０を構成する。
【００２０】
負極１２に負極側流路基板２１を積層することで、負極側流路基板２１の流路溝２１ａを負極１２で覆うことにより、水素ガス流路２２を形成する。また、正極１６に正極側流路基板２４を積層することで、正極側流路基板２４の流路溝２４ａを正極１６で覆うことにより、酸素ガス流路２５を形成する。
【００２１】
水素ガス流路２２に水素ガスを供給することで、負極１２に含む触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させるとともに、酸素ガス流路２５に酸素ガスを供給することで、正極１６に含む触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着させる。これにより、電子（ｅ-）を矢印の如く流して電流を発生させることができる。
なお、電流を発生させる際に、水素分子（Ｈ2）と酸素分子（Ｏ2）とから生成水（Ｈ2Ｏ）を得る。
【００２２】
図２は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）で成形したイオン交換膜を示す断面図であり、負極１２をイオン交換膜１４で覆った状態を示す。
負極１２は、カーボンペーパーから多角形（一例として、８角形）に形成したシート材であり（図１も参照）、内部に触媒を含み、この触媒に水素分子（Ｈ2）を吸着させる。
ここで、カーボンペーパーとは、炭素繊維からなる紙をいう。
なお、図１に示す正極１６は、負極１２と同様にカーボンで形成したシート材であり、内部に触媒を含み、この触媒に酸素分子（Ｏ2）を吸着させる。
【００２３】
イオン交換膜１４は、負極１２の表面１２ａに樹脂溶液（以下、「スラリー」という）を塗布し、塗布後、乾燥することで得た多角形（一例として、８角形）の樹脂膜である。樹脂溶液は、例えばＨＣ系ポリマー溶液が該当する。
なお、スラリーとは、樹脂と液体を混合して形成した溶液をいう。
【００２４】
図３は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を実施するイオン交換膜の成形装置を示す斜視図である。
イオン交換膜の成形装置３０は、８角形の負極１２（図２に示す）を載せる基台３１と、この基台３１にセットすることで負極１２を囲うガイド枠部材３３と、このガイド枠部材３３の上方に噴霧手段４０とを備える。
【００２５】
基台３１は、負極１２にプラスの電荷を付与するためのプラス電荷付与手段３２を備える。
ガイド枠部材３３は、負極１２の外周１２ｂ（図２に示す）に沿った８角形の内周面３４を形成し、この内周面３４に沿った回収溝３５を形成し、この回収溝３５に連通する回収孔３６を形成し、内周面３４にコーティング剤（図示しない）を塗布したものである。
【００２６】
噴霧手段４０は、複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを千鳥状に備え、この複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを矢印の如く移動可能に支持し、それぞれのスラリーノズル４１ａ〜４１ｊにマイナス電荷付与手段４２を備える。
複数のスラリー４１ａ〜４１ｊは、スラリーを噴霧する状態と、スラリーを噴霧しない状態とに個別に切換え可能に構成されている。
マイナス電荷付与手段４２は、それぞれのスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧するスラリーにマイナスの電荷を付与するものである。
【００２７】
図４は本発明に係る第１実施形態を実施するイオン交換膜の成形装置を示す平面図である。
複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊは、一例として第１スラリーノズル〜第１０スラリーノズル４１ａ〜４１ｊからなり、これらのスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを千鳥状に配置したものである。
第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊのうちの第３〜第８のスラリーノズル４１ｃ〜４１ｈを距離Ｌ１において噴霧状態とすることで、負極１２の中央に位置する第１エリア４５を塗布することができる。
【００２８】
また、第３スラリーノズル４１ｃの外側に位置する第２スラリーノズル４１ｂと、第８スラリーノズル４１ｈの外側に位置する第９スラリーノズル４１ｉとを距離Ｌ２において噴霧状態とすることで、第１エリア４５の両外側の第２エリア４６，４６を塗布することができる。
【００２９】
さらに、第２スラリーノズル４１ｂの外側に位置する第１スラリーノズル４１ａと、第９スラリーノズル４１ｉの外側に位置する第１０スラリーノズル４１ｊとを距離Ｌ３において噴霧状態とすることで、第２エリア４６，４６の外側の第３エリア４７，４７を塗布することができる。
【００３０】
図５は本発明に係る第１実施形態を実施するイオン交換膜の成形装置を示す断面図であり、千鳥状に配置した第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊからそれぞれ第１〜第１０の噴霧状スラリー５１・・・を噴霧して負極１２にスラリー５２を塗布した状態を示す。
【００３１】
ここで、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・は、それぞれの外周部位５１ａ・・・の塗布量が少量になる。このため、外周部位５１ａ・・・の塗布量を中央部位５１ｂ・・・の塗布量と均一にするためには、外周部位５１ａ・・・の塗布量を補う必要がある。
そこで、外周部位５１ａ・・・の塗布量を補う方法として、隣接する噴霧状スラリー５１，５１の外周部位５１ａ，５１ａ同士を重ね合わせることが考えられる。
【００３２】
しかし、隣接する噴霧状スラリー５１，５１の外周部位５１ａ，５１ａ同士が干渉し合うと、干渉した外周部位５１ａ，５１ａに乱れが発生してスラリー５２を好適に塗布することができない。そこで、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを千鳥状に配置して、隣接する噴霧状スラリー５１，５１の外周部位５１ａ，５１ａ同士が干渉し合うことを防ぐことにした。
【００３３】
そして、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを移動させることで、隣接する噴霧状スラリー５１，５１の一方を先に負極１２の表面に塗布し、塗布したスラリー５２の外周部位に、他方の噴霧状スラリー５１の外周部位５１ａを塗布するようにした。
これにより、隣接する噴霧状スラリー５１，５１に乱れを発生させることなく、隣接する噴霧状スラリー５１，５１の外周部位５１ａ，５１ａ同士を重ね合わせた状態に塗布することができる。
なお、この内容については図１１において詳説する。
【００３４】
具体的には、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを千鳥状に配置することで、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊを第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉの前方に配置することができる。
これにより、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・と、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・とが重なり合わないようにすることができる。
【００３５】
一方、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・と、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・とは、図５のように正面視で重なり合っているように見える。
【００３６】
これにより、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが、図面上で紙面に直交する方向に移動することで、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊからの噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を先に負極１２の表面に塗布し、塗布したスラリー５２の外周部位に、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉからの噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を塗布することができる。
【００３７】
よって、噴霧状スラリー５１・・・に乱れを発生させることなく、噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・同士を重ね合わせた状態に塗布することができる。従って、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・の塗布量を、それぞれの噴霧状スラリー５１・・・の中央部位５１ｂ・・・の塗布量と均一にすることができる。
【００３８】
なお、隣接するスラリーノズル４１ａ〜４１ｊの間隔Ｓ１は、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・と、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・とを重合せ量Ｓ２で重ね合わせて塗布可能に設定されている。
【００３９】
次に、燃料電池用イオン交換膜の成形方法を図６〜図１０に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第１工程説明図である。
（ａ）において、カーボンペーパーから多角形状の負極（電極）１２を形成し、負極１２を基台３１に載置する。次に、プラス電荷付与手段３２を調整して負極１２にプラスの電荷を付与するようにする。
【００４０】
（ｂ）において、負極１２を囲うようにガイド枠部材３３を配置する。次に、マイナス電荷付与手段４２を調整して、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧する噴霧状スラリー５１・・・（図５に示す）にマイナスの電荷を付与するようにする。
【００４１】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第２工程説明図である。
（ａ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが待機位置Ｐ０から矢印▲１▼の如く水平移動して第１噴霧位置Ｐ１に到達したとき、第３〜第８のスラリーノズル４１ｃ〜４１ｈから噴霧状スラリー５１・・・（（ｂ）に示す）を噴霧する。
【００４２】
（ｂ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを継続して負極１２に沿わせて水平移動することにより、第４、第６、第８のスラリーノズル４１ｄ，４１ｆ，４１ｈから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・で塗布した表面に、第３、第５、第７のスラリーノズル４１ｃ，４１ｅ，４１ｇから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を重ね合わせて塗布することができる。
これにより、第３〜第８のスラリーノズル４１ｃ〜４１ｈから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・の塗布量を、それぞれの噴霧状スラリー５１・・・の中央部位５１ｂ・・・の塗布量と均一にすることができる。
【００４３】
一方、塗布量を均一に保つために、第３、第８のスラリーノズル４１ｃ，４１ｈから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・は、外周部位５１ａ・・・をガイド枠部材３３の内周壁３４の外側にはみ出すようにしている。このはみ出した外周部位５１ａ・・・を回収溝３５で回収する。
【００４４】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第３工程説明図である。
（ａ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが第１噴霧位置Ｐ１から矢印▲２▼の如く水平移動して第２噴霧位置Ｐ２に到達したとき、第３〜第８のスラリーノズル４１ｃ〜４１ｈからの噴霧状スラリー５１・・・（（ｂ）に示す）の噴霧を継続させたまま、第２，第９のスラリーノズル４１ｂ，４１ｉから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧する。
【００４５】
（ｂ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを継続して負極１２に沿わせて水平移動することにより、第２、第４、第６、第８のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・で塗布した表面に、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を重ね合わせて塗布することができる。
これにより、第２〜第９のスラリーノズル４１ｂ〜４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・の塗布量を、それぞれの噴霧状スラリー５１・・・の中央部位５１ｂ・・・の塗布量と均一にすることができる。
【００４６】
一方、塗布量を均一に保つために、第２、第９のスラリーノズル４１ｂ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・は、外周部位５１ａ・・・をガイド枠部材３３の内周壁３４の外側にはみ出すようにしている。このはみ出した外周部位５１ａ・・・を回収溝３５で回収する。
【００４７】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第４工程説明図である。
（ａ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが第２噴霧位置Ｐ２から矢印▲３▼の如く水平移動して第３噴霧位置Ｐ３に到達したとき、第２〜第９のスラリーノズル４１ｂ〜４１ｉからの噴霧状スラリー５１・・・（（ｂ）に示す）の噴霧を継続させたまま、第１，第１０のスラリーノズル４１ａ，４１ｊから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧する。
【００４８】
（ｂ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを継続して負極１２に沿わせて水平移動することにより、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・で塗布した表面に、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を重ね合わせて塗布することができる。
これにより、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・の塗布量を、それぞれの噴霧状スラリー５１・・・の中央部位５１ｂ・・・の塗布量と均一にすることができる。
【００４９】
一方、塗布量を均一に保つために、第１、第１０のスラリーノズル４１ａ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・は、外周部位５１ａ・・・をガイド枠部材３３の内周壁３４の外側にはみ出すようにしている。このはみ出した外周部位５１ａ・・・を回収溝３５で回収する。
【００５０】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第５工程説明図である。
（ａ）において、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが第４噴霧位置Ｐ４に到達したとき、第１、第１０のスラリーノズル４１ａ，４１ｊから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧することを停止する。これにより、第３エリア４７，４７の塗布が完了する。
【００５１】
次に、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが第５噴霧位置Ｐ５に到達したとき、第２、第９のスラリーノズル４１ｂ，４１ｉから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧することを停止する。これにより、第２エリア４６，４６の塗布が完了する。
【００５２】
次いで、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊが第６噴霧位置Ｐ６に到達したとき、第３〜第８のスラリーノズル４１ｃ〜４１ｈから噴霧状スラリー５１を噴霧することを停止する。これにより、第１エリア４５の塗布が完了する。
第１エリア４５の塗布の完了で、負極１２にスラリー５２を塗布する工程を完了する。塗布工程の完了後、負極１２に塗布したスラリー５２を乾燥させることにより、イオン交換膜１４（図２に示す）を成形する。
【００５３】
第１実施形態によれば、複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊを使用することで、噴霧状スラリー５１・・・の塗布中に、一部のスラリーノズルが負極１２の外周１２ｂから外れた場合には、外れたスラリーノズルから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧しないようにした。
これにより、負極１２の外周１２ｂから外れたエリア５４・・・（すなわち、ガイド枠部材３３のコーナ部）にスラリー５２を塗布しないようにすることができるので、塗布後のスラリー回収の時間を短くすることができる。
【００５４】
また、複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから各々個別に噴霧状スラリー５１・・・を噴霧して負極１２に塗布する構成にしたので、それぞれのスラリーノズル４１ａ〜４１ｊからのスラリー噴霧量を個別に調整することができる。
これにより、スラリーノズル４１ａ〜４１ｊの噴霧精度を必要以上に高めなくても、それぞれのスラリーノズル４１ａ〜４１ｊからのスラリー噴霧量を個別に調整するだけで、スラリー５２の表面を比較的簡単に平坦にできる。
【００５５】
さらに、負極１２にプラスの電荷を付与するとともに、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧するスラリーにマイナスの電荷を付与することで、スラリー５２の塗布ムラを防ぐことができる。これにより、図２に示すイオン交換膜１４を均一の厚さに成形することができる。
【００５６】
また、図７〜図９で説明したように、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧する際に、第２、第４、第６、第８、第１０のスラリーノズル４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・で塗布した表面に、第１、第３、第５、第７、第９のスラリーノズル４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇ，４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を重ね合わせて塗布することができる。
これにより、第１〜第１０のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊから噴霧したスラリー５１・・・を、負極１２に均一に塗布することができるので、図２に示すイオン交換膜１４の厚さを均一に成形することができる。
【００５７】
加えて、ガイド枠部材３３でスラリー５２の塗布領域（第１、第２、第３エリア）４５，４６，４６，４７を規制することで、スラリー５２を所望の形状に簡単に成形することができる。このため、イオン交換膜１４の周縁１４ａを手間をかけないで好適に形成することができる。
このように、イオン交換膜１４の厚さを均一に成形するとともに、イオン交換膜１４の周縁１４ａを好適に成形することができる。
【００５８】
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法の特徴を比較例と比べて説明した図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は第１実施形態のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊのうちの一部（スラリーノズル４１ｈ，４１ｉ，４１ｊ）を実施例として示したものである。
【００５９】
（ａ）において、スラリーノズル６１ａ〜６１ｃを直線６３上に配置することにより、それぞれのスラリーノズル６１ａ〜６１ｃから噴霧状スラリー６２・・・を噴霧した際に、隣接する噴霧状スラリー６２・・・の外周部位６２ａ・・・同士が干渉し合い、噴霧状スラリー６２・・・の外周部位６２ａ・・・に乱れが発生してしまう。
これにより、スラリーノズル６１ａ〜６１ｃを矢印の如く移動してもスラリーを均一に塗布することができないので、イオン交換膜の厚さを均一に成形することができない。
【００６０】
（ｂ）において、スラリーノズル４１ｈ，４１ｉ，４１ｊを千鳥状に配置することにより、それぞれのスラリーノズル４１ｈ，４１ｉ，４１ｊから噴霧状スラリー５１・・・を噴霧した際に、隣接する噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・同士が干渉し合うことを防ぐことができる。
【００６１】
そして、それぞれのスラリーノズル４１ｈ，４１ｉ，４１ｊが矢印▲５▼の如く移動した際に、先ずスラリーノズル４１ｈ，４１ｊから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・で負極１２の表面を塗布し、次にスラリーノズル４１ｉから噴霧した噴霧状スラリー５１・・・の外周部位５１ａ・・・を重ね合わせて塗布する。
これにより、スラリー５２（図１０に示す）を均一に塗布することができるので、図２に示すイオン交換膜１４の厚さを均一に成形することができる。
【００６２】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図１２は本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第２実施形態）を実施するイオン交換膜の成形装置を示す断面図である。
イオン交換膜の成形装置７０は、負極１２を載せる基台３１を備え、この基台３１にセットすることで負極１２を囲うガイド枠部材７３を備え、このガイド枠部材７３の上方に噴霧手段４０を備える。
【００６３】
ガイド枠部材７３は、負極１２の外周１２ｂに沿った内周面７４を形成し、この内周面７４に沿った回収溝７５を形成し、この回収溝７５に連通する回収路７６を形成し、この吸込流路７６を介して回収溝７５に吸込手段（図示しない）を連通し、内周面７４にコーティング剤を塗布したものである。
回収溝７５に吸込手段を連通することで、回収溝７５に溜まったスラリーを吸引することができるので、スラリーをより一層簡単に回収することができる。このため、燃料電池の生産性をより一層高めることができる。
【００６４】
なお、前記実施形態では、負極１２にスラリー５２を塗布する例について説明したが、これに限らないで、正極１６にスラリー５２を塗布しても同様の効果を得ることができる。
また、前記実施形態では、複数のスラリーノズル４１ａ〜４１ｊの本数を１０本とした例について説明したが、スラリーノズルの本数はこれに限らないで任意に設定することができる。
【００６５】
さらに、前記実施形態では、ガイド壁部材３３，７３の内周壁３４，７４にそれぞれコーティング剤を塗布した例について説明したが、コーティング剤を塗布しなくてもよい。
また、ガイド壁部材３３，７３を分割することで、着脱の容易化を図ることも可能である。
【００６６】
さらに、負極１２にプラスの電荷を付与するとともに、噴霧状スラリーノズル５１・・・にマイナスの電荷を付与する例について説明したが、これに限らないで、負極１２にマイナスの電荷を付与するとともに、噴霧状スラリーノズル５１・・・にプラスの電荷を付与してもよく、負極１２や噴霧状スラリー５１・・・に電荷を付与しなくてもよい。
また、前記実施形態では、多角形の負極にスラリー５２を塗布する例について説明したが、負極の形状は８角形に限らないで、５角形以上の多角形に適用することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、複数のスラリーノズルからイオン交換膜用のスラリーを噴霧し、噴霧したスラリーを電極に塗布するように構成した。複数のスラリーノズルを使用することで、スラリーの塗布中に、一部のスラリーノズルが電極から外れた場合には、これらのスラリーノズルからスラリーを噴霧しないようにする。
これにより、電極から外れたエリアにスラリーを塗布しないようにできるので、塗布後のスラリー回収の時間を短くすることができ、生産性を高めることができる。
【００６８】
また、複数のスラリーノズルからイオン交換膜用のスラリーを噴霧して電極にイオン交換膜を成形する構成にしたので、各々のスラリーノズルからのスラリー噴霧量を個別に調整することができる。これにより、それぞれのスラリーノズルの噴霧精度を必要以上に高めなくても、イオン交換膜の表面を比較的簡単に平坦に成形することができるので、設備費を抑えて、コスト低減を図ることが可能になる。
【００６９】
また、請求項１は、複数のスラリーノズルを千鳥状に配置することで、スラリー同士が重なり合うことを防止することができる。このため、噴霧状態のスラリーに乱れが発生することを防止できるので、スラリーの塗布状態を良好に保つことができる。
【００７０】
一方、複数のスラリーノズルを千鳥状に配置しているので、これらのスラリーノズルを電極に沿って移動すれば、スラリーの外周部位同士を重ね合せることができる。
このように、スラリーの外周部位同士を重ね合せることで、外周部位の塗布量を補うことができる。このため、スラリー外周部位の塗布量を中央部位と均一にして、イオン交換膜の表面を平坦に、かつ膜厚を均一に成形することができる。従って、生産工程において手間をかけないで簡単に品質の安定を図ることができるので、コストを抑えるとともに、生産性をより一層高めることができる。
【００７１】
請求項２は、ガイド枠部材でスラリーの塗布領域を規制することで、スラリーを所望の形状に簡単に成形することができる。このため、イオン交換膜の周縁を手間をかけないで好適に形成することができる。従って、生産工程において手間をかけないで簡単に品質の安定をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）で成形したイオン交換膜を備えた燃料電池を示す分解斜視図
【図２】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）で成形したイオン交換膜を示す断面図
【図３】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を実施するイオン交換膜の成形装置を示す斜視図
【図４】本発明に係る第１実施形態を実施するイオン交換膜の成形装置を示す平面図
【図５】本発明に係る第１実施形態を実施するイオン交換膜の成形装置を示す断面図
【図６】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第１工程説明図
【図７】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第２工程説明図
【図８】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第３工程説明図
【図９】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第４工程説明図
【図１０】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第１実施形態）を説明する第５工程説明図
【図１１】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法の特徴を比較例と比べて説明した図
【図１２】本発明に係る燃料電池用イオン交換膜の成形方法（第２実施形態）を実施するイオン交換膜の成形装置を示す断面図
【図１３】従来の燃料電池を示す説明図
【図１４】従来の燃料電池を構成するイオン交換膜の成形方法を示す説明図
【符号の説明】
１１…燃料電池、１２…負極（電極）、１４…イオン交換膜、１６…正極（電極）、３１…基台、４１ａ〜４１ｊ…第１〜第１０のスラリーノズル（スラリーノズル）、５１…噴霧状スラリー、５１ａ…噴霧状スラリーの外周部位、５２…スラリー、１２ｂ…負極の外周（電極の外周）、３３，７３…ガイド枠部材、４５，４６，４６，４７…第１、第２、第３エリア（塗布領域）。
【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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