(57)【要約】【課題】製造コストを低減することができる膜電極接合体の検査方法を提供すること。【解決手段】この膜電極接合体の検査方法は、膜電極接合体を構成する一の部材を検査する第１検査工程と、当該検査に基づき不良と判定された一の部材に、検査結果の情報が入った識別子を取り付ける識別子取付工程と、当該識別子取付工程の後に、膜電極接合体を構成する他の部材の検査及び識別子を撮影し、撮影結果に基づいて膜電極接合体を構成する他の部材の検査及び検査結果の入手を行う第２検査工程と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して搬送される帯状の電解質膜に、電極触媒層を転写して形成される膜電極接合体の検査方法であって、
膜電極接合体を構成する一の部材を検査する第１検査工程と、
前記検査に基づき不良と判定された前記一の部材に、検査結果の情報が入った識別子を取り付ける識別子取付工程と、
前記識別子取付工程の後に、１つの検査カメラで前記膜電極接合体を構成する他の部材及び前記識別子を撮影し、撮影結果に基づいて前記他の部材の検査及び前記検査結果の入手を行う第２検査工程と、
を備える膜電極接合体の検査方法。
【請求項２】
前記一の部材は、前記電解質膜又は前記電解質膜の一方の面に転写される第１触媒層のいずれか一方を含み、前記他の部材は、前記電解質膜の他方の面に転写される第２触媒層を含む請求項１に記載の膜電極接合体の検査方法。
【請求項３】
前記識別子は、前記電解質膜に取り付けられた膜塗工不良識別子、前記第１触媒層に取り付けられた第１触媒層塗工不良識別子及び転写不良識別子のうち少なくともいずれか１つを含む請求項２に記載の膜電極接合体の検査方法。
【請求項４】
前記他の部材は、前記他の部材を支持する支持基材と一体になっており、前記第２検査工程は、前記支持基材越しに行われる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の膜電極接合体の検査方法。
【請求項５】
前記第２検査工程は、前記膜電極接合体を構成する部材越しに行われる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の膜電極接合体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜電極接合体の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、プロトン伝導性を有する電解質膜の両側に電極層が配置された膜電極接合体（ＭＥＡ）を備える。電極層は、反応ガスの供給を受けてアノード（燃料極）又はカソード（酸化剤極）として機能する触媒層（以下、電極触媒層とも称する）を有する。
【０００３】
膜電極接合体の製造方法としては、種々の方法が提案されている。例えば、帯状の電解質膜に対して電極触媒層を接合することで膜電極接合体を得る手法が知られている（例えば下記特許文献１）。下記特許文献１には、フィルム状の電解質膜と電極触媒層を形成済みの支持フィルムとを重ね合わせて、電極触媒層を電解質膜面に接合させ、転写ローラーにて転写圧着することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、膜電極接合体を作製する際には、電解質膜の両面に、それぞれ転写される電極触媒層の転写不良をカメラで検査し、その結果を各電極触媒層に残し、それぞれの検査結果を集約する必要が生じる場合がある。この場合、上記特許文献１に記載された従来技術では、各電極触媒層の転写不良を検査するカメラの他に、検査結果を集約するカメラを別途設けることが必要になり、製造コストが上昇してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストを低減することができる膜電極接合体の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る膜電極接合体の検査方法は、連続して搬送される帯状の電解質膜に、電極触媒層を転写して形成される膜電極接合体の検査方法であって、膜電極接合体を構成する一の部材を検査する第１検査工程と、前記検査に基づき不良と判定された前記一の部材に、検査結果の情報が入った識別子を取り付ける識別子取付工程と、前記識別子取付工程の後に、１つの検査カメラで前記膜電極接合体を構成する他の部材及び前記識別子を撮影し、撮影結果に基づいて前記他の部材の検査及び前記検査結果の入手を行う第２検査工程と、を備える。
【０００８】
本発明に係る膜電極接合体の検査方法では、膜電極接合体を構成する一の部材に対する検査結果の情報が入った識別子を取り付けた後に、膜電極接合体を構成する他の部材の検査及び識別子を１つの検査カメラで撮影し、撮影結果に基づいて、他の部材の検査及び検査結果の入手を行う。これにより、従来では、膜電極接合体を構成する他の部材の検査をする検査カメラに加えて、一の部材に取り付けられた識別子に入った検査結果の入手をする検査カメラを別途設ける必要があったが、本発明では、この他の部材の検査、及び、一の部材に取り付けられた識別子に入った検査結果の入手を、１つの検査カメラで行うため、集約用のカメラを別途設ける必要がない。したがって、検査カメラを削減することができ、製造コストを低減することができる。上記一の部材としては、電解質膜又は電解質膜の一方の面に転写される第１触媒層のいずれか一方を含むことが好ましく、膜電極接合体を構成する他の部材としては、電解質膜の他方の面に転写される第２触媒層を含むことが好ましい。上記識別子としては、電解質膜に取り付けられた膜塗工不良識別子、第１触媒層に取り付けられた第１触媒層塗工不良識別子又は転写不良識別子のうち少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。上記他の部材の検査としては、電解質膜の他方の面に転写される第２触媒層の塗工不良検査及び転写不良検査を含むことが好ましい。
【０００９】
また本発明に係る膜電極接合体の検査方法では、前記他の部材は、前記他の部材を支持する支持基材と一体になっており、前記第２検査工程は、前記支持基材越しに行われることも好ましい。
【００１０】
この好ましい態様では、第２検査工程は、膜電極接合体を構成する他の部材を支持する支持基材越しに行われる。支持基材越しの検査であっても、当該支持基材が薄いため、膜電極接合体を構成する他の部材の検査を行うことができる。これにより、第２検査工程において他の部材を支持する支持基材を取り除く必要がなく、また、支持基材により検査対象（他の部材）の取り扱いが容易となる。
【００１１】
また本発明に係る膜電極接合体の検査方法では、前記第２検査工程は、前記膜電極接合体を構成する部材越しに行われることも好ましい。
【００１２】
この好ましい態様では、第２検査工程は、膜電極接合体を構成する部材越しに行われる。膜電極接合体を構成する部材は薄いため、当該部材越しに第２触媒層の検査、及び、第１触媒層及び電解質膜の検査結果の集約を行うことができる。このため、膜電極接合体の積層方向のどちらの位置でも検査カメラを設置することが可能となり、検査カメラの設置位置の自由度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製造コストを低減することができる膜電極接合体の検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】膜電極接合体製造装置の概略構成を各搬送箇所でのシートの形態と共に模式的に示す説明図である。
【図２】膜電極接合体の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図３】膜電極接合体の検査工程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】
【００１５】
以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施形態以外の他の実施形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
【００１６】
＜膜電極接合体製造装置＞
まず、膜電極接合体製造装置について説明する。図１は、膜電極接合体製造装置の概略構成を各搬送箇所でのシートの形態と共に模式的に示す説明図である。なお、図１では、シート搬送とシート接合、並びにシート形態の様子を模式的に示しており、実際の電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓや第２触媒層シート２２Ｓの厚みや縦横サイズを反映したものではない。
【００１７】
膜電極接合体製造装置１は、電解膜の両面に触媒層を転写して膜電極接合体を作製するための装置である。より詳細には、電解質膜シート２０Ｓが形成済みのバックシートＢｓと、第１触媒層シート２１Ｓが形成済みの第１触媒層支持シートＤｓ１及び第２触媒層シート２２Ｓが形成済みの第２触媒層支持シートＤｓ２とを転写対象シートとして、膜電極接合体を作製する。なお、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓは、反応ガスの供給を受けてアノード（燃料極）又はカソード（酸化剤極）として機能する電極である。
【００１８】
図１に示す膜電極接合体製造装置１は、第１触媒層転写機構部１１０（第１接合部）と、第２触媒層転写機構部１２０（第２接合部）と、制御装置４００とを備えている。
【００１９】
第１触媒層転写機構部１１０は、その上流側から、電解質膜シートロール２０Ｒと、第１触媒層支持シートロールＤＲ１と、第１転写ローラー１１２と、第１剥離ローラー１１３と、第１搬送ローラー１１４と、第１画像検査カメラ１１５と、第１ラベル装置１１６と、第２剥離ローラー１１７とを備える。
【００２０】
電解質膜シートロール２０Ｒは、制御装置４００の制御を受けて回転し、電解質膜シート２０ＳをバックシートＢｓと共に第１転写ローラー１１２に送り出す。電解質膜シート２０Ｓは、バックシートＢｓのシート面に帯状に形成されている。電解質膜シート２０Ｓは、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な伝導性を示す電解質膜を含む。バックシートＢｓは、電解質膜シート２０Ｓから剥離可能とされ、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のポリエステル系、ポリスチレン等の高分子シートによって、電解質膜シート２０Ｓとほぼ同じ幅で形成される。こうして形成した電解質膜シート２０ＳをバックシートＢｓごとロール状に巻き取った電解質膜シートロール２０Ｒが用意される。なお、電解質膜シート２０Ｓに塗工不良がある場合には、図１に示すように、例えばＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）が電解質膜シート２０Ｓに貼付され、不良の識別がされている。本実施形態では、不良識別手段としてラベルが貼付されるものであるが、不良を識別可能であれば、ラベルを貼付する以外にも他の識別手段等を選択することが可能である。
【００２１】
第１触媒層支持シートロールＤＲ１は、制御装置４００の制御を受けて回転し、第１触媒層シート２１Ｓを第１触媒層支持シートＤｓ１と共に第１転写ローラー１１２に送り出す。第１触媒層支持シートＤｓ１については、触媒担持カーボン粒子とアイオノマーとを分散させた触媒インクを適宜な塗工機器にて第１触媒層支持シートＤｓ１に連続的に塗工し、その後の乾燥を経て、長尺状の第１触媒層シート２１Ｓが第１触媒層支持シートＤｓ１に形成される。第１触媒層シート２１Ｓは、図中の側面断面視に示すように、第１触媒層支持シートＤｓ１のシート幅より狭く形成される。第１触媒層支持シートＤｓ１は、シート状に連続形成済みの第１触媒層シート２１Ｓに対して剥離可能であり、第１触媒層シート２１Ｓが形成済みの状態でロール状に巻き取られ、第１触媒層支持シートロールＤＲ１として準備される。また、第１触媒層シート２１Ｓに塗工不良がある場合には、例えばＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）が第１触媒層シート２１Ｓに貼付され、不良の識別がされている。なお、上述したように、不良識別手段としてラベルを貼付する以外に、他の識別手段を適用することが可能である。
【００２２】
上記電解質膜シートロール２０Ｒ及び第１触媒層支持シートロールＤＲ１に巻き回りされた各シートを送り出す際、電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとが接合するよう、バックシートＢｓと第１触媒層支持シートＤｓ１とを第１転写ローラー１１２に送り出す。
【００２３】
第１転写ローラー１１２は、ローラー１１２ａとローラー１１２ｂとを対向させて備え、この両ローラーの接合箇所を転写圧着箇所とする。ローラー１１２ａとローラー１１２ｂとは、制御装置４００の制御を受けて逆向きに回転し、電解質膜シート２０Ｓを支持するバックシートＢｓと第１触媒層シート２１Ｓを支持する第１触媒層支持シートＤｓ１とを転写圧着箇所に引き込んで、電解質膜シート２０Ｓに第１触媒層シート２１Ｓを転写し、下流に搬送する。なお、ローラー１１２ａがローラー１１２ｂの側に向けて付与する転写押圧力、又は、ローラー１１２ｂがローラー１１２ａの側に向けて付与する転写押圧力は、制御装置４００により制御される。以下、複数のシートが積層状となって搬送される過程において、これら複数のシートが積層された積層体を「積層状シート」と略称する。
【００２４】
第１剥離ローラー１１３は、第１転写ローラー１１２の下流側に配設される。第１剥離ローラー１１３は、制御装置４００の制御を受けて回転し、積層状シートから第１触媒層支持シートＤｓ１を剥離して、当該第１触媒層支持シートＤｓ１を回収ローラー３１３に送り出す。第１剥離ローラー１１３の下流側に配設される第１搬送ローラー１１４は、制御装置４００の制御を受けて回転し、第１剥離ローラー１１３から送り出された積層状シートを、テンションを掛けつつ下流側に配置された第２剥離ローラー１１７に搬送する。また第１剥離ローラー１１３の下流側には、第１画像検査カメラ１１５が配設されている。
【００２５】
第１画像検査カメラ１１５は、膜電極接合体を構成する一の部材の撮影をする機能を有する装置である。本実施形態では、第１画像検査カメラ１１５は、上流側から搬送されてくる積層状シート（電解質膜シート２０Ｓに転写された第１触媒層シート２１Ｓを含むシート）を撮影する。この撮影結果に基づいて、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査を行うことが可能となっている。具体的には、第１画像検査カメラ１１５によって撮影された撮影結果を含む情報は、制御装置４００に送信され、当該制御装置４００は、受信した情報に基づき第１触媒層シート２１Ｓの転写不良の有無を判断する。制御装置４００によって第１触媒層シート２１Ｓの転写不良有りと判断された場合には、制御装置４００は、第１ラベル装置１１６の駆動を制御する。なお、本発明における「膜電極接合体を構成する一の部材」としては、電解質膜シート２０Ｓ又は第１触媒層シート２１Ｓのいずれか一方を含む。
【００２６】
また、本実施形態では、第１画像検査カメラ１１５が第１触媒層シート２１Ｓの撮影をし、この撮影結果に基づいて、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査を行うことが可能となっているが、この例に限定されず、撮影結果に基づいて第１触媒層シート２１Ｓの塗工不良検査を行っても良い。また、第１画像検査カメラ１１５が電解質膜シート２０Ｓの撮影をし、この撮影結果に基づいて電解質膜シート２０Ｓの塗工不良検査を行っても良い。第１画像検査カメラ１１５によって撮影された撮影結果を含む情報は制御装置４００に送信され、制御装置４００が電解質膜シート２０Ｓ又は第１触媒層シート２１Ｓの塗工不良有りと判断した場合には、制御装置４００によって第１ラベル装置１１６の駆動が制御される。
【００２７】
第１ラベル装置１１６は、第１画像検査カメラ１１５の下流側に配設されている。第１ラベル装置１１６は、制御装置４００によって第１触媒層シート２１Ｓの転写不良が有りと判断された場合に、第１触媒層シート２１ＳにＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を貼付する機能を有する装置である。なお、本実施形態では、第１ラベル装置１１６がＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を貼付するものであるが、この例に限定されず、第１ラベル装置１１６は、電解質膜シート２０Ｓの塗工不良を識別するためのＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）を貼付しても良く、また第１触媒層シート２１Ｓの塗工不良を識別するためのＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）を貼付しても良い。また本実施形態において、識別子としてラベルを貼付する例に限定されず、他の不良識別手段等を適宜選択することが可能である。
【００２８】
第２剥離ローラー１１７は、制御装置４００の制御を受けて回転し、積層状シート（バックシートＢｓと電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとを積層したシート）からバックシートＢｓを剥離して、このバックシートＢｓを回収ローラー３１７に送り出す。バックシートＢｓが剥離された結果、第１触媒層転写機構部１１０から、電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとが積層しただけの積層状シートが、第２触媒層転写機構部１２０に送り出される。
【００２９】
第２触媒層転写機構部１２０は、第１触媒層転写機構部１１０の下流側に配設され、第２触媒層シート２２Ｓを転写するための機構を備える装置である。第２触媒層転写機構部１２０は、第２触媒層支持シートロールＤＲ２と、第２転写ローラー１２２と、第２画像検査カメラ１２３と、第２ラベル装置１２４と、第２搬送ローラー１２５とを備える。
【００３０】
第２触媒層支持シートロールＤＲ２は、第２触媒層シート２２Ｓが第２触媒層支持シートＤｓ２に接着された状態で、当該第２触媒層支持シートＤｓ２を第２転写ローラー１２２に送り出す。そして、第２触媒層シート２２Ｓは、第２転写ローラー１２２における接合箇所の手前で、積層状シートの電解質膜シート２０Ｓと接合し、その状態のまま、第２転写ローラー１２２に引き込まれる。第２触媒層シート２２Ｓは、例えば白金、あるいは白金合金等の触媒を担持した導電性の担体（触媒担持カーボン粒子）を、プロトン伝導性を有するアイオノマーで被覆して形成された電極触媒層である。この第２触媒層シート２２Ｓは、触媒担持カーボン粒子とアイオノマーとを分散させた触媒インクを適宜な塗工機器にて塗工し、その後の乾燥を経て、第２触媒層支持シートＤｓ２上に形成されるものである。第２触媒層シート２２Ｓは、図１に明らかなように、第２触媒層支持シートＤｓ２に間欠的に形成される。第２触媒層支持シートＤｓ２は、第２触媒層シート２２Ｓに対して剥離可能であり、第２触媒層シート２２Ｓが形成済みの状態でロール状に巻き取られ、第２触媒層支持シートロールＤＲ２として準備される。
【００３１】
第２転写ローラー１２２は、上述した第１転写ローラー１１２と同様、ローラー１２２ａとローラー１２２ｂとを対向させて備え、この両ローラーの接合箇所を転写圧着箇所とする。両ローラーは、制御装置４００の制御を受けて逆向きに回転し、第２触媒層支持シートロールＤＲ２からの第２触媒層支持シートＤｓ２と、第１触媒層転写機構部１１０から搬送されてくる積層状シート（電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとを積層したシート）とを、第２触媒層シート２２Ｓが電解質膜シート２０Ｓに接合された状態のまま転写圧着箇所に引き込んで、電解質膜シート２０Ｓに第２触媒層シート２２Ｓを転写する。この第２触媒層シート２２Ｓの転写により、電解質膜シート２０Ｓの両面にアノードとカソードとを接合したシート状の膜電極接合体Ｍｓが得られる。なお、第２転写ローラー１２２によるこうしたシート引き込みと転写押圧力は、制御装置４００により制御される。電解質膜の両面にアノードとカソードとが接合されたシート状の膜電極接合体Ｍｓは、第２転写ローラー１２２の下流側に配設された第２画像検査カメラ１２３に搬送される。
【００３２】
第２画像検査カメラ１２３は、電解質膜シート２０Ｓの他方の面に転写された第２触媒層シート２２Ｓ（膜電極接合体を構成する他の部材）の撮影及び各シートに取付けられたラベル（識別子）を撮影する機能を有する装置である。本実施形態では、第２画像検査カメラ１２３は、上流側から搬送されてくる積層状シート（電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓを含むシート）を撮影する。この撮影結果に基づいて、第２触媒層シート２２Ｓの検査、及び、識別子に含まれる検査結果の入手を行うことが可能となっている。
【００３３】
具体的には、第２画像検査カメラ１２３によって撮影された撮影結果を含む情報が制御装置４００に送信され、制御装置４００は、受信した情報に基づき膜電極接合体を構成する部材の不良（第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓ及び電解質膜シート２０Ｓの塗工不良、並びに、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良）の有無を判断する。この膜電極接合体を構成する部材の不良の有無を判断する際には、検査結果の情報が入った識別子を利用する。当該識別子としては、ＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）、ＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）、ＮＧラベルＬ２（第２触媒層塗工不良識別子）、ＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）のうち少なくともいずれか１つを含む。このように第２触媒層シート２２Ｓの検査及び識別子に入った検査結果の入手を行うことで、電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの塗工不良検査、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査を同時に行うことができる。なお、本発明における「膜電極接合体を構成する他の部材」としては、第２触媒層シート２２Ｓを含む。
【００３４】
第２画像検査カメラ１２３について更に説明する。図１に示すように、本実施形態では、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、第２触媒層支持シートＤｓ２を介して行われる。言い換えれば、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、第２触媒層支持シートＤｓ２越しに行われる。また、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、膜電極接合体を構成する部材越し、つまり、シート状の膜電極接合体Ｍｓ越しに行われる。
【００３５】
第２画像検査カメラ１２３が膜電極接合体を構成する部材を撮影し、撮影結果に基づいて、制御装置４００によって膜電極接合体を構成する部材に不良有りとの判断がされた場合には、制御装置４００は第２ラベル装置１２４の駆動を制御する。
【００３６】
第２ラベル装置１２４は、第２画像検査カメラ１２３の下流側に配設されている。第２ラベル装置１２４は、制御装置４００によって膜電極接合体を構成する部材に不良が有りと判断された場合に、膜電極接合体を構成する部材にＮＧラベルＬ４（膜電極接合体不良識別子）を貼付する機能を有する装置である。なお、本実施形態では、ラベルを貼付するものであるが、この例に限定されず、ラベルを貼付する以外にも他の識別子を適宜選択することが可能である。
【００３７】
なお、第２画像検査カメラ１２３、第２ラベル装置１２４を通過して下流側に搬送されたシート状の膜電極接合体Ｍｓは、第２搬送ローラー１２５によって搬送され、例えば燃料電池製造ライン（図示省略）に出荷される。なお、この燃料電池製造ラインでは、例えば、得られた膜電極接合体を一対のセパレータで挟持して単セルを作製し、所定数の単セルを積層してスタック状に組み付けて、燃料電池を製造する。
【００３８】
以上のように、第２画像検査カメラ１２３によって膜電極接合体を構成する他の部材及びＮＧラベルを撮影し、撮影結果に基づき、電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの塗工不良検査、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査を、同時に行うことが可能となっている。また、第２画像検査カメラ１２３は、第２触媒層支持シートＤｓ２越しに撮影を行う。更に、第２画像検査カメラ１２３は、シート状の膜電極接合体Ｍｓ越しに撮影を行う。
【００３９】
なお、制御装置４００は、論理演算を実行するＣＰＵや、ＲＯＭ，ＲＡＭを有するコンピューターとして構成される。制御装置４００は、既述した各ローラーの回転速度を調整制御する他、上述したように、第１画像検査カメラ１１５や第２画像検査カメラ１２３からの撮影結果に基づき、膜電極接合体や当該膜電極接合体を構成する部材についての不良の有無を判断する機能を備える。
【００４０】
＜膜電極接合体の製造工程＞
図１に示した膜電極接合体接合装置１を用いた膜電極接合体の製造工程について説明する。図２は、膜電極接合体の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００４１】
（ステップＳ１１０）
まず、図１を参照して説明した電解質膜シート２０Ｓを支持するバックシートＢｓと第１触媒層シート２１Ｓを支持する第１触媒層支持シートＤｓ１とを、第１転写ローラー１１２の転写圧着箇所に引き込んで、電解質膜シート２０Ｓに第１触媒層シート２１Ｓを転写する（ステップＳ１１０）。なお、電解質膜シート２０Ｓに塗工不良がある場合には、予めＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）が電解質膜シート２０Ｓに貼付され、不良の識別がされている。また、第１触媒層シート２１Ｓに塗工不良がある場合には、予めＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）が第１触媒層シート２１Ｓに貼付され、不良の識別がされている。
【００４２】
（ステップＳ１２０）
次いで、第１転写ローラー１１２から搬送されてくる積層状シートから第１触媒層支持シートＤｓ１を、第１剥離ローラー１１３によって剥離する（ステップＳ１２０）。剥離された第１触媒層支持シートＤｓ１は、回収ローラー３１３によって巻き取られ回収される。第１触媒層支持シートＤｓ１が剥離された積層状シート（バックシートＢｓと電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとを積層したシート）は、下流側の第１画像検査カメラ１１５に搬送される。
【００４３】
（ステップＳ１３０）
次いで、第１画像検査カメラ１１５が電解質膜シート２０Ｓの一方の面に接合された第１触媒層シート２１Ｓを撮影し、撮影結果に基づき第１触媒層シート２１Ｓの転写不良を検査する（ステップＳ１３０）。第１画像検査カメラ１１５によって撮影された撮影結果を含む情報は、制御装置４００に送信され、当該制御装置４００は、受信した情報に基づき第１触媒層シート２１Ｓの転写不良の有無を判断する。
【００４４】
（ステップＳ１４０）
次いで、制御装置４００によって第１触媒層シート２１Ｓに転写不良有りと判断された場合には、制御装置４００は第１ラベル装置１１６の駆動を制御し、第１ラベル装置１１６は、第１触媒層シート２１ＳにＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を貼付する（ステップＳ１４０）。
【００４５】
（ステップＳ１５０）
次いで、第２剥離ローラー１１７によって、積層状シート（バックシートＢｓと電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとを積層したシート）からバックシートＢｓを剥離する（ステップＳ１５０）。剥離されたバックシートＢｓは回収ローラー３１７にて回収される。第２剥離ローラー１１７によってバックシートＢｓが剥離された積層状シートは、下流側に配設される第２転写ローラー１２２に搬送される。
【００４６】
（ステップＳ１６０）
次いで、第２剥離ローラー１１７から第２転写ローラー１２２に搬送されてくる積層状シート（電解質膜シート２０Ｓと第１触媒層シート２１Ｓとが積層されたシート）と、第２触媒層支持シートロールＤＲ２から巻き出される第２触媒層支持シートＤｓ２とを、第２転写ローラー１２２に引き込んで、転写圧着する。これにより、積層状シートの電解質膜シート２０Ｓに、第２触媒層シート２２Ｓが転写される（ステップＳ１６０）。この第２触媒層シート２２Ｓの転写により、電解質膜シート２０Ｓの両面にアノードとカソードとを接合したシート状の膜電極接合体Ｍｓが得られる。得られたシート状の膜電極接合体Ｍｓは、第２転写ローラー１２２の下流側にある第２画像検査カメラ１２３が配設されている箇所に搬送される。なお、第２触媒層シート２２Ｓに塗工不良がある場合には、予めＮＧラベルＬ２（第２触媒層塗工不良識別子）が第２触媒層シート２２Ｓに貼付され、不良の識別がされている。
【００４７】
（ステップＳ１７０）
次いで、第２画像検査カメラ１２３により、電解質膜シート２０Ｓの他方の面に接合された第２触媒層シート２２Ｓ（膜電極接合体を構成する他の部材）の撮影及びＮＧラベルＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の撮影を行う。撮影結果に基づき、第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査、及び、第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓ及び電解質膜シート２０Ｓの塗工不良検査、並びに、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査を行う（ステップＳ１７０）。このように、第２触媒層シート２２Ｓの検査に加えて、ＮＧラベルＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に入った検査結果の入手を行うことが可能となっている。なお、第２画像検査カメラ１２３によって撮影された撮影結果を含む情報は制御装置４００に送信され、当該制御装置４００は、受信した情報に基づき各シートの不良（第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓ及び電解質膜シート２０Ｓの塗工不良、並びに、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良）の有無を判断する。
【００４８】
（ステップＳ１８０）
次いで、制御装置４００によって、第２触媒層シート２２Ｓの転写不良が有りと判断された場合には、制御装置４００が第２ラベル装置１２４の駆動を制御し、第２ラベル装置１２４は、シート状の膜電極接合体にＮＧラベルＬ４（膜電極接合体不良識別子）を貼付する（ステップＳ１８０）。なお、図１では、第１触媒層シート２１ＳにＮＧラベルＬ４を貼付した例が示されているが、他のシートにＮＧラベルＬ４を貼付することも可能である。
【００４９】
以上、ステップＳ１１０〜Ｓ１８０の工程を経て、膜電極接合体が得られる。得られた膜電極接合体は、例えば燃料電池製造ラインに出荷される。
【００５０】
＜膜電極接合体の検査工程＞
続いて、図１に示した膜電極接合体製造装置１を用いて製造される膜電極接合体の検査工程について説明する。図３は膜電極接合体の検査工程の一例を示すフローチャートである。図３に示すステップＳ２１０の工程が、本発明における「第１検査工程」に相当し、ステップＳ２２０の工程が、本発明における「識別子取付工程」に相当し、ステップＳ２３０の工程が、本発明における「第２検査工程」に相当するものである。
【００５１】
（ステップＳ２１０）
まず、第１画像検査カメラ１１５により膜電極接合体を構成する一の部材の撮影が行われ、撮影結果に基づいて膜電極接合体を構成する一の部材の検査が行われる。本実施形態では、第１画像検査カメラ１１５により、電解質膜シート２０Ｓの一方の面に転写された第１触媒層シート２１Ｓの撮影が行われ、撮影結果に基づいて第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査が行われる（ステップＳ２１０）。具体的には。第１画像検査カメラ１１５により撮影された撮影結果に対応する情報は、制御装置４００に送信され、当該制御装置４００は、受信した情報に基づいて第１触媒層シート２１Ｓの転写不良の有無を判断する。なお、本実施形態では、このステップＳ２１０において、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査を行うものであるが、この例に限定されず、電解質膜シート２０Ｓの塗工不良検査、又は、第１触媒層シート２１Ｓの塗工不良検査を行うことも可能である。
【００５２】
（ステップＳ２２０）
次いで、制御装置４００により、第１触媒層シート２１Ｓに転写不良有りと判断された場合には、制御装置４００が第１ラベル装置１１６の駆動を制御し、第１ラベル装置１１６は、第１触媒層シート２１ＳにＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を貼付する（ステップＳ２２０）。ラベルを貼付後、積層状シートは下流側に搬送され、第２転写ローラー１２２において、当該積層状シートに第２触媒層シート２２Ｓが転写され、電解質膜の両面にアノードとカソードが接合されたシート状の膜電極接合体Ｍｓが得られる。なお、本実施形態では、このステップＳ２２０（識別子取付工程）においてＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を貼付するものであるが、この識別子取付工程においては、電解質膜シート２０Ｓの塗工不良を識別するためのＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）を貼付しても良く、また第１触媒層シート２１Ｓの塗工不良を識別するためのＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）を貼付しても良い。この膜塗工不良識別子、第１触媒層塗工不良識別子、又は第１触媒層転写不良識別子のうち少なくともいずれか１つを含むものが、本発明における「識別子」に相当するものである。
【００５３】
（ステップＳ２３０）
次いで、第２画像検査カメラ１２３により膜電極接合体を構成する他の部材及び識別子の撮影が行われ、撮影結果に基づいて膜電極接合体を構成する他の部材の検査及び識別子に含まれる検査結果の入手が行われる。本実施形態では、第２画像検査カメラ１２３は、電解質膜シート２０Ｓの他方の面に転写された第２触媒層シート２２Ｓの撮影、及び、既に各シートに貼付されたＮＧラベル（ＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）、ＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）、ＮＧラベルＬ３（転写不良識別子））を撮影する。撮影結果に基づいて、第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査を行うと共に、既に各シート（電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓ）に取付けられたＮＧラベルの有無を検査する（ステップＳ２３０）。このように、第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査だけでなく、第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓ及び電解質膜シート２０Ｓの塗工不良検査、並びに、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良検査も行うことが可能となっている。つまり、第２画像検査カメラ１２３は、検査結果を集約する機能を有している。なお、第２画像検査カメラ１２３によって撮影された撮影結果を含む情報は制御装置４００に送信され、当該制御装置４００は、受信した情報に基づき各シートの不良（第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓ及び電解質膜シート２０Ｓの塗工不良、並びに、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良）の有無を判断する。
【００５４】
このステップＳ２３０において、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、第２触媒層支持シートＤｓ２を介して行われる。言い換えれば、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、第２触媒層支持シートＤｓ２越しに行われる。
【００５５】
またステップＳ２３０において、第２画像検査カメラ１２３による撮影、当該撮影結果に基づく検査は、膜電極接合体を構成する部材（電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ、第２触媒層シート２２Ｓを含む各シート）越しに行われる。
【００５６】
（ステップＳ２４０）
次いで、膜電極接合体を構成する部材（電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ又は第２触媒層シート２２Ｓ）に不良が有りと制御装置４００によって判断された場合には、制御装置４００は、第２ラベル装置１２４の駆動を制御する。すると、第２ラベル装置１２４は、膜電極接合体を構成する部材にＮＧラベルＬ４（膜電極接合体不良識別子）を貼付する（ステップＳ２４０）。このようにステップＳ２４０では、検査結果を集約してＮＧラベルを貼付する。
【００５７】
上記ステップＳ２１０〜Ｓ２４０のように、膜電極接合体を構成する各部材に対する検査が行われ、膜電極接合体の検査工程が終了する。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、第１画像検査カメラ１１５によって第１触媒層シート２１Ｓが撮影され、撮影結果に基づいて第１触媒層シート２１Ｓの転写不良の検査が行われる。この検査の結果、第１触媒層シート２１Ｓの転写不良有りと制御装置４００によって判断された場合には、第１ラベル装置１１６が、第１触媒層シート２１Ｓに検査結果の情報が入ったＮＧラベルＬ３を貼付する。そして、ＮＧラベルＬ３の貼付後、第２画像検査カメラ１２３によって、第２触媒層シート２２Ｓの撮影及び識別子を撮影し、撮影結果に基づいて、第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査、及び、ＮＧラベルＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の有無の検査をする。言い換えれば、第２画像検査カメラ１２３が撮影した撮影結果に基づいて、第２触媒層シート２２Ｓの検査（第２触媒層シート２２Ｓの塗工不良検査と転写不良検査）、並びに、電解質膜シート２０Ｓ及び第１触媒層シート２１Ｓの検査結果の入手を行う。このように、１つの検査カメラ（第２画像検査カメラ１２３）で検査結果を集約することにより、検査カメラの個数を削減することができ、製造コストを低減させることができる。なお、本実施形態における、電解質膜シート２０Ｓ及び第１触媒層シート２１Ｓの検査結果としては、電解質膜に貼付されたＮＧラベルＬ０（膜塗工不良識別子）、第１触媒層に貼付されたＮＧラベルＬ１（第１触媒層塗工不良識別子）及び第１触媒層に貼付されたＮＧラベルＬ３（転写不良識別子）を含むことが好ましい。
【００５９】
また本実施形態では、第２画像検査カメラ１２３による撮影、撮影結果に基づく検査は、第２触媒層支持シートＤｓ２を介して、言い換えれば、第２触媒層支持シートＤｓ２越しに行われる。第２触媒層支持シートＤｓ２は、透明又は白色で薄い材料（例えば１００μ以下）で形成されているため、第２触媒層支持シートＤｓ２越しに、第２触媒層シート２２Ｓの検査をすることができる。このため、第２画像検査カメラ１２３による検査を行う際に、第２触媒層支持シートＤｓ２を取り除く必要がなく、また、第２触媒層支持シートＤｓ２によって検査対象である第２触媒層シート２２Ｓの取り扱いが容易となる。
【００６０】
また本実施形態では、第２画像検査カメラ１２３による撮影、撮影結果に基づく検査は、膜電極接合体を構成する部材越し、つまり、シート状の膜電極接合体Ｍｓ越しに行われる。電解質膜シート２０Ｓと２種類の触媒層シート（第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓ）とを積層した状態でその厚さが例えば５０μ以下と薄いため、第２画像検査カメラ１２３による検査（電解質膜シート２０Ｓ、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの塗工不良検査、並びに、第１触媒層シート２１Ｓ及び第２触媒層シート２２Ｓの転写不良検査）を、シート状の膜電極接合体Ｍｓ越しに、同時に行うことが可能となる。このようにシート状の膜電極接合体Ｍｓ越しに検査を行うことができるため、膜電極接合体を構成する各シートの積層方向のどちらの位置でも第２画像検査カメラ１２３を設置することができる。つまり、図１では、第２画像検査カメラ１２３が、シート状の膜電極接合体Ｍｓに対して上方側に配置された状態が示されているが、この配置に限定されず、第２画像検査カメラ１２３を、シート状の膜電極接合体Ｍｓに対して下方側に配置することも可能である。このため、第２画像検査カメラ１２３の設置位置の自由度を確保することができる。
【００６１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【００６２】
例えば本実施形態では、第１触媒層シート２１Ｓとしてアノードシート、第２触媒層シート２２Ｓとしてカソードシートが用いられるが、これに限定されなく、電解質膜シート２０Ｓの一方の面にアノードシート、他方の面にカソードシートを接合するものであればその接合する順序は限定されない。また、膜電極接合体として、電解質膜の両面に電極触媒層が形成されたものを説明してきたが、膜電極接合体にガス拡散層が含まれるものについても当然に本発明の範囲に含まれる。その他、各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１：膜電極接合体製造装置
２０Ｒ：電解質膜シートロール
２０Ｓ：電解質膜シート（電解質膜）
２１Ｓ：第１触媒層シート（第１触媒層）
２２Ｓ：第２触媒層シート（第２触媒層）
１１０：第１触媒層転写機構部
１１２：第１転写ローラー
１１３：第１剥離ローラー
１１５：第１画像検査カメラ
１１６；第１ラベル装置
１１７：第２剥離ローラー
１２０：第２触媒層転写機構部
１２２：第２転写ローラー
１２３：第２画像検査カメラ（検査カメラ）
１２４：第２ラベル装置
３１３、３１７：回収ローラー
４００：制御装置
Ｂｓ：バックシート（電解質膜支持基材）
ＤＲ１：第１触媒層支持シートロール
ＤＲ２：第２触媒層支持シートロール
Ｄｓ１：第１触媒層支持シート
Ｄｓ２：第２触媒層支持シート（支持基材）
Ｌ０：ＮＧラベル（膜塗工不良識別子）
Ｌ１：ＮＧラベル（第１触媒層塗工不良識別子）
Ｌ２：ＮＧラベル（第２触媒層塗工不良識別子）
Ｌ３：ＮＧラベル（転写不良識別子）
Ｌ４：ＮＧラベル（膜電極接合体不良識別子）
【図１】
2016115439.tif 000003
【図２】
2016115439.tif 000004
【図３】
2016115439.tif 000005