(57)【要約】【課題】基材内部へのインクの含浸度合を高精度で制御することができる燃料電池用ガス拡散層の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】温度に応じて粘度が変化するインク１０１を基材１００に連続的に塗布する装置であって、基材１００を搬送する搬送装置１１と、搬送される基材１００にインク１０１を吐出するダイヘッド１２と、ダイヘッド１２の吐出位置から基材１００の搬送方向へ所定の距離ｄ１２だけ離間した位置で、基材１００を部分的に温度調整するハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂと、流体（溶媒）が流れる流路１３１ａを有してその溶媒との熱交換によりダイヘッド１２の温度を調整するジャケット１３ａと、インク塗布前の基材１００の温度を調整する基材保温用ヒータ１５と、を備える。【選択図】図１
2009245872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて粘度が変化するインクを基材に連続的に塗布して、燃料電池用ガス拡散層を製造する装置であって、
基材を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される基材にインクを吐出するダイヘッドと、
前記ダイヘッドの吐出位置から前記基材の搬送方向へ所定の距離だけ離間した位置で、前記基材を温度調整する基材温調装置と、
を備える、ことを特徴とする燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項２】
前記基材温調装置は、「前記基材の搬送速度」と「前記インクが前記基材において所定の含浸量に達するのに要する時間」との積に相当する距離だけ、前記ダイヘッドから前記基材の搬送方向へ離間した位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項３】
前記基材温調装置は、前記インクの含浸の進行を抑制又は停止させる温度まで、前記基材の温度を上昇又は下降させるものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項４】
前記インクは、温度が高くなるほど粘度が高くなるものであり、
前記基材温調装置は、電磁波を照射することにより前記基材を加熱する非接触式の加熱装置である、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項５】
前記ダイヘッドの温度を調整するヘッド温調手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項６】
前記ヘッド温調手段は、流体が流れる流路を有し、流体との熱交換により前記ダイヘッドの温度を調整するジャケットである、
ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項７】
前記インク塗布前の前記基材の温度を調整する装置を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項８】
前記インクは、所定の量の増粘剤を添加した非イオン系インクである、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス拡散層の製造装置。
【請求項９】
温度に応じて粘度が変化するインクを基材に連続的に塗布して、燃料電池用ガス拡散層を製造する方法であって、
基材を搬送しつつ、その搬送される基材に、ダイヘッドによりインクを塗布する第１の工程と、
前記ダイヘッドの吐出位置から前記基材の搬送方向へ所定の距離だけ離間した位置で、前記第１の工程によりインクの塗布された基材を温度調整する第２の工程と、
を備える、ことを特徴とする燃料電池用ガス拡散層の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイヘッドにより搬送中の基材にインクを連続的に塗布して、燃料電池用ガス拡散層を製造する燃料電池用ガス拡散層の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料電池用ガス拡散層（ＧＤＬ）の製造装置、いわゆるダイコーター（塗布装置）は、ダイヘッドにおけるダイリップ先端のエッジと基材との微小な間隔で、その塗布量をコントロールする。このため、インク（塗液）が空気に触れる部分は、そのダイリップ先端のエッジと基材との間に限定されており、コーティング部を除く部分でのインクの乾燥によるトラブルは少ない。こうした特長から、ダイコーターは、燃料電池の製造装置等として、広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第４０４３９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした装置では、基材上に塗布されたインクの、基材への含浸特性が、ダイヘッドに充填されるインクの種類やそのインクの塗布時の状態によって異なる。このため、基材内部へのインクの含浸度合を所望の度合に制御することが困難となっている。
【０００４】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、基材内部へのインクの含浸度合をより高い精度で制御することができる燃料電池用ガス拡散層の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る燃料電池用ガス拡散層の製造装置は、
温度に応じて粘度が変化するインクを基材に連続的に塗布して、燃料電池用ガス拡散層を製造する装置であって、
基材を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される基材にインクを吐出するダイヘッドと、
前記ダイヘッドの吐出位置から前記基材の搬送方向へ所定の距離だけ離間した位置で、前記基材を温度調整する基材温調装置と、
を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
前記基材温調装置は、例えば、「前記基材の搬送速度」と「前記インクが前記基材において所定の含浸量に達するのに要する時間」との積に相当する距離だけ、前記ダイヘッドから前記基材の搬送方向へ離間した位置に配置される。
【０００７】
前記基材温調装置は、例えば、前記インクの含浸の進行を抑制又は停止させる温度まで、前記基材の温度を上昇又は下降させる。
【０００８】
前記インクは、例えば、温度が高くなるほど粘度が高くなるものである。この場合、前記基材温調装置を、例えば、電磁波を照射することにより前記基材を加熱する非接触式の加熱装置から構成してもよい。
【０００９】
前記ダイヘッドの温度を調整するヘッド温調手段を備える構成にしてもよい。
前記ヘッド温調手段は、例えば、流体が流れる流路を有してその流体との熱交換により前記ダイヘッドの温度を調整するジャケットから構成される。
【００１０】
前記インク塗布前の前記基材の温度を調整する装置を配置してもよい。
【００１１】
前記インクは、例えば、所定の量の増粘剤を添加した非イオン系インクから構成される。
【００１２】
また、本発明の第２の観点に係る燃料電池用ガス拡散層の製造方法は、温度に応じて粘度が変化するインクを基材に連続的に塗布して、燃料電池用ガス拡散層を製造する方法であって、基材を搬送しつつ、その搬送される基材に、ダイヘッドによりインクを塗布する第１の工程と、前記ダイヘッドの吐出位置から前記基材の搬送方向へ所定の距離だけ離間した位置で、前記第１の工程によりインクの塗布された基材を温度調整する第２の工程と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、基材内部へのインクの含浸度合を高い精度で制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態に係る燃料電池用ガス拡散層の製造装置及び製造方法について説明する。
図１に示すように、この製造装置（塗布装置）は、大きくは、例えばカーボンペーパー等からなるガス拡散層（ＧＤＬ）用基材１００を搬送する搬送装置１１と、搬送装置１１により搬送される基材１００に、予め調整されたＧＤＬ用インク１０１を吐出するダイヘッド１２と、ダイヘッド１２の温度調整に用いられるジャケット１３ａ及びチラー装置１３ｂと、基材１００の温度調整に用いられるハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂ及び基材保温用ヒータ１５と、から構成されている。
【００１５】
搬送装置１１は、いわゆるベルトコンベアであり、基材１００を載せる搬送路１１ａと、該搬送路１１ａを所定の方向（基材搬送方向）にスライド移動させるロール１１ｂと、から構成されている。なお、搬送速度は基本的には固定とする。
【００１６】
ダイヘッド１２は、図２に示すように、基材１００の幅方向（搬送方向に直交する方向）を長手方向として、その基材１００の幅方向のラインについて同時にインク１０１を吐出する。ダイヘッド１２によりインク１０１を継続的に吐出することで、搬送装置１１により搬送される基材１００に、基材幅方向のインクラインを連続的に形成することができ、ひいてはその基材１００の全域に（又は間欠的に）インク１０１を塗布することができる。このダイヘッド１２の内部には、インク供給路１６ａに連通する、例えば球状の中空空間からなるマニホールド１２ａと、マニホールド１２ａに連通する一定幅のスリットからなるダイリップ１２ｂとが、それぞれ形成されている。また、インク供給路１６ａを通じてダイヘッド１２（特にそのマニホールド１２ａ）にインクを供給するインク供給系としては、シリンジポンプ１６が設けられている。
【００１７】
ダイヘッド１２に供給されるインク１０１は、例えば、質量比「６／４」の「カーボンブラック／撥水材」に、増粘剤を添加したものである。カーボンブラックは、温度に応じて粘度が変化する。このため、増粘剤を添加して粘度を調整している。
【００１８】
詳しくは、図３に示すように、非イオン系増粘剤使用インクは、温度が高くなるほど粘度が高くなる。これに対し、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）増粘剤使用インク、ＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルロ−ス）増粘剤使用インク、及びウレタン系増粘剤使用インクは、それぞれ温度が高くなるほど粘度が低くなる。ちなみに、塗工粘度としては「２０００±１０００mPa・s」程度の粘度が望ましい。
【００１９】
また、図４に示すように、非イオン系増粘剤使用インクを塗布した基材は、温度が高くなるほど接触角が小さくなる。これに対し、ＰＶＡ増粘剤使用インク、ＨＥＣ増粘剤使用インク、及びウレタン系増粘剤使用インクを塗布した基材は、温度が高くなるほど接触角が大きくなる。接触角は、撥水性、すなわち基材裏面への含浸性を示しており、接触角が大きいほど撥水性が高くインクの含浸性が高いことになる。また、粘度が低いほど基材への含浸性は高くなる。ここでは、基材裏面の撥水性をもってインクの含浸性の指標としている。ちなみに、塗工における接触角としては「１３０°」以上が望ましい。
【００２０】
本実施形態では、増粘剤として、非イオン系増粘剤を採用し、増粘剤添加量を例えば「１８％」とする。なお、温度が高すぎるとインクが乾いてしまい、塗面不良が生じ易くなるが、図３及び図４に示されるように、非イオン系増粘剤使用インクは、温度範囲「５℃〜６０℃」にて、粘度及び接触角を調整することができる。
【００２１】
ダイヘッド１２の温度を調整するジャケット１３ａは、図２に示したように、ダイヘッド１２の周り（例えば頂面及び側面の長手方向の３面、又は短手方向も含めた５面など）を覆うように設けられている。ジャケット１３ａの内部には、溶媒の流路１３１ａが、その溶媒によりダイヘッド１２の全体の温度が調整（ダイヘッド１２と溶媒との熱交換による温度調整）されるように、ダイヘッド１２の全体を覆う態様で網目状（例えば格子状）に形成されている。ジャケット１３ａには、温度センサ１３０が設けられており、ジャケット１３ａの温度が検出可能とされている。
【００２２】
チラー装置１３ｂは、ジャケット１３ａ（特にその溶媒の流路１３１ａ）に溶媒（例えば水）を循環させるべく、溶媒の流路１３１ａの流入口１３２ａ及び流出口１３３ａにそれぞれ接続されている。チラー装置１３ｂは、熱交換器を内蔵しており、ジャケット１３ａに溶媒を循環させるだけではなく、その内部で溶媒の温度を所定の温度に調節する。詳しくは、センサ１３０で検出されたジャケット１３ａの温度に応じて、溶媒の温度を制御する。
【００２３】
ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂは、それぞれ図示しない電源に接続されており、基材１００の表面及び裏面の各面から所定の距離ｄ１１だけ離れるとともに、ダイヘッド１２の吐出位置から基材１００の搬送方向へ所定の距離ｄ１２だけ離間した位置に配設されている。また、基材保温用ヒータ１５は、搬送路１１ａに設置されており、ヒータ１５を制御するための制御装置１５ａに配線等で接続されている。この基材保温用ヒータ１５は、状況（環境温度等）に応じて制御装置１５ａにその出力を可変制御され、例えばインク塗布前に、搬送路１１ａを所定の温度に保温する。これにより、基材１００全体の温度が調整される。これに対し、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂは、それぞれ、例えば近赤外線領域を主とする電磁波を発し、基材１００の表裏それぞれから、基材１００の所定部位を集中的に加熱することで、基材１００を部分的に温度調整する。
【００２４】
本実施形態では、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの配置を決める距離ｄ１２が、「基材１００の搬送速度ｖ」と「インク１０１が基材１００において所定の含浸量（例えば図中の深さｄ２１）に達するのに要する時間ｔ」との積に相当する値（ｄ１２＝ｖ×ｔ）に設定されている。また、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの出力（ひいてはその電力値）は、その配設位置においてインク１０１の基材１００への含浸を抑制又は停止させる程度に十分大きく設定（基本的には所定値で固定）されている。
【００２５】
こうした構成を有する塗布装置により基材１００の塗工をするにあたっては、まず、ダイヘッド１２内のインク１０１を冷やして、基材１００へ含浸し易くする。具体的には、チラー装置１３ｂにより、所定の温度に調整された溶媒をジャケット１３ａに循環させて、ダイヘッド１２の温度を所定の温度に調整する。
【００２６】
次に、このようにダイヘッド１２の温度が調整された状態で、搬送装置１１により、ロール１１ｂの駆動、ひいては搬送路１１ａに載せた基材１００の搬送を開始し、ダイヘッド１２により、搬送中の基材１００にインク１０１を吐出する（第１の工程）。この際、シリンジポンプ１６によりダイヘッド１２へ供給されるインク１０１は、マニホールド１２ａで均一に広げられ、その均一化されたマニホールド１２ａ内のインク１０１が、所定の方向（ダイリップ１２ｂのスリットの方向）へ吐出される。
【００２７】
インク１０１の吐出を継続し、例えばカーボンブラック及び撥水材の目付量「２（ｍｇ／ｃｍ2）」で、基材１００上にインク１０１を塗布していく。そして、こうしてインク１０１の塗布された基材１００は、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂに搬送され、加熱される（第２の工程）。ハロゲンヒータ１４ａは、基材１００の表面側から、ハロゲンヒータ１４ｂは、基材１００の裏面側から、それぞれ電磁波を基材１００（ひいては塗布されたインク１０１）に照射する。そして、このハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの電磁波の照射により、基材１００上及びその内部のインク１０１が加熱されることになる。
【００２８】
ここで、基材１００は、基材保温用ヒータ１５により予め温度調整（保温）されている。これにより、効率よくインクの含浸性を制御することができるようになる。
また、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂは、ダイヘッド１２の吐出位置から基材１００の搬送方向へ所定の距離ｄ１２だけ離間している。また、距離ｄ１２は上記「ｖ×ｔ」なる値に、またハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの出力はインク１０１の含浸停止（又は含浸抑制）に十分な値に、それぞれ設定されている。このため、基材１００に塗布されたインク１０１は、ダイヘッド１２の吐出位置からハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの位置に搬送されるまでの区間（距離ｄ１２）において、所定の含浸量（深さｄ２１）まで基材１００内部へ含浸し、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの配設位置において、その加熱により粘度が上昇する（流動性が抑制される）ことで、基材１００への含浸が少なくとも抑制（好ましくは停止）する。すなわち、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂによる加熱を経て、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂよりも後ろに搬送された基材１００では、インク１０１の含浸は進行しなくなる。こうして、基材１００内部へのインク１０１の含浸度合が所望の度合に制御され、インク１０１が所定の含浸量（深さｄ２１）まで含浸し、表面に均一の厚さのインク１０１の膜が形成された基材１００が得られることになる。
【００２９】
次に、この基材１００を、例えば３５０℃で３０分、乾燥、焼成させ、燃料電池用ＧＤＬ（拡散層）を、カソード用及びアノード用のそれぞれについて作製する。そして、図５に示すように、カソード用及びアノード用の触媒層５２ａ，５２ｂの形成が完了した電解質層５１を、それらカソード用及びアノード用の拡散層５３ａ，５３ｂによって挟んで、例えばホットプレスにより接合し、さらにそのスタック構造体、すなわちＭＥＡ（膜−電極接合体）５０に、カソード用及びアノード用のセパレータ６０ａ，６０ｂを設けることにより、固体高分子型燃料電池を完成させる。こうした固体高分子型燃料電池では、アノード及びカソードのそれぞれに、燃料（水素を含むガス）及び酸化剤（空気等の酸素を含むガス）を供給することによって発電を行うことができる。
【００３０】
以上説明したように、この実施形態に係る燃料電池用ガス拡散層の製造装置及び製造方法によれば、以下のような効果が得られる。
【００３１】
（１）本実施形態に係る製造装置（塗布装置）は、温度に応じて粘度が変化するインク１０１を基材１００に連続的に塗布する装置であって、基材１００を搬送する搬送装置１１と、該搬送装置１１により搬送される基材１００にインク１０１を吐出するダイヘッド１２と、該ダイヘッド１２の吐出位置から基材１００の搬送方向へ所定の距離ｄ１２だけ離間した位置で、基材１００を部分的に温度調整する基材温調装置（ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂ）と、を備える。こうした装置であれば、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂにより基材１００の温度を調整することで、基材１００に塗布されたインク１０１の粘度を変化させて、その部分（ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの配設位置）における基材１００へのインク１０１の含浸度を制御（調整）することが可能になる。そしてこれにより、基材１００内部へのインク１０１の含浸度合を高い精度で制御することができることになる。
【００３２】
（２）本実施形態に係る製造装置では、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂが、「基材１００の搬送速度ｖ」と「インク１０１が基材１００において所定の含浸量（深さｄ２１）に達するのに要する時間ｔ」との積（ｖ×ｔ）に相当する距離ｄ１２だけ、ダイヘッド１２から基材１００の搬送方向（基板面と平行な方向）へ離間した位置に配置されている。このため、所定の含浸量（深さｄ２１）まで含浸した時に、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂによりその含浸を抑制又は停止させることができる。
【００３３】
（３）本実施形態に係る製造装置では、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂが、インク１０１の含浸の進行を抑制又は停止させる温度まで、基材１００の温度を上昇させる。ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの出力をこのように設定することで、そのハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの配設位置において確実にインク１０１の含浸の進行を抑制又は停止させることができる。
【００３４】
（４）本実施形態に係る製造装置では、インク１０１として、温度が高くなるほど粘度が高くなるものを採用した。こうしたインク１０１を採用した場合には、基材１００に電磁波を照射することにより基材１００を加熱する非接触式の加熱装置（ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂ）を用いることで、基材１００の所定部位について、高い精度で効率よく加熱することが可能になる。
【００３５】
（５）本実施形態に係る製造装置は、ダイヘッド１２の温度を調整するヘッド温調手段として、流体（溶媒）が流れる流路１３１ａを有してその溶媒との熱交換によりダイヘッド１２の温度を調整するジャケット１３ａを備える。こうしたジャケット１３ａによれば、安定した温度調整が可能となり、円滑で安定した基材１００へのインク１０１の塗工が可能になる。
【００３６】
（６）本実施形態に係る製造装置は、高い速度で（応答性よく）基材１００を加熱する（温度を上昇させる）ことができるハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂと、高い安定性で基材１００の温度を調整することができるジャケット１３ａとの両方を持つ。このため、基材１００について、応答性及び安定性のいずれにも優れた温度調整をすることができ、インク１０１の含浸度合を高い精度で制御することができる。
【００３７】
（７）本実施形態に係る製造装置は、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂとは別に、インク塗布前の基材１００の温度を調整する基材保温用ヒータ１５を備える。こうした基材保温用ヒータ１５を備えることで、インク塗布前の基材１００の温度を調整して、ダイヘッド１２の吐出位置からハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの位置に搬送されるまでの区間（距離ｄ１２）におけるインク１０１の温度、ひいてはインク１０１の含浸性を効率よく制御することが可能になる。
【００３８】
（８）しかも、状況（環境温度等）に応じてヒータ１５の出力を可変制御する制御装置１５ａを備える。これにより、基材１００の温度を一定に維持することができるようになる。
【００３９】
（９）本実施形態に係る製造装置では、ダイヘッド１２に充填されるインク１０１として、所定の量の増粘剤を添加した非イオン系インク（増粘剤添加量「１８％」）を採用した。図３及び図４に示したように、非イオン系増粘剤使用インクは、温度範囲「５℃〜６０℃」にて、粘度及び接触角を調整することができる。このため、基材１００内部への含浸度合を調整しやすい。
【００４０】
（１０）本実施形態に係る製造方法は、基材１００を搬送しつつ、その搬送される基材１００に、ダイヘッド１２によりインク１０１を塗布する第１の工程と、ダイヘッド１２の吐出位置から基材１００の搬送方向へ所定の距離ｄ１２だけ離間した位置で、第１の工程によりインクの塗布された基材１００を温度調整する第２の工程と、を備える。これにより、基材１００内部へのインク１０１の含浸度合を高い精度で制御することが可能になる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
上記実施形態では、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂを採用したが、他のヒータを用いるようにしてもよい。例えば非接触式の加熱装置としては、ランプヒータ等の短波長赤外線ヒータ、カーボンヒータ等の遠赤外線ヒータなども、適宜採用可能である。
【００４２】
上記実施形態では、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの出力を固定にした。しかしこれに限られず、例えばハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの出力を制御する制御装置を設け、状況（環境温度やインクの状態等）に応じてその出力を可変制御するようにしてもよい。
【００４３】
また、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの位置を、基板１００の搬送方向に移動できるようにしてもよい。例えば、搬送方向に平行にレールを設置し、このレール上を、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂを移動できるように構成してもよい。これにより、インクの変更や含浸量の変更に対応できる。
【００４４】
上記実施形態では、基材１００の搬送速度を固定にした。しかしこれに限られず、例えばロール１１ｂの回転速度を制御する制御装置を設け、状況（環境温度等）に応じてその搬送速度を可変制御するようにしてもよい。こうすることで、ダイヘッド１２の吐出位置からハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂの位置に搬送されるまでの区間（距離ｄ１２）におけるインク１０１の含浸度合を調整することが可能になる。
【００４５】
上記実施形態では、ダイヘッド１２に充填されるインク１０１として、温度が高くなるほど粘度が高くなる非イオン系インクを採用した。しかしこれに限られず、例えば温度が高くなるほど粘度が低くなるインク（例えば図３及び図４の表中の他のインク、ＰＶＡ増粘剤使用インク、ＨＥＣ増粘剤使用インク、ウレタン系増粘剤使用インクなど）を用いるようにしてもよい。なお、この場合においては、図６に示すように、ダイヘッド１２を冷却するジャケット１３ａに代えて、ダイヘッド１２全体を加熱するヒータ２３（ヘッド温調手段）を設けることが望ましい。こうすることで、インク１０１の吐出に先立ち、ダイヘッド１２内のインク１０１を加熱して、上記実施形態と同様、そのインク１０１を基材１００へ含浸し易くすることができる。また、基材１００を部分的に温度調整する基材温調装置としても、ハロゲンヒータ１４ａ，１４ｂに代えて、基材１００の所定部位に冷風を吹き付ける装置など、基材１００を部分的に冷却する冷却装置を設けることが望ましい。こうすることで、上記実施形態と同様、基材１００へのインク１０１の含浸度を制御（調整）することが可能になる。そして、この冷却装置を、インク１０１の含浸の進行を抑制又は停止させる温度まで基材１００の温度を下降させるものとする（具体的には出力を高める）ことで、その配設位置において確実にインク１０１の含浸の進行を抑制又は停止させることができる。
【００４６】
なお、温度が高くなるほど粘度が低くなるインクとしては、ウレタン系増粘剤使用インク（例えば増粘剤添加量「３％」）が有効である。先の図３及び図４に示されるように、ウレタン系増粘剤使用インクも、非イオン系増粘剤使用インクと同様、温度範囲「５℃〜６０℃」にて、粘度及び接触角を調整することができる。このため、基材１００内部への含浸度合を調整するのに適している。
【００４７】
上記実施形態及び変形例では、ジャケット１３ａ又はヒータ２３を、ダイヘッド１２全体を覆うように設けるようにした。しかしこれに限られず、ダイヘッド１２やインク１０１の特性に応じて、ジャケット１３ａ又はヒータ２３を、ダイヘッド１２の所定部位だけに設けるようにしてもよい。例えば図７に示すように、ダイヘッド１２の頂面及び両側面にそれぞれヒータ２３ａ〜２３ｃを設け、これらヒータ２３ａ〜２３ｃの出力を個別に又は一括に制御するようにしてもよい。
【００４８】
なお、インク１０１の温度を調整することにより、含浸の進行をどの程度抑制するか、（完全に）停止させるかは、適宜設計し、設計に応じて温度を設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の一実施形態に係る燃料電池用ガス拡散層の製造装置（塗布装置）の概要を示す図。
【図２】図１に示す製造装置に用いられるダイヘッドの立体構造を示す斜視図。
【図３】各種インクについて、温度と粘度との関係を示す表。
【図４】各種インクについて、温度と接触角との関係を示す表。
【図５】図１の製造装置により製造される固体高分子型燃料電池の概略構造を示す図。
【図６】図１に示す製造装置の変形例を示す図。
【図７】図１に示す製造装置の別の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１１  搬送装置
１２  ダイヘッド
１３ａ  ジャケット（ヘッド温調手段）
１４ａ，１４ｂ  ハロゲンヒータ（基材温調装置）
１５  基材保温用ヒータ
１５ａ  制御装置
２３ａ〜２３ｃ  ヒータ（ヘッド温調手段）
５３ａ、５３ｂ  拡散層（ＧＤＬ）
１００  ガス拡散層用基材
【図１】
2009245872.tif 000003
【図２】
2009245872.tif 000004
【図３】
2009245872.tif 000005
【図４】
2009245872.tif 000006
【図５】
2009245872.tif 000007
【図６】
2009245872.tif 000008
【図７】
2009245872.tif 000009