JP7020980B2 - 膜電極接合体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

膜電極接合体の製造方法及び製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池の膜電極接合体の製造方法及び製造装置に関する。
自動車の動力源として、ガソリン等を燃料とするエンジン、電気により駆動するモータ、エンジンとモータを組み合わせたものが実用化されている。近年、環境考慮の点から、燃料電池により発電された電気でモータを駆動する燃料電池車が注目されている。燃料電池は、アノード電極とカソード電極が電解質膜を挟んで構成される膜電極接合体に、空気と水素を供給し、電気エネルギーと水を生成するものである。
このような燃料電池に採用される膜電極接合体を製造する方法として、基材上に電極層を有する搬送シートの電極層側の面と、電解質膜とを熱圧着することで、電極層を電解質膜に転写し、搬送シートと基材とを電極層から剥離して膜電極接合体を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、熱圧着により基材の温度が上昇すると、搬送シートと基材との接着力が低下する。そのため、基材の熱が冷めないまま剥離を行うと、搬送シートと基材とが一体となって剥がれずに、基材上に電極層が残留してしまうことが問題となる。この問題を、特許文献１に記載された技術では、剥離前の基材を冷却機構により冷却することで解消しようとしている。
特開２０１０－２０５６７６号公報
しかし、特許文献１には、基材全体を、更には搬送シート全体を冷却するような構成しか記載されていない。そのため、より効率の良い冷却方法が求められる。
本発明は、基材から電極層を効率よく剥離できる膜電極接合体の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
（１） 本発明は、一対の電極層と、電解質膜（例えば、後述の電解質膜１２０）と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、接着層（例えば、後述の接着層１０１）を介して搬送シート（例えば、後述の搬送シート１１０）に接続され、前記一対の電極層のうちの一方の電極層（例えば、後述のカソード電極層１０３）が前記接着層とは反対側の面に形成された基材（例えば、後述の基材１０２）を、前記搬送シートとともに搬送する搬送工程と、前記一方の電極層を前記電解質膜に転写する転写工程と、前記基材から前記一方の電極層を剥離する剥離工程と、を備え、前記転写工程と前記剥離工程の間であって、前記剥離の起点部（例えば、後述の剥離の起点部１０５）に冷却ガスを吹き付けて冷却する冷却工程を有する膜電極接合体の製造方法に関する。
（２） （１）の膜電極接合体の製造方法において、前記転写工程は、転写金型（例えば、後述の転写金型２１）を閉じることで前記一方の電極層を前記電解質膜に転写し、前記冷却工程は、前記転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始してもよい。
（３） （２）の膜電極接合体の製造方法において、前記冷却工程は、前記転写金型が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止してもよい。
（４） （１）～（３）のいずれかの膜電極接合体の製造方法において、前記剥離工程は、前記基材と前記一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動するローラー（例えば、後述の第１剥離ロール４１、第２剥離ロール４２）により、前記基材から前記一方の電極層を剥離してもよい。
（５） また、本発明は、一対の電極層と、電解質膜（例えば、後述の電解質膜１２０）と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造装置（例えば、後述の製造装置１）において、接着層（例えば、後述の接着層１０１）を介して搬送シートに接続され、前記一対の電極層のうちの一方の電極層（例えば、後述のカソード電極層１０３）が前記接着層とは反対側の面に形成された基材（例えば、後述の基材１０２）を、前記搬送シートとともに搬送する搬送装置（例えば、後述の搬送装置１０）と、前記一方の電極層を前記電解質膜に転写する転写装置（例えば、後述の転写装置２０）と、前記基材から前記一方の電極層を剥離する剥離装置（例えば、後述の剥離装置４０）と、前記剥離の起点部（例えば、後述の剥離の起点部１０５）に指向し、冷却ガスを吹き付ける吹き付け装置（例えば、後述の吹き付け装置３１）を有する冷却装置（例えば、後述の冷却装置３０）と、を備えた膜電極接合体の製造装置に関する。
（６） （５）の膜電極接合体の製造装置において、前記吹き付け装置が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する制御装置（例えば、後述の制御装置３２）を更に備え、前記転写装置は、転写金型（例えば、後述の転写金型２１）を閉じることで前記一方の電極層を前記電解質膜に転写し、前記制御装置は、前記転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始してもよい。
（７） （５）又は（６）の膜電極接合体の製造装置において、前記剥離装置は、前記基材と前記一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動することにより前記基材から前記一方の電極層を剥離するローラー（例えば、後述の第１剥離ロール４１、第２剥離ロール４２）を備えてもよい。
（１） 本発明の膜電極接合体の製造方法は、一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、接着層を介して搬送シートに接続され、一対の電極層のうちの一方の電極層が接着層とは反対側の面に形成された基材を、搬送シートとともに搬送する搬送工程と、一方の電極層を電解質膜に転写する転写工程と、基材から一方の電極層を剥離する剥離工程と、を備え、転写工程と剥離工程の間であって、剥離の起点部に冷却ガスを吹き付けて冷却する冷却工程を有する。
（１）の発明によれば、剥離の起点部に冷却ガスを吹き付けることで、接着層が十分に硬化し、基材と搬送シートとの強固な接着力が得られる。これにより、剥離の起点部を起点として連続的に基材から電極層を剥離することができる。また、剥離の起点部を冷却するだけで、基材から電極層を効率よく剥離できる。
（２） （１）の膜電極接合体の製造方法において、転写工程は、転写金型を閉じることで一方の電極層を電解質膜に転写し、冷却工程は、転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始する。
（２）の発明によれば、転写金型が開き始めるときに剥離の起点部の冷却が開始されるので、効率良く剥離の起点部を冷却できる。
（３） （２）の膜電極接合体の製造方法において、冷却工程は、転写金型が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止する。
（３）の発明によれば、転写金型が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止するので、転写工程後すぐに剥離工程に移行できる。即ち、冷却工程による時間のロスが無いため、基材から電極層をより効率よく剥離できる。また、吹き付け時間を制限することで金型の温度影響を最小にすることができる。
（４） （１）～（３）のいずれかの膜電極接合体の製造方法において、剥離工程は、基材と一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動するローラーにより、基材から一方の電極層を剥離する。
（４）の発明によれば、ローラーが移動して剥離工程が行われるので、基材から電極層をより効率よく剥離できる。
（５） また、本発明は、一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造装置において、接着層を介して搬送シートに接続され、一対の電極層のうちの一方の電極層が接着層とは反対側の面に形成された基材を、搬送シートとともに搬送する搬送装置と、一方の電極層を電解質膜に転写する転写装置と、基材から一方の電極層を剥離する剥離装置と、剥離の起点部に指向し、冷却ガスを吹き付ける吹き付け装置を有する冷却装置と、を備えた膜電極接合体の製造装置に関する。
本発明の膜電極接合体の製造装置は、上記（１）の膜電極接合体の製造方法の発明を装置の発明としたものであるから、この膜電極接合体の製造方法とほぼ同じ効果を奏する。
（６） （５）の膜電極接合体の製造装置において、吹き付け装置が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する制御装置を更に備え、転写装置は、転写金型を閉じることで一方の電極層を電解質膜に転写し、制御装置は、転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始する。
本発明の膜電極接合体の製造装置は、上記（２）の膜電極接合体の製造方法の発明を装置の発明としたものであるから、この膜電極接合体の製造方法とほぼ同じ効果を奏する。
（７） （５）又は（６）の膜電極接合体の製造装置において、剥離装置は、基材と一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動することにより基材から一方の電極層を剥離するローラーを備える。
本発明の膜電極接合体の製造装置は、上記（４）の膜電極接合体の製造方法の発明を装置の発明としたものであるから、この膜電極接合体の製造方法とほぼ同じ効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造装置の全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の転写工程及び冷却工程を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の剥離工程を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の転写工程、冷却工程、剥離工程のタイムチャートである。
以下、本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る膜電極接合体の製造装置の全体構成図である。図２は、本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の転写工程及び冷却工程を説明するための模式図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の剥離工程を説明するための模式図である。図４は、本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法の転写工程、冷却工程、剥離工程のタイムチャートである。
本実施形態に係る製造装置１は、一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造装置である。図１に示すように、膜電極接合体の製造装置１は、搬送装置１０と、転写装置２０と、冷却装置３０と、剥離装置４０と、電解質膜搬送装置５０と、を備える。
搬送装置１０は、基材１０２を、搬送シート１１０とともに搬送する装置である。本実施形態においては、搬送装置１０は、カソード電極層１０３が形成された基材１０２を搬送する装置である。搬送装置１０は、搬送方向下流側に向けて（転写装置２０に向けて）基材１０２を、搬送シート１１０とともに搬送する。なお、以下において、搬送シート１１０の基材側の面を「搬送シート１１０の表面」ともいい、搬送シート１１０の表面と反対側の面を「搬送シート１１０の裏面」ともいう。
基材１０２は、接着層１０１を介して搬送シート１１０に接続される。また、基材１０２の接着層１０１とは反対側の面には、カソード電極層１０３が形成される。
接着層１０１としては、例えば、ＵＶ硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等の接着剤を硬化したものを用いることができる。接着剤を搬送シート１１０に塗布する手段としては、例えば、ディスペンサー、各種インクジェット、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター、スクリーン印刷機等を用いることができる。
基材１０２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ナイロン）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）をフィルム状に成型したもの等を用いることができる。コスト、取扱いを重視するのであればポリエチレンテレフタレート等入手しやすいもの、一方剥離性を重視するのであればポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系高分子材料が好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートの表面に剥離材をコートして剥離性を向上させたもの等を基材１０２に用いても良い。
搬送シート１１０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等をフィルム状に成型したもの、上記各種フィルムに適宜補強材を添加したもの等を用いることができる。
転写装置２０は、カソード電極層１０３を電解質膜１２０に転写する装置である。本実施形態においては、転写装置２０は、転写金型２１を有する。この転写金型２１が閉じることでカソード電極層１０３がシート状の電解質膜１２０に転写される。
具体的には、搬送装置１０によって、基材１０２が開いた状態の転写金型２１内に搬送される（図２（ａ）参照）。そして、搬送装置１０が停止し、転写金型２１が閉じて、カソード電極層１０３が電解質膜１２０と搬送シート１１０とによって挟持された状態でｔ１秒間、加熱、加圧される（図２（ｂ）、図４参照）。これにより、カソード電極層１０３が電解質膜１２０に転写される。
転写の条件は、接着層１０１、基材１０２、カソード電極層１０３、搬送シート１１０の材質等によって異なるが、例えば、１００～２００℃、１．７～５ＭＰａで行われることが好ましい。
続いて、転写金型２１が開いて、カソード電極層１０３が加熱、加圧された状態が解除される（図２（ｃ）、図４参照）。ここで、閉じた状態の転写金型２１が開き始めてから開き終わるまでの時間（ｔ２－ｔ１）は、１～１０秒である。なお、転写金型２１が開いた直後において、カソード電極層１０３は、電解質膜１２０に転写されているとともに、基材１０２及び接着層１０１を介して搬送シート１１０にも接続されている（図２（ｄ）参照）。また、本実施形態においては、転写金型２１が閉じてから、転写金型２１が完全に開くまでの期間、搬送装置１０は停止する。
冷却装置３０は、転写装置２０と剥離装置４０の間に配置される吹き付け装置３１を有する。本実施形態においては、冷却装置３０は、吹き付け装置３１と、制御装置３２とを備える。
吹き付け装置３１は、剥離の起点部１０５（基材１０２の下流側の部分）に指向し、冷却ガスを吹き付ける装置である。制御装置３２は、吹き付け装置３１が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する。制御装置３２は、転写装置２０（転写金型２１）と電気的に接続されている。
制御装置３２は、転写金型２１が開き始めるときに、つまり転写金型２１が閉じてからｔ１秒後に、吹き付け装置３１が冷却ガスの吹き付けを開始し（図２（ｃ）、図４参照）、転写金型２１が開き終わるとき（完全に開くとき）に、つまり転写金型２１が閉じてからｔ２秒後に、吹き付け装置３１が冷却ガスの吹き付けを停止するように（図２、図４（ｄ）参照）、吹き付け装置３１が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する。言い換えれば、閉じた転写金型２１が開き始めてから開き終わるまでの期間と、吹き付け装置３１が剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けるタイミングとが一致する。
上述したように、本実施形態においては、転写金型２１が閉じてから、転写金型２１が完全に開くまでの期間、搬送装置１０は停止するので、吹き付け装置３１が剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けている期間において、基材１０２は搬送方向に動かないことになる。これにより、指向した位置からずれが生じることなく、わずかな時間であっても、剥離の起点部１０５を確実に冷却できる。
冷却の条件は、接着層１０１、基材１０２、カソード電極層１０３、搬送シート１１０の材質等によって異なるが、例えば、剥離の起点部１０５の温度が１２０℃以下に冷却されるように冷却ガスの温度、風速等が設定されることが好ましい。また、冷却ガスの風速は５ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
剥離装置４０は、基材１０２からカソード電極層１０３を剥離する装置である。本実施形態においては、剥離装置４０は、第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２を備える。
第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２は、搬送方向下流側から上流側に向けて、移動するローラーである。
第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２は、いずれも搬送方向と垂直に延びる円柱状の部材である。第１剥離ロール４１は、第２剥離ロール４２よりも搬送方向上流側（剥離の起点部１０５側）に配置され、搬送シート１１０の裏面と当接する。第２剥離ロール４２は、第１剥離ロール４１よりも搬送方向下流側に配置され、搬送シート１１０の表面と当接する。また、第２剥離ロール４２の中心軸は、第１剥離ロール４１の中心軸よりも搬送方向に対して裏面側にずれている。
転写金型２１が開き終わると（つまり、転写金型２１が閉じてからｔ２秒後に）、第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２が搬送方向下流側から上流側に向けて移動する（図３（ａ）参照）。第１剥離ロール４１が、搬送シート１１０の剥離の起点部１０５が配置された部分の裏面を通過するときに、剥離の起点部１０５には、搬送シート１１０側と電解質膜１２０側のそれぞれに引っ張られる。ここで、剥離の起点部１０５が冷却されていることから、接着層１０１の強度が、基材１０２とカソード電極層１０３との界面の強度を上回る。そのため、基材１０２とカソード電極層１０３とが剥離の起点部１０５を起点として剥離する。
第１剥離ロール４１が更に上流側に移動すると、剥離が連続的に進行する（図３（ｂ）参照）。そのため、基材１０２上にカソード電極層１０３を残留することなく剥離が進行する。第１剥離ロール４１が搬送シート１１０の基材１０２が配置された部分の裏面を通過し、第２剥離ロール４２は、基材１０２とカソード電極層１０３の間を搬送方向下流側から上流側に向けて、通過する（図３（ｃ）参照）。このようにして、剥離装置４０は、基材１０２からカソード電極層１０３を剥離する。
基材１０２からカソード電極層１０３を剥離した第１剥離ロール４１、第２剥離ロール４２は、転写金型２１が閉じてからｔ３秒後に、下流側に戻る。それと同じタイミングで、搬送装置１０が作動して、接着層１０１及び基材１０２は搬送シート１１０とともに下流側に搬送される。また、電解質膜搬送装置５０が作動して、カソード電極層１０３は、シート状の電解質膜１２０とともに下流側に搬送される（図３（ｄ）、図４参照）。
その後、電解質膜１２０に、アノード電極が形成されて、燃料電池の膜電極接合体が得られる。
続いて、本発明の一実施形態に係る膜電極接合体の製造方法について、説明する。
本実施形態に係る膜電極接合体の製造方法は、一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造方法である。膜電極接合体の製造方法は、搬送工程と、転写工程と、冷却工程と、剥離工程とを備える。
搬送工程は、基材１０２を、搬送シート１１０とともに搬送する工程である。本実施形態においては、搬送工程は、カソード電極層１０３が形成された基材１０２を搬送する工程である。搬送工程は、搬送方向下流側に向けて基材１０２を、搬送シート１１０とともに搬送する。
基材１０２は、接着層１０１を介して搬送シート１１０に接続される。また、基材１０２の接着層１０１とは反対側の面には、カソード電極層１０３が形成される。
転写工程は、カソード電極層１０３を電解質膜１２０に転写する工程である。本実施形態においては、転写工程は、転写金型２１を有する。この転写金型２１が閉じることでカソード電極層１０３がシート状の電解質膜１２０に転写される。
具体的には、搬送装置１０によって、基材１０２が開いた状態の転写金型２１内に搬送される（図２（ａ）参照）。そして、搬送装置１０が停止し、転写金型２１が閉じて、カソード電極層１０３が電解質膜１２０と搬送シート１１０とによって挟持された状態でｔ１秒間、加熱、加圧される（図２（ｂ）、図４参照）。これにより、カソード電極層１０３が電解質膜１２０に転写される。
続いて、転写金型２１が開いて、カソード電極層１０３が加熱、加圧された状態が解除される（図２（ｃ）、図４参照）。ここで、閉じた状態の転写金型２１が開き始めてから開き終わるまでの時間（ｔ２－ｔ１）は、１～１０秒である。なお、転写金型２１が開いた直後において、カソード電極層１０３は、電解質膜１２０に転写されているとともに、基材１０２及び接着層１０１を介して搬送シート１１０にも接続されている（図２（ｄ）参照）。また、本実施形態においては、転写金型２１が閉じてから、転写金型２１が完全に開くまでの期間、搬送装置１０は停止する。
冷却工程は、転写工程と剥離工程の間であって、吹き付け装置３１が剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けて冷却する工程である。本実施形態においては、冷却工程は、制御工程と、吹き付け工程とを備える。
制御工程は、吹き付け装置３１が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する工程である。吹き付け工程は、制御されたタイミングで剥離の起点部１０５（基材１０２の下流側の部分）に指向した吹き付け装置３１が、冷却ガスを吹き付ける工程である。
制御工程は、転写金型２１が開き始めるときに、つまり転写金型２１が閉じてからｔ１秒後に、吹き付け装置３１が冷却ガスの吹き付けを開始し（図２（ｃ）、図４参照）、転写金型２１が開き終わるとき（完全に開くとき）に、つまり転写金型２１が閉じてからｔ２秒後に、吹き付け装置３１が冷却ガスの吹き付けを停止するように（図２（ｄ）、図４参照）、吹き付け装置３１が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する。言い換えれば、閉じた転写金型２１が開き始めてから開き終わるまでの期間と、吹き付け装置３１が剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けるタイミングとが一致する。
上述したように、本実施形態においては、転写金型２１が閉じてから、転写金型２１が完全に開くまでの期間、搬送装置１０は停止するので、吹き付け工程中に、基材１０２は搬送方向に動かないことになる。これにより、指向した位置からずれが生じることなく、わずかな時間であっても、剥離の起点部１０５を確実に冷却できる。
剥離工程は、基材１０２からカソード電極層１０３を剥離する工程である。本実施形態においては、剥離工程は、第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２を動作させることによって行われる。
転写金型２１が開き終わると（つまり、転写金型２１が閉じてからｔ２秒後に）、第１剥離ロール４１及び第２剥離ロール４２が搬送方向下流側から上流側に向けて移動する（図３（ａ）参照）。第１剥離ロール４１が、搬送シート１１０の剥離の起点部１０５が配置された部分の裏面を通過するときに、剥離の起点部１０５には、搬送シート１１０側と電解質膜１２０側のそれぞれに引っ張られる。ここで、剥離の起点部１０５が冷却されていることから、接着層１０１の強度が、基材１０２とカソード電極層１０３との界面の強度を上回る。そのため、基材１０２とカソード電極層１０３とが剥離の起点部１０５を起点として剥離する。
第１剥離ロール４１が更に上流側に移動すると、剥離が連続的に進行する（図３（ｂ）参照）。そのため、基材１０２上にカソード電極層１０３を残留することなく剥離が進行する。第１剥離ロール４１が搬送シート１１０の基材１０２が配置された部分の裏面を通過し、第２剥離ロール４２は、基材１０２とカソード電極層１０３の間を搬送方向下流側から上流側に向けて、通過する（図３（ｃ）参照）。このようにして、剥離工程は、基材１０２からカソード電極層１０３を剥離する。
基材１０２からカソード電極層１０３を剥離した第１剥離ロール４１、第２剥離ロール４２は、転写金型２１が閉じてからｔ３秒後に、下流側に戻る。それと同じタイミングで、搬送装置１０が作動して、接着層１０１及び基材１０２は搬送シート１１０とともに下流側に搬送される。また、電解質膜搬送装置５０が作動して、カソード電極層１０３は、シート状の電解質膜１２０とともに下流側に搬送される（図３（ｄ）、図４参照）。
その後、電解質膜１２０に、アノード電極が形成されて、燃料電池の膜電極接合体が得られる。
本実施形態の膜電極接合体の製造方法によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の膜電極接合体の製造方法は、一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、接着層１０１を介して搬送シート１１０に接続され、一対の電極層のうちの一方のカソード電極層１０３が接着層１０１とは反対側の面に形成された基材１０２を、搬送シート１１０とともに搬送する搬送工程と、一方のカソード電極層１０３を電解質膜１２０に転写する転写工程と、基材１０２から一方のカソード電極層１０３を剥離する剥離工程と、を備え、転写工程と剥離工程の間であって、剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けて冷却する冷却工程を有する。
このように、剥離の起点部１０５に冷却ガスを吹き付けることで、接着層１０１が十分に硬化し、基材１０２と搬送シート１１０との強固な接着力が得られる。これにより、剥離の起点部１０５を起点として連続的に基材１０２からカソード電極層１０３を剥離することができる。また、剥離の起点部１０５を冷却するだけで、基材１０２からカソード電極層１０３を効率よく剥離できる。
（２）転写工程は、転写金型２１を閉じることで一方のカソード電極層１０３を電解質膜１２０に転写し、冷却工程は、転写金型２１が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始する。
このように、転写金型２１が開き始めるときに剥離の起点部１０５の冷却が開始されるので、効率良く剥離の起点部１０５を冷却できる。
（３）冷却工程は、転写金型２１が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止する。
このように、転写金型２１が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止するので、転写工程後すぐに剥離工程に移行できる。即ち、冷却工程による時間のロスが無いため、基材１０２からカソード電極層１０３をより効率よく剥離できる。
（４）剥離工程は、基材１０２と一方のカソード電極層１０３の間を搬送方向下流側から上流側に移動するローラー（第１剥離ロール４１、第２剥離ロール４２）により、基材１０２から一方のカソード電極層１０３を剥離する。
このように、ローラーが移動して剥離工程が行われるので、基材１０２からカソード電極層１０３をより効率よく剥離できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、製造装置１は、搬送シート１１０と基材１０２とをカソード電極層１０３から剥離する剥離装置４０を有する例を説明したが、電極層は、カソード電極層１０３ではなくアノード電極層であってもよい。この場合、製造装置は、基材１０２からアノード電極層を効率よく剥離できる。
１ 製造装置
１０ 搬送装置
２０ 転写装置
３０ 冷却装置
３１ 吹き付け装置
４０ 剥離装置
１０１ 接着層
１０２ 基材
１０３ カソード電極層
１０５ 剥離の起点部
１１０ 搬送シート

Claims (5)

  1. 一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、
    接着層を介して搬送シートに接続され、前記一対の電極層のうちの一方の電極層が前記接着層とは反対側の面に形成された基材を、前記搬送シートとともに搬送する搬送工程と、
    前記一方の電極層を前記電解質膜に転写する転写工程と、
    前記基材から前記一方の電極層を剥離する剥離工程と、を備え、
    前記転写工程と前記剥離工程の間であって、前記剥離の起点部に冷却ガスを吹き付けて冷却する冷却工程を有し、
    前記転写工程は、転写金型を閉じることで前記一方の電極層を前記電解質膜に転写し、
    前記冷却工程は、前記転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始し、
    前記基材は前記接着層によって前記搬送シートに接続され、前記接着層は硬化した接着剤である膜電極接合体の製造方法。
  2. 前記冷却工程は、前記転写金型が開き終わるときに冷却ガスの吹き付けを停止する請求項１に記載の膜電極接合体の製造方法。
  3. 前記剥離工程は、前記基材と前記一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動するローラーにより、前記基材から前記一方の電極層を剥離する請求項１又は２に記載の膜電極接合体の製造方法。
  4. 一対の電極層と、電解質膜と、を備えた燃料電池の膜電極接合体の製造装置において、
    接着層を介して搬送シートに接続され、前記一対の電極層のうちの一方の電極層が前記接着層とは反対側の面に形成された基材を、前記搬送シートとともに搬送する搬送装置と、
    前記一方の電極層を前記電解質膜に転写する転写装置と、
    前記基材から前記一方の電極層を剥離する剥離装置と、
    前記剥離の起点部に指向し、冷却ガスを吹き付ける吹き付け装置を有する冷却装置と、
    前記吹き付け装置が冷却ガスを吹き付けるタイミングを制御する制御装置と、を備え、
    前記転写装置は、転写金型を閉じることで前記一方の電極層を前記電解質膜に転写し、
    前記制御装置は、前記転写金型が開き始めるときに冷却ガスの吹き付けを開始し、
    前記基材は前記接着層によって前記搬送シートに接続され、前記接着層は硬化した接着剤である膜電極接合体の製造装置。
  5. 前記剥離装置は、前記基材と前記一方の電極層の間を搬送方向下流側から上流側に移動することにより前記基材から前記一方の電極層を剥離するローラーを備える請求項４に記載の膜電極接合体の製造装置。
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