JPWO2016125240A1 - 触媒層修正方法、及び触媒層修正装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る触媒層修正方法を示すフローチャートである。図2は、本実施形態に係る触媒層修正方法が組み込まれた、膜触媒層接合体40の製造方法を示すフローチャートである。図3は、本実施形態に係る触媒層修正装置180が組み込まれた、膜触媒層接合体40の製造装置100を示す図である。なお、以下の説明において、アノード側触媒層221及びカソード側触媒層231を総称して触媒層211とする。
図15は、ピエゾインクジェット方式の補修部160Aを示す図である。図16は、ピエゾインクジェット方式の原理を示す図である。図17は、ピエゾインクジェット方式の塗布部200が1つ配置される場合の図である。図18は、ピエゾインクジェット方式の塗布部200が千鳥状に複数配置される場合の図である。図19は、ピエゾインクジェット方式による補修工程S11Aのフローチャートである。図20は、検査画像データPDを示すイメージ図である。
図21は、コンティニュアスインクジェット方式の補修部160Bを示す図である。図22は、コンティニュアスインクジェット方式の原理を示す図である。図23は、コンティニュアスインクジェット方式の塗布部300が千鳥状に複数配置される様子を示す図である。図24は、コンティニュアスインクジェット方式による補修工程S11Bのフローチャートである。図25は、検査画像データPDを示すイメージ図である。
次に、塗布部300によって、欠陥Dが除去された部分P1に、修正インク211Bを塗布する(S115B)。具体的には、荷電電極305が、液滴を荷電させ、偏向電極306が、所定の液滴に対して印加電極を与えて、液滴を欠陥Dが除去された部分P1に、着弾させる。
図26は、静電インクジェット方式の補修部160Cを示す図である。図27は、静電インクジェット方式の原理を示す図である。図28は、静電インクジェット方式の塗布部400を示す図である。図29は、静電インクジェット方式による補修工程S11Cのフローチャートである。
図30は、バルブインクジェット方式の補修部160Dを示す図である。図31は、バルブインクジェット方式の原理を示す図である。図32は、バルブインクジェット方式の塗布部500が千鳥状に複数配置される様子を示す図である。図33は、バルブインクジェット方式による補修工程S11Dのフローチャートである。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第1実施形態と共通する部分は説明を省略し、第2実施形態のみに特徴のある箇所について説明する。第2実施形態に係る触媒層修正方法は、第1実施形態に係る触媒層修正方法と比較して、触媒層内の欠陥Dを除去する方法及び修正インク211Bを塗布して補修する方法が異なる。以下、第2実施形態に係る除去工程及び補修工程に関して説明する。
40 膜触媒層接合体、
50 転写シート、
130 検出部、
140,610 除去部、
160,160A,160B,160C,160D,620 補修部、
170 検査部、
180,600 触媒層修正装置、
200,300,400,500 塗布部、
211 触媒層、
211A 触媒インク、
211B 修正インク、
221 アノード側触媒層、
231 カソード側触媒層、
D 欠陥、
L レーザー、
P1 欠陥が除去された部分、
S 溶剤。
[0005]
特許文献1:特開平9−262520号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0006]
上述のような電解質膜が薄膜化された膜触媒層接合体を燃料電池に用いた場合、電池性能の低下の要因となるために、製造時の歩留まりの低下が懸念される。
[0007]
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、製造時の膜触媒層接合体の歩留まりを向上させることのできる、触媒層修正方法及び触媒層修正装置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
[0008]
上記目的を達成する本発明に係る触媒層修正方法は、転写シート上に形成された触媒層を電解質膜上に転写することによって製造する膜触媒層接合体の前記触媒層を修正する触媒層修正方法である。触媒層修正方法は、前記転写シート上に塗工された触媒インクが乾燥して前記触媒層が形成された後に、前記触媒層内の欠陥の有無を検出する。そして、検出された前記欠陥のサイズ及び位置に基づいて前記欠陥を除去し、前記触媒層を前記電解質膜上に転写し、前記転写シートを前記触媒層から剥離する。そして、前記欠陥が除去された部分に、前記触媒層に対応する修正インクを塗布して補修する。
[0009]
また、上記目的を達成する本発明に係る触媒層修正装置は、転写シート上に形成された触媒層を電解質膜上に転写することによって製造する膜触媒層接合体の前記触媒層を修正する触媒層修正装置である。触媒層修正装置は、前記触媒層内の欠陥の有無を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記欠陥のサイズ及び位置に基づいて前記欠陥を除去する除去部と、を有する。触媒層修正装置は、前記除去部によって前記欠陥が除去された部分に、前記触媒層に対応する修正インクを塗布して補修する補修部をさらに有する。前記検出部は、前記転写シート上に塗工された触媒インクが乾燥して形成された前記触媒層内の前記欠陥の有無を検出する。前記補修部は、前記電解質膜上に転写され前記転写シートが剥離された前記触媒層のうち前記欠陥が除去された部分に前記修正インクを塗布して補修する。
発明の効果
[0010]
上記の触媒層修正方法及び触媒層修正装置によれば、触媒層内の欠陥を検出して、欠陥を除去した後に、修正インクを塗布して補修するため、製造時
Claims (20)
- 転写シート上に形成された触媒層を電解質膜上に転写することによって製造する膜触媒層接合体の前記触媒層を修正する触媒層修正方法であって、
前記触媒層内の欠陥の有無を検出し、
検出された前記欠陥のサイズ及び位置に基づいて前記欠陥を除去し、
前記欠陥が除去された部分に、前記触媒層に対応する修正インクを塗布して補修する、触媒層修正方法。 - 前記転写シート上に塗工された触媒インクが乾燥して前記触媒層が形成された後に、前記欠陥の有無を検出し、前記欠陥を除去し、
前記触媒層を前記電解質膜上に転写し、前記転写シートを前記触媒層から剥離した後に、前記欠陥が除去された部分に、前記修正インクを塗布して補修する、請求項1に記載の触媒層修正方法。 - インクジェット方式によって、前記修正インクを塗布する請求項1または2に記載の触媒層修正方法。
- 前記インクジェット方式は、ピエゾインクジェット方式、コンティニュアスインクジェット方式、静電インクジェット方式、またはバルブインクジェット方式である請求項3に記載の触媒層修正方法。
- 前記欠陥に、レーザーを照射することによって、前記欠陥を除去する請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒層修正方法。
- 前記触媒層を溶解可能な溶剤を、前記欠陥周辺に配置する前記触媒層に塗布することによって、前記欠陥を除去する請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒層修正方法。
- ピエゾインクジェット方式、コンティニュアスインクジェット方式、またはバルブインクジェット方式であるインクジェット方式によって前記溶剤を塗布し、前記溶剤を塗布する塗布部と同一の塗布部によって、前記修正インクを塗布する請求項6に記載の触媒層修正方法。
- 前記欠陥を除去した後であって前記修正インクを塗布して補修する前に、再度、前記触媒層内の欠陥の有無を検出する請求項1〜7のいずれか1項に記載の触媒層修正方法。
- 前記欠陥を除去する際に、前記転写シートの前記触媒層が形成される側の表面まで除去する請求項1〜8のいずれか1項に記載の触媒層修正方法。
- 前記修正インクを塗布して補修した後に、前記触媒層の補修の良否を検査する請求項1〜9のいずれか1項に記載の触媒層修正方法。
- 転写シート上に形成された触媒層を電解質膜上に転写することによって製造する膜触媒層接合体の前記触媒層を修正する触媒層修正装置であって、
前記触媒層内の欠陥の有無を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記欠陥のサイズ及び位置に基づいて前記欠陥を除去する除去部と、
前記除去部によって前記欠陥が除去された部分に、前記触媒層に対応する修正インクを塗布して補修する補修部と、を有する触媒層修正装置。 - 前記検出部は、前記転写シート上に塗工された触媒インクが乾燥して形成された前記触媒層内の前記欠陥の有無を検出し、
前記補修部は、前記電解質膜上に転写され前記転写シートが剥離された前記触媒層のうち前記欠陥が除去された部分に前記修正インクを塗布して補修する請求項11に記載の触媒層修正装置。 - 前記補修部は、インクジェット方式によって前記修正インクを塗布する請求項11または12に記載の触媒層修正装置。
- 前記インクジェット方式は、ピエゾインクジェット方式、コンティニュアスインクジェット方式、静電インクジェット方式、またはバルブインクジェット方式である請求項13に記載の触媒層修正装置。
- 前記除去部は、前記欠陥にレーザーを照射することによって、前記欠陥を除去する請求項11〜14のいずれか1項に記載の触媒層修正装置。
- 前記除去部は、前記触媒層を溶解可能な溶剤を、前記欠陥周辺に配置する前記触媒層に塗布することによって、前記欠陥を除去する11〜14のいずれか1項に記載の触媒層修正装置。
- 前記除去部は、ピエゾインクジェット方式、コンティニュアスインクジェット方式、またはバルブインクジェット方式であるインクジェット方式によって前記溶剤を塗布し、
前記除去部を構成し前記溶剤を塗布する塗布部と同一の塗布部によって、前記修正インクを塗布する請求項16に記載の触媒層修正装置。 - 前記検出部は、前記欠陥が除去された前記触媒層内の欠陥の有無を再度検出する請求項11〜17のいずれか1項に記載の触媒層修正装置。
- 前記除去部は、前記転写シートの前記触媒層が形成される側の表面まで除去する11〜18のいずれか1項に記載の触媒層修正装置。
- 前記修正インクが塗布され補修された前記触媒層の補修の良否を検査する検査部をさらに有する請求項11〜19のいずれか1項に記載の触媒層修正装置。
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