本发明涉及一边搬送长条带状的电解质膜，一边在电解质膜的表面形成电极层的膜-电极层接合体的制造装置和制造方法。
背景技术：
近年来，燃料电池作为机动车、手机等的驱动电源而受到了关注。燃料电池是通过燃料中含有的氢(h2)与空气中的氧(o2)的电化学反应而产生电力的发电系统。与其他电池相比，燃料电池具有发电效率高且环境负担小的优点。
燃料电池根据使用的电解质而存在几个种类。其中一种是使用离子交换膜(电解质膜)作为电解质的固体高分子型燃料电池(pefc：polymerelectrolytefuelcell，聚合物电解质燃料电池)。由于固体高分子型燃料电池可以在常温下动作并且可以实现小型轻量化，因此期待将其应用于机动车、便携设备。
固体高分子型燃料电池一般具有多个单元(cell)层叠的构造。一个单元通过由一对隔离件(separator)夹着膜-电极层接合体(mea：membrane-electrode-assembly，膜电极组件)的两侧而构成。膜-电极层接合体具有电解质膜和形成在电解质膜的两面的一对电极层。一对电极层中的一个是阳极，另一个是阴极。当含有氢的燃料气体接触阳极，并且空气接触阴极时，通过电化学反应产生电力。
典型地，在电解质膜的表面涂敷使含有铂(pt)的催化剂粒子分散在醇等溶剂中的催化剂油墨(电极膏)，并使该催化剂油墨干燥，由此制造出上述膜-电极层接合体。例如，专利文献1中记载了以往的膜-电极层接合体的制造技术。
专利文献1的制造装置中，电解质膜被保持在吸附辊的外周面。然后，一边使吸附辊旋转来搬送电解质膜，一边从涂敷喷嘴喷出电极油墨来在电解质膜的表面涂敷电极油墨。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2015-15258号公报
技术实现要素：
发明所要解决的问题
为了使燃料气体和空气高效地扩散，在电解质膜上形成的电极层为多孔状。因此，已知电极层容易因来自外部的压力而损伤，而且电极层容易从电解质膜剥离。因此，在管理膜-电极层接合体的品质方面，在制造膜-电极层接合体时能够检查并判断在电解质膜上形成的电极层有无缺陷的技术十分重要。尤其，电解质膜的背面被吸附辊吸附保持。因此，在管理膜-电极层接合体的品质方面，在从吸附辊分离后，检查在电解质膜的背面形成的电极层上是否产生了缺陷更加重要。
本发明是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种在膜-电极层接合体的制造装置中，在从吸附辊分离后，检查在电解质膜的背面形成的电极层上是否产生了缺陷，从而能够有效地对膜-催化剂接合体进行品质管理的技术。
解决问题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的第一发明是一种膜-电极层接合体的制造装置，所述膜-电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，具有：多个搬送辊，将长条带状的所述电解质膜在所述电解质膜的长度方向即搬送方向上搬送，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；吸附辊，用所述吸附辊的外周面的一部分吸附保持由多个所述搬送辊搬送的所述电解质膜的背面，并且所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转；材料供给部，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成第二电极层；以及一个以上的检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。
本发明的第二发明根据第一发明的制造装置，所述检查部具有用于检查所述第一电极层的外观的外观检查部。
本发明的第三发明根据第一发明或第二发明的制造装置，所述检查部具有：
合计担载量检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量和所述第二电极层中含有的所述第二催化剂粒子的担载量；以及运算部，从由所述合计担载量检查部得出的合计担载量中减去预先获取的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的第一担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的担载量。
本发明的第四发明根据第三发明的制造装置，所述检查部还具有第一担载量检查部，所述第一担载量检查部在所述电解质膜到达所述吸附辊前，检查所述电解质膜的背面的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的所述第一担载量。
本发明的第五发明根据第三发明或第四发明的制造装置，所述运算部根据所述合计担载量和所述第一担载量，求出所述第二催化剂粒子的第二担载量，所述检查部根据所述第二担载量是否为异常值，检查所述第一电极层。
本发明的第六发明根据第一发明至第五发明中的任一个制造装置，所述多孔基材搬送部一边使长条带状的多孔基材介于所述吸附辊与所述电解质膜之间，一边搬送所述多孔基材。
本发明的第七发明根据第一发明至第六发明中的任一个制造装置，所述多个搬送辊中的、比所述检查部更靠搬送方向下游侧的搬送辊配置在所述电解质膜的表面侧。
本发明的第八发明根据第一发明至第七发明中的任一个制造装置，所述制造装置还具有标记部，所述标记部基于所述检查部的检查结果，在被判断为存在缺陷的所述第一电极层附近进行标记。
本发明的第九发明根据第一发明至第八发明中的任一个制造装置，所述电解质膜的背面与所述第一电极层在露出的状态下，被所述吸附辊吸附保持。
本发明的第十发明是一种膜-电极层接合体的制造方法，所述膜-电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，所述制造方法包括：搬送工序a)，用吸附辊的外周面的一部分吸附保持长条带状的所述电解质膜的背面，并且一边使所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转，一边搬送所述电解质膜，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；工序b)，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成所述第二电极层；以及工序c)，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。
本发明的第十一发明根据第十发明的制造方法，所述工序c)包括工序d)，在所述工序d)中，检查所述第一电极层的外观。
本发明的第十二发明根据第十发明或第十一发明的制造方法，所述工序c)包括：工序e)，检查所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量和所述第二电极层中含有的所述第二催化剂粒子的担载量；以及工序f)，从通过所述工序e)得出的合计担载量中减去预先获取的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的第二担载量。
本发明的第十三发明根据第十二发明的制造方法，所述制造方法还包括：在所述电解质膜到达所述吸附辊前，检查所述电解质膜的背面的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的第一担载量的工序，所述工序f)中，从所述合计担载量中减去所述第一担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的所述第二担载量。
本发明的第十四发明根据第十二发明或第十三发明的制造方法，所述工序c)中，根据所述第二担载量是否为异常值，检查所述第一电极层。
本发明的第十五发明根据第十发明至第十四发明中的任一个制造方法，所述工序a)中，一边使长条带状的多孔基材介于所述吸附辊与所述电解质膜之间一边搬送所述多孔基材。
本发明的第十六发明根据第十发明至第十五发明中的任一种制造方法，在所述工序c)后，用配置在所述电解质膜的表面侧的多个搬送辊来搬送所述电解质膜。
本发明的第十七发明根据第十发明至第十六发明中的任一种制造方法，所述制造方法还包括工序g)，在所述工序g)中，基于所述工序c)的检查结果，在被判断为存在缺陷的所述第一电极层附近进行标记。
本发明的第十八发明基于第十发明至第十七发明中的任一种制造方法，在所述工序a)中，所述电解质膜的背面与所述第一电极层在露出的状态下，被所述吸附辊吸附保持。
发明效果
根据本发明的第一发明～第十八发明，能够在电解质膜从吸附辊分离后，检测在电解质膜上形成的第一电极层的损伤或异物附着等缺陷。由此，能够有效地对膜-电极层接合体进行品质管理，并且能够降低膜-电极层接合体的缺陷率。此外，能够基于检查结果，判断是否需要进行下一工序中的处理。因此，能够提高膜-电极层接合体的生产效率。
尤其，根据本发明的第二发明和第十一发明，能够检查在电解质膜上形成的第一电极层的形状或位置精度等缺陷。因此，能够更有效地对膜-电极层接合体进行品质管理。
尤其，根据本发明的第三发明和第十二发明，能够检查第二电极层中含有的第二催化剂粒子的担载量。
尤其，根据本发明的第四发明和第十三发明，能够在电解质膜被吸附辊吸附支承前，检查第一电极层中含有的第一催化剂粒子的担载量。
尤其，根据本发明的第五发明和第十四发明，能够基于第二催化剂粒子的担载量的检查结果检查第一电极层。结果，能够更多角度地检查第一电极层的缺陷。
尤其，根据本发明的第六发明和第十五发明，电解质膜隔着多孔基材被吸附辊吸附支承。因此，能够抑制附着在吸附辊上的异物等转移并附着在电解质膜上。
尤其，根据本发明的第七发明和第十六发明，在电解质膜从吸附辊分离后，电解质膜的背面不与搬送辊接触。因此，在从吸附辊分离后，能够防止第一电极层上发生损伤或异物转移附着等缺陷。结果，能够提高由检查部进行的检查的可靠性。
尤其，根据本发明的第八发明和第十七发明，能够基于检查部的检查结果，在电解质膜上进行标记。由此，能够更有效地对膜-电极层接合体进行品质管理。
尤其，根据本发明的第九发明和第十八发明，能够在电解质膜从吸附辊分离后，检查曾被吸附辊吸附保持并在电解质膜的背面露出的第一电极层。由此，能够更有效地对膜-电极层接合体进行品质管理。
附图说明
图1是示出膜-电极层接合体的制造装置的结构的图。
图2是吸附辊的下部附近的放大图。
图3是示出控制部与各部的连接的框图。
图4是示出担载量检查部检查催化剂粒子的样子的图。
图5是示出由控制部计算出的催化剂粒子的担载量的图。
图6是示出担载量检查部检查催化剂粒子的样子的图。
图7是示出由控制部计算出的催化剂粒子的担载量的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
1.制造装置的结构
图1是示出本发明的一个实施方式的膜-电极层接合体的制造装置1的结构的图。该制造装置1通过多个搬送辊在长度方向(搬送方向)上搬送作为长条带状基材的电解质膜，并在电解质膜的表面形成电极层，从而制造固体高分子型燃料电池用的膜-电极层接合体。如图1所示，本实施方式的膜-电极层接合体的制造装置1具有吸附辊10、多孔基材搬送部20、电解质膜供给部30、材料供给部40、干燥炉50、接合体回收部60、检查部70、标记部79以及控制部80。
吸附辊10是一边吸附保持多孔基材91和由多个搬送辊搬送的电解质膜92一边旋转的辊。吸附辊10具有圆筒状的外周面，该圆筒状的外周面具有多个吸附孔。吸附辊10的直径例如是200mm～1600mm。图2是吸附辊10的下部附近的放大图。如图2中的虚线所示，吸附辊10与具有马达等驱动源的旋转驱动部11连接。当使旋转驱动部11工作时，吸附辊10以水平延伸的轴心为中心旋转。需要说明的是，本实施方式的制造装置1中，多个搬送辊由后述的多个层叠基材搬入辊32和多个接合体搬出辊64构成。
作为吸附辊10的材料，例如使用多孔碳或多孔陶瓷等多孔材料。作为多孔陶瓷的具体例子，可以举出氧化铝(al2o3)或碳化硅(sic)的烧结体。多孔的吸附辊10上的气孔孔径例如是5μm以下，气孔率例如是15％～50％。
需要说明的是，可以使用金属作为吸附辊10的材料来替代多孔材料。作为金属的具体例子，可以举出sus等不锈钢或铁。在使用金属作为吸附辊10的材料的情况下，可以通过加工使吸附辊10的外周面形成微小的吸附孔。为了防止吸附痕迹的产生，优选吸附孔的直径为2mm以下。
吸附辊10的端面上设置有吸引口12。吸引口12与图外的吸引机构(例如，排气泵)连接。当使吸引机构工作时，在吸附辊10的吸引口12产生负压。然后，经由吸附辊10内的气孔，设置在吸附辊10的外周面上的多个吸附孔也产生负压。该负压使多孔基材91和电解质膜92被吸附保持在吸附辊10的外周面上，并且随着吸附辊10的旋转而以呈圆弧状的状态被搬送。
此外，如图2中的虚线所示，在吸附辊10的内部设置有多个水冷管13。从图外的供水机构向水冷管13供给被调节到规定温度的冷却水。在制造装置1工作时，吸附辊10的热量被作为导热介质的冷却水吸收。由此，吸附辊10被冷却。吸收了热量的冷却水被排出到图外的排液机构。
需要说明的是，可以在吸附辊10的内部设置温水循环机构或加热器等加热机构来代替后述的干燥炉50。该情况下，可以不在吸附辊10的内部设置水冷管，通过对设置在吸附辊10内部的加热机构进行控制，来控制吸附辊10的外周面的温度。
多孔基材搬送部20是用于向吸附辊10供给长条带状的多孔基材91，并且回收使用后的多孔基材91的部分。多孔基材91是具有许多细微气孔的能通气的基材。优先，多孔基材91由难以产生异物的材料形成。如图1所示，多孔基材搬送部20具有多孔基材供给辊21、多个多孔基材搬入辊22、多个多孔基材搬出辊23和多孔基材回收辊24。多孔基材供给辊21、多个多孔基材搬入辊22、多个多孔基材搬出辊23和多孔基材回收辊24均与吸附辊10平行地配置。
供给前的多孔基材91缠绕于多孔基材供给辊21。多孔基材供给辊21通过省略图示的电机的动力旋转。当多孔基材供给辊21旋转时，从多孔基材供给辊21放出多孔基材91。已放出的多孔基材91一边被多个多孔基材搬入辊22引导，一边沿着规定的搬入路径被搬送到吸附辊10的外周面。然后，多孔基材91被吸附保持在吸附辊10的外周面，随着吸附辊10的旋转而以呈圆弧状的状态被搬送。需要说明的是，为了便于理解，图2中将吸附辊10与被吸附辊10保持的多孔基材91空出间隔来表示。
多孔基材91以吸附辊10的轴心为中心，被搬送180°以上，优选被搬送270°以上。然后，多孔基材91从吸附辊10的外周面分离。从吸附辊10分离的多孔基材91被多个多孔基材搬出辊23引导，沿着规定的搬出路径被搬送到多孔基材回收辊24。多孔基材回收辊24通过省略图示的电机的动力旋转。由此，使用后的多孔基材91被多孔基材回收辊24卷取。
电解质膜供给部30是向吸附辊10的周围供给由电解质膜92和第一支承薄膜93这两层构成的层叠基材94，并且从电解质膜92剥离第一支承薄膜93的部分。
例如将氟系或烃系高分子电解质膜用作电解质膜92。作为电解质膜92的具体例子，可以举出含有全氟碳磺酸(perfluorocarbonsulfonicacid)的高分子电解质膜(例如，美国dupont公司制造的nafion(注册商标)、旭硝子(株式会社)制造的flemion(注册商标)、旭化成(株式会社)制造的aciplex(注册商标)、戈尔(gore)公司制造的goreselect(注册商标))。电解质膜92的膜厚度例如是5μm～30μm。电解质膜92因大气中的湿气而膨胀，另一方面随着湿度降低而收缩。即，电解质膜92具有容易随着大气中的湿度而变形的性质。
第一支承薄膜93是用于抑制电解质膜92变形的薄膜。使用机械强度高于电解质膜92并且形状保持功能优越的树脂作为第一支承薄膜93的材料。作为第一支承薄膜93的具体例子，可以举出pen(polyethylenenaphthalate，聚萘二甲酸乙二醇酯)或pet(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜。第一支承薄膜93的膜厚度例如是25μm～100μm。
如图1所示，电解质膜供给部30具有层叠基材供给辊31(电解质膜供给辊)、多个层叠基材搬入辊32、剥离辊33、多个第一支承薄膜搬出辊34和第一支承薄膜回收辊35。层叠基材供给辊31、多个层叠基材搬入辊32、剥离辊33、多个第一支承薄膜搬出辊34和第一支承薄膜回收辊35均与吸附辊10平行地配置。
供给前的层叠基材94以第一支承薄膜93位于外侧的方式缠绕于层叠基材供给辊31。本实施方式中，在电解质膜92的与第一支承薄膜93相反侧的面(以下称为“背面”)上预先形成有第一电极层9a。而且，第一电极层9a中含有第一催化剂粒子。在与该制造装置1不同的装置中，一边以辊对辊方式搬送由第一支承薄膜93和电解质膜92这两层构成的层叠基材94，一边在电解质膜92的背面间歇地涂敷电极材料，并对涂敷后的电极材料进行干燥，由此形成第一电极层9a。
层叠基材供给辊31通过省略图示的电机的动力旋转。当层叠基材供给辊31旋转时，层叠基材94被层叠基材供给辊31放出。已放出的层叠基材94一边被作为搬送辊的多个层叠基材搬入辊32引导，一边沿着规定的搬入路径，被搬送到剥离辊33。电解质膜92的背面与第一电极层9a不被支承薄膜覆盖而露出。
剥离辊33是用于从电解质膜92剥离第一支承薄膜93的辊。剥离辊33具有直径小于吸附辊10的圆筒状外周面。剥离辊33的至少外周面由弹性体形成。在吸附辊10的旋转方向上的比向吸附辊10导入多孔基材91的导入位置的稍靠下游侧，剥离辊33与吸附辊10邻接配置。此外，用省略图示的气缸对剥离辊33向吸附辊10侧加压。
如图2所示，由多个层叠基材搬入辊32搬入的层叠基材94被导入吸附辊10与剥离辊33之间。此时，电解质膜92的背面和第一电极层9a一起与被吸附辊10保持的多孔基材91的表面接触，第一支承薄膜93与剥离辊33的外周面接触。此外，层叠基材94在从剥离辊33受到的压力下被按压向吸附辊10侧。通过来自吸附辊10的吸引力，在被吸附辊10保持的多孔基材91的表面上产生负压。电解质膜92通过该负压被吸附在多孔基材91的表面。然后，电解质膜92与多孔基材91一起一边被吸附辊10保持，一边随着吸附辊10的旋转而以呈圆弧状的状态被搬送。需要说明的是，为了便于理解，图2中将被吸附辊10保持的多孔基材91与电解质膜92空出间隔来表示。
如此，本实施方式中，多孔基材91介于吸附辊10的外周面与电解质膜92之间。因此，吸附辊10的外周面不与在电解质膜92的背面形成的第一电极层9a直接接触。因此，能够抑制第一电极层9a的一部分附着在吸附辊10的外周面，或者异物从吸附辊10的外周面转移并附着在电解质膜92上。
另一方面，在吸附辊10与剥离辊33之间通过了的第一支承薄膜93从吸附辊10分离，并被搬送向多个第一支承薄膜搬出辊34侧。由此，第一支承薄膜93从电解质膜92剥离。结果，电解质膜92的背面的相反侧的面(以下称为“表面”)露出。已剥离的第一支承薄膜93一边被多个第一支承薄膜搬出辊34引导，一边沿着规定的搬出路径被搬送到第一支承薄膜回收辊35。第一支承薄膜回收辊35通过省略图示的电机的动力进行旋转。由此，第一支承薄膜93被第一支承薄膜回收辊35卷取。
材料供给部40是在吸附辊10的周围在电解质膜92的表面涂敷电极材料的机构。作为电极材料，例如使用一种将含有铂(pt)的第二催化剂粒子分散在醇等溶剂中的催化剂油墨(电极膏)。如图1所示，材料供给部40具有喷嘴41。在吸附辊10搬送电解质膜92的搬送方向上，喷嘴41设置在剥离辊33的下游侧。喷嘴41具有与吸附辊10的外周面相向的喷出口411。喷出口411是沿着吸附辊10的外周面水平地延伸的狭缝状开口。
喷嘴41与省略图示的电极材料供给源连接。当材料供给部40被驱动时，从电极材料供给源通过管道向喷嘴41供给电极材料。然后，从喷嘴41的喷出口411向电解质膜92的表面喷出电极材料。由此，在电解质膜92的表面涂敷电极材料。
本实施方式中，供给用管道与喷嘴41流路连接，通过使插装在供给用管道上的阀以一定的周期开闭，从喷嘴41的喷出口411断续地喷出电极材料。由此，沿搬送方向以一定的间隔在电解质膜92的表面间歇涂敷电极材料。但是，也可以使阀持续打开，沿搬送方向在电解质膜92的表面无缝地涂敷电极材料。
需要说明的是，作为电极材料中的催化剂粒子，使用在高分子型燃料电池的阳极或阴极发生燃料电池反应的材料。具体而言，能够将铂(pt)、铂合金、铂化合物等粒子用作催化剂粒子。作为铂合金的例子，例如可以举出由钌(ru)、钯(pd)、镍(ni)、钼(mo)、铱(ir)、铁(fe)等构成的组中选出的至少一种金属与铂的合金。一般地，使用铂作为阴极用电极材料，使用铂合金作为阳极用电极材料。从喷嘴41喷出的电极材料可以用于阴极或阳极。但是，对于在电解质膜92的表面和背面形成的电极层9a、9b，使用彼此极性相反的电极材料。
材料供给部40的喷嘴41和管道需要定期进行分解清洗等维护。因此，该制造装置1具有用于维护材料供给部40的维护场地2。本实施方式中，维护场地2配置在材料供给部40与第一支承薄膜回收辊35之间。在进行材料供给部40的维护时，操作者3站立在设置于维护场地2的立足点201上，对构成材料供给部40的部件进行清洗等。
干燥炉50是对在电解质膜92的表面上涂敷的电极材料进行干燥的部分。本实施方式的干燥炉50在由吸附辊10搬送电解质膜92的搬送方向上配置在材料供给部40的下游侧。此外，干燥炉50沿着吸附辊10的外周面被设置为圆弧状。干燥炉50在吸附辊10的周围，向电解质膜92的表面吹送加热的气体(热风)。于是，在电解质膜92的表面上涂敷的电极材料被加热，电极材料中的溶剂汽化。由此，干燥电极材料，在电解质膜92的表面上形成电极层(以下，称为“第二电极层9b”)。结果，得到由电解质膜92、第一电极层9a和第二电极层9b构成的膜-电极层接合体95。
接合体回收部60是将第二支承薄膜96贴附在膜-电极层接合体95上，并回收膜-电极层接合体95的部分。如图1所示，接合体回收部60具有第二支承薄膜供给辊61、多个第二支承薄膜搬入辊62、层压辊63、作为搬送辊的多个接合体搬出辊64和接合体回收辊65。第二支承薄膜供给辊61、多个第二支承薄膜搬入辊62、层压辊63、多个接合体搬出辊64和接合体回收辊65均与吸附辊10平行地配置。
供给前的第二支承薄膜96被缠绕于第二支承薄膜供给辊61。第二支承薄膜供给辊61通过省略图示的电机的动力进行旋转。当第二支承薄膜供给辊61旋转时，从第二支承薄膜供给辊61放出第二支承薄膜96。已放出的第二支承薄膜96一边被多个第二支承薄膜搬入辊62引导，一边沿着规定的搬入路径被搬送到层压辊63。
将机械强度高于电解质膜92并且形状保持功能优越的树脂用作第二支承薄膜96的材料。作为第二支承薄膜96的具体例，可以举出pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)或pet(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜。第二支承薄膜96的膜厚度例如是25μm～100μm。第二支承薄膜96可以与第一支承薄膜93相同。此外，也可以将被第一支承薄膜回收辊35卷取的第一支承薄膜93作为第二支承薄膜96从第二支承薄膜供给辊61放出。
层压辊63是用于在膜-电极层接合体95上贴附第二支承薄膜96的辊。作为层压辊63的材料，例如使用耐热性高的橡胶。层压辊63具有直径小于吸附辊10的圆筒状外周面。在吸附辊10的旋转方向上，层压辊63在干燥炉50的下游侧且在多孔基材91从吸附辊10分离的位置的上游侧并与吸附辊10邻接配置。此外，用省略图示的气缸对层压辊63向吸附辊10侧加压。
如图2所示，在层压辊63的内部，设置有通过通电来发热的加热器631。作为加热器631，例如使用封装加热器(sheathheater)。当对加热器631通电时，通过加热器631产生的热量，层压辊63的外周面被调节到比环境温度高的规定温度。需要说明的是，也可以使用放射温度计等温度传感器测定层压辊63的外周面的温度，并基于该测定结果，控制加热器631的输出，使得层压辊63的外周面处于一定的温度。
如图2所示，由多个第二支承薄膜搬入辊62搬入的第二支承薄膜96在吸附辊10的周围被导入搬送的膜-电极层接合体95与层压辊63之间。此时，第二支承薄膜96通过来自层压辊63的压力，被按压到膜-电极层接合体95上，并且被层压辊63的热量加热。结果，在电解质膜92的表面贴附第二支承薄膜96。在电解质膜92的表面上形成的第二电极层9b被夹在电解质膜92与第二支承薄膜96之间。
在吸附辊10与层压辊63之间通过了的贴附有第二支承薄膜96的膜-电极层接合体95被搬送向离开吸附辊10的方向。由此，膜-电极层接合体95从多孔基材91剥离。
此外，本实施方式中，按压辊66配置在层压辊63的附近。按压辊66在比吸附辊10与层压辊63之间的间隙更靠膜-电极层接合体95的搬送方向的下游侧，与层压辊63邻接配置。此外，用省略图示的气缸对按压辊66向层压辊63侧加压。从多孔基材91分离后的贴附有第二支承薄膜96的膜-电极层接合体95接着在层压辊63与按压辊66之间通过。由此，提高了第二支承薄膜96与电解质膜92的表面的密合性。
然后，贴附有第二支承薄膜96的膜-电极层接合体95一边接受后述的检查部70检查，一边被多个接合体搬出辊64引导。然后，贴附有第二支承薄膜96的膜-电极层接合体95沿着规定的搬出路径被搬送到接合体回收辊65。接合体回收辊65通过省略图示的电机的动力进行旋转。由此，贴附有第二支承薄膜96的膜-电极层接合体95以第二支承薄膜96位于外侧的方式被接合体回收辊65卷取。
如此，本实施方式的制造装置1中，依次进行从层叠基材供给辊31放出层叠基材94、从电解质膜92剥离第一支承薄膜93、对电解质膜92涂敷电极材料、由干燥炉50进行干燥、将第二支承薄膜96贴附到电解质膜92、由检查部70进行检查、将膜-电极层接合体95卷取到接合体回收辊65等各工序。由此，制造出在固体高分子型燃料电池的电极中使用的膜-电极层接合体95。电解质膜92始终被第一支承薄膜93、吸附辊10或第二支承薄膜96保持。由此，抑制了制造装置1中的电解质膜92的膨胀、收缩等变形。
控制部80是用于对制造装置1内的各部分进行动作控制的单元。图3是表示控制部80与制造装置1内的各部分的电连接关系的框图。如图3中示意性的所示，控制部80由具有cpu等运算部81、ram等存储器82以及硬盘驱动器等存储部83的计算机构成。在存储部83内，安装有用于执行膜-电极层接合体的制造处理的计算机程序p。
此外，如图3所示，控制部80分别与上述的吸附辊10的旋转驱动部11、吸附辊10的吸引机构、多孔基材供给辊21的电机、多孔基材回收辊24的电机、层叠基材供给辊31的电机、剥离辊33的气缸、第一支承薄膜回收辊35的电机、材料供给部40、干燥炉50、第二支承薄膜供给辊61的电机、层压辊63的气缸、层压辊63的加热器631、按压辊66的气缸、接合体回收辊65的电机、后述的检查部70以及标记部79可通信地连接。
控制部80通过将存储部83中存储的计算机程序p和数据暂时读取到存储器82中，并且运算部81基于该计算机程序p进行运算处理，由此对上述的各部分进行动作控制。由此，进行制造装置1中的膜-电极层接合体的制造处理。
2.关于检查部和标记部
接下来，说明上述的制造装置1中的检查部70和标记部79。
检查部70是检查在电解质膜92上形成的电极层9a、9b的机构。本实施方式的检查部70具有第一检查部71和第二检查部72。第一检查部71配置在层压辊63的在搬送方向上的下游侧，在电解质膜92从吸附辊10分离后，第一检查部71检查在电解质膜92上形成的电极层9a、9b。
第一检查部71具有外观检查部73和合计担载量检查部74a。外观检查部73是用于检查在电解质膜92上形成的电极层9a、9b的形状或形成位置等外观情况的机构。外观检查部73例如由透镜等光学系统以及具有ccd或cmos等拍摄元件的线传感器实现。但是，外观检查部73也可以由其他单元实现。由外观检查部73获取的图像被输入到控制部80并进行图像处理。然后，控制部80根据图像处理后的图像，判断电极层9a、9b有无形成位置异常、异物的附着以及损伤等缺陷。
如图1所示，本实施方式的外观检查部73具有用于检查第一电极层9a的外观检查部73a以及用于检查第二电极层9b的外观检查部73b。外观检查部73b配置在层压辊63的在搬送方向上的下游侧且配置在膜-电极层接合体95的表面侧，并透过第二支承薄膜96检查第二电极层9b的外观。此外，外观检查部73a配置在比外观检查部73b更靠搬送方向上的下游侧且配置在膜-电极层接合体95的背面侧，检查第一电极层9a的外观。由此，能够对第一电极层9a和第二电极层9b分别判断有无外观缺陷。此外，通过由吸附辊10吸附支承电解质膜92，也能够判断是否在第一电极层9a上产生了缺陷。
本实施方式的外观检查部73a从与作为搬送辊的接合体搬出辊64抵接的电解质膜92的背面侧来检查第一电极层9a的外观。搬送中的电解质膜92在与接合体搬出辊64抵接的位置上挠曲的情况得到了抑制。因此，外观检查部73b通过从背面检查该位置，能够更高精度地检查第一电极层9a的外观。
合计担载量检查部74a检查电极层9a、9b中的第一催化剂粒子和第二催化剂粒子的担载量。图4是示出由合计担载量检查部74a检查电极层9a、9b中的第一催化剂粒子和第二催化剂粒子的状况的图。图5是示出由控制部80计算出的电极层9a、9b中的第一催化剂粒子和第二催化剂粒子的担载量相对于电解质膜92的搬送距离的图。
如图1和图4所示，本实施方式的合计担载量检查部74a具有x射线照射部75a和x射线检测部76a。x射线照射部75a配置在电解质膜92的表面侧。x射线检测部76a配置在电解质膜92的背面侧。但是，也可以是x射线照射部75a配置在电解质膜92的背面侧，而x射线检测部76a配置在电解质膜92的表面侧。由x射线照射部75a照射的x射线通过第二支承薄膜96、第二电极层9b、电解质膜92和第一电极层9a，从背面侧射出。然后，从电解质膜92的背面侧射出的x射线被x射线检测部76a检测。
x射线照射部75a照射的x射线的一部分被第一电极层9a中的第一催化剂粒子和第二电极层9b中的第二催化剂粒子吸收。因此，被x射线检测部76a检测出的x射线的强度低于x射线照射部75a照射的x射线的强度。x射线检测部76a向控制部80输入检测出的x射线的强度。控制部80根据x射线照射部75a照射的x射线的强度与由x射线检测部76a检测出的x射线的强度之差，计算x射线透过率。然后，控制部80根据计算出的x射线透过率、预先存储的数据以及计算机程序，计算作为第一电极层9a中的第一催化剂粒子和第二电极层9b中的第二催化剂粒子的合计担载量的合计担载量d0。
第二检查部72配置在吸附辊10的在搬送方向上的上游侧，并检查在电解质膜92的背面形成的第一电极层9a。本实施方式的第二检查部72具有第一担载量检查部74b。图6是示出由第一担载量检查部74b检查第一电极层9a中的第一催化剂粒子的状况的图。图7是示出由控制部80计算出的第一电极层9a中的第一催化剂粒子的担载量相对于电解质膜92的搬送距离的图。
与合计担载量检查部74a同样地，第一担载量检查部74b具有x射线照射部75b和x射线检测部76b。x射线照射部75b配置在电解质膜92的表面侧。x射线检测部76b配置在电解质膜92的背面侧。x射线照射部75b照射的x射线通过电解质膜92、第一电极层9a和第一支承薄膜93从背面侧射出。然后，从电解质膜92的背面侧射出的x射线被x射线检测部76b检测。控制部80根据x射线照射部75b照射的x射线的强度与由x射线检测部76b检测出的x射线的强度之差，计算x射线透过率。然后，控制部80根据计算出的x射线透过率以及预先存储的数据和计算机程序，计算作为第一电极层9a中的第一催化剂粒子的担载量的第一担载量d1。
控制部80内的运算部81根据合计担载量d0与第一担载量d1之差，计算作为第二催化剂粒子的担载量的第二担载量。由此，能够判断第二电极层9b有无缺陷。此外，由于在第二电极层9b中产生缺陷的可能性低，若将第二催化剂粒子的担载量假定为大致一定，则通过从合计担载量d0中减去假定为大致一定的第二催化剂粒子的担载量，也能够计算从吸附辊10分离后的第一电极层9a中的第一催化剂粒子的担载量。该情况下，运算部81能够比较电解质膜92被吸附辊10吸附支承前的第一催化剂粒子的第一担载量d1与电解质膜92从吸附辊10分离后的第一催化剂粒子的担载量。由此，能够更多角度地判断第一电极层9a有无缺陷。
此外，控制部80在计算出的第二担载量是发生极端变化等的异常值的情况下，判断为有可能在第一电极层9a发生脱落等缺陷。如此，本实施方式的检查部70能够根据第二担载量是否为异常值，检查第一电极层9a。结果，能够更多角度地检查第一电极层9a的缺陷。
标记部79是在电解质膜92或第二支承薄膜96上进行标记的机构。标记部79进行的标记例如通过由喷墨喷出机构喷出标记用的油墨来实现。标记部79在被判断为存在缺陷的电极层9a、9b附近的电解质膜92或第二支承薄膜96上标记由检查部70进行的检查的结果。
然后，由制造装置1制造出的膜-电极层接合体95被切断，并且在电解质膜92的表面和背面上形成的电极层9a、9b上贴附气体扩散膜。此处，在气体扩散膜的贴附工序前，能够以标记作为记号而容易地除去被判断为存在缺陷的电极层9a、9b。因此，能够防止具有带缺陷的电极层9a、9b的膜-电极层接合体95被用于最终产品。结果，能够有效地对由制造装置1制造出的膜-电极层接合体95进行品质管理。
尤其，该制造装置1中，在膜-电极层接合体95从吸附辊10分离后，能够对于预先在电解质膜92上形成的第一电极层9a检查是否发生了损伤或异物附着等缺陷。因此，能够在制造装置1内发现因被吸附到吸附辊10而导致的第一电极层9a的品质下降。由此，能够有效地对膜-电极层接合体95进行品质管理，并且能够降低膜-电极层接合体95的缺陷率。此外，能够基于检查部70的检查结果，判断是否需要下一工序中的处理。因此，能够提高膜-电极层接合体95的生产效率。
此外，基于检查部70的检查结果，能够进行吸附辊10、多个搬送辊和喷嘴41的清洁等维护。此外，能够更换涂敷油墨(催化剂油墨)，还能确认涂敷油墨的调配配方。结果，能够降低膜-电极层接合体95的缺陷率，提高成品率。
此外，本实施方式中，多个搬送辊中，位于层压辊63的在搬送方向上的下游侧的多个接合体搬出辊64全部配置在电解质膜92的表面侧。即，在由第一检查部71进行了检查后，电解质膜92的背面不与接合体搬出辊64接触。因此，在由第一检查部71进行了检查后，能够抑制因第一电极层9a与搬送辊接触而导致第一电极层9a产生缺陷的情况。此外，位于层压辊63的在搬送方向上的下游侧的接合体搬出辊64隔着第二支承薄膜96与电解质膜92的表面接触。因此，能够抑制第二电极层9b产生缺陷。结果，能够提高由检查部70进行的检查的可靠性。
3.变形例
以上，说明了本发明的一个实施方式，但本发明不限于上述实施方式。
上述实施方式中，第二检查部72仅具有第一担载量检查部74b。然而，第二检查部72还可以具有用于检查第一电极层9a的外观的外观检查部。于是，可以比较电解质膜92被吸附辊10吸附支承前的第一电极层9a的外观与电解质膜92从吸附辊10分离后的第一电极层9a的外观。如此，能够更高精度地判断有无因电解质膜92被吸附辊10吸附支承而产生的第一电极层9a的缺陷。
此外，上述实施方式中，第一检查部71具有一个用于检查第一电极层9a的外观检查部73a和一个用于检查第二电极层9b的外观检查部73b。然而，第一检查部71也可以分别具有多个外观检查部73a、73b。此外，外观检查部73a、73b中，由于能够由任一方检查第一电极层9a和第二电极层9b的外观，因此可以省略另一方。
此外，上述实施方式的多个搬送辊中，一部分搬送辊可以是粘合辊。于是，搬送辊能够一边搬送电解质膜92，一边除去在电解质膜92上附着的异物。
此外，上述实施方式中，说明了从作为电解质膜供给辊的层叠基材供给辊31供给由电解质膜92和第一支承薄膜93这两层构成的层叠基材94的情况。然而，电解质膜供给辊也可以放出未贴附有第一支承薄膜93的电解质膜92。
此外，上述实施方式中，说明了接合体回收辊65卷取附着有第二支承薄膜96的电解质膜92的情况。然而，接合体回收辊65也可以卷取未贴附有第二支承薄膜96的电解质膜92。
此外，制造装置1的详细结构可以与本发明的各个附图不同。另外，上述实施方式和变形例中涉及的各要素在不产生矛盾的范围内可以适当组合。
附图标记说明
1、1a制造装置
2维护场地
3操作者
9a第一电极层
9b第二电极层
10吸附辊
20多孔基材搬送部
30电解质膜供给部
40材料供给部
63层压辊
64接合体搬出辊
65接合体回收辊
70检查部
71第一检查部
72第二检查部
73、73a、73b外观检查部
74a合计担载量检查部
74b第一担载量检查部
79标记部
80控制部
91多孔基材
92电解质膜
93第一支承薄膜
94层叠基材
95膜-电极层接合体
96第二支承薄膜