本發(fā)明涉及一種燃料電池的催化劑層修正方法和催化劑層修正裝置。

背景技術(shù)：

近年來，作為環(huán)境負荷少的電源，燃料電池受到了關(guān)注。燃料電池在理論上電極反應(yīng)的生成物是水，是對地球環(huán)境幾乎沒有不良影響的清潔的發(fā)電系統(tǒng)。特別地，固體高分子型燃料電池(pefc)由于在比較低的溫度下工作，因此被期待作為電動汽車用電源。固體高分子型燃料電池具有在電解質(zhì)膜上形成有催化劑層的膜催化劑層接合體(ccm：catalystcoatedmembrane(催化劑涂布膜))。作為制造膜催化劑層接合體的制造方法，一般已知如下一種方法：在轉(zhuǎn)印片上涂敷催化劑墨，將使催化劑墨干燥而形成的催化劑層轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜上來制造出膜催化劑層接合體。

在該制造方法中，有可能在轉(zhuǎn)印片上的催化劑層內(nèi)混入在制造工序中產(chǎn)生的催化劑的聚集物、異物。當在附著有聚集物、異物的狀態(tài)下將催化劑層轉(zhuǎn)印至電解質(zhì)膜時，使電解質(zhì)膜薄膜化，有可能產(chǎn)生膜催化劑層接合體的針孔。在將這樣的膜催化劑層接合體使用于燃料電池的情況下，成為電池性能下降的原因。

另一方面，在下述的專利文獻1中關(guān)于液晶顯示裝置的領(lǐng)域公開了以下方法：在通過激光去除在濾色器的基板形成彩色層的工序中產(chǎn)生的缺陷之后，使用涂布針涂布微量的墨。根據(jù)該方法，能夠排除由于缺陷而產(chǎn)生的各種問題。然而，這樣的方法在燃料電池領(lǐng)域中不是眾所周知的。

專利文獻1：日本特開平9-262520號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在將如上述那樣的電解質(zhì)膜被薄膜化的膜催化劑層接合體使用于燃料電池的情況下，由于成為電池性能下降的要因，因此擔心制造時的成品率下降。

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種催化劑層修正方法和催化劑層修正裝置，能夠提高制造時的膜催化劑層接合體的成品率。

用于解決問題的方案

達成上述目的的本發(fā)明所涉及的催化劑層修正方法是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片上的催化劑層轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜上來制造的膜催化劑層接合體的所述催化劑層進行修正的催化劑層修正方法。在催化劑層修正方法中，檢測所述催化劑層內(nèi)有無缺陷，根據(jù)檢測出的所述缺陷的尺寸和位置來去除所述缺陷，，對去除了所述缺陷的部分涂布與所述催化劑層對應(yīng)的修正墨來進行修補。

另外，達成上述目的的本發(fā)明所涉及的催化劑層修正裝置是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片上的催化劑層轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜上來制造的膜催化劑層接合體的所述催化劑層進行修正的催化劑層修正裝置。催化劑層修正裝置具有：檢測部，其檢測所述催化劑層內(nèi)有無缺陷；以及去除部，其根據(jù)由所述檢測部檢測出的所述缺陷的尺寸和位置來去除所述缺陷。催化劑層修正裝置還具有修補部，該修補部對由所述去除部去除了所述缺陷的部分涂布與所述催化劑層對應(yīng)的修正墨來進行修補。

發(fā)明的效果

根據(jù)上述的催化劑層修正方法和催化劑層修正裝置，在檢測出催化劑層內(nèi)的缺陷并去除缺陷之后，涂布修正墨進行修補，因此制造時的膜催化劑層接合體的成品率提高。因而，能夠提供一種能夠提高制造時的膜催化劑層接合體的成品率的催化劑層修正方法和催化劑層修正裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的催化劑層修正方法的流程圖。

圖2是表示嵌入有本實施方式所涉及的催化劑層修正方法的、制造膜催化劑層接合體的制造方法的流程圖。

圖3是表示嵌入有本實施方式所涉及的催化劑層修正裝置的、制造膜催化劑層接合體的制造裝置的圖。

圖4是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的涂敷工序的圖。

圖5是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的干燥工序的圖。

圖6是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的檢測工序的圖。

圖7是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的去除工序的圖。

圖8是表示向比缺陷大一圈的區(qū)域照射激光的情形的圖，圖8的(a)表示照射連續(xù)光的情況，圖8的(b)表示照射脈沖光的情況。

圖9是表示去除工序結(jié)束后的轉(zhuǎn)印片和催化劑層的圖。

圖10是表示在去除催化劑層內(nèi)的缺陷之后再次去除缺陷的情形的圖。

圖11是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的轉(zhuǎn)印工序的圖，圖11的(a)是表示單面轉(zhuǎn)印的情況的圖，圖11的(b)是表示雙面轉(zhuǎn)印的情況的圖。

圖12是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的剝離工序的圖。

圖13是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的修補工序的圖。

圖14是表示本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法的檢查工序的圖。

圖15是表示壓電噴墨方式的修補部的圖。

圖16是表示壓電噴墨方式的原理的圖。

圖17是配置一個壓電噴墨方式的涂布部的情況的圖。

圖18是交錯地配置多個壓電噴墨方式的涂布部的情況的圖。

圖19是利用壓電噴墨方式的修補工序的流程圖。

圖20是表示檢查圖像數(shù)據(jù)的圖形圖。

圖21是表示連續(xù)噴墨方式的修補部的圖。

圖22是表示連續(xù)噴墨方式的原理的圖。

圖23是表示交錯地配置多個連續(xù)噴墨方式的涂布部的情形的圖。

圖24是利用連續(xù)噴墨方式的修補工序的流程圖。

圖25是表示檢查圖像數(shù)據(jù)的圖形圖。

圖26是表示靜電噴墨方式的修補部的圖。

圖27是表示靜電噴墨方式的原理的圖。

圖28是表示靜電噴墨方式的涂布部的圖。

圖29是利用靜電噴墨方式的修補工序的流程圖。

圖30是表示閥式噴墨方式的修補部的圖。

圖31是表示閥式噴墨方式的原理的圖。

圖32是表示交錯地配置多個閥式噴墨方式的涂布部的情形的圖。

圖33是利用閥式噴墨方式的修補工序的流程圖。

圖34是表示利用本實施方式所涉及的制造膜催化劑層接合體的制造方法制造出的膜催化劑層接合體的圖。

圖35是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的催化劑層修正裝置的圖。

圖36是用于說明第二實施方式所涉及的去除工序的圖。

圖37是用于說明切換部的作用的圖。

具體實施方式

以下，參照添附的附圖并說明本發(fā)明的實施方式。此外，對附圖的說明中相同的要素附加相同的附圖標記，并省略重復(fù)說明。附圖的尺寸比率為了便于說明而被放大，存在與實際的比率不同的情況。

<第一實施方式>

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的催化劑層修正方法的流程圖。圖2是表示嵌入有本實施方式所涉及的催化劑層修正方法的、制造膜催化劑層接合體40的制造方法的流程圖。圖3是表示嵌入有本實施方式所涉及的催化劑層修正裝置180的、制造膜催化劑層接合體40的制造裝置100的圖。此外，在以下的說明中，將陽極側(cè)催化劑層221和陰極側(cè)催化劑層231統(tǒng)稱為催化劑層211。

概括來說，本實施方式所涉及的催化劑層修正方法是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片50上的催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上來制造的膜催化劑層接合體40的催化劑層211進行修正的催化劑層修正方法。如圖1所示，催化劑層修正方法檢測催化劑層211內(nèi)有無缺陷d(s101)，根據(jù)檢測出的缺陷d的尺寸和位置來去除缺陷d(s102)。然后，對去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補(s103)。

另外，在嵌入有上述催化劑層修正方法的、制造膜催化劑層接合體40的制造方法中，如圖2所示，在催化劑墨211a干燥而形成催化劑層211(s03)之后，檢測缺陷d的有無(s04)，并去除缺陷d(s07)。然后，在將催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上(s09)并從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50(s10)之后，對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b進行修補(s11)。

另外，概括來說，本實施方式所涉及的催化劑層修正裝置180是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片50上的催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上來制造的膜催化劑層接合體40的催化劑層211進行修正的催化劑層修正裝置180。如圖3所示，催化劑層修正裝置180具有：檢測部130，其檢測催化劑層211內(nèi)有無缺陷d；以及去除部140，其根據(jù)由檢測部130檢測出的缺陷d的尺寸和位置來去除缺陷d。催化劑層修正裝置180還具有修補部160，該修補部160在由去除部140去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補。以下進行詳細記述。

首先，參照圖3說明嵌入有本實施方式所涉及的催化劑層修正裝置180的、制造膜催化劑層接合體40的制造裝置100。

如圖3所示，制造膜催化劑層接合體40的制造裝置100具有涂敷部110、干燥部120、檢測部130、去除部140、轉(zhuǎn)印部150、修補部160以及檢查部170。檢測部130、去除部140、修補部160以及檢查部170構(gòu)成催化劑層修正裝置180。

接著，參照圖2、圖4～圖13說明制造膜催化劑層接合體40的制造方法。

首先，在調(diào)整工序s01中，調(diào)制催化劑墨211a。催化劑墨211a只要是將電極催化劑、電解質(zhì)以及溶劑適當混合得到即可，如有必要還適當混合有防水性高分子和/或增稠劑，其調(diào)整方法不特別地進行限制。例如將電解質(zhì)添加到極性溶劑中，對該混合液加熱、攪拌而將電解質(zhì)膜溶解于極性溶劑之后，對其添加電極催化劑，由此能夠調(diào)制催化劑墨211a?；蛘?，在使電解質(zhì)膜暫時分散懸浮于溶劑中之后，將該分散懸浮液與電極催化劑混合而能夠調(diào)制催化劑墨211a。

接著，如圖4所示，在涂敷工序s02中，利用涂敷部110在轉(zhuǎn)印片50上涂敷催化劑墨211a。涂敷部110例如能夠使用噴霧器、涂布機、或者噴墨等。構(gòu)成轉(zhuǎn)印片50的材料例如有etfe(乙烯-四氟乙烯共聚物)、ptfe(聚四氟乙烯)等氟系樹脂，但是不限定于此。

接著，如圖5所示，在干燥工序s03中，由干燥部120使轉(zhuǎn)印片50上的催化劑墨211a干燥而形成催化劑層211。干燥部120例如能夠使用暖風(fēng)干燥機、加熱板等。此時，分別形成在轉(zhuǎn)印片50上形成有陽極側(cè)催化劑層221的轉(zhuǎn)印片和在轉(zhuǎn)印片50上形成有陰極側(cè)催化劑層231的轉(zhuǎn)印片。

接著，如圖6所示，在檢測工序s04中，由檢測部130檢測在催化劑層211內(nèi)是否不存在缺陷d。檢測部130檢測缺陷d的位置和尺寸。檢測部130具有透射用光源131、反射用光源132以及攝像機133。透射用光源131和反射用光源132例如能夠使用led的線照明、區(qū)域照明等。攝像機133例如能夠使用ccd、cmos的區(qū)域攝像機、線攝像機。攝像機133的檢查分辨率例如是5μm～300μm，但是不限定于此。

作為缺陷d，例如列舉針孔、裂紋、突起狀或嵌入狀的污染異物、或者催化劑漿料的凝聚異物等。利用透射用光源131檢測針孔、裂紋。另外，利用反射用光源132檢測突起狀或嵌入狀的污染異物、催化劑漿料的凝聚異物。缺陷d的尺寸例如是50μm～數(shù)mm左右。

在檢測工序s04中判斷為在催化劑層211內(nèi)不存在缺陷d的情況下(s04：是(yes))，進入將催化劑層211轉(zhuǎn)印至電解質(zhì)膜21的轉(zhuǎn)印工序s05、從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50的剝離工序s06。轉(zhuǎn)印工序s05和剝離工序s06是與后述的轉(zhuǎn)印工序s09和剝離工序s10相同的工序，因此在后面記述詳細的說明。

另一方面，在檢測工序s04中判斷為在催化劑層211內(nèi)存在缺陷d的情況下(s04：否(no))，在進行了去除工序s07和去除確認工序s08之后進入轉(zhuǎn)印工序s09。以下，說明去除工序s07和去除確認工序s08。

接著，如圖7所示，在去除工序s07中，由去除部140去除催化劑層211內(nèi)的缺陷d。去除部140是具備顯微功能的激光振蕩裝置。在去除工序s07中，根據(jù)由攝像機133獲得的缺陷d的位置信息，通過去除部140具備的顯微功能的顯微圖像準確地識別缺陷位置來決定照射位置，并照射激光l。因此，能夠準確地對缺陷d照射激光l。

如圖7和圖8所示，由未圖示的掃描鏡向比缺陷d大一圈的區(qū)域a1照射激光l以去除缺陷d及其周邊的催化劑層211。激光l可以使用連續(xù)光和脈沖光中的任一個。在激光l為連續(xù)光的情況下，如圖8的(a)所示，使激光l連續(xù)地掃描。另外，在激光l為脈沖光的情況下，如圖8的(b)所示，使激光l斷續(xù)地掃描。

另外，激光l的波長例如為200nm～1000nm，但是不限定于此。由于激光l的波長而對缺陷d和周邊的催化劑層211加熱使其溶融、或者使催化劑層211內(nèi)的空氣膨脹而吹飛缺陷d和周邊的催化劑層211。此外，激光l的光斑直徑能夠通過調(diào)整未圖示的透鏡的配置位置來適當?shù)刈兏Ａ硗?，通過與缺陷d的尺寸相配合地自動決定照射輪廓，由此能夠使去除面積最小。另外，優(yōu)選的是，根據(jù)催化劑層211的厚度適當?shù)卦O(shè)定激光l的能量。例如，優(yōu)選的是，陰極側(cè)催化劑層231由于膜厚比陽極側(cè)催化劑層221厚，因此將激光l的能量設(shè)定得更高。

另外，轉(zhuǎn)印片50在后述的剝離工序s10中被剝離，因此去除部140能夠如圖9所示那樣在去除缺陷d時去除到轉(zhuǎn)印片50的形成催化劑層211的一側(cè)的表面50a為止。因而，能夠照射能量比較高的激光l去除到轉(zhuǎn)印片50的表面為止，從而生產(chǎn)速度提高。

接著，在去除確認工序s08中，由檢測部130判斷催化劑層211內(nèi)的缺陷d是否全部被去除。此外，去除確認工序s08也可以利用去除部140的顯微功能的顯微圖像進行。在判斷為缺陷d全部被去除的情況下(s08：是)，進入轉(zhuǎn)印工序s09。

另一方面，在判斷為缺陷d仍有殘留的情況下(s08：否)，返回去除工序s07。以下，作為一例，參照圖10的(a)～(c)詳細記述在催化劑層211內(nèi)配置有形成緩坡的嵌入狀的污染異物即缺陷d的情況下的去除工序s07和去除確認工序s08。

如圖10的(a)所示，在催化劑層211內(nèi)配置有嵌入狀的缺陷d的情況下，檢測部130檢測從催化劑層211突出的范圍a2。然后，去除部140向比范圍a2大一圈的范圍a3照射激光l。此時，利用去除部140的顯微功能觀察去除狀態(tài)并逐漸地去除直到在整個范圍a3的表面露出缺陷d為止(s07)。此時，如圖10的(b)所示，缺陷d殘留于催化劑層211內(nèi)(s08：否)。因此，返回去除工序s07，再次去除缺陷d。此時，向比范圍a3再大一圈的范圍a4照射激光l。其結(jié)果，如圖10的(c)所示，能夠?qū)⒋呋瘎?11內(nèi)的缺陷d全部去除。接著，說明轉(zhuǎn)印工序s09。

接著，如圖11所示，在轉(zhuǎn)印工序s09(s05)中，由轉(zhuǎn)印部150將催化劑層211轉(zhuǎn)印至電解質(zhì)膜21。轉(zhuǎn)印部150例如是熱壓裝置，能夠使用輥壓機、平壓機等。在是圖11的(a)所示的單面轉(zhuǎn)印的情況下，在轉(zhuǎn)印陽極側(cè)催化劑層221和陰極側(cè)催化劑層231中的一方之后，將背板b剝離，轉(zhuǎn)印陽極側(cè)催化劑層221和陰極側(cè)催化劑層231中的另一方。由此，在電解質(zhì)膜21的雙面形成陽極側(cè)催化劑層221和陰極側(cè)催化劑層231。另外，在是圖11的(b)所示的雙面轉(zhuǎn)印的情況下，一次在電解質(zhì)膜21的一個面轉(zhuǎn)印陽極側(cè)催化劑層221并在另一個面轉(zhuǎn)印陰極側(cè)催化劑層231。

接著，如圖12所示，在剝離工序s10(s06)中，從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50。在檢測工序s04中判斷為在催化劑層211內(nèi)不存在缺陷d的情況下(s04：是)，以上的制造工序結(jié)束。另一方面，在檢測工序s04中判斷為在催化劑層211內(nèi)存在缺陷d(s04：否)并進行了去除工序s07和去除確認工序s08時，接下來進行修補工序s11。

接著，如圖13所示，在修補工序s11中，由修補部160對去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補。此外，在圖13～圖18、圖21～圖23、圖26～圖28、圖30～圖32中簡單地示出在電解質(zhì)膜21的單面形成催化劑層211的情形。電解質(zhì)膜21被吸附配置在吸附臺st上。修正墨211b具有與催化劑墨211a同樣的成分。修補部160利用噴墨方式涂布修正墨211b。作為本實施方式所涉及的修補部160的噴墨方式，列舉壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、靜電噴墨方式、或者閥式噴墨方式。在后面記述關(guān)于各自的結(jié)構(gòu)和作用的詳細內(nèi)容。

接著，如圖14所示，在檢查工序s12中，由檢查部170檢查是否準確地修補了催化劑層211。檢查部170具有反射用光源和攝像機。此外，檢查部170也可以利用檢測部130或去除部140的顯微功能。在判斷為準確地修補了催化劑層211的情況下(s12：是)，結(jié)束制造工序。另一方面，在判斷為催化劑層211未被準確修補的情況下(s12：否)，返回修補工序s11，再次涂布修正墨211b。

通過以上的工序制造出本實施方式所涉及的膜催化劑層接合體40。

以下詳細記述修補工序s11。在修補工序s11中，修補部160利用噴墨方式涂布修正墨211b。噴墨方式能夠使用壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、靜電噴墨方式、或者閥式噴墨方式。以下說明各方式的結(jié)構(gòu)和作用。

<壓電噴墨方式>

圖15是表示壓電噴墨方式的修補部160a的圖。圖16是表示壓電噴墨方式的原理的圖。圖17是配置一個壓電噴墨方式的涂布部200的情況的圖。圖18是交錯地配置多個壓電噴墨方式的涂布部200的情況的圖。圖19利用壓電噴墨方式的修補工序s11a的流程圖。圖20是表示檢查圖像數(shù)據(jù)pd的圖形圖。

如圖15所示，壓電噴墨方式的修補部160a具有涂布部200、催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240。

涂布部200利用壓電噴墨方式在由去除部140去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。如圖16所示，涂布部200具有噴頭201、墨室202、噴嘴203以及壓電元件204。

在壓電噴墨方式中，從控制部240對壓電元件204施加電壓。其結(jié)果，壓電元件204變形而使墨室202內(nèi)的修正墨211b從噴嘴203向噴頭201的外部噴出。根據(jù)對壓電元件204施加電壓的次數(shù)和電壓的大小來進行對修正墨211b的液滴量的控制。此外，可以如圖17所示那樣具備一個涂布部200，也可以如圖18所示那樣具備多個涂布部200。在如圖17所示那樣具備一個涂布部200的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為能夠利用伺服滑動件等來沿寬度方向移動。另外，在如圖18所示那樣具備多個涂布部200的情況下，優(yōu)選為交錯地配置。通過交錯地配置，能夠在寬度方向上更密實地涂布修正墨211b。每一個噴頭201的噴嘴203的個數(shù)例如是128個～512個，但是不限定于此。

催化劑層傳感器210檢測電解質(zhì)膜21上的去除了缺陷d的部分p1。催化劑層傳感器210具有反射用光源和攝像機。此外，催化劑層傳感器210也可以利用檢測部130或去除部140的顯微功能。

在修正墨用容器220中儲存修正墨211b，利用未圖示的加壓部將修正墨211b加壓壓送到涂布部200的墨室202內(nèi)。另外，墨室202內(nèi)未被噴出的修正墨211b被回收到修正墨用容器220。

卷取輥230將在電解質(zhì)膜21上涂布有修正墨211b的膜催化劑層接合體40卷取。

控制部240包括rom、cpu以及ram?？刂撇?40對壓電元件204、催化劑層傳感器210以及卷取輥230等的各種動作進行控制。

接著，參照圖19說明壓電噴墨方式的修補工序s11a。

首先，由催化劑層傳感器210獲取檢查圖像數(shù)據(jù)pd(s111a)。此時，如圖20的左側(cè)所示，缺陷d被去除的部分p1作為白色的圖像、催化劑層211作為黑色的圖像而被獲取。

接著，使由催化劑層傳感器210獲取到的檢查圖像數(shù)據(jù)pd的黑白反轉(zhuǎn)(s112a)。此時，如圖20的右側(cè)所示，去除了缺陷d的部分p1被反轉(zhuǎn)為黑色的圖像，催化劑層211被反轉(zhuǎn)為白色的圖像。

接著，控制部240接收在s112a中將黑白反轉(zhuǎn)后的檢查圖像數(shù)據(jù)pd(s113a)。

接著，由涂布部200對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b(s114a)。具體地說，將修正墨211b供給到墨室202內(nèi)，并向壓電元件204發(fā)送信號而使壓電元件204變形，來涂布修正墨211b。僅對多個壓電元件204中的與修補的位置對應(yīng)的壓電元件204施加電壓而使其驅(qū)動，噴出修正墨211b。即，在s113a中由控制部240接收到的檢查圖像數(shù)據(jù)pd中，在黑色的位置涂布修正墨211b。

通過以上的工序制造出膜催化劑層接合體40。

在如上述那樣涂布部200的噴墨方式是壓電噴墨方式的情況下，能夠利用很多的壓電元件204準確地定位，因此能夠更準確地修補去除了缺陷d的部分p1。另外，如果是壓電噴墨方式，則能夠使液滴減小，因此能夠提高由修正墨211b形成的催化劑層211的形狀精度。

<連續(xù)噴墨方式>

圖21是表示連續(xù)噴墨方式的修補部160b的圖。圖22是表示連續(xù)噴墨方式的原理的圖。圖23是表示交錯地配置多個連續(xù)噴墨方式的涂布部300的情形的圖。圖24是利用連續(xù)噴墨方式的修補工序s11b的流程圖。圖25是表示檢查圖像數(shù)據(jù)pd的圖形圖。

如圖21所示，連續(xù)噴墨方式的修補部160b具有涂布部300、催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240。修補部160b還具有超聲波產(chǎn)生器310、電壓供給部320以及修正墨回收部330。催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240的結(jié)構(gòu)是與壓電噴墨方式的修補部160a相同的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。

涂布部300利用連續(xù)噴墨方式對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。如圖22所示，涂布部300具有噴頭301、墨室302、噴嘴303、激振源304、帶電電極305以及偏轉(zhuǎn)電極306。如圖23所示，交錯地配置多個涂布部300。此外，每一個噴頭301的噴嘴303的個數(shù)為1個～多個。

在連續(xù)噴墨方式中，首先，利用未圖示的泵來從噴嘴303噴射修正墨211b，使修正墨211b形成液柱。然后，利用超聲波產(chǎn)生器310使激振源304激振。其結(jié)果，墨室302內(nèi)的振動傳遞至形成為液柱的修正墨211b，使液柱中間收縮斷掉而形成液滴。然后，帶電電極305使修正墨211b的液滴帶電荷。然后，偏轉(zhuǎn)電極306對帶電荷的修正墨211b的液滴提供期望移動距離量的施加電極，其結(jié)果使液滴著落在去除了缺陷d的部分p1處。此外，在圖22中，左側(cè)的涂布部300的偏轉(zhuǎn)電極306提供比右側(cè)的涂布部300的偏轉(zhuǎn)電極306大的施加電極。其結(jié)果，從左側(cè)的涂布部300噴出的修正墨211b向右方向大幅地移動。

根據(jù)偏轉(zhuǎn)電極306對液滴提供施加電極的次數(shù)來進行對修正墨211b的液滴量的控制。另外，在偏轉(zhuǎn)電極306中，未被提供施加電極的液滴由修正墨回收部330回收，再次返回到修正墨用容器220。

接著，參照圖24說明連續(xù)噴墨方式的修補工序s11b。

首先，由催化劑層傳感器210獲取檢查圖像數(shù)據(jù)pd(s111b)。此時，如圖25所示，去除了缺陷d的部分p1作為白色的圖像、催化劑層211作為黑色的圖像而被獲取。

接著，根據(jù)檢查圖像數(shù)據(jù)pd，計算從基準位置bp起的修補位置距離(s112b)。具體地說，如圖25所示，計算從基準位置bp起的左右方向分量的的距離x1和上下方向分量的距離y1。

接著，根據(jù)檢查圖像數(shù)據(jù)pd計算修補尺寸(s113b)。具體地說，計算去除了缺陷d的部分p1的體積。

接著，將從基準位置bp起的修補位置距離和修補尺寸發(fā)送到控制部240。(s114b)

接著，由涂布部300對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b(s115b)。具體地說，帶電電極305使液滴帶電荷，偏轉(zhuǎn)電極306對規(guī)定的液滴提供施加電極，來使液滴著落在去除了缺陷d的部分p1處。

通過以上的工序制造出膜催化劑層接合體40。此外，也可以通過與壓電噴墨方式的涂布工序s11a相同的過程來涂布修正墨211b。

如上所述，在噴墨方式是連續(xù)噴墨方式的情況下，由于修正墨211b循環(huán)，因此能夠防止噴嘴303堵塞。

<靜電噴墨方式>

圖26是表示靜電噴墨方式的修補部160c的圖。圖27是表示靜電噴墨方式的原理的圖。圖28是表示靜電噴墨方式的涂布部400的圖。圖29是利用靜電噴墨方式的修補工序s11c的流程圖。

如圖26所示，靜電噴墨方式的修補部160c具有涂布部400、催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240。修補部160c還具有第一施加部410、第二施加部420以及電壓產(chǎn)生器430。催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240的結(jié)構(gòu)是與壓電噴墨方式的修補部160a相同的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。

涂布部400利用靜電噴墨方式對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。如圖27所示，涂布部400具有噴頭401、墨室402以及噴嘴403。如圖28所示，噴嘴403例如是注射針那樣的注射器噴嘴。此外，每一個噴頭401的噴嘴403的個數(shù)例如為5個，但是不限定于此。

如圖26所示，第一施加部410配置在涂布部400附近。利用電壓產(chǎn)生器430使第一施加部410帶負電。

如圖26所示，第二施加部420配置在電解質(zhì)膜21的與形成催化劑層211的一側(cè)的面相反側(cè)的面。利用電壓產(chǎn)生器430使第二施加部420帶負電。

在靜電噴墨方式中，首先，利用第一施加部410使涂布部400的噴頭401帶正電，其中，利用電壓產(chǎn)生器430使該第一施加部410帶負電。其結(jié)果，使從涂布部400噴出的修正墨211b帶正電。在此，與形成有催化劑層211的位置相比，去除了缺陷d的部分p1在圖27中的上下方向的厚度較薄，因此電阻變小。因而，在去除了缺陷d的部分p1處負電場變強，因此帶正電的修正墨211b自動著落在去除了缺陷d的部分p1處。根據(jù)對第一施加部410和第二施加部420施加的電壓的大小進行對修正墨211b的液滴量的控制。

接著，參照圖29說明靜電噴墨方式的修補工序s11c。與連續(xù)噴墨方式的修補工序s11b相比，靜電噴墨方式的修補工序s11c在將修補位置距離和修補尺寸發(fā)送到控制部240的工序(s114c)之后的工序中不同。因此，以下說明繼s114c的工序之后的工序。

由電壓產(chǎn)生器430對第一施加部410和第二施加部420施加電壓(s115c)。具體地說，使第一施加部410和第二施加部420帶負電。由此，使涂布部400的噴頭401帶正電，從而使從涂布部400噴出的修正墨211b帶正電。

接著，由涂布部400對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。此時，修正墨211b帶正電，去除了缺陷d的部分p1的負電場比形成催化劑層211的部分強，因此修正墨211b自動著落在去除了缺陷d的部分p1處。

通過以上的工序制造出膜催化劑層接合體40。此外，也可以通過與壓電噴墨方式的涂布工序s11a相同的過程來涂布修正墨211b。

如上所述，在噴墨方式是靜電噴墨方式的情況下，不對噴出方向進行控制，修正墨211b就自動著落在去除了缺陷d的部分p1處，因此修補工序s11c變得容易。

<閥式噴墨方式>

圖30是表示閥式噴墨方式的修補部160d的圖。圖31是表示閥式噴墨方式的原理的圖。圖32是表示交錯地配置多個閥式噴墨方式的涂布部500的情形的圖。圖33是利用閥式噴墨方式的修補工序s11d的流程圖。

如圖30所示，閥式噴墨方式的修補部160d具有涂布部500、催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240。催化劑層傳感器210、修正墨用容器220、卷取輥230以及控制部240是與壓電噴墨方式的修補部160a相同的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。

涂布部500利用閥式噴墨方式來在由去除部140去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。如圖31所示，涂布部500具有噴頭501、墨室502、噴嘴503以及閥504。

在閥式噴墨方式中，從控制部240向閥504發(fā)送信號。其結(jié)果，閥504在圖31中向下方向產(chǎn)生行程，來將墨室502內(nèi)的修正墨211b從噴嘴503向噴頭501的外部噴出。根據(jù)閥504的行程量、行程動作次數(shù)來進行對修正墨211b的液滴量的控制。每一個噴頭501的噴嘴503的個數(shù)為一個。此外，在圖31中示出左側(cè)的涂布部500的閥504的行程比右側(cè)的涂布部500的閥504的行程長的情形。其結(jié)果，能夠從左側(cè)的涂布部500噴出更多的修正墨211b。另外，如圖32所示，優(yōu)選交錯地配置涂布部500。

接著，參照圖33說明閥式噴墨方式的修補工序s11d。閥式噴墨方式的修補工序s11d相對于連續(xù)噴墨方式的修補工序s11b，僅涂布修正墨211b的工序s115d不同，因此僅關(guān)于涂布修正墨211b的工序s115d進行說明。

由涂布部500對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b。具體地說，向閥504發(fā)送信號，使閥504在圖31中向下方向產(chǎn)生行程來涂布修正墨211b。

通過以上的工序制造出膜催化劑層接合體40。

如上所述，在噴墨方式是閥式噴墨方式的情況下，與壓電噴墨方式相比，能夠使液滴變大，因此能夠提高修補速度。另外，還能夠應(yīng)對修正墨211b為高粘度的情況。此外，陰極側(cè)催化劑層231比陽極側(cè)催化劑層221厚，因此在對陰極側(cè)催化劑層231進行修正時，優(yōu)選應(yīng)用閥式噴墨方式。

以上說明了修補工序s11所涉及的4個噴墨方式。

如圖34所示，通過以上的工序制造出膜催化劑層接合體40。

如以上說明的那樣，本實施方式所涉及的催化劑層修正方法是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片50上的催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上來制造的膜催化劑層接合體40的催化劑層211進行修正的催化劑層修正方法。關(guān)于催化劑層修正方法，檢測催化劑層211內(nèi)有無缺陷d，根據(jù)檢測出的缺陷d的尺寸和位置去除缺陷d，對去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補。根據(jù)該修正方法，在檢測出催化劑層211內(nèi)的缺陷d并去除缺陷d之后，涂布修正墨211b進行修補，因此制造時的膜催化劑層接合體40的成品率提高。因而，能夠提供能夠提高制造時的膜催化劑層接合體40的成品率的催化劑層修正方法。

另外，在轉(zhuǎn)印片50上涂敷的催化劑墨211a干燥而形成催化劑層211之后，檢測有無缺陷d，并去除缺陷d。然后，在將催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上并從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50之后，對去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b進行修補。根據(jù)該修正方法，在從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50之后涂布修正墨211b進行修補，因此在最終工序中進行修補工序s11。因而，進一步提高制造時的膜催化劑層接合體40的成品率。

另外，利用噴墨方式涂布修正墨211b。根據(jù)修正方法，能夠精密地涂布修正墨211b，因此能夠使修補后的催化劑層211的形狀高精度化。

另外，噴墨方式是壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、靜電噴墨方式、或者閥式噴墨方式。在噴墨方式是壓電噴墨方式的情況下，能夠由很多的壓電元件204準確地定位，因此能夠更準確地對去除了缺陷d的部分p1進行修補。另外，如果是壓電噴墨方式，則能夠使液滴減小，因此能夠提高由修正墨211b形成的催化劑層211的形狀精度。另外，在噴墨方式是連續(xù)噴墨方式的情況下，由于修正墨211b循環(huán)，因此能夠防止噴嘴303堵塞。另外，在噴墨方式是靜電噴墨方式的情況下，不對修正墨211b的噴出方向進行控制，就能夠自動著落在去除了缺陷d的部分p1處，因此修補工序s11c變得容易。另外，在噴墨方式是閥式噴墨方式的情況下，與壓電噴墨方式相比，能夠使液滴變大，因此能夠提高修補速度。另外，還能夠應(yīng)對修正墨211b為高粘度的情況。

另外，通過向缺陷d照射激光l來去除缺陷d。根據(jù)該修正方法，能夠容易地控制激光l的照射方向，因此能夠適當?shù)厝コ毕載。

另外，在去除缺陷d之后且在涂布修正墨211b進行修補之前，再次檢測催化劑層211內(nèi)有無缺陷d。根據(jù)該修正方法，能夠更可靠地去除催化劑層211內(nèi)的缺陷d。

另外，在去除缺陷d時，連轉(zhuǎn)印片50的涂敷催化劑層211一側(cè)的表面都去除。根據(jù)該修正方法，能夠通過照射能量較高的激光l而連轉(zhuǎn)印片50的表面都去除，從而生產(chǎn)速度提高。

另外，在涂布修正墨211b進行修補之后，檢查催化劑層211的修補是否良好。根據(jù)該修正方法，能夠更可靠地修補催化劑層211。

另外，如以上說明的那樣，本實施方式所涉及的催化劑層修正裝置180是對通過將形成在轉(zhuǎn)印片50上的催化劑層211轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上來制造的膜催化劑層接合體40的催化劑層211進行修正的催化劑層修正裝置180。催化劑層修正裝置180具有：檢測部130，其檢測催化劑層211內(nèi)有無缺陷d；以及去除部140，其根據(jù)由檢測部130檢測出的缺陷d的尺寸和位置來去除缺陷d。催化劑層修正裝置180還具有修補部160(160a、160b、160c、160d)，該修補部160(160a、160b、160c、160d)在由去除部140去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，在檢測出催化劑層211內(nèi)的缺陷d并去除缺陷d之后，涂布修正墨211b進行修補，因此制造時的膜催化劑層接合體40的成品率提高。因而，能夠提供能夠提高制造時的膜催化劑層接合體40的成品率的催化劑層修正裝置180。

另外，檢測部130檢測轉(zhuǎn)印片50上涂敷的催化劑墨211a干燥而形成的催化劑層211內(nèi)有無缺陷d。另外，修補部160在被轉(zhuǎn)印到電解質(zhì)膜21上并剝離轉(zhuǎn)印片50后的催化劑層211中的去除了缺陷d的部分p1處涂布修正墨211b來進行修補。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，在從催化劑層211剝離轉(zhuǎn)印片50之后，涂布修正墨211b進行修補，因此在最終工序中進行修補工序s11。因而，制造時的膜催化劑層接合體40的成品率進一步提高。

另外，修補部160利用噴墨方式涂布修正墨211b。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，能夠精密地涂布修正墨211b，因此能夠使修補后的催化劑層211的形狀高精度化。

另外，噴墨方式是壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、靜電噴墨方式、或者閥式噴墨方式。在噴墨方式是壓電噴墨方式的情況下，能夠由很多的壓電元件204準確地定位，因此能夠更準確地對去除了缺陷d的部分p1進行修補。另外，如果是壓電噴墨方式，則能夠使液滴減小，因此能夠提高由修正墨211b形成的催化劑層211的形狀精度。另外，在噴墨方式是連續(xù)噴墨方式的情況下，由于修正墨211b循環(huán)，因此能夠防止噴嘴303堵塞。另外，在噴墨方式是靜電噴墨方式的情況下，不對修正墨211b的噴出方向進行控制，而自動地著落在去除了缺陷d的部分p1處，因此修補工序s11c變得容易。另外，在噴墨方式是閥式噴墨方式的情況下，與壓電噴墨方式相比，能夠使液滴變大，因此能夠提高修補速度。另外，還能夠應(yīng)對修正墨211b是高粘度的情況。

另外，去除部140通過向缺陷d照射激光l來去除缺陷d。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，能夠容易地控制激光l的照射方向，因此能夠適當?shù)厝コ毕載。

另外，檢測部130再次檢測去除了缺陷d的催化劑層211內(nèi)有無缺陷d。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，能夠更可靠地去除催化劑層211內(nèi)的缺陷d。

另外，去除部140去除到轉(zhuǎn)印片50的形成催化劑層211的一側(cè)的表面為止。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，能夠照射能量較高的激光l去除到轉(zhuǎn)印片50的表面為止，從而生產(chǎn)速度提高。

另外，還具有檢查部170，該檢查部170檢查被涂布修正墨211b進行了修補的催化劑層211的修補是否良好。根據(jù)該催化劑層修正裝置180，能夠更可靠地修補催化劑層211。

<第二實施方式>

接著，說明本發(fā)明的第二實施方式。與第一實施方式相同的部分省略說明，僅說明第二實施方式具有特征的地方。第二實施方式所涉及的催化劑層修正方法與第一實施方式所涉及的催化劑層修正方法相比，不同的是去除催化劑層內(nèi)的缺陷d的方法和涂布修正墨211b進行修補的方法。以下關(guān)于第二實施方式所涉及的去除工序和修補工序進行說明。

圖35是表示第二實施方式所涉及的催化劑層修正裝置600的圖。圖36是用于說明第二實施方式所涉及的去除工序的圖。圖37是用于說明切換部630的作用的圖。

如圖35所示，第二實施方式所涉及的催化劑層修正裝置600具有去除部610、修補部620、切換部630、第1三通閥640以及第2三通閥650。檢測部130和檢查部170的結(jié)構(gòu)與第一實施方式所涉及的催化劑層修正裝置180相同，因此省略圖示和說明。

去除部610具有壓電噴墨方式的涂布部200、溶劑容器611、缺陷回收噴嘴612、缺陷回收泵613以及缺陷回收容器614。涂布部200不限定于壓電噴墨方式，也可以是連續(xù)噴墨方式的涂布部300或者閥式噴墨方式的涂布部500。

在溶劑容器611中儲存有能夠溶解催化劑層211的溶劑s。作為溶劑s，使用酮類、醚類、酯類、烴類等溶解性高的溶劑。溶劑容器611中儲存的溶劑s被未圖示的加壓部加壓而進入涂布部200的墨室202，通過壓電元件204的變形而從噴嘴203噴出溶劑s。溶劑s如如圖36所示那樣被噴出到缺陷d附近，溶解配置在缺陷d周邊的催化劑層211。溶劑s也可以去除缺陷d。

缺陷回收噴嘴612如圖35和36所示那樣通過缺陷回收泵613對缺陷d和配置在缺陷d周邊的催化劑層211進行吸引來回收缺陷d。由缺陷回收噴嘴612回收的缺陷d被輸送到缺陷回收容器614。

修補部620具有壓電噴墨方式的涂布部200和修正墨用容器220。即，能夠?qū)?gòu)成去除部610的涂布部200和構(gòu)成修補部620的涂布部200作為同一裝置使用。此外，也能夠?qū)?gòu)成去除部610的涂布部200和構(gòu)成修補部620的涂布部200設(shè)為彼此不同的結(jié)構(gòu)。

第1三通閥640在修正墨211b與溶劑s之間切換向涂布部200的墨室202內(nèi)導(dǎo)入的液體。

第2三通閥650以使由涂布部200涂布的液體中的修正墨211b返回到修正墨用容器220、溶劑s返回到溶劑容器611的方式進行切換。

如圖37所示，切換部630將噴出修正墨211b之后的涂布部200的墨室202內(nèi)從修正墨211b切換為溶劑s。切換部630具有噴嘴罩631、溶劑容器632以及罩送液泵633。

噴嘴罩631構(gòu)成為能夠與涂布部200的噴嘴203相嵌合。在將噴嘴罩631嵌合于噴嘴203的狀態(tài)下，由罩送液泵633從溶劑容器632向噴嘴罩631與噴嘴203之間的空間輸送溶劑s。以下參照圖37詳細記述切換方法。

首先，從噴嘴203涂布修正墨211b(參照圖37的(a))。接著，使噴嘴罩631嵌合于噴嘴203(參照圖37的(b))。在該狀態(tài)下，由罩送液泵633將溶劑s填充于噴嘴罩631與噴嘴203之間的空間。接著，切換第1三通閥640，來向墨室202內(nèi)導(dǎo)入溶劑s(參照圖37的(c))。接著，從噴嘴203噴出溶劑s，將噴嘴203內(nèi)殘存的修正墨211b噴出到噴嘴罩631內(nèi)(參照圖37的(d))。接著，使噴嘴罩631離開噴嘴203(參照圖37的(e))。通過以上的工序，將涂布部200的墨室202內(nèi)從修正墨211b切換為溶劑s。

以下，說明第二實施方式所涉及的催化劑層修正方法的去除工序和修補工序。

在去除工序中，由去除部610去除缺陷d。具體地說，由涂布部200將能夠溶解催化劑層211的溶劑s涂布于配置在缺陷d周邊的催化劑層211。此時，催化劑層211配置在轉(zhuǎn)印片50上。然后，由缺陷回收噴嘴612對溶解的催化劑層211和缺陷d進行吸引，來回收并去除缺陷d。

在修補工序中，由修補部620對去除了缺陷d的部分p1處涂布與催化劑層211對應(yīng)的修正墨211b來進行修補。此時，催化劑層211配置在電解質(zhì)膜21上。涂布修正墨211b的方法與第一實施方式所涉及的方法相同，因此省略說明。

如以上說明的那樣，在第二實施方式所涉及的催化劑層修正方法中，通過將能夠溶解催化劑層211的溶劑s涂布于配置在缺陷d周邊的催化劑層211來去除缺陷d。根據(jù)該方法，能夠可靠地去除缺陷d。

另外，利用作為壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、或者閥式噴墨方式的噴墨方式涂布溶劑s，由與涂布溶劑s的涂布部200相同的涂布部200來涂布修正墨211b。根據(jù)該方法，能夠?qū)⑼坎既軇﹕的涂布部200與涂布修正墨211b的涂布部200兼用，因此能夠降低設(shè)備成本。

另外，如以上說明的那樣，在第二實施方式所涉及的催化劑層修正裝置600中，去除部610通過將能夠溶解催化劑層211的溶劑s涂布于配置在缺陷d周邊的催化劑層211，來去除缺陷d。根據(jù)該催化劑層修正裝置600，能夠可靠地去除缺陷d。

另外，去除部610利用作為壓電噴墨方式、連續(xù)噴墨方式、或者閥式噴墨方式的噴墨方式涂布溶劑s。由與構(gòu)成去除部610并涂布溶劑s的涂布部200相同的涂布部200來涂布修正墨211b。根據(jù)該催化劑層修正裝置600，能夠?qū)⑼坎既軇﹕的涂布部200與涂布修正墨211b的涂布部200兼用，因此能夠降低設(shè)備成本。

本發(fā)明并不僅限定于上述的實施方式，能夠在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行各種改變。

例如在第一實施方式中通過照射激光來去除缺陷d，在第二實施方式中通過涂布溶劑s來去除缺陷d，但是也能夠利用沖壓機的沖切來去除缺陷d。

另外，在上述的第一實施方式中，修補部160利用噴墨方式涂布修正墨211b。然而，不限定于此，也可以是超聲波噴霧器、超微粒子篩選產(chǎn)生噴霧器等噴霧法、注射器柱塞形式、單螺桿點膠機(moineaudispenser)、定量泵形式等擠出涂布法、或者刮刀涂布機等橡皮刮法。

另外，激光l的強度也可以是可變的。

附圖標記說明

21：電解質(zhì)膜；40：膜催化劑層接合體；50：轉(zhuǎn)印片；130：檢測部；140、610：去除部；160、160a、160b、160c、160d、620：修補部；170：檢查部；180、600：催化劑層修正裝置；200、300、400、500：涂布部；211：催化劑層；211a：催化劑墨；211b：修正墨；221：陽極側(cè)催化劑層；231：陰極側(cè)催化劑層；d：缺陷；l：激光；p1：去除了缺陷的部分；s：溶劑。