特許 7258725 サブガスケット付膜電極接合体の製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-07

(45)【発行日】2023-04-17

(54)【発明の名称】サブガスケット付膜電極接合体の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/0286 20160101AFI20230410BHJP

   B29C 65/00 20060101ALI20230410BHJP

   H01M 8/0273 20160101ALI20230410BHJP

   H01M 8/1004 20160101ALI20230410BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20230410BHJP

【ＦＩ】

H01M8/0286

B29C65/00

H01M8/0273

H01M8/1004

H01M8/10 101

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019207131

(22)【出願日】2019-11-15

(65)【公開番号】P2021082414

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-06-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】柳沢 暢生

(72)【発明者】

【氏名】高木 善則

(72)【発明者】

【氏名】岡田 広司

【審査官】高木 康晴

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５１５３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６０６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６５８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４２４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９９５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５１５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８６１３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／１０

Ｈ０１Ｍ ８／０２

Ｂ２９Ｃ ６５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電解質膜と、前記電解質膜の一方側に位置する第１触媒層と、前記電解質膜の他方側に位置する第２触媒層とを有する膜電極接合体にサブガスケットフィルムが付加されたサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記膜電極接合体と、前記膜電極接合体の一方側に貼り付けられた長尺帯状の第１サブガスケットフィルムと、を含む第１基材を搬送する第１搬送機構と、
前記第１搬送機構によって搬送される前記第２触媒層の位置を特定する位置特定部と、
長尺帯状の第２サブガスケットフィルムを有するサブガスケット基材を搬送する第２搬送機構と、
前記位置特定部によって特定される前記第２触媒層の位置に応じて、前記第２搬送機構によって搬送される前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２触媒層に対応する形状の対応領域と、当該対応領域以外の非対応領域とに分離する切断部を設ける切断機構と、
前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムを、前記対応領域の位置と前記第２触媒層の位置とを合わせつつ、前記第１基材の他方側に貼り付ける貼付機構と、
を備える、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項2】

請求項１のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムの一方側に位置する第１バックシートを有する、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムと前記膜電極接合体との間に、前記第１触媒層に対応する形状の第１カバーフィルムを有するとともに、前記第１カバーフィルムの縁部に沿って、前記第１サブガスケットフィルムを貫通する第１切断部を有する、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記サブガスケット基材は、第２サブガスケットフィルムの一方側に位置する長尺帯状の第２バックシートさらに有する、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記サブガスケット基材は、前記第２サブガスケットフィルムの他方側に、長尺帯状の第２カバーフィルムをさらに含み、
前記切断機構は、前記第２触媒層に対応する形状に沿って、前記第２カバーフィルムおよび前記第２サブガスケットフィルムを貫通する第２切断部を前記サブガスケット基材に設け、
前記切断部が設けられた前記サブガスケット基材から、前記第２カバーフィルムの前記非対応領域を除去する第１除去機構、
をさらに備える、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記第２サブガスケットフィルムの前記対応領域を除去する第２除去機構、
をさらに備える、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記切断機構は、
前記第２サブガスケットフィルムを切断する切断刃と、
前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に前記切断刃を移動させる移動機構と、
を備える、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムの長手方向に間隔をあけて複数の前記第２触媒層を含み、
前記切断機構は、複数の前記第２触媒層の間隔に合わせて、前記第２サブガスケットフィルムに前記切断部を設ける、サブガスケット付膜電極接合体の製造装置。

【請求項9】

電解質膜と、前記電解質膜の一方側に位置する第１触媒装置と、前記電解質膜の他方側に位置する第２触媒層とを有する膜電極接合体にサブガスケットが付加されたサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、
（ａ） 前記膜電極接合体と、前記膜電極接合体の一方側に貼り付けられ長尺帯状の第１サブガスケットフィルムと、を含む第１基材を搬送する工程と、
（ｂ） 前記工程（ａ）によって搬送される前記第２触媒層の位置を特定する工程と、
（ｃ） 長尺帯状の第２サブガスケットフィルムを含むサブガスケット基材を搬送する工程と、
（ｄ） 前記工程（ｂ）によって特定される前記第２触媒層の位置に応じて、前記工程（ｃ）によって搬送される前記第２サブガスケットフィルムを、前記第２触媒層に対応する形状の対応領域と、非対応領域とに分離する切断部を設ける工程と、
（ｅ） 前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムを、前記対応領域の位置と前記第２触媒層の位置とを合わせつつ、前記第１基材の他方側に貼り付ける工程と、
を含む、サブガスケット付膜電極接合体の製造方法。

【請求項10】

請求項９のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、
前記サブガスケット基材は、長尺帯状の第２カバーフィルムをさらに含み、
前記工程（ｄ）は、前記第２触媒層に対応する形状に沿って、前記第２カバーフィルムおよび前記第２サブガスケットフィルムを貫通する切断部を設ける工程を含み、
（ｅ） 前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記サブガスケット基材から、前記第２カバーフィルムの前記非対応領域を除去する工程、
をさらに含む、サブガスケット付膜電極接合体の製造方法。

【請求項11】

請求項９または請求項１０のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、
（ｆ） 前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムから、前記対応領域を除去する工程、
をさらに含む、サブガスケット付膜電極接合体の製造方法。

【請求項12】

請求項９ら請求項１１のいずれか１項のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、
前記工程（ｄ）は、前記第２サブガスケットフィルムを切断する切断刃を、前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に相対的に移動させる工程を含む、サブガスケット付膜電極接合体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、サブガスケット付膜電極接合体を製造する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車や携帯電話などの駆動電源として、燃料電池が注目されている。燃料電池は、燃料に含まれる水素（Ｈ_２）と空気中の酸素（Ｏ_２）との電気化学反応によって電力を作り出す発電システムである。燃料電池は、他の電池と比べて、発電効率が高く環境への負荷が小さいという特長を有する。

【0003】

燃料電池には、使用する電解質によって幾つかの種類が存在する。そのうちの１つが、電解質としてイオン交換膜（電解質膜）を用いた固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyte Fuel Cell）である。固体高分子形燃料電池は、常温での動作および小型軽量化が可能であるため、自動車や携帯機器への適用が期待されている。

【0004】

固体高分子形燃料電池は、一般的に、複数のセルが積層された構造を有する。１つのセルは、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane-Electrode-Assembly）の両側を一対のセパレータで挟み込むことにより構成される。膜電極接合体は、電解質膜と、電解質膜の両面に形成された一対の電極層（触媒層）とを有する。一対の電極層の一方はアノード電極であり、他方がカソード電極となる。アノード電極に水素を含む燃料ガスが接触するとともに、カソード電極に空気が接触すると、電気化学反応によって電力が発生する。

【0005】

上記の膜電極接合体は、外圧によって、損傷しやすい。このため、固体高分子形燃料電池の製造工程では、膜電極接合体に、樹脂製の枠体（サブガスケットフィルム）が適宜取り付けられる。そして、膜電極接合体をハンドリングする際には、膜電極接合体自体ではなく、サブガスケットフィルムで把持等が行われる場合がある。

【0006】

例えば、特許文献１には、膜電極接合体にサブガスケットフィルムを付加するガスケット付加装置が記載されている。ガスケット付加装置では、長尺帯状のサブガスケットフィルムに所定のピッチで切断部を設けることによって非使用領域が切り抜かれる一方、長尺帯状の第１バックシート上の膜電極接合体が電極層の形状に合わせて切断される。そして、膜電極接合体の位置がサブガスケットにおける切断部分（非使用領域）の位置に合わせられつつ、膜電極接合体とサブガスケットとが接触される。これにより、長尺帯状のサブガスケットに、膜電極接合体が貼り付けられる。また、特許文献１には、両面に電極層を有する膜電極接合体に対して、その両側にサブガスケットフィルムを付加することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１８－１４２４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

膜電極接合体の両側に長尺帯状のサブガスケットフィルムを付加する場合、膜電極接合体の一方側に第１サブガスケットフィルムを付加してから、膜電極接合体の他方側に第２サブガスケットフィルムを付加することが考えられる。また、第２サブガスケットを付加する際、膜電極接合体の他方側の電極層の位置と、第２サブガスケットフィルムの切断部分の位置とが合うように、第１、第２サブガスケットフィルムを位置調整することが考えられる。しかしながら、第１サブガスケットフィルム上における触媒層の間隔が第２サブガスケットフィルムに設けられた切断部の間隔と一致しない場合、位置調整しつつ第１および第２サブガスケットフィルムを貼り合わせることによって、どちらか一方に弛み（余剰部分）が発生する可能性がある。弛みが発生した場合、サブガスケットフィルム、または、膜電極接合体に皺などの変形が生じる可能性がある。

【0009】

本発明の目的は、膜電極接合体の両面に付加されたサブガスケットフィルムにおいて、弛みが生じることを抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、第１態様は、電解質膜と、前記電解質膜の一方側に位置する第１触媒層と、前記電解質膜の他方側に位置する第２触媒層とを有する膜電極接合体にサブガスケットフィルムが付加されたサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記膜電極接合体と、前記膜電極接合体の一方側に貼り付けられた長尺帯状の第１サブガスケットフィルムを含む第１基材を搬送する第１搬送機構と、前記第１搬送機構によって搬送される前記第２触媒層の位置を特定する位置特定部と、長尺帯状の第２サブガスケットフィルムを有するサブガスケット基材を搬送する第２搬送機構と、前記位置特定部によって特定される前記第２触媒層の位置に応じて、前記第２搬送機構によって搬送される前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２触媒層に対応する形状の対応領域と、当該対応領域以外の非対応領域とに分離する切断部を設ける切断機構と、前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムを、前記対応領域の位置と前記第２触媒層の位置とを合わせつつ、前記第１基材の他方側に貼り付ける貼付機構とを備える。

【0011】

第２態様は、第１態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムの一方側に位置する第１バックシートを有する。

【0012】

第３態様は、第１態様または第２態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムと前記膜電極接合体との間に、前記第１触媒層に対応する形状の第１カバーフィルムを有するとともに、前記第１カバーフィルムの縁部に沿って、前記第１サブガスケットフィルムを貫通する第１切断部を有する。

【0013】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記サブガスケット基材は、第２サブガスケットフィルムの一方側に位置する長尺帯状の第２バックシートさらに有する。

【0014】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記サブガスケット基材は、前記第２サブガスケットフィルムの他方側に、長尺帯状の第２カバーフィルムをさらに含み、前記切断機構は、前記第２触媒層に対応する形状に沿って、前記第２カバーフィルムおよび前記第２サブガスケットフィルムを貫通する第２切断部を前記サブガスケット基材に設け、前記切断部が設けられた前記サブガスケット基材から、前記第２カバーフィルムの前記非対応領域を除去する第１除去機構をさらに備える。

【0015】

第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記第２サブガスケットフィルムの前記対応領域を除去する第２除去機構をさらに備える。

【0016】

第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記切断機構は、前記第２サブガスケットフィルムを切断する切断刃と、前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に前記切断刃を移動させる移動機構とを備える。

【0017】

第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記第１基材は、前記第１サブガスケットフィルムの長手方向に間隔をあけて複数の前記第２触媒層を含み、前記切断機構は、複数の前記第２触媒層の間隔に合わせて、前記第２サブガスケットフィルムに前記切断部を設ける。

【0018】

第９態様は、電解質膜と、前記電解質膜の一方側に位置する第１触媒装置と、前記電解質膜の他方側に位置する第２触媒層とを有する膜電極接合体にサブガスケットが付加されたサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、（ａ）前記膜電極接合体と、前記膜電極接合体の一方側に貼り付けられ長尺帯状の第１サブガスケットフィルムを含む第１基材を搬送する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）によって搬送される前記第２触媒層の位置を特定する工程と、（ｃ）長尺帯状の第２サブガスケットフィルムを含むサブガスケット基材を搬送する工程と、（ｄ）前記工程（ｂ）によって特定される前記第２触媒層の位置に応じて、前記工程（ｃ）によって搬送される前記第２サブガスケットフィルムを、前記第２触媒層に対応する形状の対応領域と、非対応領域とに分離する切断部を設ける工程と、（ｅ）前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムを、前記対応領域の位置と前記第２触媒層の位置とを合わせつつ、前記第１基材の他方側に貼り付ける工程とを含む。

【0019】

第１０態様は、第９態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、前記サブガスケット基材は、長尺帯状の第２カバーフィルムをさらに含み、前記工程（ｄ）は、前記第２触媒層に対応する形状に沿って、前記第２カバーフィルムおよび前記第２サブガスケットフィルムを貫通する切断部を設ける工程を含み、（ｅ）前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記サブガスケット基材から、前記第２カバーフィルムの前記非対応領域を除去する工程をさらに含む。

【0020】

第１１態様は、第９態様または第１０のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法であって、（ｆ）前記工程（ｄ）によって前記切断部が設けられた前記第２サブガスケットフィルムから、前記対応領域を除去する工程をさらに含む。

【0021】

第１２態様は、第９態様から第１１態様のいずれか１つのサブガスケット付膜電極接合体の製造装置であって、前記工程（ｄ）は、前記第２サブガスケットフィルムを切断する切断刃を、前記第２サブガスケットフィルムに対して、前記第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に相対的に移動させる工程を含む。

【発明の効果】

【0022】

第１態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、第１基材における膜電極接合体の位置に応じて、第２サブガスケットフィルムが対応領域と非対応領域とに切り分けられる。このため、第２サブガスケットフィルムにおける対応領域と膜電極接合体の位置を容易に合わせつつ、第２サブガスケットフィルムを第１基材に貼り付けることができる。これにより、第１および第２サブガスケットフィルムに弛みが発生することを抑制できる。

【0023】

第２態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、第１基材が、第１バックシートを有するため、膜電極接合体の剛性を高めることができる。これにより、膜電極接合体に皺などの変形が発生することを抑制できる。

【0024】

第３態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、第１サブガスケットフィルムの対応領域を、第１カバーフィルムを介して、膜電極接合体の第１触媒層に貼り付けることができる。これにより、第１触媒層の剛性を高めることができる。

【0025】

第４態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、サブガスケット基材が第２サブガスケットフィルムと第２バックシートを有するため、第２サブガスケットフィルムの剛性を高めることができる。これにより、第２サブガスケットフィルムに皺などの変形が発生することを抑制できる。

【0026】

第５態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、第２サブガスケットフィルムの対応領域を、第２カバーフィルムを介して、第２触媒層に貼り付けることができる。これにより、第２触媒層の剛性を高めることができる。

【0027】

第６態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、第２サブガスケットフィルムの対応領域を除去することができる。

【0028】

第７態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、切断刃を第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に移動させることによって、第２サブガスケットフィルムにおける任意の位置に切断部を設けることができる。

【0029】

第８態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造装置によると、複数の第２触媒層の間隔に合わせて、第２サブガスケットフィルムに切断部が設けられる。これにより、第２触媒と第２サブガスケットの対応領域の位置を容易に合わせることができる。

【0030】

第９態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法によると、第１基材における膜電極接合体の位置に応じて、第２サブガスケットフィルムが対応領域と非対応領域とに切り分けられる。このため、第２サブガスケットフィルムにおける対応領域と膜電極接合体の位置を容易に合わせつつ、第２サブガスケットフィルムを第１基材に貼り付けることができる。これにより、第１および第２サブガスケットフィルムに弛みが発生することを抑制できる。

【0031】

第１０態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法によると、第２サブガスケットフィルムの対応領域を、第２カバーフィルムを介して、第２触媒層に貼り付けることができる。これにより、第２触媒層の剛性を高めることができる。

【0032】

第１１態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法によると、第２サブガスケットフィルムの対応領域を除去することができる。

【0033】

第１２態様のサブガスケット付膜電極接合体の製造方法によると、切断刃を第２サブガスケットフィルムの長手方向および幅方向に移動させることによって、第２サブガスケットフィルムにおける任意の位置に切断部を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】第１実施形態に係るガスケット付加装置の第１基材準備部を示す図である。

【図2】第１実施形態に係るガスケット付加装置の第２基材準備部および第２貼付機構を示す図である。

【図3】第１供給ローラから送り出される電極層基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図4】切断部が設けられた電極層基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図5】膜電極接合体層の非採用領域が分離される電極層基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図6】サブガスケット基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図7】カバーフィルムの非対応領域が分離されたサブガスケット基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図8】第１貼付機構によって貼り合わせられる電極層基材およびサブガスケット基材を模式的に示す縦断面図である。

【図9】第１基材を模式的に示す縦断面図および平面図である。

【図10】制御部と、ガスケット付加装置内の各部との電気的接続を示すブロック図である。

【図11】第１ハーフカット部の＋Ｘ側面を模式的に示す図である。

【図12】第１ハーフカット部の＋Ｘ側面を模式的に示す図である。

【図13】第１ハーフカット部の－Ｙ側面を模式的に示す図である。

【図14】第１ハーフカット部のＸ方向駆動部を模式的に示す図である。

【図15】吸着ステージの吸着面を示す平面図ある。

【図16】吸着ステージの吸着面に吸着されている電極層基材を示す平面図である。

【図17】第１貼付機構を模式的に示す側面図である。

【図18】第１貼付機構を模式的に示す側面図である。

【図19】電極層基材上の膜電極接合体を模式的に示す平面図である。

【図20】第１貼付機構における貼り合わせ処理の流れを示す図である。

【図21】第２基材準備部において処理される第２サブガスケット基材を模式的に示す縦断面図である。

【図22】第３ハーフカット部が第２サブガスケット基材に第２切断部を設ける様子を概念的に示す平面図である。

【図23】第２貼付機構によって貼り合わされる第１基材および第２基材を模式的に示す縦断面図である。

【図24】基材接合体を模式的に示す縦断面図である。

【図25】基材接合体から得られるサブガスケット付膜電極接合体を模式的に示す縦断面図である。

【図26】第２実施形態に係るガスケット付加装置の概略斜視図である。

【図27】第２実施形態に係る第１基材を模式的に示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

【0036】

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るガスケット付加装置１００の第１基材準備部１を示す図である。また、図２は、第１実施形態に係るガスケット付加装置１００の第２基材準備部２および第２貼付機構３を示す図である。このガスケット付加装置１００は、膜電極接合体の両面にサブガスケットが取り付けられたサブガスケット付膜電極接合体８７を含む基材接合体Ｂ３を製造する装置である。後述するように、基材接合体Ｂ３は、膜電極接合体８５および第１サブガスケットフィルム９２ａを含む第１基材Ｂ１と、第２サブガスケットフィルム９２ｂを含む第２基材Ｂ２とを接合した構造を有する。

【0037】

図１および図２に示すように、ガスケット付加装置１００は、第１基材準備部１と、第２基材準備部２と、第１基材Ｂ１と第２基材Ｂ２とを接合させるための第２貼付機構３と、制御部４と、基材接合体回収ローラ５とを含む。第１基材準備部１は、第１基材Ｂ１を準備し、第２基材準備部２は、第２基材Ｂ２を準備する。

【0038】

＜第１基材準備部１＞
第１基材準備部１は、電極層基材搬送機構１１、第１サブガスケット基材搬送機構１２、第１ハーフカット部１３、第２ハーフカット部１４、第１貼付機構１５、バックシート回収ローラ１６を備える。

【0039】

＜電極層基材搬送機構１１＞
電極層基材搬送機構１１は、長尺帯状の電極層基材８（図３参照）を複数のローラで支持しつつ、第１貼付機構１５へ向けて既定の搬送経路８ＴＲに沿って搬送する。電極層基材搬送機構１１は、第１供給ローラ１１１、第１フィードローラ１１２および第１ダンサーローラ１１３を備える。また、電極層基材搬送機構１１は、搬送経路８ＴＲ上の電極層基材８から剥離される部分（後述する電解質膜８２の非採用領域Ａ８２）を巻き取って回収する電解質膜回収ローラ１１４を備える。

【0040】

以下では、電極層基材８が電極層基材搬送機構１１によって第１貼付機構１５へ向けて移動する移動方向を搬送方向ＤＲ１とし、当該搬送方向ＤＲ１に直交する方向であって、電極層基材８の主面（最も面積が大きい面）と平行な方向を幅方向ＤＲ２とする。搬送方向ＤＲ１は、電極層基材８の長手方向に一致する。搬送経路８ＴＲにおいて、第１供給ローラ１１１に近い側を搬送方向ＤＲ１の上流側とし、第１貼付機構１５に近い側を搬送方向ＤＲ１の下流側とする。

【0041】

図３は、第１供給ローラ１１１から送り出される電極層基材８を模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。図３に示すように、電極層基材８は、長尺帯状のバックシート８１と、バックシート８１の上面に設けられた長尺帯状の電解質膜８２とを含む。電解質膜８２の上面には、等間隔で矩形状の第１触媒層８３が設けられており、電解質膜８２の下面には、第１触媒層８３各々と厚さ方向に重なるように複数の第２触媒層８４が設けられる。電極層基材８において、第２触媒層８４は、電解質膜８２と、バックシート８１との間に挟まれている。電極層基材８は、図示を省略する外部装置において、あらかじめ製造され、第１供給ローラ１１１にロール状に巻かれた状態で準備される。電解質膜８２、複数の第１触媒層８３および複数の第２触媒層８４は、膜電極接合体層８０を構成する。バックシート８１は、電解質膜８２に対して、容易に剥離可能な状態で付着している。

【0042】

電解質膜８２には、例えば、フッ素系または炭化水素系の高分子電解質膜が用いられる。電解質膜８２の具体例としては、パーフルオロカーボンスルホン酸を含む高分子電解質膜（例えば、米国DuPont社製のNafion（登録商標）、旭硝子（株）製のFlemion（登録商標）、旭化成（株）製のAciplex（登録商標）、ゴア(Gore)社製のGoreselect（登録商標））を挙げることができる。電解質膜８２の膜厚は、例えば、５μｍ～３０μｍとされる。電解質膜８２は、大気中の湿気によって膨潤する一方、湿度が低くなると収縮する。すなわち、電解質膜８２は、大気中の湿度に応じて変形しやすい性質を有する。

【0043】

バックシート８１は、電解質膜８２の変形を抑制するためのフィルムである。バックシート８１の材料には、電解質膜８２よりも機械的強度が高く、形状保持機能に優れた樹脂が用いられる。バックシート８１の材料としては、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が好適である。バックシート８１の膜厚は、例えば、２５μｍ～１００μｍである。

【0044】

図３に示すように、バックシート８１の幅は、電解質膜８２の幅よりも若干大きい。電解質膜８２は、バックシート８１における幅方向の中央に設けられる。第１触媒層８３および第２触媒層８４の幅は、電解質膜８２の幅よりも小さい。第１および第２触媒層８３，８４各々は、電解質膜８２の上面および下面の幅方向中央に設けられる。

【0045】

第１および第２触媒層８３，８４の材料には、高分子形燃料電池のアノードまたはカソードにおいて燃料電池反応を起こす材料が用いられる。例えば、白金（Ｐｔ）、白金合金、白金化合物等の触媒粒子が、第１および第２触媒層８３，８４の材料として用いられる。白金合金の例としては、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、イリジウム（Ｉｒ）、鉄（Ｆｅ）等からなる群から選択される少なくとも１種の金属と白金との合金を挙げることができる。一般的には、カソード用の触媒層の材料には白金が用いられ、アノード用の触媒層の材料には白金合金が用いられる。

【0046】

第１フィードローラ１１２は、図１に示すように、互いに接するように配置された２つのローラ体を備える。第１フィードローラ１１２は、当該２つのローラ体の間に電極層基材８を挟持し、当該２つのローラ体が回転することによって、第１供給ローラ１１１から電極層基材８を引き出す。第１フィードローラ１１２は、制御部４からの制御信号に応じて、能動回転することが可能に構成される。第１フィードローラ１１２の回転が停止されると、第１供給ローラ１１１からの電極層基材８の送り出しが停止され、電極層基材８の第１ハーフカット部１３への搬入および第１ハーフカット部１３からの搬出が停止される。

【0047】

図４は、切断部８Ｃが設けられた電極層基材８を模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。第１ハーフカット部１３は、第１フィードローラ１１２の下流側に配置される。第１ハーフカット部１３は、図４に示すように、第１供給ローラ１１１から送り出された電極層基材８の膜電極接合体層８０を、採用領域Ａ８１と非採用領域Ａ８２とに切り分ける処理（以下、「第１ハーフカット処理」と称する。）を行う処理部である。第１ハーフカット部１３の構成については、後述する。

【0048】

図４に示すように、切断部８Ｃは、単一の第１触媒層８３およびその裏側にある単一の第２触媒層８４を取り囲む矩形状に電解質膜８２を切断することによって設けられる。切断部８Ｃは、電解質膜８２をその上面から下面へ貫通する切断面によって構成される。また、切断部８Ｃは、バックシート８１を貫通せず、バックシート８１の上面から厚さ方向の中間部まで到達する切断面によって構成される。すなわち、切断部８Ｃは、バックシート８１の下面まで到達しない。

【0049】

第１ダンサーローラ１１３は、電極層基材８にかかる張力を一定にするため、電極層基材８の張力に応じて上下（電極層基材８の主面に直交する方向）に移動する。第１ダンサーローラ１１３が上下に移動することによって、電極層基材８にかかる急激な張力の変動が吸収される。

【0050】

電解質膜回収ローラ１１４は、電極層基材８のうち、膜電極接合体層８０の非採用領域Ａ８２の部分を巻き取って回収する。非採用領域Ａ８２は、長尺帯状の電解質膜８２のうち、採用領域Ａ８１を除いた部分である。電解質膜８２の非採用領域Ａ８２は、第１ハーフカット部１３よりも下流側の位置にて電極層基材８から剥離され、その後、電解質膜回収ローラ１１４に巻き取られる。

【0051】

図５は、膜電極接合体層８０の非採用領域Ａ８２が分離される電極層基材８を模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。図５に示すように、電解質膜回収ローラ１１４が、電極層基材８から電解質膜８２の非採用領域Ａ８２を回収すると、バックシート８１の上面に、膜電極接合体８５が残される。すなわち、膜電極接合体８５は、電解質膜８２の採用領域Ａ８１と、電解質膜８２の採用領域Ａ８１の上面および下面に設けられた単一の第１触媒層８３および単一の第２触媒層８４とを含む。膜電極接合体８５は、バックシート８１とともに、第１貼付機構１５へ向けて搬送される。

【0052】

＜第１サブガスケット基材搬送機構１２＞
第１サブガスケット基材搬送機構１２は、長尺帯状の第１サブガスケット基材９ａ（図６参照）を、複数のローラで支持しつつ、第１貼付機構１５へ向けて既定の搬送経路９Ｔａに沿って搬送する。本実施形態では、第１サブガスケット基材搬送機構１２によって第１貼付機構１５へ向けて移動する第１サブガスケット基材９ａの移動方向を搬送方向ＤＲ３とする。搬送経路９Ｔａにおいて、第１供給ローラ１１１に近い方を搬送方向ＤＲ３の上流側とし、第１貼付機構１５に近い方を搬送方向ＤＲ３の下流側とする。搬送方向ＤＲ３は、第１サブガスケット基材９ａの長手方向に一致する。搬送方向ＤＲ３に直交する方向であって、第１サブガスケット基材９ａの主面（最も面積が大きい面）と平行な方向は、幅方向ＤＲ２と一致する。

【0053】

第１サブガスケット基材搬送機構１２は、第２供給ローラ１２１および第２ダンサーローラ１２２を備える。また、第１サブガスケット基材搬送機構１２は、搬送経路９Ｔａ上の第１サブガスケット基材９ａから剥離される第１カバーフィルム９３ａの不要部分（非対応領域Ａ９２）を巻き取って回収する第１カバーフィルム回収ローラ１２３を備える。

【0054】

図６は、第１サブガスケット基材９ａを模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。なお、図６に示す第１サブガスケット基材９ａには、第１切断部Ｃ９ａが設けられている。第１切断部Ｃ９ａは、後述する第２ハーフカット部１４によって設けられる部分であり、第２供給ローラ１２１から送り出された直後は設けられていない。

【0055】

図６に示すように、第１サブガスケット基材９ａは、長尺帯状の第１バックシート９１ａと、第１バックシート９１ａの上面に設けられる長尺帯状の第１サブガスケットフィルム９２ａと、第１サブガスケットフィルム９２ａの上面に設けられる長尺帯状の第１カバーフィルム９３ａとを有する。第１サブガスケット基材９ａは、図示を省略する外部装置において、あらかじめ製造され、第２供給ローラ１２１にロール状に巻かれた状態で準備される。

【0056】

第１バックシート９１ａの素材としては、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が好適である。第１バックシート９１ａの膜厚は、例えば、２５μｍ～１００μｍである。第１サブガスケットフィルム９２ａの素材としては、電解質膜８２よりも機械的強度が高く、形状保持機能に優れた樹脂が好適である。第１サブガスケットフィルム９２ａの素材としては、具体的には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）またはＰＳ（ポリスチレン）が好適である。第１サブガスケットフィルム９２ａの膜厚は、例えば、２５～１００μｍである。第１カバーフィルム９３ａの素材は、特に限定されないが、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が好適である。

【0057】

第１サブガスケット基材９ａにおいて、第１バックシート９１ａと第１サブガスケットフィルム９２ａとの間には、接着剤を含む接着層（不図示）が介在する。また、図６に示すように、第１サブガスケットフィルム９２ａにおける第１カバーフィルム９３ａ側の表面には、接着剤を含む接着層９２１が設けられる。接着層９２１の接着剤は、感圧性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤またはＵＶ硬化型接着剤が好適である。第１カバーフィルム９３ａは、接着層９２１によって、第１サブガスケットフィルム９２ａから容易に剥がすことが可能な程度の力で接着される。

【0058】

第２ダンサーローラ１２２は、第１サブガスケット基材９ａにかかる張力を一定にするため、電極層基材８の張力に応じて左右（第１サブガスケット基材９ａの主面に直交する方向）に移動する。また、第２ダンサーローラ１２２が左右に移動することによって、第１サブガスケット基材９ａにかかる急激な張力の変動が吸収される。

【0059】

第２ハーフカット部１４は、第２供給ローラ１２１と第２ダンサーローラ１２２との間に設けられる。第２ハーフカット部１４は、第１サブガスケット基材９ａにおける第１カバーフィルム９３ａおよび第１サブガスケットフィルム９２ａを、対応領域Ａ９１と非対応領域Ａ９２とに切り分ける処理（第２ハーフカット処理）を行う。

【0060】

第２ハーフカット処理は、図６に示すように、第１サブガスケット基材９ａに第１切断部Ｃ９ａを設ける処理である。当該第１切断部Ｃ９ａは、矩形状である対応領域Ａ９１とそれ以外の非対応領域Ａ９２との境界線（切断対象線Ｌ９ａ）に沿って設けられる。対応領域Ａ９１は、例えば、第１触媒層８３と相似、かつほぼ同一の大きさとされる。なお、対応領域Ａ９１は、第１触媒層８３と非相似であってもよい。また、対応領域Ａ９１は、第１触媒層８３より大きくてもよい。

【0061】

本例では、第２ハーフカット部１４は、上下に対向する２つのローラ１４１，１４２を有しており、当該２つのローラ１４１，１４２間に第１サブガスケット基材９ａが通される。また、第１サブガスケット基材９ａの第１カバーフィルム９３ａ側に対向するローラ１４１の外周面に、ピナクル刃が設けられる。当該ピナクル刃は、対応領域Ａ９１の形状（矩形状）に対応する形状を有する。

【0062】

第２ハーフカット部１４は、２つのローラ１４１，１４２間で第１サブガスケット基材９ａを挟持する。そして、各ローラ１４１，１４２が第１サブガスケット基材９ａの搬送方向ＤＲ３へ向けた移動速度に同期して回転する。ローラ１４１の外周面に設けられたピナクル刃が第１サブガスケット基材９ａに当たると、第１サブガスケット基材９ａに第１切断部Ｃ９ａが設けられる。これによって、第１サブガスケット基材９ａが、対応領域Ａ９１と非対応領域Ａ９２とに切り分けられる。ローラ１４１の外周長は、第１サブガスケット基材９ａに設ける第１切断部Ｃ９ａの間隔（換言すると、対応領域Ａ９１の間隔）と一致する。このため、ローラ１４１，１４２が第１サブガスケット基材９ａの移動に同期して回転することによって、第１サブガスケット基材９ａに対して一定ピッチで第１切断部Ｃ９ａが設けられる。なお、ローラ１４１，１４２が、常に、第１サブガスケット基材９ａの移動速度と同期した速度で回転することは必須ではない。例えば、ピナクル刃が第１サブガスケット基材９ａに当接するときは、第１サブガスケット基材９ａの移動速度と同期した速度でローラ１４１を回転させる。そして、ピナクル刃が第１サブガスケット基材９ａに接触しないときは、第１サブガスケット基材９ａの移動速度よりも速い速度でローラ１４１を回転させてもよい。これにより、第１サブガスケット基材９ａに対して第１切断部Ｃ９ａを設ける間隔を短くすることができるため、第１サブガスケット基材９ａのロスを小さくすることができる。

【0063】

ローラ１４１，１４２は、第１サブガスケット基材９ａとの間に発生する摩擦抵抗によって従動的に回転してもよい。この場合、第１サブガスケット基材９ａの移動速度に同期して、ローラ１４１，１４２が回転するため、制御部４による、同期制御は不要である。なお、ローラ１４１，１４２のうち少なくとも一方が、モータの駆動によって能動的に回転する構成を備えてもよい。この場合、制御部４が、第１サブガスケット基材搬送機構１２による第１サブガスケット基材９ａの移動速度に合わせて、ローラ１４１，１４２の回転を制御するとよい。

【0064】

図６に示すように、第１切断部Ｃ９ａは、第１カバーフィルム９３ａおよび第１サブガスケットフィルム９２ａを貫通する切断面によって構成される。また、第１切断部Ｃ９ａは、第１バックシート９１ａを貫通せず、第１バックシート９１ａの上面から厚さ方向の中間部まで到達する切断面によって構成される。すなわち、第１切断部Ｃ９ａは、第１バックシート９１ａの下面までは到達しない。

【0065】

第１カバーフィルム回収ローラ１２３は、第１切断部Ｃ９ａが設けられた第１サブガスケット基材９ａのうち、第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２を巻き取って回収する。第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２は、搬送経路９Ｔａにおける、第２ダンサーローラ１２２と第１貼付機構１５との間の位置にて、第１サブガスケット基材９ａから剥離されて、第１カバーフィルム回収ローラ１２３に回収される。第１カバーフィルム回収ローラ１２３は、剥離部の一例である。

【0066】

図７は、第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２が分離された第１サブガスケット基材９ａを模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。図７に示すように、第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２が分離されることにより、第１サブガスケットフィルム９２ａの上面に、第１カバーフィルム９３ａの対応領域Ａ９１である矩形状部分が残される。この矩形状部分は、第１バックシート９１ａおよび第１サブガスケットフィルム９２ａとともに、第１貼付機構１５へ搬送される。

【0067】

図８は、第１貼付機構１５によって貼り合わせられる電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａを模式的に示す縦断面図である。図８に示すように、第１貼付機構１５は、電解質膜８２の非採用領域Ａ８２が分離された電極層基材８（図５参照）と、第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２が分離された第１サブガスケット基材９ａとを互いに貼り合わせる。ここでは、電極層基材８における膜電極接合体８５の第１触媒層８３の上面が、第１サブガスケット基材９ａにおける第１カバーフィルム９３ａの上面と合わさるように、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａが貼り合わせられる。また、電極層基材８における膜電極接合体８５のうち、第１触媒層８３の周囲にある電解質膜８２が、第１サブガスケット基材９ａにおける第１カバーフィルム９３ａの周囲にある第１サブガスケットフィルム９２ａの表面（接着面）に接着する。

【0068】

本実施形態では、第１サブガスケット基材９ａに対して、第１触媒層８３に対応する対応領域Ａ９１に、第１バックシート９１ａの厚さ方向中間部まで第１切断部Ｃ９ａが設けられ、そして、当該第１サブガスケット基材９ａが、電極層基材８に貼り合わされる。すなわち、第１サブガスケット基材９ａは、対応領域Ａ９１が切り抜かれずに、電極層基材８と貼り合わせられる。このため、貼付け前の第１サブガスケットフィルム９２ａの剛性を高く維持することができるため、第１サブガスケットフィルム９２ａに皺が発生することを抑制できる。

【0069】

バックシート回収ローラ１６は、第１貼付機構１５において、第１サブガスケット基材９ａと張り合わされた電極層基材８から剥離されるバックシート８１を巻き取って回収する。バックシート８１は、第１貼付機構１５とバックシート回収ローラ１６との間の位置で、電極層基材８から剥離される。これにより、第１基材Ｂ１（図９参照）が形成される。第１基材Ｂ１は、一方から他方へ向かって順に、第１バックシート９１ａと、第１サブガスケットフィルム９２ａと、一方側の面に第１触媒層８３を有し他方側の面に第２触媒層８４を有する電解質膜８２を含む膜電極接合体８５とを備える。また、第１基材Ｂ１は、第１サブガスケットフィルム９２ａと第１触媒層８３との間に、第１触媒層８３に応じた形状の第１カバーフィルム９３ａ（対応領域Ａ９１）をさらに備える。

【0070】

第１貼付機構１５によって形成された第１基材Ｂ１は、第２貼付機構３へ搬送される。第１貼付機構１５から第２貼付機構３へ向かう第１基材Ｂ１の移動方向を搬送方向ＤＲ４とする。搬送方向ＤＲ４は、第１基材Ｂ１の長手方向に一致する。搬送方向ＤＲ４に直交する方向であって、第１基材Ｂ１の主面に平行な方向は、幅方向ＤＲ２と一致する。

【0071】

図９は、第１基材Ｂ１を模式的に示す縦断面図（上）および平面図（下）である。第１基材Ｂ１は、膜電極接合体８５の片面に第１サブガスケット基材９ａが取り付けられた構造を有する。第１基材Ｂ１では、膜電極接合体８５における第１触媒層８３の周囲だけでなく、第１触媒層８３にも、第１サブガスケットフィルム９２ａの対応領域Ａ９１、さらには、第１カバーフィルム９３ａの対応領域Ａ９１が付加される。このため、電解質膜８２および第１触媒層８３（さらには、第２触媒層８４）を含む膜電極接合体８５の剛性を高めることができる。このため、膜電極接合体８５における皺の発生などの変形を抑制することができる。

【0072】

図１０は、制御部４と、ガスケット付加装置１００内の各部との電気的接続を示すブロック図である。制御部４は、ＣＰＵ等のプロセッサ４１、ＲＡＭ等のメモリ４２およびハードディスクドライブなどの記憶部４３を有するコンピュータにより構成される。記憶部４３には、ガスケット付加装置１００の動作を制御するためのコンピュータプログラムＰが、インストールされている。制御部４は、ガスケット付加装置１００内の各部の動作を制御する。具体的には、制御部４は、電極層基材搬送機構１１と、第１サブガスケット基材搬送機構１２と、第１ハーフカット部１３と、第２ハーフカット部１４と、第１貼付機構１５と、第２サブガスケット基材搬送機構２１と、第３ハーフカット部２２（切断機構）と、第２貼付機構３と、基材接合体回収ローラ５と電気的に接続される。

【0073】

＜第１ハーフカット部１３＞
図１１～図１４を参照しつつ、第１ハーフカット部１３の構成について説明する。なお、図１１～図１４には、説明の便宜上、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。以下の説明では、各矢印の先端が向く方を＋（プラス）方向とし、その逆方向を－（マイナス）方向とする。Ｘ方向は、搬送方向ＤＲ１と平行であり、Ｙ方向は、幅方向ＤＲ２と平行であり、Ｚ方向は、電極層基材８の上面に垂直な方向である。本例では、Ｘ方向およびＹ方向は、水平面と平行であり、Ｚ方向は、鉛直方向と平行である。

【0074】

図１１は、第１ハーフカット部１３の＋Ｘ側面を模式的に示す図である。図１２は、第１ハーフカット部１３の＋Ｘ側面を模式的に示す図である。図１３は、第１ハーフカット部１３の－Ｙ側面を模式的に示す図である。図１４は、第１ハーフカット部１３のＸ方向駆動部１３４を模式的に示す図である。

【0075】

第１ハーフカット部１３は、搬送方向ＤＲ１へ移動する電極層基材８に、矩形状の切断部８Ｃ（図４参照）を設ける第１ハーフカット処理を施す装置である。第１ハーフカット部１３は、吸着ステージ１３０、ロータリーダイカッター１３１、回転駆動部１３２、移動駆動部１３３を備える。

【0076】

吸着ステージ１３０は、電極層基材８をバックシート８１側から吸着して保持する。吸着ステージ１３０の吸着面（＋Ｚ側面）は、Ｘ方向を長手方向とし、Ｙ方向を短手方向とする長方形状を有する。

【0077】

ロータリーダイカッター１３１は、Ｙ方向に延びる回転軸６１Ａを中心に回転する円筒状の部材である。ロータリーダイカッター１３１の外周面には、ピナクル刃５１が設けられている。ピナクル刃５１は、電極層基材８における第１触媒層８３の周囲の切断対象線８Ｔ（図１５参照）に沿って電極層基材８に切断部８Ｃを設ける。本例では、切断部８Ｃは、正方形状であるため、ピナクル刃５１は、Ｙ方向（幅方向ＤＲ２）に沿って互いに平行に延びる２つの幅方向部分５１２と、ロータリーダイカッター１３１の周方向に沿って互いに平行に延びる２つの周方向部分５１３とで構成される。

【0078】

移動駆動部１３３は、ロータリーダイカッター１３１を保持する架橋体５３、架橋体５３をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動部１３４、架橋体５３をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動部１３５、ロータリーダイカッター１３１をＺ方向へ移動させるＺ方向駆動部１３６を備える。

【0079】

架橋体５３は、吸着ステージ１３０の＋Ｙ側および－Ｙ側に配置されたＺ方向に延びる２つの柱部５３２、および、当該２つの柱部５３２の＋Ｚ側端部どうしを連結する梁部５３３を有する。２つの柱部５３２の間に、ロータリーダイカッター１３１が配置される。

【0080】

移動駆動部１３３は、ロータリーダイカッター１３１を、少なくとも、離間位置Ｌ１１（図１１参照）とハーフカット位置Ｌ１２（図１２参照）とに移動させる。図１１に示すように、離間位置Ｌ１１に配置されたロータリーダイカッター１３１は、吸着ステージ１３０よりも上側の搬送経路８ＴＲを通過する電極層基材８に対して、上方（＋Ｚ側）へ離れる。また、図１２に示すように、ロータリーダイカッター１３１がハーフカット位置Ｌ１２に配置されると、ロータリーダイカッター１３１が回転することによって、ピナクル刃５１が吸着ステージ１３０に吸着された電極層基材８の上面に当接する。これにより、切断部８Ｃを設けることが可能となる。

【0081】

＜Ｚ方向駆動部１３６＞
Ｚ方向駆動部１３６は、ロータリーダイカッター１３１の＋Ｙ側および－Ｙ側それぞれに、Ｚ方向ガイド５６１、昇降プレート５６２、スプリング５６３および偏心カム５６４を１つずつ備える。また、Ｚ方向駆動部１３６は、Ｙ方向へ延びる回転軸５６５、および、回転軸５６５を回転させるＺ方向モータ５６６を備える。２つの偏心カム５６４は、回転軸５６５に取り付けられている。

【0082】

スプリング５６３は、昇降プレート５６２と、昇降プレート５６２よりも－Ｚ側に配置されたＹ方向ガイド５５３との間に配置される。スプリング５６３は、昇降プレート５６２の－Ｚ側端部に連結されており、昇降プレート５６２を＋Ｚ側へ付勢する。昇降プレート５６２の＋Ｚ側端部は、偏心カム５６４の外周面（カム面）の－Ｚ側端部に当接する。回転軸５６５とともに偏心カム５６４が回転すると、偏心カム５６４の－Ｚ側端部がＺ方向に変位する。これによって、偏心カム５６４に押圧される昇降プレート５６２の位置もＺ方向に変位する。昇降プレート５６２は、Ｚ方向に延びるＺ方向ガイド５６１に連結されており、Ｚ方向ガイド５６１によって鉛直方向と平行に変位する。

【0083】

ロータリーダイカッター１３１の回転軸６１Ａの両端部は、ベアリング５１Ｂを介して、昇降プレート５６２に支持されている。このため、昇降プレート５６２とともに、ロータリーダイカッター１３１がＺ方向へ移動する。

【0084】

＜Ｙ方向駆動部１３５＞
Ｙ方向駆動部１３５は、サーボモータであるＹ方向モータ５５１、Ｙ方向へ延びるボールネジ５５２、および、Ｙ方向に沿って延びる４つのＹ方向ガイド５５３を有する（図１４参照）。架橋体５３の－Ｚ側部分は、各Ｙ方向ガイド５５３に連結されている。また、ボールネジ５５２は、架橋体５３の－Ｙ側面に設けられたナット部材に連結されている（図１１，図１３参照）。Ｙ方向モータ５５１がボールネジ５５２を回転させることによって、架橋体５３がＹ方向ガイド５５３に沿ってＹ方向へ移動する。これにより、ロータリーダイカッター１３１がＹ方向へ移動する。

【0085】

＜Ｘ方向駆動部１３４＞
Ｘ方向駆動部１３４は、サーボモータであるＸ方向モータ５４１、Ｘ方向へ延びるボールネジ５４２、および、Ｘ方向と平行に延びる２つのＸ方向ガイド５４３を備える。ボールネジ５４２は、架橋体５３の＋Ｘ側面に連結されており、Ｘ方向モータ５４１がボールネジ５４２を回転させることによって、架橋体５３がＸ方向ガイド５４３に沿ってＸ方向へ移動する。これにより、ロータリーダイカッター１３１がＸ方向へ移動する。

【0086】

＜回転駆動部１３２＞
回転駆動部１３２は、回転軸６１Ａを回転させることによって、ロータリーダイカッター１３１を回転させる。回転駆動部１３２は、回転モータ５２１およびクラッチ５２２を備える。

【0087】

回転モータ５２１は、回転軸６１Ａの－Ｙ側端部に連結されている。回転モータ５２１が回転軸６１Ａを回転させることによって、ロータリーダイカッター１３１が回転軸６１Ａを中心にして回転する。回転軸６１Ａの両側部分は、＋Ｙ側および－Ｙ側の昇降プレート５６２に、ベアリング５１Ｂを介して支持される。

【0088】

クラッチ５２２は、回転軸６１Ａにおける、回転モータ５２１とロータリーダイカッター１３１との間に設けられている。回転軸６１Ａは、クラッチ５２２によって、原動軸（クラッチ５２２よりも回転モータ５２１側の軸部分）と、従動軸（クラッチ５２２よりもロータリーダイカッター１３１側の軸部分）とに分割されている。クラッチ５２２が原動軸と従動軸を断続することによって、回転モータ５２１からロータリーダイカッター１３１への回転駆動力の伝達を断続することができる。なお、クラッチ５２２は、必須ではなく、省略してもよい。

【0089】

架橋体５３の－Ｙ側の柱部５３２には、回転軸６１Ａが挿通される、Ｙ方向に貫通する貫通孔（不図示）が設けられる当該貫通孔は、Ｚ方向に長い長円状など、回転軸６１Ａの昇降移動を許容する形状である。

【0090】

図１５は、吸着ステージ１３０の吸着面１３Ｓを示す平面図ある。図１６は、吸着ステージ１３０の吸着面１３Ｓに吸着されている電極層基材８を示す平面図である。吸着ステージ１３０における、電極層基材８を吸着する吸着面１３Ｓ（＋Ｚ側面）には、吸着溝５０１が設けられている。また、吸着溝５０１の内側に、雰囲気を吸引する複数の吸引孔５０２が設けられている。

【0091】

吸着溝５０１は、＋Ｘ方向に向かって＋Ｙ方向へ延びる複数の第１凹部５０３、および、＋Ｘ方向に向かって－Ｙ方向へ延びる複数の第２凹部５０４を含む。複数の第１凹部５０３および複数の第２凹部５０４は、複数の交差点５０５で交差しており、その交差点５０５において互いに連結されている。また、本実施形態では、この複数の交差点５０５のうちの一部に、吸引孔５０２が設けられている。なお、吸引孔５０２は、複数あることは必須ではなく、１つであってもよい。

【0092】

吸引孔５０２は、不図示の吸引配管を介して、真空ポンプなどを含む吸引部５０Ｐ（図１１参照）に接続されている。吸引孔５０２は、吸引部５０Ｐの作用によって、周囲の雰囲気を吸引する。制御部４は、吸引配管に設けられたバルブ（不図示）を制御することによって、吸引孔５０２による雰囲気の吸引の開始および停止を制御する。制御部４が、吸引孔５０２による雰囲気の吸引を開始させると、電極層基材８が吸着ステージ１３０の吸着面１３Ｓに吸着される。制御部４が吸引孔５０２による雰囲気の吸引を停止させると、電極層基材８の吸着が解除され、電極層基材８が吸着ステージ１３０から上方（＋Ｚ側）へ離れる。

【0093】

第１ハーフカット部１３において電極層基材８に設けられる切断部８Ｃに対応する切断対象線８Ｔは、Ｘ方向に平行な部分と、Ｙ方向に平行な部分とを含む矩形状である。吸着溝５０１は、切断対象線８Ｔにおける、Ｘ方向に平行な部分およびＹ方向に平行な部分と交差する第１凹部５０３および第２凹部５０４を含む。

【0094】

第１ハーフカット部１３では、第１ハーフカット処理中に、電極層基材８を吸着溝５０１に沿って吸着ステージ１３０に吸着するため、電極層基材８がずれることを軽減できる。また、吸着溝５０１が切断対象線８Ｔとは交差する方向に延びる、複数の第１凹部５０３および複数の第２凹部５０４を含む。このため、電極層基材８における切断対象線８Ｔの各部分を横断する吸着溝５０１で、電極層基材８保持することができる。したがって、電極層基材８にピナクル刃５１が当てられた状態でも、吸着ステージ１３０が電極層基材８のその当接部分を強固に保持することができるため、電極層基材８の切断対象線８Ｔに精度良く切断部８Ｃを設けることができる。

【0095】

図１３に示すように、第１ハーフカット部１３は、撮像部１３７を備える。撮像部１３７は、吸着ステージ１３０の吸着面１３Ｓよりも＋Ｚ側に配置される。撮像部１３７は、イメージセンサを有する１つまたは複数のカメラを備える。撮像部１３７は、吸着ステージ１３０に吸着される電極層基材８における第１触媒層８３を撮像する。撮像部１３７は、制御部４と電気的に接続されており、撮像によって得られる画像信号を制御部４へ送信する。

【0096】

図１３に示すように、制御部４は、位置特定部４１０として機能する。位置特定部４１０は、プロセッサ４１が、コンピュータプログラムＰを実行することによってソフトウェア的に実現される機能である。なお、位置特定部４１０は、特定用途向け集積回路などのハードウェア的構成であってもよい。位置特定部４１０は、撮像部１３７によって取得された画像において、第１触媒層８３の位置（例えば、重心位置）を特定する。さらに、制御部４は、特定された第１触媒層８３の位置に基づいて、切断対象線８Ｔを設定するとともに、その設定された切断対象線８Ｔに応じて移動駆動部１３３を動作させることにより、ロータリーダイカッター１３１を移動させる。

【0097】

位置特定部４１０は、例えば、図１６に示すように、第１触媒層８３の４つの角部８３１，８３２、８３３，８３４を特定し、それらの位置に基づいて、第１触媒層８３の重心位置を特定してもよい。この場合、撮像部１３７は、複数のカメラで角部８３１～８３４をそれぞれ撮影してもよい。また、撮像部１３７は、１つのカメラで角部８３１～８３４を１度に撮影してもよいし、あるいは、その１つのカメラを移動させることによって、複数回に分けて撮像してもよい。

【0098】

また、位置特定部４１０が、角部８３１～８３４の位置から第１触媒層８３の位置を特定することは必須ではない。例えば、位置特定部４１０は、第１触媒層８３の四辺の位置を特定し、それらの位置に基づいて、第１触媒層８３の位置を特定してもよい。

【0099】

また、位置特定部４１０は、第２触媒層８４の位置を特定してもよい。例えば、バックシート８１が透明性を有する場合、撮像部１３７を電極層基材８のバックシート８１側に配置して、撮像部１３７が第２触媒層８４を撮像してもよい。この場合、第２触媒層８４の位置に基づいて、制御部４が切断対象線８Ｔを適切に設定することができる。

【0100】

また、位置特定部４１０は、第１および第２触媒層８３，８４それぞれの位置を特定し、制御部４が、それらの位置に基づいて、切断対象線８Ｔを設定してもよい。この場合、制御部４が、例えば、第１触媒層８３の重心位置と第２触媒層８４の重心位置との間の中間点を基準にして、切断対象線８Ｔを設定してもよい。

【0101】

電極層基材８において、形状不良等の不良を有する第１または第２触媒層８３，８４が含まれる場合、制御部４は、その不良品については第１ハーフカット部１３において第１ハーフカット処理を行わずに、スキップするようにしてもよい。この場合、電極層基材８について第１ハーフカット処理が行われる間隔は、等ピッチとは限らなくなる。

【0102】

第１または第２触媒層８３，８４の良品検査は、例えば、電解質膜８２上に第１または第２触媒層８３，８４が設けられたときに行われてもよい。この場合、その良品検査の結果に基づき、各第１または第２触媒層８３，８４の良・不良を示す管理データを準備しておくとよい。そして、ガスケット付加装置１００においては、制御部４が当該管理データを参照することによって、「良品」とされた第１または第２触媒層８３，８４を含む領域についてのみ、第１ハーフカット部１３にて第１ハーフカット処理が実行されてもよい。この場合、電極層基材８に対して不要な切断部８Ｃが設けられることを抑制できるため、ガスケット付加装置１００において、第１基材Ｂ１を効率的に製造することができる。また、採用されない第１触媒層８３が第１サブガスケット基材９ａに貼り付けられることが抑制されるため、第１サブガスケット基材９ａが無駄に消費されることを抑制できる。

【0103】

なお、第１または第２触媒層８３，８４の良品検査は、ガスケット付加装置１００において行われてもよい。この場合、第１供給ローラ１１１と第１ハーフカット部１３との間の位置に、第１または第２触媒層８３，８４を撮像するカメラを設けてもよい。そして、制御部４が、カメラで得られた画像に対してパターンマッチング等の検査手法を適用することによって、第１または第２触媒層８３，８４についての良品検査が行われてもよい。

【0104】

＜第１ハーフカット処理の流れ＞
ガスケット付加装置１００において行われる第１ハーフカット処理を説明する。まず、電極層基材搬送機構１１によって、電極層基材８において、良品とされる第１触媒層８３を含む採用領域Ａ８１が吸着ステージ１３０上の既定位置に搬送される。すると、制御部４は、電極層基材搬送機構１１を制御して、電極層基材８の搬送方向ＤＲ１（＋Ｘ方向）へ向けた移動を停止させる。採用領域Ａ８１が、既定位置に到達したか否かの判定は、例えば、搬送経路８ＴＲ上の所定位置に配されたフォトセンサで、目的の第１触媒層８３の通過を検出することによって行われてもよい。

【0105】

電極層基材８の移動を停止させた後、制御部４は、吸着ステージ１３０の吸引孔５０２から雰囲気の吸引を開始する。これによって、電極層基材８が、吸着溝５０１を介して、吸着面１３Ｓに吸着される。

【0106】

続いて、撮像部１３７が第１触媒層８３を撮像するとともに、位置特定部４１０が、その撮像によって得られた画像において、第１触媒層８３の位置を特定する。そして、制御部４が、特定された第１触媒層８３の位置に基づいて、切断対象線８Ｔを設定する。

【0107】

続いて、制御部４は、ロータリーダイカッター１３１を、離間位置Ｌ１１（図１１参照）からハーフカット位置Ｌ１２（図１２参照）へ移動させる。ハーフカット位置Ｌ１２は、ロータリーダイカッター１３１のピナクル刃５１が、電極層基材８に切断部８Ｃを設けるときの、ロータリーダイカッター１３１の位置である。上述したように、切断対象線８Ｔは、位置特定部４１０によって特定された第１触媒層８３（または第２触媒層８４）の位置に応じて異なる。このため、ロータリーダイカッター１３１のハーフカット位置Ｌ１２は、第１触媒層８３の位置に応じて変動し得る。

【0108】

また、ロータリーダイカッター１３１がハーフカット位置Ｌ１２へ移動する前に、制御部４は、回転駆動部１３２を制御する。この制御によって、ロータリーダイカッター１３１のピナクル刃５１が初期位置に配されるまで、ロータリーダイカッター１３１が回転する。

【0109】

例えば、図１２に示すように、ピナクル刃５１のうち、切断対象線８Ｔの最上流部分８Ｔ１（図１６参照）に当接する刃部分（ここでは、幅方向部分５１２）が、ロータリーダイカッター１３１の最下端に配される状態を、ピナクル刃５１の初期位置としてもよい。この場合、ロータリーダイカッター１３１が－Ｚ側へ下降して、ハーフカット位置Ｌ１２に配されることによって、ピナクル刃５１が電極層基材８の最上流部分８Ｔ１に切断部８Ｃを設けることができる。

【0110】

ロータリーダイカッター１３１がハーフカット位置Ｌ１２に配されると、ロータリーダイカッター１３１の外周面が、吸着ステージ１３０に吸着された電極層基材８の上面（第１触媒層８３または電解質膜８２）に接触する。この接触時において、より好ましくは、ロータリーダイカッター１３１の外周面と吸着ステージ１３０の吸着面１３Ｓとが、電極層基材８を挟んで押圧する状態となる。この状態で、制御部４は、回転駆動部１３２および移動駆動部１３３によって、ロータリーダイカッター１３１の上流側（－Ｙ側）への移動に同期してロータリーダイカッター１３１を回転させる。そして、ピナクル刃５１が、初期位置から終了位置まで既定の角度分だけ回転することによって、切断対象線８Ｔに沿った切断部８Ｃが電極層基材８に設けられる。

【0111】

なお、電極層基材８とロータリーダイカッター１３１との間に発生する摩擦抵抗を利用して、ロータリーダイカッター１３１を従動回転させてもよい。この場合、例えば、制御部４は、ピナクル刃５１を初期位置へ移動させた後、クラッチ５２２を制御することによって、回転軸６１Ａにおける原動軸と従動軸の接続を切断してもよい。なお、上述のように、ハーフカット位置Ｌ１２において、ロータリーダイカッター１３１を能動的に回転させる場合には、クラッチ５２２を省略してもよい。

【0112】

ピナクル刃５１が終了位置まで回転すると、制御部４は、ロータリーダイカッター１３１を＋Ｚ側へ上昇させて、離間位置Ｌ１１へ移動させる。そして、制御部４は、吸着ステージ１３０による電極層基材８の吸着を解除する。そして、制御部４は、電極層基材搬送機構１１によって、電極層基材８を再び搬送方向ＤＲ１へ向けて移動させる。

【0113】

第１ハーフカット部１３では、吸着ステージ１３０に対して、ロータリーダイカッター１３１の位置を移動させることができる。このため、吸着ステージ１３０に吸着された電極層基材８に対して、ロータリーダイカッター１３１に設けられた刃を移動させることができる。したがって、電極層基材８の適切な位置に切断部８Ｃを設けることができる。

【0114】

特に、本実施形態では、ロータリーダイカッター１３１を、Ｘ方向（搬送方向ＤＲ１）、Ｙ方向（幅方向ＤＲ２）へ移動させることができる。このため、電極層基材８の表面に平行な方向について、切断部８Ｃを設ける位置を調整することができる。また、本実施形態では、ロータリーダイカッター１３１をＺ方向（電極層基材８の厚さ方向）へ移動させることができる。このため、電極層基材８に設けられる切断部８Ｃの深さを調整することができる。

【0115】

第１ハーフカット部１３は、電極層基材８にバックシート８１を残しつつ、電解質膜８２を切断する。したがって、第１ハーフカット部１３の第１ハーフカット処理によって設けられる膜電極接合体８５を、バックシート８１上に残しつつ、第１貼付機構１５において第１サブガスケット基材９ａと貼り合わせることができる。

【0116】

また、第１ハーフカット部１３においては、回転軸６１Ａが、電極層基材８の長手方向に直交する幅方向ＤＲ２に沿って配置されている。このため、ロータリーダイカッター１３１が回転軸６１Ａを中心に回転しつつ、電極層基材８の長手方向へ移動することによって、電極層基材８に切断部８Ｃを効率的に設けることができる。

【0117】

また、第１ハーフカット部１３においては、位置特定部４１０によって特定された第１触媒層８３の位置に基づいて切断対象線８Ｔが決定され、その切断対象線８Ｔに合わせて、ロータリーダイカッター１３１のハーフカット位置Ｌ１２が設定される。これにより、第１触媒層８３の位置に合わせて、切断部８Ｃを精度良く設けることができる。

【0118】

ガスケット付加装置１００においては、電極層基材搬送機構１１は、吸着ステージ１３０上における電極層基材８の移動および停止を交互に行いつつ、電極層基材８を搬送方向ＤＲ１へ搬送する。そして、ガスケット付加装置１００が、電極層基材８を停止させている状態で、移動駆動部１３３がロータリーダイカッター１３１をハーフカット位置Ｌ１２へ移動させる。このため、電極層基材８に設けられる切断部８Ｃの位置精度を向上することができる。

【0119】

＜第１貼付機構１５の構成＞
図１７および図１８を参照しつつ、第１貼付機構１５の構成について説明する。図１７および図１８は、第１貼付機構１５を模式的に示す側面図である。なお、図１７および図１８には、説明の便宜上、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。＋Ｘ方向は、搬送方向ＤＲ１と一致し、－Ｘ方向は搬送方向ＤＲ３と一致する。また、Ｙ方向は、幅方向ＤＲ２と平行である。

【0120】

図８において説明したように、第１貼付機構１５は、電解質膜８２のうち非採用領域Ａ８２が分離された電極層基材８と、第１カバーフィルム９３ａの非対応領域Ａ９２が分離された第１サブガスケット基材９ａとを貼り合わせる装置である。第１貼付機構１５は、後述する位置合わせ処理を行うことによって、第１触媒層８３と第１切断部Ｃ９ａ（対応領域Ａ９１）とを互いに位置合わせした状態で、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａを貼り合わせる。第１貼付機構１５は、第１貼付ローラ１５１、第２貼付ローラ１５２、吸着機構１５３、貼付ローラ移動駆動部１５４、第１撮像部１５５、および第２撮像部１５６を備える。

【0121】

第１貼付ローラ１５１は、外周面に電極層基材８を保持する円筒状の部材であって、幅方向ＤＲ２へ延びる回転軸６１Ａを中心に回転する。第１貼付ローラ１５１は、電極層基材８をバックシート８１側から保持する。第１貼付ローラ１５１の外周面は、例えば、ゴムで構成されていてもよい。

【0122】

第２貼付ローラ１５２は、外周面に第１サブガスケット基材９ａを保持する円筒状の部材である。幅方向ＤＲ２に延びる回転軸６２Ａを中心に回転する。第２貼付ローラ１５２は、第１サブガスケット基材９ａを第１バックシート９１ａ側から保持する。第１および第２貼付ローラ１５１，１５２は、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａから受ける摩擦抵抗によって受動的に回転する従動ローラであってもよい。また、第１および第２貼付ローラ１５１，１５２は、能動的に回転してもよい。すなわち、回転軸６１Ａ，６２Ａに、不図示のサーボモータを接続し、制御部４が当該サーボモータを制御することによって、第１および第２貼付ローラ１５１，１５２を回転させてもよい。

【0123】

第２貼付ローラ１５２は、第１貼付ローラ１５１と平行に配置される。吸着機構１５３は、第２貼付ローラ１５２の外周面に、第２貼付ローラ１５２の保持対象物である第１サブガスケット基材９ａを吸着させる機構である。

【0124】

吸着機構１５３は、第２貼付ローラ１５２の外周面に設けられた多孔質部材６３１と、多孔質部材６３１に接続される吸引部６３２を備える。多孔質部材６３１は、多数の微小な孔を有しており、例えば、多孔質カーボンや多孔質セラミックス等の多孔質材料で構成される。多孔質セラミックスは、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）の焼結体である。多孔質部材６３１における気孔径は、例えば５μｍ以下とされ、気孔率は、例えば１５％～５０％とされる。

【0125】

なお、多孔質部材６３１に代えて、ＳＵＳ等のステンレスまたは鉄などの金属製部材を用いてもよい。この場合、金属製部材の外表面に、微小な吸着孔が加工によって設けられるとよい。吸着孔の直径は、吸着痕の発生を抑制するために、例えば、２ｍｍ以下とされる。

【0126】

吸引部６３２は、真空ポンプなどで構成され、吸引配管を介して多孔質部材６３１に連結される。吸引部６３２の駆動によって、多孔質部材６３１の外表面付近の雰囲気が、多数の孔に吸引される。これによって、第２貼付ローラ１５２の外周面（多孔質部材６３１の外表面）に、第１サブガスケット基材９ａが吸着される。ここでは、第２貼付ローラ１５２は、第１サブガスケット基材９ａを第１バックシート９１ａ側から吸着して保持する。このように、本実施形態では、第２貼付ローラ１５２は、吸着ローラとして構成される。

【0127】

貼付ローラ移動駆動部１５４は、第２貼付ローラ１５２を移動させる。貼付ローラ移動駆動部１５４は、接離方向駆動部６４Ｘおよび軸方向駆動部６４Ｙを備える。接離方向駆動部６４Ｘは、図１７および図１８に示すように、第２貼付ローラ１５２を、第１貼付ローラ１５１に接近する方向（－Ｘ方向）、および、第１貼付ローラ１５１から離間する方向（＋Ｘ方向）へ移動させる。

【0128】

接離方向駆動部６４Ｘは、Ｘ軸テーブル６４１と、Ｘ軸テーブル６４１をＸ方向へ移動させるための直動駆動機構（例えば、リニアモータ機構またはボールネジ機構など）、並びに、Ｘ軸テーブルをＸ方向へ案内するガイド部などを備える。接離方向駆動部６４Ｘの直動駆動機構は、制御部４と電気的に接続されており、制御部４からの制御信号に応じて動作する。

【0129】

軸方向駆動部６４Ｙは、第２貼付ローラ１５２を、第２貼付ローラ１５２の回転軸６２Ａの延びる幅方向ＤＲ２（軸方向）と平行なＹ方向へ移動させる。軸方向駆動部６４Ｙは、Ｙ軸テーブル６４２、およびＹ軸テーブル６４２をＹ方向へ移動させるための直動駆動機構（例えば、リニアモータ機構またはボールネジ機構など）のほか、Ｙ軸テーブルをＹ方向へ案内するガイド部などを備える。軸方向駆動部６４Ｙの直動駆動機構は、制御部４と電気的に接続されており、制御部４からの制御信号に応じて動作する。軸方向駆動部６４Ｙは、Ｘ軸テーブル６４１に設置されており、Ｘ軸テーブルとともに、Ｘ方向へ移動する。

【0130】

第２貼付ローラ１５２の回転軸６２Ａは、連結部材６４３を介して、軸方向駆動部６４ＹのＹ軸テーブル６４２に連結されている。このため、Ｙ軸テーブル６４２がＹ方向へ移動することに伴って、第２貼付ローラ１５２がＹ方向へ移動する。また、Ｘ軸テーブル６４１がＸ方向へ移動することに伴って、第２貼付ローラ１５２が幅方向ＤＲ２へ移動する。

【0131】

第１撮像部１５５は、第１貼付ローラ１５１に保持される電極層基材８の＋Ｚ側面（第１触媒層８３側の表面）に対向して配置される。第２撮像部１５６は、第２貼付ローラ１５２に保持される第１サブガスケット基材９ａの＋Ｚ側面（第１カバーフィルム９３ａ側の表面）対向して配置される。第１および第２撮像部１５５，１５６は、それぞれ、イメージセンサを有する１つまたは複数のカメラで構成される。第１および第２撮像部１５５，１５６は、制御部４と電気的に接続されており、イメージセンサで検出される画像信号を制御部４へ送信する。

【0132】

第１撮像部１５５は、第１貼付ローラ１５１に保持されている電極層基材８の＋Ｚ側面（すなわち、第１触媒層８３側の表面）を撮像する。また、第２撮像部１５６は、第２貼付ローラ１５２に保持されている第１サブガスケット基材９ａの＋Ｚ側面（すなわち、第１カバーフィルム９３ａ側の表面）を撮像する。

【0133】

第１貼付機構１５は、第１撮像部１５５よりも搬送方向ＤＲ１の上流側に配置される光センサ６５１を備える。光センサ６５１は、例えば、反射型であり、電極層基材８における第１触媒層８３にて反射する光を検出する。なお、光センサ６５１は、透過型であってもよい。光センサ６５１は、制御部４に電気的に接続され、検出信号を出力する。制御部４は、光センサ６５１からの検出信号に基づいて、第１触媒層８３が光センサ６５１の測定地点へ到達したことを検出する。また、制御部４は、光センサ６５１が第１触媒層８３の検出を開始してから検出を終了するまでに電極層基材８が進む距離に基づいて、第１触媒層８３のＸ方向（搬送方向ＤＲ１）における長さ寸法を測定することができる。

【0134】

図１７に示すように、制御部４は、第１および第２位置測定部４１１，４１２として機能する。第１および第２位置測定部４１１，４１２は、プロセッサ４１が、コンピュータプログラムＰを実行することによってソフトウェア的に実現される機能である。なお、第１および第２位置測定部４１１，４１２は、特定用途向け集積回路などのハードウェア的構成であってもよい。

【0135】

図１９は、電極層基材８上の膜電極接合体８５を模式的に示す平面図である。第１位置測定部４１１は、第１撮像部１５５が取得する画像に基づいて、電極層基材８の位置を特定する。より詳細には、第１位置測定部４１１は、第１撮像部１５５が取得する画像において、第１触媒層８３の位置（搬送方向ＤＲ１および幅方向ＤＲ２の位置）を特定する。例えば、図１９に示すように、第１位置測定部４１１は、第１触媒層８３における搬送方向ＤＲ１の中心線ＬＸ１と、第１触媒層８３のＸ方向に平行な側辺ＬＳ１，ＬＳ２との交点ＣＬ１，ＣＬ２の位置を測定する。中心線ＬＸ１の位置は、例えば、第１触媒層８３のＸ方向の長さ寸法に基づいて、特定されてもよい。また、側辺ＬＳ１，ＬＳ２は、第１撮像部１５５が取得する画像に対して、例えば、２値化処理またはエッジ抽出処理などの公知の画像処理を適用することによって検出されるとよい。また、第１位置測定部４１１は、交点ＣＬ１，ＣＬ２の位置の中心を、第１触媒層８３の位置として求めてもよい。

【0136】

なお、第１位置測定部４１１は、第１触媒層８３の４つの角部８３１～８３４（図１６参照）、または、４辺を検出し、それらの位置に基づいて、第１触媒層８３の位置を特定してもよい。

【0137】

第２位置測定部４１２は、第２撮像部１５６が取得する画像に基づいて、第１サブガスケット基材９ａの位置を特定する。より詳細には、第２位置測定部４１２は、第２撮像部１５６が取得する画像において、第１サブガスケット基材９ａに設けられた第１切断部Ｃ９ａを検出する。そして、第２位置測定部４１２は、第１切断部Ｃ９ａの画像上の位置に基づいて、第１切断部Ｃ９ａの位置（搬送方向ＤＲ１の位置および幅方向ＤＲ２の位置）を特定する。

【0138】

第１および第２貼付ローラ１５１，１５２間で貼り合わせを行わない間は、図１８に示すように、第１および第２貼付ローラ１５１，１５２がＸ方向へ互いに離れる。この状態で、電極層基材８の位置と第１サブガスケット基材９ａの位置とが合わせられる。第１および第２貼付ローラ１５１，１５２間で貼り合わせを行う間は、図１７に示すように、第１および第２貼付ローラ１５１，１５２が互いに接近する。第１および第２貼付ローラ１５１，１５２が最も接近している貼付位置ＬＡ１において、電極層基材８と第１サブガスケット基材９ａが貼り合わせられることによって、貼合体が形成される。なお、ガスケット付加装置１００においては、貼付位置ＬＡ１にて貼合体が形成された直後、電極層基材８のバックシート８１が剥離される。これによって、等間隔に膜電極接合体８５を有する第１基材Ｂ１（図９参照）が得られる。第１基材Ｂ１は、膜電極接合体８５を含む膜電極基材の一例である。また、第１貼付機構１５から基材接合体回収ローラ５まで第１基材Ｂ１を支持しつつ搬送する各ローラは、第１基材Ｂ１を規定の搬送経路に沿って搬送する膜電極基材搬送機構の一例である。

【0139】

図２０は、第１貼付機構１５における貼り合わせ処理の流れを示す図である。まず、電極層基材搬送機構１１が電極層基材８を＋Ｘ方向へ搬送することによって、貼り合わせ対象（すなわち、採用領域Ａ８１）である第１触媒層８３が、光センサ６５１に検出される。制御部４は、その検出開始時間をメモリ４２に記憶する。制御部４は、その検出開始時間から当該第１触媒層８３が検出されなくなる検出終了時間までの、電極層基材８の移動量を、第１触媒層８３のＸ方向の長さ寸法としてメモリ４２に記憶してもよい。

【0140】

制御部４は、第１触媒層８３が第１撮像部１５５の撮像位置に到達すると、電極層基材搬送機構１１による電極層基材８の搬送を停止する（ステップＳ２１）。そして、制御部４の第１位置測定部４１１は、第１撮像部１５５によって得られる画像に基づいて、第１触媒層８３の位置を特定する（ステップＳ２２）。

【0141】

一方、制御部４は、第１切断部Ｃ９ａが第２撮像部１５６の撮像位置に到達すると、第１サブガスケット基材搬送機構１２による第１サブガスケット基材９ａの搬送を停止する（ステップＳ２３）。そして、制御部４の第２位置測定部４１２は、第２撮像部１５６によって得られる画像に基づいて、第１切断部Ｃ９ａ（対応領域Ａ９１）の位置を特定する（ステップＳ２４）。制御部４は、ステップＳ２３，Ｓ２４の処理を、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理と並行して行う。

【0142】

続いて、制御部４は、位置合わせ処理を行う（ステップＳ２５）。すなわち、制御部４は、第１触媒層８３と第１切断部Ｃ９ａの幅方向ＤＲ２（軸方向）の位置のずれを修正するため、軸方向駆動部６４Ｙを制御することによって、第２貼付ローラ１５２を幅方向ＤＲ２（軸方向）へ移動させる。

【0143】

また、制御部４は、第１触媒層８３および第１切断部Ｃ９ａの各搬送方向ＤＲ１，ＤＲ３の位置のずれを修正するため、電極層基材搬送機構１１または第１サブガスケット基材搬送機構１２を制御する。当該制御によって、電極層基材８または第１サブガスケット基材９ａどちらか一方が搬送される。これにより、第１貼付機構１５における貼付位置ＬＡ１（接触位置）において、第１触媒層８３の位置と第１切断部Ｃ９ａの位置とが合わせられる。

【0144】

ステップＳ２５の位置合わせ処理が完了すると、制御部４は、第２貼付ローラ１５２を第１貼付ローラ１５１へ接近させる（ステップＳ２６）。これにより、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａが、第１および第２貼付ローラ１５１，１５２の間の貼付位置ＬＡ１において、接触される。

【0145】

続いて、制御部４は、電極層基材搬送機構１１および第１サブガスケット基材搬送機構１２によって、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａの搬送を再開する。これによって、第１貼付機構１５において、電極層基材８および第１サブガスケット基材９ａの貼り合わせが開始される。また、ステップＳ２５における位置合わせ処理によって、第１触媒層８３（採用領域Ａ８１）と第１切断部Ｃ９ａ（対応領域Ａ９１）とが位置合わせされた状態で貼り合わされる。

【0146】

本実施形態のガスケット付加装置１００では、幅方向ＤＲ２（軸方向）へ移動する第２貼付ローラ１５２によって、第１サブガスケット基材９ａを吸着して強固に保持することができる。このため、第２貼付ローラ１５２を幅方向ＤＲ２へ移動させた場合に、第２貼付ローラ１５２において第１サブガスケット基材９ａが位置ずれすることを抑制できる。これにより、電極層基材８と第１サブガスケット基材９ａとの幅方向ＤＲ２の位置を高精度に合わせることができるため、電極層基材８に第１サブガスケット基材９ａを良好に付加することができる。

【0147】

また、第１サブガスケット基材９ａを吸着保持する第２貼付ローラ１５２を、第１貼付ローラ１５１に対して接離方向へ移動させる。このため、第２貼付ローラ１５２を接離方向へ移動させたときに、第２貼付ローラ１５２において第１サブガスケット基材９ａが位置ずれすることを抑制できる。

【0148】

なお、本実施形態では、第１サブガスケット基材９ａを保持する第２貼付ローラ１５２に、吸着機構１５３が設けられているが、これは必須ではない。すなわち、電極層基材８を保持する第１貼付ローラ１５１の外周面に多孔質部材６３１を設けて、第１貼付ローラ１５１に電極層基材８を吸着保持させてもよい。また、第１貼付ローラ１５１に、貼付ローラ移動駆動部１５４を連結することによって、第１貼付ローラ１５１を軸方向（幅方向ＤＲ２）、および、接離方向（Ｘ方向）に移動させてもよい。

【0149】

＜第２基材準備部２＞
図２に示すように、第２基材準備部２は、第２サブガスケット基材搬送機構２１と、第３ハーフカット部２２と、第２カバーフィルム回収ローラ２４とを備える。図２１は、第２基材準備部２において処理される第２サブガスケット基材９ｂを模式的に示す縦断面図である。第２基材準備部２は、第２サブガスケット基材９ｂを処理することにより、第２基材Ｂ２を準備する。

【0150】

＜第２サブガスケット基材搬送機構２１＞
第２サブガスケット基材搬送機構２１は、長尺帯状の第２サブガスケット基材９ｂを、複数のローラで支持しつつ、第２貼付機構３へ向けて既定の搬送経路９Ｔｂに沿って搬送する。本実施形態では、第２サブガスケット基材搬送機構２１によって第２貼付機構３へ向けて移動する第２サブガスケット基材９ｂの移動方向を、搬送方向ＤＲ５とする。搬送経路９Ｔｂにおいて、第３供給ローラ２１１に近い方を搬送方向ＤＲ５の上流側とし、第２貼付機構３に近い方を搬送方向ＤＲ５の下流側とする。搬送方向ＤＲ５は、第２サブガスケット基材９ｂの長手方向に一致する。第２サブガスケット基材９ｂの主面と平行であって、搬送方向ＤＲ５に直交する方向は、幅方向ＤＲ２と一致する。

【0151】

図２１上段に示すように、第２サブガスケット基材９ｂは、第１サブガスケット基材９ａとほぼ同一の構成を有する。すなわち、第２サブガスケット基材９ｂは、一方から他方に向かって順に、第２バックシート９１ｂと、第２サブガスケットフィルム９２ｂと、第２カバーフィルム９３ｂとを有する。第２バックシート９１ｂ、第２サブガスケットフィルム９２ｂ、第２カバーフィルム９３ｂは、いずれも長尺帯状である。第２サブガスケット基材９ｂは、第１サブガスケット基材９ａと同様に、図示を省略する外部装置においてあらかじめ製造され、第３供給ローラ２１１にロール状に巻かれた状態で準備される。

【0152】

第２バックシート９１ｂと第２サブガスケットフィルム９２ｂとの間には、接着剤を含む接着層（不図示）が介在する。また、図２１上段に示すように、第２サブガスケットフィルム９２ｂにおける第２カバーフィルム９３ｂ側の主面には、接着剤を含む接着層９２２が設けられる。第２カバーフィルム９３ｂは、接着層９２２によって、第２サブガスケットフィルム９２ｂから容易に剥がすことが可能な程度の力で接着される。接着層９２２の接着剤は、感圧性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤またはＵＶ硬化型接着剤が好適である。

【0153】

図２に示すように、第２サブガスケット基材搬送機構２１は、第３供給ローラ２１１、第２フィードローラ２１２、第３ダンサーローラ２１３を備える。第２サブガスケット基材９ｂは、第３供給ローラ２１１に巻回された状態で供給される。第２フィードローラ２１２は、第３供給ローラ２１１から第２サブガスケット基材９ｂを引き出す。第２フィードローラ２１２は、制御部４からの制御信号に応じて、能動回転する。第２フィードローラ２１２の回転が停止されると、第３供給ローラ２１１からの第２サブガスケット基材９ｂの送り出しが停止される。

【0154】

第３ダンサーローラ２１３は、第２サブガスケット基材９ｂにかかる張力を一定にするため、第２サブガスケット基材９ｂの張力に応じて上下（第２サブガスケット基材９ｂの主面に直交する方向）に移動する。第３ダンサーローラ２１３が移動することによって、第２サブガスケット基材９ｂにかかる急激な張力の変動が吸収される。

【0155】

＜第３ハーフカット部２２＞
第３ハーフカット部２２は、第３ダンサーローラ２１３の下流側に設けられる。第３ハーフカット部２２は、第２サブガスケット基材９ｂにおける第２カバーフィルム９３ｂおよび第２サブガスケットフィルム９２ｂを、対応領域Ａ９３と非対応領域Ａ９４とに切り分ける処理（第３ハーフカット処理）を行う。

【0156】

第３ハーフカット処理は、図２１中段に示すように、第２サブガスケット基材９ｂに第２切断部Ｃ９ｂを設ける処理である。第２切断部Ｃ９ｂは、矩形状である対応領域Ａ９３とそれ以外の非対応領域Ａ９４との境界線（切断位置Ｐ９ｂ）に沿って設けられる。対応領域Ａ９３は、例えば、第２触媒層８４と相似、かつ、ほぼ同一の大きさとされる。なお、対応領域Ａ９３は、第２触媒層８４と非相似であってもよい。また、対応領域Ａ９３は、第２触媒層８４より大きくてもよい。

【0157】

第２切断部Ｃ９ｂは、第２カバーフィルム９３ｂおよび第２サブガスケットフィルム９２ｂを貫通する切断面によって構成される。また、第２切断部Ｃ９ｂは、第２バックシート９１ｂを貫通せず、第２バックシート９１ｂの上面（第２サブガスケットフィルム９２ｂ側の面）から厚さ方向の中間部まで到達する切断面によって構成される。すなわち、第２切断部Ｃ９ｂは、第２バックシート９１ｂの下面までは到達しない。

【0158】

図２に示すように、第３ハーフカット部２２は、ロータリーダイカッター２２１と、支持ローラ２２２と、駆動部２２３と、撮像部２２４とを有する。支持ローラ２２２は、第２サブガスケット基材９ｂを第２バックシート９１ｂ側から支持する。ロータリーダイカッター２２１は、第２サブガスケット基材９ｂの第２カバーフィルム９３ｂ側に配置される。ロータリーダイカッター２２１の外周面には、対応領域Ａ９３に対応する形状のピナクル刃が設けられている。また、ロータリーダイカッター２２１の回転軸には、回転駆動部（駆動部２２３）が接続されている。ロータリーダイカッター２２１が回転しつつ、ピナクル刃の先端が、第２サブガスケット基材９ｂにおけるロータリーダイカッター２２１に支持されている部分に差し込まれる。これによって、第２サブガスケット基材９ｂに第２切断部Ｃ９ｂが形成される。

【0159】

駆動部２２３は、回転駆動部と移動駆動部とを含む。回転駆動部は、ロータリーダイカッター２２１を幅方向ＤＲ２に延びる回転軸まわりに回転させる。移動駆動部は、ロータリーダイカッター２２１を、第２サブガスケット基材９ｂの主面に垂直な方向と、幅方向ＤＲ２とに移動させる。駆動部２２３としては、例えば、Ｙ方向駆動部１３５およびＺ方向駆動部１３６（図１１および図１４参照）と同様の構成を採用してもよい。駆動部２２３は、制御部４と電気的に接続されており、制御部４からの制御信号に応じてロータリーダイカッター２２１を移動させる。

【0160】

＜撮像部２２４＞
撮像部２２４は、第１貼付機構１５によって作製される第１基材Ｂ１の第２触媒層８４を撮像する。撮像部２２４は、例えば、第１触媒層８３を撮像する撮像部１３７と同様に、１つまたは複数のカメラを有する。撮像部２２４は、制御部４と電気的に接続されており、撮像によって得られる画像信号を制御部４に送信する。

【0161】

＜第２カバーフィルム回収ローラ２４＞
第２カバーフィルム回収ローラ２４は、図２１下段に示すように、第２切断部Ｃ９ｂが設けられた第２サブガスケット基材９ｂから、第２カバーフィルム９３ｂの非対応領域Ａ９４を剥離して巻き取る。第２カバーフィルム回収ローラ２４は、第２カバーフィルム９３ｂの非対応領域Ａ９４を除去する第１除去機構の一例である。第２カバーフィルム回収ローラ２４による剥離処理によって、第２サブガスケットフィルム９２ｂの上面に、第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３が残された第２基材Ｂ２が得られる。すなわち、第２基材Ｂ２は、一方側から他方側へ向かって順に、第２バックシート９１ｂと、第２サブガスケットフィルム９２ｂと、複数の第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３とを有する。複数の第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３は、第２基材Ｂ２の長手方向に間隔をあけて設けられる。

【0162】

後述するように、第２貼付機構３においては、第１基材Ｂ１と第２基材Ｂ２とを貼り合わせる際、第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３の位置が、第１基材Ｂ１の第２触媒層８４の位置に合わせられる。この位置合わせを精度よく行うため、ガスケット付加装置１００では、撮像部２２４によって得られる画像から第２触媒層８４の位置が特定される。そして、特定された第２触媒層８４の位置に合わせて、第３ハーフカット部２２が第２サブガスケット基材９ｂに第２切断部Ｃ９ｂを設ける。この処理について、図２２を参照しつつ説明する。

【0163】

図２２は、第３ハーフカット部２２が第２サブガスケット基材９ｂに第２切断部Ｃ９ｂを設ける様子を概念的に示す平面図である。図２２に示すように、第１基材Ｂ１は、第２貼付機構３（詳細には、貼付ローラ３１）に向けて搬送方向ＤＲ４に搬送される。第２貼付機構３へ向けた第１基材Ｂ１の搬送は、図１に示すように、第１サブガスケット基材９ａを搬送する第１サブガスケット基材搬送機構１２、第１基材Ｂ１を支持する各ローラ、および、基材接合体回収ローラ５による基材接合体Ｂ３の巻き取りによって実現される。また、第２基材Ｂ２の第２貼付機構３に向かう搬送方向ＤＲ５への搬送は、図１および図２に示すように、第２サブガスケット基材搬送機構２１による第２サブガスケット基材９ｂの搬送と、基材接合体回収ローラ５とによる基材接合体Ｂ３の巻き取りによって実現される。

【0164】

第１基材Ｂ１上には、第１基材Ｂ１の長手方向（搬送方向ＤＲ４）に間隔をあけて複数の第２触媒層８４が設けられている。このため、第１基材Ｂ１が搬送方向ＤＲ４に搬送されることによって、撮像部２２４の撮像領域内を、複数の第２触媒層８４が順次通過することとなる。

【0165】

位置特定部４１０（図１３参照）は、撮像部２２４によって取得された画像に基づいて、各第２触媒層８４の位置を特定する。詳細には、位置特定部４１０は、第２触媒層８４の搬送方向ＤＲ４における位置と、第２触媒層８４の幅方向ＤＲ２における位置とを求める。位置特定部４１０は、第２触媒層８４の周縁部の各辺の位置、または、４つの角部８４１～８４４の位置を画像から特定することによって、第２触媒層８４の位置を特定してもよい。

【0166】

なお、第２触媒層８４の搬送方向ＤＲ４における位置を求めるため、位置特定部４１０は、例えば搬送方向ＤＲ４における、隣接する２つの第２触媒層８４間の距離Ｄ１を求めてもよい。距離Ｄ１は、隣接する２つの第２触媒層８４のうち、上流側の第２触媒層８４の下流側端部の位置と、下流側の第２触媒層８４の上流側端部の位置とから求められてもよい。距離Ｄ１を求めることによって、第２触媒層８４各々の搬送方向ＤＲ４の位置を求めることが可能である。

【0167】

また、第２触媒層８４の幅方向ＤＲ２における位置を求めるため、位置特定部４１０は、例えば、位置特定の対象である第２触媒層８４について、幅方向ＤＲ２における両側端部（例えば、角部８４１，８４２）の位置を、画像から特定してもよい。そして、特定された両側端部の中心を、対象である第２触媒層８４の幅方向ＤＲ２における位置としてもよい。

【0168】

なお、第３ハーフカット部２２は、第２触媒層８４を検出するフォトセンサを備えてもよい。この場合、位置特定部４１０は、フォトセンサからの出力信号に基づいて、第２触媒層８４の位置を特定してもよい。

【0169】

制御部４は、位置特定部４１０によって特定された第２触媒層８４の位置に基づき、切断位置Ｐ９ｂを決定する（図２１および図２２参照）。切断位置Ｐ９ｂは、第２触媒層８４に対応する第２切断部Ｃ９ｂを設ける位置である。制御部４は、切断位置Ｐ９ｂの幅方向ＤＲ２の位置を、対応する第２触媒層８４の幅方向ＤＲ２における位置に一致させる。また、制御部４は、切断位置Ｐ９ｂの搬送方向ＤＲ５における位置を、対応する第２触媒層８４の搬送方向ＤＲ４にける位置に対応させる。

【0170】

制御部４は、切断位置Ｐ９ｂから第２貼付機構３までの搬送方向ＤＲ５における距離を、対応する第２触媒層８４から第２貼付機構３までの搬送方向ＤＲ４における距離と一致させる。これにより、切断位置Ｐ９ｂに形成される第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３と、対応の第２触媒層８４とを第２貼付機構３に同じタイミングで到達させることができる。なお、第２触媒層８４の搬送方向ＤＲ４の位置として、上述の距離Ｄ１を求める場合、制御部４は、図２２に示すように、切断位置Ｐ９ｂを、１つ前の切断位置Ｐ９ｂから搬送方向ＤＲ５の下流側に距離Ｄ１だけ離れた位置とする。

【0171】

制御部４は、第２サブガスケット基材９ｂにおける切断位置Ｐ９ｂを設定すると、その切断位置Ｐ９ｂに第２切断部Ｃ９ｂを設ける。具体的には、制御部４は、駆動部２２３を制御することによって、ロータリーダイカッター２２１を第２サブガスケット基材９ｂから離した状態で、ロータリーダイカッター２２１の刃の軸方向（幅方向ＤＲ２）の位置を、切断位置Ｐ９ｂに一致させる。また、制御部４は、切断位置Ｐ９ｂにロータリーダイカッター２２１の刃を接触させるべく、ロータリーダイカッター２２１を支持ローラ２２２に近接させるとともに、ロータリーダイカッター２２１を回転させる。これにより、搬送方向ＤＲ５へ移動する第２サブガスケット基材９ｂの切断位置Ｐ９ｂに、第２切断部Ｃ９ｂが設けられる。

【0172】

＜第２貼付機構３＞
図２に示すように、第２貼付機構３は、２つの貼付ローラ３１，３１を有する。２つの貼付ローラ３１，３１のうち、一方の貼付ローラ３１には第１基材準備部１からの第１基材Ｂ１が供給され、他方の貼付ローラ３１には第２基材準備部２からの第２基材Ｂ２が供給される。２つの貼付ローラ３１，３１の間に、第１および第２基材Ｂ１，Ｂ２が挟み込まれることによって、第２基材Ｂ２が、第１基材Ｂ１に貼り付けられる。これにより、基材接合体Ｂ３が得られる。

【0173】

図２３は、第２貼付機構３によって貼り合わされる第１基材Ｂ１および第２基材Ｂ２を模式的に示す縦断面図である。図２４は、基材接合体Ｂ３を模式的に示す縦断面図である。図２５は、基材接合体Ｂ３から得られるサブガスケット付膜電極接合体８７を模式的に示す縦断面図である。図２３に示すように、第２貼付機構３では、第１基材Ｂ１における第１触媒層８３と、第２基材Ｂ２における第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３の位置が、互いに合わせられた状態で、第２基材Ｂ２が第１基材Ｂ１に貼り付けられる。第２基材Ｂ２が第１基材Ｂ１に貼り付けられることにより、図２４に示す基材接合体Ｂ３が得られる。図２３および図２４に示すように、基材接合体Ｂ３においては、第１基材Ｂ１における第２触媒層８４の周囲に露出した電解質膜８２の表面が、第２基材Ｂ２における第２カバーフィルム９３ｂの周囲に露出した第２サブガスケットフィルム９２ｂの接着層９２２に接着する。また、第１基材Ｂ１における第１サブガスケットフィルム９２ａの露出した主面（接着層９２１）が、第２基材Ｂ２における第２サブガスケットフィルム９２ｂの接着層９２２に接着する。

【0174】

第２貼付機構３と、基材接合体回収ローラ５との間には、接着力強化部３３が設けられている。接着力強化部３３は、基材接合体Ｂ３の接着層９２１，９２２における接着剤の接着力を強化する。接着力強化部３３は、具体的には、加熱部３４、押圧部３５および冷却部３６を有する。

【0175】

加熱部３４は、例えば、基材接合体Ｂ３を輻射熱で加熱する複数のヒータ３４０を備える。加熱部３４は、各ヒータ３４０で基材接合体Ｂ３を加熱することによって、接着層９２１，９２２が有する接着剤を加熱する。これにより、接着剤が熱可塑性または熱硬化性の樹脂を含む場合、接着剤の加熱によって接着力を強化することができる。なお、加熱部３４は、輻射熱で加熱するものに限定されず、例えば、熱風を基材接合体Ｂ３に吹き付けることによって、接着剤を加熱してもよい。また、加熱部３４は、基材接合体Ｂ３を通過させる加熱室を備えてもよい。加熱室の内側の温度を高めることにより、基材接合体Ｂ３の接着剤を加熱することができる。

【0176】

押圧部３５は、基材接合体Ｂ３を両側から押圧する。押圧部３５は、例えば、基材接合体Ｂ３を厚さ方向の両側から挟む２つのローラで構成される。押圧部３５が、基材接合体Ｂ３を押圧することによって、基材接合体Ｂ３に含まれる弛みや皺が除去される。

【0177】

押圧部３５は、加熱部３４よりも下流側に設けられているため、第２基材Ｂ２を加熱した後、押圧することができる。第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂの接着面が熱硬化性または熱可塑性の接着剤を有する場合、加熱後に押圧することによって、第１基材Ｂ１と第２基材Ｂ２との接合を促進することができる。

【0178】

冷却部３６は、基材接合体Ｂ３の温度を、所定の目標温度へ低下させる。冷却部３６は、基材接合体Ｂ３を自然冷却する搬送経路として構成される。なお、冷却部３６は、押圧部３５を通過した直後における基材接合体Ｂ３の温度よりも低いエアを、基材接合体Ｂ３に吹き付ける冷風供給部を備えてもよい。また、冷却部３６は、循環冷却水などで冷却されるチルローラを備え、当該チルローラを基材接合体Ｂ３に接触させて基材接合体Ｂ３を冷却してもよい。

【0179】

接着層９２１，９２２の接着剤が熱可塑性または熱硬化性の樹脂を有する場合、加熱部３４で加熱された接着剤を冷却部３６で冷却することによって、反応を停止させることができるため、接着剤の接着力を安定化させることができる。

【0180】

基材接合体回収ローラ５は、冷却部３６によって冷却された基材接合体Ｂ３を、ロール状に巻き取る。これにより、基材接合体Ｂ３が回収される。なお、基材接合体Ｂ３がロール状に巻き取られて回収されることは必須ではない。例えば、基材接合体Ｂ３が、膜電極接合体８５を１つずつ含むように複数のシートに切り分けられることによって、多数のシートの状態で回収されてもよい。

【0181】

図２４に示すように、基材接合体Ｂ３は、膜電極接合体８５の両面に、第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂが取り付けられたサブガスケット付膜電極接合体８７を有する。このサブガスケット付膜電極接合体８７の両側の面には、第１および第２バックシート９１ａ，９１ｂがそれぞれ取り付けられている。基材接合体Ｂ３の場合、第１および第２バックシート９１ａ，９１ｂがない場合と比較して、サブガスケット付膜電極接合体８７の剛性が高くなる。したがって、膜電極接合体８５や第１または第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂにおいて、皺などの変形を抑制することができる。

【0182】

図２４に示すサブガスケット付膜電極接合体８７は、第１および第２切断部Ｃ９ａ，Ｃ９ｂを含む。そして、第１切断部Ｃ９ａは、第１カバーフィルム９３ａの縁部に沿って、第１サブガスケットフィルム９２ａを貫通するように設けられ、かつ、第１バックシート９１ａの厚さ方向の中間部まで到達している。また、第２切断部Ｃ９ｂは、第２カバーフィルム９３ｂの縁部に沿って、第２サブガスケットフィルム９２ｂを貫通するように設けられ、かつ、第２バックシート９１ｂの暑さ方向の中間部まで到達している。

【0183】

２つの貼付ローラ３１，３１のうち少なくとも一方を、搬送物を加熱する加熱ローラとしてもよい。例えば、一方の貼付ローラ３１を加熱ローラとした場合、接着層９２２の接着剤を予備的に加熱することができる。この加熱ローラによって基材接合体Ｂ３に到達させる第１目標温度は、加熱部３４の加熱で基材接合体Ｂ３に到達させる第２目標温度よりも低く設定してもよい。これにより、接着剤が急激に加熱されることを抑制できるとともに、加熱部３４の加熱により接着剤の温度を第２目標温度まで有効に到達させることができる。また、加熱ローラで急激に加熱した場合、電解質膜の急激な温度変化と同時に、接着層９２１，９２２の特性変化が生じることによって、基材接合体Ｂ３に皺が発生する可能性がある。そこで、基材接合体Ｂ３を第１目標温度から第２目標温度へ段階的に加熱することによって、基材接合体Ｂ３における皺の発生を軽減することができる。

【0184】

接着層９２１，９２２の接着剤として、紫外線（ＵＶ）硬化型の接着剤が用いられる場合、接着力強化部３３は、加熱部３４の代わりに、ＵＶを照射するＵＶ照射装置を備えていてもよい。基材接合体Ｂ３の両面にＵＶ照射装置からＵＶを照射することによって、接着層９２１，９２２の接着力を強化することができる。

【0185】

本装置において基材接合体Ｂ３が製造された後、図２５に示すように、基材接合体Ｂ３において、第１バックシート９１ａが第１サブガスケットフィルム９２ａから剥離される。すると、第１バックシート９１ａとともに、第１切断部Ｃ９ａに沿って、不要部分である第１サブガスケットフィルム９２ａの対応領域Ａ９１、および、第１カバーフィルム９３ａの対応領域Ａ９１が剥離される。このため、電解質膜８２の一方の面に、第１触媒層８３に対応する対応領域Ａ９１が切り抜かれた枠状の第１サブガスケットフィルム９２ａを残すことができる。また、図２５に示すように、基材接合体Ｂ３において、第２バックシート９１ｂが第２サブガスケットフィルム９２ｂから剥離される。すると、第２バックシート９１ｂとともに、第２切断部Ｃ９ｂに沿って、不要部分である第２サブガスケットフィルム９２ｂの対応領域Ａ９３、および、第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３も剥離される。このため、図２５に示すように、電解質膜８２の他方の面に、第２触媒層８４に対応する対応領域Ａ９３が切り抜かれた枠状の第２サブガスケットフィルム９２ｂを残すことができる。

【0186】

接着力強化部３３によって、第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂを電解質膜８２に強固に接着させることができるとともに、第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂ間を強固に接着させることができる。このため、図２４に示す基材接合体Ｂ３から第１バックシート９１ａを剥離した際に、第１サブガスケットフィルム９２ａの非対応領域Ａ９２が電解質膜８２または第２サブガスケットフィルム９２ｂの非対応領域Ａ９４から剥離することを抑制できる。同様に、基材接合体Ｂ３から第２バックシート９１ｂを剥離した際に、第２サブガスケットフィルム９２ｂの非対応領域Ａ９４が、電解質膜８２または第１サブガスケットフィルム９２ａの非対応領域Ａ９２から剥離することを抑制できる。

【0187】

接着力強化部３３によって、第１サブガスケットフィルム９２ａおよび第１カバーフィルム９３ａの対応領域Ａ９１どうし、並びに、第２サブガスケットフィルム９２ｂおよび第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３どうしを強固に接着させることができる。このため、基材接合体Ｂ３から第１バックシート９１ａを剥離した際に、第１カバーフィルム９３ａが第１触媒層８３上に残ることを抑制できる。同様に、基材接合体Ｂ３から第２バックシート９１ｂを剥離した際に、第２カバーフィルム９３ｂが第２触媒層８４上に残ることを抑制できる。

【0188】

２つの貼付ローラ３１，３１のうち一方を他方に対して軸方向に移動させたり、回転速度を変更することによって、第２触媒層８４と第２カバーフィルム９３ｂの対応領域Ａ９３との位置合わせを行ってもよい。しかしながら、この場合、基材接合体Ｂ３において、第１基材Ｂ１および第２基材Ｂ２のいずれかに弛みや皺が発生してしまうおそれがある。ガスケット付加装置１００においては、第１基材Ｂ１における第２触媒層８４の位置に合わせて、第２サブガスケット基材９ｂに第２切断部Ｃ９ｂが設けられる。したがって、第２貼付機構３においては、第２触媒層８４の位置と、第１サブガスケットフィルム９２ａの対応領域Ａ９３の位置とを容易に合わせることができる。このため、第２貼付機構３において、第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂの双方に、長手方向の余剰が生じることを抑制しつつ、これらを貼り合わせることができる。したがって、基材接合体Ｂ３において、サブガスケット付膜電極接合体８７に皺などの変形が発生することを抑制できる。

【0189】

特に、基材接合体回収ローラ５によって基材接合体Ｂ３ａを巻き取る場合、仮に、基材接合体Ｂ３ａの一部に皺などの変形が生じると、厚みが不均一となり、基材接合体Ｂ３ａ全体に皺などの変形が生じるおそれがある。ガスケット付加装置１００は、皺などの変形を抑制することができるため、基材接合体Ｂ３を良好に巻き取って回収することができる。

【0190】

第１基材準備部１が第２基材準備部２とともにガスケット付加装置１００に組み込まれていることは必須ではない。すなわち、別の装置において、第１基材Ｂ１を作製しておき、この第１基材準備部１を、第２貼付機構３へ向けて搬送してもよい。

【0191】

＜２． 第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同符号またはアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

【0192】

第１実施形態では、第２基材Ｂ２が、第２バックシート９１ｂ、第２サブガスケットフィルム９２ｂおよび第２カバーフィルム９３ｂを有する。しかしながら、第２基材Ｂ２が第２バックシート９１ｂおよび第２カバーフィルム９３ｂを有することは必須ではない。

【0193】

図２６は、第２実施形態に係るガスケット付加装置１００ａの概略斜視図である。図２７は、第２実施形態に係る第１基材Ｂ１ａを模式的に示す縦断面図である。ガスケット付加装置１００ａは、第１基材準備部１ａと、第２基材準備部２ａと、第２貼付機構３とを有する。第１基材準備部１ａは、第１基材Ｂ１ａを準備する装置である。第１基材Ｂ１ａは、図２７に示すように、長尺帯状の第１サブガスケットフィルム９２ａと、第１サブガスケットフィルム９２ａの長手方向に間隔をあけて位置する複数の膜電極接合体８５とを有する。第１基材Ｂ１ａは、例えば、図９に示す第１基材Ｂ１から、第１バックシート９１ａを剥離することによって製造される。第１基材準備部１ａは、第１基材Ｂ１から剥離された第１バックシート９１ａを回収する回収ローラ１７を備える。

【0194】

第２基材準備部２ａは、第３供給ローラ２１１から供給される第２サブガスケット基材９ｂ１から、第２基材Ｂ２ａを製造する装置である。第２サブガスケット基材９ｂ１は、第２バックシート９１ｂと第２サブガスケットフィルム９２ｂとを有する。第２基材準備部２ａは、第３ハーフカット部２２を備える。第３ハーフカット部２２は、第１基材Ｂ１ａにおける第２触媒層８４の位置に合わせて、第２サブガスケット基材９ｂ１に第２切断部Ｃ９ｂを設ける。第１基材Ｂ１ａにおける第２触媒層８４の位置は、撮像部２２４によって得られる画像から特定される。

【0195】

第２基材準備部２ａは、バックシート回収ローラ２５を有する。バックシート回収ローラ２５は、第２切断部Ｃ９ｂが設けられた第２サブガスケット基材９ｂ１から、第２バックシート９１ｂを巻き取って回収する。第２サブガスケット基材９ｂ１から第２バックシート９１ｂを剥離すると、第２サブガスケットフィルム９２ｂの対応領域Ａ９３が非対応領域Ａ９４から分離される。これにより、長尺帯状の第２サブガスケットフィルム９２ｂの非対応領域Ａ９４のみで構成される単層の第２基材Ｂ２ａが製造される。第２基材Ｂ２ａを構成する第２サブガスケットフィルム９２ｂは、対応領域Ａ９３に対応する開口部を有する。バックシート回収ローラ２５は、長尺帯状の第２サブガスケットフィルム９２ｂから対応領域Ａ９３を除去する第２除去機構の一例である。

【0196】

第２貼付機構３は、第１基材Ｂ１ａと第２基材Ｂ２ａとを貼り合わせることによって、基材接合体Ｂ３ａを製造する装置である。基材接合体Ｂ３ａは、図２５に示すサブガスケット付膜電極接合体８７と同一の構成を有する。基材接合体Ｂ３ａにおいては、膜電極接合体８５における第１触媒層８３（または第２触媒層８４）の周囲にはみ出した電解質膜８２の周縁部分が、第１および第２サブガスケットフィルム９２ａ，９２ｂに挟まれる。

【0197】

第２貼付機構３によって作製された基材接合体Ｂ３ａは、加熱部３４、押圧部３５および冷却部３６を経て、基材接合体回収ローラ５に巻き取られる。接着層９２１，９２２の接着剤が、熱可塑性または熱硬化性の樹脂を含む場合、加熱部３４のヒータ３４０によって、接着剤の接着力を強化することができる。

【0198】

図２６に示すように、押圧部３５は、２つの押圧ローラ３５１によって、基材接合体Ｂ３ａを両側から押圧する。基材接合体Ｂ３ａでは、第１触媒層８３（不図示）および第２触媒層８４が外部に露出する。このため、各押圧ローラ３５１における基材接合体Ｂ３ａに当接する胴体部は、軸方向に２つに分離されている。各押圧ローラ３５１は、第１および第２触媒層８３，８４に接触しないように、基材接合体Ｂ３ａの幅方向の両側部分を押圧することによって、基材接合体Ｂ３ａの接合を促進する。

【0199】

なお、押圧ローラ３５１の代わりに、基材接合体Ｂ３ａの中央部も押圧可能な押圧ローラを採用してもよい。この場合、押圧ローラが第１および第２触媒層８３，８４に接触することを抑制するため、基材接合体Ｂ３ａに対して各押圧ローラを接離させる接離機構を設けてもよい。

【0200】

第２貼付機構３が備える２つの貼付ローラ３１のうち、少なくとも一方を加熱ローラとしてもよい。加熱ローラによって接着剤を加熱することにより、接着剤の接着力を強化することができるため、第１基材Ｂ１ａと第２基材Ｂ２ａとの接着を促進することができる。

【0201】

接着層９２１，９２２の接着剤が、ＵＶ硬化型の樹脂を含む場合、第２貼付機構３と基材接合体回収ローラ５との間の位置に、基材接合体Ｂ３ａに対してＵＶを照射するＵＶ照射装置を設けてもよい。

【0202】

ガスケット付加装置１００ａは、ガスケット付加装置１００と同様に、第１基材Ｂ１ａにおける第２触媒層８４の位置に合わせて、第２サブガスケット基材９ｂ１に第２切断部Ｃ９ｂが設けられる。このため、第２貼付機構３においては、第２触媒層８４の位置と、第２サブガスケットフィルム９２ｂの対応領域Ａ９３の位置とを容易に合わせることができる。したがって、基材接合体Ｂ３ａ（サブガスケット付膜電極接合体８７）に皺などの変形が発生することを抑制できる。

【0203】

なお、単層である第２基材Ｂ２ａの代わりに、図２３に示す複層の第２基材Ｂ２を、第１基材Ｂ１ａに貼り付けるようにしてもよい。この場合、ガスケット付加装置１００ａにおいて、第２基材準備部２ａの代わりに、図２に示す第２基材準備部２を組み込んでもよい。

【0204】

また、第２基材Ｂ２ａを、第１基材Ｂ１ａに貼り付ける代わりに、第１基材Ｂ１に貼り付けるようにしてもよい。この場合、第１基材準備部１ａから回収ローラ１７を省略してもよい。

【0205】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0206】

１００，１００ａ ガスケット付加装置
１ 第１基材準備部
１２ 第１サブガスケット基材搬送機構
２ 第２基材準備部
２１ 第２サブガスケット基材搬送機構
２２ 第３ハーフカット部（切断機構）
２２１ ロータリーダイカッター
２４ 第２カバーフィルム回収ローラ
３ 第２貼付機構
４ 制御部
４１０ 位置特定部
５ 基材接合体回収ローラ
８ 電極層基材
８２ 電解質膜
８３ 第１触媒層
８４ 第２触媒層
８５ 膜電極接合体
８７ サブガスケット付膜電極接合体
９ａ 第１サブガスケット基材
９ｂ 第２サブガスケット基材
９１ａ 第１バックシート
９１ｂ 第２バックシート
９２ａ 第１サブガスケットフィルム
９２ｂ 第２サブガスケットフィルム
９３ａ 第１カバーフィルム
９３ｂ 第２カバーフィルム
Ａ９１，Ａ９３ 対応領域
Ａ９２，Ａ９４ 非対応領域
Ｂ１ 第１基材
Ｂ２ 第２基材
Ｂ３ 基材接合体
Ｃ９ａ 第１切断部
Ｃ９ｂ 第２切断部
ＤＲ２ 幅方向
ＤＲ４，ＤＲ５ 搬送方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】