CN105142907A - 丝网印刷装置及丝网印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够促进油墨的再利用，以可实现印刷成本的降低的丝网印刷装置及丝网印刷方法。丝网印刷装置(101)具有将排出到刮刀(60)相对于丝网版(50)不滑动的区域的剩余油墨(81)回收的油墨回收机构(110)。油墨回收机构通过使刮板(70)滑动而将剩余油墨从刮板的正面(71)侧向刮板(70)的背面(72)侧的区域且刮刀相对于丝网版滑动的区域引导。

Description

丝网印刷装置及丝网印刷方法

技术领域

本发明涉及丝网印刷装置及丝网印刷方法。

背景技术

近年来，与以能量、环境问题为背景的社会要求及动向相呼应，即使在常温下也能够动作并得到高输出密度的燃料电池作为电动汽车用电源、定置型电源备受关注。燃料电池是电极反应下的生成物原理上是水，对地球环境的负荷少的清洁型发电系统。特别是，由于固体高分子型燃料电池(PEFC)以较低温度动作，故而作为电动汽车用电源而备受期待。

固体高分子型燃料电池包含电解质膜、形成于该膜的两面的催化剂层、具有气体扩散层(GDL)等的膜－电极接合体(MembraneElectrodeAssembly以下称作MEA)。MEA经由隔板层叠多个而构成燃料电池。

在制造MEA时，作为在电解质膜的两面形成电极催化剂层的技术，已知有利用丝网印刷装置在电解质膜上涂敷催化剂油墨的方法(例如参照专利文献1)。

丝网印刷装置具有：丝网版，其形成有形成印刷图案的开口部；刮刀，其相对于丝网版滑动自如地设置；刮板，其与刮刀同样地相对于丝网版滑动自如地设置。通过使刮刀相对于丝网版滑动，使丝网版上的油墨扩展而将油墨向开口部内填充。之后，一边将丝网版压附到工件上，一边使刮板相对于丝网版滑动，从而将填充在开口部内的油墨转印到工件的表面。

在专利文献1中，在刮刀上设有将油墨刮拢的导向件。通过该导向件防止在刮刀滑动时，油墨从刮刀的可动范围溢出。

专利文献1：(日本)特开2009－190368号公报

但是，在专利文献1记载的技术中，在将油墨转印于工件时，油墨会越过滑动的刮板的两端而扩展。因此，难以再利用丝网版上的油墨。因此，不能实现油墨使用量的降低，存在阻碍印刷成本降低的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而设立的，其目的在于提供一种能够促进油墨的再利用，以可实现印刷成本的降低的丝网印刷装置及丝网印刷方法。

实现上述目的的本发明的丝网印刷装置具有：刮刀，其通过相对于形成有开口部的丝网版滑动而使所述丝网版上的油墨扩展，将油墨向所述开口部内填充；刮板，其通过一边将所述丝网版压附到工件上一边相对于所述丝网版滑动，将填充于所述开口部内的油墨转印到所述工件的表面；油墨回收机构，其将排出到所述刮刀相对于所述丝网版不滑动的区域的剩余油墨回收，所述油墨回收机构通过使所述刮板滑动，将所述剩余油墨从所述刮板的面向所述剩余油墨的正面侧向与所述刮板滑动的方向相反的方向的背面侧的区域且所述刮刀相对于所述丝网版滑动的区域引导。

本发明的丝网印刷方法具有填充操作和转印操作。在填充操作中，通过使刮刀相对于形成有开口部的丝网版滑动，使所述丝网版上的油墨扩展而将油墨向所述开口部内填充。在转印操作中，通过一边将所述丝网版压附到工件上一边使刮板相对于所述丝网版滑动，将填充于所述开口部内的油墨转印于所述工件的表面。在所述转印操作中，将排出到所述刮刀相对于所述丝网版不滑动的区域的剩余油墨回收。在回收剩余油墨的操作中，通过使所述刮板滑动，将所述剩余油墨向所述刮刀相对于所述丝网版滑动的区域引导。而且，通过所述刮刀的下一次滑动使被导入的油墨在所述丝网版上再次扩展。

附图说明

图1是表示燃料电池的单电池构造的剖面图；

图2是表示实施方式的丝网印刷装置的概略构成图；

图3(A)是表示刮刀的立体图，图3(B)、(C)、(D)是表示刮板的立体图、底面图及侧面图；

图4是表示刮板的油墨导入口及油墨导出口和刮刀的按压面的位置关系及尺寸关系的示意图；

图5(A)、(B)是表示通过刮刀的滑动而将剩余油墨排出到刮刀相对于丝网版不滑动的区域的情形的示意图；

图6(A)、(B)是表示通过刮板的滑动而将剩余油墨从刮板的正面侧向背面侧的区域引导的情形的示意图；

图7(A)～(E)是表示丝网印刷的顺序的图，丝网印刷经由填充工序、和包含回收工序的转印工序而进行；

图8(A)、(B)、(C)是表示刮刀的变形例的立体图；

图9(A)、(B)是表示通过未形成有避让部的刮刀(图8(A))的滑动而将剩余油墨排出到刮刀相对于丝网版不滑动的区域的情形的示意图；

图10(A)、(B)是表示刮板的变形例的立体图；

图11(A)、(B)、(C)是表示刮板的另一变形例的底面图；

图12(A)、(B)是表示刮板的又一变形例的侧面图及底面图；

图13(A)、(B)是表示刮板的再一变形例的侧面图及底面图；

图14(A)、(B)是表示刮板的其他变形例的侧面图及底面图；

图15(A)、(B)、(C)是表示刮板的其他变形例的底面图；

图16是表示刮板的其他变形例的底面图；

图17是表示刮板的其他变形例的底面图；

图18(A)～(D)是表示刮刀和刮板的组合例的示意图；

图19(A)～(D)是表示刮刀和刮板的组合例的示意图；

图20(A)、(B)是表示应用了油墨回收机构的变形例的刮板的立体图、及底面图。

标记说明

21：电解质膜(工件)

22、23：电极催化剂层

50：丝网版

51：开口部

52：遮蔽部

53：丝网

60：刮刀

61：接触面

62：避让部

63：排出口

64：按压面

70：刮板

71：正面

72：背面

73：油墨导入口

74：油墨导出口

75：油墨通路

76：下端面

77：间隙

78：油墨贮存部

79：导向板

80：电极催化剂层用的催化剂油墨(油墨)

81：剩余油墨

82：被导入到刮板的背面侧的油墨

101：丝网印刷装置

110：油墨回收机构

121：滑动部(驱动部)

122：刮刀用升降部

123：刮板用升降部(驱动部)

161、162、163：刮刀

171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183：刮板

177a、180a、182a：油墨避让部

W：工件

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，对同一要素标注相同的标记并省略重复的说明。附图的尺寸比率为了便于说明而夸大表示，与实际的比率不同。

(第一实施方式)

图1是表示燃料电池的单电池构造的剖面图。

参照图1，单电池10适用于以氢为燃料的固体高分子型燃料电池(PEFC)等，具有MEA20及隔板31、32。

MEA20具有高分子电解质膜21、催化剂层22、23、气体扩散层(GDL：GasDiffusionLayer)24、25及衬垫41、42。

催化剂层22含有催化剂成分、担载催化剂成分的导电性的催化剂载体及高分子电解质。催化剂层22为进行氢的氧化反应的阳极催化剂层。催化剂层22配置在电解质膜21的一侧。催化剂层23含有催化剂成分、担载催化剂成分的导电性的催化剂载体及高分子电解质。催化剂层23为进行氧的还原反应的阴极催化剂层。催化剂层23配置在电解质膜21的另一侧。

电解质膜21具有使由催化剂层22生成的质子选择性地透过催化剂层23的功能、及用于不使向阳极侧供给的燃料气体和向阴极侧供给的氧化剂气体混合的作为分隔壁的功能。

气体扩散层24是用于使向阳极侧供给的燃料气体分散的阳极气体扩散层。气体扩散层24位于隔板31与催化剂层22之间。气体扩散层25是用于使向阴极侧供给的氧化剂气体分散的阴极气体扩散层。气体扩散层25位于隔板32与催化剂层23之间。

衬垫41、42具有框形状，被配置在电解质膜21的外周部的两面。衬垫41以包围催化剂层22(及气体扩散层24)的方式定位。衬垫41具有防止向催化剂层22供给的燃料气体向外部泄漏的功能。衬垫42以包围催化剂层23(及气体扩散层25)的方式定位。衬垫42具有防止向催化剂层23供给的氧化剂气体向外部泄漏的功能。

隔板31、32具有将单电池10电气串联连接的功能及将燃料气体、氧化剂气体及制冷剂相互截断的作为分隔壁的功能。隔板31、32为与MEA20大致相同的形状，例如通过对不锈钢板实施冲压加工而形成。不锈钢板在容易实施复杂的机械加工且导电性良好这一点上优选，根据需要也能够实施抗蚀性的涂层。

隔板31为配置在MEA20的阳极侧的阳极隔板，与催化剂层22相对。隔板31具有位于其与MEA20之间的构成气体流路的槽部31a。槽部31a为了将燃料气体向催化剂层22供给而利用。

隔板32为配置在MEA20的阴极侧的阴极隔板，与催化剂层23相对。隔板32具有位于其与MEA20之间的作为气体流路的槽部32a。槽部32a为了将氧化剂气体向催化剂层23供给而利用。

其次，对各构成部件的材质及尺寸等进行详细说明。

电解质膜21可应用由全氟化碳磺酸系聚合物构成的氟系电解质膜、具有磺酸基的烃类树脂膜、含浸有磷酸或离子性液体等电解质成分的多孔质状的膜。全氟化碳磺酸系聚合物例如为Nafion(注册商标、杜邦株式会社制造)、アシプレックス(注册商标、旭化成株式会社制造)、フレミオン(注册商标、旭硝子株式会社制造)。多孔质状的膜例如由聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)形成。

电解质膜21的厚度没有特别限定，但从强度、耐久性及输出特性的观点出发，优选为5～300μm，更优选为10～200μm。

用于催化剂层(阴极催化剂层)23的催化剂成分只要在氧的还原反应中具有催化剂作用，就没有特别限定。用于催化剂层(阳极催化剂层)22的催化剂成分只要在氢的氧化反应中具有催化剂作用，就没有特别限定。

具体的催化剂成分例如从铂、钌、铱、铑、钯、锇、钨、铅、铁、铬、钴、镍、锰、钒、钼、镓、铝等金属及它们的合金等中选择。为了提高催化剂活性、相对于一氧化碳等的耐被毒性、耐热性等，优选至少含有铂。适用于阴极催化剂层及阳极催化剂层的催化剂成分不需要相同，能够适当变更。

用于催化剂层22、23的催化剂的导电性载体只要具有用于以所希望的分散状态担载催化剂成分的比表面积、及作为集电体足够的电子导电性，就没有特别限定，但优选主成分为碳粒子。碳粒子例如由炭黑、活性炭、焦炭、天然石墨、人造石墨构成。

用于催化剂层22、23的高分子电解质只要为至少具有高的质子传导性的部件，就没有特别限定，例如可应用聚合物骨架的全部或一部分含有氟原子的氟系电解质、或聚合物骨架中不含氟原子的烃类电解质。用于催化剂层22、23的高分子电解质可以与用于电解质膜21的高分子电解质相同，也可以不同，但从提高催化剂层22、23相对于电解质膜21的密合性的观点出发，优选为相同。

催化剂层的厚度只要为能够充分发挥氢的氧化反应(阳极侧)及氧的还原反应(阴极侧)的催化剂作用的厚度，就没有特别限制，能够使用与目前相同的厚度。具体地，各催化剂层的厚度优选为1～20μm。

气体扩散层24、25例如以玻璃碳等碳制的织物、纸状抄纸体、毛毡、无纺布之类的具有导电性及多孔质性的片状材料为基材而构成。基材的厚度没有特别限定，但从机械强度及气体或水等的透过性的观点出发，优选为30～500μm。气体扩散层24、25从防水性及溢流现象的抑制的观点出发，优选在基材中含有防水剂。防水剂例如为PTFE、PVDF、聚六氟丙烯、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)等氟系的高分子材料、聚丙烯、聚乙烯。

隔板31、32不限于由不锈钢板构成的方式，也可以应用其它金属材料(例如铝板或金属包层材料)、致密石墨碳或碳素板等碳。在应用碳的情况下，槽部31a、32a可通过切削加工或丝网印刷而形成。

衬垫41、42具有基材、和为了将衬垫41、42彼此接合而设于基材的一面的粘接层。基材例如由橡胶材料、氟系高分子材料、热可塑性树脂构成。粘接层例如可使用热可塑性的粘接剂即热融剂。衬垫41、42的厚度优选为10μm～2mm。

接着，参照图2～图6说明丝网印刷装置101。

图2是表示实施方式的丝网印刷装置101的概略构成图，图3(A)是表示刮刀60的立体图，图3(B)、(C)、(D)是表示刮板70的立体图、底面图及侧面图。图4是表示刮板70的油墨导入口73及油墨导出口74和刮刀60的按压面64的位置关系及尺寸关系的示意图。图5(A)、(B)是表示通过刮刀60的滑动而向刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域排出剩余油墨81的情形的示意图。图6(A)、(B)是表示通过刮板70的滑动而将剩余油墨81从刮板70的正面71侧向背面72侧的区域引导的情形的示意图。

概略来说，丝网印刷装置101具有形成有印刷图案的开口部51的丝网版50、相对于丝网版50滑动自如地设置的刮刀60、与刮刀60同样地相对于丝网版50滑动自如地设置的刮板70。刮刀60通过相对于丝网版50滑动而使丝网版50上的油墨80扩展，将油墨80向开口部51内填充。刮板70通过一边将丝网版50压附到工件W上一边相对于丝网版50滑动，将填充于开口部51内的油墨80转印于工件W的表面。丝网版50上的油墨80的一部分被填充到开口部51内，剩余部成为剩余油墨81。剩余油墨81被排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域。本实施方式的丝网印刷装置101具有将排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域的剩余油墨81回收的油墨回收机构110。油墨回收机构110通过使刮板70滑动，将剩余油墨81从刮板70的面向剩余油墨81的正面71侧向与刮板70滑动的方向相反的方向的背面72侧的区域且刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导。

在本实施方式中，作为工件W，应用形成电极催化剂层22、23的电解质膜21。另外，作为油墨80，应用电极催化剂层22、23用的催化剂油墨。此外，将图5(A)、(B)中的上下方向称作相对于刮刀60滑动的方向(图中为右方向)交叉的宽度方向，将图6(A)、(B)中的上下方向称作相对于刮板70滑动的方向(图中为左方向)交叉的宽度方向。作为油墨的标记，通常使用“80”，但对剩余油墨标注标记“81”。另外，也有时对被导向刮板70的背面72侧的油墨标注标记“82”。以下详细说明。

丝网印刷装置101具有使刮刀60及刮板70向丝网版50的面方向滑动移动的滑动部121、使刮刀60相对于丝网版50抵接及背离的刮刀用升降部122、使刮板70相对于丝网版50抵接及背离的刮板用升降部123。

滑动部121具备搭载有刮刀60及刮板70的滑动头124、插通于滑动头124并沿丝网版50的面方向延伸的滑块125、使滑动头124沿滑块125进退移动的电动机126。

刮刀用升降部122具备安装于滑动头124且在动作杆的前端安装有刮刀60的升降缸。刮板用升降部123也同样具备安装于滑动头124且在动作杆的前端安装有刮板70的升降缸。升降缸由通过空气或液压油等流体压而进行动作的流体压力缸构成。

通过滑动部121及刮刀用升降部122，在不将丝网版50压附于电解质膜21的状态下，使刮刀60相对于丝网版50滑动。通过滑动部121及刮板用升降部123，一边将丝网版50压附到电解质膜21上，一边使刮板70相对于丝网版50滑动。

作为工件W的电解质膜21以长条的方式卷绕于供给卷轴131，通过辊对辊方式进行搬送。电解质膜21被从供给卷轴131抽出并依次卷绕于卷取卷轴132上。丝网印刷装置101被配置在将电解质膜21从供给卷轴131搬送至卷取卷轴132的搬送路径的中途。

丝网版50具有由尼龙等合成树脂或不锈钢等金属形成的丝网53。丝网版50具备使油墨80通过的开口部51、和不使油墨80通过的遮蔽部52。开口部51通过使丝网53露出而形成，遮蔽部52通过将丝网53遮蔽而形成。丝网版50位于在与保持于支承板133上的电解质膜21之间隔开间隙的位置。

支承板133例如由形成有多个小孔的冲孔板等多孔质体构成。在支承板133上连接有使电解质膜21吸附于支承板133的表面的吸引机构134。吸引机构134可适当采用利用气压差使电解质膜21吸附于支承板133、或利用静电使电解质膜21吸附于支承板133的构成。通过在使电解质膜21吸附于支承板133的表面的状态下进行丝网印刷，能够不在电解质膜21产生褶皱等而涂敷催化剂油墨。

参照图3(A)，本实施方式的刮刀60整体形成矩形，具有通过将与丝网版50接触的接触面61的一部分切开而形成的避让部62。避让部62具备向刮刀60滑动的方向的相反方向开口的排出口63。避让部62形成刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域。形成排出口63的壁面的相反的壁面成为将丝网版50上的油墨80压展的按压面64。在图示例中，在从刮刀60的宽度方向的中心到宽度方向外方的均等的位置分别设有避让部62。避让部62分别具有半圆弧的形状。避让部62的个数、形状、高度方向的大小或宽度方向的大小没有特别限定，考虑到作为剩余油墨81的油墨80的量、油墨80的粘度或刮刀60的移动速度、刮刀60的倾斜等而可适当选择。刮刀60的材质没有特别限定，可适当选择不锈钢等金属、橡胶或树脂材料等。刮刀60的厚度没有特别限定。在应用不锈钢作为材料的情况下，刮刀60的厚度例如为2mm左右。

参照图3(B)、(C)、(D)，本实施方式的刮板70整体形成矩形，具有将在刮板70的正面71侧开口的油墨导入口73和在比油墨导入口73靠背面72侧开口的油墨导出口74连通的油墨通路75。如图3(D)所示，刮板70以朝向滑动方向倾斜的状态安装于刮板用升降部123。刮板70的下端面76被倒脚，将与丝网版50的接触面积增大。根据这样的构成，关于刮板70的下端面76中与滑动方向相反侧的后方部分，自丝网版50的浮起量减小。由此，从油墨导入口73导入油墨通路75内的剩余油墨81在流过油墨通路75期间从油墨通路75泄漏的情况被抑制，到达油墨导出口74。因此，能够通过设于刮板70的油墨通路75使剩余油墨81容易地向油墨导出口74开口的位置移动。

如图3(C)所示，在从刮板70的宽度方向的中心到宽度方向外方的均等的位置分别设有油墨通路75。油墨通路75分别具有半圆弧的形状。油墨导出口74位于比油墨导入口73更靠宽度方向的中心。使油墨导出口74中宽度方向外方侧的位置P2比油墨导入口73中宽度方向中心侧的位置P1更靠宽度方向中心侧。此外，在本说明书中，将油墨导出口74中宽度方向外方侧的位置P2与油墨导入口73中宽度方向中心侧的位置P1之间称作间隙77。将图示的状态作为“有间隙77”的状态。

此外，油墨通路75的个数、形状、高度方向的大小或宽度方向的大小没有特别限定，考虑作为剩余油墨81的油墨80的量、油墨80的粘度或者刮板70的移动速度、刮板70的倾斜等而可适当选择。刮板70的材质没有特别限定，可适当选择不锈钢等金属、橡胶或树脂材料等。刮板70的厚度也没有特别限定。在应用树脂材料作为材料的情况下，刮板70的厚度例如为9mm左右。

油墨通路75的油墨导入口73优选开口面积比油墨导出口74大。这是因为，在刮板70滑动时，可以将剩余油墨81不从油墨通路75溢出地导入油墨通路75内。

图4是表示刮板70的油墨导入口73及油墨导出口74和刮刀60的按压面64之间的位置关系及尺寸关系的示意图。此外，以在刮刀60上设有一对避让部62，在刮板70上设有一对油墨通路75的情况为例。

为了回收再利用剩余油墨81，需要在刮板70返回初期位置后，形成使油墨80比刮刀60的按压面64的范围即刮刀60将油墨80压展的范围更靠宽度方向内侧的状态。

因此，油墨导入口73中宽度方向中心侧的壁面间的尺寸L1比油墨导出口74中宽度方向外方侧的壁面間的尺寸L2大，刮刀60的按压面64的宽度尺寸L3需要为L2以上。

参照图5(A)、(B)，当刮刀60相对于丝网版50滑动时，将剩余油墨81向刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域排出。由于形成有避让部62，故而通过刮刀60的滑动而排出的剩余油墨81沿着刮刀60的避让部62的排出口63移动的轨迹带状延伸。根据避让部62的位置，能够在刮刀60的宽度方向的所希望的位置带状地形成剩余油墨81。

本实施方式的油墨回收机构110具有设于刮板70的油墨通路75、和一边将丝网版50压附到电解质膜21上一边使刮板50相对于丝网版50滑动的驱动部。滑动部121及刮板用升降部123相当于驱动部。在刮板70滑动时，能够容易地使剩余油墨81通过设于刮板70的油墨通路75移动到所希望的位置，能够可靠地回收油墨80。

参照图6(A)、(B)，通过利用驱动部使刮板70滑动，将剩余油墨81从油墨导入口73导入油墨通路75内并从油墨导出口74导出的油墨82沿刮板70的油墨导出口74移动的轨迹带状延伸。

油墨导出口74的位置为刮板70的背面72侧的区域且刮刀60相对于丝网版50滑动的区域。通过设定在该位置，能够通过刮刀60的下一次滑动而再利用通过刮板70的滑动回收的剩余油墨81，使油墨80在丝网版50上扩展。

油墨回收机构110优选将剩余油墨81向丝网版50的形成遮蔽部52的区域(例如图6(B)中由双点划线包围的区域)引导。因此，油墨导出口74优选设置在油墨导出口74移动的轨迹和开口部51不重合的位置。这是因为，如果将剩余油墨81向丝网版50的开口部51存在的区域即印刷图案区域引导，则油墨的涂敷厚度产生不均。

在刮板70滑动时，被刮板70按压而使剩余油墨81的一部分向刮板70的宽度方向内方扩展(图6(A)的箭头标记83a)，剩余油墨81的剩余部向宽度方向外方扩展(图6(A)的箭头标记83b)。因此，油墨导入口73优选在宽度方向上观察设置在比剩余油墨81的位置更靠宽度方向外方的位置。这是因为，在刮板70滑动时，能够将要向刮板70的宽度方向外方扩展的剩余油墨81导入油墨导入口73。

接着，说明本实施方式的作用。

图7(A)～(E)是表示丝网印刷的顺序的图。丝网印刷经填充工序(图7(A)、(B))、和包含回收工序的转印工序(图7(C)、(D)、(E))而进行。

首先，使从供给卷轴131抽出的电解质膜21吸附于支承板133的表面。向丝网版50的遮蔽部52上供给预定量的油墨80。如图7(A)、(B)所示，通过使刮刀60相对于形成有开口部51的丝网版50滑动，使丝网版50上的油墨80扩展，将油墨80填充到开口部51内(填充工序)。在填充工序中，通过滑动部121及刮刀用升降部122，在丝网版50未被压附于电解质膜21的状态下使刮刀60相对于丝网版50滑动。

然后，如图7(C)、(D)、(E)所示，通过一边将丝网版50压附到电解质膜21上一边使刮板70相对于丝网版50滑动，将填充于开口部51内的油墨80转印到电解质膜21的表面(转印工序)。在转印工序中，通过滑动部121及刮板用升降部123，一边将丝网版50压附到电解质膜21上一边使刮板70相对于丝网版50滑动。

在转印工序包含的回收工序中，将排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域的剩余油墨81回收。

在回收工序中，如图6(A)、(B)所示，通过使刮板70滑动，将剩余油墨81向刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导，通过刮刀60的下一次滑动而在丝网版50上再次扩展，将剩余油墨81回收。具体而言，将剩余油墨81通过刮板70的油墨通路75从刮板70的正面71侧向刮板70的背面72侧的区域且刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导。而且，如图5(A)、(B)所示，通过刮刀60的下一次滑动，使被导向背面72侧的区域的油墨80在丝网版50上再次扩展。由此，再利用丝网版50上的油墨80。

在如焊锡膏或抗蚀油墨等那样的粘度较高的油墨的情况下，由刮刀形成的隆起部即使经过时间也几乎不会崩溃。因此，仅通过只利用刮板或刮刀的任一方在规定的位置形成隆起部，即可防止油墨的扩展。但是，在如本实施方式的催化剂油墨那样地粘度较低的油墨80的情况下，即使形成隆起部，也会随着时间的经过而容易扩展，故而需要迅速地回收剩余油墨81。

因此，在本实施方式中，采用通过刮板70的回路上的滑动来回收通过刮刀60在去路的滑动而形成的带状的剩余油墨81的方式。由此，在隆起部崩溃而使油墨扩展之前，能够可靠的回收剩余油墨81。

另外，由于不需要提高固形量浓度，调制高粘度的催化剂油墨，故而能够得到均一的涂敷厚度，且电极的性能偏差不会增大。

与刮刀及刮板不同，也考虑设置从横向在刮刀及刮板的移动范围进退的回收装置，从横向刮出剩余油墨的构成。与这样的回收装置相比，本实施方式的回收机构110为简单的构成，不会对生产速度或印刷品质产生不良影响。

此外，在一般用途的廉价的油墨的情况下，无需将油墨回收率提高至增加装置结构及工序顺序。但是，在使用如电极催化剂层22、23用的催化剂油墨那种含有高价的催化剂物质的油墨80的本实施方式中，即使增加装置结构及工序顺序也可以提高油墨回收率是一个重要的课题。油墨回收率反映在产品成本上，故而通过提高油墨回收率，从成本方面能够提高商品竞争力。

如以上说明地，在本实施方式的丝网印刷装置101中，具有将排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域的剩余油墨81回收的油墨回收机构110。而且，油墨回收机构110通过使刮板70滑动，将剩余油墨81从刮板70的正面71侧向刮板70的背面72侧的区域且刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导。

另外，在本实施方式的丝网印刷方法中，转印工序包含将排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域的剩余油墨81回收的回收工序。而且，回收工序通过使刮板70滑动，将剩余油墨81向刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导，且通过刮刀60的下一次滑动再次在丝网版50上扩展。

根据这样的丝网印刷装置101及丝网印刷方法，排出到刮刀60相对于丝网版50不滑动的区域的剩余油墨81通过刮板70的滑动而移动到刮刀60相对于丝网版50滑动的区域。因此，通过刮刀60的下一次滑动，再次利用通过刮板70的滑动而回收的剩余油墨81，能够使油墨80在丝网版50上扩展。因此，能够促进丝网版50上的油墨80的再利用，能够实现油墨80的使用量的降低，其结果，能够实现印刷成本的降低。

油墨回收机构110具有设于刮板70的油墨通路75、和一边将丝网版50压附到电解质膜21上一边使刮板70相对于丝网版50滑动的驱动部(滑动部121及刮板用升降部123)。而且，将剩余油墨81从油墨导入口73导入油墨通路75内并从油墨导出口74导出。根据这样的构成，在刮板70滑动时，能够容易地使剩余油墨81通过设于刮板70的油墨通路75移动到所希望的位置，能够可靠地进行油墨80的回收。

丝网版50具备不使油墨80通过的遮蔽部52，油墨回收机构110将剩余油墨81向丝网版50的形成遮蔽部52的区域引导。根据这样的构成，由于剩余油墨81未被向丝网版50的开口部51存在的区域即印刷图案区域引导，故而油墨80的涂敷厚度不会产生不均，能够以均一的厚度涂敷催化剂油墨。

油墨回收机构110在相对于刮板70滑动的方向交叉的宽度方向上观察，在比剩余油墨81的位置更靠宽度方向外方的位置回收剩余油墨81。根据这样的构成，能够将刮板70滑动时要向刮板70的宽度方向外方扩展的剩余油墨81导入油墨导入口73，能够可靠地回收油墨80。

刮刀60在与丝网版50接触的接触面61的一部分具有具备排出口63的避让部62。剩余油墨81沿着刮刀60的避让部62上的排出口63移动的轨迹带状地延伸。根据这样的构成，通过改变避让部62的位置，能够将剩余油墨817一并带状地形成在刮刀60的宽度方向的所希望的位置，能够从刮板70的正面71侧的所希望的位置向刮板70的背面72侧引导剩余油墨81。

油墨通路75的油墨导入口73的开口面积比油墨导出口74大。根据这样的构成，在刮板70滑动时，能够将剩余油墨81不从油墨通路75溢出地导入油墨通路75内，能够可靠地回收油墨80。

工件W为形成电极催化剂层22、23的电解质膜21，油墨80为电极催化剂层22、23用的催化剂油墨。根据这样的构成，能够促进丝网版50上的催化剂油墨的再利用，能够实现较高昂的催化剂油墨的使用量的降低，其结果，能够实现印刷成本的降低、以及MEA的制造成本的降低。

(刮刀的变形例)

图8(A)、(B)、(C)是表示刮刀161、162、163的变形例的立体图。

如图8(A)所示，刮刀161与现有公知的刮刀同样地，也可以具有单一的板形状。刮刀161在相对于滑动的方向交叉的宽度方向的两端部之间具有与丝网版50不间断而连续地接触的接触面61。即，该刮刀161在与丝网版50接触的接触面61未形成有避让部62。如图8(B)所示，刮刀162也可以将避让部62形成为矩形，如图8(C)所示，刮刀163也可以将避让部62形成为切缝形状。

图9(A)、(B)是表示通过未形成有避让部62的刮刀161(图8(A))的滑动而将剩余油墨81排出到刮刀161相对于丝网版50不滑动的区域的情形的示意图。

参照图9(A)、(B)，当刮刀161相对于丝网版50滑动时，将剩余油墨81排出到刮刀161相对于丝网版50不滑动的区域。由于未形成有避让部62，故而通过刮刀161的滑动而排出的剩余油墨81沿刮刀161的两端部移动的轨迹带状地延伸。能够设置即使使用现有公知的刮刀，也仅仅改变刮板70的形状即可回收剩余油墨81的油墨回收机构110。因此，能够对已设的丝网印刷装置101简单地附加油墨回收功能。

(刮板的变形例)

参照图10～图17说明刮板70的各种变形例。

图10(A)、(B)是表示刮板171、172的变形例的立体图。

如图10(A)所示，刮板171可以将油墨导入口73形成为矩形，如图10(B)所示，刮板172也可以将油墨导入口73形成为切缝形状。对于油墨导出口74而言也是同样的。

图11(A)、(B)、(C)是表示刮板173、174、175的其它变形例的底面图。

如图11(A)所示，刮板173也可以将油墨通路75的油墨导入口73和油墨导出口74形成为相同的开口面积。如图11(B)、(C)所示，刮板174、175的油墨导入口73的开口面积比油墨导出口74的大，但面积比(油墨导入口73的开口面积/油墨导出口74的开口面积)也可以比图3(C)所示的油墨通路75的面积比大。图11(B)所示的刮板174的油墨通路75以宽度方向的中心侧的壁面与刮板70的滑动方向形成大致平行的方式形成。图11(C)所示的刮板175的油墨通路75具有宽度方向的中心侧的壁面及宽度方向外方的壁面从油墨导入口73朝向油墨导出口74均等地收缩的线对称的形状。

图12(A)、(B)是表示刮板176的又一变形例的侧面图及底面图。

如图12(A)所示，也可以仅对刮板176的下端面76中滑动方向的前方部分进行倒角。如图12(B)所示，刮板176的油墨导出口74被配置在刮板176的正面71侧到厚度方向的大致中间位置。即使这样构成，也与图3(D)所示的实施方式同样地，关于刮板70的下端面76中与滑动方向相反侧的后方部分，自丝网版50的浮起减小。油墨通路75虽然未贯通至刮板70的背面72侧，但可以将剩余油墨81向背面72侧的规定区域引导。

图13(A)、(B)是表示刮板177的再一变形例的侧面图及底面图。

如图13(A)所示，刮板177与刮板176同样地，仅对刮板177的下端面76中滑动方向的前方部分进行倒角。如图13(B)所示，油墨通路75的油墨导出口74被配置在从刮板177的正面71侧到厚度方向的大致中间位置。与刮板176不同，以使与油墨导出口74连续的油墨避让部177a贯通到刮板177的背面72侧的方式进行设置。油墨避让部177a与刮板177的滑动方向平行地延伸。根据这样的构成，关于刮板177的下端面76中与滑动方向相反侧的后方部分，自丝网版50的浮起减小。能够将从油墨导出口74导出的剩余油墨81通过油墨避让部177a向背面72侧的规定区域引导。

图14(A)、(B)是表示刮板178的其他变形例的侧面图及底面图。

如图14(A)所示，也可以将刮板178的下端面76中滑动方向的后方部分稍微保留而进行倒角。如图14(B)所示，将油墨导出口74贯通到背面72侧而设置。根据这样的构成，由于刮板178的下端面76的大部分与丝网版50接触，故而关于滑动方向相反侧的后方部分，自丝网版50的浮起减小。由于刮板178的下端面76从离开丝网版50的部位到背面72侧的距离短，故而能够容易地使剩余油墨81移动到油墨导出口74开口的位置。

图15(A)、(B)、(C)是表示刮板179、180、181的其他变形例的底面图。

如图15(A)所示，也可以将刮板179的油墨导入口73形成为比图3(B)所示的刮板70的油墨导入口73大。如图15(B)所示，也可以设置为将刮板180的油墨导入口73形成为比图12(B)所示的刮板176的油墨导入口73大，进而使与油墨导出口74连续的油墨避让部180a贯通到背面72侧。如图15(C)所示，也可以将刮板181的油墨导入口73形成为比图14(B)所示的刮板178的油墨导入口73大。这样，通过将油墨导入口73的开口面积设定得更大，在刮板179、180、181滑动时，能够将剩余油墨81不从油墨通路75溢出地导入油墨通路75内。

图16是表示刮板182的其他变形例的底面图。

如图16所示，刮板182的油墨通路75具有贮存油墨80的油墨贮存部78。油墨贮存部78与油墨导入口73连续地设置。油墨贮存部78由以油墨通路75的宽度方向中心侧的壁面及宽度方向外方侧的壁面双方与刮板182的滑动方向大致平行的方式形成的区域构成，这样，通过设置油墨贮存部78，在刮板182滑动时，能够进一步降低剩余油墨81从油墨通路75的溢出。而且，也可以设置为将与油墨导出口74连续的油墨避让部182a贯通到背面72侧。

图17是表示刮板183的其他变形例的底面图。

如图17所示，多个油墨通路75无需为相同形状，也可以形成为不同的形状。刮板183也可以将图中上侧所示的油墨通路75形成为“有间隙77”状态，将图中下侧所示的油墨通路75形成为“无间隙77”状态。就图中下侧所示的油墨通路75而言，油墨导出口74中的宽度方向外方侧的位置P2和油墨导入口73中的宽度方向中心侧的位置P1一致，在二者之间不产生间隙77。在形成多个油墨通路75时，通过使油墨通路75的形状不同，能够根据印刷图案的形状等在适当的区域回收油墨80、

(油墨回收机构110的刮刀和刮板的组合例)

图18(A)～(D)、图19(A)～(D)是表示刮刀和刮板的组合例的示意图。

油墨回收机构110只要是通过使刮板滑动而将剩余油墨81从刮板的正面71侧向背面72侧的区域且刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导，则就可以适当改变。能够将具有各种尺寸或形状的刮刀及刮板组合。

图18(A)、(B)是将未形成避让部62的刮刀161、和形成有油墨通路75的刮板70组合的例子。油墨导入口73和油墨导出口74形成为相同的大小。但是，沿刮刀161的两端部移动的轨迹带状延伸的剩余油墨81和油墨导入口73的位置关系稍有不同。在图18(A)所示的组合例中，将油墨导入口73设置在比剩余油墨81更靠宽度方向外方的位置。另一方面，在图18(B)所示的组合例中，将油墨导入口73设于与剩余油墨81大致相同的位置。

图18(C)、(D)是将形成有避让部62的刮刀60和形成有油墨通路75的刮板70组合的例子。油墨导入口73和油墨导出口74形成为相同的大小。但是，沿刮刀60的避让部62移动的轨迹带状延伸的剩余油墨81和油墨导入口73的位置关系稍有不同。在图18(C)所示的组合例中，将油墨导入口73设置在比剩余油墨81更靠宽度方向外方的位置。另一方面，在图18(D)所示的组合例中，将油墨导入口73设于与剩余油墨81大致相同的位置。

图19(A)、(B)是将形成有避让部62的刮刀60和形成有油墨通路75的刮板70组合的例子。油墨导入口73的开口面积形成为比油墨导出口74的大。但是，油墨通路75的形状稍有不同。在图19(A)所示的组合例中，油墨通路75以宽度方向的中心侧的壁面与刮板70的滑动方向大致平行的方式形成。另一方面，在图19(B)所示的组合例中，油墨通路75使宽度方向的中心侧的壁面朝向油墨导出口74倾斜而形成。任何油墨通路75都是宽度方向外方侧的壁面与刮板70的滑动方向交叉。将该宽度方向外方侧的壁面设置在与剩余油墨81大致相同的位置。

图19(C)、(D)是将未形成有避让部62的刮刀161和形成有油墨通路75的刮板70组合的例子。油墨通路75具有与油墨导入口73连续地设置，贮存油墨80的油墨贮存部78。油墨贮存部78由以油墨通路75的宽度方向的中心侧的壁面及宽度方向外方侧的壁面双方与刮板70的滑动方向大致平行的方式形成的区域构成。但是，从油墨贮存部78至油墨导出口74的壁面的形状稍有不同。在图19(C)所示的组合例中，形成为从油墨贮存部78至油墨导出口74的壁面朝向油墨导出口74倾斜的倾斜面。另一方面，在图19(D)所示的组合例中，从油墨贮存部78至油墨导出口74的壁面以面向油墨导入口73的方式大致平行地形成。

(油墨回收机构110的变形例)

图20(A)、(B)是表示应用了油墨回收机构110的变形例的刮板184的立体图、及底面图。

如图20(A)、(B)所示，油墨回收机构110还可以具有配置于刮板184的背面72侧的导向板79。导向板79将剩余油墨81向刮刀60相对于丝网版50滑动的区域引导。导向板79的材质与刮板184相同，能够适当选择不锈钢等金属、橡胶或树脂材料等。根据这样的构成，形成于刮板184的油墨通路75的形状可以是单纯的直线形状，刮板184的加工变得容易。另外，在刮板184滑动时，通过导向板79能够使剩余油墨81容易地移动到所希望的位置，能够可靠地回收油墨80。由于导向板79为设于刮板184的外部的部件，故而安装后的调整也容易，设定油墨80的流下方向(回收的油墨80延伸的位置)的自由度增加。

(其它变形例)

本发明不限于上述的实施方式，能够适当改变。例如，作为工件W示例了电解质膜21，作为油墨80示例了催化剂油墨，但本发明不限于该情况。对于在作为工件W的转印用贴花基材上涂敷作为油墨80的催化剂油墨、或在作为工件W的气体扩散层上涂敷作为油墨80的催化剂油墨的情况也能够应用本发明。另外，为了实现油墨80的回收、再利用，对于在书籍等印刷物上涂敷油墨的情况显然也能够适用，对于在电子零件上涂敷导电性膏的情况也能够适用。

本申请基于2013年4月26日提出申请的日本专利申请编号2013－093662号，其公开内容通过参照而作为整体被编入。

Claims (11)

1.一种丝网印刷装置，其中，具有：

刮刀，其通过相对于形成有开口部的丝网版滑动而使所述丝网版上的油墨扩展，将油墨向所述开口部内填充；

刮板，其通过一边将所述丝网版压附到工件上一边相对于所述丝网版滑动，将填充于所述开口部内的油墨转印到所述工件的表面；

油墨回收机构，其将排出到所述刮刀相对于所述丝网版不滑动的区域的剩余油墨回收，

所述油墨回收机构通过使所述刮板滑动，将所述剩余油墨从所述刮板的面向所述剩余油墨的正面侧向与所述刮板滑动的方向相反的方向的背面侧的区域且所述刮刀相对于所述丝网版滑动的区域引导。

2.如权利要求1所述的丝网印刷装置，其中，

所述油墨回收机构具有：

油墨通路，其将在所述刮板的所述正面侧开口的油墨导入口和在比所述油墨导入口更靠所述背面侧开口的油墨导出口连通；

驱动部，其一边将所述丝网版压附到所述工件上一边使所述刮板相对于所述丝网版滑动，

将所述剩余油墨从所述油墨导入口导入所述油墨通路内，并且从所述油墨导出口导出。

3.如权利要求1或2所述的丝网印刷装置，其中，

所述油墨回收机构还具有导向板，其配置在所述刮板的所述背面侧，将所述剩余油墨向所述刮刀相对于所述丝网版滑动的区域引导。

4.如权利要求1～3中任一项所述的丝网印刷装置，其中，

所述丝网版具有不使油墨通过的遮蔽部，

所述油墨回收机构将所述剩余油墨向所述丝网版的形成所述遮蔽部的区域引导。

5.如权利要求1～4中任一项所述的丝网印刷装置，其中，

所述油墨回收机构在相对于所述刮板滑动的方向交叉的宽度方向上观察，在比所述剩余油墨的位置更靠宽度方向外方的位置回收所述剩余油墨。

6.如权利要求1～5中任一项所述的丝网印刷装置，其中，

所述刮刀在相对于滑动的方向交叉的宽度方向的两端部之间具有与所述丝网版不中断而连续接触的接触面。

7.如权利要求1～5中任一项所述的丝网印刷装置，其中，

所述刮刀具有通过将与所述丝网版的接触面的一部分切开而形成的避让部，该避让部具有在与所述刮刀滑动的方向相反的方向上开口的排出口。

8.如权利要求2所述的丝网印刷装置，其中，

所述油墨通路的所述油墨导入口的开口面积比所述油墨导出口大。

9.如权利要求2所述的丝网印刷装置，其中，

所述油墨通路具有与所述油墨导入口连续设置的贮存油墨的油墨贮存部。

10.如权利要求1～9中任一项所述的丝网印刷装置，其中，

所述工件为形成电极催化剂层的电解质膜或转印用贴花基材，

所述油墨为所述电极催化剂层用的催化剂油墨。

11.一种丝网印刷方法，其中，

通过使刮刀相对于形成有开口部的丝网版滑动，使所述丝网版上的油墨扩展，将油墨向所述开口部内填充，

通过一边将所述丝网版压附到工件上一边使刮板相对于所述丝网版滑动，将填充于所述开口部内的油墨转印到所述工件的表面，在该转印操作中，将排出到所述刮刀相对于所述丝网版不滑动的区域的剩余油墨回收，

在回收剩余油墨的操作中，通过使所述刮板滑动，将所述剩余油墨向所述刮刀相对于所述丝网版滑动的区域引导，通过所述刮刀的下一次滑动，在所述丝网版上再次扩展。