JPWO2015177850A1 - メタルマスク及びスクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層された印刷材料間に隙間が生じてガスが外部にリークすることを好適に防止することのできるメタルマスク及びスクリーン印刷装置を提供する。【解決手段】スキージ６０を摺動させることによって、印刷材料４１を被印刷物３１へ塗布するために用いられ、スキージが設けられる側の第１面Ｓ１から被印刷物が設けられる側の第２面Ｓ２まで貫通する複数の開口部５１が形成されるスクリーン印刷用のメタルマスクであって、一の開口部５１Ａと他の開口部５１Ｂとの間に配置され、第２面から凹んで設けられるブリッジ部５２Ａと、ブリッジ部の第２面側に設けられ、スキージを摺動することによって印刷材料が充填される充填部５３Ａと、を有し、充填部は、一の開口部及び他の開口部の各端部に連通し、第２面から視て、一の開口部から他の開口部に向かう第１方向に交差する第２方向の幅が開口部の第２方向の幅よりも大きい。【選択図】図４

Description

本発明は、メタルマスク及びスクリーン印刷装置に関する。

近年、エネルギー・環境問題を背景とした社会的要求や動向と呼応して、常温でも作動して高出力密度が得られる燃料電池が電気自動車用電源、定置型電源として注目されている。燃料電池は、電極反応による生成物が原理的に水であり、地球環境への負荷が少ないクリーンな発電システムである。特に、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、比較的低温で作動することから、電気自動車用電源として期待されている。

固体高分子形燃料電池は、電解質膜、当該電解質膜の両面に形成される触媒層、ガス拡散層（ＧＤＬ）等を有する膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ 以下、ＭＥＡと称する）を含む。ＭＥＡがセパレータを介して複数積層されて燃料電池が構成される。

燃料電池の製造に際して、セパレータの表面にガスケットを形成する接着剤を矩形状に塗布する技術として、スクリーン印刷法が知られている。

スクリーン印刷法では、開口部が設けられるメタルマスクの下面に被印刷物としてのセパレータを離して設置し、メタルマスクの上面に印刷材料としてのガスケットを載せて、スキージをセパレータへ加圧しつつ摺動する。これによって、メタルマスクに設けられた開口部を介してガスケットが通過し、セパレータの表面へガスケットが転写成形されて塗布される。

そして、表面にガスケットが塗布されたセパレータは、後工程で、他のセパレータと、ガスケットが互いに対向するように加圧されつつ積層される。このとき、積層されたガスケット間に隙間が存在すると、燃料ガスまたは酸化剤ガスがこの隙間を介して外部にリークする虞がある。このため、セパレータの表面に塗布されるガスケットは矩形状の閉じたパターンを形成する必要がある。

これに関連して、例えば下記の特許文献１には、一対の開口部の間に配置されるブリッジの一方側の面を、スキージを摺動する側の表面に揃え、ブリッジの他方側の面を、スキージを摺動する側とは反対側の裏面から凹ませてなるメタルマスクが開示されている。ブリッジは、一対の開口部をつなぐように設けられる。このメタルマスクによれば、スキージを摺動することによって、開口部とともに、ブリッジの他方側の面に設けられた凹部にもガスケットが充填されるため、セパレータの表面に連続的な閉じたパターンを有するガスケットを塗布することができる。

特開２００７−３３１１９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のメタルマスクは、ブリッジの他方側の面が裏面から凹んでなるため、被印刷物の表面に塗布される印刷材料は、ブリッジに対応する箇所において、高さ方向の厚さが薄くなる。さらに、この厚さが薄くなった箇所は、一対の開口部を結ぶ方向に直交する方向において、他の箇所と同じ幅を有している。したがって、塗布量が少ないことによって、不具合が生じる虞がある。不具合として例えば、上述のように、後工程で被印刷物を積層した際に、この厚さが薄くなった箇所に隙間が生じ、当該隙間を介してガスが外部にリークすることが挙げられる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、被印刷物上に塗布される印刷材料の塗布量が少ないことによる不具合を防止することのできるメタルマスク及びスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係るメタルマスクは、スキージを摺動させることによって、印刷材料を被印刷物へ塗布するために用いられる。メタルマスクは、前記スキージが設けられる側の第１面から前記被印刷物が設けられる側の第２面まで貫通する複数の開口部が形成されるスクリーン印刷用のメタルマスクである。メタルマスクは、一の前記開口部と他の前記開口部との間に配置され、前記第２面から凹んで設けられるブリッジ部を有する。メタルマスクは、前記ブリッジ部の前記第２面側に設けられ、前記スキージを摺動することによって前記印刷材料が充填される充填部を有する。前記充填部は、前記一の開口部及び前記他の開口部の各端部に連通し、前記第２面から視て、前記一の開口部から前記他の開口部に向かう第１方向に交差する第２方向の幅が前記開口部の前記第２方向の幅よりも大きい。

また、上記目的を達成する本発明に係るスクリーン印刷装置は、上述のメタルマスクを有するスクリーン印刷装置である。

上記のように構成したメタルマスク及びスクリーン印刷装置によれば、被印刷物の表面に塗布される印刷材料のうち、ブリッジ部が設けられる箇所に対応する高さ方向の厚さが薄い箇所には、他の箇所よりも第２方向に幅広なパターンが形成される。よって、被印刷物上に塗布される印刷材料の塗布量が少なくことによる不具合を防止することができる。具体的には、このような被印刷物を互いに積層した際に、高さ方向の厚さが薄い箇所では、印刷材料が第２方向に幅広に形成されるため、印刷材料の内部空間をより確実に封止することができる。したがって、積層された印刷材料間に隙間が生じてガスが外部にリークすることを好適に防止することのできるメタルマスク及びスクリーン印刷装置を提供することができる。

燃料電池のセル構造を示す断面図である。 本実施形態に係るスクリーン印刷装置を示す概略構成図である。 本実施形態に係るメタルマスクの上面図である。 本実施形態に係るメタルマスクの下面図である。 図３の５−５線に沿う断面図である。 図３の６−６線に沿う断面図である。 セパレータの表面に塗布されるガスケットを示す斜視図である。 改変例に係るメタルマスクの下面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

図１は、燃料電池のセル構造を示す断面図である。

単セル１０は、図１に示すように、水素を燃料とする固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）等に適用され、ＭＥＡ２０、セパレータ３１、３２、及びガスケット４１，４２を有する。

ＭＥＡ２０は、高分子電解質膜２１、触媒層２２、２３、ガス拡散層（ＧＤＬ：Ｇａｓ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）２４、２５を有する。

触媒層２２は、触媒成分、触媒成分を担持する導電性の触媒担体および高分子電解質を含んでおり、水素の酸化反応が進行するアノード触媒層であり、電解質膜２１の一方の側に配置される。

触媒層２３は、触媒成分、触媒成分を担持する導電性の触媒担体および高分子電解質を含んでおり、酸素の還元反応が進行するカソード触媒層であり、電解質膜２１の他方の側に配置される。

電解質膜２１は、触媒層２２で生成したプロトンを触媒層２３へ選択的に透過させる機能およびアノード側に供給される燃料ガスとカソード側に供給される酸化剤ガスとを混合させないための隔壁としての機能を有する。

ガス拡散層２４は、アノード側に供給される燃料ガスを分散させるためのアノードガス拡散層であり、セパレータ３１と触媒層２２との間に位置している。

ガス拡散層２５は、カソード側に供給される酸化剤ガスを分散させるためのカソードガス拡散層であり、セパレータ３２と触媒層２３との間に位置している。

セパレータ３１、３２は、単セル１０を電気的に直列接続する機能および燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷媒を互いに遮断する隔壁としての機能を有する。セパレータ３１、３２は、ＭＥＡ２０と略同一形状であり、例えば、ステンレス鋼鈑にプレス加工を施すことによって形成される。ステンレス鋼鈑は、複雑な機械加工を施しやすくかつ導電性が良好である点で好ましく、必要に応じて、耐食性のコーティングを施すことも可能である。

セパレータ３１は、ＭＥＡ２０のアノード側に配置されるアノードセパレータであり、触媒層２２に相対し、ＭＥＡ２０とセパレータ３１との間に位置するガス流路を構成する溝部３１ａを有する。溝部３１ａは、燃料ガスを触媒層２２に供給するために利用される。

セパレータ３２は、ＭＥＡ２０のカソード側に配置されるカソードセパレータであり、触媒層２３に相対し、ＭＥＡ２０とセパレータ３２との間に位置するガス流路を構成する溝部３２ａを有する。溝部３２ａは、酸化剤ガスを触媒層２３に供給するために利用される。

ガスケット４１、４２は、枠形状を有し、電解質膜２１の外周部の両面に配置される。ガスケット４１，４２は、後述するスクリーン印刷装置１００によって塗布される。

ガスケット４１は、触媒層２２（およびガス拡散層２４）を包囲するように塗布されており、触媒層２２に供給される燃料ガスが外部にリークするのを防止する機能を有する。

ガスケット４２は、触媒層２３（およびガス拡散層２５）を包囲するように塗布されており、触媒層２３に供給される酸化剤ガスが外部にリークするのを防止する機能を有する。

次に、各構成部材の材質およびサイズ等について詳述する。

電解質膜２１は、パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーから構成されるフッ素系電解質膜、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂膜、リン酸やイオン性液体等の電解質成分を含浸した多孔質状の膜を、適用することが可能である。パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーは、例えば、ナフィオン（登録商標、デュポン株式会社製）、アシプレックス（登録商標、旭化成株式会社製）、フレミオン（登録商標、旭硝子株式会社製）である。多孔質状の膜は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）から形成される。

電解質膜２１の厚みは、特に限定されないが、強度、耐久性および出力特性の観点から５〜３００μｍが好ましく、より好ましくは１０〜２００μｍである。

触媒層（カソード触媒層）２３に用いられる触媒成分は、酸素の還元反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。触媒層（アノード触媒層）２２に用いられる触媒成分は、水素の酸化反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。

具体的な触媒成分は、例えば、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、及びそれらの合金等などから選択される。触媒活性、一酸化炭素等に対する耐被毒性、耐熱性などを向上させるために、少なくとも白金を含むものが好ましい。カソード触媒層およびアノード触媒層に適用される触媒成分は、同一である必要はなく、適宜変更することが可能である。

触媒層２２、２３に用いられる触媒の導電性担体は、触媒成分を所望の分散状態で担持するための比表面積、および、集電体として十分な電子導電性を有しておれば、特に限定されないが、主成分がカーボン粒子であるのが好ましい。カーボン粒子は、例えば、カーボンブラック、活性炭、コークス、天然黒鉛、人造黒鉛から構成される。

触媒層２２、２３に用いられる高分子電解質は、少なくとも高いプロトン伝導性を有する部材であれば、特に限定されず、例えば、ポリマー骨格の全部又は一部にフッ素原子を含むフッ素系電解質や、ポリマー骨格にフッ素原子を含まない炭化水素系電解質が適用可能である。触媒層２２、２３に用いられる高分子電解質は、電解質膜２１に用いられる高分子電解質と同一であっても異なっていてもよいが、電解質膜２１に対する触媒層２２、２３の密着性を向上させる観点から、同一であることが好ましい。

触媒層の厚みは、水素の酸化反応（アノード側）および酸素の還元反応（カソード側）の触媒作用が十分発揮できる厚みであれば特に制限されず、従来と同様の厚みが使用できる。具体的には、各触媒層の厚みは、１〜２０μｍが好ましい。

ガス拡散層２４、２５は、例えば、グラッシーカーボン等の炭素製の織物、紙状抄紙体、フェルト、不織布といった導電性及び多孔質性を有するシート状材料を、基材として構成される。基材の厚さは、特に限定されないが、機械的強度およびガスや水などの透過性の観点から、３０〜５００μｍが好ましい。ガス拡散層２４、２５は、撥水性およびフラッディング現象の抑制の観点から、基材に撥水剤を含ませることが好ましい。撥水剤は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ポリヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素系の高分子材料、ポリプロピレン、ポリエチレンである。

セパレータ３１、３２は、ステンレス鋼鈑から構成する形態に限定されず、その他の金属材料（例えば、アルミニウム板やクラッド材）、緻密カーボングラファイトや炭素板などのカーボンを適用することも可能である。カーボンを適用する場合、溝部３１ａ、３２ａは、切削加工やスクリーン印刷によって形成することが可能である。

ガスケット４１、４２は、接着剤から形成される。接着剤には、例えば、熱可塑性の接着剤であるホットメルト剤を使用することができる。ガスケット４１、４２の厚さは、数ｍｍ程度である。

次に、図２〜図６を参照して、本実施形態に係るセパレータ（被印刷物に相当する）３１上にガスケット（印刷材料に相当する）４１を塗布するためのスクリーン印刷装置１００、及びスクリーン印刷装置１００を構成するメタルマスク５０について説明する。

図２は、本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００を示す概略構成図である。図３は、本実施形態に係るメタルマスク５０の上面図である。図４は、本実施形態に係るメタルマスク５０の下面図である。図５は、図３の５−５線に沿う断面図である。図６は、図３の６−６線に沿う断面図である。なお、図２では理解の容易のため、メタルマスク５０のみを断面図にて示す。

スクリーン印刷装置１００は、図２に示すように、セパレータ３１上に離して配置され複数の開口部５１が形成されるメタルマスク５０と、メタルマスク５０に対して摺動自在に設けられるスキージ６０と、を有する。スクリーン印刷装置１００はさらに、セパレータ３１を載置する載置台７０と、スキージ６０を支持する支持部６１をセパレータ３１の面（ＸＹ）方向及び当該面方向に直交するＺ方向に移動させる移動部８０と、を有する。移動部８０は、例えばＸＹＺステージである。

スキージ６０は、移動部によってメタルマスク５０の表面を摺動しつつ移動される。この結果、ガスケット４１は、メタルマスク５０の開口部５１から押し出され、セパレータ３１上に塗布される。スキージ６０は例えば、ゴム製によって構成される。

メタルマスク５０は、図３〜図６に示すように、４つの開口部５１Ａ〜５１Ｄを有する。４つの開口部５１Ａ〜５１Ｄは、それぞれＬ字状に形成される。

メタルマスク５０は、各開口部５１Ａ〜５１Ｄの間に配置され、下面Ｓ２から凹んで設けられるブリッジ部５２Ａ〜５２Ｄを有する。より具体的には、ブリッジ部５２Ａは開口部５１Ａ及び開口部５１Ｂ、ブリッジ部５２Ｂは開口部５１Ｂ及び開口部５１Ｃ、ブリッジ部５２Ｃは開口部５１Ｃ及び開口部５１Ｄ、ブリッジ部５２Ｄは開口部５１Ｄ及び開口部５１Ａの間に、それぞれ設けられる。ブリッジ部５２Ａ〜５２Ｄは、スクリーン印刷後に、セパレータ３１上に閉じたパターンのガスケット４１を形成するために設けられる。

メタルマスク５０は、ブリッジ部５２Ａ〜５２Ｄの下面Ｓ２側に設けられ、スキージ６０を摺動することによって、ガスケット４１が充填する充填部５３Ａ〜５３Ｄを有する。このため、メタルマスク５０上にガスケット４１を配して、スキージ６０を例えば、図３の右側から左側に摺動することによって、開口部５１Ｂ，５１Ｃを通過したガスケット４１は、充填部５３Ｂ内に充填される。さらに、スキージ６０を摺動することによって、充填部５３Ａ，５３Ｃ、そして充填部５３Ｄの順でガスケット４１が充填される。よって、セパレータ３１上にガスケット４１の閉じたパターンを形成することができる。

ブリッジ部５２Ａ〜５２Ｄは、それぞれ同じ形状であるため、以下、ブリッジ部５２Ａの構成についてのみ説明し、ブリッジ部５２Ｂ〜５２Ｄの構成については省略する。また、充填部５３Ａ〜５３Ｄは、それぞれ同じ形状であるため、以下、充填部５３Ａの構成についてのみ説明し、充填部５３Ｂ〜５３Ｄの構成については省略する。

ブリッジ部５２Ａは、図５に示すように、上面Ｓ１の開口部５１Ａ，５１Ｂとの境界Ｔにおいて、上面Ｓ１側が幅広となるようにテーパ形状を有する。この形状によれば、スキージ６０を摺動した後にメタルマスク５０を剥がすときに、テーパ形状であるため、ガスケット４１の角立ちを抑制でき、塗布ばらつきを低減できる。

また、図示は省略するが、ブリッジ部５２Ａには、Ｚ方向に貫通する微細な貫通孔が複数設けられることが好ましい。この構成によれば、当該貫通孔を介して充填部５３Ａにガスケット４１が充填されるため、塗布量を増加することができる。

充填部５３Ａは、図４に示すように、開口部５１Ａ及び開口部５１Ｂの各端部５１ａ，５１ｂに連通し、下面Ｓ２から視て、開口部５１Ａから開口部５１Ｂに向かうＸ方向に直行するＹ方向の幅Ｗ１が、開口部５１Ａ，５１ＢのＹ方向の幅Ｗ２よりも大きい。

充填部５３Ａは、図４に示すように、下面Ｓ２から視て、開口部５１Ａ及び開口部５１Ｂの各端部５１ａ，５１ｂの間の略中央において幅広となり、各端部５１ａ，５１ｂに向かって幅狭となる形状を有する。

開口部５１Ａ〜５１Ｄは、図３〜５に示すように、Ｌ字状に屈曲された箇所において、他の箇所よりも大きく開口される拡大開口部５１１Ａ〜５１１Ｄを有する。拡大開口部５１１Ａ〜５１１Ｄは、図５に示すように、下面Ｓ２側において、大きく開口される構成を有する。なお、拡大開口部５１１Ａ〜５１１Ｄの形状は、これに限られず、下面Ｓ２から視て、他の箇所よりもＸＹ方向において大きく開口される形状であれば、特に限定されない。

次に、図７を参照して、本実施形態に係るメタルマスク５０の作用について説明する。

図７は、本実施形態に係るメタルマスク５０を用いてセパレータ３１上に塗布されたガスケット４１を示す斜視図である。図７では理解の容易のため、メタルマスク５０の開口部５１Ａ，５１Ｂ、ブリッジ部５２Ａ、及び充填部５３Ａによって形成される箇所について示す。

図２に示すように、表面にガスケット４１が配置されたメタルマスク５０をセパレータ３１上に配置した状態で、スキージ６０を摺動することによって、セパレータ３１上に、図７に示すガスケット４１のパターンが形成される。

セパレータ３１上に形成されるガスケット４１は、開口部５１Ａに対応する第１本体部４１Ａ、開口部５１Ｂに対応する第２本体部４１Ｂ、及び充填部５３Ａに対応する連結部４１Ｃを有する。ガスケット４１はさらに、拡大開口部５１１Ａに対応する第１縁部４１Ｄ及び拡大開口部５１１Ｂに対応する第２縁部４１Ｅを有する。ガスケット４１はさらに、テーパ形状の境界Ｔに対応するテーパ部４１Ｔを有する。

上述のスクリーン印刷装置１００によって、ガスケット４１が表面に塗布されたセパレータ３１が形成される。また、同様の方法で、ガスケット４１と同様の構成を有するガスケット４２が表面に塗布されたセパレータ３２を準備する。そして、図１に示すように、ガスケット４１及びガスケット４２が互いに対向するように、セパレータ３１及びセパレータ３２を積層する。

このとき、ガスケット４１はテーパ部４１Ｔを有するため空気が外に抜けやすいため、ガスケット４１内に空気が入り込みにくく、リークの虞が低減する。

セパレータ３１及びセパレータ３２を積層することによって、第１本体部４１Ａ及び第２本体部４１Ｂは、Ｚ方向に圧縮され、連結部４１Ｃ、第１縁部４１Ｄ、及び第２縁部４１Ｅと略同一の高さとなる。

連結部４１ＣのＹ方向の幅Ｗ３は、第１本体部４１Ａ及び第２本体部４１ＢのＹ方向の幅Ｗ４よりも大きく構成されるため、従来文献のように幅が同じである場合と比較して、より確実にガスケット４１の内部空間を封止することができる。したがって、燃料ガスまたは酸化剤ガスが外部にリークすることを好適に防止することができる。

また、ガスケット４１のＬ字状の角部には、第１縁部４１Ｄ及び第２縁部４１Ｅが設けられるため、応力集中が生じる角部を補強することができ、ガスケット４１の強度を向上することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るメタルマスク５０は、スキージ６０を摺動させることによって、ガスケット４１をセパレータ３１へ塗布するために用いられる。メタルマスク５０は、スキージ６０が設けられる側の上面Ｓ１からセパレータ３１が設けられる側の下面Ｓ２まで貫通する複数の開口部５１が形成される。メタルマスク５０は、開口部５１Ａと開口部５１Ｂとの間に配置され、下面Ｓ２から凹んで設けられるブリッジ部５２Ａと、ブリッジ部５２Ａの下面Ｓ２側に設けられ、スキージ６０を摺動することによってガスケット４１が充填される充填部５３Ａと、を有する。充填部５３Ａは、開口部５１Ａ及び開口部５１Ｂの各端部５１ａ，５１ｂに連通し、下面Ｓ２から視て、開口部５１Ａから開口部５１Ｂに向かうＸ方向に交差するＹ方向の幅Ｗ２が開口部５１Ａ，５１ＢのＹ方向の幅Ｗ１よりも大きい。このため、セパレータ３１の表面に塗布されるガスケット４１のうち、ブリッジ部５２Ａが設けられる箇所に対応するＺ方向の厚さが薄い箇所（連結部４１Ｃに相当する）には、他の箇所よりもＹ方向に幅広なパターンが形成される。よって、セパレータ３１上に塗布されるガスケット４１の塗布量が少ないことによる不具合を防止することができる。具体的には、このようなセパレータ４１，４２を互いに積層した際に、Ｚ方向の厚さが薄い箇所では、ガスケットがＹ方向に幅広に形成されるため、ガスケット４１の内部空間をより確実に封止することができる。したがって、積層されたガスケット４１，４２間に隙間が生じてガスが外部にリークすることを好適に防止することができる。

また、ブリッジ部５２Ａは、上面Ｓ１の開口部５１Ａ，５１Ｂとの境界Ｔにおいて、上面Ｓ１側が幅広となるようにテーパ形状を有する。このため、スキージ６０を摺動した後にメタルマスク５０を剥がすときのせん断力によるガスケット４１の角立ちを抑制でき、塗布ばらつきを低減できる。また、セパレータ３１，３２を積層する際に、空気がテーパ形状に沿って、ガスケット４１から離れる方向に移動するため、ガスケット４１内に空気が入り込みにくく、リークの虞が低減する。

また、開口部５１Ａは、他の箇所よりも大きく開口される拡大開口部５１１Ａを有する。よって、拡大開口部５１１Ａに対応するガスケット４１の第１縁部４１Ｄには、他の箇所よりもＸＹ方向に広い面積のパターンが形成される。したがって、意図した部位にガスケット４１の塗布量を増やすことができる。この結果、所望の位置を補強することができ、ガスケット４１の強度を向上することができる。

特に、拡大開口部５１１Ａは、開口部５１Ａが屈曲される箇所に設けられる。このため、応力集中が生じる角部を補強することができ、ガスケット４１の強度を向上することができる。

また、スクリーン印刷装置１００は、上述のメタルマスク５０を有する。このため、積層されたガスケット４１，４２間に隙間が生じてガスが外部にリークすることを好適に防止することができる。

また、本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００は、セパレータ３１の表面にガスケット４１を塗布する。このスクリーン印刷装置１００によれば、積層されたガスケット４１，４２間に隙間が生じてガスが外部にリークすることを好適に防止された燃料電池を提供することができる。

以下、上述した実施形態の改変例を例示する。

上述した実施形態では、図４に示すように、開口部５１Ａ，５１Ｂの各端部５１ａ，５１ｂは、Ｙ方向に沿って延在した。しかしながら、図８に示すように、ブリッジ部１５２の開口部１５１Ａ，１５１Ｂに対する境界（端部１５１ａ，１５１ｂ）は、下面Ｓ２から視て、Ｙ方向に対して傾斜して、端部１５１ａ及び端部１５１ｂが、Ｙ方向においてラップするように配置されてもよい。この構成によれば、各端部１５１ａ，１５１ｂ間の距離を短くすることができるため、積層されたガスケット４１，４２間に隙間が生じてガスが外部にリークすることをより好適に防止することができる。

また、上述した実施形態では、ブリッジ部５２Ａ〜５２Ｄはそれぞれ同じ形状であって、充填部５３Ａ〜５３Ｄはそれぞれ同じ形状であった。しかしながら、これに限られず、本発明の効果を奏する範囲内で、互いに異なる形状であってもよい。

また、上述した実施形態では、ブリッジ部５２Ａは、上面Ｓ１の開口部５１Ａ，５１Ｂとの境界Ｔにおいて、上面Ｓ１側が幅広となるようにテーパ形状を有した。しかしながら、境界Ｔは、上面Ｓ１側が幅広となるようにＲ形状を有してもよい。

また、上述した実施形態では、拡大開口部５１１Ａ〜５１１Ｄは、開口部５１Ａ〜５１Ｄの角部に設けられた。しかしながら、これに限られず、拡大開口部は任意の箇所に設けられ得る。

また、上述した実施形態では、充填部５３Ａは、開口部５１Ａ及び開口部５１Ｂの各端部５１ａ，５１ｂの間の略中央において幅広となり、各端部に５１ａ，５１ｂに向かって幅狭となる形状を有した。しかしながら、これに限定されず、充填部のＹ方向の幅が開口部のＹ方向の幅よりも大きい構成であればよい。

また、上述した実施形態では、メタルマスク５０の上面にガスケット４１を載せて、スキージ６０をセパレータ３１へ加圧しつつ摺動することによって、スクリーン印刷を行う形態を説明した。しかしながら、スキージ６０を摺動する前に、スクレーパーを用いて、ガスケット４１をメタルマスク５０の上面で平らにした後に、スキージ６０を摺動してスクリーン印刷を行ってもよい。

また、上述した実施形態では、スクリーン印刷法として、セパレータ３１上にガスケット４１を塗布する方法に用いられたが、これに限られず、あらゆるスクリーン印刷装置のメタルマスクとして使用することができる。

２０ ＭＥＡ、
３１ セパレータ（被印刷物）、
４１ ガスケット（印刷材料）、
５０ メタルマスク、
５１Ａ〜５１Ｄ，１５１Ａ，１５１Ｂ 開口部、
５１ａ，５１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ 開口部の端部、
５１１Ａ〜５１１Ｄ 拡大開口部、
５２Ａ〜５２Ｄ，１５２ ブリッジ部、
５３Ａ〜５３Ｄ 充填部、
６０ スキージ、
Ｓ１ 上面（第１面）、
Ｓ２ 下面（第２面）、
Ｔ 境界、
Ｗ１ Ｙ方向の充填部の幅、
Ｗ２ Ｙ方向の開口部の幅。

Claims (7)

1. スキージを摺動させることによって、印刷材料を被印刷物へ塗布するために用いられ、前記スキージが設けられる側の第１面から前記被印刷物が設けられる側の第２面まで貫通する複数の開口部が形成されるスクリーン印刷用のメタルマスクであって、
   一の前記開口部と他の前記開口部との間に配置され、前記第２面から凹んで設けられるブリッジ部と、
   前記ブリッジ部の前記第２面側に設けられ、前記スキージを摺動することによって前記印刷材料が充填される充填部と、を有し、
   前記充填部は、前記一の開口部及び前記他の開口部の各端部に連通し、前記第２面から視て、前記一の開口部から前記他の開口部に向かう第１方向に交差する第２方向の幅が前記開口部の前記第２方向の幅よりも大きいメタルマスク。
2. 前記ブリッジ部は、前記第１面の前記開口部との境界において、前記第１面側が幅広となるようにテーパ形状またはＲ形状を有する請求項１に記載のメタルマスク。
3. 前記開口部は、他の箇所よりも大きく開口される拡大開口部を有する請求項１または２に記載のメタルマスク。
4. 前記拡大開口部は、前記開口部が屈曲される箇所に設けられる請求項３に記載のメタルマスク。
5. 前記ブリッジ部の前記開口部に対する境界は、前記第１平面の平面視で、前記第２方向に対して傾斜して、一の前記開口部における前記境界及び他の前記開口部における前記境界が、前記第２方向においてラップするように配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のメタルマスク。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のメタルマスクを有するスクリーン印刷装置。
7. 前記被印刷物は、燃料電池のセパレータであって、前記印刷材料は、前記セパレータ上に塗布されるガスケットを形成する接着剤である請求項６に記載のスクリーン印刷装置。