(57)【要約】【課題】  酸性吐出物により腐蝕しない吐出装置、前記吐出装置を用いて形成された燃料電池及び回路基板、該回路基板を備える電子機器、並びに該燃料電池を電力供給源として備える電子機器及び自動車を提供する。【解決手段】  酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることを特徴とする吐出装置、該吐出装置を用いて形成されてなる燃料電池及び回路基板、該回路基板を備える電子機器、並びに該燃料電池を電力供給源として備える電子機器及び自動車。【選択図】  なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることを特徴とする吐出装置。
【請求項２】
前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分の表面部が、耐酸性の材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の吐出装置。
【請求項３】
前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分が、耐酸性の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の吐出装置。
【請求項４】
酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記酸性吐出物が前記可動部を構成する構成材料に接触しないように、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けたことを特徴とする吐出装置。
【請求項５】
前記保護カバーが、前記可動部の上方であって、前記ワークテーブルの移動方向の前部及び後部の両側に設置され、前記ワークテーブルの移動に伴って伸縮するものであることを特徴とする請求項４に記載の吐出装置。
【請求項６】
前記保護カバーが、複数枚の板を相互にスライド自在とすることによって、所定方向に伸縮自在なスライド式カバーであることを特徴とする請求項５に記載の吐出装置。
【請求項７】
前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する空間の気体圧力を、吐出部が存在する空間の気体圧力より高く設定することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の吐出装置。
【請求項８】
前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する空間に、装置外部から気体を導入することにより、該空間の圧力を正圧としたことを特徴とする請求項７に記載の吐出装置。
【請求項９】
前記吐出部、ワークテーブル及び保護カバーの、酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の吐出装置。
【請求項１０】
前記耐酸性の材料が、合成樹脂又はセラミックスであることを特徴とする請求項１〜３、又は９のいずれかに記載の吐出装置。
【請求項１１】
前記酸性吐出物が白金族元素の化合物を含有するものである請求項１〜１０のいずれかに記載の吐出装置。
【請求項１２】
前記酸性吐出物が白金又はパラジウムの塩化物を含有するものである請求項１１に記載の吐出装置。
【請求項１３】
電解質及び電解質膜を挟んで対峙して形成された第１の反応層と第２の反応層とを有する燃料電池であって、前記反応層の少なくとも一つが、請求項１〜１２のいずれかに記載の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする燃料電池。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする回路基板。
【請求項１５】
請求項１３に記載の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
請求項１４に記載の回路基板を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
請求項１３に記載の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸性吐出物により腐蝕しない構成材料からなる吐出装置、前記吐出装置を用いて形成されてなる燃料電池及び回路基板、該回路基板を備える電子機器、並びに該燃料電池を電力供給源として備える電子機器及び自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、酸素又は空気等の酸化性ガスと水素やメタン等の還元性ガス（燃料ガス）とを原料ガスとして、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、電気自動車用の電池や電力貯蔵用の電池等として開発が進められている。このような燃料電池は環境汚染の少ないクリーンエネルギー源となることから近年注目を集めており、より効率のよい製造方法の研究が行われている。
【０００３】
従来、燃料電池は、半導体プロセス等において利用されている微細加工技術を基本とするＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて製造されていた。例えば、まず、ＭＥＭＳによりシリコン等の基板の表面に微細なガス流路を形成する。次に、ガス流路が形成された基板上に導電層及びカーボンによる電極等を形成する。そして、予め形成しておいた電解質膜を電極等が形成された２枚の基板で挟み込んで圧着することにより製造されている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００４】
また、燃料電池においては、基板と電解質膜との間に反応層が形成されており、反応を促す触媒として白金族化合物を用いる場合が多い（特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】Ｓａｎｇ‐Ｊｏｏｎ  Ｊ  Ｌｅｅ，Ｓｕｋ  Ｗｏｎ  Ｃｈａ，Ａｍｙ  Ｃｈｉｎｇ−Ｃｈｉｅｎ，Ｏ｀Ｈａｙｒｅ  ａｎｄ  Ｆｒｉｔｚ  Ｂ．Ｐｒｉｎｚ  Ｆａｃｔｒｉｃａｌ，Ｄｅｓｉｇｎ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｆｌｏｗ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，Ｔｈｅ  ２００ｔｈ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｏｃｉｅｔｙ，Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｎｏ．４５２（２００１）
【非特許文献２】Ａｍｙ  Ｃｈｉｎｇ−Ｃｈｉｅｎ，Ｓｕｋ  Ｗｏｎ  Ｃｈａ，Ｓａｎｇ‐Ｊｏｏｎ  Ｊ  Ｌｅｅ，Ｏ｀Ｈａｙｒｅ  ａｎｄ  Ｆｒｉｔｚ  Ｂ．ＰｒｉｎｚＰｌａｎｅｒ，Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｏｌｙｔｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｍｉｃｒｏ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，Ｔｈｅ  ２００ｔｈ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｏｃｉｅｔｙ，Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｎｏ．４５３（２００１）
【特許文献１】特開２００２−２９８８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者等は、従来に比較して、より低コストで効率のよい燃料電池の製造方法について鋭意検討し、吐出装置（インクジェット装置）を用いて燃料電池の反応層を形成する方法を案出した。
【０００７】
燃料電池の製造プロセスの中では、反応層を形成する場合に、触媒として腐蝕性の強い塩化白金酸等の白金族化合物を用いるのが好ましい。
しかしながら、塩化白金酸等の白金族化合物は酸性物質であり、従来の吐出装置は、水系インクに対する耐性を持たせるため、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  ｓｐｅｃｉａｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ；ＳＵＳ３０２，ＳＵＳ３１６等）を多く使用しており、塩化白金酸等の酸性物質が装置の構成部分に接触すると接触部分が腐蝕し、吐出の精度及び装置の寿命が低下し、発生した腐蝕物が吐出物又は吐出対象物に混入する等新たな問題が生じた。
【０００８】
そこで、本発明は、酸性吐出物により腐蝕しないようにした吐出装置、前記吐出装置を用いて形成されてなる燃料電池及び回路基板、該回路基板を備える電子機器、並びに前記燃料電池を電力供給源として備える電子機器及び自動車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、前記酸性吐出物と接触する装置部分を耐酸性の材料で構成し、さらには前記酸性吐出物のミスト等が装置の可動部を構成する構成材料に接触しないように、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けることにより、装置の腐蝕等の問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
かくして本発明の第１によれば、酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることを特徴とする吐出装置が提供される。
本発明の吐出装置においては、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の、酸性吐出物と接触する構成部分の表面部が耐酸性の材料でコーティングされていること、又は前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分が、耐酸性の材料からなることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２によれば、酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記酸性吐出物が前記可動部を構成する構成材料に接触しないように、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けたことを特徴とする吐出装置が提供される。
【００１２】
本発明の吐出装置においては、前記保護カバーが、前記可動部の上方であって、前記ワークテーブルの移動方向の前部及び後部の両側に設置され、前記ワークテーブルの移動に伴って伸縮するものであるのが好ましく、複数枚の板を相互にスライド自在とすることによって、所定方向に伸縮自在なスライド式カバーであることがより好ましい。
本発明の吐出装置においては、前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する側の空間の気体圧力を、吐出部が存在する側の空間の気体圧力より高く設定することが好ましく、前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する側の空間に、装置外部から気体を導入することにより、該空間の圧力を正圧としたことがより好ましい。
【００１３】
本発明の吐出装置においては、前記吐出部、ワークテーブル及び保護カバーの酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることが好ましい。
本発明の第１および第２の吐出装置においては、前記耐酸性の材料が合成樹脂又はセラミックスであることが好ましい。
本発明の第１及び第２の吐出装置においては、前記酸性吐出物が白金族元素の化合物を含有するものであるのが好ましく、白金又はパラジウムの塩化物を含有するものであるのがより好ましい。
本発明の吐出装置によれば、腐蝕性の高い酸性吐出物を用いた場合においても、装置を傷めて装置の寿命を縮めることがない。また、酸性吐出物が特に高精密な可動装置に触れて故障の原因を作ることがない。
【００１４】
本発明の第３によれば、電解質及び電解質膜を挟んで対峙して形成された第１の反応層と第２の反応層とを有する燃料電池であって、前記反応層の少なくとも一つが、本発明の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする燃料電池が提供される。
本発明の第４によれば、本発明の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする回路基板が提供される。
本発明の燃料電池及び回路基板は、長期間にわたって繰り返し使用した場合であっても、腐蝕する心配のない本発明の吐出装置を用いて効率よく形成することができる。
【００１５】
本発明の第５によれば、本発明の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする電子機器が提供される。
本発明の第６によれば、本発明の回路基板を備えることを特徴とする電子機器が提供される。
本発明の第７によれば、本発明の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする自動車が提供される。
本発明の電子機器は、低コストでしかも高品質な本発明の回路基板又は燃料電池を備えるものである。
本発明によれば、地球環境にやさしいクリーンエネルギーを電力供給源として備える電子機器及び自動車を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、１）吐出装置、２）燃料電池、３）回路基板、４）電子機器及び自動車に項分けして詳細に説明する。
【００１７】
１）吐出装置
本発明の吐出装置は、（１）酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の酸性吐出物と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることを特徴とする吐出装置、又は（２）酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記酸性吐出物が前記可動部を構成する構成材料に接触しないように、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けたことを特徴とする吐出装置である。
本発明の吐出装置は、上記（１）及び（２）の特徴を兼ね備えたものであるのが特に好ましい。
【００１８】
本発明の吐出装置において、吐出する手段としては、吐出物をインクジェット方式により吐出するものであればよく、例えば、加熱発泡により気泡を発生し、液滴の吐出を行うサーマル方式の吐出手段、ピエゾ素子を利用する圧縮により、液滴の吐出を行なうピエゾ方式の吐出手段等が挙げられる。
【００１９】
本発明の第１の吐出装置の一例を図１に示す。図１に示す吐出装置は、酸性吐出物を吐出する吐出ヘッド２２を備える吐出部２００、吐出対象物を載置するワークテーブル２０９、ワークテーブル２０９を可動させる可動手段を備える可動部２１０からなる。
【００２０】
前記吐出部２００の構成の一例を図２に示す。吐出部２００は、酸性吐出物３４を収容するタンク３０と、タンク３０と吐出物搬送管３２を介して接続された吐出ヘッド２２、吐出ヘッド２２内に滞留する余剰の吐出物３４を吸引して、吐出ヘッド２２内から過剰の吐出物を除去する吸引キャップ４０、及び吸引キャップ４０で吸引された余剰の吐出物を収容する廃液タンク４８から構成されている。
【００２１】
タンク３０は、酸性吐出物３４を収容するものであり、タンク３０内に収容されている吐出物の液面３４ａの高さを制御するための液面制御センサ３６を備える。液面制御センサ３６は、吐出ヘッド２２が備えるノズル形成面２６の先端部２６ａと、タンク３０内の液面３４ａとの高さの差ｈ（以下、水頭値という）を所定の範囲内に保つ制御を行う。例えば、この水頭値が２５ｍ±０．５ｍｍ内となるように液面３４ａの高さを制御することで、タンク３０内の吐出物３４を所定の範囲内の圧力で吐出ヘッド２２に送ることができる。所定の範囲内の圧力で吐出物３４を送ることで、吐出ヘッド２２から必要量の吐出物３４を安定して吐出することができる。
【００２２】
吐出物搬送管３２は、吐出物搬送管３２の流路内の帯電を防止するための吐出物流路部アース継手３２ａとヘッド部気泡排気弁３２ｂとを備える。ヘッド部気泡排除弁３２ｂは、後述する吸引キャップ４０により、吐出ヘッド２２内の吐出物を吸引する場合に用いられる。
【００２３】
吐出ヘッド２２は、ヘッド体２４及び吐出物を吐出する多数のノズルが形成されているノズル形成面２６を備え、ノズル形成面２６のノズルから吐出物が吐出される。
【００２４】
吸引キャップ４０は、矢印Ｚ方向に移動可能となっており、ノズル形成面２６に形成された複数のノズルを囲むようにノズル形成面２６に密着し、ノズル形成面２６との間に密閉空間を形成してノズルを外気から遮断できる構成となっている。即ち、吸引キャップ４０により吐出ヘッド２２内の吐出物を吸引するときは、このヘッド部気泡排除弁３２ｂを閉状態にして、タンク３０側から吐出物が流入しない状態とし、吸引キャップ４０で吸引することにより、吸引される吐出物の流速を上昇させ、吐出ヘッド２２内の気泡を速やかに排出することができる。
【００２５】
吸引キャップ４０の下方には流路が設けられており、この流路には、吸引バルブ４２が配置されている。吸引バルブ４２は、吸引バルブ４２の下方の吸引側と、上方の吐出ヘッド２２側との圧力バランス（大気圧）を取るための時間を短縮する目的で流路を閉状態にする役割を果す。この流路には、吸引異常を検出する吸引圧検出センサ４４やチューブポンプ等からなる吸引ポンプ４６が配置されている。また、吸引ポンプ４６で吸引、搬送された吐出物３４は、廃液タンク４８内に一時的に収容される。
【００２６】
前記ワークテーブル２０９は、吐出ヘッド２２の下方に設置され、吐出対象物を載置して、Ｘ軸方向に往復移動できるようになっている。
【００２７】
前記可動部２１０は、該ワークテーブル２０９を可動させる可動手段を備え、該ワークテーブル２０９の下部に位置する。この可動部２１０は、ワークテーブル２０９を載置する回転テーブル２０２、回転テーブル２０２を介して吐出対象物をＸ軸方向に移動させるリニアモーターテーブル２０３、モーターの回転角度や回転角速度を検出するセンサー（エンコーダ）２０４、リニアモーターテーブル２０３の位置を検出する位置検出センサー２０５等から構成されている。
【００２８】
本発明の吐出装置の一連の動作を簡単に説明する。
先ず、吐出対象物（基板）がワークテーブル２０９上に載置され、センサーによってその位置が認識される。次に、基板上の所望の位置に適切な吐出がなされるように、回転テーブル２０２及びリニアモーターテーブル２０３等を作動させることによって基板の位置が微調整される（位置決め）。
【００２９】
位置決めが終了すると、基板に吐出部２００により酸性吐出物の吐出が行われる。
先ず、位置検出センサー２０５からの情報を受けてリニアモーターテーブル２０３が駆動することにより、ワークテーブル２０９上の基板がＸ軸方向に往復移動する。その動きに合わせて吐出ヘッド２２により基板上に酸性吐出物の吐出が行われる。次に、吐出ヘッド２２をＹ軸方向に１ピッチ分移動させ、再度、同様に基板をＸ軸方向に往復移動させて吐出が行われる。これを数回繰り返すことにより、基板の端から端まで全領域に吐出が行われる。
【００３０】
吐出される酸性吐出物としては、例えば、ポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ、ポリエチレンジオキシチオフェン）や白金族元素の化合物等を含有するものが挙げられる。白金族元素の化合物としては、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、オスミウム、白金又はこれらの２種以上からなる合金からなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属の金属塩や金属錯体等が挙げられる。白金族元素の化合物の具体例としては、白金族元素のハロゲン酸が好ましく、塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６）、塩化パラジウム（Ｈ２ＰｄＣｌ４、Ｈ２ＰｄＣｌ６）等の白金又はパラジウムの塩化物が特に好ましい。
【００３１】
前記酸性吐出物の多くは腐蝕性を有するため、ＳＵＳ（ＳＵＳ３０２，ＳＵＳ３１６等）を構成材料として使用する従来の吐出装置を用いると、装置の構成部分に酸性吐出物が接触して接触部分が腐蝕し、吐出の精度及び装置の寿命が低下し、発生した腐蝕物が吐出物又は吐出対象物に混入する等問題が生じる。
【００３２】
本発明の吐出装置は、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の、前記酸性吐出物又は吐出によって発生する該酸性吐出物のミスト（以下、「酸性吐出物等」ということがある。）と接触する構成部分の少なくとも表面部が耐酸性の材料からなる。従って、装置の構成部材に酸性吐出物が接触しても接触部分が腐蝕しないため、吐出の精度や装置の寿命が低下することがなく、また、腐蝕物が発生しないので、腐蝕物が吐出物又は吐出対象物に混入するおそれがない。
【００３３】
本発明の吐出装置としては、前記吐出部、ワークテーブル及び可動部の、該酸性吐出物等と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなるものであれば特に制限されない。前記構成部分が耐酸性の材料でコーティングされているものでもよいし、前記構成部分が耐酸性の材料からなるものであってもよい。
【００３４】
耐酸性の材料としては、酸性吐出物に対して耐性を有するものであれば特に制約はないが、合成樹脂；ガラス、琺瑯、セメント、ケイ酸塩化合物等の伝統的セラミックス；アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質、ジルコニア（ＺｒＯ２）質、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）質、炭化ケイ素（ＳｉＣ）質等のエンジニアリングセラミックス等のセラミックス；金（Ａｕ）等の貴金属；が好ましく、コーティングが容易であり、軽量で加工性に優れることから合成樹脂がより好ましい。
【００３５】
合成樹脂としては、耐酸性の合成樹脂であれば特に制約はない。例えば、オレフィン系樹脂；フッ素系樹脂；ポリエステル；ポリウレタン；フェノール樹脂；エポキシ樹脂；塩素化ポリエーテル；ジアリルフタレート樹脂；ポリアリルスルホン；ポリイミド等が挙げられる。これらの中でも、耐薬品性に優れるオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましく、フッ素系樹脂が特に好ましい。
【００３６】
オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、硬質ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリレート−スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳＡ樹脂）、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等が挙げられる。
【００３７】
フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、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、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
【００３８】
また、前記耐酸性の材料からなるものとしては、耐酸性の材料でコーティングされた材料のほか、耐酸性の材料でめっき処理されてなるものであってもよい。この場合、予め耐酸性の材料でコーティング又はめっきされた材料を用いて装置を製造してもよいし、通常の装置を構成する部材のうち、酸性物質と接触する部分のみを耐酸性の材料でコーティング又はめっきしてもよい。
【００３９】
コーティングの方法は特に制約はなく、例えば、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の方法が挙げられる。
めっきの方法としては、電気めっき、無電解めっき、溶融めっき、衝撃めっき、真空めっき等のめっき法；レイデント処理方法（レイデント工業（株）社の処理方法）；等が挙げられる。
【００４０】
本発明の吐出装置は、酸性吐出物を吐出する吐出部と、吐出対象物を載置するワークテーブルと、該ワークテーブルを可動させる可動部とを備える吐出装置であって、前記酸性吐出物等が、前記可動部を構成する構成材料に接触しないように、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けたものであってもよい。
【００４１】
保護カバーは、ワークテーブル２０９等がＸ軸方向に往復移動する際、常に飛散する酸性吐出物のミスト等が可動部２１０に接触しないように該可動部を保護できるものであればよい。
そのため、保護カバーは、可動部の上方であって前記ワークテーブルの移動方向の前部と後部の両側に設置され、前記ワークテーブルの移動に伴って伸縮するものであるのが好ましく、アコーディオンの様に伸縮する蛇腹状カバー、又は複数枚の板を相互にスライド自在とすることによって、所定方向に伸縮自在なスライド式カバーであるのがより好ましく、スライド式カバーであるのが特に好ましい。
【００４２】
可動部には、前述したように、リニアモーターテーブル等の特に高精密な装置が設置されている。これらの装置に、酸性物質等が触れると装置は腐蝕し、精密な動作ができなくなり、質の高い製品（基板）が製作できず、また装置の寿命が短くなるというおそれがある。これらの問題は、前記吐出部と可動部とを仕切る保護カバーを設けることにより解決することができる。
【００４３】
スライド式の保護カバー２０１を設置した本発明の吐出装置の一態様を図３に示す。図３に示す吐出装置は、前記図１に示した吐出装置に、保護カバー２０１ａ，ｂ及びチャンバ２０８をさらに設けたものである。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態から吐出作業に伴いワークテーブル２０９がＸ軸方向に移動する途中図である。
【００４４】
保護カバー２０１は、複数枚の板が少なくとも一部重なった状態で連結されて構成され、一端は前記ワークテーブルの側面の部材に固定され、他端は可動部を囲む固定部２１１ａ，ｂの部材に固定されている。
【００４５】
ワークテーブル２０９が前方に移動すると（図３（ａ）から図３（ｂ）に示す方向）、その動きに合わせて、ワークテーブル２０９のＸ軸方向後部の保護カバー２０１ａは、隣り合う板と板の重なり部分がスライドすることにより全体として広がっていき、前部の保護カバー２０１ｂは、スライドすることにより隣り合う板と板がより重なり、全体として縮まっていく。このように、保護カバー２０１は、ワークテーブル２０９の微細な動きにスムーズに対応して連動するため、常に隙間無く酸性吐出物等から可動部を保護することができる。
【００４６】
装置全体を収容するチャンバー２０８には、外部から前記可動部が存在する側の空間に気体を導入するための導入口２０６ａ，ｂ、及び前記吐出部が存在する側の空間から気体を排気できる排気口２０７ａ，ｂが設けられている。
【００４７】
本発明の吐出装置においては、前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する側の空間の気体圧力を、吐出部が存在する側の空間の気体圧力より高く設定するのが好ましい。このように圧力を設定することで、保護カバーを構成する重なりあう板と板の僅かな隙間から酸性吐出物のミスト等が可動部に入り込むことを防ぐことができる。
【００４８】
前記保護カバーにより仕切られた、可動部が存在する側の空間の気体圧力を高く設定する手段としては、可動部が存在する側の空間に装置外部から気体を導入することにより、該空間の圧力を正圧とするのが好ましい。
【００４９】
気体としては、可動部の高精密な装置を保護し、吐出操作をクリーンな雰囲気下で行うことができること等の理由から不純物等の混入のない乾燥した空気が好ましい。この場合、不純物等を除くため、導入口２０６にフィルターを設けてもよい。また、空気の他、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。
気体の導入量は、生じる気流によって吐出物の吐出対象物への着弾精度が影響しない程度であるのが好ましい。
【００５０】
先ず、導入口２０６ａ，ｂからチャンバ内に導入された気体は、図３に示す細矢印に示すように、前記保護カバーを構成する重なりあう板と板の僅かな隙間を通り、吐出部が存在する側の空間へと流れ、吐出により発生した酸性吐出物のミスト等と共に排気口２０７ａ，ｂからチャンバ外に排出され回収される。
【００５１】
この場合、排気口２０７の手前に、フィルター及び酸性吐出物の回収装置等を設け、排気口からは、酸性吐出物を含まないクリーンな気体のみを装置外部に排出できるようにしてもよい。また、吐出により発生した酸性吐出物のミスト等を含む気体がよりスムーズに排気口に向かうように、排気口近辺にファン等を設置して気体の流れを作ってもよい。
【００５２】
図３に示す吐出装置においては、前記吐出部、ワークテーブル及び保護カバーの、酸性吐出物等と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなることが好ましい。このようにすることで、酸性吐出物により装置が腐蝕したり、発生した腐蝕物が吐出物又は吐出対象物に混入するのを防ぐことができる。また、保護カバーが腐蝕して、発生した腐蝕物によりスムーズに動けなくなるというおそれもない。
耐酸性の材料としては、前記本発明の第１の吐出装置に用いることができる耐酸性の材料として列挙したものと同様のものが使用できる。
【００５３】
図３に示す吐出装置によれば、酸性吐出物を吐出する作業を行っても、吐出物や吐出物のミストが装置内部を腐蝕したり、高精密な可動部を構成する構成部材に接触したりすることがないため、酸性吐出物により装置の寿命が低下したり、腐蝕物が発生して吐出物や吐出対象物等に混入することがない。
【００５４】
２）燃料電池
本発明の燃料電池は、電解質及び電解質膜を挟んで対峙して形成された第１の反応層と第２の反応層とを有する燃料電池であって、前記反応層の少なくとも一つが、本発明の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする。
【００５５】
本発明の燃料電池は、図４に示す燃料電池製造ラインにより製造することができる。図４に示す燃料電池製造ラインは、各工程においてそれぞれ用いられる吐出装置２０ａ〜２０ｍ、吐出装置２０ａ〜２０ｋを接続するベルトコンベアＢＣ１、吐出装置２０ｌ、２０ｍを接続するベルトコンベアＢＣ２、ベルトコンベアＢＣ１、ＢＣ２を駆動させる駆動装置５８、燃料電池の組み立てを行う組立装置６０及び燃料電池製造ライン全体の制御を行う制御装置５６により構成されている。
【００５６】
吐出装置２０ａ〜２０ｋは、ベルトコンベアＢＣ１に沿って所定の間隔で一列に配置されており、吐出装置２０ｌ、２０ｍはベルトコンベアＢＣ２に沿って所定の間隔で一列に配置されている。また、制御装置５６は、吐出装置２０ａ〜２０ｋ、駆動装置５８及び組立装置６０と接続されている。
【００５７】
この燃料電池製造ラインにおいては、駆動装置５８により駆動されたベルトコンベアＢＣ１を駆動させ、燃料電池の基板（以下、単に「基板」という。）を各吐出装置２０ａ〜２０ｋに搬送して各吐出装置２０ａ〜２０ｋにおける処置が行われる。同様に、制御装置５６からの信号に基づいてベルトコンベアＢＣ２を駆動させ、基板を吐出装置２０ｌ、２０ｍに搬送して、吐出装置２０ｌ、２０ｍにおける処理が行われる。また組立装置６０においては、制御装置５６からの制御信号に基づいてベルトコンベアＢＣ１及びＢＣ２によって搬送されてきた基板を用いて燃料電池の組立作業が行われる。
【００５８】
次に、図４に示す燃料電池製造ラインを用いて、燃料電池を製造する各工程を説明する。図４に示す燃料電池製造ラインを用いる燃料電池の製造方法のフローチャートを図５に示す。
【００５９】
図５に示すように、本実施形態に係る燃料電池は、第１の基板にガス流路を形成する工程（Ｓ１０，第１のガス流路形成工程）、ガス流路内に第１の支持部材を塗布する工程（Ｓ１１，第１の支持部材塗布工程）、第１の集電層を形成する工程（Ｓ１２，第１の集電層形成工程）、第１のガス拡散層を形成する工程（Ｓ１３，第１のガス拡散層形成工程）、第１の反応層形成工程（Ｓ１４，第１の反応層形成工程）、電解質膜を形成する工程（Ｓ１５，電解質膜形成工程）、第２の反応層を形成する工程（Ｓ１６，第２の反応層形成工程）、第２のガス拡散層を形成する工程（Ｓ１７，第２のガス拡散層形成工程）、第２の集電層を形成する工程（Ｓ１８，第２の集電層形成工程）、第２の支持部材を第２のガス流路内に塗布する工程（Ｓ１９，第２の支持部材塗布工程）、及び第２のガス流路が形成された第２の基板を積層する工程（Ｓ２０，組立工程）により製造される。
【００６０】
本発明においては、反応層を形成する吐出装置２０ｆ及び吐出装置２０ｈのうち、少なくとも一方に、好ましくは両方に本発明の吐出装置を用いる。
本実施形態では、吐出装置２０ａ〜２０ｍとして、便宜上図２に示す吐出部２００を備える吐出装置を用いる。吐出装置２０ａ〜２０ｍは、吐出物３４の種類が異なることを除き同様の構成であるので、同一構成については同一の符号を用いて説明する。
【００６１】
第１のガス流路形成工程（Ｓ１０）
まず、図６（ａ）に示すように、矩形状の第１の基板２を用意し、基板２をベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ａまで搬送する。基板２としては特に制限されず、シリコン基板等の通常の燃料電池に用いられるものを使用できる。本実施形態では、シリコン基板を用いている。
【００６２】
ベルトコンベアＢＣ１により搬送された基板２は、吐出装置２０ａのテーブル２８上に載置され、吐出装置２０ａ内に取りこまれる。吐出装置２０ａ内においては、吐出装置２０ａのタンク３０内に収容されているレジスト液が、ノズル形成面２６のノズルを介してテーブル２８に搭載された基板２上の所定位置に塗布され、基板２の表面にレジストパターン（図中、斜線部分）が形成される。レジストパターンは、図６（ｂ）に示すように、基板２表面の第１の反応ガスを供給するための第１のガス流路を形成する部分以外の部分に形成される。
【００６３】
所定の位置にレジストパターンが形成された基板２は、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｂに搬送され、吐出装置２０ｂのテーブル２８上に載置され、吐出装置２０ｂ内に取りこまれる。吐出装置２０ｂ内においては、タンク３０内に収容されているフッ化水素酸水溶液等のエッチング液が、ノズル形成面２６のノズルを介して基板２表面に塗布される。エッチング液により、レジストパターンが形成されている部分以外の基板２表面部がエッチングされて、図７（ａ）に示すように、基板２の一方の側面から他方の側面に延びる断面コ字形状の第１のガス流路が形成される。また、図７（ｂ）に示すように、ガス流路が形成された基板２は、図示しない洗浄装置によって表面が洗浄され、レジストパターンが除去される。次いで、ガス流路が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｃまで搬送される。
【００６４】
第１の支持部材塗布工程（Ｓ１１）
次に、第１にガス流路が形成された基板２上に、第１の集電層を支持するための第１の支持部材をガス流路内に塗布する。第１の支持部材の塗布は、基板２をテーブル２８に載置して吐出装置２０ｃ内に取り込み、次いで、吐出装置２０ｃにより、タンク３０内に収容されている第１の支持部材４をノズル形成面２６のノズルを介して、基板２に形成されている第１のガス流路内に吐出することにより行われる。
【００６５】
用いる第１の支持部材としては、第１の反応ガスに対して不活性であり、第１の集電層が第１のガス流路に落下するのを防止し、かつ、第１の反応層へ第１の反応ガスが拡散するのを妨げないものであれば特に制限されない。例えば、炭素粒子、ガラス粒子等が挙げられる。本実施形態では、直径１〜５ミクロン程度の粒子径の多孔質カーボンを使用している。所定の粒径をもつ多孔質カーボンを支持部材として使用することにより、ガス流路を介して供給される反応ガスが多孔質カーボンの隙間から上へ拡散するため、反応ガスの流れが妨げられることがなくなる。
【００６６】
第１の支持部材４が塗布された基板２の端面図を図８に示す。第１の支持部材４が塗布された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｄまで搬送される。
【００６７】
第１の集電層形成工程（Ｓ１２）
次に、基板２上に、第１の反応ガスが反応することにより発生した電子を集めるための第１の集電層を形成する。まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｄまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｄ内に取りこむ。吐出装置２０ｄにおいては、タンク３０内に収容されている集電層形成用材料の一定量を、ノズルの形成面２６のノズルを介して基板２上に吐出することにより、所定のパターンを有する第１の集電層が形成される。
【００６８】
用いる集電層形成用材料としては、導電性物質を含む材料であれば特に制限されない。導電性物質としては、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。集電層形成用材料は、これらの導電性物質の少なくとも１種を適当な溶媒に分散させ、所望により分散剤を添加して調製することができる。
【００６９】
第１の集電層６が形成された基板２の端面図を図９に示す。図９に示すように、第１の集電層６は、基板２に形成されている第１のガス流路内の第１の支持部材４により支持され、第１のガス流路内に落下しないようになっている。第１の集電層６が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｅまで搬送される。
【００７０】
第１のガス拡散層形成工程（Ｓ１３）
次に、基板２の集電層上に第１のガス拡散層を形成する。まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｅまで搬送された基板２をテーブル２８上に載置して、吐出装置２０ｅ内に取りこむ。吐出装置２０ｅ内においては、吐出装置２０ｅのタンク３０内に収容されているガス拡散層形成用材料を、ノズル形成面２６のノズルを介してテーブル２８に載置されている基板２表面の所定位置に吐出して、第１のガス拡散層が形成される。
【００７１】
用いるガス拡散層形成用材料としては、炭素微粒子が一般的であるが、カーボンナノチューブ、カーボンナノフォーン、フラーレン等も使用できる。また、ガス拡散層の基板側は炭素微粒子を用い、表面側は、ガス拡散能力は低いが触媒担持能力に優れる材料を用いることもできる。
【００７２】
第１のガス拡散層８が形成された基板２の端面図を図１０に示す。図１０に示すように、第１のガス拡散層８は、基板２に形成されている第１の集電層を覆うように基板２の全面に形成されている。第１のガス拡散層８が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｆまで搬送される。
【００７３】
第１の反応層形成工程（Ｓ１４）
次に、基板２上に第１の反応層を形成する。第１の反応層は、第１の集電層とガス拡散層８を介して電気的に接続されるように形成する。
まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｆまで搬送された基板２をテーブル２８上に載置して、吐出装置２０ｆ内に取りこむ。
【００７４】
吐出装置２０ｆとしては、例えば図３で示したのと同様の本発明の吐出装置であって、吐出部と、ワークテーブル及び保護カバーの、該酸性吐出物等と接触する構成部分の少なくとも表面部が、耐酸性の材料からなるものを用いる。
【００７５】
腐蝕性を有する酸性物質としては、白金属元素の化合物が好ましく、塩化白金酸が特に好ましい。塩化白金酸を含有する反応層形成用材料を用いて反応層を形成すると、出力の高い燃料電池を製造することができる。
【００７６】
塩化白金酸を含有する反応層形成用材料は強酸性で腐食性を有する。吐出装置２０ｆを用いれば、高精密な可動部に酸性吐出物が接触して可動部の精度を低下させたり、装置が腐蝕されて装置の寿命が低下することがなく、長期に渡り安心して精度の高い酸性吐出物の吐出を行うことができる。
【００７７】
反応層１０は、テーブル２８に載置された、ガス拡散層８が形成された基板２上に、吐出ヘッド２２から前記反応層形成用材料が吐出・塗布されることにより形成される。
すなわち、吐出装置２０ｆにより、反応層形成用材料を塗布して得られた反応層形成用材料の塗膜は、触媒としての十分な活性を発現させるために、不活性ガス雰囲気下で焼成を行う。焼成を行うことにより、第１の反応層１０を得ることができる。
【００７８】
反応層形成用材料の塗膜を焼成する方法としては、前記塗膜を、不活性ガス雰囲気下、常圧で加熱することにより不要分を除去する方法、減圧下で加熱することにより不要分を除去する方法等が挙げられるが、後者の方法が好ましい。加熱温度は低いほど好ましく、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。また、不要分を除去する処理はなるべく短い時間で行うのが好ましい。長時間、高温で不要分を除去する場合には、吐出装置により作製した白金族元素化合物の均一な分散状態が破壊され、触媒金属が均一に分散した反応層を形成することが困難となる。
【００７９】
以上のようにして、第１の反応層１０が形成された基板２の端面図を図１１に示す。第１の反応層１０が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｇまで搬送される
【００８０】
電解質膜形成工程（Ｓ１５）
次に、第１の反応層１０が形成された基板２上に電解質膜を形成する。まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｇまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｇ内に送りこむ。吐出装置２０ｇにおいては、タンク３０内に収容されている電解質膜の形成材料をノズル形成面２６のノズルを介して第１の反応層１０上に吐出して電解質膜１２が形成される。
【００８１】
用いる電解質膜の形成材料としては、例えば、ナフィオン（デュポン社製）等のパーフルオロスルホン酸を水とメタノールの重量比が１：１の混合溶液中でミセル化して得られる高分子電解質材料や、タングスト燐酸、モリブド燐酸等のセラミックス系固体電解質を所定の粘度（例えば、２０ｃＰ以下）に調整した材料等が挙げられる。
【００８２】
電解質膜が形成された基板２の端面図を図１２に示す。図１２に示すように、第１の反応層１０上に所定の厚さを有する電解質膜１２が形成されている。電解質膜１２が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｈまで搬送される。
【００８３】
第２の反応層形成工程（Ｓ１６）
次に、電解質膜１２が形成された基板２上に第２の反応層を形成する。第２の反応層は、ガス流路及びガス拡散層が形成された基板上に、不活性ガスを前記ガス流路中を流しながら、反応層形成用材料を塗布して形成する。
【００８４】
まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｈまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｈ内に取りこむ。吐出装置２０ｈとしては、吐出装置２０ｆと同様に、本発明の吐出装置を用いるのが好ましい。吐出装置２０ｆにおけるのと同様の材料を用い、同様の処理を行うことにより、装置を傷めたり不純物が混入することなく第２の反応層１０’が形成される。
【００８５】
電解質膜１２上に第２の反応層１０’が形成された基板２の端面図を図１３に示す。図１３に示すように、電解質膜１２上に第２の反応層１０’が形成されている。第２の反応層１０’においては、第２の反応ガスの反応が行われる。第２の反応層１０’が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｉまで搬送される。
【００８６】
第２のガス拡散層形成工程（Ｓ１７）
次に、第２の反応層１０’が形成された基板２上に第２のガス拡散層を形成する。まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｉまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｉ内に取りこむ。吐出装置２０ｉにおいては、吐出装置２０ｅにおいて行われた処理と同様の処理により、第２のガス拡散層８’が形成される。第２のガス拡散層形成用材料としては、第１のガス拡散層８と同様のものが使用できる。第２の反応層１０’上に第２のガス拡散層８’が形成された基板２の端面図を図１４に示す。第２のガス拡散層８’が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｊまで搬送される。
【００８７】
第２の集電層形成工程（Ｓ１８）
次に、第２のガス拡散層８’が形成された基板２上に第２の集電層を形成する。まず、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｊまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｊ内に取り込み、吐出装置２０ｄにおいて行われた処理と同様の処理により、第２の集電層６’が第２のガス拡散層８’上に形成される。第２の集電層形成用材料としては、第１の集電層形成用材料と同様のものが使用できる。第２の集電層６’が形成された基板２は、テーブル２８からベルトコンベアＢＣ１へ移され、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｋまで搬送される。
【００８８】
第２の支持部材塗布工程（Ｓ１９）
次に、ベルトコンベアＢＣ１により吐出装置２０ｋまで搬送された基板２を、テーブル２８上に載置して吐出装置２０ｋ内に送りこみ、吐出装置２０ｃにおいて行われた処理と同様処理により、第２の支持部材が塗布される。第２の支持部材としては、第１の支持部材と同様のものが使用できる。
【００８９】
第２の集電層６’及び第２の支持部材４’が塗布された基板２の端面図を図１５に示す。第２の支持部材４’は、第２の集電層８’上に形成され，基板２上に積層する第２の基板に形成されている第２のガス流路内に収容される位置に塗布されている。
【００９０】
第２の基板組立工程（Ｓ２０）
次に、第２の支持部材４’が塗布された基板２と、別途用意した第２のガス流路が形成された第２の基板とを積層する。基板２（第１の基板）と第２の基板との積層は、基板２上に形成された第２の支持部材４’が、第２の基板に形成された第２のガス流路内に収容されるように接合することにより行われる。ここで、第２の基板としては、第１の基板と同じものを使用できる。また、第２のガス流路形成は、吐出装置２０ｌ及び２０ｍにおいて、吐出装置２０ａ及び２０ｂにより行われる処理と同様の処理により行われる。
【００９１】
以上のようにして、図１６に示す構造の燃料電池を製造することができる。図１６に示す燃料電池は、図中、下側から、第１の基板２と、第１の基板２に形成された第１のガス流路３と、第１のガス流路３内に収容された第１の支持部材４と、第１の基板２及び第１の支持部材４上に形成された第１の集電層６と、第１のガス拡散層８と、第１のガス拡散層８上に形成された第１の反応層１０と、電解質膜１２と、第２の反応層１０’と、第２のガス拡散層８’と第２の集電層６’と第２のガス流路３’と、第２のガス流路３’内に収容された第２の支持部材４’と、第２の基板２’とから構成されている。また、図１４に示す燃料電池においては、基板２に形成されている一方の側面から他方の側面へと延びるコ字状の第１のガス流路と基板２’に形成されている第２のガス流路とが平行になるように基板２’が配置されている。
【００９２】
本実施形態により製造される燃料電池の種類は特に制約されない。例えば、高分子電解質型燃料電池、リン酸型燃料電池、ダイレクトメタノールタイプの燃料電池等が挙げられる。
【００９３】
本実施形態により製造される燃料電池は、次のように動作する。すなわち、第１の基板２の第１のガス流路３から第１の反応ガスが導入され、ガス拡散層８により均一に拡散され、拡散された第１の反応ガスが第１の反応層１０で反応してイオンと電子が生じ、生じた電子は集電層８で集められ、第２の基板２’の第２の集電層６’に流れ、第１の反応ガスにより生じたイオンは電解質膜１２の中を第２の反応層８’へ移動する。一方、第２の基板２’のガス流路３’から第２の反応ガスが導入され、第２のガス拡散層８’により均一に拡散され、拡散された第２の反応ガスが第２の反応層１０’において、電解質膜１２中を移動してきたイオン及び第２の集電層６’から送りこまれた電子と反応する。例えば、第１の反応ガスが水素ガスであり、第２の反応ガスが酸素ガスである場合には、第１の反応層１０においては、Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−の反応が進行し、第２の反応層１０’においては１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２Ｏの反応が進行する。
【００９４】
上述した実施形態に係る燃料電池の製造方法においては、全ての工程において吐出装置を用いているが、本発明の吐出装置を用いて反応層形成用材料を塗布して、第１の反応層及び／又は第２の反応層を形成し、その他の工程においては従来と同様の工程により燃料電池を製造するようにしてもよい。この場合であっても、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いることなく、また、装置を傷めることなく反応層を形成できるため、燃料電池の製造コストを低く抑えることができる。
【００９５】
上述の実施形態の製造方法においては、基板上にレジストパターンを形成し、フッ化水素酸水溶液を塗布してエッチングを行うことによりガス流路を形成しているが、レジストパターンを形成することなくガス流路を形成することもできる。また、フッ素ガス雰囲気中に基板を載置し、基板上の所定の位置に水を吐出することによりガス流路を形成するようにしてもよい。また、基板上にガス流路形成用材料を吐出装置を用いて塗布してガス流路を形成してもよい。
【００９６】
上述の実施形態の製造方法においては、第１の反応ガスが供給される第１の基板側から燃料電池の構成部分を形成し、最後に第２の基板を積層することで燃料電池の製造を行っているが、第２の反応ガスが供給される側の基板から燃料電池の製造を開始するようにしてもよい。
【００９７】
上述の実施形態の製造方法においては、第２の支持部材を第１の基板に形成されている第１のガス流路に沿って塗布しているが、第１のガス流路と交差するような方向に塗布してもよい。即ち、第２の支持部材を、例えば、第１の基板に形成されているガス流路と直角に交差するように、例えば、図７（ｂ）において図中右側面から左側面へと延びる方向に塗布するようにしてもよい。この場合には、第２の基板に形成されている第２のガス流路と、第１の基板に形成されている第１のガス流路とが、直角に交差するように第２の基板が配置された構造の燃料電池が得られる。
【００９８】
上述の実施形態の製造方法においては、第１のガス流路が形成された第１の基板上に、第１の集電層、第１の反応層、電解質膜、第２の反応層及び第２の集電層を順次形成しているが、第１の基板と第２の基板のそれぞれに集電層、反応層及び電解質膜を形成し、最後に第１の基板と第２の基板とを接合することにより、燃料電池を製造することもできる。
【００９９】
本実施形態の燃料電池製造ラインにおいては、第１の基板に処理を施す第１製造ラインと第２の基板に処理を施す第２製造ラインとを設け、それぞれの製造ラインにおける処理を平行して行う製造ラインを用いる。そのため、第１の基板への処理と第２の基板への処理を平行して行うことができるため、迅速に燃料電池を製造することができる。
【０１００】
また、本発明の製造方法によれば、複数の燃料電池を積層することによって大型の燃料電池を製造することもできる。すなわち、図１７に示すように、製造した燃料電池の基板２’の裏面に更にガス流路を形成し，ガス流路が形成された基板２’の裏面上に、上述の燃料電池の製造方法における製造工程と同様にしてガス拡散層、反応層、電解質などを形成して燃料電池を積層することによって大型の燃料電池を製造することができる。このようにして得られる大型の燃料電池は、後述するように自動車の電力供給源として有用である。
【０１０１】
また、本発明の吐出装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を製造する場合にも用いることができる。例えば、ポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ、ポリエチレンジオキシチオフェン）を分散させたインクを、本発明の吐出装置を使用して塗布することにより、有機ＥＬ素子のホール注入層を形成することができる。この場合、強酸のＰＥＤＯＴインクを吐出する作業を行っても、吐出物が装置内部を傷めたり、腐蝕物が発生して製品に混入したりするおそれがない。
【０１０２】
３）回路基板
本発明の回路基板は、本発明の吐出装置を用いて形成されたものであることを特徴とする。例えば、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）型半導体装置用パッケージ等の、外部接続端子部に、無電解ニッケルめっき皮膜、パラジウム皮膜がこの順に形成され、該パラジウム皮膜上にバンプが形成されてなる回路基板において、該パラジウム皮膜を本発明の吐出装置により好適に形成することができる。すなわち、本発明の吐出装置を用いて、パラジウム皮膜を形成する部位に塩化パラジウム等の酸性物質を含有する吐出物を吐出することで、パラジウム皮膜を形成することができる。パラジウム皮膜はバンプとの接合性を向上させるものであり、その厚さは通常０．３μｍ前後である。
本発明の吐出装置を用いることにより、パラジウムの塩化物等の酸性物質を含有する吐出物を吐出しても、吐出物が装置内部を傷めたり、腐蝕物が発生して製品に混入したりする心配がなく、低コストで高品質な回路基板を製造することができる。
【０１０３】
４）電子機器及び自動車
本発明の電子機器は、本発明の回路基板、又は本発明の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする。電子機器としては、携帯電話、ＰＨＳ、モバイル、ノート型パソコン、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯テレビ電話機などが挙げられる。また、本発明の電子機器は、例えば、ゲーム機能、データ通信機能、録音再生機能、辞書機能などの他の機能を有していてもよい。
本発明によれば、地球環境に優しいクリーンエネルギーを電力供給源として備える電子機器を低コストかつ高品質で提供することができる。
【０１０４】
本発明の自動車は、本発明の燃料電池を電力供給源として備えることを特徴とする。
本発明によれば、地球環境に優しいクリーンエネルギーを電力供給源として備える自動車を低コストかつ高品質で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の吐出装置の一例の概略図である。
【図２】本発明の吐出装置の吐出部の概略図である。
【図３】本発明の吐出装置の一例の概略図である。
【図４】実施の形態に係る燃料電池の製造ラインの一例を示す図である。
【図５】実施の形態に係る燃料電池の製造方法のフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図７】実施の形態に係るガス流路を形成する処理を説明する図である。
【図８】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図９】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１０】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１１】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１２】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１３】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１４】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１５】実施の形態に係る燃料電池の製造過程の基板の端面図である。
【図１６】実施の形態に係る燃料電池の端面図である。
【図１７】実施の形態に係る燃料電池を積層した大型燃料電池の図である。
【符号の説明】
【０１０６】
２・・・第１の基板、２’・・・第２の基板、３・・・第１のガス流路、４・・・第１の支持部材、４’・・・第２の支持部材、６・・・第１の集電層、６’・・・第２の集電層、８・・・第１のガス拡散層、８’・・・第２のガス拡散層、１０・・・第１の反応層、１０’・・・第２の反応層、１２・・・電解質膜、２０ａ〜２０ｍ・・・吐出装置、ＢＣ１，２・・・ベルトコンベア、２２・・・吐出ヘッド、２０１・・・保護カバー、２０３・・・リニアモーターテーブル、２０９・・・ワークテーブル、２１０・・・可動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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