WO2024038776A1

WO2024038776A1 - ガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置

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Publication number: WO2024038776A1
Application number: PCT/JP2023/028561
Authority: WO
Inventors: 卓馬角; 慎平橋口; 肇木部; 寿行高橋
Original assignee: 株式会社スリーボンド
Priority date: 2022-08-19
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2024-02-22
Also published as: CN119731006A; KR20250053843A; JPWO2024038776A1; EP4574383A1

Abstract

本発明は、ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、活性エネルギー線硬化型液体を、透明性を有する成形型（４０）のキャビティ（４１）に塗布する塗布工程と、活性エネルギー線硬化型液体が塗布された成形型（４０）とワークとを貼り合わせる貼合工程と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体をワークとともに、成形型（４０）から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、貼合工程において、ワークと成形型（４０）とを活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、キャビティ（４１）に連通する連通路（４４）から活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を大気に排出するものである。これにより、ガスケットを成形型から引き剥がす引き剥がし力を小さくでき、また、ガスケットの寸法精度を均一にできる。

Description

ガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置

　本発明は、ガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置に関する。

　２つの部品同士の間をシールするものとして、ガスケットが知られている。このようなガスケットは、一般的に、所望の形状を有するキャビティが形成された金型に熱可塑性樹脂などの成形樹脂を充填する射出成形によって成形されている。

　一方、その他のガスケット成形方法として、例えば、特許文献１には、あらかじめワークに成形樹脂を塗布し、所望の形状のキャビティを有する成形型で上方から押さえ、成形樹脂を硬化させ、ガスケットをワークに成形することが記載されている。

特開２０１７－０１５２４０号公報

　しかしながら、特許文献１に記載のガスケット成形方法では、ワークに成形樹脂を塗布した後に、成形型で押さえるため、キャビティから溢れた成形樹脂がワークと成形型の成形貼合面との間にも一部が侵入し、ガスケットの高さがその厚みの分だけ大きくなったり、その分だけ他の箇所で成形樹脂が不足し、全体として寸法精度が悪化したりし、製品間のバラツキも発生する。また、ワークと成形型の成形貼合面との間に侵入すると、成形型を引き剥がす際の引き剥がし力が大きくなることもある。

　一方、成形型のキャビティに成形樹脂を塗布した後に、ワークと貼り合わせたとしても、キャビティから溢れた成形樹脂がワークと成形型の成形貼合面との間に侵入することがあり、上記と同様の現象が発生していた（図７参照）。なお、図７において、Ｈは、ガスケットの設計値の高さであり、αは、ワークと成形型との間に侵入した成形樹脂によるガスケット高さの増加分である。

　そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、ガスケットを成形型から引き剥がす引き剥がし力を小さくできるガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置を提供することを目的とする。
　また、ガスケットの寸法精度を均一にできるガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置を提供することを目的とする。

　（１）本発明に係る１つの態様は、ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、活性エネルギー線硬化型液体を、透明性を有する成形型の環状のキャビティに塗布する塗布工程と、前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、前記貼合工程において、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティに連通する連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を大気に排出するものである。
　（２）上記（１）の態様において、前記成形型は、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝を備え、前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通してもよい。
（３）本発明に係る別の１つの態様は、ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、活性エネルギー線硬化型液体を、透明性を有する成形型の環状のキャビティに塗布する塗布工程と、前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、をこの順に含み、前記成形型は、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝を備え、前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通するものである。
　（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つの態様において、前記キャビティは、環状の内側領域及び外側領域よりも前記成形型の成形貼合面の法線方向に突出した突出部に設けられてもよい。
　（５）上記（１）から（４）までのいずれか１つの態様において、前記塗布工程は、ディスペンサを用いて行ってもよい。
　（６）上記（１）から（５）までのいずれか１つの態様において、前記キャビティは、離型コーティングされてもよい。
　（７）本発明に係る別の１つの態様は、活性エネルギー線硬化型液体を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク上にガスケットを成形するガスケット成形型であって、前記ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、前記キャビティに連通するとともに、大気に連通する連通路と、を備え、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を排出するものである。
　（８）上記（７）の態様において、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有する逃げ溝を備え、前記逃げ溝は、前記キャビティの開放端側に連通し、前記ワークと前記成形面とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記逃げ溝は、前記キャビティとともに閉止されてもよい。
　（９）本発明に係る別の１つの態様は、活性エネルギー線硬化型液体を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク上にガスケットを成形するガスケット成形型であって、前記ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝と、を備え、前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通するものである。
　（１０）上記（７）から（９）までのいずれか１つの態様において、前記キャビティは、環状の内側領域及び外側領域よりも前記成形面の法線方向に突出した突出部に設けられてもよい。
　（１１）上記（７）から（１０）までのいずれか１つの態様において、前記キャビティは、離型コーティングされてもよい。
　（１２）本発明に係る別の１つの態様は、ガスケット成形装置であって、活性エネルギー線硬化型液体をディスペンサで吐出する塗布装置と、透明性を有する成形型を含み、前記ワークを前記成形型に貼り合わせる貼合装置と、前記成形型と前記ディスペンサとを相対的に移動させる駆動装置と、前記活性エネルギー線硬化型液体に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置と、を備え、前記成形型は、ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、前記キャビティに連通するとともに、大気に連通する連通路と、を有し、前記ワークと前記成形貼合面とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を排出するものである。
　（１３）本発明に係る別の１つの態様は、ガスケット成形装置であって、活性エネルギー線硬化型液体をディスペンサで吐出する塗布装置と、透明性を有する成形型を含み、ワークを前記成形型に貼り合わせる貼合装置と、前記成形型と前記ディスペンサとを相対的に移動させる駆動装置と、前記活性エネルギー線硬化型液体に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置と、を備え、前記成形型は、ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝と、を備え、前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通するものである。

　本発明によれば、ガスケットを成形型から引き剥がす引き剥がし力を小さくできるガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置を提供することができる。
　また、ガスケットの寸法精度を均一にできるガスケット成形方法、ガスケット成形型及びガスケット成形装置を提供することができる。

ガスケットが成形されたワークを示す概略平面図である。本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示すフロー図である。本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示す動作図である。本発明に係る実施形態の成形型を示す概略斜視図である。図３Ａにおける領域Ａを拡大して示す断面斜視図である。燃料電池を示す概略断面図である。２つの部品同士の間をシールするシール方法を示すフロー図である。本発明に係る変形形態の成形型を示す断面斜視図である。従来の成形型で成形されたガスケットを示す概略断面図である。

　以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。

　まず、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を説明する前に、ガスケット３０が成形されるワーク１０について、簡単に説明する。図１は、ガスケット３０が成形されたワーク１０を示す概略平面図である。

　ワーク１０は、２つの部品同士を、ガスケット３０を介して組み付ける際の一方又は他方の部品であり、所望の寸法・形状を有するものであり、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、チタンなどの金属製、カーボン製、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂製のものである。なお、本実施形態のワーク１０は、矩形板状である。

　ワーク１０は、１又は複数の開口部１０ａあるいは１又は複数の凹部１０ｂが形成されている。これらの開口部１０ａ及び凹部１０ｂの周囲にガスケット３０が成形されることになる。ワーク１０は、ガスケット３０の形成面が平坦であるものが好ましいが、緩やかな傾斜面部を有するようなものであってもよい。

　ただし、ワーク１０が開口部１０ａ及び凹部１０ｂを有することなく、他方の部品が、これらの開口部１０ａ及び凹部１０ｂを有していてもよい。

　つぎに、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法に用いられるガスケット成形装置について簡単に説明する。

　ガスケット成形装置は、主に、塗布装置と、貼合装置と、ＸＹＺ軸駆動装置と、活性エネルギー線照射装置６０と、離型装置と、制御装置と、を備えている。

　塗布装置は、液体を塗布対象に塗布可能であり、例えば、ディスペンサ、スプレー、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷などの塗布方法に用いられるものであればよいが、中でも、ディスペンサが好ましく、本実施形態の塗布装置は、液体をノズルから塗布対象に向かって吐出するディスペンサ５０と、液体を貯留するタンク又はシリンジと、液体を供給するポンプとから構成されている。なお、ノズルをＺ軸周りに回動させる回動機構を設けてもよい。

　貼合装置は、一方の貼合対象（成形型４０）を保持する固定台と、他方の貼合対象（ワーク１０）を保持する可動台と、可動台を固定台に向かうように、また、固定台から可動台を離間させるように、反転移動させる反転駆動手段とからなる、クラム型のものであるとよい。ただし、貼合装置の構造は、クラム型に限らない。

　また、貼合装置は、貼合対象を撮像するＣＣＤカメラなどの撮像装置も含んでおり、貼り合わせの際、貼合対象の位置・傾きなどを確認できるようになっている。さらに、この貼合装置は、貼合せた対象物を分離する離型装置としても用いられることになる。ただし、離型装置と貼合装置とを独立して設けてもよい。

　ＸＹＺ軸駆動装置は、ディスペンサ５０を左右方向に移動させるＸ軸移動手段と、前後方向に移動させるＹ軸移動手段と、上下方向に移動させるＺ軸移動手段と、を含むものである。ただし、ＸＹＺ軸駆動装置は、ディスペンサ５０を塗布対象に対して相対的に三次元のＸＹＺ軸に沿って移動させることができれば、どのような組み合わせでもよく、例えば、ディスペンサ５０を保持するＸＹテーブルと、塗布対象を保持するＺテーブルとで、構成してもよい。

　活性エネルギー線照射装置６０は、波長３２０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下程度の紫外線、電子線などの光を照射するもので、ＵＶランプやＵＶ－ＬＥＤによって、ライン状の光源や面状の面光源として構成されている。

　また、活性エネルギー線照射装置６０は、５００ｍＷ／ｃｍ^２以上５０００ｍＷ／ｃｍ^２以下、好ましくは１５００ｍＷ／ｃｍ^２以上５０００ｍＷ／ｃｍ^２以下のピーク照度を持つ活性エネルギー線を照射可能であると、活性エネルギー線硬化型液体２０の硬化収縮を抑制でき、寸法安定性が高まることから好ましく、さらに、照射時間を設定することで、積算光量を調整可能であるとよい。

　そして、この活性エネルギー線照射装置６０は、塗布対象に対して移動可能に又は固定的に設けられている。ただし、活性エネルギー線照射装置６０をディスペンサ５０の移動方向後方に設けて、液体を塗布しながら、液体の硬化を行うようにしてもよい。

　制御装置は、塗布装置、貼合装置（離型装置）、ＸＹＺ軸駆動装置、活性エネルギー線照射装置６０を、統合して制御するもので、例えば、ポンプの回転速度（回転数、回転角度）を制御することで、ディスペンサ５０の吐出量を調整したり、反転駆動手段の回転速度（回転角度）を制御することで、貼合せ荷重や押込み量を調整し、可動台による荷重制御又は位置制御を行ったり、ＸＹＺ軸駆動装置の各駆動手段を駆動させることで、ディスペンサ５０の位置制御や速度制御を行ったり、活性エネルギー線照射装置６０の供給電力を制御し、光源の照射出力を調整したりする。

　つぎに、活性エネルギー線硬化型液体２０を用いてワーク１０上にガスケット３０を成形するガスケット成形方法について説明する。
　図２は、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法を示すもので、図２Ａはフロー図であり、図２Ｂは動作図である。

　活性エネルギー線硬化型液体２０は、活性エネルギー線（例えば、紫外線）を照射することによって反応して硬化する紫外線硬化型樹脂であり、例えば、ラジカル重合を行う（メタ）アクリレート系組成物やカチオン重合を行うエポキシ系組成物であればよい。

　なお、本発明において「液体」とは２５℃で液状であることを意味する。また、活性エネルギー線硬化型液体２０の２５℃における粘度は、特に制限されないが、例えば、５００Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは０．０１Ｐａ・ｓ以上４００Ｐａ・ｓ以下であり、更に好ましくは０．１Ｐａ・ｓ以上３５０Ｐａ・ｓ以下であり、特に好ましくは１Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下である。また、活性エネルギー線硬化型液体２０の２５℃における構造粘度比は、特に制限されないが、例えば、１．０以上１０以下であり、好ましくは１．１以上８以下であり、更に好ましくは１．３以上７以下であり、特に好ましくは２．０以上６以下である。これらの粘度又は構造粘度比が上記の範囲内であることで、より一層に本発明のガスケット成形方法に適する。前記粘度、構造粘度比は、レオメーターを用いて求めることができる。また、活性エネルギー線硬化型液体２０の硬化収縮率は、特に制限されないが、例えば１０％以下であることが好ましく、より好ましくは２％～１０％である。

　上記ラジカル重合を行う（メタ）アクリレート系組成物としては、例えば、（メタ）アクリロイル基含有オリゴマー、（メタ）アクリロイル基含有反応性希釈剤、光ラジカル開始剤を含む組成物が挙げられる。上記（メタ）アクリロイル基含有オリゴマーとしては、特に制限されないが、例えば、ポリカーボネート骨格のウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル骨格のウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル骨格のウレタン（メタ）アクリレート、ひまし油骨格のウレタン（メタ）アクリレート、ポリブタジエン骨格のウレタン（メタ）アクリレート、水添ポリブタジエン骨格のウレタン（メタ）アクリレート、ポリイソブチレン系（メタ）アクリレート、シリコーン系（メタ）アクリレート、イソプレン系（メタ）アクリレート、水添イソプレン系（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル基含有アクリル重合体などが挙げられるが、特にはポリイソブチレン系（メタ）アクリレートが好ましい。また、上記（メタ）アクリロイル基含有反応性希釈剤としては、特に制限されないが、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチルメタクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、モルホリノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、上記光ラジカル開始剤としては、特に制限されないが、例えば、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾイン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、チオキサントン系光ラジカル重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤、チタノセン系光ラジカル重合開始剤などが挙げられる。

　上記カチオン重合を行うエポキシ系組成物としては、例えば、カチオン重合性化合物、光カチオン開始剤を含む組成物が挙げられる。また、上記カチオン重合性化合物としては、特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられる。また、前記光カチオン開始剤としては、特に制限されないが、例えば、芳香族ヨードニウム塩や芳香族スルホニウム塩などのオニウム塩が挙げられる。

　上記活性エネルギー線硬化型液体２０に対して、チクソ性を付与する目的で、チクソ付与剤を含有してもよい。チクソ付与剤としては、特に制限されないが、例えば、シリカ、アマイドワックス、水添ヒマシ油などが挙げられるが、中でもシリカが好ましい。

　上記シリカとしては、親水性シリカ、疎水性シリカなどが挙げられる。疎水性シリカとしては、オルガノクロロシラン類、ポリオルガノシロキサン、ヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理したシリカなどを用いることができる。

　そして、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法は、塗布工程Ｓ１と、貼合工程Ｓ２と、硬化工程Ｓ３と、離型工程Ｓ４と、をこの順に含むものである。

　塗布工程Ｓ１では、まず、ディスペンサ５０で活性エネルギー線硬化型液体２０を、後述する成形型４０のキャビティ４１内に、例えば、一筆書きの軌跡で移動しながら、所望のガスケット形状に塗布する。

　ここで、成形型４０について簡単に説明する。
　図３Ａは、本発明に係る実施形態の成形型４０を示す概略斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおける領域Ａを拡大して示す断面斜視図である。

　成形型４０は、貼合装置の固定台に保持されるもので、成形されるガスケット３０に対応した形状のキャビティ４１を有している。このキャビティ４１は、例えば、円又は楕円環状や矩形環状であるが、例えば、一筆書きの軌跡のように、他の軌跡に重ならないような閉じた形状でも、他の軌跡に重なるような閉じた形状でもよく、任意の形状を採用することができる。

　この成形型４０は、光が通過可能な透明性を有する材料、例えば、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート及びガラスからなる群から選択される１種以上の材料で形成されている。

　図２Ａに戻って、塗布工程Ｓ１の説明を続ける。
　塗布工程Ｓ１において、ディスペンサ５０は、活性エネルギー線硬化型液体２０がキャビティ４１から若干溢れるように、キャビティ４１の容積の１００％以上の量、つまり、単位長さ当たりの吐出量を、単位長さ当たりの容積の１００％以上で吐出するとよい。なお、吐出量の上限は、１１０％程度であるとよい。

　つぎに、貼合工程Ｓ２では、活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された成形型４０を保持する貼合装置の固定台と、ワーク１０を保持する可動台とを、向き合うように反転させて、成形型４０とワーク１０とを、未硬化の活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせる。

　このとき、１ＭＰａ以下の貼合せ荷重で貼り合わせられる。なお、貼合せ荷重は、貼合せ圧力（締付力）を測定し、圧力制御しながら行っても、貼合せ量（押込み量）を測定し、位置制御をしながら行ってもよい。このように、低荷重で貼り合わせてガスケット３０を形成できるためワーク１０への負荷を低減できる。

　つづいて、硬化工程Ｓ３では、活性エネルギー線照射装置６０で活性エネルギー線を照射することによって、成形型４０とワーク１０の間に介在する活性エネルギー線硬化型液体２０を硬化させる。

　このとき、活性エネルギー線照射装置６０は、キャビティ４１が形成された成形型４０の成形貼合面とは反対の面側に設けられており、照射された活性エネルギー線は、透明性を有する成形型４０を通過して活性エネルギー線硬化型液体２０に到達する。なお、透明性を有するワーク１０の場合には、ワーク１０側から成形型４０に向けて活性エネルギー線をしてもよい。

　離型工程Ｓ４では、離型装置としての貼合装置における固定台から可動台が離間するように反転させて、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０を（ガスケット３０として、）ワーク１０とともに、成形型４０（のキャビティ４１）から引き剥がす。

　その後、ワーク１０を可動台から取り外して、成形工程Ｓ１０が完了し、ガスケット３０を表面に直接設けたワーク１０を得ることができる。

　ここで、ガスケット３０を成形するワーク１０として、燃料電池用部品１０１を採用し、本実施形態のガスケット成形方法を燃料電池１００の製造方法に適用する場合について説明する。図４は、燃料電池１００を示す概略断面図である。

　燃料電池用部品１０１としては、例えば、燃料電池１００（のセル）を構成する、セパレータ１０１ａ、電解質膜１０１ｄ、フレーム１０１ｆ及び電解質膜／電極接合体１０１ｅなどが挙げられ（図４参照）、これらにガスケット３０が成形される。

　これらの中でも、アルミニウム、ステンレス、チタン、グラファイト、カーボンなどにより構成されるセパレータ１０１ａにガスケット３０を成形する場合が好適である。なお、図４において、１０１ｂは燃料極、１０１ｃは空気極、１０１ｇは冷却水通路である。

　そして、燃料電池１００の製造方法は、活性エネルギー線硬化型液体２０を、成形型４０のキャビティ４１内に塗布する塗布工程Ｓ１と、活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された成形型４０と燃料電池用部品１０１とを貼り合わせる貼合工程Ｓ２と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体２０を硬化させる硬化工程Ｓ３と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０を燃料電池用部品１０１とともに、成形型４０から引き剥がす離型工程Ｓ４と、をこの順に含むものとなる。

　さらに、本実施形態のガスケット成形方法を、２つの部品同士の間をシールするシール方法に適用する場合について説明する。図５は、２つの部品同士の間をシールするシール方法を示すフロー図である。

　２つの部品同士の間をシールするシール方法は、一方の部品（例えば、上述したワーク１０）にガスケット３０を成形する成形工程Ｓ１０と、一方の部品と他方の部品とを圧着する圧着工程Ｓ２０と、を含むものとなる。

　成形工程Ｓ１０は、上述したガスケット成形方法のとおりであるから説明を省略する。

　圧着工程Ｓ２０は、一方の部品に成形されたガスケット３０上に、他方の部品を配置し、一方の部品と他方の部品とを圧着するものである。圧着工程Ｓ２０では、貼合工程Ｓ２で用いた貼合装置のような圧着装置を利用してもよく、位置制御や圧力制御を行ってもよいが、２つの部品同士がネジ（ボルト）で締結固定されるようなものであれば、ネジ締めで行ってもよいし、あるいは、カシメによって２つの部品同士を圧着させてもよい。

　なお、このシール方法は、上述した燃料電池１００だけでなく、液晶表示パネルのメインシールなど比較的小型の部品であれば、適用可能である。

　ここで、図３Ａに戻って、成形型４０について説明する。

　成形型４０の表面（以降、「成形貼合面」という。）に形成されたキャビティ４１は、その断面が略矩形、略台形、略三角形（山形）、略半円形など所望のガスケット３０の断面形状と同じ形状となるように形成されている。なお、キャビティ４１の断面は、深さＨが幅よりも大きいものでも、逆に、幅が深さより大きいものでもよい。

　また、キャビティ４１は、内側領域と外側領域とを区切るように環状に閉じている。なお、キャビティ４１は、単一のものだけでなく、例えば、Ｂ字状の複数の環状の組合せからなるものであってもよい。

　そして、キャビティ４１は、区切られた内側領域及び外側領域よりも成形貼合面の法線方向に突出した突出部４２に設けられている。この突出部４２は、キャビティ４１を上方から投影した投影面積の占める割合が、３０％以上９９％以下の範囲となるような投影面積を有しているとよい。なお、突出部４２の表面（成形貼合面）は、キャビティ４１を除いて同一平面上に位置している。

　一方、キャビティ４１によって区切られた内側領域には、大気と連通可能な空気孔４５が設けられている。

　さらに、成形型４０は、図３Ｂに示すように、キャビティ４１に連通するとともに、大気に連通する連通路４４を１又は複数備えている。この連通路４４は、ワーク１０と成形型４０の成形貼合面（突出部４２の表面）とを、活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせた際、活性エネルギー線硬化型液体２０の一部又は気体（ワーク１０と成形型４０との間に閉じ込められる空気や硬化時に発生するアウトガスなど）を排出できるように形成されている。

　連通路４４は、突出部４２の成形貼合面から窪むように設けられた深さｈの溝状のものであるが、例えば、突出部４１の壁部を貫通し、キャビティ４１に連通する貫通穴として設けられたものであってもよい。例えば、連通路４４の深さ（高さ）ｈは、キャビティ４１の深さＨよりも浅く、例えば、キャビティ４１の深さＨの５％以上２０％以下であるとよい。

　また、連通路４４は、キャビティ４１のうち曲線状の部分でなく、直線状の部分に設けるとよい。また、連通路４４は、突出部４２が直線状部分に設けるとよい。

　また、突出部４２（成形貼合面）、キャビティ４１及び連通路４４の表面は、離型工程Ｓ４において、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０（ガスケット３０）を容易に引き剥がせるように、離型性が向上するような表面処理、例えば、フッ素コーティングが施されているとよい。

　ここで、本発明に係る変形形態の成形型４０について説明する。
　図６は、本発明に係る変形形態の成形型４０を示す断面斜視図である。

　上記実施形態の成形型４０は、連通路４４を有するのみであったが、変形形態の成形型４０は、キャビティ４１の容積の１１０％程度の活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された場合などでも、ガスケット３０の高さを設計値どおりに成形できるように、付加的に逃げ溝４３を有している。

　この逃げ溝４３は、キャビティ４１の開放端側に連通するとともに、キャビティ４１の幅よりも広い幅で、キャビティ４１の深さＨよりも浅い深さｈ２を有している。逃げ溝４３の深さｈ２は、例えば、キャビティ４１の深さＨの５％以上２０％以下であるとよい。また、逃げ溝４３の深さｈ２は、連通路４４の深さｈと等しいか深いことが好ましいが、浅くてもよい。

　そして、逃げ溝４３は、キャビティ４１に沿って全周に設けられてもよいが、断続的にあるいは局所的に設けてられてもよい。なお、逃げ溝４３を局所的に設ける場合には、環状のキャビティ４１のうち曲線状の部分を避けて、直線状の部分に設けるとよい。

　ここで、成形型４０に逃げ溝４３を設けた場合、成形型４０にワーク１０を貼り合わせた際、逃げ溝４３はキャビティ４１とともに封止されることになる。そのため、ガスケット３０の成形後には、逃げ溝４３に溢れ出た活性エネルギー線硬化型液体２０も硬化され、バリ状となってガスケット３０と一体成形されるが、ガスケット３０の高さはＨ（ｍｍ）に維持されることから、ガスケット３０のシール性には影響がなく、バリ状部分は除去してもしなくてもよい。

　上述したように、キャビティ４１は環状の内側領域及び外側領域よりも成形貼合面の法線方向に突出した突出部４２に設けられているため、この逃げ溝４３も突出部４２に設けられることになる。この場合も、この突出部４２は、キャビティ４１及び逃げ溝４３を上方から投影した投影面積の占める割合が、３０％以上９９％以下の範囲となるような投影面積を有しているとよい。

　また、突出部４２（成形貼合面）、キャビティ４１、逃げ溝４３及び連通路４４の表面は、離型性が向上するような表面処理、例えば、フッ素コーティングが施されているとよい。

　さらに、連通路４４は、キャビティ４１に直接連通せず、逃げ溝４３に連通し、間接的にキャビティ４１に連通するようにしてもよい。

　以上説明したとおり、本発明に係る実施形態のガスケット成形方法は、ワーク１０上にガスケット３０を成形するガスケット成形方法であって、活性エネルギー線硬化型液体２０を、透明性を有する成形型４０のキャビティ４１に塗布する塗布工程Ｓ１と、活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された成形型４０とワーク１０とを貼り合わせる貼合工程Ｓ２と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体２０を硬化させる硬化工程Ｓ３と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０をワーク１０とともに、成形型４０から引き剥がす離型工程Ｓ４と、をこの順に含み、貼合工程Ｓ２において、ワーク１０と成形型４０とを活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせた際、キャビティ４１に連通する連通路４４から活性エネルギー線硬化型液体２０の一部又は気体を大気に排出するものである。
　また、本発明に係る実施形態のガスケット成形型４０は、活性エネルギー線硬化型液体２０を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク１０上にガスケット３０を成形するガスケット成形型４０であって、ガスケット３０の形状に応じて環状に閉じて成形型４０の成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体２０を充填可能なキャビティ４１と、キャビティ４１に連通するとともに、大気に連通する連通路４４と、を備え、ワーク１０と成形貼合面とを活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせた際、連通路４４から活性エネルギー線硬化型液体２０の一部又は気体を排出するものである。

　これにより、キャビティ４１から活性エネルギー線硬化型液体２０が溢れたとしても、ワーク１０と成形型４０の成形貼合面との間にはみ出すことなく、成形型４０の外部に排出することができるとともに、ワーク１０が成形型４０の成形貼合面に直接接触して、キャビティ４１を閉止（封止）することになり、ガスケット３０の高さがキャビティ４１の深さＨのとおりに成形されるため、ガスケット３０の寸法を安定させることができる。
　また、ガスケット３０を成形型４０から引き剥がす際、ガスケット３０の外周又は内周の周縁に、連通路４４による不連続にはみ出した部分が形成され、ガスケット３０と成形型４０との間に空気が入り易くなり、引き剥がし力を小さくすることができるとともに、引き剥がしを容易に行うことができる。
　さらに、通常、成形型４０とワーク１０とを貼り合わせた状態で、活性エネルギー線硬化型液２０を硬化させると、活性エネルギー線硬化型液２０はキャビティ４１の表面とワーク１０の表面に引っ張られながら硬化するため、硬化後のガスケット３０は硬化収縮の影響を受けることになる。この硬化収縮は、特に、ガスケット３０の直線部よりも、コーナ部などの曲線部や屈曲部において顕著に現れます。しかしながら、実施形態のように、連通路４４を備えることで、ワーク１０とキャビティ４１とが完全には密閉されないため、活性エネルギー線硬化型液２０の硬化収縮を抑制することができ、ガスケット３０の寸法精度を均一にすることができ、バラツキを抑制することができる。

　本発明に係る変形形態のガスケット成形方法は、ワーク１０上にガスケット３０を成形するガスケット成形方法であって、活性エネルギー線硬化型液体２０を、透明性を有する成形型４０のキャビティ４１に塗布する塗布工程Ｓ１と、活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された成形型４０とワーク１０とを貼り合わせる貼合工程Ｓ２と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体２０を硬化させる硬化工程Ｓ３と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０をワーク１０とともに、成形型４０から引き剥がす離型工程Ｓ４と、をこの順に含み、成形型４０は、ワーク１０と成形型４０とを活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせた際、キャビティ４１とともに閉止される逃げ溝４３を備え、逃げ溝４３は、キャビティ４１の幅よりも広い幅を有するとともに、キャビティ４１の深さＨよりも浅い深さｈ２を有し、かつ、キャビティ４１の開放端側に連通するものである。
　また、本発明に係る変形形態のガスケット成形型４０は、活性エネルギー線硬化型液体２０を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク１０上にガスケット３０を成形するガスケット成形型４０であって、ガスケット３０の形状に応じて環状に閉じて成形型４０の成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体２０を充填可能なキャビティ４１と、ワーク１０と成形型４０とを活性エネルギー線硬化型液体２０を介して貼り合わせた際、キャビティ４１とともに閉止される逃げ溝４３と、を備え、逃げ溝４３は、キャビティ４１の幅よりも広い幅を有するとともに、キャビティ４１の深さＨよりも浅い深さｈ２を有し、かつ、キャビティ４１の開放端側に連通するものである。

　これにより、キャビティ４１から溢れた活性エネルギー線硬化型液体２０は、ワーク１０と成形型４０の成形貼合面との間にはみ出すことなく、ワーク１０が成形型４０の成形貼合面に直接接触して、キャビティ４１及び逃げ溝４３を閉止（封止）することになり、ガスケット３０の高さがキャビティ４１の深さＨのとおりに成形されるため、ガスケット３０の寸法を安定させることができる。

　実施形態の成形型４０は、キャビティ４１が環状の内側領域及び外側領域よりも成形型４０の成形貼合面の法線方向に突出した突出部４２に設けられている。これにより、貼合工程Ｓ２において、キャビティ４１の周辺のみに押圧力（締付力）が作用するため、単位面積辺りの押圧力を大きくすることができるとともに、均一に押圧することができる。また、成形型４０の全面を押圧する場合に比較して、全体の押圧力を小さくすることができ、押圧力の調整が容易になる。さらに、押圧力によってワーク１０に作用するダメージも低減することができる。

　実施形態の塗布工程Ｓ１は、ディスペンサ５０を用いて行う。これにより、塗布工程Ｓ１において、液体の吐出量の制御を容易にすることができる。この場合、ディスペンサ５０を、例えば、一筆書きの軌跡で行うと、塗布軌跡が交差するオーバーラップ部分が生じないため、ディスペンサ５０の位置・速度制御を単純化することができる。また、活性エネルギー線硬化型液体２０を用いて、低圧力下でガスケット３０を成形することができる。

　実施形態の成形型４０は、キャビティ４１が離型コーティングされている。これにより、成形されたガスケット３０を、成形型４０のキャビティ４１から容易に引き剥がすことができる。

　実施形態の燃料電池１００は、上述したガスケット成形方法で得られたガスケット３０を備えており、また、ワーク１０は、燃料電池用部品１０１である。さらに、燃料電池用部品１０１は、セパレータ１０１ａ、電解質膜１０１ｄ、フレーム１０１ｆ及び電解質膜／電極接合体１０１ｅからなる群から選択される。

　実施形態の燃料電池１００の製造方法は、活性エネルギー線硬化型液体２０を、成形型４０のキャビティ４１内に塗布する塗布工程Ｓ１と、活性エネルギー線硬化型液体２０が塗布された成形型４０と燃料電池用部品１０１とを貼り合わせる貼合工程Ｓ２と、活性エネルギー線の照射によって、塗布された活性エネルギー線硬化型液体２０を硬化させる硬化工程Ｓ３と、硬化した活性エネルギー線硬化型液体２０を燃料電池用部品１０１とともに、成形型４０から引き剥がす離型工程Ｓ４と、を含むものである。

　このように、ガスケット成形方法を燃料電池１００の製造方法にも適用することができる。また、本発明のガスケット成形方法は、低圧力下で成形可能であり、低荷重で貼り合わせてガスケット３０を形成できるため、燃料電池用部品１０１への負荷を低減することができる。

　実施形態のシール方法は、２つの部品同士の間をシールするシール方法であって、一方の部品に、上述したガスケット成形方法によりガスケット３０を成形する成形工程Ｓ１０と、一方の部品に成形されたガスケット３０上に、他方の部品を配置し、一方の部品と他方の部品とを圧着する圧着工程Ｓ２０と、を含むものである。このように、ガスケット成形方法をシール方法にも適用することができる。

　以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

　（変形例）
　上記実施形態の硬化工程Ｓ３は、活性エネルギー線照射装置６０で活性エネルギー線硬化型液体２０を完全硬化するまで硬化させる単一工程であったが、例えば、活性エネルギー線硬化型液体２０の一部が硬化し、形態安定性が維持できる程度に仮硬化させる仮硬化工程と、その後、成形型４０からワーク１０とともに引き剥がす離型工程Ｓ４を挟んで、活性エネルギー線を再度照射して完全硬化させる本硬化工程を行う２段階工程としてもよい。

　この場合、仮硬化工程Ｓ３では、塗布された活性エネルギー線硬化型液体２０に対して、例えば、３２０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長で、かつ、５００ｍＷ／ｃｍ^２以上５０００ｍＷ／ｃｍ^２以下のピーク照度の活性エネルギー線を、ＩＲスペクトルより算出した反応率が２０％以上８５％以下となるような積算光量（例えば、１００ｍＪ／ｃｍ^２以上５００ｍＪ／ｃｍ^２以下）で照射し、本硬化工程では、ＩＲスペクトルより算出した反応率が８５％超１００％以下となるような積算光量（例えば、１０００ｍＪ／ｃｍ^２以上１００００ｍＪ／ｃｍ^２以下）の活性エネルギー線を照射するとよい。

１０　　ワーク、１０ａ　開口部、１０ｂ　凹部
２０　　活性エネルギー線硬化型液体
３０　　ガスケット
４０　　成形型、４１　キャビティ、４２　陸部（突出部）、４３　逃げ溝、４４　連通路、４５　空気孔
５０　　ディスペンサ
６０　活性エネルギー線照射装置
１００　燃料電池
１０１　燃料電池用部品、１０１ａ　セパレータ、１０１ｂ　燃料極、１０１ｃ　空気極、１０１ｄ　電解質膜、１０１ｅ　電解質膜／電極接合体、１０１ｆ　フレーム、１０１ｇ　冷却水通路

Claims

　ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、
　活性エネルギー線硬化型液体を、透明性を有する成形型の環状のキャビティに塗布する塗布工程と、
　前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、
　活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、
　前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、
　をこの順に含み、
　前記貼合工程において、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティに連通する連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を大気に排出する、ガスケット成形方法。
　前記成形型は、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝を備え、
　前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通する、請求項１に記載のガスケット成形方法。
　ワーク上にガスケットを成形するガスケット成形方法であって、
　活性エネルギー線硬化型液体を、透明性を有する成形型の環状のキャビティに塗布する塗布工程と、
　前記活性エネルギー線硬化型液体が塗布された前記成形型と前記ワークとを貼り合わせる貼合工程と、
　活性エネルギー線の照射によって、前記塗布された活性エネルギー線硬化型液体を硬化させる硬化工程と、
　前記硬化した活性エネルギー線硬化型液体を前記ワークとともに、前記成形型から引き剥がす離型工程と、
　をこの順に含み、
　前記成形型は、前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝を備え、
前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通する、ガスケット成形方法。
　前記キャビティは、環状の内側領域及び外側領域よりも前記成形型の成形貼合面の法線方向に突出した突出部に設けられている、請求項１から３までのいずれか１項に記載のガスケット成形方法。
　前記塗布工程は、ディスペンサを用いて行う、請求項１又は３に記載のガスケット成形方法。
　前記キャビティは、離型コーティングされている、請求項１又は３に記載のガスケット成形方法。
　活性エネルギー線硬化型液体を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク上にガスケットを成形するガスケット成形型であって、
　前記ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、
　前記キャビティに連通するとともに、大気に連通する連通路と、を備え、
　前記ワークと前記成形貼合面とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を排出する、ガスケット成形型。
　前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有する逃げ溝を備え、
　前記逃げ溝は、前記キャビティの開放端側に連通し、
　前記ワークと前記成形貼合面とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記逃げ溝は、前記キャビティとともに閉止される、請求項７に記載のガスケット成形型。
　活性エネルギー線硬化型液体を塗布し、硬化させ、転写することによってワーク上にガスケットを成形するガスケット成形型であって、
　前記ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、
　前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝と、を備え、
　前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通する、ガスケット成形型。
　前記キャビティは、環状の内側領域及び外側領域よりも前記成形貼合面の法線方向に突出した突出部に設けられている、請求項７から９までのいずれか１項に記載のガスケット成形型。
　前記キャビティは、離型コーティングされている、請求項７又は９に記載のガスケット成形型。
　活性エネルギー線硬化型液体をディスペンサで吐出する塗布装置と、
　透明性を有する成形型を含み、ワークを前記成形型に貼り合わせる貼合装置と、
　前記成形型と前記ディスペンサとを相対的に移動させる駆動装置と、
　前記活性エネルギー線硬化型液体に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置と、を備え、
　前記成形型は、ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、
　前記キャビティに連通するとともに、大気に連通する連通路と、を有し、
　前記ワークと前記成形貼合面とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記連通路から前記活性エネルギー線硬化型液体の一部又は気体を排出する、ガスケット成形装置。
　活性エネルギー線硬化型液体をディスペンサで吐出する塗布装置と、
　透明性を有する成形型を含み、ワークを前記成形型に貼り合わせる貼合装置と、
　前記成形型と前記ディスペンサとを相対的に移動させる駆動装置と、
　前記活性エネルギー線硬化型液体に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置と、を備え、
　前記成形型は、ガスケットの形状に応じて環状に閉じて成形貼合面に設けられ、活性エネルギー線硬化型液体を充填可能なキャビティと、
　前記ワークと前記成形型とを前記活性エネルギー線硬化型液体を介して貼り合わせた際、前記キャビティとともに閉止される逃げ溝と、を備え、
　前記逃げ溝は、前記キャビティの幅よりも広い幅を有するとともに、前記キャビティの深さよりも浅い深さを有し、かつ、前記キャビティの開放端側に連通する、ガスケット成形装置。