(57)【要約】【課題】共に回転する一対のロール刃の噛合わせにより、このロール刃同士の間に送出される薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する前の段取りとして、双方のロール刃における相対的な回転位相差の確認を簡単に行うことで、生産効率を向上する共に、製造コストを抑制することができる薄板のロール成形加工方法を提供する。【解決手段】素材５の成形前、一対のロール刃１０により表裏側の間で透明な試料部材５０を両面側で凹凸を成形する試料部材成形工程と、この後、成形加工後試料部材６０の表面側と裏面側に異なる色の塗料を塗布して付着させる塗料付着工程と、この後、成形加工後試料部材６０の溝の底部６３と頂部６４に付着した塗料を残したまま成形加工後試料部材６０の両表面に付着した塗料を拭き取る塗料拭き取り工程と、成形加工後試料部材６０に対し拭き残された表裏面両側の塗料の配色位置を確認する塗料配色確認工程とを有する。【選択図】 図１２
2014155958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸部と凹部とが外周に交互に連続して形成された刃先を有する回転可能な一対のロール刃に対し、一方の前記ロール刃の回転位相と他方の前記ロール刃の回転位相とを合わせた状態で、前記一方のロール刃の前記凸部と前記他方のロール刃の前記凹部とを噛み合わせることにより、共に回転する前記一対のロール刃の間に送出された薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する素材成形工程を有する薄板のロール成形加工方法において、
製品製造に用いる前記素材の成形前に、前記一対のロール刃により、表裏側の間で透視可能な薄板状の試料部材を、両面側で前記凹凸を成形する試料部材成形工程と、
前記試料部材成形工程後、前記試料部材の表側と裏側にそれぞれ、互いに異なる色の塗料を塗布して付着させる塗料付着工程と、
前記塗料付着工程後、前記試料部材の両表面に対し、成形により前記試料部材に形成された溝の底部及び頂部に付着した前記塗料を残し、前記溝の前記底部及び前記頂部以外の領域にそれぞれ付着した前記塗料を拭き取る塗料拭き取り工程と、
前記塗料拭き取り工程を実施した前記試料部材に対し、拭き残された表裏両側の前記塗料の配色位置を確認する塗料配色確認工程とを有すること、
を特徴とする薄板のロール成形加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載する薄板のロール成形加工方法において、
前記一対のロール刃にはそれぞれ、円盤状の基部を弦方向に面取りして形成された摺動部を有する回転位相規制部材が設けられていること、
前記一方の前記ロール刃と前記他方の前記ロール刃とを離間させ非接触の状態とした上で、棒状のキーが、前記一方の前記ロール刃側の前記回転位相規制部材の前記摺動部と、前記他方の前記ロール刃側の前記回転位相規制部材の前記摺動部との間を、両側の前記摺動部と摺動しながら挿入させることにより、前記一方のロール刃の回転位相と前記他方のロール刃の回転位相とが位置決めされるロール刃回転位相位置決め工程を有すること、
を特徴とする薄板のロール成形加工方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する薄板のロール成形加工方法において、
前記試料部材は、可撓性を有した樹脂製であること、
を特徴とする薄板のロール成形加工方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載する薄板のロール成形加工方法において、
前記ロール刃回転位相位置決め工程は、前記試料部材成形工程の前に行うこと、
を特徴とする薄板のロール成形加工方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する薄板のロール成形加工方法において、
前記ロール刃は、前記刃先が形成された環状の単一刃を複数、その軸心方向に沿ってシャフトに着脱可能に積層されて構成されていること、
を特徴とする薄板のロール成形加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、共に回転する一対のロール刃の間に薄板を送出しながら、双方のロール刃を噛合わせることにより、この薄板の両面側で凹凸を縦横にわたって規則的に成形する薄板のロール成形加工方法に関する。詳しくは、ロール刃噛合式成形装置において、一対のロールに対し、一方のロール刃とその他方のロール刃の各回転位相に対し、相対的な差を確認するロール刃回転位差確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池に用いられるエキスパンドメタルや、メタル触媒に用いられる薄板等の多孔板には、複数の孔が規則的な配列で穿孔されている。また、固体電解質型の燃料電池は、薄板の電解質を挟む両側に電極を設けた単電池を複数、セパレータと共にスタックして構成されている。図２１は、固体電解質型の燃料電池の構成を、一例として示した説明図である。
【０００３】
このような燃料電池では、２つのセパレータが、図２１に示すように、隣り合う単電池２０９同士の間に、互いに当接すると共に、一方のセパレータ２０１を一方の単電池２１２の電極（陽極２１１と陰極２１０）と、他方のセパレータ２０１を他方の単電池２１２の電極とそれぞれ当接した状態で、配置されている。このセパレータ２０１は、各電極を介して電解質の表面に反応ガス（水素ガスのような燃料ガスや、空気のような酸化性ガス等）のほか、冷却水を流す供給路（ガス流路２１３、水流路２１４）を形成するため、薄板の薄板を、その両面側で凹凸を縦横にわたって規則的に成形されたものになっている。このような多孔板やセパレータ等を成形するのに、例えば、特許文献１に開示されているセパレータ製造装置が用いられる。
【０００４】
図２２は、特許文献１のセパレータ製造装置を模式的に示す説明図である。図２３は、図２２に示すセパレータ製造装置に構成された上下一対のロールの外周面の一部を示す拡大図である。図２４は、図２２に示すセパレータ製造装置の上下一対のロールの駆動部を模式的に示す説明図である。
【０００５】
特許文献１は、図２２に示すように、共に回転する上金型ロール３１０のセパレータ成形加工面３２０と下金型ロール３１１のセパレータ成形加工面３２０との間に、送出された薄板の基材を噛合わせることにより、薄板の基材を、その両面側で凹凸を連続的に成形されたセパレータ３０１を製造装置である。特許文献１では、上金型ロール３１０のセパレータ成形加工面３２０と、下金型ロール３１１のセパレータ成形加工面３２０とが噛合わない部分に、図２３に示すように、凹部３２１が上金型ロール３１０に、凸部３２２が下金型ロール３１１に、それぞれ形成され、上金型ロール３１０の凹部３２１と下金型ロール３１１の凸部３２２とを噛合わせて、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１の各回転位相を相対的に合わせている。上金型ロール３１０と下金型ロール３１１とが同位相で回転しているときには、凹部３２１と凸部３２２とは互いに噛合う。一方、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１で相対的な回転位相ズレが生じた場合には、セパレータ成形加工面３２０，３２０のかじりが、図２３に示すように、ロードセル３３０、近接センサ３３１、エンコーダ３３２、及び制御モニタ３３３等の作動により、上記位相ズレに伴う負荷荷重を検出して判別される。そして、回転している上金型ロール３１０と下金型ロール３１１とが緊急停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３９８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１には、以下の問題があった。固体電解質型の燃料電池を製造するのにあたり、セパレータがそれぞれ、その凹凸を縦横にわたって規則的に精度良く成形されていないと、反応ガスや冷却水が流れる流路断面がそれぞれ不均一になることや、流路断面の形状にバラツキが生じることに起因して、燃料電池の性能が低下する虞がある。この事態を回避するため、燃料電池のセパレータ等を成形するときには、上側ロール刃と下側ロール刃の各回転位相を、予め相対的に一致させておく必要がある。製品前のワークである素材に、成形する凹凸の山と谷とが大きい場合には、上下一対のロール刃において、素材の凹凸に対応した刃先の凸部と凹部とでは、刃の山と谷との高低差が大きく、作業者は、上側ロール刃と下側ロール刃との回転位相が共に合っているどうかについて、手の感覚と目視により、噛合いによる回転位相を確認しながら、ある程度の精度で刃合わせを行うことはできる。
【０００８】
ところが、例えば、数十〜数百μｍ等と、素材に成形する凹凸の山と谷との高低差が小さい場合には、上下一対のロール刃における刃先の凸部と凹部では、刃の山と谷との高低差も小さく、作業者は、見かけ上、噛合った上側ロール刃と下側ロール刃の各回転位相が合っているどうかの確認について、手の感覚や目視で判断するのに困難を伴う。そのため、製品向けのワークの成形前に行うロール刃噛合式成形装置の段取りには、熟練を積んだ作業者が、自身の経験から育まれた勘やコツ等により、上下一対のロール刃の各回転位相の位相差を調整し、製品製造向けのワークである素材を用いて試し成形を繰り返しながら行っているため、上下一対のロール刃の噛合い位置の調整が極めて困難である。上側ロール刃と下側ロール刃の各回転位相が相対的に一致しないまま、上側ロール刃と下側ロール刃とが回転して素材を成形しようとすると、上側ロール刃と下側ロール刃とが互いに干渉してしまい、ロール刃が破損する。そして、このようなロール刃の破損は、成形の段取り時に度々発生しており、セパレータ等の製造において、生産効率の低下とコスト高になる問題が生じていた。
【０００９】
特許文献１では、上金型ロール３１０の凹部３２１と下金型ロール３１１の凸部３２２とを噛合わせて、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１の各回転位相を合わせているが、作業者は、上述したように、素材（セパレータ３０１のワークに相当）に、成形する凹凸の山と谷とが小さい場合には、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１の各回転位相が合っているどうか、判断し難い。特に、特許文献１は、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１との回転中に、相対的な回転位相ズレが発生した場合、その回転位相ズレを判断して報知する技術を開示しているものの、セパレータ３０１の成形前に、上金型ロール３１０と下金型ロール３１１との回転位相が共に一致して噛合っているかどうかを予め確認する技術については、全く開示されていない。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、共に回転する一対のロール刃の噛合わせにより、このロール刃同士の間に送出される薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する前の段取りとして、双方のロール刃における相対的な回転位相差の確認を簡単に行うことで、生産効率を向上する共に、製造コストを抑制することができる薄板のロール成形加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る薄板のロール成形加工方法は、上記目的を達成するために、以下の構成を有する。
（１）凸部と凹部とが外周に交互に連続して形成された刃先を有する回転可能な一対のロール刃に対し、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相とを合わせた状態で、一方のロール刃の凸部と他方のロール刃の凹部とを噛み合わせることにより、共に回転する一対のロール刃の間に送出された薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する素材成形工程を有する薄板のロール成形加工方法において、製品製造に用いる素材の成形前に、一対のロール刃により、表裏側の間で透視可能な薄板状の試料部材を、両面側で凹凸を成形する試料部材成形工程と、試料部材成形工程後、試料部材の表側と裏側にそれぞれ、互いに異なる色の塗料を塗布して付着させる塗料付着工程と、塗料付着工程後、試料部材の両表面に対し、成形により試料部材に形成された溝の底部及び頂部に付着した塗料を残し、溝の底部及び頂部以外の領域にそれぞれ付着した塗料を拭き取る塗料拭き取り工程と、塗料拭き取り工程を実施した試料部材に対し、拭き残された表裏両側の塗料の配色位置を確認する塗料配色確認工程とを有すること、を特徴とする。
なお、本発明の薄板のロール成形加工方法に用いる試料部材として、例えば、実際の製品製造で成形される素材（ワーク）に対し、試料部材の材質の可撓性が、ワークの材質の材料特性と同等、またはそれよりも優れている材料特性であることや、板厚等の形状が同程度であること等の条件を考慮して選択された部材を用いることが好ましい。また、その試料部材の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephalate）のポリエステル系樹脂等のような無色透明の樹脂が挙げられる。また、塗料については、例えば、無色透明の樹脂で形成された試料部材等、試料部材に塗布し付着した後、溝の底部及び頂部に付着したまま、試料部材を透視できるところまで、表裏両側だけ拭き取ることがでるものであれば、水性か油性かの塗料の性状や、塗料の種類等を問わない。また、薄板状の素材とは、例えば、数ｍｍ以上の厚みで平坦な面を有する素材のほか、数〜数百μｍ等のように、その厚みが非常に薄い箔状で平坦な面を有する素材を含む。
【００１２】
（２）（１）に記載する薄板のロール成形加工方法において、一対のロール刃にはそれぞれ、円盤状の基部を弦方向に面取りして形成された摺動部を有する回転位相規制部材が設けられていること、一方のロール刃と他方のロール刃とを離間させ非接触の状態とした上で、棒状のキーが、一方のロール刃側の回転位相規制部材の摺動部と、他方のロール刃側の回転位相規制部材の摺動部との間を、両側の摺動部と摺動しながら挿入させることにより、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相とが位置決めされるロール刃回転位相位置決め工程を有すること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する薄板のロール成形加工方法において、試料部材は、可撓性を有した樹脂製であること、を特徴とする。
（４）（２）または（３）に記載する薄板のロール成形加工方法において、ロール刃回転位相位置決め工程は、試料部材成形工程の前に行うこと、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する薄板のロール成形加工方法において、ロール刃は、刃先が形成された環状の単一刃を複数、その軸心方向に沿ってシャフトに着脱可能に積層されて構成されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を有する本発明の薄板のロール成形加工方法の作用・効果について説明する。
（１）凸部と凹部とが外周に交互に連続して形成された刃先を有する回転可能な一対のロール刃に対し、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相とを合わせた状態で、一方のロール刃の凸部と他方のロール刃の凹部とを噛み合わせることにより、共に回転する一対のロール刃の間に送出された薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する素材成形工程を有する薄板のロール成形加工方法において、製品製造に用いる素材の成形前に、一対のロール刃により、表裏側の間で透視可能な薄板状の試料部材を、両面側で凹凸を成形する試料部材成形工程と、試料部材成形工程後、試料部材の表側と裏側にそれぞれ、互いに異なる色の塗料を塗布して付着させる塗料付着工程と、塗料付着工程後、試料部材の両表面に対し、成形により試料部材に形成された溝の底部及び頂部に付着した塗料を残し、溝の底部及び頂部以外の領域にそれぞれ付着した塗料を拭き取る塗料拭き取り工程と、塗料拭き取り工程を実施した試料部材に対し、拭き残された表裏両側の塗料の配色位置を確認する塗料配色確認工程とを有すること、を特徴とするので、例えば、製品製造向けのワークである素材の成形前等に、ロール刃噛合式成形装置の段取りとして行う試料部材成形工程では、素材の成形に用いる刃先の仕様（諸元）と同じ刃先を有する一対のロール刃が用いられ、素材の成形前に、作業者が、この一対のロール刃の噛合せ位置を確認する。このとき、素材に成形される凹凸の山と谷との高低差が、例えば、数十〜数百μｍ等のように、極めて小さい場合でも、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相との位相差は、試料部材に拭き残された表裏両側の塗料の配色位置による違いにより、肉眼で視覚的に簡単に確認することができる。
【００１４】
すなわち、塗料付着工程において、互いに異なる色の塗料として、例えば、赤色の塗料が透視可能な色の試料部材の表側に、緑色の塗料がその裏側に、それぞれ塗布されている場合、塗料拭き取り工程後に、試料部材の表側からの視覚確認で塗料配色確認工程を行う。すると、表側の凹部位に対応する溝の底部に残る赤色の塗料は直に視覚的に確認でき、裏側の凸部位に対応する溝の頂部に残る緑色の塗料は、試料部材の表側から透かして確認することができる。特に、試料部材の表側と裏側に着色する塗料の色が異なることで、作業者は、成形された試料部材の表側の状態と、裏側の状態とを、視覚的に判別し易く、試料部材に形成された凹凸の位相差をより正確に把握できるほか、表裏両側のそれぞれの状態を見間違えることへの防止対策にもなる。
【００１５】
特に、上述したように、素材に成形される凹凸の山と谷との高低差が、例えば、数十〜数百μｍ等と極めて小さい場合には、試料部材を試料部材成形工程で成形すると、試料部材に成形される凹凸の山と谷との高低差も、製品向けの素材の凹凸の山と谷との高低差と同程度に小さい。試料部材において凹凸の高低差が非常に小さいと、塗料拭き取り工程後には、塗料が、成形された試料部材の凹部位に対応する溝の底部と、凸部位に対応する溝の頂部に、例えば、数〜数十μｍ程度の深さで付着層として残る。凹部位に対応する溝の底部と、凸部位に対応する溝の頂部では、試料部材の表面側に比べ、凹部位の場合には深さが深くなる程、凸部位の場合には高さが高くなる程、送出方向（素材や試料部材を送出する方向）に沿う付着層の幅が狭くなる。そのため、作業者が、この状態のまま、塗料配色確認工程を行うのには困難を伴うため、例えば、マクロスコープ等、試料部材に残る塗料の配色配列を拡大して表示することができる拡大手段により、塗料配色確認工程を行う。塗料配色確認工程では、試料部材を両面側で凹凸を、送出方向に単列のほか、縦横（送出方向とロール刃の回転軸に沿う方向）にわたって規則的に成形するとき、作業者は、溝の底部に残る赤色の塗料と溝の頂部に残る緑色の塗料とが、所望とする規則配列で配色されいるどうかについて、上記拡大手段を用いて肉眼で確認できる。赤色の塗料と緑色の塗料との配色位置が、所望とする規則配列で配色されず、両色の配色の分布に大きなバラツキや、所望の配色位置と異なる場合には、このような現象は、ロール刃噛合式成形装置において、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相との位相差があることに起因する。この現象が生じたときには、作業者は、塗料配色確認工程で得られた試料部材の塗料の配色位置に基づき、一対のロール刃の各回転位相を、双方のロール刃の回転位相の位相差が相対的になくなる（あるいは許容範囲内に収まる）まで、それぞれ調整を行う。
【００１６】
本発明の薄板のロール成形加工方法では、素材に成形される凹凸の山と谷との高低差が、例示したように、数十〜数百μｍ等と非常に小さい場合でも、一対のロール刃における各回転位相の位置合わせ作業が、勘やコツ等による特技的な熟練を作業者に必要とせず、簡単に実施できる。また、素材の成形前に、製品製造向けの素材（ワーク）を用いて試し成形を繰り返し行う必要がなく、ロール刃噛合式成形装置の段取りをスムーズに実施できることから、製品製造に向けて素材の成形（生産）が効率良くできる。さらに、一方
のロール刃の凸部と他方のロール刃の凹部とが適切な位置で噛合わないことに起因したロール刃の欠けや、異常な摩耗等の損傷・破損を防止することができるため、ロール刃に掛かるイニシャルコストも低減でき、素材の製造コストが抑制できる。
【００１７】
従って、本発明の薄板のロール成形加工方法によれば、共に回転する一対のロール刃の噛合わせにより、このロール刃同士の間に送出される薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する前の段取りとして、双方のロール刃における相対的な回転位相差の確認を簡単に行うことで、生産効率を向上する共に、製造コストを抑制することができる、という優れた効果を奏する。
【００１８】
（２）（１）に記載する薄板のロール成形加工方法において、一対のロール刃にはそれぞれ、円盤状の基部を弦方向に面取りして形成された摺動部を有する回転位相規制部材が設けられていること、一方のロール刃と他方のロール刃とを離間させ非接触の状態とした上で、棒状のキーが、一方のロール刃側の回転位相規制部材の摺動部と、他方のロール刃側の回転位相規制部材の摺動部との間を、両側の摺動部と摺動しながら挿入させることにより、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相とが位置決めされるロール刃回転位相位置決め工程を有すること、を特徴とするので、例えば、素材の成形前のロール刃噛合式成形装置の段取り時や、ロール刃噛合式成形装置のメンテナンス時のほか、素材の成形中、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相との位相差を補正する必要がある場合等に、作業者の熟練した技術を必要とせず、一方のロール刃と他方のロール刃との噛合わせを、簡単に精度良く行うことができる。また、一対のロール刃の回転位相の位相差を確認するために行う検査では、キーが検査ゲージとしても機能するため、ロール刃噛合式成形装置の保守管理や、静的精度確認が容易にできる。
【００１９】
（３）（１）または（２）に記載する薄板のロール成形加工方法において、試料部材は、可撓性を有した樹脂製であること、を特徴とするので、試料部材が、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephalate）のポリエステル系樹脂等のような無色透明の樹脂であれば、試料部材成形工程を実施しても、試料部材は、割れ、剪断、破断等の破損を受けることがなく、実際の製品向けのワークである素材の成形と同様、一対のロール刃による噛合わせにより、両面側で凹凸形状に成形することができる。
【００２０】
（４）（２）または（３）に記載する薄板のロール成形加工方法において、ロール刃回転位相位置決め工程は、試料部材成形工程の前に行うこと、を特徴とするので、ロール刃回転位相位置決め工程で、一方のロール刃と他方のロール刃とが、精度良く噛合さっていることから、試料部材成形工程と、塗料付着工程と、塗料拭き取り工程と、塗料配色確認工程を実施することで、作業者は、一方のロール刃の回転位相と他方のロール刃の回転位相との位相差が相対的に一致している（あるいは許容範囲内の誤差で一致している）ことを、視覚を通じて簡単に確認できる。これにより、一方のロール刃と他方のロール刃とをより正確な位置で噛合わさった状態にするまでに要する作業時間（段取り時間等）がより短くできる。
【００２１】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する薄板のロール成形加工方法において、ロール刃は、刃先が形成された環状の単一刃を複数、その軸心方向に沿ってシャフトに着脱可能に積層されて構成されていること、を特徴とするので、素材や試料部材を両面側で凹凸を、縦横（送出方向とロール刃の回転軸に沿う方向）にわたって規則的に成形する場合、複数の単一刃からなるロール刃のうち、一部の刃において、刃欠けや、刃の異常な摩耗等の損傷・破損に起因して、ロール刃の交換が必要となったとき、損傷・破損した単一刃だけを新品に交換するだけで良く、ロール刃に掛かるランニングコストが安価である。
【００２２】
また、素材に成形する凹凸を縦横にわたって規則的に成形する場合、素材や試料部材には、凹と凸とが交互に連続して形成されるため、一対のロール刃において、その横方向（ロール刃の回転軸に沿う方向）に対し、例えば、ある噛み合いポイントにおいて、奇数列の送出方向では、一方のロール刃のうち、ある刃先の凸部と、その刃先と対応する他方のロール刃の刃先の凹部とが噛み合う。一方、偶数列の送出方向では、一方のロール刃のうち、上記刃先と横方向に同列上にある刃先の凹部と、その刃先と対応する他方のロール刃の刃先の凸部とが噛み合い、１つのロール刃でも、横方向に凸部と凹部とが交互に連続して構成される。このようなロール刃を、回転方向の軸心となる方向に沿い、刃先を複数箇所にわたって断続的にシャフトに形成された一体構造で構成しようとすると、その製作が技術的に困難を伴い、コスト高である。これに対し、ロール刃が、刃先が形成された環状の単一刃を複数、その軸心方向に沿ってシャフトに着脱可能に積層されて構成されていると、イニシャルコストとして、ロール刃に掛かる工具費が、上述した一体構造のロール刃に比して、安価である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置とその周辺装置を模式的に示す概略図である。
【図２】図１に示すロール刃噛合式成形装置の正面図である。
【図３】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置の一対のロール刃の構造を説明する図である。
【図４】図２中、Ｘ部の拡大図であり、実施形態に係る薄板のロール成形加工方法のロール刃回転位相位置決め工程を説明する図である。
【図５】図４の側面図であり、実施形態に係るロール刃噛合式成形装置の回転位相規制部材を示す説明図である。
【図６】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置のロール刃の組み付け方法を説明する図である。
【図７】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置のロール刃を構成する単一刃の正面図である。
【図８】図７に示す単一刃の刃先を示す拡大図であり、図を見易くするため、刃先を、環状から直線状に変換して示した説明図である。
【図９】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置により素材を成形加工する様子を示す説明図である。
【図１０】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置において、上側ロール刃と下側ロール刃とが適切に噛合った様子を説明する断面図である。
【図１１】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置において、共に回転する上側ロール刃と下側ロール刃とが噛合いながら、両ロール刃の間を送出する素材を成形しようとする様子を示す説明図である。
【図１２】実施形態に係るロール刃噛合式成形装置により成形された成形加工後部材を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示す成形加工後部材を、軸心に沿う方向から見た断面図である。
【図１４】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の試料部材成形工程を実施する直前の状態を示す説明図である。
【図１５】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の試料部材成形工程を説明する図である。
【図１６】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の塗料付着工程を説明する図である。
【図１７】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の塗料付着工程後、塗料が試料部材の表裏両側に付着した様子を説明する断面図である。
【図１８】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の塗料拭き取り工程で、塗料が試料部材の溝の底部と頂部に残っている様子を説明する断面図である。
【図１９】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の塗料配色確認工程で確認する試料部材の状態を示す模式図である。
【図２０】実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の試料部材成形工程後の試料部材の様子を、参考例として示す模式図である。
【図２１】従来技術に係る固体電解質型の燃料電池の構成を一例として示した説明図である。
【図２２】特許文献１のセパレータ製造装置を模式的に示す説明図である。
【図２３】図２２に示すセパレータ製造装置に構成された上下一対のロールの外周面の一部を示す拡大図である。
【図２４】図２２に示すセパレータ製造装置の上下一対のロールの駆動部を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態）
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、固体電解質型の燃料電池に構成されるセパレータを製造するのにあたり、一対のロール刃を互いに噛み合わせることにより、ロール刃同士の間に送出された薄板状の素材を、両面側で凹凸を規則的に成形する場合について説明する。図１は、実施形態に係るロール刃噛合式成形装置とその周辺装置を模式的に示す概略図であり、図２は、図１に示すロール刃噛合式成形装置の正面図である。なお、図１及び図２に示す軸心ＡＸの方向は、図３以降の各図面においても、図１及び図２に準じる。
【００２５】
セパレータの製造では、素材５として、本実施形態では、例えば、厚み数十μｍ程度でステンレス材、チタン材等からなる薄い金属箔が用いられる。この素材５は、図１に示すように、ロール状に捲回された原反を巻出装置２により、送出方向Ｆに平ら状にしてロール刃噛合式成形装置１に供給される。巻出装置２により送出された平坦な素材５の両面側５ａ，５ｂは、ロール刃噛合式成形装置１により、両面側６ａ，６ｂに凹７、凸８（図１２参照）を規則的に成して成形され、素材５を成形した成形加工後部材６が、セパレータ（製品）として、巻取装置３に巻き取られる。
【００２６】
はじめに、ロール刃噛合式成形装置について、説明する。図２は、図１に示すロール刃噛合式成形装置の正面図である。図３は、一対のロール刃の構造を説明する図である。ロール刃噛合式成形装置１は、図２及び図３に示すように、後述する上側ロール刃１０Ｕ（本発明の一方のロール刃に対応）と下側ロール刃１０Ｌ（本発明の他方のロール刃に対応）とからなる回転可能な一対のロール刃１０を備えている。上側ロール刃１０Ｕは、その軸心ＡＸの位置を上下に移動するのを不可として、ロール刃噛合式成形装置１のフレームに固定して取り付けられているが、下側ロール刃１０Ｌは、その軸心ＡＸの位置を、図示しない駆動手段により、フレームに設けられたＬＭガイド３９に沿って上下に移動可能な可動式のロール刃となっている。
【００２７】
また、このロール刃噛合式成形装置１は、駆動モータ３１、減速機３２、駆動側カップリング３３、第１伝達軸３４、ギア３５Ｕ，３５Ｌ、上刃側第２伝達軸３６Ｕ、下刃側第２伝達軸３６Ｌ、上刃側カップリング３７Ｕ、下刃側カップリング３７Ｌ、上刃側第３伝達軸３８Ｕ、及び下刃側第３伝達軸３８Ｌ等から構成されている。
【００２８】
ロール刃噛合式成形装置１では、動力源である駆動モータ３１の回転数を減速機３２によって減速された回転数の回転が、駆動側カップリング３３及び第１伝達軸３４を介してギア３５Ｕに伝達される。ギア３５Ｕに伝達された回転は、上刃側第２伝達軸３６Ｕ及び上刃側カップリング３７Ｕを介して上刃側第３伝達軸３８Ｕに伝達され、この上刃側第３伝達軸３８Ｕと連結する上側ロール刃１０Ｕの上側ロール刃回転軸１１Ｕ（本発明のシャフトに対応）に伝達される。
【００２９】
ギア３５Ｕとギア３５Ｌとは、同じ歯車諸元の歯車である。これにより、ギア３５Ｕと噛合うギア３５Ｌは、第１伝達軸３４からギア３５Ｕに伝わる回転数と同じ回転数で回転し、ギア３５Ｌと連結する下刃側第２伝達軸３６Ｌは、上刃側第２伝達軸３６Ｕと同じ回転数で回転する。この下刃側第２伝達軸３６Ｌと下刃側第３伝達軸３８Ｌとの間には、下刃側カップリング３７Ｌが介在している。下刃側カップリング３７Ｌは、市販されているシュミットカップリングであり、下刃側第２伝達軸３６Ｌの回転を、可動する下側ロール刃１０Ｌの軸心ＡＸと同一直線状の位置にある下刃側第３伝達軸３８Ｌに、回転数を変化させることなく伝達させることができる偏心機構を備えたカップリングである。したがって、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌは、同期した回転で、共に駆動モータ３１の回転を減速機３２で減速させた回転数（例えば、３０ｒｐｍ程度）で回転する。
【００３０】
次に、一対のロール刃１０の構造について、説明する。上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌの構造は、前述したように、上側ロール刃１０Ｕが固定式であるのに対し、下側ロール刃１０Ｌが可動式である点のほかには、基本的に同じである。上側ロール刃１０Ｕは、上側ロール刃回転軸１１Ｕ、軸受１２、固定端部１３、締め付けナット１４、シム１８、単一刃２０、及び回転位相規制部材４０Ｕ等から構成されている。
【００３１】
上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌはそれぞれ、その両端を軸受１２により軸支されている。軸受１２は、２つのテーパローラスラストベアリングを互いに対向する配置で１組にして組付けて、上側ロール刃回転軸１１Ｕを軸心ＡＸ方向への移動を抑制すると共に、芯ズレを抑制している。上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌはそれぞれ、一端側（図３中、左側）に固定端部１３を、その他端側（図３中、右側）に、例えば、締め付け部１４である締め付けナットと螺合可能な雄ネジ等、締め付け部１４を自在に着脱できる構造となっている。図４は、図２中、Ｘ部の拡大図である。図５は、図４の側面図である。
【００３２】
また、図４及び図５に示すように、回転位相規制部材４０Ｕが、下側ロール刃回転軸１１Ｌの他端側に、この下側ロール刃回転軸１１Ｌと一体で設けられ、上刃側第３伝達軸３８Ｕとも連結している。また、回転位相規制部材４０Ｌが、上側ロール刃回転軸１１Ｕの他端側に、この上側ロール刃回転軸１１Ｕと一体で設けられ、下刃側第３伝達軸３８Ｌとも連結している。回転位相規制部材４０Ｕ，４０Ｌは、円盤状の基部を弦方向に、直線的に面取りして形成された平面状の摺動部４０Ｕ，４０Ｌを有する部材である。図６は、一対のロール刃におけるロール刃の組み付け方法を説明する図である。
【００３３】
上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌとにそれぞれ、本実施形態では、１９０枚の単一刃２０と１８９枚のシム１８とが挟み込まれ、固定端部１３と締め付け部１４との締め付けにより固定される。図７は、単一刃の正面図である。単一刃２０は、図７に示すように、略環状に形成され、単一刃２０は、本実施形態では、厚み０．５ｍｍ程度の金属製薄板であり、刃先２２から内周側に向けた両表面には、当該単一刃２０の材質より硬度の高い材料をコーティングして表面硬度を高めた表面処理が施されている。単一刃２０は、その仕様が上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとも同じである。シム１８は、０．０１ｍｍ程度の厚みであり、隣り合う単一刃２０，２０を完全に離間させて隙間を設けることにより、成形加工後部材６において軸心ＡＸに沿って隣り合う凹７と凸８とに対し、バリやたれ等の発生を抑止して成形するために用いられる。
【００３４】
上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌはそれぞれ、単一刃２０に形成された２つのスプライン溝嵌合部２１を嵌合させるスプライン溝として、４つのスプライン溝１５（図６参照）が、形成されている。ＸＹ座標軸を用いて説明すると、Ｙ＝０で、Ｘ軸プラス側の線上をθ＝０°の基準位置と仮定すると、スプライン溝１５は、上側ロール刃回転軸１１Ｕ及び下側ロール刃回転軸１１Ｌの外周縁において、本実施形態では、一例として、θ＝２２．５°の位置に１つ、θ＝９０°の位置に１つ、θ＝１８０°の位置に１つ、そしてθ＝２４７．５°の位置に１つと、計４箇所に形成されている。なお、説明の便宜上、図６では、４つのスプライン溝１５のうち、θ＝２２．５°の位置にあるスプライン溝１５を、第１位置用スプライン溝１５ａと、θ＝９０°の位置にあるスプライン溝を、第２位置用スプライン溝１５ｂと、それぞれ表示している。
【００３５】
単一刃２０は、内周側に、軸心ＡＸに向けて突出するスプライン溝嵌合部２１（第１スプライン溝嵌合部２１Ａ、第２スプライン溝嵌合部２１Ｂ）を２つ有している。軸心ＡＸを中心とする第１スプライン溝嵌合部２１Ａと第２スプライン溝嵌合部２１Ｂとのピッチ間の角度は、１９０枚とも、本実施形態では、一例として、θ＝２０２．５°となっている。１９０枚の単一刃２０は、図６に示すように、上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌとにそれぞれ、その軸心ＡＸ方向に沿って着脱可能に積層されて取り付けられる。
【００３６】
上側ロール刃回転軸１１Ｕでは、１９０枚の単一刃２０が、次の配置形態で取り付ける。図６中、一点鎖線で図示した取り付け順序において、左列から右列に進む順序に示すように、まず１枚目の単一刃２０が、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第２位置用スプライン溝１５ｂ（スプライン溝１５）の位置に合わせて上側ロール刃回転軸１１Ｕに嵌合で挿入され、固定端部１３に当接させる。次いで、シム１８を挿入した後、２枚目の単一刃２０が、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを第１位置用スプライン溝１５ａ（スプライン溝１５）の位置に合わせて上側ロール刃回転軸１１Ｕに嵌合で挿入され、先に挿入したシム１８に当接させる。
【００３７】
すなわち、１９０枚の単一刃２０のうち、奇数枚目の単一刃２０は、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第２位置用スプライン溝１５ｂに位置合わせされて、上側ロール刃回転軸１１Ｕに嵌合で取り付けられる。また、偶数枚目の単一刃２０は、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第１位置用スプライン溝１５ａに位置合わせされて、上側ロール刃回転軸１１Ｕに嵌合で取り付けられる。このとき、奇数枚目の単一刃２０と偶数枚目の単一刃２０とは、隣り合う単一刃２０，２０の間にシム１８を介在させながら、第１位置用スプライン溝１５ａと第２位置用スプライン溝１５ｂとを交互に入替えて取り付けられる。１９０枚目の単一刃２０を取り付けた後、積層した１９０枚の単一刃２０と１８９枚のシム１８とを、固定端部１３と共に締め付け部１４により締め付けることにより、挟持して固定させる。
【００３８】
その一方、下側ロール刃回転軸１１Ｌでは、１９０枚の単一刃２０が、次の配置形態で取り付ける。図６中、一点鎖線で図示した取り付け順序において、右列から左列に進む順序に示すように、まず１枚目の単一刃２０が、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第１位置用スプライン溝１５ａの位置に合わせて下側ロール刃回転軸１１Ｌに嵌合で挿入され、固定端部１３に当接させる。次いで、シム１８を挿入した後、２枚目の単一刃２０が、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを第２位置用スプライン溝１５ｂの位置に合わせて下側ロール刃回転軸１１Ｌに嵌合で挿入され、先に挿入したシム１８に当接させる。
【００３９】
すなわち、１９０枚の単一刃２０のうち、奇数枚目の単一刃２０は、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第１位置用スプライン溝１５ａに位置合わせされて、下側ロール刃回転軸１１Ｌに嵌合で取り付けられる。また、偶数枚目の単一刃２０は、その第１スプライン溝嵌合部２１Ａを、第２位置用スプライン溝１５ｂに位置合わせされて、下側ロール刃回転軸１１Ｌに嵌合で取り付けられる。このとき、奇数枚目の単一刃２０と偶数枚目の単一刃２０とは、隣り合う単一刃２０，２０の間にシム１８を介在させながら、第１位置用スプライン溝１５ａと第２位置用スプライン溝１５ｂとを交互に入替えて取り付けられる。１９０枚目の単一刃２０を取り付けた後、積層した１９０枚の単一刃２０と１８９枚のシム１８とを、固定端部１３と共に締め付け部１４により締め付けることにより、挟持して固定させる。図８は、図７に示す単一刃の刃先を示す拡大図であり、図を見易くするため、刃先を、環状から直線状に変換して示した説明図である。
【００４０】
また、単一刃２０は、図８に示すように、凸部２３と凹部２４とが交互に連続して形成された刃先２２を、外周縁全周に有している。凸部２３と凹部２４とは、成形対象の素材５や試料部材５０において、成形される凹７、凹６１や凸８、凸６２に対応する形状に形成されている（図１２参照）。図９は、実施形態に係るロール刃噛合式成形装置により素材を成形加工する様子を示す説明図である。図１０は、実施形態に係るロール刃噛合式成形装置において、上側ロール刃と下側ロール刃とが適切に噛合った様子を説明する断面図である。図１１は、共に回転する上側ロール刃と下側ロール刃とが噛合いながら、両ロール刃の間を送出する素材を成形しようとする様子を示す説明図である。素材５や試料部材５０が、図９〜図１１に示すように、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの間に送出されて成形されるとき、上側ロール刃１０Ｕ側の単一刃２０の凸部２３と、下側ロール刃１０Ｌ側の単一刃２０の凹部２４とが互いに噛合い可能となっている。これは、上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌでは、単一刃２０の第１スプライン溝嵌合部２１Ａが、第１位置用スプライン溝１５ａと第２位置用スプライン溝１５ｂを互いに反対位置にして取り付けられているためである。
【００４１】
次に、セパレータの製造方法について、説明する。セパレータは、本実施形態の薄板のロール成形加工方法のうちの素材成形工程において、ロール刃噛合式成形装置１を用いた成形により製造される。素材成形工程は、ロール刃噛合式成形装置１において、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とを合わせた状態で、図９に示すように、共に回転する一対のロール刃１０の間に、薄い金属箔である素材５を送出し、上側ロール刃１０Ｕの凸部２３（または凹部２４）と下側ロール刃１０Ｌの凹部２４（または凸部２３）とを噛み合わせる。図１２は、ロール刃噛合式成形装置により成形された成形加工後部材を示す斜視図であり、図１３は、図１２に示す成形加工後部材を、軸心に沿う方向から見た断面図である。
【００４２】
一対のロール刃１０を通過後、送出された素材５は、その平坦状な両面５ａ，５ｂから、図１２及び図１３に示すように、縦横にわたって凹７、凸８を交互に規則的に配列した両面６ａ，６ｂに成形され、セパレータとして成形加工後部材６となる。素材成形工程では、上側ロール刃１０Ｕ側の凸部２３（または凹部２４）と下側ロール刃１０Ｌ側の凹部２４（または凸部２３）とが、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とを合わせた状態で、噛み合っていないと、成形加工後部材６は精度良く成形できない。
【００４３】
ところで、固体電解質型の燃料電池に構成されるセパレータ（成形加工後部材６）では、成形したい凹７と凸８との山と谷の高低差（図１３参照）が、例えば、数十〜数百μｍ等と極めて小さく、作業者は、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの各回転位相を相対的に一致させるのに困難を伴う。そこで、素材５を用いた製品である成形加工後部材６を製造する前に行うロール刃噛合式成形装置１の段取りとして、本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、次述するロール刃回転位相位置決め工程、試料部材成形工程、塗料付着工程、塗料拭き取り工程、及び塗料配色確認工程が、この順序で実施される。
【００４４】
最初に行うロール刃回転位相位置決め工程では、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとが、互いに離間して非接触の状態としておく。その上で、図４及び図５に示すように、棒状のキー４５が、上側ロール刃１０Ｕ側の回転位相規制部材４０Ｕの摺動部４１Ｕと、下側ロール刃１０Ｌ側の回転位相規制部材４０Ｌの摺動部４１Ｌとの間を、両側の摺動部４１Ｕ，４１Ｌと摺動しながら挿入させる。これにより、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とが、共に一致した状態で位置決めされ、上側ロール刃１０Ｕ側の凸部２３（または凹部２４）と下側ロール刃１０Ｌ側の凹部２４（または凸部２３）とは、図１１に示すように、相対的な回転位相ズレがなく互いに干渉し合わないで、噛み合わせることができる。
【００４５】
次に、試料部材成形工程では、製品である成形加工後部材６（セパレータ）の製造に用いる素材５の成形前に、一対のロール刃１０により、表５０ａ側と裏５０ｂ側の間で透視可能な薄板状の試料部材５０を、両面６０ａ，６０ｂ側で凹６１と凸６２を成形する。具体的に説明する。試料部材成形工程に用いる試料部材５０は、本実施形態では、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephalate）のポリエステル系樹脂等のような無色透明、かつ可撓性を有した樹脂製である。この試料部材５０は、本実施形態では、例えば、厚み０．５ｍｍ程度と、実際の素材５の厚み数十μｍ程度より厚くした板状の部材である。図１４は、試料部材成形工程を実施する直前の状態を示す説明図であり、図１５は、試料部材成形工程を説明する図である。
【００４６】
また、試料部材成形工程を実施する前には、ロール刃回転位相位置決め工程により、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とが相対的に一致したままの状態で、図１４に示すように、下側ロール刃１０Ｌの位置を、成形時の上側ロール刃１０Ｕとの噛合せ位置より下方に移動させ、上側ロール刃１０Ｕとの隙間をやや大きくしておく。そして、試料部材５０が、図９及び図１１に示すように、共に回転する上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの間に送出され、図１５に示すように、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの噛み合わせにより、送出方向Ｆに沿って送り出される。
【００４７】
上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの間から送り出されて成形された後の試料部材５０は、図１２及び図１３にように、凹６１と凸６２とが縦横にわたって交互に規則的に配列した両面６０ａ，６０ｂを有した成形加工後試料部材６０へと成形される。なお、試料部材５０の成形開始前では、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとが、隙間を挟んで離間しているため、試料部材５０の成形開始後に、成形加工後試料部材６０において、成形したい凹６１と凸６２との山と谷とが所望の高低差に設定されるまで、下側ロール刃１０Ｌの位置を徐々に上昇させ、上側ロール刃回転軸１１Ｕと下側ロール刃回転軸１１Ｌとの軸心ＡＸの距離（芯間距離）を小さくする。
【００４８】
試料部材成形工程で成形加工後試料部材６０が成形されたら、塗料付着工程が実施される。図１６は、塗料付着工程を説明する図である。塗料付着工程は、試料部材成形工程後、成形加工後試料部材６０の表面６０ａ側と裏面６０ｂ側にそれぞれ、図１６に示すように、互いに異なる色の塗料７１，７２を塗布して付着させる工程である。図１７は、塗料付着工程後、塗料が試料部材の表裏両側に付着した様子を説明する断面図である。
【００４９】
具体的には、本実施形態では、塗料７１，７２は、無色透明のポリエチレンテレフタレート製の成形加工後試料部材６０に塗布し付着できる塗料であり、拭き取りにより、表面６０ａと裏面６０ｂに付着した塗布層を除去できる塗料である。塗料付着工程では、表面６０ａ側に塗布する塗料７１は、赤色（図１６では、ドットを細かく表示しており、図１６以降の各図も同様）であり、図１７に示すように、表面６０ａまでもが、塗料７１の付着層により着色された状態で塗布されている。その一方で、裏面６０ｂ側に塗布する塗料７２は、緑色（図１６では、ドットを粗く表示しており、図１６以降の各図も同様）であり、裏面６０ｂまでもが、塗料７２の付着層により着色された状態で塗布されている。なお、塗料７１、７２は、成形加工後試料部材６０に塗布し付着できると共に、一旦、付着しても再度拭き取ることがでるものであれば、水性か油性かの塗料の性状や、塗料の種類等を問わない。図１８は、塗料拭き取り工程で、塗料が試料部材の溝の底部と頂部に残っている様子を説明する断面図である。
【００５０】
次に、塗料付着工程後、成形加工後試料部材６０の両表面６０ａ，６０ｂに対し、成形により成形加工後試料部材６０に形成された溝の底部６３及び頂部６４に付着した塗料７１，７２を残し、この底部６３及び頂部６４以外の領域にそれぞれ付着した塗料７１，７２を拭き取る塗料拭き取り工程が実施される。具体的には、塗料拭き取り工程では、作業者は、図１８に示すように、成形加工後試料部材６０の表裏両面６０ａ，６０ｂ側に付着した塗料７１、７２を、表裏両面６０ａ，６０ｂ側とも表裏両面６０ａ，６０ｂの着色がなくなるまで拭き取って除去すると共に、凹６１に対応する溝の底部６３に付着した塗料７１と、凸６２に対応する溝の頂部６４に付着した塗料７２とを残しておく。
【００５１】
次に、塗料拭き取り工程後、塗料配色確認工程が実施される。塗料配色確認工程は、塗料拭き取り工程を実施した成形加工後試料部材６０に対し、拭き残された表裏両面６０ａ，６０ｂ側において、底部６３に付着した塗料７１と頂部６４に付着した塗料７２との配色位置を確認する。具体的には、実際の成形加工後試料部材６０では、凹６１と凸６２との高低差が数十〜数百μｍ等と極めて小さい上、縦横にわたって規則的に配列される凹６１と凸６２との間隔ピッチも数百μｍと細かいため、塗料拭き取り工程を実施した成形加工後試料部材６０を肉眼で直接視覚的に確認するのは、困難であり、確認精度も高くない。すなわち、成形加工後試料部材６０では、凹６１と凸６２が、図１２に示すように、送出方向Ｆに沿う縦方向（図１２中、左上−右下方向）と、一対のロール刃１０の回転軸心ＡＸに沿う横方向（図１２中、左下−右上方向）とにわたり、規則的に成形されている。さらに具体的には、縦方向における凹６１と凸６２との間隔ピッチは、横方向において隣り合う凹６１と凸６２との間隔ピッチと、半ピッチ分だけずれており、凹６１と凸６２とが、横方向に対しても交互に入れ替わる配置形態となっている。
【００５２】
そこで、例えば、マクロスコープ等、成形加工後試料部材６０に残る塗料７１，７２の配色配列を拡大して表示することができる拡大手段により、塗料配色確認工程を行う。図１９は、塗料配色確認工程で確認する試料部材の状態を示す模式図である。塗料拭き取り工程を行った成形加工後試料部材６０を、マクロスコープにより、表面６０ａ側から裏面６０ｂ側を拡大して表示すると、図１９に示すように、凹６１に対応する溝の底部６３に付着した塗料７１と、凸６２に対応する溝の頂部６４に付着した塗料７２との配色位置が、肉眼ではっきりと視覚的に確認できる。すなわち、表面６０ａ側の底部６３に残る赤色の塗料７１は、直に視覚的に確認でき、裏面６０ｂ側の頂部６４に残る緑色の塗料７２は、無色透明の成形加工後試料部材６０の表面６０ａ側から透かして確認できるため、表面６０ａ側の凹６１と裏面６０ｂ側の凸６２との配置配列の形態が、赤色と緑色との配色の違いによって、はっきりと識別できるからである。図２０は、試料部材成形工程後の試料部材の様子を、参考例として示す模式図である。
【００５３】
ところで、本実施形態の薄板のロール成形加工方法のうち、ロール刃回転位相位置決め工程、及び試料部材成形工程を実施しながらも、塗料付着工程、及び塗料拭き取り工程を省いて塗料配色確認工程を実施した場合、無色透明の成形加工後試料部材６０のままでは、表面６０ａ側の凹６１と裏面６０ｂ側の凸６２との配置配列の形態は、図２０に示すように、はっきりと識別できない。よって、塗料付着工程、及び塗料拭き取り工程を実施することにより、作業者は、表面６０ａ側の凹６１と裏面６０ｂ側の凸６２との配置配列の形態の確認を、容易にできる。
【００５４】
前述した構成を有する本実施形態に係る薄板のロール成形加工方法の作用・効果について説明する。
本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、凸部２３と凹部２４とが外周に交互に連続して形成された刃先２２を有する回転可能な一対のロール刃１０に対し、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とを合わせた状態で、上側ロール刃１０Ｕの凸部２３（または凹部２４）と下側ロール刃１０Ｌの凹部２４（または凸部２３）とを噛み合わせることにより、共に回転する一対のロール刃１０の間に送出された薄板状の素材５を、両面側６ａ，６ｂで凹７、凸８を規則的に成形する素材成形工程を有する薄板のロール成形加工方法において、製品製造に用いる素材５の成形前に、一対のロール刃１０により、表裏５０ａ，５０ｂ側の間で透視可能な薄板状の試料部材５０を、両面６０ａ，６０ｂ側で凹６１、凸６２を成形する試料部材成形工程と、試料部材成形工程後、成形加工後試料部材６０の表面６０ａ側と裏面６０ｂ側にそれぞれ、互いに異なる色（本実施形態では、赤色と緑色）の塗料７１，７２を塗布して付着させる塗料付着工程と、塗料付着工程後、成形加工後試料部材６０の両表面６０ａ，６０ｂに対し、成形により成形加工後試料部材６０に形成された溝の底部６３及び頂部６４に付着した塗料７１，７２を残し、この底部６３及び頂部６４以外の領域にそれぞれ付着した塗料７１，７２を拭き取る塗料拭き取り工程と、塗料拭き取り工程を実施した成形加工後試料部材６０に対し、拭き残された表裏面６０ａ，６０ｂ両側の塗料７１，７２の配色位置を確認する塗料配色確認工程とを有すること、を特徴とするので、セパレータ等の製品製造向けのワークである素材５の成形前等に、ロール刃噛合式成形装置１の段取りとして行う試料部材成形工程では、素材５の成形に用いる刃先２２の仕様（諸元）と同じ刃先２２を有する一対のロール刃１０が用いられ、素材５の成形前に、作業者が、この一対のロール刃１０の噛合せ位置を確認する。
【００５５】
このとき、素材５に成形される凹７、凸８の山と谷との高低差が、例えば、数十〜数百μｍ等のように、極めて小さい場合でも、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相との位相差は、成形加工後試料部材６０に拭き残された表裏面６０ａ，６０ｂ両側の塗料７１，７２の配色位置による違いにより、肉眼で視覚的に簡単に確認することができる。特に、成形加工後試料部材６０の表面６０ａ側と裏面６０ｂ側に着色する塗料７１，７２の色が異なることで、作業者は、塗料配色確認工程で成形された成形加工後試料部材６０の表面６０ａ側の状態と、裏面６０ｂ側の状態とを、視覚的に判別し易く、成形加工後試料部材６０に形成された凹６１、凸６２の位相差をより正確に把握できるほか、表裏面６０ａ，６０ｂ両側のそれぞれの状態を見間違えることへの防止対策にもなる。
【００５６】
また、前述したように、素材５に成形される成形加工後部材６の凹７、凸８の山と谷との高低差が、例えば、数十〜数百μｍ等と極めて小さい場合には、試料部材５０を試料部材成形工程で成形すると、試料部材５０に成形される成形加工後部材６の凹６１，凸６２の山と谷との高低差も、製品向けの成形加工後部材６の凹７、凸８の山と谷との高低差と同程度に小さい。成形加工後部材６において凹６１、凸６２の高低差が非常に小さいと、塗料拭き取り工程後には、塗料７１，７２が、成形された成形加工後部材６０の凹６１に対応する溝の底部６３と、凸６２に対応する溝の頂部６４に、例えば、数〜数十μｍ程度の深さで付着層として残る。凹６１に対応する溝の底部６３と、凸６２に対応する溝の頂部６４では、成形加工後部材６０の表面６０ａ，６０ｂ側に比べ、凹６１の場合には深さが深くなる程、凸６３の場合には高さが高くなる程、送出方向Ｆに沿う付着層の幅が狭くなる。そのため、作業者が、この状態のまま、塗料配色確認工程を行うのには困難を伴うため、本実施形態のように、マクロスコープ等、成形加工後部材６に残る塗料７１，７２の配色配列を拡大して表示することができる拡大手段により、塗料配色確認工程を行う。
【００５７】
塗料配色確認工程では、試料部材５０を両面５０ａ，５０ｂ側で凹６１、凸６２を、縦横（送出方向Ｆとロール刃の回転軸心ＡＸに沿う方向）にわたって規則的に成形するとき、作業者は、溝の底部６３に残る赤色の塗料７１と溝の頂部６４に残る緑色の塗料７２とが、所望とする規則配列で配色されいるどうかについて、マクロスコープを用いて肉眼で確認できる。赤色の塗料７１と緑色の塗料７２との配色位置が、所望とする規則配列で
配色されず、両色７１，７２の配色の分布に大きなバラツキや、所望の配色位置と異なる場合には、このような現象は、ロール刃噛合式成形装置１において、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相との位相差があることに起因する。この現象が生じたときには、作業者は、塗料配色確認工程で得られた成形加工後試料部材６０の塗料７１，７２の配色位置に基づき、一対のロール刃１０の各回転位相を、双方のロール刃１０の回転位相の位相差が相対的になくなる（あるいは許容範囲内に収まる）まで、それぞれ調整を行う。
【００５８】
本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、素材５に成形される凹７、凸８の山と谷との高低差が、例示したように、数十〜数百μｍ等と非常に小さい場合でも、一対のロール刃１０における各回転位相の位置合わせ作業が、勘やコツ等による特技的な熟練を作業者に必要とせず、簡単に実施できる。また、素材５の成形前に、製品製造向けの素材５（ワーク）を用いて試し成形を繰り返し行う必要がなく、ロール刃噛合式成形装置１の段取りをスムーズに実施できることから、製品製造に向けて成形加工後部材６（セパレータ）の成形（生産）が効率良くできる。さらに、上側ロール刃１０Ｕの凸部２３（または凹部２４）と下側ロール刃１０Ｌの凹部２４（または凸部２３）とが適切な位置で噛合わないことに起因したロール刃１０Ｕ，１０Ｌの欠けや、異常な摩耗等の損傷・破損を防止することができるため、ロール刃１０Ｕ，１０Ｌに掛かるイニシャルコストも低減でき、素材の製造コストが抑制できる。
【００５９】
従って、本実施形態の薄板のロール成形加工方法によれば、共に回転する一対のロール刃１０の噛合わせにより、このロール刃１０Ｕ，１０Ｌ同士の間に送出される薄板状の素材５を、両面側６ａ，６ｂ側で凹７、凸８を規則的に成形する前の段取りとして、双方のロール刃１０における相対的な回転位相差の確認を簡単に行うことで、生産効率を向上する共に、製造コストを抑制することができる、という優れた効果を奏する。
【００６０】
また、本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、一対のロール刃１０にはそれぞれ、円盤状の基部を弦方向に面取りして形成された摺動部４１Ｕ，４１Ｌを有する回転位相規制部材４０Ｕ，４０Ｌが設けられていること、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとを離間させ非接触の状態とした上で、棒状のキー４５が、上側ロール刃１０Ｕ側の回転位相規制部材４０Ｕの摺動部４１Ｕと、下側ロール刃１０Ｌ側の回転位相規制部材４０Ｌの摺動部４１Ｌとの間を、両側の摺動部４０Ｕ，４０Ｌと摺動しながら挿入させることにより、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相とが位置決めされるロール刃回転位相位置決め工程を有すること、を特徴とするので、例えば、素材５の成形前のロール刃噛合式成形装置１の段取り時や、ロール刃噛合式成形装置１のメンテナンス時のほか、素材５（成形加工後部材６）の成形中、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相との位相差を補正する必要がある場合等に、作業者の熟練した技術を必要とせず、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとの噛合わせを、簡単に精度良く行うことができる。また、一対のロール刃１０の回転位相の位相差を確認するために行う検査では、キー４５が検査ゲージとしても機能するため、ロール刃噛合式成形装置１の保守管理や、静的精度確認が容易にできる。
【００６１】
また、本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、試料部材５０は、可撓性を有した樹脂製であること、を特徴とするので、試料部材５０が、本実施形態のように、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephalate）のポリエステル系樹脂等のような無色透明の樹脂であれば、試料部材成形工程を実施しても、試料部材５０（成形加工後試料部材６０）は、割れ、剪断、破断等の破損を受けることがなく、実際の製品向けのワークである素材５の成形と同様、一対のロール刃１０による噛合わせにより、両面６０ａ，６０ｂ側で凹６１、凸６２形状に成形することができる。
【００６２】
また、本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、ロール刃回転位相位置決め工程は、試料部材成形工程の前に行うこと、を特徴とするので、ロール刃回転位相位置決め工程で、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとが、精度良く噛合さっていることから、試料部材成形工程と、塗料付着工程と、塗料拭き取り工程と、塗料配色確認工程を実施することで、作業者は、上側ロール刃１０Ｕの回転位相と下側ロール刃１０Ｌの回転位相との位相差が相対的に一致している（あるいは許容範囲内の誤差で一致している）ことを、視覚を通じて簡単に確認できる。これにより、上側ロール刃１０Ｕと下側ロール刃１０Ｌとをより正確な位置で噛合わさった状態にするまでに要する作業時間（段取り時間等）がより短くできる。
【００６３】
また、本実施形態の薄板のロール成形加工方法では、上側ロール刃１０Ｕ，下側ロール刃１０Ｌは、刃先２２が形成された環状の単一刃２０を複数（本実施形態では、１９０枚）、その軸心ＡＸ方向に沿って上側ロール刃回転軸１１Ｕ，下側ロール刃回転軸１１Ｌに着脱可能に積層されて構成されていること、を特徴とするので、素材５や試料部材５０を両面５ａ，５ｂ，５０ａ，５０ｂ側で凹７，６１、凸８，６２を、縦横（送出方向Ｆとロール刃の回転軸心ＡＸに沿う方向）にわたって規則的に成形する場合、１９０枚の単一刃２０からなるロール刃１０Ｕ，１０Ｌのうち、一部の刃において、刃欠けや、刃の異常な摩耗等の損傷・破損に起因して、ロール刃の交換が必要となったとき、損傷・破損した単一刃だけを新品に交換するだけで良く、ロール刃１０Ｕ，１０Ｌに掛かるランニングコストが安価である。
【００６４】
また、素材５に成形する凹７、凸８を縦横にわたって規則的に成形する場合、素材５や試料部材５０には、凹７，６１と凸８，６２とが交互に連続して形成されるため、一対のロール刃１０において、その横方向（軸心ＡＸに沿う方向）に対し、例えば、ある噛み合いポイントにおいて、奇数列の送出方向Ｆでは、上側ロール刃１０Ｕのうち、ある刃先２２の凸部２３と、その刃先２２と対応する下側ロール刃１０Ｌの刃先２２の凹部２４とが噛み合う。一方、偶数列の送出方向では、上側ロール刃１０Ｕのうち、上記刃先と横方向に同列上にある刃先２２の凹部２４と、その刃先２２と対応する下側ロール刃１０Ｌの刃先２２の凸部２３とが噛み合い、１つのロール刃１０Ｕ（または１０Ｌ）でも、横方向に凸部２３と凹部２４とが交互に連続して構成される。このようなロール刃１０Ｕ（または１０Ｌ）を、回転方向の軸心ＡＸとなる方向に沿い、刃先を複数箇所にわたって断続的にシャフトに形成された一体構造で構成しようとすると、その製作が技術的に困難を伴い、コスト高である。これに対し、ロール刃１０Ｕ（または１０Ｌ）が、刃先２２が形成された環状の単一刃２０を複数、その軸心ＡＸ方向に沿って上側ロール刃回転軸１１Ｕ（または下側ロール刃回転軸１１Ｌ）に着脱可能に積層されて構成されていると、イニシャルコストとして、ロール刃１０Ｕ（または１０Ｌ）に掛かる工具費が、上述した一体構造のロール刃に比して、安価である。
【００６５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
【００６６】
（１）例えば、実施形態では、素材５の両面５ａ，５ｂを、図１２に示すように、縦横にわたって凹２、凸８を交互に規則的に配列した両面６ａ，６ｂに成形したセパレータを、一例として挙げて説明したが、凹凸の規則的な配列配置形態や、成形対象である製品は、本実施形態に限定されるものでない。
（２）また、実施形態では、ロール刃噛合式成形装置１の回転駆動源に、駆動モータ３１を用いたが、例えば、手動式のハンドル等でも、一対のロール刃に回転を伝えることができれば、回転駆動源は適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  ロール刃噛合式成形装置
５  素材
５ａ，５ｂ  両面
６  成形加工後部材（素材）
６ａ，６ｂ  両面
１０  一対のロール刃
１０Ｕ  上側ロール刃（一方のロール刃）
１０Ｌ  下側ロール刃（他方のロール刃）
２０  単一刃
２２  刃先
２３  凸部
２４  凹部
１１Ｕ  上側ロール刃回転軸（シャフト）
１１Ｌ  下側ロール刃回転軸１１Ｌ（シャフト）
４０Ｕ，４０Ｌ  回転位相規制部材
４１Ｕ，４１Ｌ  摺動部
４５  キー
５０  試料部材
５０ａ，５０ｂ  表面
６０  成形加工後試料部材（試料部材）
６０ａ，６０ｂ  表面
６１  凹
６２  凸
６３  底部
６４  頂部
７１，７２  塗料
ＡＸ  軸心
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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