(57)【要約】【課題】板状体の両面に成形層を成形したセパレータなどの製造を時間をかけないで製造することができる射出成形方法およびその装置を提供する。【解決手段】射出成形方法は、第１型４１と第２型４３とでセパレータ単体１６を挟み、第１ゲート５２を通じて表側キャビティ５１へシリコーンゴム６２を射出するとともに、第２ゲート６７を通じて裏側キャビティ６６へシリコーンゴム６２を射出し、第１圧力センサ５３の測定値が規定値に達したとき、表側キャビティ５１へのシリコーンゴム６２の射出を停止するとともに、第２圧力センサ６８の測定値が規定値に達したとき、裏側キャビティ６６へのシリコーンゴム６２の射出を停止して、セパレータ単体１６の表・面３１，３３に表・裏側の成形層３２，３４をそれぞれ成形する。【選択図】        図３
2004202861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の表面および裏面に射出成形法により成形層を被せる射出成形方法において、
前記板状体の表面に対向する表側キャビティ面、この表側キャビティ面に開口させた第１ゲート並びに表側キャビティ面に臨ませた第１圧力センサを有する第１型と、前記板状体の裏面に対向する裏側キャビティ面、この裏側キャビティ面に開口させた第２ゲート、並びに裏側キャビティ面に臨ませた第２圧力センサを有する第２型とを準備し、
第１型と第２型とで板状体を挟むことにより、第１型の表側キャビティ面および板状体の表面で表側キャビティを形成するとともに、第２型の裏側キャビティ面および板状体の裏面で裏側キャビティを形成する工程と、
第１ゲートを通じて表側キャビティへ樹脂などの成形材を射出するとともに、第２ゲートを通じて裏側キャビティへ成形材を射出し、
第１圧力センサの測定値が規定値に達したとき、表側キャビティへの成形材の射出を停止するとともに、第２圧力センサの測定値が規定値に達したとき、裏側キャビティへの成形材の射出を停止して、表・裏側のキャビティに表・裏側の成形層をそれぞれ成形することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
第１、第２の型で板状体を挟むことにより板状体の表面と第１型とで表側キャビティを形成するとともに、板状体の裏面と第２型とで裏面キャビティを形成し、表・裏側のキャビティ内に樹脂などの成形材を充填して板状体の表面に表側成形層を成形するとともに裏面に裏面成形層を成形するように構成した射出成形装置であって、
前記第１型に、前記表側キャビティに臨む第１ゲート並びに表側キャビティの内圧を測定する第１圧力センサを備え、
前記第２型に、前記裏側キャビティに臨む第２ゲート並びに裏側キャビティの内圧を測定する第２圧力センサを備え、
前記表側キャビティの内圧が規定値に到達した際に第１圧力センサの信号に基づいて表側キャビティへの成形材の射出を停止させ、前記裏側キャビティの内圧が規定値に到達した際に第２圧力センサの信号に基づいて裏側キャビティへの成形材の射出を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状体の両面にシール材などの成形層を成形する射出成形方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池用セパレータは外周部にシリコーンゴム製のシール材が成形されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１―３０９７４６号公報（第３頁、図１）
【０００４】
以上の特許文献１の図１を再掲して、従来の技術を詳しく説明する。
図１１は燃料電池用セパレータの外周部にシール材を成形する従来例を示す断面図である。なお、符号は振り直した。
射出成形装置２００を型締めすることにより固定型２０１と可動型２０２との間にセパレータ単体（すなわち、板状体）２０３をインサートするとともに、固定型２０１と可動型２０２とでキャビティ２０４を形成する。
【０００５】
キャビティ２０４に溶融状態のシリコーン樹脂を矢印の如く充填する。これにより、セパレータ単体２０３の表側２０５に表側シール材（すなわち、成形層）２０６を成形するとともに、セパレータ単体２０３の裏側２０７にシール材を流し込んで裏側シール材２０８を成形する。
【０００６】
表側シール材２０６および裏側シール材２０８とでセパレータ単体２０３の外周部２０３ａを被うシール材２０９を構成する。このように、セパレータ単体２０３の外周部２０３ａにシール材２０９を成形することによりセパレータ２１０を得る。
このセパレータ２１０で電解質膜、負極および正極を挟持して燃料電池を組み付ける。この燃料電池内には水素ガス、酸素ガスや生成水が流れるためにセパレータのシール材を良好に成形する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、シール材２０９は薄いシリコーン樹脂製の成形膜であり、溶融状体のシリコーン樹脂をキャビティ２０４に射出した際に、セパレータ単体２０３の表側２０５に表側シール材２０６を成形するとともに、セパレータ単体２０３の裏側２０７に溶融状体のシリコーン樹脂を良好に流し込むためには時間がかかる。このため、セパレータ２１０の製造に時間がかかり、そのことが燃料電池の生産性を上げる妨げになっていた。
【０００８】
加えて、キャビティ２０４にシリコーン樹脂を充填する際に、セパレータ単体２０３の表側２０５から裏側２０７にシリコーン樹脂を流し込むために、例えばセパレータ単体２０３の表側２０５側のみにシリコーン樹脂の射出圧がかかることが考えられる。
よって、セパレータ単体２０３が極薄の板材の場合には、セパレータ単体２０３の剛性に対してシリコーン樹脂の射出圧が大きすぎる虞があり、セパレータ単体２０３に過大な射出圧がかからないように、シリコーン樹脂の射出圧を抑える必要がある。
これにより、セパレータ２１０の製造に時間がかかり、そのことが燃料電池の生産性を上げる妨げになっていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、板状体の両面に成形層を成形したセパレータなどの製造を時間をかけないで製造することができる射出成形方法およびその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、板状体の表面および裏面に射出成形法により成形層を被せる射出成形方法において、前記板状体の表面に対向する表側キャビティ面、この表側キャビティ面に開口させた第１ゲート並びに表側キャビティ面に臨ませた第１圧力センサを有する第１型と、前記板状体の裏面に対向する裏側キャビティ面、この裏側キャビティ面に開口させた第２ゲート、並びに裏側キャビティ面に臨ませた第２圧力センサを有する第２型とを準備し、第１型と第２型とで板状体を挟むことにより、第１型の表側キャビティ面および板状体の表面で表側キャビティを形成するとともに、第２型の裏側キャビティ面および板状体の裏面で裏側キャビティを形成する工程と、第１ゲートを通じて表側キャビティへ樹脂などの成形材を射出するとともに、第２ゲートを通じて裏側キャビティへ成形材を射出し、第１圧力センサの測定値が規定値に達したとき、表側キャビティへの成形材の射出を停止するとともに、第２圧力センサの測定値が規定値に達したとき、裏側キャビティへの成形材の射出を停止して、表・裏側のキャビティに表・裏側の成形層をそれぞれ成形することを特徴とする。
【００１１】
表側キャビティに第１ゲートを臨ませるとともに裏側キャビティに第２ゲートを臨ませて、第１ゲートから表側キャビティへ成形材を射出するとともに、第２ゲートから裏側キャビティへ成形材を射出する。
このように、表・裏側のキャビティへそれぞれ個別の第１、第２のゲートから成形材を射出することで、表・裏側のキャビティに成形材を効率よく導いて表・裏側のキャビティに迅速に充填することができる。
【００１２】
さらに、表・裏側のキャビティの内圧を第１、第２の圧力センサで検出することにより、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことで、表側キャビティおよび裏側キャビティにそれぞれ成形材を好適に充填することができる。
このように、表・裏側のキャビティに成形材を迅速に、かつ好適に充填することができるので、板状体の表面および裏面にそれぞれ表側成形層および裏側成形層を時間をかけないで良好に成形することができる。
【００１３】
加えて、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことができるので、成形材の射出の際に、成形材の流量を制御することにより、表・裏側のキャビティの内圧差をなくすことができる。
【００１４】
請求項２は、第１、第２の型で板状体を挟むことにより板状体の表面と第１型とで表側キャビティを形成するとともに、板状体の裏面と第２型とで裏面キャビティを形成し、表・裏側のキャビティ内に樹脂などの成形材を充填して板状体の表面に表側成形層を成形するとともに裏面に裏面成形層を成形するように構成した射出成形装置であって、前記第１型に、前記表側キャビティに臨む第１ゲート並びに表側キャビティの内圧を測定する第１圧力センサを備え、前記第２型に、前記裏側キャビティに臨む第２ゲート並びに裏側キャビティの内圧を測定する第２圧力センサを備え、前記表側キャビティの内圧が規定値に到達した際に第１圧力センサの信号に基づいて表側キャビティへの成形材の射出を停止させ、前記裏側キャビティの内圧が規定値に到達した際に第２圧力センサの信号に基づいて裏側キャビティへの成形材の射出を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第１型に表側キャビティに臨む第１ゲートを設けるとともに、第２型に裏側キャビティに臨む第２ゲートを設けた。
これにより、表・裏側のキャビティへ第１、第２のゲートから個別に成形材を射出することができるので、表・裏側のキャビティに成形材を効率よく導いて表・裏側のキャビティに迅速に充填することができる。
【００１６】
さらに、第１型に第１圧力センサを設けるとともに、第２型に第２圧力センサを設け、第１、第２の圧力センサで検出した内圧のデータに基づいて表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つ制御手段を設けた。
これにより、表側キャビティおよび裏側キャビティにそれぞれ成形材を好適に充填することができる。
このように、表・裏側のキャビティに成形材を迅速に、かつ好適に充填することができるので、板状体の表面および裏面にそれぞれ表側成形層および裏側成形層を時間をかけないで良好に成形することができる。
【００１７】
加えて、第１、第２の圧力センサおよび制御部を設けることで、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことができるので、成形材の射出の際に、成形材の流量を制御することにより、表・裏側のキャビティの内圧差をなくすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）で成形したセパレータを備えた燃料電池の分解斜視図である。
燃料電池１０は、電解質膜１１の上面１１ａ側と下面１１ｂ側にそれぞれ負極１２と正極１３とを配置し、負極１２に上側のセパレータ１５を重ね合わせるとともに、正極１３に下側のセパレータ１５を重ね合わせたものである。
【００１９】
セパレータ１５は、金属製のセパレータ単体（板状体）１６の外周部１７にシリコーンゴム製のシール材（表側成形層および裏側成形層からなる成形層）１８を備える。
セパレータ単体１６は、外周部１７に水素ガス通路、酸素ガス通路および生成水通路（図示せず）を備える。この外周部１７をシリコーンゴム製のシール材１８で被うことにより、水素ガス通路、酸素ガス通路および生成水通路をシール材１８で被って、水素ガス通路２０・・・、酸素ガス通路２１・・・および生成水通路２２・・・を形成する。
また、シール材１８は、セパレータ１５の中央部１９を囲う突条部２８を一体に形成したものである。
【００２０】
セパレータ単体１６の外周部１７をシール材１８で被うことにより、水素ガス通路２０・・・、酸素ガス通路２１・・・および生成水通路２２・・・をガスや生成水に対して耐食性を備えたものとすることができる。
なお、電解質膜１１は、外周部に水素ガス通路２４・・・、酸素ガス通路２５・・・および生成水通路２６・・・を備える。
【００２１】
この燃料電池１０によれば、水素ガス通路２０・・・，２４・・・を通して水素ガスを矢印Ａの如く供給するとともに、上側のセパレータ１５の中央部１９に向けて矢印Ｂの如く導き、酸素ガス通路２１・・・，２５・・・を通して酸素ガスを矢印Ｃの如く供給するとともに、下側のセパレータ１５の中央部１９に向けて矢印Ｄの如く導くことができる。
【００２２】
これにより、負極１２に含む触媒に水素ガスを接触させるとともに、正極１３に含む触媒に酸素ガスを接触させて電子ｅ−を矢印の如く流して電流を発生させる。
この際に、水素分子と酸素分子とから生成水が生成され、この生成水をセパレータ１５の中央部から矢印Ｅの如く生成水通路２２・・・，２６・・・に導き、生成水通路２２・・・，２６・・・を矢印Ｆの如く流すことができる。
【００２３】
図２は図１の２−２線断面図であり、セパレータ１５の外周部１７の断面を示す。
セパレータ１５は、セパレータ単体１６の外周部１７にシール材１８を被せたものである。
具体的には、セパレータ単体１６の外周部１７において、セパレータ単体１６の表面３１に表側成形層（シール材１８の表面側の部位）３２を成形するとともに、セパレータ単体１６の裏面３３に裏側成形層（シール材１８の裏面側の部位）３４を成形したものである。
【００２４】
表側成形層３２は、セパレータ単体１６の中央部１９を囲う突条部２８を一体に備えるとともに、図１に示す水素ガス通路２０、酸素ガス通路２１や生成水通路２２などの通路を構成する隆起３６を備える。
【００２５】
図３は本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を示す概略断面図である。射出成形装置４０は、上下に矢印の如く昇降可能に第１型４１を備え、この第１型４１に第１射出手段４２を備え、第１型４１の下方に配置して第１型４１と型締め可能な第２型４３を備え、この第２型４３に第２射出手段４４を備え、第１、第２の射出手段４２，４４を作動させるエア供給手段４５を備え、このエア供給手段４５からエアを第１、第２の射出手段４２，４４に供給する状態と、供給しない状態とに制御可能な制御手段４６を備える。
【００２６】
第１型４１は、第２型４３に対向する面に表側キャビティ面５０を備える。第１型４１および第２型４３を型締めして、第１型４１と第２型４３とでセパレータ単体１６を挟持することにより、表側キャビティ面５０とセパレータ単体１６の表面３１とで表側キャビティ５１（図４（ｂ）参照）を形成する。
加えて、第１型４１は、表面キャビティ面５０に開口する第１ゲート５２並びに表側キャビティ５１の内圧を測定する第１圧力センサ５３を備える。
【００２７】
第１ゲート５２には第１射出手段４２が連通されている。この射出手段４２は、第１ゲート５２に連通する供給路５５を備え、この供給路５５に連通する射出シリンダ５６を備え、射出シリンダ５６内にプランジャ５７を移動自在に配置し、このプランジャ５７をロッド５８を介してピストン５９に連結し、このピストン５９をシリンダ６０内に移動自在に配置する。
また、射出シリンダ５６にはホッパ６１の出口を連通し、ホッパ６１内の樹脂材、一例として溶融状態のシリコーンゴム（成形材）６２を射出シリンダ５６内に供給することができる。
【００２８】
ホッパ６１内のシリコーンゴム６２、すなわち溶融状体のシリコーンゴム６２を出口から射出シリンダ５６内に供給した後、エア供給手段４５でピストン５９を矢印の方向に移動することによりプランジャ５７を押し出し、射出シリンダ５６内のシリコーンゴム６２を第１ゲート５２を通して、表側キャビティ５１（図４（ｂ）参照）内に射出することができる。
【００２９】
第２型４３は、第１型４１に対向する面に裏側キャビティ面６５を備える。第１型４１および第２型４３を型締めして、第１型４１と第２型４３とでセパレータ単体１６を挟持することにより、裏側キャビティ面６５とセパレータ単体１６の裏面３３とで裏側キャビティ６６（図４（ｂ）参照）を形成する。
加えて、第２型４３は、裏面キャビティ面６５に開口する第２ゲート６７並びに裏側キャビティ６６の内圧を測定する第２圧力センサ６８を備える。
【００３０】
第２ゲート６７には第２射出手段４４が連通されている。この第２射出手段４４は、第１射出手段４２と同様に、第２ゲート６７に連通する供給路７１を備え、この供給路７１に連通する射出シリンダ７２を備え、射出シリンダ７２内にプランジャ７３を移動自在に配置し、このプランジャ７３をロッド７４を介してピストン７５に連結し、このピストン７５をシリンダ７６内に移動自在に配置する。
また、射出シリンダ７２にはホッパ７７の出口を連通し、ホッパ７７内の樹脂材、一例として溶融状態のシリコーンゴム（成形材）６２を射出シリンダ６２内に供給することができる。
【００３１】
ホッパ６１内のシリコーンゴム６２、すなわち溶融状体のシリコーンゴム６２を出口から射出シリンダ７２内に供給した後、エア供給手段４５でピストン７５を矢印の方向に移動することによりプランジャ７３を押し出し、射出シリンダ７２内のシリコーンゴム６２を第２ゲート６７を通して、裏側キャビティ６６（図４（ｂ）に示す）内に射出することができる。
【００３２】
エア供給手段４５は、エア供給源８０を第１エア流路８１を介して第１射出手段４２のシリンダ６０に連通させ、エア供給源８０を第２エア流路８２を介して第２射出手段４４のシリンダ７６に連通させたものである。
【００３３】
制御手段４６は、第１エア流路８１の途中に第１制御部８５を備え、この第１制御部８５に第１圧力センサ５３をハーネス８７を介して電気的に接続し、第２エア流路８２の途中に第２制御部８６を備え、この第２制御部８６に第２圧力センサ６８をハーネス８８を介して電気的に接続したものである。
【００３４】
第１圧力センサ５３は、表側キャビティ５１（図４（ｂ）参照）の内圧を検出し、第１制御部８５に内圧の検出信号を伝える。
第１制御部８５は、通常状態において第１エア流路８１を開状態に保ち、第１圧力センサ５３からの検出信号に基づいて第１エア流路８１を閉状態に切り換え、または第１エア流路８１の開口率を調整するように構成したものである。
【００３５】
よって、通常状態においてエア供給源８０を駆動することにより、エア供給源８０から吐出したエアを第１エア流路８１の前半、第１制御部８５および第１エア流路８１の後半を経て第１射出手段４２のシリンダ６０に供給する。
これにより、ピストン５９を矢印の方向に移動させてプランジャ５７を押し出し、射出シリンダ５６内のシリコーンゴム６２を第１ゲート５２を通して、表側キャビティ５１（図４（ｂ）に示す）内に射出する。
【００３６】
第２圧力センサ６８は、裏側キャビティ６６（図４（ｂ）参照）の内圧を検出し、第２制御部８６に検出信号を伝える。
第１制御部８６は、通常状態において第２エア流路８２を開状態に保ち、第２圧力センサ６８からの検出信号に基づいて第２エア流路８２を閉状態に切り換え、または第２エア流路８２の開口率を調整するように構成したものである。
【００３７】
よって、通常状態においてエア供給源８０を駆動することにより、エア供給源８０から吐出したエアを第２エア流路８２の前半、第２制御部８６および第２エア流路８２の後半を経て第２射出手段４４のシリンダ７６にエアを供給する。
これにより、ピストン７５を矢印の方向に移動させてプランジャ７３を押し出し、射出シリンダ７２内のシリコーンゴム６２を第２ゲート６７を通して、裏側キャビティ６６（図４（ｂ）に示す）内に射出する。
【００３８】
次に、射出成形装置４０を用いてセパレータ単体１６の外周部１７にシール材１８を成形する射出成形方法について図３〜図５に基づいて説明する。
まず、図３に示す射出成形装置４０、すなわちセパレータ単体１６の表面３１を被う表側キャビティ面５０、表側キャビティ面５０に開口させた第１ゲート５２、並びに表側キャビティ５１（図４（ｂ）参照）の内圧を検出する第１圧力センサ５３を有する第１型４１と、セパレータ単体１６の裏面３３を被う裏側キャビティ面６５、裏側キャビティ面６５に開口させた第２ゲート６７並びに裏側キャビティ６６の内圧を検出する第２圧力センサ６８を有する第２型４３とを準備する。
【００３９】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を用いた射出成形方法を示す第１説明図である
（ａ）において、第２型４３の裏側キャビティ面６５にセパレータ単体１６を載せ、第１型４１を矢印▲１▼の如く下降させることにより、第１、第２の型４１，４３を型締めする。
【００４０】
（ｂ）において、第１型４１と第２型４３とでセパレータ単体１６を挟むことにより、セパレータ単体１６の表面３１と第１型４１の表側キャビティ面５０とで表側キャビティ５１を形成するとともに、セパレータ単体１６の裏面３３と第２型４３の裏側キャビティ面６５とで裏側キャビティ６６を形成する。
【００４１】
次に、エア供給手段４５のエア供給源８０を駆動することにより、エア供給源８０から吐出したエアを第１射出手段４２のシリンダ６０に供給する。ピストン５９が矢印の如く移動し、ピストン５９と一体にプランジャ５７が矢印の如く移動する。
これにより、射出シリンダ５６内の溶融状体のシリコーンゴム６２を、供給路５５および第１ゲート５２を通して矢印▲２▼の如く表側キャビティ５１へ射出する。
この際に、第１圧力センサ５３で表側キャビティ５１の内圧を検出する。
【００４２】
同時に、エア供給源８０から吐出したエアを第２射出手段４４のシリンダ７６に供給する。ピストン７５が矢印の如く移動し、ピストン７５と一体にプランジャ７３が矢印の如く移動する。
これにより、射出シリンダ７２内の溶融状体のシリコーンゴム６２を、供給路７１および第２ゲート６７を通して矢印▲３▼の如く裏側キャビティ６６へ射出する。
この際に、第２圧力センサ６８で裏側キャビティ６６の内圧を検出する。
【００４３】
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を第１、第２の圧力センサ５３，６８で検出することで、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つように、第１、第２のエア流路８１，８２のそれぞれの開口率を第１、第２の制御部８５，８６で調整することができる。
【００４４】
よって、セパレータ単体１６の表面３１および裏面３３に一定の射出圧をかけることができるので、セパレータ単体１６が射出圧で変形することを防止できる。これにより、表・裏側のキャビティ５１，６６にシリコーンゴム６２を通常の射出圧で迅速に充填することができる。
【００４５】
加えて、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つことで、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧差がなくなるようにシリコーンゴム６２の流量を制御しながら、シリコーンゴム６２の射出をおこなうことができる。
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧差をなくすことで、セパレータ単体１６にかかる負荷を軽減させることができる。
【００４６】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を用いた射出成形方法を示す第２説明図である
（ａ）において、溶融状体のシリコーンゴム６２を表側キャビティ５１に規定量充填することにより、表側キャビティ５１の内圧が規定値に達する。このとき、規定値になった内圧を第１圧力センサ５３で検出し、この検出信号を制御手段４５の第１制御部８５に伝える。
【００４７】
この検出信号で第１制御部８５が作動して第１エア流路８１を閉じ、シリンダ６０へのエア供給を停止する。これにより、ピストン５９およびプランジャ５７が停止し、表側キャビティ５１へのシリコーンゴム６２の射出を止める。
これにより、表側キャビティ５１に規定量のシリコーンゴム６２を確実に充填することができ、セパレータ単体１６の表面３１に表側成形層３２を好適に成形することができる。
【００４８】
一方、溶融状体のシリコーンゴム６２を裏側キャビティ６６に規定量充填することにより、裏側キャビティ６６の内圧が規定値に達する。このとき、規定値になった内圧を第２圧力センサ６８で検出し、この検出信号を制御手段４５の第２制御部８６に伝える。
【００４９】
この検出信号で第２制御部８６が作動して第２エア流路８２を閉じ、シリンダ７６へのエア供給を停止する。これにより、ピストン７５およびプランジャ７３が停止し、裏側キャビティ６６へのシリコーンゴム６２の射出を止める。
これにより、裏側キャビティ６６に規定量のシリコーンゴム６２を確実に充填することができ、セパレータ単体１６の裏面３３に裏側成形層３４を好適に成形することができる。
【００５０】
このように、セパレータ単体１６の表面３１に表側成形層３２を好適に成形するとともに、セパレータ単体１６の裏面３３に裏側成形層３４を好適に成形することにより、表・裏側の成形層３２，３４でシール材１８を好適に成形することができる。
シール材１８の成形後、第１型４１を矢印▲４▼の如く移動して、第１、第２型４１，４３を型開きする。
【００５１】
（ｂ）において、第１、第２型４１，４３を型開きすることにより、セパレータ単体１６の外周部１７にシール材１８を被せて得たセパレータ１５を第１、第２型４１，４３から離型する。
これにより、セパレータ１５の製造工程が完了する。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係る第１実施形態によれば、第１ゲート５２から表側キャビティ５１へ溶融状態のシリコーンゴム６２を射出するとともに、第２ゲート６７から裏側キャビティ６６へシリコーンゴム６２を射出することができる。
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６へ第１、第２のゲート５２，６７から個別にシリコーンゴム６２を射出することで、表・裏側のキャビティ５１，６６にシリコーンゴム６２を効率よく導いて表・裏側のキャビティ５１，６６に迅速に充填することができる。
【００５３】
加えて、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を第１、第２の圧力センサ５３，６８で検出することにより、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つことができる。
よって、表側キャビティ５１および裏側キャビティ６６にそれぞれシリコーンゴム６２を好適に充填することができる。
これにより、セパレータ単体１６の表面３１および裏面３３にそれぞれ表側成形層３２および裏側成形層３４を時間をかけないで良好に成形することができる。
【００５４】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の射出成形装置において第１実施形態と同一部材については
図６は本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を示す概略断面図である。
射出成形装置１００は、上下に矢印の如く昇降可能に第１型１０１を備え、この第１型１０１の下方に配置して第１型１０１と型締め可能な第２型１０２を備え、第１型１０１の第１ゲート１０３および第２型１０２の第２ゲート１０４に連通する射出手段１０５を備え、第１、第２のゲート１０３，１０４を開閉する制御手段１０６を備える。
【００５５】
第１型１０１は、第２型１０２に対向する面に表側キャビティ面５０を備える。第１型１０１および第２型１０２を型締めして、第１型１０１と第２型１０２とでセパレータ単体１６を挟持することにより、表側キャビティ面５０とセパレータ単体１６の表面３１とで表側キャビティ５１（図５（ａ）参照）を形成する。
加えて、第１型１０１は、表面キャビティ面５０に開口する第１ゲート１０３並びに表側キャビティ５１の内圧を測定する第１圧力センサ１０７を備える。
【００５６】
第２型１０２は、第１型１０１に対向する面に裏側キャビティ面６５を備える。第１型１０１および第２型１０２を型締めして、第１型１０１と第２型１０２とでセパレータ単体１６を挟持することにより、裏側キャビティ面６５とセパレータ単体１６の裏面３３とで裏側キャビティ６６（図７（ｂ）参照）を形成する。
加えて、第２型１０２は、裏面キャビティ面６５に開口する第２ゲート１０４並びに裏側キャビティ６６の内圧を測定する第２圧力センサ１０８を備える。
【００５７】
第１、第２ゲート１０３，１０４には射出手段１０５が連通されている。この射出手段１０５は、第１ゲート１０３に連通する第１供給路１１０を備え、第２ゲート１０４に連通する第２供給路１１１を備え、第１、第２の供給路１１０，１１１に連通する射出シリンダ１１２を備え、射出シリンダ１１２内にプランジャ１１３を移動自在に配置し、このプランジャ１１３をロッド１１４を介してピストン１１５に連結し、このピストン１１５をシリンダ１１６内に移動自在に配置する。
【００５８】
また、射出シリンダ１１２にはホッパ１１７の出口を連通し、ホッパ１１７内の樹脂材、すなわち溶融状態のシリコーンゴム（成形材）６２を射出シリンダ１１２内に供給することができる。
ホッパ６１内のシリコーンゴム６２、すなわち溶融状体のシリコーンゴム６２を出口から射出シリンダ５６内に供給した後、ピストン１１５を矢印の方向に移動することによりプランジャ１１３を押し出る。
【００５９】
これにより、射出シリンダ１１２内のシリコーンゴム６２を第１ゲート１０３を通して、表側キャビティ５１（図５（ａ）に示す）内に射出するとともに、第２ゲート１０４を通して、裏側キャビティ６６（図５（ａ）に示す）内に射出することができる。
【００６０】
制御手段１０６は、第１ゲート１０３を開閉する第１開閉部１２０を備え、第２ゲート１０４を開閉する第２開閉部１２１を備え、第１、第２の開閉部１２０，１２１にそれぞれ第１、第２のエア流路１２２，１２３を介して制御部１２４を接続し、この制御部１２４にエア供給路１２５を介してエア供給源１２６を接続し、制御部１２４にハーネス１２７，１２８を介して第１、第２の圧力センサ１０７，１０８を電気的に接続したものである。
【００６１】
第１開閉部１２０は、第１ゲート１０３内に第１開閉弁１３１を矢印の如く昇降自在に配置し、第１開閉弁１３１から上方にロッド１３２を延ばし、ロッド１３２の上端にピストン１３３を取り付け、ピストン１３３を摺動自在にシリンダ１３４内に収納したものである。
【００６２】
第２開閉部１２１は、第２ゲート１０４内に第２開閉弁１３６を矢印の如く昇降自在に配置し、第２開閉弁１３６から上方にロッド１３７を延ばし、ロッド１３７の上端にピストン１３８を取り付け、ピストン１３８を摺動自在にシリンダ１３９内に収納したものである。
【００６３】
第１圧力センサ１０７は、表側キャビティ５１（図７（ｂ）参照）の内圧を検出して制御部１２４に検出信号を伝えるものである。
第２圧力センサ１０８は、裏側キャビティ６６（図７（ｂ）参照）の内圧を検出して制御部１２４に検出信号を伝えるものである。
【００６４】
制御部１２４は、通常状態においてエア供給路１２５と第１エア流路１２２とを非連通状態に保つことで、第１開閉弁１３１を待機位置Ｐ１にセットして第１ゲート１０３を開くとともに、エア供給路１２５と第２エア流路１２３とを非連通状態に保つことで、第２開閉弁１３６を待機位置Ｐ２にセットして第２ゲート１０４を開くように構成したものである。
【００６５】
また、制御部１２４は、第１圧力センサ１０７からの検出信号に基づいてエア供給路１２５と第１エア流路１２２とを連通状態に切り換えることで、エア供給源１２６からのエアをシリンダ１３４に導いてピストン１３３を作動させ、第１開閉弁１３１を待機位置Ｐ１から下降させて第１ゲート１０３を閉じるように構成したものである。
【００６６】
さらに、制御部１２４は、第２圧力センサ１０８からの検出信号に基づいてエア供給路１２５と第２エア流路１２３とを連通状態に切り換えることで、エア供給源１２６からのエアをシリンダ１３９に導いてピストン１３８を作動させ、第２開閉弁１３６を待機位置Ｐ２から上昇させて第２ゲート１０４を閉じるように構成したものである。
【００６７】
加えて、制御部１２４は、第１、第２の圧力センサ１０７，１０８からの検出信号に基づいて、表側キャビティ５１および裏側キャビティ６６（図７（ｂ）参照）の内圧が一定になるように、第１、第２の開閉弁１３１，１３６で第１、第２ゲート１０３，１０４の開口率を調整するように構成したものである。
【００６８】
次に、射出成形装置１００を用いてセパレータ単体１６の外周部１７にシール材１８を成形する射出成形方法について図６〜図１０に基づいて説明する。
まず、図６に示す射出成形装置１００、すなわちセパレータ単体１６の表面３１を被う表側キャビティ面５０、表側キャビティ面５０に開口させた第１ゲート１０３、並びに表側キャビティ５１（図７（ｂ）参照）の内圧を検出する第１圧力センサ１０７を有する第１型１０１と、セパレータ単体１６の裏面３３を被う裏側キャビティ面６５、裏側キャビティ面６５に開口させた第２ゲート１０４並びに裏側キャビティ６６の内圧を検出する第２圧力センサ１０８を有する第２型１０２とを準備する。
【００６９】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第１説明図である
（ａ）において、第２型１０２の裏側キャビティ面６５にセパレータ単体１６を載せ、第１型１０１を矢印▲５▼の如く下降させることにより、第１、第２の型１０１，１０２を型締めする。
【００７０】
（ｂ）において、第１型１０１と第２型１０２とでセパレータ単体１６を挟むことにより、セパレータ単体１６の表面３１と第１型４１の表側キャビティ面５０とで表側キャビティ５１を形成するとともに、セパレータ単体１６の裏面３３と第２型１０２の裏側キャビティ面６５とで裏側キャビティ６６を形成する。
【００７１】
図８は本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第２説明図である
次に、射出手段１０５のピストン１１５を矢印の如く移動して、ピストン５９とともにプランジャ１１３を矢印の如く移動する。
【００７２】
これにより、射出シリンダ１１２内の溶融状体のシリコーンゴム６２を、第１供給路１１０、第１ゲート１０３および第１ゲート１０３の先端流路１０３ａを通して矢印▲６▼の如く表側キャビティ５１へ射出する。
この際に、第１圧力センサ１０７で表側キャビティ５１の内圧を検出する。
同時に、射出シリンダ１１２内の溶融状体のシリコーンゴム６２を、第２供給路１１１、第２ゲート１０４および第２ゲート１０４の先端流路１０４ａを通して矢印▲７▼の如く裏側キャビティ６６へ射出する。
この際に、第２圧力センサ１０８で裏側キャビティ６６の内圧を検出する。
【００７３】
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を第１、第２の圧力センサ１０７，１０８で検出することで、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つように、第１、第２のゲート１０３，１０４のそれぞれの開口率を制御部１２４で調整することができる。
【００７４】
よって、セパレータ単体１６の表面３１および裏面３３に一定の射出圧をかけることができるので、セパレータ単体１６が射出圧で変形することを防止できる。これにより、表・裏側のキャビティ５１，６６にシリコーンゴム６２を通常の射出圧で迅速に充填することができる。
【００７５】
加えて、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つことで、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧差がなくなるようにシリコーンゴム６２の流量を制御しながら、シリコーンゴム６２の射出をおこなうことができる。
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧差をなくすことで、セパレータ単体１６にかかる負荷を軽減させることができる。
【００７６】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第３説明図である
（ａ）において、溶融状体のシリコーンゴム６２を表側キャビティ５１に規定量充填することにより、表側キャビティ５１の内圧が規定値に達する。このとき、規定値になった内圧を第１圧力センサ１０７で検出し、この検出信号を制御手段１０６の制御部１２４に伝える。
【００７７】
この検出信号で制御部１２４が作動してエア供給路１２５と第１エア流路１２２とを連通状態に切り換える。エア供給源１２６からのエアをエア供給路１２５および第１エア流路１２２を経てシリンダ１３４に導き、ピストン１３３を作動させる。
【００７８】
ピストン１３３とともにロッド１３２を作動することにより、第１開閉弁１３１を待機位置Ｐ１（図６参照）から下降させて、第１開閉弁１３１で第１ゲート１０３を閉じる。
これにより、表側キャビティ５１に規定量のシリコーンゴム６２を確実に充填することができ、セパレータ単体１６の表面３１に表側成形層３２を好適に成形することができる。
【００７９】
一方、溶融状体のシリコーンゴム６２を裏側キャビティ６６に規定量充填することにより、裏側キャビティ６６の内圧が規定値に達する。このとき、規定値になった内圧を第２圧力センサ１０８で検出し、この検出信号を制御手段１０６の制御部１２４に伝える。
【００８０】
この検出信号で制御部１２４が作動してエア供給路１２５と第２エア流路１２３とを連通状態に切り換える。エア供給源１２６からのエアをエア供給路１２５および第２エア流路１２３を経てシリンダ１３９に導き、ピストン１３８を作動させる。
【００８１】
ピストン１３８とともにロッド１３７を作動することにより、第２開閉弁１３６を待機位置Ｐ２（図６参照）から上昇させて、第２開閉弁１３６で第２ゲート１０４を閉じる。
これにより、裏側キャビティ６６に規定量のシリコーンゴム６２を確実に充填することができ、セパレータ単体１６の裏面３３に裏側成形層３４を好適に成形することができる。
【００８２】
このように、セパレータ単体１６の表面３１に表側成形層３２を好適に成形するとともに、セパレータ単体１６の裏面３３に裏側成形層３４を好適に成形することにより、表・裏側の成形層３２，３４でシール材１８を好適に成形することができる。
シール材１８の成形後、第１型１０１を矢印▲８▼の如く移動して、第１、第２型１０１，１０２を型開きする。
【００８３】
図１０は本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第４説明図である
第１、第２型１０１，１０２を型開きすることにより、セパレータ単体１６の外周部１７にシール材１８を被せて得たセパレータ１５を第１、第２型１０１，１０２から離型する。
これにより、セパレータ１５の製造工程が完了する。
【００８４】
以上説明したように、本発明に係る第２実施形態によれば、第１ゲート１０３から表側キャビティ５１へ溶融状態のシリコーンゴム６２を射出するとともに、第２ゲート１０４から裏側キャビティ６６へシリコーンゴム６２を射出することができる。
【００８５】
このように、表・裏側のキャビティ５１，６６へ第１、第２のゲート１０３，１０４から個別にシリコーンゴム６２を射出することで、表・裏側のキャビティ５１，６６にシリコーンゴム６２を効率よく導いて表・裏側のキャビティ５１，６６に迅速に充填することができる。
【００８６】
加えて、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を第１、第２の圧力センサ１０７，１０８で検出することにより、表・裏側のキャビティ５１，６６の内圧を一定に保つことができる。
よって、表側キャビティ５１および裏側キャビティ６６にそれぞれシリコーンゴム６２を好適に充填することができる。
これにより、セパレータ単体１６の表面３１および裏面３３にそれぞれ表側成形層３２および裏側成形層３４を時間をかけないで良好に成形することができる。
【００８７】
なお、前記実施形態では、成形材としてシリコーンゴム５９を使用する例について説明したが、これに限らないで、その他のゴム材や樹脂材などを使用することも可能である。
また、前記実施形態では、板状体としてセパレータ単体１６を例に説明したが、板状体はこれに限らないで、その他の板材に適用することも可能である。
【００８８】
さらに、前記実施形態では、第１〜第２の型４１，４３を水平に配置し、第１型４１を上下方向に移動して型締め・型開きをおこなう射出成形装置４０に本発明を適用した例について説明したが、これに限らないで、第１〜第２の型４１，４３を垂直に配置し、第１型４１を横方向に水平に移動することで、型締め・型開きをおこなう射出成形装置に適用することも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、表側キャビティに第１ゲートを臨ませるとともに裏側キャビティに第２ゲートを臨ませて、第１ゲートから表側キャビティへ成形材を射出するとともに、第２ゲートから裏側キャビティへ成形材を射出する。
このように、表・裏側のキャビティへそれぞれ個別の第１、第２のゲートから成形材を射出することで、表・裏側のキャビティに成形材を効率よく導いて表・裏側のキャビティに迅速に充填することができる。
【００９０】
さらに、表・裏側のキャビティの内圧を第１、第２の圧力センサで検出することにより、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことができる。よって、表側キャビティおよび裏側キャビティにそれぞれ成形材を好適に充填することができる。
このように、表・裏側のキャビティに成形材を迅速に、かつ好適に充填することができるので、板状体の表面および裏面にそれぞれ表側成形層および裏側成形層を時間をかけないで良好に成形することができ、生産性を高めることができる。
【００９１】
加えて、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことで、表・裏側のキャビティの内圧差がなくなるように成形材の流量を制御しながら、成形材の射出をおこなうことができる。
このように、表・裏側のキャビティの内圧差をなくすことで、板状体にかかる負荷を軽減させることができる。
【００９２】
請求項２は、第１型に表側キャビティに臨む第１ゲートを設けるとともに、第２型に裏側キャビティに臨む第２ゲートを設けた。
これにより、表・裏側のキャビティへ第１、第２のゲートから個別に成形材を射出することができるので、表・裏側のキャビティに成形材を効率よく導いて表・裏側のキャビティに迅速に充填することができる。
【００９３】
さらに、第１型に第１圧力センサを設けるとともに、第２型に第２圧力センサを設け、第１、第２の圧力センサで検出した内圧のデータに基づいて表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つ制御手段を設けた。
これにより、表側キャビティおよび裏側キャビティにそれぞれ成形材を好適に充填することができる。
【００９４】
このように、表・裏側のキャビティに成形材を迅速に、かつ好適に充填することができるので、板状体の表面および裏面にそれぞれ表側成形層および裏側成形層を時間をかけないで良好に成形することができ、生産性を高めることができる。
【００９５】
加えて、第１、第２の圧力センサおよび制御部を設けることで、表・裏側のキャビティの内圧を一定に保つことができるので、表・裏側のキャビティの内圧差がなくなるように成形材の流量を制御しながら、成形材の射出をおこなうことができる。
このように、表・裏側のキャビティの内圧差をなくすことで、板状体にかかる負荷を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）で成形したセパレータを備えた燃料電池の分解斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を示す概略断面図
【図４】本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を用いた射出成形方法を示す第１説明図
【図５】本発明に係る射出成形装置（第１実施形態）を用いた射出成形方法を示す第２説明図
【図６】本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を示す概略断面図
【図７】本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第１説明図
【図８】本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第２説明図
【図９】本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第３説明図
【図１０】本発明に係る射出成形装置（第２実施形態）を用いた射出成形方法を示す第４説明図
【図１１】燃料電池用セパレータの外周部にシール材を成形する従来例を示す断面図
【符号の説明】
１５…セパレータ、１６…セパレータ単体（板状体）、１７…外周部、１８…シール材（表側成形層及び裏側成形層からなる成形層）、３１…表面、３２…表側成形層、３３…裏面、３４…裏側成形層、４０，１００…射出成形装置、４１，１０１…第１型、４３，１０２…第２型、４６，１０６…制御手段、５０…表側キャビティ面、５０…表側キャビティ、５２，１０３…第１ゲート、５３，１０７…第１圧力センサ、６２…溶融状態のシリコーンゴム（成形材）、６５…裏側キャビティ面、６６…裏側キャビティ、６７，１０４…第２ゲート、６８，１０８…第２圧力センサ。
【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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