成形機
【課題】 カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、成形品の密度を均一にすること。
【解決手段】 カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に成形原料を供給充填して、金型を振動させる。
【解決手段】 カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に成形原料を供給充填して、金型を振動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料、例えばカーボン微粒子の表面に樹脂をコーティングした成形原料を用いて加熱圧縮成形を行う成形機に係り、特に、燃料電池のセパレータのように、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を成形するのに好適な成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池（例えば、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell））に用いられるセパレータには、その両面に複数の溝が形成されたものがあり、このような、燃料電池のセパレータの作製手法としては、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を、成形機で加熱圧縮成形することによりセパレータを得る手法がある。
【０００３】
図９は、その表裏に複数の溝を有するセパレータを、粉末状の成形原料を加熱圧縮成形することによって作製する、従来の手法を示す図である。
【０００４】
図９において、１０１は、図示せぬ固定ダイプレートに搭載された固定側金型、１０１ｂは、セパレータの一面に複数の溝を形成するために、固定側金型１０１の凹部１０１ａの底面に形成された複数の突条、１０２は、図示せぬ可動ダイプレートに搭載され、可動ダイプレートと共に上下動する可動側金型、１０２ｂは、セパレータの他の一面に複数の溝を形成するために、可動側金型１０２の凸部１０２ａの表面に形成された複数の突条、１０３は、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料である。
【０００５】
図９に示す従来の手法では、図示せぬ型開き状態において、適宜の手段により一定量の成形原料１０３が固定側金型１０１の凹部１０１ａに供給充填され、この後、型閉じ（型締め）動作が開始されて、可動側金型１０２が固定側金型１０１に向かって下降する（図９の（ａ））。型閉じ動作が進行すると、可動側金型１０２の突条１０２ｂの表面が成形原料１０３の表面に接触し（図９の（ｂ））、次に、突条１０２ｂが成形原料１０３内に食い込み、ＰＬ面（金型パーティングライン面）が閉じられた型閉じ完了状態（型締め状態では）では、成形原料１０３はセパレータの厚みに相当する厚みまで圧縮され（図９の（ｃ））、この状態で所定時間の間加熱を行うことで、図９の（ｃ）に示すような成形品としてのセパレータ１０４を得るようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
成形品をフェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂を用いて成形する場合、一般的に加熱圧縮成形法が用いられ、この加熱圧縮成形法は、熱可塑性樹脂を用いる射出成形法に較べると、１成形サイクル時間は長いものの、射出成形法のように溶融樹脂が射出されると即座にその表面がスキン層として固化し始めることがないので、薄肉でかつ多数の溝が有する燃料電池のセパレータなどへの適用では、金型転写性の面で優れている。
【０００７】
ところで、図９に示した従来の手法では、図９の（ａ）に示す状態では、固定側金型１０１の突条１０１ｂの間には成形原料１０３が入り込んでいるが、可動側金型１０２側には未だ成形原料１０３は非接触状態にあり、この状態から型閉じ動作の進行に伴い、可動側金型１０２の突条１０２ｂが成形原料１０３内に食い込みことになるので、このような成形原料１０３への圧縮過程で成形原料１０３に密な部分と粗な部分とを生じて、成形品としてのセパレータ１０４の密度が不均一になるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、成形品の密度を均一にして、良品成形を達成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記した目的を達成するため、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に成形原料を供給充填して、金型を振動させるように、構成する。
【発明の効果】
【００１０】
固定側金型と可動側金型とで形成される、例えばその上面のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態（例えば、成形品の全体厚みの略３倍程度の厚み）で、この閉空間内に上方から粉末状の成形原料を供給充填して、金型を振動させると、固定側金型の突条間の隙間および可動側金型の突条間の隙間の隅々まで成形原料が均一に行き渡り、閉空間内の成形原料の密度（粉末密度）を均一な状態とすることができる。したがって、この均一な密度の粉末状の成形原料を圧縮して加熱して得られる成形品は、可及的に均一な密度をもつものとなり、品質に優れた成形品を得ることができる。また、固定側金型と可動側金型とで形成される閉空間を、その上面のみが開放された閉空間として、この閉空間内に上方から粉末状の成形原料を供給充填するようになすと、成形原料の供給の途上で固定側金型と可動側金型とを振動させることで、成形原料の供給充填の完了時点では成形原料の密度は概ね均一なものとなっているので、成形原料の供給充填の完了後の金型振動時間をごく短時間で済ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１〜図８は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による成形機に係り、図１は、本実施形態の成形機の要部構成を上面から見た説明図である。なお、本実施形態は、成形品としてその両面に複数の溝をもつ板状のセパレータ（燃料電池のセパレータ）を、加熱圧縮成形により成形する成形機への適用例である。
【００１２】
図１において、１は固定ダイプレート、２は、タイバー３に挿通・案内されて図示左右方向に前後進可能な可動ダイプレート、４は、図示せぬ保持プレート（テールストック）に搭載された型開閉用サーボモータ、５は、図示せぬ保持プレートにその回転部を回転可能に保持され、型開閉用サーボモータ４の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、６は、図示せぬ保持プレートと可動ダイプレート２とにそれぞれ連結され、ボールネジ機構５の直線運動部により伸張または折り畳み駆動されて、可動ダイプレート２を図示左右方向に前後進駆動するトグルリンク機構、７は、固定ダイプレート１に搭載された固定側金型、８は、可動ダイプレート２に搭載された可動側金型（図１では可動側金型８の一部を破断して示してある）、９は、固定ダイプレート１に搭載され、図示していないが振動発生用サーボモータと該サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構と該ボールネジ機構で微小往復駆動されて固定側金型７に衝合する微小往復動部材とを備えた、固定側金型７に振動を与えるための振動発生部、１０は、可動ダイプレート２に搭載され、図示していないが振動発生用サーボモータと該サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構と該ボールネジ機構で微小往復駆動されて可動側金型８に衝合する微小往復動部材とを備えた、可動側金型８に振動を与えるための振動発生部、１１は、固定側金型７と可動側金型８とで形成されるその上面のみが開放された閉空間内に、該閉空間の上方から形成原料（カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料）を供給充填する成形原料供給装置、１２は、例えば固定ダイプレート１に搭載され、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の開放された上面（すなわち、ここでは可動側金型８の上面開口）に、閉塞用金型を嵌め込んだり嵌め込んだ閉塞用金型を取り外す閉塞部材着脱装置である。
【００１３】
図２は本実施形態の固定側金型７を示す図で、図２の（ａ）は固定側金型７の上面図、図２の（ｂ）は図２の（ａ）の左側面図である。図２において、７ａは固定側金型７の凸部、７ｂは、セパレータの一面に複数の溝を形成するために、凸部７ａの表面上に形成された複数の突条である。
【００１４】
図３は本実施形態の可動側金型８を示す図で、図３の（ａ）は可動側金型８の上面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）の右側面図である。図３において、８ａは可動側金型８の凹部、８ｂは、セパレータの他の一面に複数の溝を形成するために、凹部８ａの底面に形成された複数の突条、８ｃは、凹部８ａと連通するように可動側金型８の上面に形成された上面開口である。凹部８ａには、固定側金型７の凸部７ａが入れ／出し可能となっており、上面開口８ｃには、閉塞部材着脱装置１２により閉塞用金型（これについては後述する）が、嵌め込み／取り外し可能となっている。
【００１５】
図４は本実施形態の成形原料供給装置１１を示す図で、本実施形態の成形原料供給装置１１は、図１に示すように、成形機の横型の（可動ダイプレートの移動方向が水平方向の）型開閉系メカニズムの側方に配置されている。
【００１６】
図４において、２１は、成形原料供給装置１１の全体を保持した適宜のベース部材、２２は、ベース部材２１上に設けられ、成形原料供給装置１１の主体部を図４において左右方向（図１において上下方向）に移送する、例えばサーボモータを駆動源とするＹ方向駆動部、２３は、Ｙ方向駆動部２２の可動部材上に設けられ、成形原料供給装置１１の主体部を高さ方向に上下動させる、例えばサーボモータを駆動源とするＺ方向駆動部、２４は、Ｚ方向駆動部２３の可動部材上に取り付けられた保持ブロック、２５は、保持ブロック２４に取り付けられたスリーブ、２６は、スリーブ２５の先端に取り付けられた第１の原料供給筒、２７は、スリーブ２５に支持材２８を介して保持され、第１の原料供給筒２６から落下してくる成形原料を、１成形サイクル分の分量に相当する量だけ計量して、計量した成形原料を例えば電磁駆動される開閉扉を通じて所定のタイミングで落下させる計量供給部、２９は、計量供給部２７に接続され、計量供給部２７から落下してくる成形原料を、固定側金型７と可動側金型８とで形成される上面が開放された閉空間内に供給充填するための第２の原料供給筒、３０は、スリーブ２５内に回転可能に保持された原料搬送用のスクリュー、３１は、スクリュー３０の基端部に固着されるとともに、保持ブロック２４に軸受けを介して回転可能に保持された回転体、３２は、回転体３１に固着されるとともに、図示せぬサーボモータの回転が伝達される被動プーリ、３３は、図示せぬ形成原料貯蔵部から例えば搬送チューブなどを通して成形原料が導入されるホッパー、２４ａ、２５ａは、ホッパー３３からの成形原料をスリーブ２５の基部側内部に導入するために、保持ブロック２４、スリーブ２５にそれぞれ穿設された原料導入穴である。
【００１７】
図４に示す構成において、ホッパー３３からスリーブ２５の基部側内部に落下した成形原料は、図示せぬサーボモータによって被動プーリ３２、回転体３１を介してスクリュー３０が所定方向に回転駆動されることで、スクリュー３０のネジ送り作用によってスクリュー３０の前方側に移送され、第１の原料供給筒２６を経て計量供給部２７に送り込まれて、計量供給部２７によって１成形サイクル分の分量に相当する量の成形原料が計量される。そして、金型内への成形原料の供給タイミングに至ると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させ、第２の原料供給筒２９を通じて成形原料が金型内に供給充填される。
【００１８】
また、図４に示す構成において、成形原料の金型内への供給充填の前の所定時点に至ると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が図４で左方向に前進駆動され、次に、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が下降駆動されて、これにより、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端を、可動側金型８の前記した上面開口８ｃ内に位置付けるようになっている（後述する図６参照）。この後、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させると同時に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が前後進駆動されて、第２の原料供給筒２９の先端を上面開口８ｃの長手方向に沿って往復動させて、これにより、固定側金型７と可動側金型８とで形成される上面が開放された閉空間内に、成形原料を均等に供給充填するようになっている。そして、成形原料の金型内への供給充填が完了すると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が上昇駆動されて、これにより、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端を、可動側金型８の上面開口８ｃから離脱させ、次に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部を図４で右方向に後退駆動させて、成形原料供給装置１１を所定の待機状態におくようになっている。
【００１９】
図５は、本実施形態の固定側金型７と可動側金型８との関係が、成形原料の供給受け入れ状態にある際の、固定側金型７と可動側金型８とを示す断正面図である。可動ダイプレート２が型閉じ方向に移送されて、これにより、可動側金型８の凹部８ａ内に固定側金型７の凸部７ａが所定量入り込んだ図５に示す状態に至ると、型閉じ動作は一旦中断される。このとき、固定側金型７と可動側金型８とにより、その上面のみが開放された閉空間４１が形成され、この閉空間４１の厚みＳは、成形品としてのセパレータの全厚みの略３倍となるようにされている。また、この状態においては、上記の閉空間４１の開放面である可動側金型８の上面開口８ｃの長手方向中心線の延長方向（図５で紙面に対して奥行き方向である）に、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の中心線が一致するようになっている。さらにまた、この状態においては、前記した閉塞部材着脱装置１２によって持ち運ばれる後記する閉塞用金型は、上記の閉空間４１の開放面（可動側金型８の上面開口８ｃ）から待避した待機状態におかれている。
【００２０】
なお、図５および後記する図６、図７において、８ｃ−１は、可動側金型８の上面開口８ｃに設けたテーパー面であり、このテーパー面８ｃ−１は、図１、図３では図示を割愛してある。
【００２１】
図６は、固定側金型７と可動側金型８とで形づくられる厚みがＳの前記閉空間４１内に、成形原料供給装置１１により成形原料を供給する動作を示す図である。図５の状態から、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が前進駆動され（図６で紙面の裏から表に向かう方向）、次に、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が下降駆動されて、図６に示すように、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端が可動側金型８の上面開口８ｃ内に位置付けられる。然る後、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させると同時に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部を前後進駆動して、第２の原料供給筒２９の先端を上面開口８ｃの長手方向に沿って往復動させ（図６で紙面と直交する方向）、これにより、前記閉空間４１内に成形原料を均等に供給充填する。この成形原料の閉空間４１内への供給充填の開始と同時に、前記した振動発生部９、１０によって、固定側金型７および可動側金型８を、例えば数１０μｍのストロークでかつ数１０Ｈｚ程度の往復周期で高速に振動させ、これによって、固定側金型７の突条７ｂ間の隙間および可動側金型８の突条８ｂ間の隙間の隅々まで成形原料を均一に行き渡らせるとともに、閉空間４１内の成形原料の密度（粉末密度）を均一な状態となるようにする。この固定側金型７および可動側金型８の振動は、成形原料の閉空間４１内への供給充填後も、数秒程度は継続して実行されることが望ましく、こうすることで、閉空間４１内の成形原料の密度（粉末密度）をより均一な状態とすることができる。
【００２２】
閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、また、固定側金型７および可動側金型８への振動付与を終了させた後、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が上昇駆動され、次に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が後退駆動されて（図６で紙面の表から裏に向かう方向）、成形原料供給装置１１は所定の待機状態におかれる。
【００２３】
図７は、閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、成形原料供給装置１１が所定の待機状態へ移行した後、閉塞部材着脱装置１２によって、閉空間４１の開放面（可動側金型８の上面開口８ｃ）に閉塞用金型を嵌め込む動作を示す図である。閉塞部材着脱装置１２は、図示していないが、水平往復動機構と、該水平往復動機構の水平直線移動する水平移動部に設けられた上昇／下降機構と、該上昇／下降機構の上下移動部に例えば磁力により保持可能な閉塞用金型とを、具備したものとなっており、図７では、閉塞用金型５１のみを図示してある。
【００２４】
閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、成形原料供給装置１１が所定の待機状態へ移行すると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、閉塞部材着脱装置１２は、水平往復動機構の水平移動部を図７で左方向に移動させ、次に、上昇／下降機構の上下移動部を下降させ、上下移動部に保持した閉塞用金型５１を可動側金型８の上面開口８ｃ（閉空間４１の開放面）に嵌め込んだ後、上下移動部による閉塞用金型５１の保持を解除し、然る後、上昇／下降機構の上下移動部を上昇させる。これにより、成形原料が満たされた閉空間４１は完全な密閉空間となる。
【００２５】
成形原料が満たされた閉空間４１を完全な密閉空間とした後、成形機の図示せぬコントローラは、型開閉用サーボモータ４を駆動制御して、可動ダイプレート２を型閉じ方向に移送し、可動側金型８をセパレータの形状を規定する位置（成形空間の厚みがセパレータの厚みとなる位置）まで移動させて、固定側金型７と可動側金型８のＰＬ面を閉じ切るとともに、所期の型締め力を発生させて、成形空間内の成形原料に圧縮力を付与する。また、この型締め状態では、両金型７、８に内蔵された図示せぬヒータにより成形空間内の成形原料を所定温度で加熱する。このような、加熱圧縮を例えば５分間程度行うことにより、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料は、完全に一体化し、この後、所定の冷却時間をおくことにより、成形品としての導電性をもつセパレータが作製される。
【００２６】
上記の冷却が終了した後、閉塞部材着脱装置１２の上昇／下降機構の上下移動部を下降させて、上下移動部により閉塞用金型５１を保持させ、次に、上下移動部を上昇させることにより、閉塞用金型５１は可動側金型８の上面開口８ｃから取り外され、然る後、閉塞部材着脱装置１２の水平往復動機構の水平移動部を、図７で右方向に移動させることで、閉塞部材着脱装置１２によって持ち運ばれる閉塞用金型５１は、前記した待機状態におかれる。
【００２７】
図８は、本実施形態の成形機によりセパレータを成形する様子を模式的に示す図である。可動側金型８を型締め方向に移動させ（図８の（ａ））、可動側金型８と固定側金型７とで形成される閉空間４１の厚みが、セパレータの厚みよりも所定量大きな状態となる位置で、可動側金型８を一旦停止させる（図８の（ｂ））。次に、閉空間４１の開放された上面から閉空間４１内へ一定量の成形原料６１を供給充填しつつ、両金型７、８を振動させる（図８の（ｃ））。成形原料６１の供給充填が完了し、両金型７、８への振動付与が終了すると、閉空間４１の上面が閉塞され、可動側金型８はセパレータの形状を規定する位置まで移動して型締め状態となると同時に、両金型７、８により成形原料６１が加熱される（図８の（ｄ））。このような手法をとる本実施形態では、成形原料６１を圧縮する前に、固定側金型７の突条７ｂ間の隙間および可動側金型８の突条８ｂ間の隙間の隅々まで成形原料６１が均一に行き渡り、閉空間４１内の成形原料６１の密度（粉末密度）を均一な状態とすることができる。したがって、この均一な密度の粉末状の成形原料６１を圧縮して加熱して得られるセパレータ６２は、図８の（ｄ）に示すように、可及的に均一な密度をもつものとなり、品質に優れたセパレータを得ることができる。
【００２８】
なお、上述した実施形態では、固定側金型７に凸部７ａを設け、可動側金型８に凹部８ａと上面開口８ｃを設けた構成としているが、上述した実施形態の形状の固定側金型を可動側金型とし、上述した実施形態の形状の可動側金型を固定側金型としてよい。
【００２９】
また、上述した実施形態では、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の上面全体を開放した構成としたが、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の上面の一部のみを開放して（つまり、上述した実施形態の可動側金型８の上面開口８ｃの長さを小さくして）、この開放部位から閉空間内に成形原料を供給充填するようにしてもよい。
【００３０】
また、上述した実施形態では、粉末搬送用のスクリューを用いた成形原料供給装置１１の例を示したが、成形原料供給装置はこれに限るものではなく、１成形サイクル分の計量した一定量の成形原料を、１成形サイクル毎に、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間内に、自動的に供給充填可能な構成であれば、どのような構成の成形原料供給装置でも採用可能である。
【００３１】
また、上述した実施形態では、水平往復動機構と上昇／下降機構とをもつ閉塞部材着脱装置１２の例を示したが、閉塞用金型またはこれと同等の機能の部材を、閉空間の開放面に嵌め込み／取り外しできるものであれば、どのような構成の閉塞部材着脱装置でも採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形機の要部構成を上面から見た説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形機の固定側金型を示す上面図および左側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る成形機の可動側金型を示す上面図および右側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る成形機で用いる成形原料供給装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形原料の供給受け入れ状態にある際の金型などを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形原料供給装置の動作を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る成形機における、閉塞部材着脱装置の動作を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形プロセスの概略を示す説明図である。
【図９】従来技術による加熱圧縮成形の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 固定ダイプレート
２ 可動ダイプレート
３ タイバー
４ 型開閉用サーボモータ
５ ボールネジ機構
６ トグルリンク機構
７ 固定側金型
７ａ 凸部
７ｂ 突条
８ 可動側金型
８ａ 凹部
８ｂ 突条
８ｃ 上面開口
９、１０ 振動発生部
１１ 成形原料供給装置
１２ 閉塞部材着脱装置
２１ ベース部材
２２ Ｙ方向駆動部
２３ Ｚ方向駆動部
２４ 保持ブロック
２４ａ 原料導入穴
２５ スリーブ
２５ａ 原料導入穴
２６ 第１の原料供給筒
２７ 計量供給部
２８ 支持材
２９ 第２の原料供給筒
３０ スクリュー
３１ 回転体
３２ 被動プーリ
３３ ホッパー
４１ 閉空間
５１ 閉塞用金型
６１ 成形原料
６２ セパレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料、例えばカーボン微粒子の表面に樹脂をコーティングした成形原料を用いて加熱圧縮成形を行う成形機に係り、特に、燃料電池のセパレータのように、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を成形するのに好適な成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池（例えば、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell））に用いられるセパレータには、その両面に複数の溝が形成されたものがあり、このような、燃料電池のセパレータの作製手法としては、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を、成形機で加熱圧縮成形することによりセパレータを得る手法がある。
【０００３】
図９は、その表裏に複数の溝を有するセパレータを、粉末状の成形原料を加熱圧縮成形することによって作製する、従来の手法を示す図である。
【０００４】
図９において、１０１は、図示せぬ固定ダイプレートに搭載された固定側金型、１０１ｂは、セパレータの一面に複数の溝を形成するために、固定側金型１０１の凹部１０１ａの底面に形成された複数の突条、１０２は、図示せぬ可動ダイプレートに搭載され、可動ダイプレートと共に上下動する可動側金型、１０２ｂは、セパレータの他の一面に複数の溝を形成するために、可動側金型１０２の凸部１０２ａの表面に形成された複数の突条、１０３は、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料である。
【０００５】
図９に示す従来の手法では、図示せぬ型開き状態において、適宜の手段により一定量の成形原料１０３が固定側金型１０１の凹部１０１ａに供給充填され、この後、型閉じ（型締め）動作が開始されて、可動側金型１０２が固定側金型１０１に向かって下降する（図９の（ａ））。型閉じ動作が進行すると、可動側金型１０２の突条１０２ｂの表面が成形原料１０３の表面に接触し（図９の（ｂ））、次に、突条１０２ｂが成形原料１０３内に食い込み、ＰＬ面（金型パーティングライン面）が閉じられた型閉じ完了状態（型締め状態では）では、成形原料１０３はセパレータの厚みに相当する厚みまで圧縮され（図９の（ｃ））、この状態で所定時間の間加熱を行うことで、図９の（ｃ）に示すような成形品としてのセパレータ１０４を得るようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
成形品をフェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂を用いて成形する場合、一般的に加熱圧縮成形法が用いられ、この加熱圧縮成形法は、熱可塑性樹脂を用いる射出成形法に較べると、１成形サイクル時間は長いものの、射出成形法のように溶融樹脂が射出されると即座にその表面がスキン層として固化し始めることがないので、薄肉でかつ多数の溝が有する燃料電池のセパレータなどへの適用では、金型転写性の面で優れている。
【０００７】
ところで、図９に示した従来の手法では、図９の（ａ）に示す状態では、固定側金型１０１の突条１０１ｂの間には成形原料１０３が入り込んでいるが、可動側金型１０２側には未だ成形原料１０３は非接触状態にあり、この状態から型閉じ動作の進行に伴い、可動側金型１０２の突条１０２ｂが成形原料１０３内に食い込みことになるので、このような成形原料１０３への圧縮過程で成形原料１０３に密な部分と粗な部分とを生じて、成形品としてのセパレータ１０４の密度が不均一になるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、成形品の密度を均一にして、良品成形を達成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記した目的を達成するため、カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に成形原料を供給充填して、金型を振動させるように、構成する。
【発明の効果】
【００１０】
固定側金型と可動側金型とで形成される、例えばその上面のみが開放された閉空間の厚さが、成形品の厚みよりも所定量大きい状態（例えば、成形品の全体厚みの略３倍程度の厚み）で、この閉空間内に上方から粉末状の成形原料を供給充填して、金型を振動させると、固定側金型の突条間の隙間および可動側金型の突条間の隙間の隅々まで成形原料が均一に行き渡り、閉空間内の成形原料の密度（粉末密度）を均一な状態とすることができる。したがって、この均一な密度の粉末状の成形原料を圧縮して加熱して得られる成形品は、可及的に均一な密度をもつものとなり、品質に優れた成形品を得ることができる。また、固定側金型と可動側金型とで形成される閉空間を、その上面のみが開放された閉空間として、この閉空間内に上方から粉末状の成形原料を供給充填するようになすと、成形原料の供給の途上で固定側金型と可動側金型とを振動させることで、成形原料の供給充填の完了時点では成形原料の密度は概ね均一なものとなっているので、成形原料の供給充填の完了後の金型振動時間をごく短時間で済ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１〜図８は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による成形機に係り、図１は、本実施形態の成形機の要部構成を上面から見た説明図である。なお、本実施形態は、成形品としてその両面に複数の溝をもつ板状のセパレータ（燃料電池のセパレータ）を、加熱圧縮成形により成形する成形機への適用例である。
【００１２】
図１において、１は固定ダイプレート、２は、タイバー３に挿通・案内されて図示左右方向に前後進可能な可動ダイプレート、４は、図示せぬ保持プレート（テールストック）に搭載された型開閉用サーボモータ、５は、図示せぬ保持プレートにその回転部を回転可能に保持され、型開閉用サーボモータ４の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、６は、図示せぬ保持プレートと可動ダイプレート２とにそれぞれ連結され、ボールネジ機構５の直線運動部により伸張または折り畳み駆動されて、可動ダイプレート２を図示左右方向に前後進駆動するトグルリンク機構、７は、固定ダイプレート１に搭載された固定側金型、８は、可動ダイプレート２に搭載された可動側金型（図１では可動側金型８の一部を破断して示してある）、９は、固定ダイプレート１に搭載され、図示していないが振動発生用サーボモータと該サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構と該ボールネジ機構で微小往復駆動されて固定側金型７に衝合する微小往復動部材とを備えた、固定側金型７に振動を与えるための振動発生部、１０は、可動ダイプレート２に搭載され、図示していないが振動発生用サーボモータと該サーボモータの回転を直線運動に変換するボールネジ機構と該ボールネジ機構で微小往復駆動されて可動側金型８に衝合する微小往復動部材とを備えた、可動側金型８に振動を与えるための振動発生部、１１は、固定側金型７と可動側金型８とで形成されるその上面のみが開放された閉空間内に、該閉空間の上方から形成原料（カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料）を供給充填する成形原料供給装置、１２は、例えば固定ダイプレート１に搭載され、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の開放された上面（すなわち、ここでは可動側金型８の上面開口）に、閉塞用金型を嵌め込んだり嵌め込んだ閉塞用金型を取り外す閉塞部材着脱装置である。
【００１３】
図２は本実施形態の固定側金型７を示す図で、図２の（ａ）は固定側金型７の上面図、図２の（ｂ）は図２の（ａ）の左側面図である。図２において、７ａは固定側金型７の凸部、７ｂは、セパレータの一面に複数の溝を形成するために、凸部７ａの表面上に形成された複数の突条である。
【００１４】
図３は本実施形態の可動側金型８を示す図で、図３の（ａ）は可動側金型８の上面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）の右側面図である。図３において、８ａは可動側金型８の凹部、８ｂは、セパレータの他の一面に複数の溝を形成するために、凹部８ａの底面に形成された複数の突条、８ｃは、凹部８ａと連通するように可動側金型８の上面に形成された上面開口である。凹部８ａには、固定側金型７の凸部７ａが入れ／出し可能となっており、上面開口８ｃには、閉塞部材着脱装置１２により閉塞用金型（これについては後述する）が、嵌め込み／取り外し可能となっている。
【００１５】
図４は本実施形態の成形原料供給装置１１を示す図で、本実施形態の成形原料供給装置１１は、図１に示すように、成形機の横型の（可動ダイプレートの移動方向が水平方向の）型開閉系メカニズムの側方に配置されている。
【００１６】
図４において、２１は、成形原料供給装置１１の全体を保持した適宜のベース部材、２２は、ベース部材２１上に設けられ、成形原料供給装置１１の主体部を図４において左右方向（図１において上下方向）に移送する、例えばサーボモータを駆動源とするＹ方向駆動部、２３は、Ｙ方向駆動部２２の可動部材上に設けられ、成形原料供給装置１１の主体部を高さ方向に上下動させる、例えばサーボモータを駆動源とするＺ方向駆動部、２４は、Ｚ方向駆動部２３の可動部材上に取り付けられた保持ブロック、２５は、保持ブロック２４に取り付けられたスリーブ、２６は、スリーブ２５の先端に取り付けられた第１の原料供給筒、２７は、スリーブ２５に支持材２８を介して保持され、第１の原料供給筒２６から落下してくる成形原料を、１成形サイクル分の分量に相当する量だけ計量して、計量した成形原料を例えば電磁駆動される開閉扉を通じて所定のタイミングで落下させる計量供給部、２９は、計量供給部２７に接続され、計量供給部２７から落下してくる成形原料を、固定側金型７と可動側金型８とで形成される上面が開放された閉空間内に供給充填するための第２の原料供給筒、３０は、スリーブ２５内に回転可能に保持された原料搬送用のスクリュー、３１は、スクリュー３０の基端部に固着されるとともに、保持ブロック２４に軸受けを介して回転可能に保持された回転体、３２は、回転体３１に固着されるとともに、図示せぬサーボモータの回転が伝達される被動プーリ、３３は、図示せぬ形成原料貯蔵部から例えば搬送チューブなどを通して成形原料が導入されるホッパー、２４ａ、２５ａは、ホッパー３３からの成形原料をスリーブ２５の基部側内部に導入するために、保持ブロック２４、スリーブ２５にそれぞれ穿設された原料導入穴である。
【００１７】
図４に示す構成において、ホッパー３３からスリーブ２５の基部側内部に落下した成形原料は、図示せぬサーボモータによって被動プーリ３２、回転体３１を介してスクリュー３０が所定方向に回転駆動されることで、スクリュー３０のネジ送り作用によってスクリュー３０の前方側に移送され、第１の原料供給筒２６を経て計量供給部２７に送り込まれて、計量供給部２７によって１成形サイクル分の分量に相当する量の成形原料が計量される。そして、金型内への成形原料の供給タイミングに至ると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させ、第２の原料供給筒２９を通じて成形原料が金型内に供給充填される。
【００１８】
また、図４に示す構成において、成形原料の金型内への供給充填の前の所定時点に至ると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が図４で左方向に前進駆動され、次に、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が下降駆動されて、これにより、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端を、可動側金型８の前記した上面開口８ｃ内に位置付けるようになっている（後述する図６参照）。この後、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させると同時に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が前後進駆動されて、第２の原料供給筒２９の先端を上面開口８ｃの長手方向に沿って往復動させて、これにより、固定側金型７と可動側金型８とで形成される上面が開放された閉空間内に、成形原料を均等に供給充填するようになっている。そして、成形原料の金型内への供給充填が完了すると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が上昇駆動されて、これにより、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端を、可動側金型８の上面開口８ｃから離脱させ、次に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部を図４で右方向に後退駆動させて、成形原料供給装置１１を所定の待機状態におくようになっている。
【００１９】
図５は、本実施形態の固定側金型７と可動側金型８との関係が、成形原料の供給受け入れ状態にある際の、固定側金型７と可動側金型８とを示す断正面図である。可動ダイプレート２が型閉じ方向に移送されて、これにより、可動側金型８の凹部８ａ内に固定側金型７の凸部７ａが所定量入り込んだ図５に示す状態に至ると、型閉じ動作は一旦中断される。このとき、固定側金型７と可動側金型８とにより、その上面のみが開放された閉空間４１が形成され、この閉空間４１の厚みＳは、成形品としてのセパレータの全厚みの略３倍となるようにされている。また、この状態においては、上記の閉空間４１の開放面である可動側金型８の上面開口８ｃの長手方向中心線の延長方向（図５で紙面に対して奥行き方向である）に、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の中心線が一致するようになっている。さらにまた、この状態においては、前記した閉塞部材着脱装置１２によって持ち運ばれる後記する閉塞用金型は、上記の閉空間４１の開放面（可動側金型８の上面開口８ｃ）から待避した待機状態におかれている。
【００２０】
なお、図５および後記する図６、図７において、８ｃ−１は、可動側金型８の上面開口８ｃに設けたテーパー面であり、このテーパー面８ｃ−１は、図１、図３では図示を割愛してある。
【００２１】
図６は、固定側金型７と可動側金型８とで形づくられる厚みがＳの前記閉空間４１内に、成形原料供給装置１１により成形原料を供給する動作を示す図である。図５の状態から、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が前進駆動され（図６で紙面の裏から表に向かう方向）、次に、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が下降駆動されて、図６に示すように、成形原料供給装置１１の第２の原料供給筒２９の先端が可動側金型８の上面開口８ｃ内に位置付けられる。然る後、計量供給部２７が計量した成形原料を落下させると同時に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部を前後進駆動して、第２の原料供給筒２９の先端を上面開口８ｃの長手方向に沿って往復動させ（図６で紙面と直交する方向）、これにより、前記閉空間４１内に成形原料を均等に供給充填する。この成形原料の閉空間４１内への供給充填の開始と同時に、前記した振動発生部９、１０によって、固定側金型７および可動側金型８を、例えば数１０μｍのストロークでかつ数１０Ｈｚ程度の往復周期で高速に振動させ、これによって、固定側金型７の突条７ｂ間の隙間および可動側金型８の突条８ｂ間の隙間の隅々まで成形原料を均一に行き渡らせるとともに、閉空間４１内の成形原料の密度（粉末密度）を均一な状態となるようにする。この固定側金型７および可動側金型８の振動は、成形原料の閉空間４１内への供給充填後も、数秒程度は継続して実行されることが望ましく、こうすることで、閉空間４１内の成形原料の密度（粉末密度）をより均一な状態とすることができる。
【００２２】
閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、また、固定側金型７および可動側金型８への振動付与を終了させた後、Ｚ方向駆動部２３によって成形原料供給装置１１の主体部が上昇駆動され、次に、Ｙ方向駆動部２２によって成形原料供給装置１１の主体部が後退駆動されて（図６で紙面の表から裏に向かう方向）、成形原料供給装置１１は所定の待機状態におかれる。
【００２３】
図７は、閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、成形原料供給装置１１が所定の待機状態へ移行した後、閉塞部材着脱装置１２によって、閉空間４１の開放面（可動側金型８の上面開口８ｃ）に閉塞用金型を嵌め込む動作を示す図である。閉塞部材着脱装置１２は、図示していないが、水平往復動機構と、該水平往復動機構の水平直線移動する水平移動部に設けられた上昇／下降機構と、該上昇／下降機構の上下移動部に例えば磁力により保持可能な閉塞用金型とを、具備したものとなっており、図７では、閉塞用金型５１のみを図示してある。
【００２４】
閉空間４１内への成形原料の供給充填が完了し、成形原料供給装置１１が所定の待機状態へ移行すると、成形機の図示せぬコントローラからの指示により、閉塞部材着脱装置１２は、水平往復動機構の水平移動部を図７で左方向に移動させ、次に、上昇／下降機構の上下移動部を下降させ、上下移動部に保持した閉塞用金型５１を可動側金型８の上面開口８ｃ（閉空間４１の開放面）に嵌め込んだ後、上下移動部による閉塞用金型５１の保持を解除し、然る後、上昇／下降機構の上下移動部を上昇させる。これにより、成形原料が満たされた閉空間４１は完全な密閉空間となる。
【００２５】
成形原料が満たされた閉空間４１を完全な密閉空間とした後、成形機の図示せぬコントローラは、型開閉用サーボモータ４を駆動制御して、可動ダイプレート２を型閉じ方向に移送し、可動側金型８をセパレータの形状を規定する位置（成形空間の厚みがセパレータの厚みとなる位置）まで移動させて、固定側金型７と可動側金型８のＰＬ面を閉じ切るとともに、所期の型締め力を発生させて、成形空間内の成形原料に圧縮力を付与する。また、この型締め状態では、両金型７、８に内蔵された図示せぬヒータにより成形空間内の成形原料を所定温度で加熱する。このような、加熱圧縮を例えば５分間程度行うことにより、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしてなる粉末状の成形原料は、完全に一体化し、この後、所定の冷却時間をおくことにより、成形品としての導電性をもつセパレータが作製される。
【００２６】
上記の冷却が終了した後、閉塞部材着脱装置１２の上昇／下降機構の上下移動部を下降させて、上下移動部により閉塞用金型５１を保持させ、次に、上下移動部を上昇させることにより、閉塞用金型５１は可動側金型８の上面開口８ｃから取り外され、然る後、閉塞部材着脱装置１２の水平往復動機構の水平移動部を、図７で右方向に移動させることで、閉塞部材着脱装置１２によって持ち運ばれる閉塞用金型５１は、前記した待機状態におかれる。
【００２７】
図８は、本実施形態の成形機によりセパレータを成形する様子を模式的に示す図である。可動側金型８を型締め方向に移動させ（図８の（ａ））、可動側金型８と固定側金型７とで形成される閉空間４１の厚みが、セパレータの厚みよりも所定量大きな状態となる位置で、可動側金型８を一旦停止させる（図８の（ｂ））。次に、閉空間４１の開放された上面から閉空間４１内へ一定量の成形原料６１を供給充填しつつ、両金型７、８を振動させる（図８の（ｃ））。成形原料６１の供給充填が完了し、両金型７、８への振動付与が終了すると、閉空間４１の上面が閉塞され、可動側金型８はセパレータの形状を規定する位置まで移動して型締め状態となると同時に、両金型７、８により成形原料６１が加熱される（図８の（ｄ））。このような手法をとる本実施形態では、成形原料６１を圧縮する前に、固定側金型７の突条７ｂ間の隙間および可動側金型８の突条８ｂ間の隙間の隅々まで成形原料６１が均一に行き渡り、閉空間４１内の成形原料６１の密度（粉末密度）を均一な状態とすることができる。したがって、この均一な密度の粉末状の成形原料６１を圧縮して加熱して得られるセパレータ６２は、図８の（ｄ）に示すように、可及的に均一な密度をもつものとなり、品質に優れたセパレータを得ることができる。
【００２８】
なお、上述した実施形態では、固定側金型７に凸部７ａを設け、可動側金型８に凹部８ａと上面開口８ｃを設けた構成としているが、上述した実施形態の形状の固定側金型を可動側金型とし、上述した実施形態の形状の可動側金型を固定側金型としてよい。
【００２９】
また、上述した実施形態では、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の上面全体を開放した構成としたが、固定側金型７と可動側金型８とで形成される閉空間の上面の一部のみを開放して（つまり、上述した実施形態の可動側金型８の上面開口８ｃの長さを小さくして）、この開放部位から閉空間内に成形原料を供給充填するようにしてもよい。
【００３０】
また、上述した実施形態では、粉末搬送用のスクリューを用いた成形原料供給装置１１の例を示したが、成形原料供給装置はこれに限るものではなく、１成形サイクル分の計量した一定量の成形原料を、１成形サイクル毎に、固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間内に、自動的に供給充填可能な構成であれば、どのような構成の成形原料供給装置でも採用可能である。
【００３１】
また、上述した実施形態では、水平往復動機構と上昇／下降機構とをもつ閉塞部材着脱装置１２の例を示したが、閉塞用金型またはこれと同等の機能の部材を、閉空間の開放面に嵌め込み／取り外しできるものであれば、どのような構成の閉塞部材着脱装置でも採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形機の要部構成を上面から見た説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る成形機の固定側金型を示す上面図および左側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る成形機の可動側金型を示す上面図および右側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る成形機で用いる成形原料供給装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形原料の供給受け入れ状態にある際の金型などを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形原料供給装置の動作を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る成形機における、閉塞部材着脱装置の動作を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る成形機における、成形プロセスの概略を示す説明図である。
【図９】従来技術による加熱圧縮成形の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 固定ダイプレート
２ 可動ダイプレート
３ タイバー
４ 型開閉用サーボモータ
５ ボールネジ機構
６ トグルリンク機構
７ 固定側金型
７ａ 凸部
７ｂ 突条
８ 可動側金型
８ａ 凹部
８ｂ 突条
８ｃ 上面開口
９、１０ 振動発生部
１１ 成形原料供給装置
１２ 閉塞部材着脱装置
２１ ベース部材
２２ Ｙ方向駆動部
２３ Ｚ方向駆動部
２４ 保持ブロック
２４ａ 原料導入穴
２５ スリーブ
２５ａ 原料導入穴
２６ 第１の原料供給筒
２７ 計量供給部
２８ 支持材
２９ 第２の原料供給筒
３０ スクリュー
３１ 回転体
３２ 被動プーリ
３３ ホッパー
４１ 閉空間
５１ 閉塞用金型
６１ 成形原料
６２ セパレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、
固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、前記成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に前記成形原料を供給充填して、金型を振動させることを特徴とする成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の成形機において、
前記固定側金型と前記可動側金型とを含んで構成される型開閉機構は、前記可動側金型が水平方向に前後進する横型の型開閉機構であり、前記成形原料は、その上面または該上面の一部のみが開放された前記閉空間の上方から該閉空間内に供給充填されることを特徴とする成形機。
【請求項３】
請求項２に記載の成形機において、
その上面または該上面の一部のみが開放された前記閉空間の開放部は、前記成形原料を供給充填した後に閉塞され、この閉塞の後に、前記可動側金型が前記成形品の形状を規定する位置まで移動されることを特徴とする成形機。
【請求項４】
請求項１に記載の成形機において、
前記した金型の振動は、前記成形原料の供給充填の途上および供給充填後の所定期間実行されることを特徴とする成形機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の成形機において、
前記金型の振動の駆動源は、サーボモータであることを特徴とする成形機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の成形機において、
前記成形原料は、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしたものであり、前記成形品は、その表裏に複数の溝を有する燃料電池のセパレータであることを特徴とする成形機。
【請求項１】
カーボンと樹脂とを含んだ粉末状の成形原料を用いて、その両面に複数の溝をもつ板状の成形品を加熱圧縮成形により成形する成形機において、
固定側金型と可動側金型とで形成される一面または該一面の一部のみが開放された閉空間の厚さが、前記成形品の厚みよりも所定量大きい状態で、この閉空間内に前記成形原料を供給充填して、金型を振動させることを特徴とする成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の成形機において、
前記固定側金型と前記可動側金型とを含んで構成される型開閉機構は、前記可動側金型が水平方向に前後進する横型の型開閉機構であり、前記成形原料は、その上面または該上面の一部のみが開放された前記閉空間の上方から該閉空間内に供給充填されることを特徴とする成形機。
【請求項３】
請求項２に記載の成形機において、
その上面または該上面の一部のみが開放された前記閉空間の開放部は、前記成形原料を供給充填した後に閉塞され、この閉塞の後に、前記可動側金型が前記成形品の形状を規定する位置まで移動されることを特徴とする成形機。
【請求項４】
請求項１に記載の成形機において、
前記した金型の振動は、前記成形原料の供給充填の途上および供給充填後の所定期間実行されることを特徴とする成形機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の成形機において、
前記金型の振動の駆動源は、サーボモータであることを特徴とする成形機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の成形機において、
前記成形原料は、カーボン微粒子の表面にフェノール系樹脂をコーティングしたものであり、前記成形品は、その表裏に複数の溝を有する燃料電池のセパレータであることを特徴とする成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２６９１７（Ｐ２００６−２６９１７Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０４５７１（Ｐ２００４−２０４５７１）
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]