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JP7685396B2 - Manufacturing method of gasket - Google Patents
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Description

本発明は、ガスケットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a gasket.

従来、燃料電池に備えられるセパレータなどの基材上に、スクリーン印刷によって表面が平坦なガスケットを製造する方法が知られている。スクリーン印刷においては、短手方向の中央の厚みが薄く、幅方向の両側付近の厚みが厚くなる現象(サドル現象と呼ばれる)が生じることが知られている。このような現象が生じると、密封性が低下してしまうおそれがある。 Conventionally, a method is known in which a gasket with a flat surface is manufactured by screen printing on a substrate such as a separator provided in a fuel cell. It is known that in screen printing, a phenomenon occurs in which the thickness is thin in the center in the short direction and thick near both sides in the width direction (called the saddle phenomenon). When this phenomenon occurs, there is a risk of a decrease in sealing performance.

特開平6-349663号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-349663 特開平8-264374号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-264374 特開2020-138514号公報JP 2020-138514 A 特開2021-32372号公報JP 2021-32372 A

本発明の目的は、ガスケットの厚みを均一化することのできるガスケットの製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a gasket that can make the gasket thickness uniform.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following measures to solve the above problems.

すなわち、本発明のガスケットの製造方法は、
基材表面に接っし、かつガスケットの形成予定領域の両側に沿うように設けられる第1支持部と、第1支持部上に支持される第1スクリーンとを有する第1スクリーン版を用いて、前記基材上にスクリーン印刷によって第1薄膜層を形成する第1工程と、
第1工程後に、第1薄膜層を加熱して架橋を進行させる第2工程と、
第2工程後に、第1薄膜層の両側に沿うように、かつ前記基材表面に接するように配される第2支持部と、第2支持部上に支持される第2スクリーンとを有する第2スクリーン版を用いて、前記基材上にスクリーン印刷によって第1薄膜層を覆うように第2薄膜層を形成する第3工程と、を有し、
第2支持部の厚みは、第1薄膜層の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位の厚み以下で、第1薄膜層の両側に設けられる第2支持部における対向面間の幅は、第1薄膜層の幅以上であることを特徴とする。
That is, the method for producing a gasket of the present invention is as follows:
a first step of forming a first thin film layer on the substrate by screen printing using a first screen plate having a first support portion in contact with a surface of the substrate and disposed along both sides of a region where a gasket is to be formed, and a first screen supported on the first support portion;
a second step of heating the first thin film layer to promote crosslinking after the first step;
a third step of forming a second thin film layer on the substrate by screen printing so as to cover the first thin film layer using a second screen plate having a second support portion arranged along both sides of the first thin film layer and in contact with the substrate surface, and a second screen supported on the second support portion, after the second step;
The thickness of the second support portion is less than or equal to the thickness of the thickest portion near both sides of the first thin film layer in the width direction, and the width between opposing surfaces of the second support portion provided on both sides of the first thin film layer is greater than or equal to the width of the first thin film layer.

本発明によれば、第1薄膜層については、短手方向の中央の厚みが薄く、幅方向の両側付近の厚みが厚くなる現象が生じる。しかしながら、第2工程により第1薄膜層の形状が安定した後に、第3工程によって、上記のように構成される第2スクリーン版を用いて第1薄膜層を覆うように第2薄膜層が形成される。これにより、第1薄膜層における短手方向の中央の厚みの薄い部分と、幅方向の両側付近の厚みが厚い部分の両側が第2薄膜層によって覆われた状態となる。 According to the present invention, the first thin film layer has a phenomenon in which the thickness is thin in the center in the short direction and thick near both sides in the width direction. However, after the shape of the first thin film layer is stabilized in the second process, a second thin film layer is formed in the third process so as to cover the first thin film layer using the second screen plate configured as described above. As a result, the thin part in the center in the short direction of the first thin film layer and both sides of the thick part near both sides in the width direction are covered by the second thin film layer.

第2工程においては、第1薄膜層が完全に硬化せず、かつ、第1薄膜層の形状が崩れない程度まで第1薄膜層の架橋を進行させるとよい。 In the second step, the crosslinking of the first thin film layer should be allowed to proceed to a degree that does not completely harden the first thin film layer and does not lose its shape.

第2支持部の厚みは、第1薄膜層の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位よりも0.01mm以上薄く設定されるとよい。 The thickness of the second support portion should be set to be at least 0.01 mm thinner than the thickest portions near both sides of the first thin film layer in the width direction.

また、第1薄膜層の両側に設けられる第2支持部における対向面間の幅は、第1薄膜層の幅よりも0.05mm以上広く設定されるとよい。 The width between the opposing surfaces of the second support parts provided on both sides of the first thin film layer should be set to be at least 0.05 mm wider than the width of the first thin film layer.

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 The above configurations may be combined as much as possible.

以上説明したように、本発明によれば、ガスケットの厚みを均一化することができる。 As explained above, the present invention makes it possible to make the gasket thickness uniform.

図1は本発明の実施例に係る密封構造の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a sealing structure according to an embodiment of the present invention. 図2は本発明の実施例に係るガスケットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a gasket according to an embodiment of the present invention. 図3は本発明の実施例に係るガスケットの製造方法の製造工程図である。FIG. 3 is a process diagram of the method for producing a gasket according to an embodiment of the present invention. 図4は本発明の実施例に係るガスケットの製造方法の製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the method for manufacturing a gasket according to the embodiment of the present invention.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention.

(実施例)
図1~図4を参照して、本発明の実施例に係るガスケットの製造方法について説明する。なお、本実施例においては、燃料電池における基材としてのセパレータにガスケットを設ける場合について説明する。
(Example)
A method for manufacturing a gasket according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 4. In this embodiment, a case in which a gasket is provided on a separator serving as a base material in a fuel cell will be described.

<密封構造>
図1を参照して、本実施例に係る密封構造について説明する。図1は本発明の実施例に係る密封構造の断面図であり、より具体的には、燃料電池の断面図の一部を示したものである。燃料電池10は、複数の単セルからなるセルスタックとして構成される。単セルは、MEA(Membrane Electrode Assembly)100と、MEA100の両面にそれぞれ設けられる一対のセパレータ200とにより構成される。MEA100は、電解質膜110と、電解質膜110の両面に備えられる一対のガス拡散層120とを備えている。また、基材としてのセパレータ200は、金属やカーボン材料などにより構成される板状の部材である。このセパレータ200には、燃料ガスや酸化剤ガスなどが流れる流路201が形成されている。
<Sealed structure>
The sealing structure according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a cross-sectional view of the sealing structure according to the embodiment of the present invention, and more specifically, shows a part of the cross-sectional view of a fuel cell. The fuel cell 10 is configured as a cell stack consisting of a plurality of unit cells. The unit cell is configured of an MEA (Membrane Electrode Assembly) 100 and a pair of separators 200 provided on both sides of the MEA 100. The MEA 100 includes an electrolyte membrane 110 and a pair of gas diffusion layers 120 provided on both sides of the electrolyte membrane 110. The separator 200 as a substrate is a plate-shaped member made of a metal, a carbon material, or the like. A flow path 201 through which a fuel gas, an oxidizing gas, or the like flows is formed in the separator 200.

そして、単セルには、その外部に燃料ガスや酸化剤ガスなどが漏れるのを防ぐために、ゴム状弾性体製のガスケット210が設けられている。ガスケット210の材料としては、シリコーンゴム(VMQ),フッ素ゴム(FKM),EPDM,ブチルゴムなどを好適
な例として挙げることができる。このガスケット210によって、セパレータ200と電解質膜110との間の隙間が封止される。
The single cell is provided with a gasket 210 made of a rubber-like elastic material to prevent the fuel gas, oxidant gas, etc. from leaking to the outside. Suitable examples of the material for the gasket 210 include silicone rubber (VMQ), fluororubber (FKM), EPDM, and butyl rubber. The gasket 210 seals the gap between the separator 200 and the electrolyte membrane 110.

<ガスケット>
図1及び図2を参照して、ガスケット210について、より詳細に説明する。図2は本発明の実施例に係るセパレータ200に設けられたガスケット210の平面図である。図1中のセパレータ200及びガスケット210の断面図は、図2中のAA断面図に相当す
る。
<Gasket>
The gasket 210 will be described in more detail with reference to Figures 1 and 2. Figure 2 is a plan view of the gasket 210 provided on the separator 200 according to the embodiment of the present invention. The cross-sectional view of the separator 200 and the gasket 210 in Figure 1 corresponds to the cross-sectional view taken along line AA in Figure 2.

セパレータ200には、セパレータ200の表面に形成される流路201と、複数のマニホルド202とが設けられている。マニホルド202は、燃料ガス,酸化剤ガス、及び冷却液などを各セルに分配するために設けられている。 The separator 200 has a flow path 201 formed on the surface of the separator 200 and a number of manifolds 202. The manifolds 202 are provided to distribute fuel gas, oxidizer gas, coolant, etc. to each cell.

そして、上記の燃料ガスなどが外部などに漏れてしまうことを防止するために、流路201が形成されている領域の周囲、及びマニホルド202の周囲に、それぞれガスケット210がセパレータ200に一体的に設けられている。すなわち、ガスケット210は、密封対象領域(流路201が形成された領域、及びマニホルド202が設けられた領域)を取り囲むように、セパレータ200に対して、一体的に設けられている。なお、図2においては、ガスケット210が設けられている部位を太線にて示している。また、本実施例においては、セパレータ200の両面にそれぞれガスケット210が設けられている。 To prevent the fuel gas and the like from leaking to the outside, gaskets 210 are provided integrally with the separator 200 around the area where the flow passage 201 is formed and around the manifold 202. That is, the gaskets 210 are provided integrally with the separator 200 so as to surround the areas to be sealed (the areas where the flow passage 201 is formed and the area where the manifold 202 is provided). In FIG. 2, the areas where the gaskets 210 are provided are indicated by thick lines. In this embodiment, the gaskets 210 are provided on both sides of the separator 200.

<ガスケットの製造方法>
特に、図3及び図4を参照して、本実施例に係るガスケット210の製造方法について説明する。図3及び図4は本発明の実施例に係るガスケットの製造方法の製造工程図であり、各部材を断面図にて示している。
<Manufacturing method of gasket>
In particular, the manufacturing method of the gasket 210 according to this embodiment will be described with reference to Figures 3 and 4. Figures 3 and 4 are manufacturing process diagrams of the manufacturing method of the gasket according to the embodiment of the present invention, and each member is shown in a cross-sectional view.

本実施例に係るガスケット210は、セパレータ200の表面上に、スクリーン印刷によって形成される。また、本実施例に係る製造方法においては、1回目のスクリーン印刷による印刷工程(第1工程)と、加熱工程(第2工程)と、2回目のスクリーン印刷による印刷工程(第3工程)とを有する。以下、工程順に説明する。 The gasket 210 according to this embodiment is formed on the surface of the separator 200 by screen printing. The manufacturing method according to this embodiment includes a printing process (first process) using a first screen print, a heating process (second process), and a printing process (third process) using a second screen print. The steps are explained below in order.

<<第1工程>>
図3は第1工程の説明図である。第1工程においては、第1スクリーン版510を用いて、スクリーン印刷がなされる。第1スクリーン版510は、基材であるセパレータ200の表面に接するように配される第1支持部(マスク)512と、第1支持部512上に支持されるメッシュ状の第1スクリーン511とを備えている。第1支持部512は、図2において、太線で示されるガスケット210の形成予定領域の両側に沿うように設けられる。また、第1支持部512は、乳剤(硬化された乳剤)により構成される。
<<First step>>
3 is an explanatory diagram of the first step. In the first step, screen printing is performed using a first screen plate 510. The first screen plate 510 includes a first support portion (mask) 512 arranged so as to be in contact with the surface of the separator 200, which is a base material, and a mesh-like first screen 511 supported on the first support portion 512. The first support portion 512 is provided so as to be along both sides of the region in which the gasket 210 is to be formed, which is indicated by a thick line in FIG. 2. The first support portion 512 is also made of an emulsion (hardened emulsion).

このように構成される第1スクリーン版510を用いて、セパレータ200の表面上に、スクリーン印刷により第1薄膜層211が形成される。スクリーン印刷においては、まず、第1支持部512がセパレータ200の表面に接するように第1スクリーン版510がセパレータ200上に配される。この状態で、第1スクリーン版510の表面側(第1スクリーン511の表面側)に、ガスケット材料250が供給される(図3(a)参照)。そして、スキージ600が、セパレータ200側に押圧されながら、第1スクリーン511の表面を摺動するように移動する(図中、右方向に移動する)。 Using the first screen plate 510 configured in this manner, the first thin film layer 211 is formed on the surface of the separator 200 by screen printing. In screen printing, the first screen plate 510 is first placed on the separator 200 so that the first support portion 512 is in contact with the surface of the separator 200. In this state, the gasket material 250 is supplied to the surface side of the first screen plate 510 (the surface side of the first screen 511) (see FIG. 3(a)). Then, the squeegee 600 moves so as to slide on the surface of the first screen 511 while being pressed against the separator 200 (moves to the right in the figure).

これにより、スキージ600により押し込まれるガスケット材料250の一部がメッシュ状の第1スクリーン511を通過して、セパレータ200の表面上に押し出される(図3(b)参照)。スキージ600の先端がガスケット210の形成予定領域の両側に設けられた第1支持部512の一方側から他方側に至るまで移動することで、一方側の第1支持部512と他方側の第1支持部512の対向面間の領域全体にガスケット材料250が埋め込まれた状態となる。その後、第1スクリーン版510が取り外されることで、セパレータ200の表面に第1薄膜層211が形成される(図3(c)参照)。 As a result, a portion of the gasket material 250 pushed in by the squeegee 600 passes through the mesh-like first screen 511 and is pushed out onto the surface of the separator 200 (see FIG. 3(b)). The tip of the squeegee 600 moves from one side to the other side of the first support parts 512 provided on both sides of the region where the gasket 210 is to be formed, so that the gasket material 250 is embedded in the entire region between the opposing surfaces of the first support part 512 on one side and the first support part 512 on the other side. The first screen plate 510 is then removed, and the first thin film layer 211 is formed on the surface of the separator 200 (see FIG. 3(c)).

以上のように形成された第1薄膜層211は、いわゆるサドル現象によって、短手方向(幅方向)の中央の厚みが薄く、幅方向の両側付近の厚みが厚くなる。便宜上、第1薄膜
層211の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位の厚みをH11、第1薄膜層211の中央の平坦な部位の厚みをH12とする。また、第1薄膜層211の最大幅(セパレータ200の表面に接する部位の幅)をW1とする。
The first thin film layer 211 formed as described above has a thin thickness in the center in the short side direction (width direction) and a thick thickness near both sides in the width direction due to the so-called saddle phenomenon. For convenience, the thickness of the thickest part near both sides in the width direction of the first thin film layer 211 is defined as H11, and the thickness of the flat part in the center of the first thin film layer 211 is defined as H12. In addition, the maximum width of the first thin film layer 211 (the width of the part in contact with the surface of the separator 200) is defined as W1.

<<第2工程>>
第1工程によって第1薄膜層211が形成された後に、この第1薄膜層211が加熱される。なお、加熱方法については、各種公知技術を適用することができる。この加熱によって、第1薄膜層211は架橋が進行する。ただし、この加熱工程においては、第1薄膜層211を完全に硬化させるのではなく、第1薄膜層の形状が崩れない程度まで第1薄膜層の架橋を進行させるのが望ましい。これにより、第1薄膜層211の形状が安定する。
<<Second process>>
After the first thin film layer 211 is formed in the first step, the first thin film layer 211 is heated. Various known techniques can be used as the heating method. This heating causes crosslinking of the first thin film layer 211 to proceed. However, in this heating step, it is preferable not to completely harden the first thin film layer 211, but to cause crosslinking of the first thin film layer to proceed to an extent that the shape of the first thin film layer is not distorted. This stabilizes the shape of the first thin film layer 211.

<<第3工程>>
図4は第3工程の説明図である。第3工程においては、第2スクリーン版520を用いて、スクリーン印刷がなされる。第2スクリーン版520は、第1薄膜層211の両側に沿うように、かつセパレータ200の表面に接するように配される第2支持部(マスク)522と、第2支持部522上に支持されるメッシュ状の第2スクリーン521とを備えている。なお、第2支持部522においても、図2において、太線で示されるガスケット210の形成予定領域の両側に沿うように設けられる。また、第2支持部522も、乳剤(硬化された乳剤)により構成される。
<<Third step>>
4 is an explanatory diagram of the third step. In the third step, screen printing is performed using a second screen plate 520. The second screen plate 520 includes a second support portion (mask) 522 arranged along both sides of the first thin film layer 211 and in contact with the surface of the separator 200, and a mesh-like second screen 521 supported on the second support portion 522. The second support portion 522 is also provided along both sides of the region where the gasket 210 is to be formed, which is indicated by a thick line in FIG. 2. The second support portion 522 is also made of an emulsion (hardened emulsion).

このように構成される第2スクリーン版520を用いて、セパレータ200の表面上に、スクリーン印刷によって第1薄膜層211を覆うように第2薄膜層212が形成される。スクリーン印刷においては、まず、第2支持部522が第1薄膜層211の両側でセパレータ200の表面に接するように第2スクリーン版520がセパレータ200上に配される。この状態で、第2スクリーン版520の表面側(第2スクリーン521の表面側)に、ガスケット材料250が供給される(図4(a)参照)。そして、スキージ600が、セパレータ200側に押圧されながら、第2スクリーン521の表面を摺動するように移動する(図中、右方向に移動する)。 Using the second screen plate 520 configured in this manner, the second thin film layer 212 is formed on the surface of the separator 200 by screen printing so as to cover the first thin film layer 211. In screen printing, the second screen plate 520 is first placed on the separator 200 so that the second support parts 522 are in contact with the surface of the separator 200 on both sides of the first thin film layer 211. In this state, the gasket material 250 is supplied to the surface side of the second screen plate 520 (the surface side of the second screen 521) (see FIG. 4(a)). Then, the squeegee 600 moves so as to slide on the surface of the second screen 521 while being pressed against the separator 200 (moves to the right in the figure).

これにより、スキージ600により押し込まれるガスケット材料250の一部がメッシュ状の第2スクリーン521を通過して、第1薄膜層211の表面に向けて押し出される(図4(b)参照)。スキージ600の先端が第1薄膜層211の両側に設けられた第2支持部522の一方側から他方側に至るまで移動することで、一方側の第2支持部522と他方側の第2支持部522の対向面間の領域のうち第1薄膜層211を除く領域にガスケット材料250が埋め込まれた状態となる。その後、第2スクリーン版520が取り外されることで、第1薄膜層211を覆うように第2薄膜層212が形成される(図4(c)参照)。 As a result, a portion of the gasket material 250 pushed in by the squeegee 600 passes through the mesh-like second screen 521 and is pushed out toward the surface of the first thin film layer 211 (see FIG. 4(b)). As the tip of the squeegee 600 moves from one side to the other side of the second support parts 522 provided on both sides of the first thin film layer 211, the gasket material 250 is embedded in the area between the opposing surfaces of the second support part 522 on one side and the second support part 522 on the other side, excluding the first thin film layer 211. Thereafter, the second screen plate 520 is removed, and the second thin film layer 212 is formed to cover the first thin film layer 211 (see FIG. 4(c)).

ここで、第2スクリーン版520における第2支持部522の厚みH20は、第1薄膜層211の幅方向の両側付近における上記の厚みH11以下になるように設定されている。また、第1薄膜層211の両側に設けられる第2支持部522における対向面間の幅W2は、第1薄膜層211の幅W1以上になるように設定されている。 Here, the thickness H20 of the second support portion 522 in the second screen plate 520 is set to be equal to or less than the thickness H11 described above near both sides of the first thin film layer 211 in the width direction. In addition, the width W2 between the opposing surfaces of the second support portion 522 provided on both sides of the first thin film layer 211 is set to be equal to or greater than the width W1 of the first thin film layer 211.

以上のように構成される第2スクリーン版520を用いて第1薄膜層211を覆うように第2薄膜層212が形成される。これにより、第1薄膜層211における短手方向の中央の厚みの薄い部分と、幅方向の両側付近の厚みが厚い部分の両側が第2薄膜層212によって覆われた状態となる。 The second screen plate 520 configured as described above is used to form the second thin film layer 212 so as to cover the first thin film layer 211. As a result, the second thin film layer 212 covers the thin central portion in the short direction of the first thin film layer 211 and both sides of the thick portions near both sides in the width direction.

第3工程によって、第2薄膜層212が形成された後に、第1薄膜層211及び第2薄膜層212が加熱される。なお、加熱方法については、各種公知技術を適用することがで
きる。この加熱によって、第1薄膜層211及び第2薄膜層212は架橋により硬化する。この加熱工程においては、第1薄膜層211及び第2薄膜層212の架橋が進み完全に硬化するように、第2工程における加熱時間よりも長い時間加熱される。
After the second thin film layer 212 is formed in the third step, the first thin film layer 211 and the second thin film layer 212 are heated. Various known techniques can be used for the heating method. The first thin film layer 211 and the second thin film layer 212 are hardened by crosslinking due to this heating. In this heating step, the first thin film layer 211 and the second thin film layer 212 are heated for a time longer than the heating time in the second step so that the crosslinking of the first thin film layer 211 and the second thin film layer 212 progresses and the layer is completely hardened.

<本実施例に係るガスケットの製造方法の優れた点>
本実施例に係るガスケット210の製造方法によれば、第1薄膜層211については、短手方向の中央の厚みが薄く、幅方向の両側付近の厚みが厚くなる現象が生じる。しかしながら、第2工程により第1薄膜層211の形状が安定した後に、第3工程によって、第2スクリーン版520を用いて第1薄膜層211を覆うように第2薄膜層212が形成される。そして、この第2スクリーン版520における第2支持部522の厚みH20は、第1薄膜層211の幅方向の両側付近における上記の厚みH11以下になるように設定されている。また、第1薄膜層211の両側に設けられる第2支持部522における対向面間の幅W2は、第1薄膜層211の幅W1以上になるように設定されている。
<Advantages of the gasket manufacturing method according to the present embodiment>
According to the manufacturing method of the gasket 210 of this embodiment, the first thin film layer 211 has a phenomenon that the thickness is thin at the center in the short direction and thick near both sides in the width direction. However, after the shape of the first thin film layer 211 is stabilized in the second step, the second thin film layer 212 is formed in the third step using the second screen plate 520 so as to cover the first thin film layer 211. The thickness H20 of the second support portion 522 in the second screen plate 520 is set to be equal to or less than the thickness H11 near both sides in the width direction of the first thin film layer 211. In addition, the width W2 between the opposing surfaces of the second support portions 522 provided on both sides of the first thin film layer 211 is set to be equal to or greater than the width W1 of the first thin film layer 211.

従って、第2薄膜層212は、第1薄膜層211における短手方向の中央の厚みの薄い部分を覆うように設けられる。より具体的には、第2薄膜層212は、第1薄膜層211における幅方向の両側付近の厚みが厚い一対の部分の間の領域を埋めるように設けられる。上記の通り、H20≦H11を満たすため、スクリーン印刷中、第1薄膜層211における幅方向両側付近の厚みが厚い部分の先端はメッシュ状の第2スクリーン521に入り込んだ状態となる。これにより、この付近に供給されるガスケット材料250の供給量は少なく、中央付近に供給されるガスケット材料250の供給量は多くなる。 Therefore, the second thin film layer 212 is provided so as to cover the thin portion in the center in the short direction of the first thin film layer 211. More specifically, the second thin film layer 212 is provided so as to fill the region between a pair of thick portions near both sides in the width direction of the first thin film layer 211. As described above, since H20≦H11 is satisfied, the tips of the thick portions near both sides in the width direction of the first thin film layer 211 are inserted into the mesh-like second screen 521 during screen printing. As a result, the amount of gasket material 250 supplied to this vicinity is small, and the amount of gasket material 250 supplied to the center is large.

また、W2≧W1を満たすことで、第1薄膜層211における幅方向の両側付近の厚みが厚い部分の両側が第2薄膜層212によって覆われた状態となる。上記の通り、H20≦H11を満たすため、第2薄膜層212における幅方向の両側付近の厚みH31が、H11よりも厚くなってしまうことを抑制することができる。 In addition, by satisfying W2≧W1, both sides of the thicker portions near both sides in the width direction of the first thin film layer 211 are covered by the second thin film layer 212. As described above, by satisfying H20≦H11, it is possible to prevent the thickness H31 near both sides in the width direction of the second thin film layer 212 from becoming thicker than H11.

以上より、第1薄膜層211及び第2薄膜層212により構成されるガスケット210の厚みを均一化することが可能となる。なお、図4(c)に示すように、ガスケット210の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位の厚みをH31、ガスケット210の中央の平坦な部位の厚みをH32とする。 As a result, it is possible to make the thickness of the gasket 210, which is composed of the first thin film layer 211 and the second thin film layer 212, uniform. As shown in FIG. 4(c), the thickness of the thickest portion near both sides of the gasket 210 in the width direction is H31, and the thickness of the flat portion in the center of the gasket 210 is H32.

ここで、幅5mm、厚み0.1mmのガスケットを、シリコーンゴム(VMQ)を用いて、従来のように1回のスクリーン印刷を用いて製造した場合と、本実施例のように2回のスクリーン印刷を用いて製造した場合とを比較した結果について説明する。比較試験においては、2回目のスクリーン印刷に用いる第2スクリーン版520における第2支持部522の厚みH20は、第1薄膜層211の両端付近における最も厚みが厚い部位よりも0.01mmだけ薄く設定した。つまり、H20=H11-0.01mmに設定した。また、一対の第2支持部522における対向面間の幅W2は、第1薄膜層211の幅W11よりも0.2mmだけ広く設定した。つまり、W2=W1+0.2mmに設定した。 Here, we will explain the results of comparing a gasket with a width of 5 mm and a thickness of 0.1 mm manufactured using silicone rubber (VMQ) by one screen printing as in the conventional method with a gasket manufactured by two screen printings as in this embodiment. In the comparison test, the thickness H20 of the second support portion 522 in the second screen plate 520 used in the second screen printing was set to be 0.01 mm thinner than the thickest portion near both ends of the first thin film layer 211. In other words, it was set to H20 = H11 - 0.01 mm. In addition, the width W2 between the opposing surfaces of the pair of second support portions 522 was set to be 0.2 mm wider than the width W11 of the first thin film layer 211. In other words, it was set to W2 = W1 + 0.2 mm.

これにより、従来の製法により製造されたガスケットにおける最も厚みの厚い部分と短手方向の中央の厚みの差(図3(c)における(H11-H12)に相当)に対して、本実施例に係る製法により得られるガスケット210の上記厚みの差(図4(c)における(H31-H32)に相当)を、20%程度まで減少させることができた。なお、上記の比較試験においては、H20=H11-0.01mmに設定し、W2=W1+0.2mmに設定した場合を示した。しかしながら、本発明においては、H20とW2の寸法設定については、特に限定されるものではない。例えば、H20をH11よりも0.01mm以上薄く設定すると好適であり、W2はW1よりも0.05mm以上広く設定すると好適である。 As a result, the difference in thickness between the thickest part and the center in the short direction of a gasket manufactured by a conventional manufacturing method (corresponding to (H11-H12) in FIG. 3(c)) of the gasket 210 obtained by the manufacturing method of this embodiment (corresponding to (H31-H32) in FIG. 4(c)) can be reduced to about 20%. In the above comparison test, H20 = H11-0.01 mm and W2 = W1 + 0.2 mm are set. However, in the present invention, the dimensions of H20 and W2 are not particularly limited. For example, it is preferable to set H20 to be 0.01 mm or more thinner than H11, and W2 to be 0.05 mm or more wider than W1.

(その他)
上記実施例においては、燃料電池のセパレータにガスケットを設ける場合を例にして説明した。しかしながら、本発明に係るガスケットは、そのような用途に限定されることはない。例えば、金属ガスケットにおいて、金属ガスケット本体の表面上にゴム状弾性体製のガスケットを設ける場合にも適用可能である。
(others)
In the above embodiment, a gasket is provided on a separator of a fuel cell. However, the gasket according to the present invention is not limited to such an application. For example, the present invention can be applied to a metal gasket in which a gasket made of a rubber-like elastic material is provided on the surface of the metal gasket body.

10 燃料電池
100 MEA
110 電解質膜
120 ガス拡散層
200 セパレータ
201 流路
202 マニホルド
210 ガスケット
250 ガスケット材料
510 第1スクリーン版
511 第1スクリーン
512 第1支持部
520 第2スクリーン版
521 第2スクリーン
522 第2支持部
600 スキージ
10 Fuel Cell 100 MEA
REFERENCE SIGNS LIST 110 Electrolyte membrane 120 Gas diffusion layer 200 Separator 201 Flow path 202 Manifold 210 Gasket 250 Gasket material 510 First screen plate 511 First screen 512 First support portion 520 Second screen plate 521 Second screen 522 Second support portion 600 Squeegee

Claims (4)

基材表面に接っし、かつガスケットの形成予定領域の両側に沿うように設けられる第1支持部と、第1支持部上に支持される第1スクリーンとを有する第1スクリーン版を用いて、前記基材上にスクリーン印刷によって第1薄膜層を形成する第1工程と、
第1工程後に、第1薄膜層を加熱して架橋を進行させる第2工程と、
第2工程後に、第1薄膜層の両側に沿うように、かつ前記基材表面に接するように配される第2支持部と、第2支持部上に支持される第2スクリーンとを有する第2スクリーン版を用いて、前記基材上にスクリーン印刷によって第1薄膜層を覆うように第2薄膜層を形成する第3工程と、を有し、
第2支持部の厚みは、第1薄膜層の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位の厚み以下で、第1薄膜層の両側に設けられる第2支持部における対向面間の幅は、第1薄膜層の幅以上であることを特徴とするガスケットの製造方法。
a first step of forming a first thin film layer on the substrate by screen printing using a first screen plate having a first support portion in contact with a surface of the substrate and disposed along both sides of a region where a gasket is to be formed, and a first screen supported on the first support portion;
a second step of heating the first thin film layer to promote crosslinking after the first step;
a third step of forming a second thin film layer on the substrate by screen printing so as to cover the first thin film layer using a second screen plate having a second support portion arranged along both sides of the first thin film layer and in contact with the substrate surface, and a second screen supported on the second support portion, after the second step;
A method for manufacturing a gasket, characterized in that the thickness of the second support portion is less than or equal to the thickness of the thickest portion near both sides of the first thin film layer in the width direction, and the width between opposing surfaces of the second support portions provided on both sides of the first thin film layer is greater than or equal to the width of the first thin film layer.
第2工程においては、第1薄膜層が完全に硬化せず、かつ、第1薄膜層の形状が崩れない程度まで第1薄膜層の架橋を進行させることを特徴とする請求項1に記載のガスケットの製造方法。 The method for manufacturing a gasket according to claim 1, characterized in that in the second step, the crosslinking of the first thin film layer is advanced to a degree that the first thin film layer is not completely hardened and the shape of the first thin film layer is not distorted. 第2支持部の厚みは、第1薄膜層の幅方向の両側付近における最も厚みが厚い部位よりも0.01mm以上薄く設定されることを特徴とする請求項1または2に記載のガスケットの製造方法。 The method for manufacturing a gasket according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the second support portion is set to be at least 0.01 mm thinner than the thickest portions near both sides of the first thin film layer in the width direction. 第1薄膜層の両側に設けられる第2支持部における対向面間の幅は、第1薄膜層の幅よりも0.05mm以上広く設定されることを特徴とする請求項1,2または3に記載のガスケットの製造方法。 The method for manufacturing a gasket according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the width between the opposing surfaces of the second support parts provided on both sides of the first thin film layer is set to be at least 0.05 mm wider than the width of the first thin film layer.
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