JP6513494B2 - 基板一体型ガスケットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板の上面に液状のガスケット成形材料を塗布して硬化させることによって基板と一体のフラットガスケットからなる基板一体型ガスケットを製造するための方法に関する。

シール部品の一種として、図８に示すように、基板１の上面に、上面が平坦なゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるフラットガスケット２を一体に成形した基板一体型ガスケットがある。図９は、このような基板一体型ガスケットを製造する方法の典型的な従来技術として、マスク及びスプレーを用いる方法を示すもので、すなわちこの製造方法においては、図８に示すガスケット２の平面形状と対応する所定パターンの成形用開口１０１を形成したマスク１００の下面に基板１を位置決め当接し、マスク１００の上からスプレー塗布装置２００を用いてガスケット成形用の液状ゴム３００を噴霧した後で基板１をマスク１００から離間させることによって、基板１の上面に所定のパターンで塗布層を形成する。そして、この液状ゴムの塗布層を熱などにより架橋硬化させることによって、図８に示すフラットガスケット２を成形と同時に基板１と一体化させるのである。

しかしながら、図１０に示すように、基板１の上面に付着した液状ゴムの塗布層３０１は、マスク１００の成形用開口１０１による見切り部（縁部）３０１ａでは、液状ゴムの表面張力によって曲面状の隆起形状をなし、したがって図１１に示すように、この形状で液状ゴムが架橋硬化することにより得られるフラットガスケット２は、幅方向両側に、高さ不足によってシール機能を奏さない領域２ａが形成されてしまう問題がある。

また、図１２は、基板一体型ガスケットを製造する方法の典型的な他の従来技術として、スクリーン印刷を用いる方法を示すもので、すなわちこの製造方法においては、図８に示すガスケット２の平面形状と対応する所定パターンの成形用開口１０１を形成したマスク１００の下面に基板１を位置決め当接し、マスク１００の上側に配置したステンレスメッシュ等からなるスクリーン４００上にガスケット成形用の液状ゴム３００を供給して、この液状ゴム３００を、スクリーン４００上を摺動するスキージ５００によってマスク１００へ押し出して成形用開口１０１を通じて基板１の上面に付着させてから、基板１をマスク１００から離間させることによって、基板１の上面に所定のパターンで液状ゴムの塗布層３０１を形成する。そして、この塗布層３０１を熱などにより架橋硬化させることによって、図８に示すフラットガスケット２を成形と同時に基板１と一体化させるのである（例えば下記の特許文献１参照）。

しかしながらこの方法でも、基板１の上面に付着した液状ゴムの塗布層３０１は、マスク１００の成形用開口１０１による見切り部（縁部）３０１ａでは、液状ゴムの表面張力によって曲面状の隆起形状となるため、スプレーによる場合と同様の問題があった。

特開２００５−３４７１１９号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、基板への液状のガスケット成形材料の塗布によって基板と一体のフラットガスケットを成形する基板一体型ガスケットの製造方法において、幅方向両側に、高さ不足によってシール機能を奏し得ない曲面状の領域が形成されるのを防止することにある。

本発明は、上述した技術的課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち請求項１の発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法は、基板の上面に、成形すべきフラットガスケットの肉厚よりも薄肉であって前記フラットガスケットの平面形状と対応する所定パターンの成形用開口を有するマスクを重ね、前記成形用開口から露出した前記基板の上面から前記マスクの上面にかけて、前記基板に対する接着性を有する液状のガスケット成形材料を、前記基板の上面からの塗布厚さが前記マスクの肉厚より厚くなるように塗布し、前記成形材料の硬化後、前記マスクをその上面に形成された前記成形材料の硬化物と共に前記基板から分離させることを特徴とするものである。

上記方法によれば、マスクの成形用開口から露出した基板の上面からマスクの上面にかけて液状のガスケット成形材料が連続して塗布され、マスクの成形用開口において基板の上面に塗布されたガスケット成形材料の層厚がマスクの肉厚より厚いため、マスクの上面に塗布されたガスケット成形材料の塗布層と連続しており、マスクの成形用開口に沿った見切り部が形成されない。このため、マスクの成形用開口に沿って表面張力による膨出面が形成されることもない。そして成形材料の硬化後、マスクを基板から分離させるときに、マスクの上面に形成された成形材料の硬化物が、マスクの成形用開口において基板の上面と接着された成形材料の硬化物から破断されながらマスクと共に分離されるため、マスクの成形用開口において基板の上面と接着された成形材料の硬化物からなるフラットガスケットは、その縁部まで上面が平坦なものとなる。

また、本発明は上記技術的課題を解決するためさらに以下の手段を採用してもよい。
すなわち請求項２の発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法は、上記構成の基板一体型ガスケットの製造方法（請求項１）において、マスクの上面に、前記マスクの成形用開口の縁部に沿った液溜め溝が形成されたことを特徴とするものである。

このようにすれば、マスクの液溜め溝内に塗布された成形材料の硬化物が液溜め溝と嵌合した状態になると共に、マスクの液溜め溝と成形用開口との間に塗布された成形材料の硬化物が薄肉に形成されるため、成形材料の硬化後、マスクを基板から分離させるときに、マスクの上面に形成された成形材料の硬化物が、この薄肉部に沿って破断され、マスクの成形用開口において基板の上面と接着された成形材料の硬化物からなるフラットガスケットから容易に分離される。

また、請求項３の発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法は、上記構成の基板一体型ガスケットの製造方法（請求項１又は２）において、マスクがガスケット成形材料と接着されない材質からなることを特徴とするものである。

このようにすれば、マスクの上面に形成された成形材料の硬化物をマスクと共に除去したときに、この硬化物をマスクから分離することによって、マスクを繰り返し使用することができる。

本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法によれば、成形材料の塗布過程でマスクの成形用開口に沿った見切り部が形成されないので、基板と一体に成形されるフラットガスケットの幅方向両側に、高さ不足によってシール機能を奏し得ない領域が形成されず、シール性に優れた製品を得ることができる。

本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態において、スプレーによる塗布前の状態を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態において、スプレーによって塗布層を形成する過程を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態において、塗布層を硬化させた状態を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態において、マスクをその上面に形成された成形材料の硬化物と共に基板から分離させた状態を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい他の実施の形態において、スクリーン印刷による塗布前の状態を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい他の実施の形態において、スクリーン印刷によって塗布層を形成する過程を示す説明図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい他の実施の形態において、スクリーン印刷によって塗布層を形成した状態を示す説明図である。 基板一体型ガスケットの一例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。 従来技術において、スプレーによって基板の上面に塗布層を形成する過程を示す説明図である。 従来技術において、スプレーによって基板の上面に塗布層を形成した状態を示す説明図である。 従来技術によって製造された基板一体型ガスケットを示す説明図である。 従来技術において、スクリーン印刷によって基板の上面に塗布層を形成する過程を示す説明図である。

以下、本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法を、図８に示す基板一体型ガスケットの製造に適用した好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１に示すように、基板１の上面１ａにマスク１０を重ねる。マスク１０の上側にはスプレー塗布装置２０が配置されている。基板１は、図８に示すように角を丸めた長方形状の額縁状をなす金属板からなるものである。

マスク１０は、その肉厚ｔ１が基板１の上面に成形すべきフラットガスケット２の肉厚ｔ２（図４参照）よりも薄肉であってフラットガスケット２の平面形状と対応する所定パターンの成形用開口１１を有し、後述する液状ゴム材料の硬化物との接着性のない材質からなる。また、マスク１０の上面１０ａには、成形用開口の縁部に沿った液溜め溝１２が形成され、成形用開口１１と液溜め溝１２の間のカミキリ部１３はマスク１０の上面１０ａよりわずかに低く形成されている。また、スプレー塗布装置２０は下方を向いた所要数のスプレーノズル２１を有する。

そして図２に示すように、スプレー塗布装置２０のスプレーノズル２１から、基板１に対する接着性を有する液状ゴム材料３０を噴霧して塗布する。このとき、基板１の上面からの塗布厚さｔ３がマスク１０の肉厚ｔ１より厚くなるように塗布する。なお、液状ゴム材料３０は、液状のガスケット成形材料に相当するものである。

このようにすることによって、マスク１０の上面１０ａからこのマスク１０の成形用開口１１から露出した基板１の上面にかけて、液状ゴム材料３０による連続した塗布層３１が形成されるので、この塗布層３１には、成形用開口１１の縁部１１ａに沿った見切り部が形成されることはなく、すなわち成形用開口１１の縁部１１ａに沿って表面張力による膨出面が形成されることはない。

次に、このようにして形成された塗布層３１を、所定の温度・所定の時間で加熱することによって、あるいは液状ゴム材料が紫外線硬化型である場合は紫外線の照射によって硬化させる。図３に示すように、塗布層の硬化物３２は、成形用開口１１において基板１の上面と接着された状態で硬化した製品部分３２ａと、マスク１０の上面１０ａを覆った状態で硬化した膜状部分３２ｂと、マスク１０の液溜め溝１２内でこの液溜め溝１２と嵌合した状態に硬化した嵌合部分３２ｃと、マスク１０のカミキリ部１３の上に製品部分３２ａと嵌合部分３２ｃとの間にくびれた形状で硬化したくびれ部分３２ｄが、互いに連続して形成されたものであり、成形用開口１１の縁部１１ａに沿った見切り部が存在せず、上面が平坦となっている。

次に図４に示すように、基板１の上面１ａからマスク１０を剥離させると、基板１の上面と接着された状態で硬化した製品部分３２ａと、マスク１０の液溜め溝１２内で硬化した嵌合部分３２ｃとの間で、くびれ部分３２ｄがマスク１０のカミキリ部１３（言い換えれば成形用開口１１の縁部１１ａ）によって引きちぎられるように破断される。このため、マスク１０上の硬化物、すなわち膜状部分３２ｂからくびれ部分３２ｄにかけての部分が、相対的に薄肉のくびれ部分３２ｄに沿って破断されながら、製品部分３２ａから、バリ３２’としてマスク１０と共に分離され、基板１及びその上面に一体成形された製品部分３２ａ（フラットガスケット２）からなる図８に示す基板一体型ガスケットを取り出すことができる。

またこのとき、マスク１０上のバリ３２’は、マスク１０とは非接着状態で硬化したものであるが、嵌合部分３２ｃにおいてマスク１０の液溜め溝１２と嵌合しているため、マスク１０を基板１から剥離させる際にくびれ部分３２ｄの破断を伴いながら、バリ３２’をマスク１０と共に製品部分３２ａから容易に除去することができる。

そして先に説明したように、図３に示す硬化物３２の上面は、成形用開口１１の縁部１１ａに沿った見切り部が存在しない平坦なものとなっているので、バリ３２’がマスク１０と共に除去された後の、基板１と一体の製品部分３２ａ（フラットガスケット２）は、その両縁部まで上面が平坦なものとなり、すなわち幅方向両側に高さ不足によってシール機能を奏し得ない領域が形成されず、十分なシール幅が確保される。またこのため、シール機能を奏し得ない領域が形成されない分、フラットガスケット２の幅、ひいては基板１の平面サイズの縮小も可能となる。

また、マスク１０と共に製品部分３２ａから除去されたバリ３２’は、マスク１０とは非接着であるため、マスク１０から容易に分離することができる。このため、マスク１０は繰り返し使用することができる。

図５〜図７は、本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい他の実施の形態として、基板１への液状ゴム材料３０の塗布を、スクリーン印刷装置４０によって行う場合を示すものである。

この実施の形態においても、まず図５に示すように、基板１の上面１ａにマスク１０を重ねる。また、マスク１０は、先の説明と同様、肉厚ｔ１が基板１の上面に成形すべきフラットガスケット２の肉厚ｔ２（図４参照）よりも薄肉であってフラットガスケット２の平面形状と対応する所定パターンの成形用開口１１を有し、液状ゴム材料３０の硬化物との接着性のない材質からなる。マスク１０の上側にはスクリーン印刷装置４０におけるスクリーン４１が配置されている。

スクリーン４１はステンレスメッシュ等からなるものであって不図示の枠に水平に張設されている。そしてこのスクリーン４１の上に、基板１に対する接着性を有するガスケット成形用の液状ゴム材料３０を供給してから、図６に示すように、スクリーン４１の上面を摺動しながら水平方向へ走行移動するスキージ４２によって、このスクリーン４１をマスク１０の上面に押し付けるようにしながら、液状ゴム材料３０を、スクリーン４１の織り目を通じて押し出していく。このようにすることによって、マスク１０の上面１０ａからこのマスク１０の成形用開口１１から露出した基板１の上面１ａにかけて、スクリーン４１から押し出された液状ゴム材料３０による連続した塗布層３１が形成される。

このとき、液状ゴム材料３０を押し出すスキージ４２は、スクリーン４１の上を水平に走行移動するものであるため、塗布層３１の上面の高さはマスク１０の上面１０ａより高く、したがって基板１の上面からの塗布厚さｔ３は、マスク１０の肉厚ｔ１より厚く、塗布層３１の上面は平坦なものとなる。したがって図７に示すように、塗布層３１には、成形用開口１１の縁部１１ａに沿った見切り部が形成されることはなく、すなわち成形用開口１１の縁部１１ａに沿って表面張力による膨出面が形成されることはない。

次に、このようにして形成された塗布層３１を、先に説明したように、所定の温度・所定の時間で加熱することによって、あるいは液状ゴム材料が紫外線硬化型である場合は紫外線の照射によって硬化させる。そしてこの場合も、図３に示すように、塗布層の硬化物３２は、成形用開口１１において基板１の上面と接着された状態で硬化した製品部分３２ａと、マスク１０の上面１０ａを覆った状態で硬化した膜状部分３２ｂと、マスク１０の液溜め溝１２内でこの液溜め溝１２と嵌合した状態に硬化した嵌合部分３２ｃと、マスク１０のカミキリ部１３の上に製品部分３２ａと嵌合部分３２ｃとの間にくびれた形状で硬化したくびれ部分３２ｄが、互いに連続して形成されたものであり、成形用開口１１の縁部１１ａに沿った見切り部が存在せず、上面が平坦となっている。

したがって図４に示すように、基板１の上面１ａからマスク１０を剥離させることによって、くびれ部分３２ｄをマスク１０のカミキリ部１３（言い換えれば成形用開口１１の縁部１１ａ）によって引きちぎるように破断しながら、製品部分３２ａからバリ３２’をマスク１０と共に分離することで、基板１と一体の製品部分３２ａ（フラットガスケット２）を取り出すことができる。

なお、上述した実施の形態においては、液状ゴム材料３０を塗布するために、スプレー装置２０あるいはスクリーン印刷装置４０を用いることとしたが、ロールコーティング装置を用いたロール転写による塗布や、ディップコーティング装置を用いた塗布方法などを採用することもできる。

１ 基板
２ フラットガスケット
１０ マスク
１１ 成形用開口
１１ａ 縁部
１２ 液溜め溝
１３ カミキリ部
２０ スプレー塗布装置
３０ 液状ゴム材料（液状のガスケット成形材料）
３１ 塗布層
３２ 硬化物
３２ａ 製品部分
３２ｂ 膜状部分
３２ｃ 嵌合部分
３２ｄ くびれ部分
３２’ バリ（マスクの上面に形成された成形材料の硬化物）
４０ スクリーン印刷装置

Claims (3)

1. 基板の上面に、成形すべきフラットガスケットの肉厚よりも薄肉であって前記フラットガスケットの平面形状と対応する所定パターンの成形用開口を有するマスクを重ね、前記成形用開口から露出した前記基板の上面から前記マスクの上面にかけて、前記基板に対する接着性を有する液状のガスケット成形材料を、前記基板の上面からの塗布厚さが前記マスクの肉厚より厚くなるように塗布し、前記成形材料の硬化後、前記マスクをその上面に形成された前記成形材料の硬化物と共に前記基板から分離させることを特徴とする基板一体型ガスケットの製造方法。
2. マスクの上面に、前記マスクの成形用開口の縁部に沿った液溜め溝が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の基板一体型ガスケットの製造方法。
3. マスクがガスケット成形材料と接着されない材質からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板一体型ガスケットの製造方法。

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