JP6924421B2 - 塗工装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗工装置に関する。

二次電池や、コンデンサなどの電子部品を製造するにあたり、薄い帯状の被塗工材に塗液を塗工する工程がある。この種の塗工工程には、ダイコーターなどと呼ばれる塗工装置が用いられる。塗工装置は、本体ブロックを有し、本体ブロックの先端部に一方向に長いスリット状の塗液吐出口を備えている。

かかる塗工装置には、被塗工材に対し２種類の塗液を同時に吐出するものがある。かかる塗工装置は、本体ブロックが例えば３つのブロックからなり、左右に隣り合うブロックの先端部の間にスリット状の塗液吐出口が形成されている（特許文献１参照）。

上述のような塗工装置において、薄く均一な塗膜を安定的に塗工するために、塗液吐出口を構成するブロックの先端部に、ブロックの本体部の材質と異なる超硬合金などの硬材が用いられることがある。

特開２０１１−２３５２７９号

しかし、上述のような本体ブロックでは、本体部と先端部の材質が異なり、熱膨張率が異なるため、塗工環境に温度変化がある場合に、ブロックの本体部と先端部の間で長手方向の膨縮量が異なり、本体ブロックが先端側、あるいは後方側に反ることが懸念される。特に近年本体ブロック（塗液吐出口）の長手方向の長さが長いものが要求されており、かかる本体ブロックでは、その反り量が大きくなる。本体ブロックが反ると、例えば塗液吐出口と被塗工材との距離（塗工隙間）が長手方向で変動し、塗液が均等に安定的に塗工されなくなる。

上述のような温度変化によるブロックの反りは、長手方向から見た側面視で、本体部の面積を先端部の面積に対し大きくし、先端部と本体部の面積比を大きくし、先端部と本体部の膨張率の差の影響を小さくすることで対応することが考えられる。

しかしながら、上述のような３つのブロックの中央にある中間ブロックは、両隣のブロックにより設置スペースが限られるため、本体部の面積を大きくして、先端部と本体部との面積比を大きくすることができない。

このため、３つのブロックを有するような塗工装置では、温度変化により中間ブロックが変形し塗液吐出口から塗液が均等に安定的に吐出されなくなる恐れがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、３つ以上の複数のブロックを有する本体ブロックを備えた塗工装置において、温度変化による中間ブロックの変形を抑制し、塗液を均等に安定的に吐出することをその目的とする。

本発明の一態様に係る塗工装置は、一方向に延設された塗液吐出口を複数有する本体ブロックを備え、本体ブロックは、一方向に直角の左右方向に互いに隣り合う３つ以上の複数のブロックを有し、塗液吐出口は、隣り合うブロックの先端部同士の間に形成され、複数のブロックのうちの中間ブロックは、本体部と、本体部の先端部に設けられ、左右方向の両側面が隣のブロックの先端部との間で塗液吐出口を形成する硬材部と、本体部の先端部の反対側の後部に設けられ、本体部の変形を抑制する補強部と、を有する。なお、中間ブロックは、複数のブロックの左右の端に位置する外側ブロック以外のブロックである。

本態様によれば、中間ブロックが補強部を有することで、３つ以上の複数のブロックを有する本体ブロックを備えた塗工装置において、温度変化による中間ブロックの変形を抑制し、塗液を均等に安定的に吐出することができる。

上記態様において、補強部は、本体部の一方向の両端部に亘り形成されていてもよい。

上記態様において、補強部は、中間ブロックを前記一方向から見た側面視で、硬材部の重心と本体部の重心とを結んだ仮想線と重なる位置に設けられていてもよい。

上記態様において、本体部の後部には、一方向に延設された凹条部が設けられ、補強部は、凹条部に設けられていてもよい。

上記態様において、本体部の後部には、一方向に延設された２つの側面によって形成された角部が設けられ、凹条部は、角部に干渉しない位置に設けられていてもよい。

上記態様において、補強部は、本体部に対し、本体部の後部から先端部側に向けて挿通する締結部材により締結されていてもよい。

上記態様において、複数のブロックのうちの外側のブロックには、当該ブロックの変形を抑制するための補強部が設けられていなくてもよい。

上記態様において、補強部は、硬材部の±２０％以内の膨張係数を有するものであってもよい。

上記態様において、硬材部の硬材は、超硬合金であってもよい。

塗工装置の使用状態を示す斜視図である。 塗工装置の分解図である。 塗工装置の本体ブロックを短辺方向の垂直断面で切断した本体ブロックの断面図である。 中間ブロックの斜視図である。 中間ブロックの分解図である。 中間ブロックを短辺方向の垂直断面で切断した中間ブロックの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る塗工装置１の使用状態を示す斜視図である。図２は、塗工装置１の本体ブロック１０の分解図である。図３は、本体ブロック１０を、本体ブロック１０の長手方向Ｙに対し垂直な面で切断した縦断面図である。なお、本実施の形態において上下は、図１に示す塗工装置１の姿勢を基準とする。

塗工装置１は、図１に示すように一方向（長手方向Ｙ）に長い角柱状の本体ブロック１０を有する。本体ブロック１０は、長手方向Ｙに対し直角の左右方向（短辺方向Ｘ）の中央が最も低くなるように下に突出した鈍角の先端部１０ａを有する。本体ブロック１０は、先端部１０ａに、複数例えば２つのスリット状の塗液吐出口１１、１２を備えている。

本体ブロック１０は、図２に示すように複数、例えば３つのブロック２０、２１、２２（第１の外側ブロック２０、中間ブロック２１、第２の外側ブロック２２）と、第１のシム（治具）２３及び第２のシム（治具）２４を備えている。中間ブロック２１は、第１の外側ブロック２０と第２の外側ブロック２２の間に配置されている。第１のシム２３は、第１の外側ブロック２０と中間ブロック２１の間に配置され、第２のシム２４は、中間ブロック２１と第２の外側ブロック２２の間に配置される。

第１の外側ブロック２０、中間ブロック２１及び第２の外側ブロック２２は、長手方向Ｙに長い略四角柱状に形成されている。第１の外側ブロック２０、中間ブロック２１及び第２の外側ブロック２２は、それぞれ鋭角の先端部２０ａ、２１ａ、２２ａを有している。

図３に示すように第１の外側ブロック２０と中間ブロック２１は、互いに近接配置され、塗液吐出口１１は、第１の外側ブロック２０の先端部２０ａと中間ブロック２１の先端部２１ａの間に形成されている。塗液吐出口１１は、本体ブロック１０の長手方向Ｙの両端部に亘りスリット状に形成されている。

第１の外側ブロック２０と中間ブロック２１の間には、塗液吐出口１１に通じる塗液流路３０と、塗液流路３０に通じる空間部３１が設けられている。空間部３１は、第１の外側ブロック２０の内面２０ｂを半円状に凹ませることにより形成されている。空間部３１は、第１の外側ブロック２０の長手方向Ｙの両端部に亘り形成されている。第１の外側ブロック２０には、外側面２０ｃから空間部３１に通じる塗液導入部３２が設けられている。塗液導入部３２は、図１に示すように第１の外側ブロック２０の長手方向Ｙの中央の一個所に設けられ、本体ブロック１０の外部に設けられた図示しない塗液供給源に接続されている。図２に示す第１のシム２３は、凹字形状を有し、第１の外側ブロック２０と中間ブロック２１の隙間に挟まれて、空間部３１から通じる塗液流路３０と塗液吐出口１１を規定している。

図３に示すように第２の外側ブロック２２は、第１の外側ブロック２０と同様であり、中間ブロック２１の第１の外側ブロック２０の反対側に近接配置されている。塗液吐出口１２は、第２の外側ブロック２２の先端部２２ａと中間ブロック２１の先端部２１ａの間に形成されている。第２の外側ブロック２２と中間ブロック２１の間には、塗液吐出口１１に通じる塗液流路４０、空間部４１が形成され、第２の外側ブロック２２には、外側面２２ｃから空間部４１に通じる塗液導入部４２が設けられている。塗液導入部４２は、第２の外側ブロック２２の長手方向Ｙの中央の一個所に設けられ、本体ブロック１０の外部の図示しない塗液供給源に接続されている。図２に示す第２のシム２４は、第１のシム２３と同様に凹字形状を有し、第２の外側ブロック２２と中間ブロック２１の隙間に挟まれて、空間部４１から通じる塗液流路４０と塗液吐出口１２を規定している。なお、後述の中間ブロック２１には、第１の外側ブロック２０や第２の外側ブロック２２のような空間部３１、４１、塗液導入部３２、４２は設けられていない。

図４は、本体ブロック１０の中間ブロック２１の斜視図である。図５は、中間ブロック２１の分解図である。図６は、中間ブロック２１を、中間ブロック２１の長手方向Ｙに垂直な面で切断した縦断面図である。中間ブロック２１は、硬材部５０と、本体部５１と、補強部５２を有している。

硬材部５０は、三角柱状に有し、中間ブロック２１の先端部２１ａに設けられている。硬材部５０は、先端に鋭角の角部５０ａを有している。硬材部５０は、角部５０ａを形成する左右方向（短辺方向Ｘ）の側面５０ｂ、５０ｃを有し、それらの側面５０ｂ、５０ｃが隣の第１の外側ブロック２０の先端部２０ａ及び第２の外側ブロック２２の先端部２２ａとの間で塗液吐出口１１、１２を形成している。硬材部５０の硬材は、本体部５１の材質よりも硬いものであり、例えばＨＲＣ８０以上の硬度を有し、例えば超硬合金である。

本体部５１は、中間ブロック２１の長手方向Ｙに長い略五角柱形状を有している。本体部５１の材質は、硬材部５０よりも硬度が低い、例えば鋼材である。

本体部５１は、硬材部５０が取り付けられる先端面５１ａを有している。本体部５１は、短辺方向Ｘの左右に、硬材部５０の第１の側面５０ｂに連続する第１の側面５１ｂと、硬材部５０の第２の側面５０ｃに連続する第２の側面５１ｃを有している。本体部５１は、先端面５１ａの反対側の後部５１ｄに、鈍角の角部５１ｅと、角部５１ｅを形成する左右の第３の側面５１ｆと第４の側面５１ｇを有している。図６に示す中間ブロック２１を長手方向Ｙから見た側面視で、第４の側面５１ｇは第３の側面５１ｆよりも長く、角部５１ｅの位置が、先端部２１ａ（硬材部５０の先端の角部５０ａ）の鋭角を二等分した仮想二等分線Ｌ１（図６に示す）上から第１の側面５１ｂ側にずれている。

第４の側面５１ｇには、補強部５２が挿入される凹条部６０が形成されている。凹条部６０は、本体部５１の長手方向Ｙの両端に亘り形成されている。凹条部６０は、角部５１ｅと干渉しない位置に設けられる。すなわち、凹条部６０と角部５１ｅとの間には、第４の側面５１ｇの一部の平坦面５１ｈがある。凹条部６０は、中間ブロック２１を長手方向Ｙから見た側面視で長方形状に形成されている。なお、凹条部６０は、補強部５２の寸法よりも深く形成されていてもよい。また、凹条部６０の底面６０ａは、先端面５１ａと平行でない。

図４及び図５に示すように補強部５２は、長手方向Ｙに長い四角柱形状を有している。補強部５２は、本体部５１と同じ長手方向Ｙの長さを有する。補強部５２の材質は、硬材部５０の硬材の±２０％以内の膨張係数を有するもの、例えば超硬合金である。補強部５２の材質には、本体部５１の材質よりも硬いものが用いられ、硬材部５０の硬材よりも硬度が低いものが用いられてもよい。硬材部５０は、硬度がＨＲＣ87以上、微粒が1μｍ以下であるとよい。補強部５２は、硬材部５０よりも表面粗さが大きい。補強部５２の表面粗さは、例えばＲｚで６．３μｍ以下であってもよい。補強部５２は、硬材部５０よりも耐食性が低くてもよい。

また、図３に示すように、補強部５２は、補強部５２の第１の外側ブロック２０側（本体部５１の第１の側面５１ｂ側）の側面５２ａが、本体部５１の第１の側面５１ｂと平行にならないように形成されている。こうすることにより、第１の側面５１ｂと平行な方向に撓もうとする中間ブロック２１に対し、補強部５２が効果的に機能し、中間ブロック２１の撓みを効果的に抑制する。なお、図３に示す本体ブロック１０の垂直断面において、補強部５２の対角線が、第１の側面５１ｂに対し垂直であってもよい。

図６に示すように補強部５２は、例え中間ブロック２１を長手方向Ｙの側面から見た側面視で、硬材部５０の重心Ｇ１と本体部５１の重心Ｇ２とを結んだ仮想線Ｌ２と重なる位置に設けられている。さらに補強部５２の重心が、仮想線Ｌ２上にあってもよい。また、補強部５２は、例え中間ブロック２１を長手方向Ｙの側面から見た側面視で、硬材部５０の先端の角部５０ａを二等分した仮想二等分線Ｌ１とも重なる位置に設けられている。

補強部５２は、本体部５１に対し、本体部５１の後部５１ｄから先端面５１ａ側に向けて挿通する締結部材６１により締結されている。締結部材６１は、補強部５２の長手方向Ｙの複数個所に設けられている。

本実施の形態において、中間ブロック２１を長手方向Ｙの側面から見た側面視で、硬材部５０に対する本体部５１の面積比が、例えば５倍以上、２５倍以下であってもよい。

図３に示す第１の外側ブロック２０と中間ブロック２１は、外側面２０ｃから第１の外側ブロック２０の内部を通り中間ブロック２１に至る締結部材（図示せず）により互いに締結されており、第２の外側ブロック２２と中間ブロック２１は、外側面２２ｃから第２の外側ブロック２２の内部を通り中間ブロック２１に至る締結部材（図示せず）により互いに締結されている。例えば第１の外側ブロック２０と第２の外側ブロック２２は、中間ブロック２１のような硬材部や補強部を備えていない。第１の外側ブロック２０と第２の外側ブロック２２は、同じ材質で構成され、例えば中間ブロック２１の本体部５１と同じ鋼材で構成されている。

次に以上のように構成された塗工装置１の使用方法を説明する。図１に示すように本体ブロック１０は、塗液吐出口１１、１２がローラ１２０に対向するように配置される。ローラ１２０の回転により帯状の被塗工材Ａが塗液吐出口１１、１２とローラ１２０の間に送られる。このとき塗液は、第１の外側ブロック２０の塗液導入部３２から導入され、空間部３１において長手方向Ｙに拡散し、塗液の流量や圧力が均されてから塗液流路３０を流れ、塗液吐出口１１から吐出される。また、別の種類の塗液が、第２の外側ブロック２２の塗液導入部４２から導入され、空間部４１において長手方向Ｙに拡散し、塗液の流量や圧力が均されてから塗液流路４０を流れ、塗液吐出口１２から吐出される。こうして、被塗工材Ａに２種類の塗液が同時に塗工される。

本実施の形態によれば、中間ブロック２１が、本体部５１の先端面５１ａに設けられ、左右の両側面５０ｂ、５０ｃが隣のブロック２０、２２との間で塗液吐出口１１、１２を形成する硬材部５０と、本体部５１の先端面５１ａの反対側の後部５１ｄに設けられ、本体部５１の変形を抑制する補強部５２と、を有する。これにより、３つ以上の複数のブロックを有する本体ブロック１０を備えた塗工装置１において、温度変化による中間ブロック２１の変形を抑制し、塗液を均等に安定的に吐出することができる。特に中間ブロック２１は、本体ブロック１０の中心に近くにあるため、この中間ブロック２１の変形を抑制することで、本体ブロック１０全体の変形を効果的に抑制することができる。さらに、中間ブロック２１は、２つの塗液吐出口１１、１２を規定する硬材部５０を有するため、この中間ブロック２１の変形を抑制することで、本体ブロック１０の塗液吐出口１１、１２の吐出を効果的に安定させることができる。

補強部５２は、本体部５１の長手方向Ｙの両端部に亘り形成されているので、本体ブロック１０の反りを効果的に抑制することができる。

補強部５２は、中間ブロック２１を長手方向Ｙから見た側面視で、硬材部５０の重心Ｇ１と本体部５１の重心Ｇ２とを結んだ仮想線Ｌ２と重なる位置に設けられている。これにより、中間ブロック２１が最も変形する場所に補強部５２が設けられることになり、本体ブロック１０の反りを効果的に抑制することができる。

本体部５１の後部５１ｄには、長手方向Ｙに長い凹条部６０が設けられ、補強部５２は、凹条部６０に設けられている。これにより、補強部５２が本体部５１の内部に収容され、本体ブロック１０を取り扱いやすくなる。また補強部５２が本体部５１の重心により近づくため、本体ブロック１０の反りも効果的に抑制することができる。

本体部５１の後部５１ｄには、長手方向Ｙに延設された角部５１ｅが設けられ、凹条部６０は、角部５１ｅに干渉しない位置に設けられている。これにより、補強部５２が、角部５１ｅに位置しないので、本体部５１の後部５１ｄを下にして本体ブロック１０を安定的に置くことができ、本体ブロック１０の加工を好適に行うことができる。

補強部５２は、本体部５１に対し、本体部５１の後部５１ｄから先端面５１ａ側に向けて挿通する締結部材６１により締結されているので、中間ブロック２１の先端部２１ａ方向への反りを効果的に抑制することができる。

外側ブロック２０、２２には、補強部５２のような、当該ブロックの変形を抑制するための補強部が設けられていないので、中間ブロック２１の補強部５２のみで本体ブロック１０全体の変形を効果的に抑制することができる。

補強部５２は、硬材部５０の硬材の±２０％以内の膨張係数を有するので、硬材部５０と膨張係数が近く、中間ブロック２１の反りを効果的に抑制することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上記実施の形態における本体ブロック１０の構成は上記実施の形態のものに限られない。例えば本体ブロック１０は、３つのブロック２０、２１、２２を有するものであったが、４つ以上の複数のブロックを有するものであってもよい。塗液吐出口も２つに限られず、３つ以上であってもよい。外側ブロック２０、２２にも硬材部や補強部が設けられていてもよい。

以上の実施の形態では、本体ブロック１０の塗液吐出口１１、１２が下に向いた塗工装置１の例を説明したが、塗工装置１は、本体ブロック１０の塗液吐出口１１、１２が、横向きや上向きなど、どの向きに向いているものであってもよい。

本発明は、複数のブロックを有する本体ブロックを備えた塗工装置において、温度変化による中間ブロックの変形を抑制し、塗液を均等に安定的に吐出する際に有用である。

１ 塗工装置
１０ 本体ブロック
１１、１２ 塗液吐出口
２０ 第１の外側ブロック
２１ 中間ブロック
２２ 第２の外側ブロック
５０ 硬材部
５１ 本体部
５２ 補強部

Claims (9)

1. 一方向に延設された塗液吐出口を複数有する本体ブロックを備え、
   前記本体ブロックは、前記一方向に直角の左右方向に互いに隣り合う３つ以上の複数のブロックを有し、
   前記塗液吐出口は、隣り合うブロックの先端部同士の間に形成され、
   前記複数のブロックのうちの中間ブロックは、
   本体部と、
   前記本体部の先端部に設けられ、左右方向の両側面が隣のブロックの先端部との間で前記塗液吐出口を形成し、前記本体部よりも硬い硬材部と、
   前記本体部の先端部の反対側の後部に設けられ、前記本体部の変形を抑制する補強部と、を有する、塗工装置。
2. 前記補強部は、前記本体部の前記一方向の両端部に亘り形成されている、請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記補強部は、前記中間ブロックを前記一方向から見た側面視で、前記硬材部の重心と前記本体部の重心とを結んだ仮想線と重なる位置に設けられている、請求項１又は２に記載の塗工装置。
4. 前記本体部の後部には、前記一方向に延設された凹条部が設けられ、
   前記補強部は、前記凹条部に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗工装置。
5. 前記本体部の後部には、前記一方向に延設された２つの側面によって形成された角部が設けられ、
   前記凹条部は、前記角部に干渉しない位置に設けられている、請求項４に記載の塗工装置。
6. 前記補強部は、前記本体部に対し、前記本体部の後部から先端部側に向けて挿通する締結部材により締結されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗工装置。
7. 前記複数のブロックのうちの外側のブロックには、当該ブロックの変形を抑制するための補強部が設けられていない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗工装置。
8. 前記補強部は、前記硬材部の±２０％以内の膨張係数を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗工装置。
9. 前記硬材部の硬材は、超硬合金である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の塗工装置。

Images