WO2016158053A1 - プレート一体ガスケットの接着剤塗布方法 - Google Patents

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林　隆浩
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive application method for applying an adhesive to a plate when manufacturing a plate-integrated gasket in which a gasket body is integrated with a plate.
  • the adhesive coating method of the present invention is used, for example, when manufacturing a fuel cell gasket, or when manufacturing a cylinder head gasket.
  • the adhesive coating method of the present invention is used in the field of surface treatment and coating, the field of rubber molding, and the like.
  • a mask has been used as a method of applying an adhesive when manufacturing a gasket for a fuel cell (cell seal for a fuel cell) in which a gasket body made of a rubber material is integrated with a plate-integrated gasket, for example, a separator as a plate.
  • the spray coating method used and the dispenser method are mainly used, and these are used to apply the adhesive to the plate.
  • the present invention eliminates the problems found in the above prior art, that is, does not require a mask when applying an adhesive to the plate, has a good material (adhesive) yield, and has unevenness on the plate. Even if it exists, it aims at providing the adhesive application method of the plate integral gasket which can apply
  • a method for applying an adhesive to a plate-integrated gasket according to the present invention is a method for applying an adhesive to a plate when manufacturing a plate-integrated gasket in which a gasket body is integrated with a plate.
  • the adhesive is applied by spraying the adhesive on the plate using a printer.
  • the present invention is a technique of applying an adhesive using an ink jet printer.
  • the application pattern data can be created, and the adhesive can be sprayed from the head in an arbitrary shape with high accuracy and at high speed. It becomes possible to improve the accuracy of the application area and the application thickness without using a mask or the like necessary for spray application.
  • the application layer by spraying may be a single layer, or a plurality of layers may be laminated.
  • the present invention since a mask is not required for application, in addition to enabling production at low cost, it becomes easy to cope with a shape change due to a design change or the like, and an adhesive is applied only to a target area. Since it is applied, the yield of the material (adhesive) is greatly improved. Further, since the adhesive is sprayed from a remote position, the adhesive can be applied with high accuracy even if the plate is uneven, and the adhesive can be applied in a short time because the application width is wide. Further, since the adhesive can be laminated by repeating the application by the ink jet printer, the thickness of the adhesive can be changed in the application area.
  • the adhesive coating method for a plate-integrated gasket is a gasket main body (made of a rubber-like elastic body that seals fuel, refrigerant, etc. on a separator 21 made of metal or resin as a plate.
  • the ink jet printer 41 the liquid adhesive 31 is applied by spraying from the head 42 toward one surface 22 in the thickness direction of the separator 21 (the direction of spraying is indicated by an arrow).
  • the ink jet printer 41 is an ink jet coating machine. Application by the ink jet printer 41 can form a thickness of about 1 to 10 ⁇ m, although the application thickness varies slightly depending on the adhesive composition, application conditions, and head specifications.
  • the separator 21 is provided with a concavo-convex shape 23 as shown in the figure, and an adhesive 31 having an arbitrary thickness is applied to an arbitrary portion of the bottom surface 24 of the concave portion and the top surface 25 of the convex portion in the concavo-convex shape 23. .
  • the application layer by spraying may be one layer, but a plurality of adhesive layers may be laminated by spraying a plurality of times as shown in FIG. 2, and the adhesive 31 is laminated by repeating spraying in this way. Therefore, the thickness of the adhesive 31 can be changed in the application area.
  • clogging of the head may be a problem, and therefore it is preferable to select a type of head that circulates in the head, which is difficult to clog. That is, in the manufacturing method of the fuel cell plate-integrated gasket, it is preferable to use an inkjet coating apparatus that circulates the adhesive in the head and the pipe for the adhesive coating facility using the inkjet system.
  • Gasket for fuel cell 21 Separator (plate) 22 One surface in thickness direction 23 Concave and convex shape 24 Concave bottom surface 25 Convex top surface 31 Adhesive 41 Inkjet printer 42 Head

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Abstract

プレートに接着剤を塗布するに際しマスクを必要とせず、材料の歩留りが良く、プレートに凹凸があっても精度良く接着剤を塗布することができ、短時間で接着剤を塗布することができるプレート一体ガスケットの接着剤塗布方法を提供する。この目的を達成するため、プレートにガスケット本体を一体化したプレート一体ガスケットを製造するときに前記プレートに接着剤を塗布する方法であって、インクジェットプリンタを用いて前記プレートに前記接着剤を噴霧することにより前記接着剤を塗布することを特徴とする。

Description

プレート一体ガスケットの接着剤塗布方法
　本発明は、プレートにガスケット本体を一体化したプレート一体ガスケットを製造するに際して、プレートに接着剤を塗布するための接着剤塗布方法に関する。
　本発明の接着剤塗布方法は例えば、燃料電池用ガスケットを製造する際に用いられ、またはシリンダヘッドガスケットを製造する際に用いられる。また、本発明の接着剤塗布方法は例えば、表面処理やコーティングの分野、ゴム成形の分野などで用いられる。
　これまで、プレート一体ガスケット、例えばプレートとしてのセパレータにゴム材料よりなるガスケット本体を一体化した燃料電池用ガスケット（燃料電池用セルシール）を製造するに際しての接着剤塗布方法としては、マスク（マスキング）を用いるスプレー塗布方式や、ディスペンサ方式が主流とされ、これらを用いてプレートに接着剤を塗布している。
特開２００４－１４６３８４号公報
　しかしながら、スプレー塗布方式においては、事前にマスクを用意する必要があり、塗布対象物における設計変更の都度、マスクの追加工や新規製作が必要となる。また、塗布エリア以外のマスク上にも接着剤を塗布するため、材料（接着剤）の歩留りが良くない。ディスペンサ方式においては、プレートに凹凸があると塗布ヘッドの追従が困難となるため、塗布精度が良くない。また、塗布できる幅が他の方式に比べて狭いため、塗布に長時間を要する等の課題がある。
　本発明は以上の点に鑑みて、上記従来技術に見られる課題を解消し、すなわちプレートに接着剤を塗布するに際してマスクを必要とせず、材料（接着剤）の歩留りが良く、プレートに凹凸があっても精度良く接着剤を塗布することができ、短時間で接着剤を塗布することができるプレート一体ガスケットの接着剤塗布方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明のプレート一体ガスケットの接着剤塗布方法は、プレートにガスケット本体を一体化したプレート一体ガスケットを製造するときに前記プレートに接着剤を塗布する方法であって、インクジェットプリンタを用いて前記プレートに前記接着剤を噴霧することにより前記接着剤を塗布することを特徴とする。
　本発明は、インクジェットプリンタを用いて接着剤を塗布する手法であり、本手法を用いることにより、塗布パターンデータを作成すれば、任意の形状で接着剤をヘッドから高精度かつ高速で噴霧することが可能となり、スプレー塗布で必要のあったマスク等を用いることなく、塗布エリアや塗布厚みの精度を向上させることも可能となる。噴霧による塗布層は一層でも良いが、複数層を積層するようにしても良い。
　本発明によれば、塗布に際してマスクを必要としないために、低コストでの生産が可能となることに加えて、設計変更等による形状変更への対応が容易となり、対象エリアのみに接着剤を塗布するため、材料（接着剤）の歩留りが大幅に向上する。また、遠隔位置から接着剤を噴霧するため、プレートに凹凸があっても精度良く接着剤を塗布することができ、塗布幅が広いため、短時間で接着剤を塗布することができる。また、インクジェットプリンタによる塗布を繰り返すことにより接着剤を積層させることが可能なため、塗布エリア内で接着剤の厚みを変化させることができる。
本発明の実施例に係る成形方法を示す説明図 本発明の他の実施例に係る成形方法を示す説明図
　つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
　図１に示すように、当該実施例に係るプレート一体ガスケットの接着剤塗布方法は、プレートとしての金属または樹脂よりなるセパレータ２１に、燃料や冷媒などをシールするゴム状弾性体よりなるガスケット本体（図示せず）を一体化した燃料電池用ガスケット（燃料電池用セルシール）１１を製造するに際して、セパレータ２１にガスケット本体を接着すべく、セパレータ２１に接着剤３１を塗布するための方法であって、インクジェットプリンタ４１を用い、そのヘッド４２からセパレータ２１の厚み方向一方の面２２へ向けて液状の接着剤３１を噴霧により塗布する（噴霧の方向を矢印にて示している）。インクジェットプリンタ４１はインクジェット塗布機である。インクジェットプリンタ４１による塗布によれば、接着剤の配合や塗布条件、ヘッド仕様により塗布厚みは若干異なるものの、１～１０μｍ程度での厚みを形成することができる。
　セパレータ２１には、図示するように凹凸形状２３が設けられており、この凹凸形状２３における凹部の底面２４及び凸部の頂面２５の任意箇所にそれぞれ、任意厚みの接着剤３１が塗布される。
　噴霧による塗布層は一層でも良いが、図２に示すように複数回に亙る噴霧により複数の接着剤層を積層するようにしても良く、このように噴霧を繰り返すことにより接着剤３１を積層させることが可能なため、塗布エリア内で接着剤３１の厚みを変化させることができる。
　また、以下の点について、考慮が必要とされる。
　インクジェット方式においては、ヘッドの詰まりが問題となることがあり、このため詰まりにくい、ヘッド内を循環するタイプのヘッドを選択するのが好適である。すなわち燃料電池用プレート一体ガスケットの製造方法において、インクジェット方式を用いる接着剤塗布設備について、ヘッド及び配管内に接着剤を循環させるインクジェット塗布装置を用いることが好ましい。
　また、塗布時に接着剤に含まれる有機溶剤が作業環境へ洩れることを防ぐために塗布ブース内を排気したほうが良いが、排気による気流の乱れによって塗布状態が安定しない等の不具合が発生することが懸念される。そこで、塗布時は排気を停止し、ワーク取出し時のみ排気して作業者が被爆しないようにするのが好適である。
　また、通常は多数のヘッドを１つのコントローラで制御するが、低粘度の接着剤を高精度で塗布する際は１ヘッドに対して一つのコントローラを設置することにより、個々のヘッドごとに、より高精度の調整が可能となり、塗布精度を向上させることが可能となる。
　１１　燃料電池用ガスケット（プレート一体ガスケット）
　２１　セパレータ（プレート）
　２２　厚み方向一方の面
　２３　凹凸形状
　２４　凹部底面
　２５　凸部頂面
　３１　接着剤
　４１　インクジェットプリンタ
　４２　ヘッド

Claims (1)

  1. 　プレートにガスケット本体を一体化したプレート一体ガスケットを製造するときに前記プレートに接着剤を塗布する方法であって、
    インクジェットプリンタを用いて前記プレートに前記接着剤を噴霧することにより前記接着剤を塗布することを特徴とするプレート一体ガスケットの接着剤塗布方法。
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