(57)【要約】【課題】  ワークの島状の未塗布部分をマスキングして液状物質を塗布するにあたり、セットアップなどに工数や手間がかからず、塗布ムラを発生させることなく、高い寸法精度で塗布できるようにする。【解決手段】  燃料電池のセパレータ等のワークＷの周縁部にプライマー液等の液状物質を塗布する装置１として、塗布機３のスプレーノズル２の下方にワーク載置台４をセットし、ワーク載置台４上にワークＷを位置決めするための位置決め駒７をワーク載置台４に着脱自在に設けるとともに、ワークＷの未塗布部上に載置されるマスキング部材５を設け、このマスキング部材５を吊下げプレート６によって着脱自在に保持するようにし、また、吊下げプレート５に、位置決め駒７に嵌合可能なテーパ穴１８を設ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立した島状の未塗布部を有するワークの周縁部に液状物質を塗布する装置であって、スプレーノズルを有する塗布機と、前記スプレーノズルの下方にセットされるワーク載置台と、前記ワークの島状の未塗布部上に載置されるマスキング部材と、このマスキング部材を着脱自在に保持可能な吊下げプレートを備え、前記ワーク載置台には、ワークを位置決めするための位置決め駒が着脱自在に設けられるとともに、前記吊下げプレートには、前記位置決め駒に嵌合可能な穴が設けられることを特徴とする液状物質の塗布装置。
【請求項２】
前記マスキング部材の外周壁端面には、上方に向かうに連れて内側に傾斜する傾斜面が設けられることを特徴とする請求項１に記載の液状物質の塗布装置。
【請求項３】
前記ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワーク周縁に対応する部分以外が凹状にされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液状物質の塗布装置。
【請求項４】
前記ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワークに当接する部分が平坦面にされること特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液状物質の塗布装置。
【請求項５】
前記ワーク載置台には、加温機構が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液状物質の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池のセパレータのように、独立した島状の未塗布部分を有するワークの周縁部にプライマー等の液状物質を塗布する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばワークに島状の未塗布部分を残してその周囲に液状物質を塗布するような場合、ワークの外側に何らかの位置決め部材を設けてワークを突き当てるか、または挟み込む等によって固定し、この位置決め部材とマスキング部材とを橋架け支持構造等で繋ぐことでマスキング部材を所定の位置に位置決めし、その上から塗布するような方法が一般的である。
一方、ワークが鋼材等の場合、古紙等の紙に帯磁粒子を分散させて磁性を帯びさせた帯磁紙のマスキング材を使用し、未塗布部に帯磁紙を吸着・位置決めすることでマスキングし、塗布するような方法も知られている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前者のように位置決め部材とマスキング部材を橋架け支持構造等で繋いで塗布する場合、支持構造部分をスプレーが跨ぐ際に未塗布部分（塗布ムラ）が発生するとともに、支持構造部分にも塗布溶液がかかるため、治具汚れが発生するとともに、洗浄工数が発生するため、手間がかかると同時にコストアップにつながっていた。
また、後者のように未塗布部に帯磁紙を吸着・位置決めする方法は、量産現場においては多数のマスキング部材を準備しておく必要があり、また、その都度正確に位置決めしたマスキング材を吸着させるためには、セットアップに工数がかかり、量産向きではなかった。
更に、両者とも、塗布した溶剤の揮発が遅い場合には、乾燥させる前にワーク上に塗布された溶液が流れてにじみが発生し、塗布領域の寸法精度が悪くなるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、ワークの未塗布部分をマスキングして液状物質を塗布するにあたり、セットアップなどに工数や手間がかからず、塗布ムラを発生させることなく、高い寸法精度で塗布できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、独立した島状の未塗布部を有するワークの周縁部に液状物質を塗布する装置において、スプレーノズルを有する塗布機と、前記スプレーノズルの下方にセットされるワーク載置台と、前記ワークの島状の未塗布部上に載置されるマスキング部材と、このマスキング部材を着脱自在に保持可能な吊下げプレートを設け、前記ワーク載置台には、ワークを位置決めするための位置決め駒を着脱自在に設けるとともに、前記吊下げプレートには、前記位置決め駒に嵌合可能な穴を設けるようにした。
【０００７】
そして、ワーク載置台にワークを載置して位置決め駒で位置決め固定した後、吊下げプレートとマスキング部材を結合させ、吊下げプレートを介してマスキング部材をワーク載置台上のワークに載置する。この際、吊下げプレートの穴を位置決め駒に嵌合させることで、マスキング部材がワークの未塗布部分に位置合わせされるようにしておく。そして、吊下げプレートとマスキング部材の結合を解いて、吊下げプレートを離脱させ、塗布機のスプレーノズルにより液状物質を塗布する。
この際、吊下げプレートを取り除いた後も、ワークに対してマスキング部材が自重で位置固定がなされるよう、マスキング部材にはある程度の重量を持たせることが好ましく、また、塗布機のスプレーノズルとしては、例えば多軸ロボットでスプレーノズルを移動自在にすることが好ましい。
【０００８】
また、本発明では、前記マスキング部材の外周壁端面に、上方に向かうに連れて内側に傾斜する傾斜面を設けるようにした。
このように、マスキング部材の外周壁端面に傾斜面を設けることにより、上方のスプレーノズルから下方に向けて液状物質を塗布する場合でも、塗布領域の境界線付近に塗布ムラが生じにくくなり、塗布領域とマスキング領域の境界の仕切り線を綺麗にだせるようになる。
【０００９】
また本発明では、前記ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワーク周縁に対応する部分以外を凹状にするようにした。
このようにワーク周縁に対向する部分以外を凹状にし、周縁部以外の個所はワーク面に当接しないようにすることで、ワークの接触面に傷等を与えるような不具合を抑制することができる。また、マスキング部材に関しては、ワークに対する当接面の面圧を高めて隙間を無くすことができ、マスキング効果を高めることができる。
【００１０】
また本発明では、前記ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワークに当接する部分を平坦面にするようにした。
このようにワークに当接する部分を平坦面にすれば、ワークの接触面に傷等を与えるような不具合を一層抑制することができるとともに、マスキング部材に関しては、液状物質が未塗布領域に入り込むのを抑制して、マスキング効果を一層高めることができる。
【００１１】
また本発明では、前記ワーク載置台に、加温機構を設けるようにした。
そして、加温機構で加温しながら塗布することで、乾燥室等に投入する前に、塗布した液状物質が流れ出すような不具合が抑制され、この場合も塗布領域の寸法精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
独立した島状の未塗布部を有するワークの周縁部に液状物質を塗布する装置として、スプレーノズルを有する塗布機と、スプレーノズルの下方にセットされるワーク載置台と、ワークの島状の未塗布部上に載置されるマスキング部材と、このマスキング部材を着脱自在に保持可能な吊下げプレートを設け、ワーク載置台に、ワーク位置決め用の位置決め駒を着脱自在に設けるとともに、吊下げプレートに、位置決め駒に嵌合可能な穴を設けることで、マスキング部材をワークの未塗布部に正確に載置させることができ、また、そのセットアップが簡単なため、量産する場合に好適である。
そして、マスキング部材の外周壁端面に、上方に向かうに連れて内側に傾斜する傾斜面を設ければ、塗布領域とマスキング領域の境界の仕切り線を綺麗にだせるようになり、また、ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワーク周縁に対応する部分以外を凹状にすれば、ワークの表面に損傷を与えるような不具合を抑制できると同時に、ワークに対するマスキング部材の当接面の面圧を高めてマスキング効果を高めることができる。この際、ワーク載置台の上面と、マスキング部材の下面のうち、ワークに当接する部分を平坦面にすれば、一層効果的である。
また、ワーク載置台に、加温機構を設ければ、乾燥室等に投入する前の段階で、塗布した液状物質が流れ出すような不具合が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る塗布装置の全体構成図、図２はワーク載置台と位置決め駒とマスキング部材と吊下げプレートの説明図、図３マスキング部材の説明図、図４はマスキング部材の裏側周縁部の一部を拡大した部分図、図５はワーク載置台と位置決め駒とマスキング部材と吊下げプレートを組み合わせた状態の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線断面図、図８はワークの平面図である。
【００１４】
本発明に係る液状物質の塗布装置は、例えば燃料電池のセパレーター等のワークＷの未塗布部分をマスキングして液状物質を塗布するにあたり、マスキングのセットアップなどに工数や手間がかからず、しかも、塗布ムラを発生させることなく、高い寸法精度で塗布できるようにされ、本実施例における液状物質としては、シーリング材との接着性を向上させるために予め塗布される下地処理材料としてのプライマー塗布に適用されている。
【００１５】
すなわち、このワークＷは、図８に示すように、中央部に凹凸のある波板状部ｎを備えるとともに、長手方向の両端部に、酸化剤ガスと燃料ガスと冷却媒体を流すための出入り孔となる複数の連通孔ａや、その他の貫通孔ｂを備えており、このようなワークＷの波板状部ｎの周囲や連通孔ａの周囲に、シーリング材を塗着してガス等の漏出を遮断する必要があり、本発明に係る塗布装置は、このシーリング材を塗布する前の段階で、波板状部ｎやその他の必要個所をマスキングして周縁部にプライマー液を塗布するものである。
【００１６】
この塗布装置１は、図１、図２に示すように、スプレーノズル２を有する塗布機３と、スプレーノズル２の下方にセットされるワーク載置台４と、前記ワークＷの波板状部ｎをマスキングするためのマスキング部材５と、このマスキング部材５を所定位置に位置決めするための吊下げプレート６を備えており、ワーク載置台４には、ワークＷを位置決めするための一対の位置決め駒７が着脱自在に設けられている。
【００１７】
そして、位置決め駒７によりワーク載置台４上の所定個所にワークＷを位置決め載置した後、吊下げプレート６によりマスキング部材５をワークＷ上の所定位置に位置決め載置し、吊下げプレート６を離脱させて、塗布機３のスプレーノズル２によりプライマー液を塗布するようにしている。
【００１８】
前記塗布機３は、３軸ロボットにより、スプレーノズル２をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動できるようにしており、予めティーチングした軌跡に沿って移動させながら塗布するようにされている。
【００１９】
前記ワーク載置台４は、図２に示すように、四隅に基台に固定するための固定用穴を備えるとともに、ワークＷの外形形状と略同一で一段高くなる載置部８を備えており、この載置部８の中央部には、ワークの波板状部ｎに対応する個所が一段低くなる凹所８ｄとされ、また、前記ワークＷの貫通孔ｂに対応する部分に、テーパ状の位置決め駒装着孔８ｓ（図６）が設けられている。そして、この載置部８の凹所８ｄは、ワークＷとの面当りを防止してワーク表面のキズの発生等を抑制するためのものであり、またワークＷとの接触部の面圧をあげるためである。
【００２０】
また、装着孔８ｓの内部底面には、図６に示すように、磁性のある鉄製のボルト１０が取り付けられており、このボルト１０に対して、位置決め駒７の下端部に埋め込まれたマグネット１１が吸着可能にされている。
また、載置部８の外側領域には、後述する三個のマスキング駒１２（図２）が着脱自在にされており、ワークＷ端面のうち、プライマー液の付着が好ましくない三ヶ所をマスキングできるようにされている。
そして、このワーク載置台４の内部には、温水、ホットエア、油等の加温媒体を流動させることのできる加温機構が設けられている。
また、載置部８の外側領域の所定個所には、マスキングプレート５を載置する際に方向を合わせるための溝ｘが形成されている。
【００２１】
前記位置決め駒７は、図６に示すように、前記装着孔８ｓに挿入する部分が下方に向けて縮径するテーパ状となり、その底面に、前記のようにマグネット１１が埋設されるとともに、上部側が上方に向けて縮径するテーパ状にされている。
【００２２】
前記マスキング部材５は、図３に示すように、上面側に二箇所の引掛け用のショルダーボルト１３と、位置決め用のテーパピン１４を備えており、以下に述べる吊下げプレート６と結合・解除自在にされるとともに、裏面側の周縁部には、図４に示すようなエッジ突起部１５が周縁に沿って設けられ、このエッジ突起部１５で囲まれる内部領域が凹所１６とされている。この際、エッジ突起部１５の内面側には、逃げ角４５度程度の傾斜角を持たせており、また、マスキング部材５の外周壁端面には、上方に向けて垂直方向から１５度内側に傾斜する傾斜面ｔを設けるとともに、ワークＷへの当接面を平坦面ｆにしている。
また、マスキング部材５の上面の所定個所には、前記ワーク載置台４に載置する際、方向を合わせるための溝ｙが形成されている。
【００２３】
前記吊下げプレート６は、マスキング部材５のテーパピン１４を挿入するためのテーパ孔１７（図６、図７）と、ワーク載置台４に装着される位置決め駒７の上端部に嵌合可能な穴としてのテーパ穴１８を備えており、幅方向の両端側にフック部材２０を備えるとともに、中央部に吊下げ用の把手２１を有している。そして、前記フック部材２０は、前記マスキング部材５のショルダボルト１３の軸部に引掛けることができるようにされている。
そして、吊下げプレート６の上面の所定個所には、前記マスキングプレート５と方向を合わせるための溝ｚが設けられている。
【００２４】
前記マスキング駒１２（図２）は、ワーク載置台４の載置部８の周縁凹部の所定三ヶ所に着脱自在にされ、差込み下端部に磁性を有する金属部材を備えるとともに、ワーク載置台４の周縁部の所定個所には磁石が埋設されており、マスキング駒１２に吸着可能にされている。
【００２５】
以上のような塗布装置の作用等について説明する。
塗布機３のスプレーノズル２下方のワーク載置台４にワークＷを位置決め載置する。すなわち、位置決め駒７とマスキング駒１２をワーク載置台４から取り外した状態でワークを載置部８に載置し、ワークＷの貫通孔ｂに位置決め駒７の下端部を挿通させ、そのまま下端部を装着孔８ｓに挿入してマグネット１１を装着孔８ｓ内部のボルト１０に吸着させることで、ワークＷを載置部８の規定位置に位置決めし、同時に所定の三ヶ所にマスキング駒１２を吸着させる。
【００２６】
次ぎに、マスキング部材５のテーパピン１４に吊下げプレート６のテーパ孔１７を嵌合させ、吊下げプレート６のフック部材２０をマスキング部材５のショルダボルト１３に引掛けて一体化し、図５乃至図７に示すような状態で、吊下げプレート６のテーパ穴１８を位置決め駒７に嵌合させてマスキング部材５をワークＷ上に載置した後、フック部材２０をショルダボルト１３から離脱させて吊下げプレート６を取り除く。すると、マスキング部材５はワークＷ上の定位置（波板状部ｎ上）に正確にセットされるとともに、自重で位置ずれが防止される。
【００２７】
次いで、塗布機３のスプレーノズル２を予めティーチングされた軌跡に基づいて移動させつつプライマー液を塗布する。
この際、マスキング部材５の外周壁端面には傾斜面ｔが形成されているため、真上からプライマー液を吹き付けても、仕切りラインの付近で塗布ムラが生じることなく、また、マスキング部材５のエッジ突起部１５下面の平坦面ｆの当接面積は狭く面圧が高いため、仕切りラインを綺麗にだせる。
また、ワーク載置台４に内蔵する加温機構を作動させながら塗布することによって、プライマリー液の乾燥が促進される。
そして、塗布した表面側の乾燥が終えると、裏面にも同様な手順でプライマー液を塗布する。
そしてこのような手順により、一連の塗布作業を効率的に行うことができる。
【００２８】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、ワークＷは燃料電池のセパレータに限られるものではなく、また、液状物質はプライマー液以外のものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
独立した島状の未塗布部分を有するワークの周縁部に液状物質を塗布する際、橋架け支持構造等がなくてもマスキング部材をワーク上の所定個所に正確に位置決めすることができ、塗布ムラを防止できる。
この際、マスキング領域と塗布領域の仕切り線を綺麗にだして境界線の寸法精度を高めることができる。
このため、特に量産工程の塗布装置として使用すれば好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る塗布装置の全体構成図
【図２】ワーク載置台と位置決め駒とマスキング部材と吊下げプレートの説明図
【図３】マスキング部材の説明図
【図４】マスキング部材の裏側周縁部の一部を拡大した部分図
【図５】ワーク載置台と位置決め駒とマスキング部材と吊下げプレートを組み合わせた状態の平面図
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図
【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図
【図８】ワークの平面図
【符号の説明】
【００３１】
１…塗布装置、２…スプレーノズル、３…塗布機、４…ワーク載置台、５…マスキング部材、６…吊下げプレート、７…位置決め駒、８…載置部、８ｄ…凹所、１６…凹所、１８…テーパ穴、Ｗ…ワーク、ｔ…傾斜面。
【図１】
2005296902.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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