阅读说明：本技术 涂布工具 (Coating tool ) 是由 橘田浩贵 于 2019-06-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种涂布工具,其在歧管内不会产生滞留部,并且不会向涂布液施加脉动而能够涂布厚度均匀的涂膜。涂布工具10具备主体块体和圆柱状的搅拌棒3,主体块体具有用于在其内部收容液体的歧管17、和从主体块体的侧面到达歧管17的液体供给部18以及液体流出部7,搅拌棒3通过歧管17的内侧,且围绕其中心轴线而旋转自如地安装于主体块体。(The invention provides a coating tool, which can not generate a retention part in a manifold and can coat a coating film with uniform thickness without applying pulsation to a coating liquid. The coating tool 10 includes a body block having a manifold 17 for containing a liquid therein, a liquid supply portion 18 and a liquid discharge portion 7 extending from a side surface of the body block to the manifold 17, and a columnar stirring rod 3, and the stirring rod 3 is attached to the body block so as to pass through the inside of the manifold 17 and to be rotatable about the center axis thereof.)

涂布工具

技术领域

本发明涉及一种将供给至形成于主体块体内的歧管的涂布液从该歧管通过液体流出部向被涂布物进行涂布的涂布工具。

背景技术

以往，作为涂布工具，已知有如下结构的狭缝模具(slot die)，如专利文献1所公开的，该狭缝模具的一对模头(head)部件邻接配置，通过形成于这些模头部件之间的歧管、以及与该歧管连通并且朝向模头部件的前端侧开口的狭缝，将涂布液涂布于被涂布物上。

专利文献

[专利文献1]日本特开2014-168735号公报

发明内容

通常，具有触变性的流体一旦速度降低，则粘度上升，粘性阻力变大。当粘性阻力变大时，由于这个原因，流体的速度进一步降低，最终形成无流动的区域(以下，称为“滞留部分”)。因此，如果在狭缝模具中使用具有触变性的涂布液，则有可能会发生粉浆(slurry)所含有的固体成分在歧管内的滞留部分中发生沉降的问题、或涂布液增稠而凝胶化等问题。

在专利文献1公开的涂布工具中，在歧管内侧配置具有螺旋部的轴体，通过使该轴体旋转而搅动涂布液，从而防止产生滞留部分。

然而，在上述方法的情况下，在为了减缓由泵引起的脉动或供给液中的压力梯度的缓冲器内，在即将进行涂布作业前，由叶轮产生的脉动会被转移至涂膜的膜压。因此，会在被涂布物上形成厚度不均匀的涂膜。本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种在歧管内不会产生滞留部并且能够施加厚度均匀的涂膜的涂布工具。

本发明的涂布工具是以使搅拌棒通过歧管的内侧并能够围绕其中心轴线旋转的方式安装该圆筒状的搅拌棒的工具。

详细内容是，本发明为一种涂布工具，其具备主体块体以及圆柱状的搅拌棒，上述主体块体具有用于在其内部收容液体的歧管、和从上述主体块体的侧面到达上述歧管的液体供给部以及液体流出部，上述搅拌棒通过上述歧管的内侧，并且围绕其中心轴线旋转自如地安装于上述主体块体。

搅拌棒的表面粗糙度优选为Rz25以下。

此外，本公开的其他技术方案涉及的涂布工具具备主体块体以及搅拌棒，在主体块体形成有用于在内部收容液体的歧管、与主体块体的表面以及歧管连通的液体供给部、和与主体块体的表面以及歧管连通的液体流出部，搅拌棒形成为横贯指定的区域而具有圆形截面。搅拌棒在形成歧管的空间内旋转自如地被支承。

在此，搅拌棒形成为具有圆形截面的指定的区域必须达到歧管内的搅拌棒的长度的一半以上。但是，在对液体的前进的影响有限的情况下，在端部等处也可以具有不同的截面形状。

此外，歧管也可以形成为具有半圆形、半椭圆形等由直线和曲线形成的截面形状。此外，歧管优选在块体的纵向上具有相同的截面形状。

此外，歧管的壁面的一部分和液体流出部的壁面的一部分也可以构成为同一平面。

由于设于歧管内的搅拌棒为圆筒状，因此在歧管内的涂布液中不会产生如以往般的脉动，能够对被涂布物施加均匀的涂膜。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式所涉及的涂布工具的立体图。

图2为图1的A放大图。

图3为图1的实施方式所涉及的涂布工具的分解立体图。

图4为图1的实施方式所涉及的涂布工具的六视图，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为仰视图，(d)为左视图，(e)为右视图。

图5为表示图1的实施方式所涉及的涂布工具中歧管与搅拌棒的位置关系的说明图。

图6为图1的实施方式所涉及的涂布工具的通过液体供给部18且与涂布工具的纵向垂直的截面中的剖视图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式的涂布工具10具备第1块体1、第2块体2、圆筒状的搅拌棒3、两个侧面密封体4、两个油封5、以及两个油封封入体6。通过第1块体1和第2块体2，构成涂布工具10的主体块体。

第1块体1具有第1侧面11、与第1侧面11相对的第2侧面12、与第1侧面11以及第2侧面12接合的第3侧面13以及第4侧面14、与第3侧面13相对的第5侧面15、以及与第4侧面14相对的第6侧面16。在本实施方式中，第1块体1的第2侧面12形成为在纵向上细长的矩形(图1)。

此外，第1侧面11朝向与第2侧面12相反的方向，并且，如后文所述，其形成为具有与第2侧面12平行并由在纵向上细长的矩形形成的两个平面、和夹于该两个平面之间并以纵向为轴的半圆筒面。

第3侧面13形成为在第1块体1的纵向上的一个端部中与第1侧面11以及第2侧面12的短边分别连接。同样地，第5侧面15形成为在第1块体1的纵向上的另一个端部中与第1侧面11以及第2侧面12的短边分别连接。如图4以及图5所示，第1侧面11以及第2侧面12与第3侧面13垂直，并且，第1侧面11以及第2侧面12与第5侧面15垂直。

第4侧面14(图5)以与第1侧面11的一方的长边以及第2侧面12的一方的长边连接的方式而形成为在纵向上细长的矩形。第6侧面16以越靠近第1侧面11则离第4侧面14越远的方式倾斜，并形成为与第1侧面11的另一方的长边以及第2侧面12的另一方的长边相连接。

在第1侧面11形成凹陷17(以下，称之为“歧管17”)，该凹陷17横贯第1侧面11的宽度方向(纵向)整体而形成并且截面为半圆形。歧管17到达第3侧面13以及第5侧面15，使该两个侧面各自的一部分形成缺口。也就是说，歧管17形成为从第3侧面13贯穿至第5侧面15。如表示搅拌棒3被支承的状态下的包含第3侧面13的截面的图5所示，当从主体块体的纵向端部观察时，搅拌棒3与歧管17的内壁分离而在歧管17内被支承。此外，如作为主体块体的与纵向垂直的截面中的剖视图的图6所示，不仅在主体块体的纵向端部，搅拌棒3和歧管17在从主体块体的纵向上的一个端部至另一个端部均具有图5所示的位置关系。

第1侧面11隔着歧管17而被区分为两个部分。下面，以歧管17为基准，将靠近第6侧面16侧的部分称为“上侧部分11a”，将另一个靠近第4侧面14侧的部分称为“下侧部分11b”。与第6侧面16的长边连接的上侧部分11a形成为与第2侧面12平行并在纵向上细长的矩形。与第4侧面14的长边连接的下侧部分11b形成为与上侧部分11a以及第2侧面12平行并在纵向上细长的矩形。但是，上侧部分11a与下侧部分11b不形成于同一个面上。具体而言，如图5所示，第1侧面11的上侧部分11a形成为相比第1侧面11的下侧部分11b而更向第2侧面12侧缩进。换言之，第1侧面11的上侧部分11a与第2侧面12距离要比第1侧面11的下侧部分11b与第2侧面12的距离更近。这样，上侧部分11a形成为与下侧部分11b相比，在该面的垂直方向上稍微向第2侧面12侧发生位移。因此，第1侧面11的下侧部分11b构成与第2块体2的抵接面，另一方面，不与第2块体2抵接的上侧部分11a则能够构成用于在该上侧部分11a与第2块体2的相对的面之间排出涂布液的流路。

为了向歧管17供给涂布液，在第2侧面12形成有孔18(以下，称为“液体供给部18”)，其一端向第2侧面12开口，另一端向歧管17的圆弧部分开口，并且截面为圆形等。即，涂布液从液体供给部18的开口部流入，通过液体供给部18的内部而向歧管17流入。第1侧面11的高度方向的长度长于第2侧面12的高度方向的长度，因此第6侧面16倾斜。

第2块体2呈与第1块体1几乎相同的形状，但在没有形成歧管17、相当于第1块体1的第1侧面11的侧面为同一个面以及没有形成液体供给部18等方面不同。在第2块体2中，该相当于第1块体1的第1侧面11的侧面成为与第1块体1的抵接面。

如果接合第1块体1和第2块体2，则第1块体1的下侧部分11b与第2块体2的抵接面接触。另一方面，第1块体1的上侧部分11a不与第2块体2的抵接面抵接，而是稍微分离而平行地相对。此外，形成上侧部分11a和下侧部分11b之间的半圆筒的内壁面也与第2块体2的抵接面分离而相对。

其结果是，在第1侧面11的上侧部分11a与第2块体2之间形成细长的间隙(狭缝状)，从该间隙7(以下，称为“液体流出部7”)排出涂布液。也就是说，在与涂布液的前进方向垂直的截面上，液体流出部7具有被平行的两条长边和平行的两条短边包围的细长矩形的流路截面，该平行的两条长边具有与主体块体的纵向相同的长度，该平行的两条短边具有上侧部分11a和下侧部分11b在法线方向上的距离。图2显示了具有这样的矩形的流路截面的液体流出部7在主体块体的表面开口的模样。

此外，如图5以及图6所示，在与涂布液的前进方向几乎平行的截面，即，在与主体块体的纵向垂直的截面中，液体流出部7具有细长流路，该细长流路由延长构成歧管17的直径部分的直线并连接至主体块体的表面的直线、和与该直线部平行并从歧管17的圆弧部连接至主体块体的表面的直线形成。

因此，由第2块体2的平面形成的抵接面的一部分与第1块体1相接触，而另一部分则成为歧管17的壁面的一部分，还有一部分则成为液体流出部7的壁面的一部分。此外，第1块体1的第1侧面11的下侧部分11b与第2块体2的抵接面相接触，上侧部分11a在与第2块体2的抵接面之间形成液体流出部7，形成于上侧部分11a和下侧部分11b之间的半圆筒面在其与第2块体2的抵接面之间形成歧管17。

如图3所示，本实施方式中的搅拌棒3形成为细长的圆筒状。如图5所示，当搅拌棒3被支承于歧管17内时，在搅拌棒3和歧管17的圆弧部之间设置有间隙，并且，在搅拌棒3和歧管17的直线部之间设置有不同的间隙。此外，如图5和图6所示，歧管17的半圆形截面的中心和搅拌棒3的圆形截面的中心以第4的侧面14为基准而设置为相同的高度。也就是说，搅拌棒3以其中心轴存在于将歧管17的半圆形截面等分的平面上的方式而被支承。因此，在主体块体以及歧管17的纵向、或与该纵向平行地被支承的搅拌棒3的中心轴的垂直截面中，歧管17以及搅拌棒3相对于同一直线分别形成为线对称。

进一步地，如图3所示，在本实施方式中，液体供给部18的端部在歧管17的圆弧部的中心，即，在歧管17的圆弧部中与搅拌棒3的距离最小的部分处开口。换言之，在主体块体以及歧管17的纵向、或与该纵向平行地被支承的搅拌棒3的中心轴的垂直截面中，歧管17形成线对称的直线通过搅拌棒3以及液体供给部18朝向歧管17的开口部。

第1块体1以及第2块体2通过设置在第3侧面13和第5侧面15的侧面密封体4而成为一体。在侧面密封体4上形成有贯通孔41，搅拌棒3穿过该贯通孔41。油封5为圆盘状，并且在其中央部形成有贯通孔，搅拌棒3穿过该贯通孔。油封5被组装入后述的油封封入体6，与油封封入体6一起被固定于侧面密封体4。

油封封入体6为板状，并与侧面密封体4接合。在油封封入体6的一个侧面具有与油封5形状相同的凹陷，当油封封入体6与侧面密封体4接合时，油封5被收容在该凹陷中。在油封封入体6上，与上述凹陷相连设置有轴承，搅拌棒3穿过该轴承而被支承。搅拌棒3配置在歧管17的内侧，以围绕其中心轴线旋转自如的方式被安装。如图4所示的搅拌棒3的两端从油封封入体6突出。通过将从油封封入体6大幅突出的搅拌棒3的一端连接至电动机等的驱动源(不图示)，能够使搅拌棒3绕轴旋转。

(第一实施方式所涉及的涂布工具10的动作以及效果)

接着，针对上述实施方式的效果进行说明。首先，将泵(不图示)与液体供给部18连接，开始向涂布工具10供给涂布液。应予说明，如图1所示，本实施方式所涉及的涂布工具10具有液体供给部18和抽取空气用的孔19。如果继续供给涂布液，不久，歧管17、作为用于向歧管17供给涂布液的流路的液体供给部18、以及用于从歧管17排出涂布液的液体流出部7就会被涂布液充满。此外，充满在歧管17内的空气以及残留在歧管17内的垃圾会与涂布液一起从抽取空气用的孔19排出，然后，通过阀门或者塞子塞住孔19。同时，使搅拌棒3在图5中顺时针旋转。由于圆筒状且旋转自如的搅拌棒3配置在歧管17的内侧，因此如果通过外部的驱动源使搅拌棒3旋转，能够搅拌歧管17内的涂布液。因此，能够抑制伴随着速度降低的粘度增加，并抑制液体滞留在歧管内。

通过泵从液体供给部18供给的涂布液从歧管17的圆弧部流入歧管17内。由于搅拌棒3在图5中顺时针旋转，因此在歧管17内，涂布液同样顺时针移动。具体而言，在液体供给部18中朝向搅拌棒3的中心轴前进并流入歧管17内的涂布液首先沿圆弧部向远离液体流出部7的方向(图5中的纸面朝下方向)前进。在此，由于液体供给部18在圆弧部的中央部分，即，与搅拌棒3最接近的位置开口，因此容易受到搅拌棒3所引起的流动的影响。此外，由于液体供给部18内的涂布液朝向搅拌棒3的中心轴前进，因此能够促进涂布液向作为旋转切线方向的远离液体流出部7的方向(图5中的纸面朝下方向)前进。此外，由于本实施方式所涉及的歧管17以及液体流出部7的主要部分不论在主体块体的纵向上的什么位置，均具有相同的形状，因此涂布液向纵向的移动是受限制的。

其后，通过了形成圆弧部的第1块体1的内壁面、与搅拌棒3之间的间隙的涂布液受到第2块体2的抵接面的阻力，向液体流出部7的方向前进。不久，涂布液通过第2块体2的抵接面与搅拌棒3之间的间隙。在此，在最靠近第2块体2的位置中的搅拌棒3的旋转切线方向与液体流出部7内的涂布液的前进方向一致。也就是说，当涂布液通过第2块体2的抵接面与搅拌棒3之间的间隙时，容易因为搅拌棒3而受到与抵接面平行地朝向液体流出部7的方向的力(图5中的朝上的力)。其后，涂布液的至少一部分流入液体流出部7内，并在液体流出部7内与抵接面平行地前进。此时，液体流出部7和歧管17的直线部通过第2块体2的同一平面的抵接面而连接。由此，能够促进涂布液与抵接面平行地前进。涂布液不久被排出至外部，并被涂布在被加工物上。

本申请的发明人们着眼于以下情况：当使用具有叶片等突起等的部件来搅拌涂布液时会产生脉动等，因此涂布液在时间上或位置上的压力分布变大，这成为涂膜厚度变化的主要原因。由于本实施方式所涉及的搅拌棒3形成为没有形成突起等的圆筒状，因此与使用形成有突起等的搅拌棒的情况相比，对于涂布液不会产生过剩的流动。其结果是，与过去相比，不会在歧管17内产生滞留部，从而能够对被涂布物施加厚度均匀的涂膜。搅拌棒的表面粗糙度优选为Rz25以下。当表面粗糙度在该数值范围内时，可以进一步抑制涂布液的脉动，从而能够形成厚度更均匀的涂膜。

以上，以一个实施方式为例对本发明进行了说明。使用本发明所涉及的涂布工具10，能够涂布成为电池正极的铜箔或成为负极的铝箔。进一步地，可以用于涂布在层压陶瓷电容器的制造过程中在烧结时会熔化的薄膜的用途等各种用途。此外，也能够在将涂布液涂布于薄膜之后，使其干燥，并与薄膜分离，从而制造功能膜。特别是，本申请的发明人们发现，在使用粉浆(将固态物粒子与液体(清水、海水、化学药品等)混合，或者使其分散、悬浊于液体而得到的产物)作为涂布液的情况下，具有抑制固体成分分离的效果。也就是说，由于具有高功能薄膜等的复杂组成的粉浆含有大量的固体成分，因此如果使用不充分搅拌的以往的涂布工具，则固体成分会和液体分离，在每个狭缝状的流出口的位置，液体中所包含的固体成分的比例不均匀，因此存在粘土特性发生变化的问题。然而，根据本实施方式所涉及的涂布工具，即使在使用液体内包含固体粒子的粉浆作为涂布液的情况下，由于能够一边在歧管内搅拌涂布液，一边从具有纵向的流出口涂布涂布液，因此相比以往，能够抑制粘土特性根据纵向上的位置而波动，从而实现均匀性较高的涂布。另外，本发明不限定于上述实施方式。也就是说，只要在不脱离本发明的将圆筒状或者截面为圆形的搅拌棒配置在歧管内这样的基本的技术思想的范围内，可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，歧管17虽然形成为与第1块体1相同的宽度，但是歧管也可以比第1块体的宽度更短。此外，液体流出部的形状根据目标的涂膜的厚度或使用的涂布液的种类等，能够适当进行变更，例如，也可以为上述实施方式的狭缝形状以外的形状。此外，也可根据用途来形成多个液体流出部。例如，也可遍及主体块体的纵向而彼此分离地形成多个切槽状的液体流出部。此时，至少对于形成有液体流出部的区域，优选使歧管形成为具有相同的截面形状。此外，也可形成多个液体供给部。例如，也可在主体块体的纵向上的两端形成多个液体供给部，并在纵向的中央部形成抽取空气用的孔。

此外，歧管的形状也能够进行各种变更。例如，也可以由椭圆、二次曲线、其他曲线、或者曲线和直线来形成圆弧部分。例如，可以对多种截面形状实施模拟，从而选择压力变动等最小的截面形状。其中，将形成液体流出部的壁面和与其连接的歧管的壁面的一部分如本实施方式所涉及的涂布工具10的第2块体2的抵接面般设为同一平面且一体形成，并进一步使搅拌棒靠近，从而能够更稳定地排出涂布液。此外，也可使用电火花线切割(wireelectric discharge)或模具一体形成主体块体。此外，搅拌棒等可以形成为与主体块体装卸自如，也可以固定为不可拆卸。此外，液体供给部可以设为1个(例如纵向上的中央部)，在两个端部分别设置抽取空气用的孔，或者，也可以设置3个以上的液体供给部。

符号说明

1 第1块体

11 第1侧面

11a 第1侧面的上侧部分

11b 第1侧面的下侧部分

12 第2侧面

13 第3侧面

14 第4侧面

15 第5侧面

16 第6侧面

17 歧管

18 液体供给部

19 孔

2 第2块体

3 搅拌棒

4 侧面密封体

5 油封

6 油封封入体

7 液体流出部