CN102039245A - 滚涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滚涂装置，能够在截面的外周呈圆形的各种圆筒状物上形成均匀厚度的涂膜。该滚涂装置(1)包括：涂刷辊(2)，其使附着于外周面(2A)上的涂料(P)附着于被涂刷物(H)进行涂刷。涂刷辊(2)具备：涂布面部(5)，其具有使外周面(2A)的涂料(P)附着于被涂刷物(H)的半径(R1)；非涂布面部，其具有不使涂料(P)附着于被涂刷物(H)的半径(R2)；阶梯部(7)，其使涂布面部(5)与非涂布面部(6)之间相连，用于排出剩余涂料。而且，在涂刷辊(2)的剖视图中，阶梯部(7)包括在涂布面部(5)侧的端部用圆滑的圆弧进行了倒角的倒角部(7B)。

Description

滚涂装置

技术领域

本发明涉及一种能够在截面的外周呈圆形的各种圆筒状物上，形成、涂刷均匀厚度的涂膜的滚涂装置。

背景技术

例如，在复印机或打印机等中所使用的OA辊等圆筒状物的表面，通过各种涂刷来实施涂覆。这种辊例如需要以5～100μm的均匀的涂膜厚度来涂刷，外观和尺寸精度的要求非常高。为此，以往多采用易获得涂刷精度的喷雾涂刷。

但是，在喷雾涂刷中，除了涂刷时的涂料容易向外部飞溅、涂料成本升高以外，还存在导致环境恶化的缺点。

另一方面，作为涂刷圆筒状物的方法，例如提出有如下述专利文献1所记载的各种滚涂装置。如图7(a)所示，以往的滚涂装置r包括：容纳涂料a1的涂料盘a、从该涂料盘a接收涂料a1并使之附着于外周面b1的涂刷辊b。而且涂刷辊b和被涂刷物d相隔规定的间隙g而实质上平行地配置，例如一边使两者相互反向旋转一边对被涂刷物d的外周面da进行涂刷。然后，当对被涂刷物d的外周面da涂刷上涂料a1后，使被涂刷物d与涂刷辊b分离。

这样的滚涂装置r，具有能够防止像喷雾涂刷那样的涂料飞溅的优点。但是，在滚涂装置中，在重复涂刷涂料a1的部分，或如图7(b)所示在使被涂刷物d与涂刷辊b分离的被涂刷物d的涂刷结束位置e处，存在涂膜厚度t局部增大的倾向。因此与喷雾涂刷相比，在利用滚涂装置进行的涂刷中存在降低涂刷精度的问题。

专利文献1：日本特开2005-103482号公报

发明内容

本发明是鉴于如上所述的问题而提出的，其主要目的在于提供一种能够在截面的外周呈圆形的各种圆筒状物上形成、涂刷均匀厚度的涂膜的滚涂装置。

本发明中的技术方案1所述的发明是一种滚涂装置，用于在截面的外周为圆形的被涂刷物上涂刷涂料，该滚涂装置的特征在于，包括：容纳上述涂料的涂料盘；涂刷辊，其直接或经由中间辊使上述涂料盘中的上述涂料附着于其外周面上、并且使附着于该外周面的涂料附着于被涂刷物，由此进行涂刷，上述涂刷辊具备：涂布面部，其具有使上述外周面的涂料附着于上述被涂刷物的半径R1；非涂布面部，其具有不使涂料附着于上述被涂刷物的半径R2，且R2＜R1；阶梯部，其使上述涂布面部与上述非涂布面部之间相连，用于排出剩余涂料，而且在上述涂刷辊的与长轴方向呈直角的截面中，上述阶梯部和上述涂布面部由以圆滑的圆弧进行了倒角的倒角部连接。

另外，技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的滚涂装置的基础上，上述被涂刷物的半径为7.5～15mm，上述阶梯部的半径方向的高度h1为2～15mm。

另外，技术方案3所述的发明是在技术方案2所述的滚涂装置的基础上，上述阶梯部的上述高度h1与上述被涂刷物的半径R3之比(h1/R3)为0.1～0.5倍。

另外，技术方案4所述的发明是在技术方案1至3中任意一项所述滚涂装置的基础上，上述涂布面部的半径R1为7.5～30mm，并且该涂布面部的周向的角度θ为20～300度。

另外，技术方案5所述的发明是在技术方案1至4中任意一项所述的滚涂装置的基础上，上述涂布面部的半径R1和上述非涂布面部的半径R2是恒定不变的。

另外，技术方案6所述的发明是在技术方案1至4中任意一项所述的滚涂装置的基础上，上述涂布面部的半径R1是恒定不变的，而上述非涂布面部的半径R2是非恒定的并且越远离上述阶梯部越大，且与上述涂布面部圆滑地连接。

根据本发明，涂刷辊具备：具有使涂料附着于被涂刷物的半径的涂布面部、具有不使上述涂料附着于被涂刷物的半径的非涂布面部、使涂布面部和非涂布面部之间相连用于排出剩余涂料的阶梯部，而且，在涂刷辊的截面中，上述阶梯部和上述涂布面部由以圆滑的圆弧进行了倒角的倒角部连接。这样的涂刷辊能够将与被涂刷物的接触部存积的剩余涂料经由上述阶梯部向非涂布面部侧顺利地排出。因此能够防止在涂料涂刷结束的位置上涂膜厚度局部增大，从而能够形成均匀的涂膜。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的滚涂装置的要部立体图。

图2是省略了剖面线的图1的剖视图。

图3(a)至(e)是说明本实施方式的作用的剖视图。

图4是表示涂刷辊的其他实施方式的剖视图。

图5是表示本发明的其他实施方式的滚涂装置剖视图。

图6(a)和(b)是表示阶梯部的比较例的方式的剖视图。

图7(a)是示意性地表示以往的滚涂装置的剖视图，(b)是利用该滚涂装置涂刷的被涂刷物的剖视图。

图中符号说明：1...滚涂装置；2...涂刷辊；2A...外周面；3...涂料盘；5...涂布面部；R1...涂布面部的半径；6...非涂布面部；R2...非涂布面部的半径；7...阶梯部；7A...直线部；7B...倒角部；10...中间辊；H...被涂刷物；P...涂料。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1和图2所示，本实施方式的滚涂装置1是用于向截面的外周为圆形的被涂刷物H的外表面涂刷涂料P而使用的。

作为上述被涂刷物H，只要是截面的外周为圆形则不作特殊限定，然而优选为对涂膜尺寸的精度要求高的复印机或打印机等OA设备所使用的进纸/输送用辊、带电辊、显影辊以及驱动辊等圆筒状物。另外，作为上述涂料P，能够选择各种与被涂刷物H的用途等相应的涂料，无论是溶剂系还是水性系都可以，可以采用环氧树脂系、聚氨酯树脂系等所有的材料。

上述滚涂装置1的构成包括：容纳上述涂料P的涂料盘3、使附着于外周面2A上的涂料P附着于被涂刷物H的涂刷辊2。

上述涂料盘3例如形成上面被开放的箱状，在内部贮留有涂料P。另外，涂料盘3为了能够使涂刷辊2的外周面2A的一部分浸渍到上述涂料P中，而被以与该涂刷辊2相比足够大的尺寸形成。

如图2所示，本实施方式的涂刷辊2不是由图7所示的以往那样单一半径的圆形截面的截面构成的。即，涂刷辊2的构成包括：涂布面部5，其具有使附着于该涂刷辊2的外周面2A上的涂料P附着于被涂刷物H的半径R1；非涂布面部6，其具有不使涂料P附着于被涂刷物H的半径R2(R2＜R1)；阶梯部7，其使涂布面部5与非涂布面部6之间相连。另外，上述“半径”是从涂刷辊2的旋转中心O1到涂刷辊的外周面2A的距离。

在本实施方式中上述涂布面部5形成以单一(恒定不变)的半径R1构成的圆筒面。而且，在被涂刷物H被安装于规定的位置涂刷时，能够使附着在其外周面2A上的涂料P附着于被涂刷物H。

上述非涂布面部6在本实施方式中也形成单一(恒定不变)的半径R2并且与上述涂布面部5同心的圆筒面。而且非涂布面部6与涂布面部5的半径R1相比，以足够小的半径R2形成，以便在将被涂刷物H安装在规定的位置进行上述涂刷时不使附着于其外周面2A上的涂料P附着到被涂刷物H上。另外，涂刷辊2被支承为：在上述涂刷时、绕着旋转中心O1旋转时，不使非涂布面部6与涂料盘3的涂料P接触。

因此，本实施方式的涂刷辊2不是使用其外周面2A的全周使涂料P附着于被涂刷物H上的辊，而是使用外周面2A的一部分(小于360度)亦即涂布面部5使涂料P附着于被涂刷物H。

上述阶梯部7能够吸收涂布面部5与非涂布面部6之间的半径差并在两者之间连接，并且提供在涂刷时使涂布面部5与被涂刷物H之间的剩余涂料排出的空间。在本实施方式中，在一个涂刷辊2上形成有一个涂布面部5、一个非涂布面部6以及两个阶梯部7。

另外，涂刷辊被未图示的支承装置支承，能够以规定的线速度绕上述旋转中心O1旋转。

如图2所示，在涂刷辊2的与长轴方向呈直角的截面中，阶梯部7的构成包括：从非涂布面部6的端部6e向半径方向外侧延伸的直线部7A、和将该直线部7A与涂布面部5的端部5e连接的以圆滑的圆弧进行了倒角(R倒角)的倒角部7B。通过设置这样的倒角部7B，就能够随着涂刷辊2的旋转在被涂刷物H与上述涂布面部5分离时，使两者之间的剩余涂料顺畅地经过倒角部7B向非涂布面部6侧移动。

图3表示使用了如上所述构成的本实施方式的滚涂装置1的涂刷方法的一个例子。

图3(a)表示开始涂刷时的初始状态。在该状态下，涂刷辊2通过旋转将涂布面部5浸渍于涂料盘3内，预先使涂料P附着在其外周面2A上而待机。然后，将被涂刷物H定位并安装在预先确定的规定位置。此时，以在被涂刷物H的外周面HA与涂刷辊2的涂布面部5的外周面2A之间形成与作为目标的涂膜厚度相对应的规定的间隙的方式，将涂刷辊2和被涂刷物H各自的旋转中心O1、O2定位。

另外，被涂刷物H例如其两端部被适当的支承件(未图示)支承，能够以预先确定的线速度旋转。此外，涂刷辊2在初始状态下配置成使非涂布面部6朝向被涂刷物H。

此外，在本实施方式中，涂刷辊2与被涂刷物H绕各自的旋转中心O1、O2且相互向相同的方向旋转。由此，如图3(b)、(c)所示，能够使附着在涂刷辊2的涂布面部5上的涂料P附着到被涂刷物H的外周面HA上。另外，图2是图3(c)的放大图。

涂刷辊2的涂布面部5与被涂刷物H相面对，并且随着旋转的进行在被涂刷物H的表面形成与间隙相应的实质上均匀的涂膜。之后，如图3(d)所示，涂刷辊的与被涂刷物H相对的面从涂布面部5向非涂布面部6转移。此时，涂布面部5和非涂布面部6经由阶梯部7而连接，该阶梯部7包括在涂布面部5侧的端部5e以圆滑的圆弧进行了倒角的倒角部7B，因此其切换能够更顺畅地进行，并且能够使存积在涂刷辊2和被涂刷物H之间的剩余涂料顺利地从阶梯部7向非涂布面部6侧排出。

因此，在使用了本发明的滚涂装置的涂刷方法中，能够将被涂刷物H和涂刷辊2的旋转中心O1、O2间的距离(即，间隙)保持一定的状态下，向被涂刷物H的外周面HA形成均匀的涂膜，而且在涂刷结束位置能够顺利地进行涂料的中断，而不使剩余涂料P向非涂布面部6侧排出。另外，在具有上述倒角部7B的阶梯部7进入涂料盘3内时，能够缓解阶梯部7接触涂料P时的冲击，能够防止在涂料盘3内涂料的过度的起伏或飞溅，从这一点看是优选的。

此后，如图3(e)所示，在涂刷辊2的非涂布面6与被涂刷物H相面对的期间，使该被涂刷物H从涂刷辊2分离。另外，优选地，即使在从涂刷辊2分离后也以旋转规定时间的状态保持被涂刷物H。由此，能够使未硬化的涂膜的厚度均匀化，从而能够进一步抑制涂膜的不均匀。

利用如上所述的作用，根据本实施方式的滚涂装置1，能够使得在被涂刷物H的涂刷结束部的涂料中断变得良好，进而能够有效地防止局部的涂膜厚度的增大等。因此根据本实施方式的滚涂装置1，能够用简单的构成以均匀的涂膜厚度来涂刷被涂刷物H。

如本实施方式那样，在进行OA辊的涂刷时，被涂刷物H的半径R3通常为7.5～15mm左右。在这样的实施方式的情况下，上述涂布面部5的半径R1优选为7.5mm以上，更优选为10mm以上，另外优选为30mm以下，更优选为20mm以下。当上述半径R1小于7.5mm时，则涂布面部5的周长变得过小，由于反复重叠涂刷，因此有可能使涂膜的均匀化和生产效率变差。相反，当上述半径R1超过30mm时，则会使滚涂装置大型化而造成浪费并有可能使生产效率变差。

另外，如图2所示，上述涂布面部5的周向的角度θ优选为20度以上，更优选为40度以上，另外优选为300度以下，更优选为180度以下。当减小上述角度θ时，则涂布面部5的周长过度减小，因而有可能不得不使重复涂刷或旋转速度显著降低。另一方面，当上述角度θ过大时，则会减小非涂布面部6所占的比例，因此存在难以排出剩余涂料的倾向，此外有可能使分离涂刷后的被涂刷物的时间缩短。

另外，阶梯部7半径方向的高度h1(即，涂布面部5与非涂布面部6的半径差R1-R2)虽未特殊限定，然而过小时，则有可能无法将剩余涂料充分地排出。因此上述高度h1优选为2mm以上，更优选为3mm以上。另一方面，当上述高度h1过大时，则涂刷辊2的重心会偏离旋转中心O1很远，因而存在难以以均匀的速度旋转的倾向。根据这样的观点，上述高度h1优选为15mm以下，更优选为10mm以下。

根据同样的观点，上述阶梯部的上述高度h1与上述被涂刷物的半径R3之比(H1/R3)优选为0.1以上，更优选为0.2以上，最优选为0.3以上，另外优选为0.5倍以下。

另外，如本实施方式那样，在将被涂刷物H的半径R3设定为7.5～15mm左右的情况下，上述阶梯部的倒角部7B的曲率半径R4优选为2.0mm以上，更优选为3.0mm以上，另外优选为10mm以下，更优选为7mm以下。当上述曲率半径R4小于2.0mm时，则有可能无法将剩余涂料顺利地排出。相反，当上述曲率半径R4超过10mm时，则倒角部7B变得接近直线状，反而有可能无法使剩余涂料顺利地排出。此外，由于相对减小非涂布面部6的半径R2，因此涂刷辊2的重心会偏离旋转中心O1很远，因而存在难以以均匀的速度旋转的倾向。

另外，在上述涂刷中，涂刷辊2的线速度s1、被涂刷物H的线速度s2，可以基于涂布面部5的半径R1或被涂刷物H的半径R3等进行各种设定。例如，在被涂刷物H的周长和涂布面部5的周长相同的情况下，被涂刷物H的线速度s2优选为涂刷辊2的线速度s1的整数倍。由此，能够使涂料P均匀地附着于被涂刷物H的全周。另外，考虑到生产效率，被涂刷物H的线速度s2优选为涂刷辊2的线速度s1的2至4倍左右。

另外，上述涂料P的粘度虽未特殊限定，然而出于对被涂刷物H附着涂料P的适宜的涂膜厚度和涂刷均匀度等外观等方面的考虑，优选为0.5dPa·s以上，更优选为1.0dPa·s以上，另外优选为20dPa·s以下，更优选为10dPa·s以下。

图4表示涂刷辊2的另外其他实施方式。在该实施方式中，阶梯部7只设置一个，并且非涂布面部6的半径R2并非恒定地形成。在该例中，非涂布面部6的外周面2A越远离阶梯部7其半径R2越大，最终圆滑地渐增至涂布面部5的半径R1。由于这样的涂刷辊2能够与被涂刷物H圆滑地抵接，因此使得涂刷开始时涂料的附着良好，有助于将涂膜厚度进一步均匀化。

另外，虽然在上述各实施方式的滚涂装置1中，将容纳于涂料盘3中的涂料P直接附着于涂刷辊2的外周面2A，然而不言而喻，如图5所示，也能够夹设中间辊10使涂料P附着于涂刷辊2的外周面2A。

以上对本发明的优选实施方式进行了详述，然而本发明并不限定于图示的实施方式，还能够变形为各种方式而实施。例如，在上述实施方式中，涂刷辊2和被涂刷物H是一边相互向同方向旋转一边实施涂刷，然而也可以是向反方向旋转。

实施例：

利用具有图1、图2所示的涂刷辊的本发明的滚涂装置，在以下的条件下对被涂刷物进行涂刷，并进行了其涂膜厚度等的性能评价。另外，作为比较例，如图7所示，对涂刷辊具有单一半径(R1＝20mm)的装置(比较例1)、如图6(a)所示阶梯部用两个直线部进行了C倒角的装置(比较例2)、以及如图6(b)所示阶梯部只由直线部形成的装置(比较例3)也进行了同样的评价。主要的规格如下所示。

涂料：水性聚氨酯树脂系涂料

被涂刷物的材料：铝A6063

被涂刷物的半径R3：10mm(涂料附着前)

目标干燥膜厚：50μm

线速比：s2/s1＝2.0

涂布面部周向的角度θ：180度

涂布面部的半径R1：20mm

非涂布面部的半径R2：15mm

阶梯部的半径方向的高度h1：5m

R倒角部的曲率半径R4：3mm

C倒角部(比较例2)的倾斜角度：45度

涂布面部和被涂刷物的间隙：0.1mm

测试的方法如下。

外观检查

利用肉眼观察了涂刷过且干燥后的被涂刷物的涂刷重叠部和涂刷结束部。评价如下所示。

××：在涂刷重叠部/涂刷结束部，在长度方向上有宽5mm以上的涂膜隆起部或涂膜下垂部。

×：在涂刷重叠部/涂刷结束部，在长度方向上有宽2以上且小于5mm的涂膜隆起部或涂膜下垂部。

○：在涂刷重叠部/涂刷结束部，未能看到上述缺陷。

偏移精度测量

使上述涂刷过且干燥后的被涂刷物以恒定速度旋转，在其截面方向上使用激光测量机在圆周上32个位置均等地测量了偏移精度。数值越小表示涂膜厚度越均匀。

表1：

测试的结果确认了实施例与比较例相比，外观上的美观性更好，且能够均匀地保持涂膜厚度。

Claims (6)

1.一种滚涂装置，用于在截面的外周为圆形的被涂刷物上涂刷涂料，该滚涂装置的特征在于，包括：

容纳上述涂料的涂料盘；

涂刷辊，其直接或经由中间辊使上述涂料盘中的上述涂料附着于其外周面上、并且使附着于该外周面的涂料附着于被涂刷物，由此进行涂刷，

上述涂刷辊具备：涂布面部，其具有使上述外周面的涂料附着于上述被涂刷物的半径R1；非涂布面部，其具有不使涂料附着于上述被涂刷物的半径R2，且R2＜R1；阶梯部，其使上述涂布面部与上述非涂布面部之间相连，用于排出剩余涂料，而且

在上述涂刷辊的与长轴方向呈直角的截面中，上述阶梯部和上述涂布面部由以圆滑的圆弧进行了倒角的倒角部连接。

2.根据权利要求1所述的滚涂装置，其中，上述被涂刷物的半径为7.5～15mm，上述阶梯部的半径方向的高度h1为2～15mm。

3.根据权利要求2所述的滚涂装置，其中，上述阶梯部的上述高度h1与上述被涂刷物的半径R3之比h1/R3为0.1～0.5倍。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的滚涂装置，其中，上述涂布面部的半径R1为7.5～30mm，并且该涂布面部的周向的角度θ为20～300度。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的滚涂装置，其中，上述涂布面部的半径R1和上述非涂布面部的半径R2是恒定不变的。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的滚涂装置，其中，上述涂布面部的半径R1是恒定不变的，而上述非涂布面部的半径R2是非恒定的并且越远离上述阶梯部越大，且与上述涂布面部圆滑地连接。

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